LAPORAN PROYEK AKHIR DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Z PADA PC BASED CNC MILLING MACHINE.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LAPORAN PROYEK AKHIR
DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Z
PADA PC BASED CNC MILLING MACHINE
Disusun guna memenuhi sebagian syarat
Untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar
Ahli Madya Teknik Mesin
Oleh:
MUHAMAD ARIF RAHMATULLAH
NIM I8112024
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa
karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas akhir merupakan
salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi
Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh
perkuliahan dewasa ini. Pelaksanaan tugas akhir kemudian dilaporkan dalam
bentuk laporan sebagai pertanggungjawaban kepada pihak Program Studi.
Melalui tugas akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu yang
diperoleh di bangku kuliah lalu diterapkan kedalam sebuah mesin dari tugas akhir
ini.
Selama proses pelaksanaan tugas akhir
maupun penulisan laporan
tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis
menyampaikan terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:
1. Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma Tiga Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST., selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan
Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Bapak Sukmaji Indro Cahyono., S.T., M.Eng. selaku pembimbing I dari
penulis
4. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku pembimbing II dari penulis
5. Keluarga yang senantiasa memberikan do’a, dukungan dan motivasi untuk
bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas perkuliahan
6. Teman-teman diploma tiga yang bersama-sama membuat Tugas akhir
7. Mas Rudi, Mas Bowo, Mas Adi, dan Mas Mardi yang telah membimbing
dan membantu penulis dalam pembuatan laporan dan proyek akhir ini.
Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka bumi
ini, dalam pelaksanaan serta laporan tugas akhir ini masih terdapat kesalahan
dan kekurangan. Oleh karena commit
itu, penulis
memohon maaf dan meminta kritik
to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini.
Akhir kata, semoga tugas akhir serta laporan yang telah terseleaikan
bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, 28 Juli 2015
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Z
PADA PC BASED CNC MILLING MACHINE
Oleh: Muhamad Arif Rahmatullah
ABSTRAK
PC Based CNC adalah salah satu jenis dari mesin CNC yang di
intergrasikan dengan Personal Computer dan menggunakan software pengendali
Artsoft Mach3. Mesin ini didesain mampu membentuk benda kerja dengan ukuran
1,8 x 0,9 x 1,45 m. Selain dapat mempersingkat waktu pembuatan mock-up
komponen bodi mobil yang terbuat dari Styrofoam, juga dapat meningkatkan
akurasi benda kerja yang dihasilkan dibandingkan dengan metode sebelumnya
(layer manual). Tujuan proyek akhir ini adalah menghitung kekuatan struktur
rangka lengan CNC sumbu Z, proses desain, dan simulasi komputasi dari rangka.
Dari hasil perencanaan didapatkan desain dari rangka lengan CNC sumbu Z.
Sedangkan dari hasil perhitungan kekuatan rangka didapatkan tegangan
maksimum yang terjadi pada rangka sebesar 0,0995 N/mm2 sedangkan tegangan
luluh material sebesar 55,14 N/mm2, sehingga desain rangka dinyatakan aman.
Kata Kunci: PC Based CNC, desain rangka lengan sumbu Z, kekuatan rangka
lengan CNC sumbu Z.
THE DESIGN AND ANALYSIS OF Z AXIS CNC ARM IN PC
BASED CNC MILLING MACHINE
By: Muhamad Arif Rahmatullah
ABSTRACT
PC based CNC is one of the type CNC machine that it is intergrated
between personal computer and use software controller Artsoft Mach3. This
machine is designed form a workpiece with 1.8 x x 1,45 x 0.9 m maximum
dimension. It can not only shorten the time a mock-up a body component car
manufacture made of Styrofoam, but also improve the accuracy of a workpiece,
compare with previous method (manual layering). The purpose of this final
project is calculated the stregth structure of Z axis CNC arm, designed the
process, and simulated the structure by a computer. From the planning of the it
was obtained the Z axis CNC arm design . The calculations of structure strength
is resulted, maximum stress is reached at 0,0995 N/mm2 and yield stress of the
material is 55,14 N/mm2 , so the design is categorized safe.
