JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
PENGEMBANGAN DAN PENGUJIAN PADA
RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL
PROTOTIPE CNC BUBUT 2 SUMBU DENGAN
CONTROLLER MACH3
Agus Suryanto 2Sigit Widiyanto.
Mahasiswa STT Duta Bangsa, 2Dosen STT Duta Bangsa 1.
Program Studi Teknik Mesin.
Sekolah Tinggi Teknologi Duta Bangsa Kalibaru Timur Kel.
Kalibaru Medan Satria Kota Bekasi Email: suryantowebmail@gmail.
widiyantosigit997@gmail.
AbstrakAi Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menguji rancang bangun sistem kontrol pada mesin CNC bubut 2 sumbu dengan menggunakan controller Mach3.
Mesin ini dirancang untuk melakukan pemotongan dengan pemrograman manual maupun melalui perangkat lunak CAM (Computer Aided Manufacturin.
Pengujian dilakukan menggunakan material jenis Nylon PA6 untuk mengevaluasi kinerja dan presisi mesin.
Hasil pengujian menunjukkan defleksi puntiran pada sumbu X sebesar 0,008A dan sumbu Z sebesar 0,01A.
Mesin ini memiliki tingkat presisi 98,61% pada sumbu X dan 99,83% pada sumbu Z, dengan persentase error masing-masing sebesar 1,39% dan 0,17%.
Dengan hasil ini, mesin CNC bubut yang dikembangkan memiliki performa yang baik dan dapat digunakan sebagai alat praktikum untuk mahasiswa.
KeywordsAi CNC.
Mach3, mesin bubut, 2 sumbu.
Nylon PA6, presisi, defleksi.
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi CNC (Computer Numerical Contro.
semakin pesat di era industri 4.
0, terutama dalam sektor Mesin CNC bubut banyak digunakan karena kemampuan presisinya dalam melakukan berbagai jenis Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem kontrol mesin CNC bubut 2 sumbu menggunakan Mach3, yang dapat mempermudah kalibrasi dan pengoperasian mesin bagi mahasiswa Teknik Mesin.
Rumusan Masalah Dengan adanya latar belakang yang mendorong penulisan skripsi, maka ada beberapa rumusan masalah yang muncul sebagai pertanyaan pedoman agar sesuai dengan apa yang penulis inginkan.
antara lain:
Bagaimana cara merancang dan merakit sistem prototype mesin CNC bubut dengan software Mach3 sebagai user interface controller.
Bagaimana cara kalibrasi dan pemrograman agar bisa bisa berjalan sesuai perancangan model benda kerja Batasan Masalah Dengan Pada pembahasan skripsi ini perlu adanya ruang lingkup yang membatasi pembahasan agar tidak meluas dan menjadikan skripsi ini terdapat batasan masalah, antara lain:
Membuat rancangan dan merakit ulang sistem kontrol CNC bubut berbasis Mach3.
Membuat modul untuk kalibrasi mesin agar dapat berjalan dengan benar dan mempunyai tingkat akurasi yang baik.
Tujuan Berikut adalah tujuan dari skripsi ini:
Mengetahui cara membuat modul sistem kontrol CNC bubut 2 sumbu berbasis Mach3.
Mengetahui cara untuk kalibrasi alat mesin CNC agar bisa berjalan sesuai program.
Agar mesin prototype CNC bubut dapat digunakan kembali untuk kegiatan praktikum kampus.
Manfaat Dari penulisan skripsi ini, penulis mengharapkan manfaat untuk dapat diterapkan di dunia nyata, antara lain :
Skripsi ini nantinya akan digunakan sebagai bahan belajar mahasiswa teknik mesin dan masyarakat umum agar nantinya bermanfaat bagi pendidikan dan perkembangan teknologi industri.
Sebagai khusunya dibidang perkakas CNC.
Memberikan gambaran sistem kerja gerakan CNC dengan motor stepper sebagai penggerak sumbu, motor stepper untuk penggerak spindle utama, dan menggunakan software Mach3.
II.
LANDASAN TEORI
Dalam penelitian ini menggunakan beberapa teori sebagai landasan dalam penelitian, antara lain:
Pengertian Mesin Bubut Mesin Bubut adalah suatu mesin yang menggunakan prinsip putaran sebagai dasarnya.
