TUGAS AKHIR
PENGARUH TOOL PATH DAN FEED RATE PADA PROSES
MESIN CNC MILLING ROUTER 3 AXIS DENGAN MATERIAL
ACRYLIC
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
DWI WIJAYANTO
NIM : D200 11 0003
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
vi
MOTTO
Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain.
( HR. Ahmad, Thabrani, Daruqutni )
Jika kalian berbuat baik,sesunguhnya kalian berbuat baik bagi diri kalian
sendiri.
(QS Al-isra :7)
Hidup itu harus terus melangkah maju, jika tidak maka Anda akan tetap
berada ditempat. Dan modal untuk melangkah maju adalah ilmu.
(Penulis)
Berangkat dengan penuh keyakinan,Berjalan dengan penuh
keikhlasan,Istiqomah dalam menghadapi cobaan “ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH “
( TGKH. Muhammad Zainuddin Abdul Madjid )
Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka
apabila kamu telah selesai dari sesuatu urusan, kerjakanlah dengan
sungguh-sungguh urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah
hendaknya kamu berharap.
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kehadirat Allah SWT, beserta Rasulnya.
Alhamdulillah kami selalu bersyukur atas kemampuan sederhana yang
kami miliki. Rasa bangga, haru, serta bahagia yang mendalam setelah
melewati berbagai cobaan, halangan maupun rintangan dalam perjuangan
yang panjang, saya persembahkan tugas akhir ini kepada :
1. Bapak dan Ibu tercinta,sebagai tanda bakti,hormat,dan rasa
terimakasih yang tiada terhingga kupersembahkan karya kecil ini
kepada Bapak dan ibu yang telah memberikan kasih sayang,segala
dukungan,dan cinta kasih yang tiada terhingga yang tiada mungkin
dapat ku balas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata
cinta dan persembahan.
2. My brother’s tercinta Kakak Eko Ari Bowo, Adik Deni Tri Febriantoro
dan Nenek Ngaminem tercinta yang selalu mendoakan mengasuh dari
kecil sampai menjadi Sarjana Teknik Mesin yang penuh rasa sabar.
3. Dosen Pembimbing Tugas Akhir Bapak Bambang Waluyo
Febriantoko, ST., MT dan Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng,
Ph.D.,selaku dosen pembimbing pendamping tugas akhir,terima kasih
banyak pak, saya sudah di bantu selama ini,sudah di nasehati,sudah
di ajari,saya tidak akan lupa atas bantuan dan kesabaran dari
bapak-bapak.
4. Seluruh Dosen Pengajar di Jurusan Teknik Mesin,Terima kasih untuk
viii
5. Fikri,Danang,Agus,Fajar,Nova,harjo,ony,abdul,shobar,gilang,ody,ferdi
selaku teman seperjuangan di tugas akhir.
6. Andi,Maret,Thoriq,Exno,Punto,budi Sarjana Teknik angkatan 2011
banyak memberi diskusi dan semangat.
7. KMTM,KOPMA UMS,Keluarga Asisten Laboratorium Teknik Mesin
UMS , Terimakasih atas segala amanah dan pengalaman yang di
berikan pada saya.
8. Semua saudaraku terhebat dan tangguh sehidup seperjuangan di
ix
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr.Wb
Syukur alahamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Tool Path Dan Feed Rate Pada
Proses Mesin Cnc Milling Router 3 Axis Dengan Material Acrylic “ dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada
kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati
ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D, sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D, selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Bambang Waluyo Febriantoko, ST., MT, selaku dosen
pembimbing utama yang telah membimbing dan mengarahkan
dalam penyusunan Tugas Akhir ini dengan baik, sabar dan ramah.
4. Bapak Agus Dwi Anggono, ST, M.Eng, Ph.D., selaku dosen
pembimbing kedua yang telah membimbing dan mengoreksi dalam
x
5. Bapak Ir.Agus Hariyanto,MT,selaku Dosen penguji yang telah
memberikan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir.
6. Semua Dosen teknik mesin yang telah memberikan banyak ilmu
dan dorongan yang sangat membantu penulis dalam penyusunan
Tugas Akhir ini dengan baik.
7. Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang membantu kelancaran Tugas Akhir.
8. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan terimakasih atas
dukungannya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
akan penulis terima dengan senang hati.
Wassalamualaikum Wr.Wb.
Surakarta, Juni 2016
xi
Pengaruh Tool Path Dan Feed Rate Pada Proses Mesin Milling CNC Router 3 Axis Dengan Material Acrylic
Dwi Wijayanto, Bambang Waluyo F, Agus Dwi Anggono Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartosuro email : wijayantodwi42@yahoo.co.id
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi tool path dan feed rate pada permukaan yang datar hasil pemesinan CNC milling Router 3 axis pada material acrylic,terhadap kekasaran permukaan yang dihasilkan dalam satuan (Ra) mana yang hasilnya baik.
Penelitian ini menggunakan bahan acrylic dan mengunakan mesin CNC milling Router 3 axis dengan control mach3 proses pemesinan dilakukan dengan variasi tool path dan variasi feed rate,dengan pengujian kekasaran permukaan dengan alat uji kekasaran (Roughness Tester Type TR200 dengan standar ISO).