Keyword: PC Based CNC, Design Of Z axis CNC arm, strength structure of Z
axis CNC arm.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii
ABSTRAK ......................................................................................................... v
DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 2
1.4 Tujuan Tugas Akhir ................................................................................ 3
1.5 Manfaat Tugas Akhir . ............................................................................ 3
BAB II DASAR TEORI
2.1. Mesin CNC............................................................................................. 4
2.1.1 . CNC Tarus .................................................................................... 4
2.1.2 . CNC Router .................................................................................. 5
2.1.3 . CNC Milling Vertikal ................................................................... 5
2.1.4 . PC Based CNC .............................................................................. 5
2.2. Desain .................................................................................................... 6
2.3. Solidwoks ............................................................................................... 9
2.4. Statika ................................................................................................... 10
2.4.1 Gaya Luar ..................................................................................... 11
2.4.2 Gaya Dalam .................................................................................. 11
2.4.3 Tumpuan ....................................................................................... 12
2.5. Analisa Kekuatan Material .................................................................... 13
2.5.1 Tegangan Normal (Normal Stress) ............................................... 13
2.6. Momen .................................................................................................. 16
2.7. Momen Inersia ...................................................................................... 16
2.8. Rangka Batang Sederhana ..................................................................... 18
2.8.1 Metode Perhitungan Struktur Rangka Batang Sederhana ............. 20
2.9. Factor of Safety ..................................................................................... 21
2.9.1 Pemilihan Faktor Keamanan ........................................................ 22
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Flow Chart Pembuatan PC Based CNC milling 3 axis dengan pengendali
software Artsoft Mach3) ....................................................................... 24
3.2 Perancangan Rangka Lengan Sumbu Z .................................................. 26
3.2.1 Dimensi Mobil ................................................................................. 27
commit to user
3.2.2 Panjang Gerak .................................................................................
27
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.2.3 Dimensi Ruangan ............................................................................
3.3 Pemilihan Desain Rangka Lengan CNC sumbu Z .................................
3.3.1 Data dan Spesifikasi CNC ...............................................................
3.3.2 Pemilihan Desain Rangka Lengan CNC Sumbu Z .........................
3.4 Pemilihan Material Rangka Lengan CNC Sumbu Z ..............................
3.5 Perhitungan Kekuatan Rangka Lengan CNC Sumbu Z .........................
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
4.1 Perencanaan Gambar ...........................................................................
4.2 Proses Desain .......................................................................................
4.3 Simulasi Beban Statis Desain Rangka Lengan Cnc Sumbu Z .............
4.3.1 Desain Rangka Lengan CNC Sumbu Z ...........................................
4.3.2 Proses Simulasi ...............................................................................
4.3.3 Model Komputasi ............................................................................
4.3.4 Simulasi Kasus ................................................................................
4.3.5 Faktor Keamanan (Factor Of Safety) ..............................................
4.3.6 Tegangan Von Mises .......................................................................
4.3.7 Perubahan Bentuk (Displacement) ..................................................
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .............................................................................................
5.2 Saran ......................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
LAMPIRAN .......................................................................................................
commit to user
vii
28
28
28
29
30
31
37
38
44
44
44
46
46
47
47
48
49
50
51
52
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 CNC Tarus.......................................................................................
Gambar 2.2 CNC Router .....................................................................................
Gambar 2.3 CNC Milling vertical:......................................................................
Gambar 2.4 PC based CNC ..............................................................................
Gambar 2.5 Templates Solidworks......................................................................
Gambar 2.6 Prinsip Statika Keseimbangan .........................................................
Gambar 2.7 Reaksi Tumpuan Rol .......................................................................
Gambar 2.8 Reaksi Tumpuan Sendi....................................................................