Benda kerja akan dicekam oleh chuck spindle diputar melawan pahat sehingga memberikan kita sebuah bentuk yang diinginkan.
Sistem Kontrol CNC Sistem kontrol CNC (Computer Numerical Contro.
adalah sistem yang digunakan untuk mengendalikan peralatan mesin secara otomatis melalui instruksi yang diprogram dalam bentuk kode numerik.
Sistem CNC adalah otak dan jantung mesin CNC dan memungkinkan berbagai anggota mesin seperti slide, spindel, dll.
beroperasi dalam urutan yang diprogram ke dalamnya, tergantung pada operasi permesinan.
METODOLOGI PENELITIAN
Metode penelitian ini meliputi desain, perakitan, dan pengujian mesin CNC bubut 2 sumbu.
Sistem kontrol
JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
menggunakan Mach3 sebagai antarmuka pengguna.
Motor stepper digunakan untuk menggerakkan sumbu X dan Z, sedangkan motor spindle berfungsi untuk memutar benda Pengujian dilakukan untuk mengevaluasi defleksi puntiran, torsi, dan daya motor spindle, serta kecepatan potong.
Metode selengkapnya dalam kegiatan penelitian membuat sistem kontrol mesin prototype bubut dengan kontrol software berbasis numerik (CNC) adalah sebagai berikut:
Observasi dan identifikasi dilakukan dengan cara mempelajari cara kerja dari mesin CNC yang sudah ada sebagai dasar dari penguasaan teknologi awal.
Desain dan perancangan dari sistem kontrol : Pada tahap ini di lakukan analisis terhadap spesifikasi optimal Pembuatan dan perakitan komponen mesin CNC bubut yang belum ada untuk penyempurnaan.
Melakukan pengujian dan analisis data atas performa mesin dengan kontroler yang dirakit nantinya.
Diagram Alir Penelitian Untuk mempermudah dalam rancang bangun sistem kontroler mesin CNC bubut ini maka digunakan diagram alir .
low char.
yang di tunjukkan pada bagan di bawah ini:
Mulai Definisi Masalah Metode Pengumpulan Data Dengan Adapun Penyusun melakukan beberapa analisa yang di lakukan dengan:
Studi Pustaka (Literatu.
Merupakan metode pencarian data tentang rancang bangun sistem kontrol mesin CNC bubut dengan kontrol software Mach3 yang di bimbing dan didiskusikan langsung oleh dosen pembimbing.
Serta pencarian pada referensi-referensi buku dan browsing artikel penelitian di internet sebagai materi Riset Lapangan Riset lapangan yaitu metode mencari data dengan melakukan percobaan dan riset langsung pada mesin CNC bubut.
Tanya Jawab Tanya jawab yaitu melakukan tanya jawab kepada beberapa dosen, para rekan-rekan mahasiswa dan orang-orang yang bersangkutan dengan alat tersebut.
Studi Literatur Konsep dan Desain Mekanik Elektrik Pembuatan Alat Konfigurasi & kalibrasi alat Masalah Pengujian Hasil dan Pembahasan Selesai Gambar 3.
1 Digaram Alir Penelitian Desain dan Perancangan Pada tahap ini berusaha di temukan spesifikasi optimal untuk menciptakan suatu sistem kontrol mesin perkakas yang mudah dan murah serta mempunyai kemampuan dan tingkat akurasi yang cukup baik.
Alat dan Bahan Penelitian Dalam penelitian ini, penulis menyiapkan beberapa instumen dan komponen yang membantu dalam proses pembuatan sistem kontroler CNC seperti:
Power supply .
VDC dan 5VDC) .
Stepper motor driver (TB6.
Motor stepper (Nema 23HS8430 1.
8o 3A) .
Software freeware (Mach3 version R3.
Breakout Board (BOB Mach3 LPT) .
Micro switch (V155-1C.
Emergency stop push botton (LA38-11ZS) .
Hall effect sensor (NJK 5002C) .
Tachometer digital LED RPM .
Panel lamp .
VAC) .