Hasil penelitian menunjukan semakin rendah feed rate yang di gunakan pada proses mesin CNC milling Router 3 axis dengan material acrylic menghasilkan nilai kekasaran permukaan yang semakin rendah, tingkat kekasaran pada proses mesin CNC milling Router 3 axis dengan material acrylic dengan variasi tool path zig-zag,parallel spiral dan one way dan feed rate 200,300,400 mm/min akan menghasilkan tingkat kekasaran antara N7 sampai dengan N8.Tingkat kekasaran permukaan paling rendah pada tool path parallel spiral dengan feed rate 200 mm/min sebesar 1,178 µm dengan nilai rata-rata nilai Roughness Average (Ra) sebesar 1,675 µm,sedangkan kekasaran permukaan paling tinggi pada tool path one way dengan feed rate 400 mm/min sebesar 2,555 µm dengan nilai rata-rata nilai Roughness Average (Ra) sebesar 2,482 µm.sehingga tingkat kehalusan yang paling bagus pada pengujian kekasaran permukaan dengan alat uji kekasaran (Roughness Tester Type TR200 dengan standar ISO) yaitu pada tool path parallel spiral dengan feed rate 200 mm/min.
xii
Influence Tool Path And Feed Rate Process Milling Machine 3 Axis CNC Router With Acrylic Material
Dwi Wijayanto, Bambang Waluyo F, Agus Dwi Anggono Mechanical Engineering Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartosuro email : wijayantodwi42@yahoo.co.id
This study used acrylic materials and CNC milling machine 3 axis Router with mach3 control. Machining process was conducted by varying the feed tool path and feed rate. Roughness Tester Type TR200 with ISO standards was used for surface roughness testing.
The results showed that the lower feed rate used in the process the lower value of surface roughness was. The level of roughness with variations of zig - zag, parallel spiral and one way tool path and feed rate of 200,300,400 mm/min produced the level of roughness between the N7 until N8.The lowest value of surface roughness in the parallel spiral tool path with a feed rate of 200 mm/min was at 1.178 μm with an average
value of Roughness Average ( Ra ) was 1.675 μm , whereas the highest
value of surface roughness on the one way tool path with a feed rate of
400 mm / min was at 2.555 μm with an average value of Roughness
average ( Ra ) was 2.482 μm. Hence the highest level of fineness resulted
from this study that was the spiral tool path parallel with feed rate of 200 mm/min.
xiii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ... v
HALAMAN MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
xiv
2.2.6. Pengertian Acrylic ... 19
2.2.7. Material Pahat ... 20
2.2.8. Pengertian Permukaan ... 20
2.2.9. Metrologi Konfigurasi Permukaan ... 23
2.2.10. Alat Ukur Kekasaran Permukaan ... 29
2.2.11.Bagian-Bagian Alat Ukur Kekasaran Permukaan... 32
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir ... . 35
3.2. Tempat Penelitian Lapangan ... 36
3.3. Alat Dan Bahan Pendukung…... ... 36
3.4. Proses Eksperimen ... 43
3.5. Pengamatan Foto Makro... 45
3.6. Uji Kekasaran Permukaan ... 46
3.7. Hasil/Data ... 48
3.8. Analisis Dan Pembahasan ... 48
3.9. Kesimpulan ... 48
BAB IV DATA HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Proses Pemesinan ... 49
4.2. Data Hasil Pengukuran Dengan Stopwatch ... 50
4.3. Pengamatan Foto Makro ... 51
4.4. Pengujian Kekasaran ... 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 63
5.2. Saran ... 64
DAFTAR PUSTAKA
xv
Gambar 2.8. Simbol Kekasaran Permukaan ... 23
Gambar 2.9. Grafik Profil Permukaan ... 25
Gambar 2.10. Sensor Alat Ukur Kekasaran Permukaan ... 31
Gambar 2.11. Pick-Up ... 32
Gambar 2.12. Prinsip Opto-Mekanik ... 33
Gambar 2.13. Drive Unit ... 33
Gambar 2.14. Amplifier ... 34
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 35
xvi
Gambar 3.14. Pengambilan Foto Makro ... 45
Gambar 3.15. Spesimen Bertanda ... 46
Gambar 3.16. Alat Kalibrasi Dengan Ra 1,63 µm ... 47
Gambar 3.17. Setting Spesimen Pada Alat Uji ... 47
Gambar 3.18. Pick Up Position ... 47
Gambar 4.1. Posisi Uji Kekasaran Spesimen Pada 5 Titik ... 55
Gambar 4.2. Tabel Nilai Ra Spesimen Dengan Feed Rate 200
Gambar 4.5. Grafik Pengaruh Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Dengan Alur Pahat Zig-Zag... 59
Gambar 4.6. Grafik Pengaruh Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Alur Pahat Parallel Spiral .... 59
xvii
Gambar 4.8. Grafik Pengaruh Kecepatan Pemakanan Terhadap
Kekasaran Permukaan Dengan Alur Pahat
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Blok Pemrograman Numerical Control ... 16
Tabel 2.2. Nilai Kekasaran ... 26
Tabel 2.3. Ketidakteraturan Suatu Profil (Konfigurasi Penampang Permukaan) ... 27
Tabel 3.1. Spesifikasi Benda... 43
Tabel 3.2. Spesifikasi Parameter Produk Percobaan ... 44
Tabel 4.1. Proses Pemesinan Milling Feed Rate 200 Mm/Min... 49
Tabel 4.2. Proses Pemesinan Milling Feed Rate 300 Mm/Min ... 49
Tabel 4.3. Proses Pemesinan Milling Feed Rate 400 Mm/Min... 50
Tabel 4.4. Waktu Yang Di Hasilkan Pada Proses Milling ... 50
xix
DAFTAR LAMPIRAN
- Perintah NC Pemograman
- Tabel Hasil Pengujian Kekasaran dengan kecepatan spindel 7500
Rpm,Deph of cut 0,5 mm,Feed rate 200,300,400 mm/min
- Annual Book of Portable Surface Roughness Tester, Advanced