Gambar 2.9 Reaksi Tumpuan Jepit .....................................................................
Gambar 2.10 Komponen-Komponen Tegangan Normal Dan Geser Dari
Tegangan ..........................................................................................................
Gambar 2.11 Batang Prismatik Yang Dibebani Gaya Aksial .............................
Gambar 2.12 Gaya Tarik Aksial .........................................................................
Gambar 2.13 Gaya Tekan Aksial ........................................................................
Gambar 2.14 Batang Mengalami Tegangan Geser .............................................
Gambar 2.15 Momen ..........................................................................................
Gambar 2.16 Momen inersia ...............................................................................
Gambar 2.17 Struktur gaya luar ..........................................................................
Gambar 3.1 Alur kerja tim dalam pembuatan Pembuatan PC Based CNC
milling 3 axis dengan pengendali software Artsoft Mach3...............................
Gambar 3.2 Dimensi mobil Molina ....................................................................
Gambar 3.3 Ball screw ........................................................................................
Gambar 3.4 Gambar Dimensi Ruangan ..............................................................
Gambar 3.5 Desain I ...........................................................................................
Gambar 3.6 Desain 2 ...........................................................................................
Gambar 3.7 Desain 3 ...........................................................................................
Gambar 3.8 Rangka lengan CNC sumbu Z .........................................................
Gambar 3.9 Tumpuan dan beban pada rangka sumbu z .....................................
Gambar 3.10 Force Body Diagram.....................................................................
Gambar 3.11 Pot. X-X ......................................................................................
Gambar 3.11 Pot. Y-Y ......................................................................................
Gambar 3.13 Diagram NFD, SFD, dan BMD .....................................................
Gambar 3.14 Penampang rangka ........................................................................
Gambar 4.1 Sketsa desain handmade rangka lengan sumbu Z ...........................
Gambar 4.2 Gambar Sketsa Profil.......................................................................
Gambar 4.3 Extrude Sketsa Profil .......................................................................
Gambar 4.4 lubang baut ......................................................................................
Gambar 4.5 Part batang tinggi ............................................................................
Gambar 4.6 Part batang lebar .............................................................................
commit to user
Gambar 4.7 Part bracket .....................................................................................
viii
4
5
5
6
9
11
12
12
12
13
14
14
15
15
16
17
19
25
27
28
28
29
29
30
31
31
32
33
33
34
34
37
38
38
39
39
40
40
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.8 Part nut............................................................................................
Gambar 4.9 Baut M6 ...........................................................................................
Gambar 4.10 Insert Komponen ...........................................................................
Gambar 4.11 Assembly total................................................................................
Gambar 4.12 Desain I Rangka lengan CNC sumbu Z. .......................................
Gambar 4.13 Diagram alir simulasi ....................................................................
Gambar 4.14 Model Komputasi Rangka. ............................................................
Gambar 4.15 Factor of Safety. ............................................................................
Gambar 4.16 Tegangan Von Mises . ...................................................................
Gambar 4.18 Displacement . ..............................................................................
commit to user
ix
41
41
42
43
44
45
46
47
48
48
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rumus Momen Inersia .......................................................................
Tabel 2.2 Factor of Safety ...................................................................................
Tabel 3.1 Dimensi CNC dan Batasan .................................................................
Tabel 3.2 Pemilihan Desain Rangka Lengan CNC sumbu Z ..............................
Tabel 3.3. Nilai gaya dalam ................................................................................
commit to user
x
18
24
29
30
34
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar PC Based CNC ................................................................
Lampiran 2. Gambar rangka lengan CNC sumbu Z ..........................................
Lampiran 3. Gambar L bracket ..........................................................................