Miniature Circuit Breaker (MCB 2A) .
Fuse .
VDC) .
Rellay .
VDC) .
Wiring Cable (NYAF 0,75m.
Port cable (DB.
Cooling fan .
VDC) .
Electric panel box .
cm x 60c.
Game Pad Pendant (Xbox 360 Controlle.
Computer Windows XP 32bit .
upport port DB.
Infrared Digital Tachometer .
Mekanis Prototype Mesin Bubut Gambar 3.
2 Rancang Bangun Mesin Bubut Dengan Sistem Kontrol CNC Pengujian dan Analisis Rancang bangun kontroler mesin yang dihasilkan harus mempunyai kualitas yang teruji.
Setelah terintegrasi dengan baik, mesin harus melalui serangkaian pengujian untuk Metode Penelitian JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI ) https://journal.
mengetahui karakteristik kerjanya, poin-poin karakteristik yang akan menentukan kinerja mesin antara lain:
Dimensi dan daya jelajah tiap sumbu.
Kecepatan dan manuver.
Tingkat ketelitian.
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan diterangkan mengenai perhitungan dari komponen mekanis mesin yang digunakan dan hasil dari pengujian yang dilakukan.
Wiring Sistem Kontrol CNC BOB Mach3 Dalam gambar berikut menampilkan bagaimana desain wiring dari mesin CNC Bubut untuk versi lengkapnya:
Bahan S-C .
: 6,0 Faktor Tegangan .
Material S45C : 58 kg/mm2 = 568,4 N/mm2 Dari data diatas maka dapat dihitung:
Innersia poros ulir
Js = ycAyc ycu ya2
0,8 ycu 102
x 10-6
x 10-6
= 10 x 10 kgm2
Beban Inersia
Jw = M ( )2 x 10-6 Js
= 58,587(
2 ycu 3,14 )2 x 10-6 64 x 10-4 = 10 x 10-4 kgm2 .
Konversi beban inersia poros motor JL = Jw = 10 x 10-4 kgm2 .
Torsi terhadap gesekan ycE Tw = AAMg.
x 10-3 2yuU = 0,12 x 58,587 x 9,8 x x 10-3 2yuU = 21,9 x 10-4 Nm Konversi beban torsi poros motor TL = Tw = 21,9 x 10-4 Nm Kecepatan rotasi 60 ycO ycE.
ya 60 ycu 5 2ycu1 = 150 rotasi/menit .
Daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan ulir P = T.
= T x 2 x A x n/60 = 21,9 x 10-4 x 2 x 3,14 x 150 /60 = 0,03 kW .
Momen puntir yang terjadi Pd : P x Fc : 0,03 x 1,2 : 0,036 Kw ycEycc Mp : 9,74 x 105 x Gambar 4.
1 Wiring Diagram Sistem Kontrol CNC Perhitungan Poros Sumbu X ycu Gambar 4.
2 Poros Sumbu X Mesin Bubut Perhitungan beban pada poros sumbu X ini menggunakan referensi rumus dari formula load Omron.
Data mekanis sumbu X
Massa
(M) : 5,97 kg Pitch
(P) : 2
Diameter poros ulir : 10 mm Masa poros ulir (M.
: 0,8 kg Koefisien gesek
() : 0,12
Poros ulir
Nilai akselerasi
G=1==1
Kecepatan gerak putar (V) : 10 mm/s Panjang gerakan (L) :50mm Panjang poros .
: 5 mm Waktu .
: 0.
0,036
: 9,74 x 105 x : 233,76 kg.
Defleksi puntiran pada poros () atau deformasi Besarnya deformasi atau defleksi yang disebabkan momen puntir pada poros harus dibatasi.
Untuk poros yang dipasang pada mesin dalam kondisi normal, besarnya defleksi atau deformasi dibatasi 0A sampai 0,3A.
Jika ds adalah diameter poros .
, yuE defleksi puntiran (A), l panjang poros .
Mp momen puntir .
dan G modulus geser .
g/mm .
dengan nilai 8,3 x 103 kg/mm2.
ycAycy .
ya = 584
= 584
yccyc 233,76 .
8,3 ycu 103 ycu 104
= 0,008A
Karena defleksi poros dibatasi 0Asampai 0,3A, maka masih memenuhi syarat.
Perhitungan Poros Sumbu Z
JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
Mp = 9,74 x 105 x
ycEycc
0,06
= 9,74 x 105 x = 389,6 kg.
Defleksi puntiran pada poros .
uE) atau deformasi Besarnya deformasi atau defleksi yang disebabkan momen puntir pada poros harus dibatasi.
Untuk poros yang dipasang pada mesin dalam kondisi normal, besarnya defleksi atau deformasi dibatasi 0A sampai 0,3A.
Jika ds adalah diameter poros .
, yuE defleksi puntiran (A), l panjang poros .
Mp momen puntir .
dan G modulus geser .
g/mm .
dengan nilai 8,3 x 103 kg/mm2.
ycAycy .
ya = 584 Gambar 4.
3 Poros Sumbu Z Mesin Bubut Dengan Perhitungan beban pada poros sumbu Z ini menggunakan referensi rumus dari formula load Omron.
Data mekanis sumbu Z
Massa
(M)
: 8,91 kg Pitch
(P)
Kooefisien gesek
: 0,12
Diameter poros ulir : 10 mm Masa poros ulir (M.
: 0,8 kg Nilai akselerasi
G=1==1
Kecepatan gerak putar
(V)
: 5 mm/s Panjang gerakan (L) : 50 mm Panjang poros .
: 5 mm Bahan S-C .
: 6,0 Faktor Tegangan .
Material S45C : 58 kg/mm2Ie 568,4 N/mm2 Dari data di atas maka dapat dihitung:
Inersia poros ulir
yayc = ycAyc ycu ya2
= 584
y 10Oe6
y 10Oe6
= 10 y 10Oe5 ycoyciyco2
Beban Inersia
Jw = M ( )2 x 10-6 Js
= 87,387 (
2 ycu 3,14 )2 x 10-6 10 x 10-5 = 10 x 10-4 kgm2 .
Konversi beban inersia poros motor JL = w = 10 x 10-4 kgm2 .
Torsi terhadap gesekan ycE Tw = AAMg.
x 10-3
8,3 ycu 103 ycu 104
= 0,01A
Karena defleksi poros dibatasi 0Asampai 0.
3A,maka Perhitungan Besarnya Torsi dan Daya Motor Spindle Apabila diasumsikan besarnya gaya pemakanan yayc = 100 N Diketahui:
yc = 4 mm = 0,004 m ycu = 800 rpm Torsi motor spindle adalah:
T=Fs .
=100 y 0.
=0,4 Nm Daya motor spindle adalah:
P=T .
/60 =0,4 Nm .
y 3,14 y800 rp.
/60 =33.
Dimana: ycN = Torsi motor (N.
yayc = Gaya pemakanan (N) yc = Jari-jari shaft spindle .
ycE = Daya motor (W) ycu = Kecepatan putar .
Hasil perhitungan perencanaan torsi motor spindle yaitu 0,4 Nm dan daya motor spindle yaitu 33.
5 W.
Dalam pemilihan motor yang digunakan adalah stepper motor DC dengan daya 36 W dan torsi sebesar 1,2 Nm.
Perhitungan Daya Motor Stepper Diasumsikan gaya beban yang harus digerakkan motor stepper ya = 90 N Diketahui:
yc = 0,008 m yce = 100 kHz .
tep pulsa controlle.
ycAycy = 200 pulsa/rotasi Daya motor adalah:
ycN = ya.
yc = 90 ycA x 0,008 yco = 0,72 ycAyco Kecepatan putaran atau rotasi adalah:
O=60/N_P f =60/.
pulsa/rotas.
100 kHz =30 rpm Daya untuk motor stepper adalah:
ycE = ycN.
yui = 0,72 ycAyco ycu 30 ycycyyco = 21,6 ycO Dimana:ycN = Torsi motor (N.
0,8 ycu 102 yuU ya.
yccyc 389,6 ycu 5 = 0,12 x 87,387 x 9,8 x x 10-3 2yuU = 327 x 10-5 Nm Konversi beban torsi poros motor TL = Tw = 327 x 10-5 Nm Kecepatan rotasi 60 ycO ycE.
ya 60 ycu 5 2ycu1 = 150 rotasi/menit .
Daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan ulir Tm = T.
= T x 2 A x n/60 = 327 x 10-5 x 2 x 3,14 x 150 /60 = 0,05 kW Momen puntir (M.
yang terjadi Pd = Tm x Fc
= 0,05 x 1,2 = 0,06 kW
JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
4 y 280 y 153 000 y 5 y 53 yu= = 0,0288 ycoyco Dimana: F = Cutting force (N) L = Overhang length of tool .
b = Shank width .
h = Shank height .
E = Modulus of elasticity of shank material (MP.
-> Material steel: 210.
000 MPa Pengujian Tingkat Akurasi dan Error Dimensi Hasil Produk Mesin Dalam pengujian ini menggunakan poros silindris bahan plastik nylon dengan sifat mekanik shear strength sebesar 100 MPa.
Benda kerja yang diuji sebanyak 16 spesimen dengan dimensi benda kerja yang diuji yaitu yo17 mm dan panjang 60 Pahat yang digunakan adalah berbahan HSS (High Speed Stee.
Parameter proses pembubutan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu kecepatan putaran spindel 400 rpm, celah/spasi .
5 mm, kecepatan pemakanan .
oughing federat.
120 mm/menit, kedalaman pemakanan awal .
0,15 mm, kecepatan pemakanan terakhir .
80 mm/menit, kedalaman pemakanan terakhir .
inish depth of cu.
0,1 mm.
Untuk parameter pembubutan pada program Mach3 dapat dilihat pada Gambar 4.
ya = Gaya beban direncanakan (N) yc = Jari-jari ulir penggerak .
yui = Kecepatan putaran .
Motor stepper yang digunakan dalam perancangan ini adalah motor stepper dengan torsi 1,2 Nm dengan sudut langkah 1,8o.
Controller dengan daya 36 W, sehingga perencanaan aman.
Perhitungan Kecepatan Potong Dimana diasumsikan benda kerja:
ycc = 17 mm ycu = spindle diketahui sebesar 830 rpm Nilai kecepatan potong adalah:
Cs=(A.
/1000 =.
14y17 mmy830 rp.
/1000 =44,30OO44 m/menit Dimana:yayc = Kecepatan potong .
/meni.
ycu = Kecepatan putaran motor .
Perhitungan Kecepatan Penyayatan Diasumsikan kedalaman pemakanan awal dan finishing sebesar 0,2 mm/putaran, maka kecepatan penyayatan ya = yce.
ycu = 0,2 ycoyco/ycyycycycaycycaycu ycu 830 ycycyyco = 166 ycoyco/ycoyceycuycnyc = 0,17 yco/ycoyceycuycnyc Dimana: ya = Kecepatan penyayatan .
/meni.
yce = Kedalaman pemakanan .
m/putara.
Perhitungan Gaya Aksial Penyayatan Fa=((P.
/n .
/p =(.
Wy.
0,95%)/.
,05 .
=1.
Dimana: yayca = Gaya aksial (N) ycu = Kecepatan putar stepper .
yc = Efisiensi ball screw .
%) ycy = Pitch ball screw .
Perhitungan Tekanan Pahat Dimana A didapat dari:
ya = luas penampang pahat yang mengenai benda kerja x kedalaman pemakanan = 3 mm2 x 0,2 mm/putaran = 0,6 mm2 Maka tekanan pahat adalah:
E=Fa/A =.
368 N)/.
6 mm.
=2280 N =2280 MPa Dimana: yua = Tekanan pada pahat (N/mm .
ya = Luas penampang pahat .
Perhitungan Cutting Force F=Kcyapyf F=700y2y0,2=280 N Dimana: F = Cutting force (N) Kc = Specific cutting force (N/mm.
-> Material Nylon PA6: 700-800 N/mmA yce = Kedalaman pemakanan .
m/putara.
Perhitungan Tool Deflection Mesin bubut ini menggunakan square shank tool 4 y ya y ya3 yu= ya y yca y Ea3 yu= Gambar 4.