Lampiran 4. Gambar Baut dan Nut ....................................................................
commit to user
xi
53
54
55
56
digilib.uns.ac.id
LAPORAN PROYEK AKHIR
DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Z
PADA PC BASED CNC MILLING MACHINE
Disusun guna memenuhi sebagian syarat
Untuk menyelesaikan studi dan mendapatkan gelar
Ahli Madya Teknik Mesin
Oleh:
MUHAMAD ARIF RAHMATULLAH
NIM I8112024
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa
karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan lancar. Tugas akhir merupakan
salah satu mata kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi
Diploma Tiga Teknik Mesin Produksi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh
perkuliahan dewasa ini. Pelaksanaan tugas akhir kemudian dilaporkan dalam
bentuk laporan sebagai pertanggungjawaban kepada pihak Program Studi.
Melalui tugas akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu yang
diperoleh di bangku kuliah lalu diterapkan kedalam sebuah mesin dari tugas akhir
ini.
Selama proses pelaksanaan tugas akhir
maupun penulisan laporan
tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis
menyampaikan terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:
1. Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma Tiga Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST., selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan
Diploma Tiga Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Bapak Sukmaji Indro Cahyono., S.T., M.Eng. selaku pembimbing I dari
penulis
4. Ibu Indri Yaningsih, S.T., M.T. selaku pembimbing II dari penulis
5. Keluarga yang senantiasa memberikan do’a, dukungan dan motivasi untuk
bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas perkuliahan
6. Teman-teman diploma tiga yang bersama-sama membuat Tugas akhir
7. Mas Rudi, Mas Bowo, Mas Adi, dan Mas Mardi yang telah membimbing
dan membantu penulis dalam pembuatan laporan dan proyek akhir ini.
Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka bumi
ini, dalam pelaksanaan serta laporan tugas akhir ini masih terdapat kesalahan
dan kekurangan. Oleh karena commit
itu, penulis
memohon maaf dan meminta kritik
to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini.
Akhir kata, semoga tugas akhir serta laporan yang telah terseleaikan
bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, 28 Juli 2015
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DESAIN DAN ANALISIS RANGKA LENGAN CNC SUMBU Z
PADA PC BASED CNC MILLING MACHINE
Oleh: Muhamad Arif Rahmatullah
ABSTRAK
PC Based CNC adalah salah satu jenis dari mesin CNC yang di
intergrasikan dengan Personal Computer dan menggunakan software pengendali
Artsoft Mach3. Mesin ini didesain mampu membentuk benda kerja dengan ukuran
1,8 x 0,9 x 1,45 m. Selain dapat mempersingkat waktu pembuatan mock-up
komponen bodi mobil yang terbuat dari Styrofoam, juga dapat meningkatkan
akurasi benda kerja yang dihasilkan dibandingkan dengan metode sebelumnya
(layer manual). Tujuan proyek akhir ini adalah menghitung kekuatan struktur
rangka lengan CNC sumbu Z, proses desain, dan simulasi komputasi dari rangka.
Dari hasil perencanaan didapatkan desain dari rangka lengan CNC sumbu Z.
Sedangkan dari hasil perhitungan kekuatan rangka didapatkan tegangan
maksimum yang terjadi pada rangka sebesar 0,0995 N/mm2 sedangkan tegangan
luluh material sebesar 55,14 N/mm2, sehingga desain rangka dinyatakan aman.
Kata Kunci: PC Based CNC, desain rangka lengan sumbu Z, kekuatan rangka
lengan CNC sumbu Z.
THE DESIGN AND ANALYSIS OF Z AXIS CNC ARM IN PC
BASED CNC MILLING MACHINE
By: Muhamad Arif Rahmatullah
ABSTRACT
PC based CNC is one of the type CNC machine that it is intergrated
between personal computer and use software controller Artsoft Mach3. This
machine is designed form a workpiece with 1.8 x x 1,45 x 0.9 m maximum
dimension. It can not only shorten the time a mock-up a body component car
manufacture made of Styrofoam, but also improve the accuracy of a workpiece,
compare with previous method (manual layering). The purpose of this final
project is calculated the stregth structure of Z axis CNC arm, designed the
process, and simulated the structure by a computer. From the planning of the it
was obtained the Z axis CNC arm design . The calculations of structure strength
is resulted, maximum stress is reached at 0,0995 N/mm2 and yield stress of the
material is 55,14 N/mm2 , so the design is categorized safe.