4 Parameter pemotongan pada program Mach3 Metode Pengukuran Produk Dalam penelitian ini metode pengukuran yang digunakan adalah mengukur dimensi benda kerja hasil pembubutan menggunakan jangka sorong .
igital calipe.
dengan tingkat 01 mm.
Pada pengukuran bagian diameter dilakukan pada 3 titik yang berbeda-beda pada benda kerja yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Point 1 dan 3 terletak pada bagian awal dan akhir pembubutan sedangkan point 2 terletak pada tengah-tengah pembubutan.
Untuk pengukuran panjang pemakanan dilakukan pada satu titik setiap benda kerja yang dapat dilihat pada gambar 4.
JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
Gambar 4.
5 Titik Pengukuran Sample Benda Kerja.
dari 4 material.
Pada point 1 menunjukkan penyimpangan nilai yang terbesar .
enjauh dari ukuran Xen.
, sedangkan pada point 3 menunjukkan hasil yang lebih mendekati nilai dimensi tujuan .
endekati dari ukuran Xen.
Data Hasil Pengukuran Produk TABEL 4.
VARIASI PROGRAM SAMPEL EKSPERIMEN YANG DIGUNAKAN
Keterangan:
Zend = panjang pemakanan yang dituju .
Xend = diameter pemakanan yang dituju .
Gambar 4.
7 Grafik Dimensi Panjang pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 1.
Data Pengukuran Program Eksperimen 1 Hasil dari pengukuran dimensi panjang dan diameter pada eksperimen 1 (Zend 20 mm Xend 15 m.
sebanyak 4 sample dapat dilihat pada Tabel 4.
2, grafik gambar 4.
6 dan grafik gambar 4.
7 sebagai berikut:
Pada Gambar 4.
7 menunjukan bahwa terdapat perbedaan nilai hasil pengukuran (Zactua.
dari 4 sample yang dilakukan.
Pada sample ke-1 dan ke-4 hasilnya menjauhi nilai Zend.
Kemudian pada sample ke-2 dan ke-3 hasil mendekati nilai Zend.
Data Pengukuran Program Eksperimen 2 Hasil dari pengukuran dimensi panjang dan diameter pada eksperimen 2 (Zend 20 mm.
Xend 13 m.
sebanyak 4 sample dapat dilihat selengkapnya pada Tabel 4.
3, grafik 8 dan grafik gambar 4.
9 sebagai berikut:
TABEL 4.
DATA PENGUKURAN EKSPERIMEN 1
TABEL 4.
DATA PENGUKURAN EKSPERIMEN 2
Pada Tabel 4.
2 menunjukkan hasil dari pengukuran diameter pada eksperimen 1, dimana pada point 1 rata Ae rata hasil pengukuran dari 4 benda kerja yaitu sebesar 15,28 mm, point 2 sebesar 15,21 mm, point 3 sebesar 15,15 mm.
Sedangkan pada pengukuran panjang pemakanan dengan hasil rata Ae rata yaitu 19,97 mm.
Pada Tabel 4.
3 menunjukkan hasil dari pengukuran diameter pada eksperimen 2 dimana pada point 1 rata Ae rata pengukuran dari 4 benda kerja yaitu sebesar 13,30 mm, point 2 sebesar 13,24 mm, point 3 sebesar 13,15 mm.
Pada pengukuran panjang pemakanan dengan hasil rata Ae rata yaitu 19,96 mm.
Gambar 4.
6 Grafik Dimensi Diameter Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 1.
Hasil pengukuran benda kerja jika disajikan dalam bentuk grafik maka akan terlihat pada Gambar 4.
Hasil pengukuran terdapat perbedaan nilai pengukuran .
, .
dan Gambar 4.
8 Grafik Dimensi Diameter Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 2.
JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
Hasil pengukuran jika disajikan dalam bentuk grafik maka akan terlihat pada Gambar 4.
Hasil dari pengukuran terdapat perbedaan nilai pengukuran .
, .
dari 4 material.
Pada point 1 menunjukkan penyimpangan nilai yang terbesar .
enjauh dari ukuran Xen.
, sedangkan pada point 3 menunjukkan hasil yang lebih mendekati nilai dimensi tujuan .
endekati dari ukuran Xen.
Gambar 4.
10 Grafik Dimensi Diameter Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 3.
Hasil dari pengukuran jika disajikan dalam bentuk grafik maka akan terlihat pada Gambar 4.
Hasil dari pengukuran terdapat perbedaan nilai pengukuran .
, .
dari 4 material.
Pada point 1 menunjukkan adanya penyimpangan nilai yang terbesar .
enjauh dari ukuran Xen.
, sedangkan pada point 3 menunjukkan hasil yang lebih mendekati dari nilai dimensi tujuan .
endekati dari ukuran Xen.
Gambar 4.
9 Grafik Dimensi Panjang Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 2.
Pada Gambar 4.
9 menunjukan bahwa terdapat perbedaan nilai pengukuran (Zactua.
dari 4 sample yang dilakukan.
Pada sample ke-1 dan ke-2 hasilnya menjauhi nilai Zend.
Pada sample ke-3 dan ke-4 hasilnya mendekati nilai dari Zend.
Data Pengukuran Program Eksperimen 3 Hasil dari pengukuran dimensi panjang dan diameter benda kerja pada eksperimen 3 (Zend 30 mm.
Xend 15 m.
sebanyak 4 sample dapat dilihat pada Tabel 4.
5, grafik gambar 10 dan grafik gambar 4.
11 sebagai berikut:
Gambar 4.
11 Grafik Dimensi Panjang Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 3.
Pada Gambar 4.
11 menunjukan bahwa terdapat adanya perbedaan nilai pengukuran (Zactua.
dari 4 sample yang Pada sample ke-1 dan ke-4 hasilnya menjauhi nilai Zend.
Sedangkan pada sample ke-2 dan ke-3 hasil mendekati nilai Zend.
TABEL 4.
DATA PENGUKURAN EKSPERIMEN 3
Data Pengukuran Program Eksperimen 4 Hasil dari pengukuran dimensi panjang dan diameter pada eksperimen 4 (Zend 30 mm.
Xend 13 m.
sebanyak 4 sample dapat dilihat pada Tabel 4.
5, grafik gambar 4.
12 dan grafik 13 sebagai berikut:
TABEL 4.
DATA PENGUKURAN EKSPERIMEN 4
Pada Tabel 4.
4 menunjukkan nilai dari hasil pengukuran diameter pada eksperimen 3 dimana pada point 1 rata Ae rata pengukuran dari 4 benda kerja yaitu sebesar 15,25 mm, point 2 sebesar 15,12 mm, point 3 sebesar 15,04 mm.
Sedangkan pada pengukuran panjang pemakanan dengan hasil rata Ae rata yaitu sebesar 29,94 mm.
Pada Tabel 4.
5 menunjukkan hasil pengukuran diameter pada eksperimen 4 dimana pada point 1 rata Ae rata nilai hasil pengukuran dari 4 benda kerja yaitu sebesar 13,31 mm, point 2 sebesar 13,16 mm, point 3 sebesar 13,10 mm.
Sedangkan JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI ) https://journal.
pada pengukuran panjang pemakanan dengan hasil rata Ae rata yaitu 29,95 mm.
Rata-rata persentase error hasil dari pengukuran dimensi diameter pada benda kerja sebesar 1,39 % sehingga untuk mendapatkan kepresisian mesin adalah:
Kepresisian mesin = 100% - 1,39% = 98,61% Jadi hasil perhitungan berdasarkan pengujian mesin yang dilakukan terhadap 16 benda kerja pada gambar 4.
6 dengan 4 jenis program eksperimen yang berbeda maka didapatkan nilai hasil kepresisian sebesar 98,61%.
Rata Ae rata persentase error hasil dari pengukuran dimensi panjang pemakanan pada benda kerja adalah 0,17 % sehingga kepresisian mesin adalah:
Kepresisian mesin = 100% - 0,17% = 99,83% Jadi hasil perhitungan berdasarkan pengujian mesin yang telah dilakukan terhadap 16 benda kerja pada gambar 4.
dengan 4 jenis program eksperimen yang berbeda maka didapatkan hasil kepresisian sebesar 99,83% Gambar 4.
12 Grafik Dimensi Diameter Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 4.
Hasil dari pengukuran jika disajikan dalam bentuk grafik maka akan terlihat pada Gambar 4.
Hasil dari pengukuran terdapat perbedaan nilai pengukuran .
, .
dari 4 material.
Pada point 1 menunjukkan penyimpangan nilai yang terbesar .
enjauh dari ukuran Xen.
, sedangkan pada point 3 menunjukkan hasil yang lebih mendekati nilai dari dimensi tujuan .
endekati dari ukuran Xen.
Gambar 4.
13 Grafik Dimensi Panjang Pada 3 Point Pengukuran Eksperimen 4.
Pada Gambar 4.
13 menunjukan bahwa terdapat adanya perbedaan nilai pengukuran (Zactua.
dari 4 sample yang Pada sample ke-1 dan ke-3 hasilnya yaitu menjauhi nilai Zend.
Sedangkan pada sample ke-2 dan ke-4 hasil mendekati nilai dari Zend.
Gambar 4.
14 Hasil Pembubutan 16 Benda Kerja PENUTUP Kesimpulan Software Mach3 R3 dapat diinstal pada Windows XP sampai Windows 7 Starter, simulasi pada mesin dapat dilakukan dengan baik, mesin berjalan sesuai dengan kode G yang didapat dari proses penggambaran dan simulasi di Mastercam maupun Mach3.
Prototype mesin berbasis komputer ini menggunakan software yang bersifat freeware sehingga terjangkau Controller CNC dapat berjalan dengan baik, begitu juga dengan safety device-nya .
imit switch & emergency Mesin CNC bubut ini dapat diprogram secara manual maupun lewat software berbasis CAM.
Beberapa kode pemrograman manual siklus pembubutan tidak dapat dijalankan pada Mach3 (Contoh kode G71,G72 dan sejenisny.
Nilai rataAerata dimensi benda kerja yang dibubut menggunakan mesin CNC bubut prototype pada program eksperimen pembubutan diameter 13 mm adalah 13,21mm, dan untuk program pembubutan diameter 15 mm adalah 15,18 mm.
Sedangkan nilai rataAerata tingkat Persentase Rata-rata Error Dimensi Diameter & Panjang Pada ke-4 eksperimen data hasil dari pengujian, perhitungan rata Ae rata persentase error dari pengukuran dimensi diameter dan panjang benda kerja dapat dilihat pada Tabel 4.
Rumus perhitungan nilai persentase error yaitu sebagai berikut (Kurniawan.
, & Jekky.
%=Error=|(DT-DA)/DT.
100% Keterangan:
DT = Dimensi Tujuan DA = Dimensi Aktual Tanda negative hasil perhitungan diabaikan dari hasil selisih DT-DA, kemudian selisih nilai tersebut .
ebagai nilai absolut.
dibagi dengan nilai yang dituju.
TABEL 4.
PRESENTASE ERROR DIMENSI DIAMETER DAN PANJANG
JUS TEKNO ( JURNAL SAINS DAN TEKNOLOGI )
https://journal.
kepresisian program pembubutan panjang pemakanan 20 mm adalah 19,97 mm dan untuk pemakanan panjang 30 mm adalah sebesar 29,95 mm.
Mesin CNC bubut prototype ini memiliki tingkat persentase error pada sumbu X sebesar 1,39%, sehingga tingkat kepresisian mesin CNC bubut adalah 98,61%.
Pada sumbu Z persentase error sebesar 0,17% sehingga tingkat kepresisian mesin bubut CNC bubut adalah sebesar 99,83%.
Saran Setelah controller mesin CNC bubut ini selesai dibuat, diharapkan ada tindak lanjut secara menyeluruh.
Misalnya berupa pengembangan berikutnya dengan menggabungkan dengan mesin miling 3 sumbu pada mesin bubut ini sehingga bisa menjadi 5 sumbu.
Karena walaupun mesin ini dapat berfungsi dan dapat digunakan untuk kegiatan praktikum maupun proses permesinan akan tetapi keandalan dan keakuaratannya masih tergantung dari kualitas jenis komponen mekanis yang digunakan dan jenis benda kerja yang digunakan.
REFERENSI