Keyword: PC Based CNC, Design Of Z axis CNC arm, strength structure of Z
axis CNC arm.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... iii
ABSTRAK ......................................................................................................... v
DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................... 2
1.4 Tujuan Tugas Akhir ................................................................................ 3
1.5 Manfaat Tugas Akhir . ............................................................................ 3
BAB II DASAR TEORI
2.1. Mesin CNC............................................................................................. 4
2.1.1 . CNC Tarus .................................................................................... 4
2.1.2 . CNC Router .................................................................................. 5
2.1.3 . CNC Milling Vertikal ................................................................... 5
2.1.4 . PC Based CNC .............................................................................. 5
2.2. Desain .................................................................................................... 6
2.3. Solidwoks ............................................................................................... 9
2.4. Statika ................................................................................................... 10
2.4.1 Gaya Luar ..................................................................................... 11
2.4.2 Gaya Dalam .................................................................................. 11
2.4.3 Tumpuan ....................................................................................... 12
2.5. Analisa Kekuatan Material .................................................................... 13
2.5.1 Tegangan Normal (Normal Stress) ............................................... 13
2.6. Momen .................................................................................................. 16
2.7. Momen Inersia ...................................................................................... 16
2.8. Rangka Batang Sederhana ..................................................................... 18
2.8.1 Metode Perhitungan Struktur Rangka Batang Sederhana ............. 20
2.9. Factor of Safety ..................................................................................... 21
2.9.1 Pemilihan Faktor Keamanan ........................................................ 22
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Flow Chart Pembuatan PC Based CNC milling 3 axis dengan pengendali
software Artsoft Mach3) ....................................................................... 24
3.2 Perancangan Rangka Lengan Sumbu Z .................................................. 26
3.2.1 Dimensi Mobil ................................................................................. 27
commit to user
3.2.2 Panjang Gerak .................................................................................
27
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.2.3 Dimensi Ruangan ............................................................................
3.3 Pemilihan Desain Rangka Lengan CNC sumbu Z .................................
3.3.1 Data dan Spesifikasi CNC ...............................................................
3.3.2 Pemilihan Desain Rangka Lengan CNC Sumbu Z .........................
3.4 Pemilihan Material Rangka Lengan CNC Sumbu Z ..............................
3.5 Perhitungan Kekuatan Rangka Lengan CNC Sumbu Z .........................
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
4.1 Perencanaan Gambar ...........................................................................
4.2 Proses Desain .......................................................................................
4.3 Simulasi Beban Statis Desain Rangka Lengan Cnc Sumbu Z .............
4.3.1 Desain Rangka Lengan CNC Sumbu Z ...........................................
4.3.2 Proses Simulasi ...............................................................................
4.3.3 Model Komputasi ............................................................................
4.3.4 Simulasi Kasus ................................................................................
4.3.5 Faktor Keamanan (Factor Of Safety) ..............................................
4.3.6 Tegangan Von Mises .......................................................................
4.3.7 Perubahan Bentuk (Displacement) ..................................................
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan .............................................................................................
5.2 Saran ......................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................
LAMPIRAN .......................................................................................................
commit to user
vii
28
28
28
29
30
31
37
38
44
44
44
46
46
47
47
48
49
50
51
52
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 CNC Tarus.......................................................................................
Gambar 2.2 CNC Router .....................................................................................
Gambar 2.3 CNC Milling vertical:......................................................................
Gambar 2.4 PC based CNC ..............................................................................
Gambar 2.5 Templates Solidworks......................................................................
Gambar 2.6 Prinsip Statika Keseimbangan .........................................................
Gambar 2.7 Reaksi Tumpuan Rol .......................................................................
Gambar 2.8 Reaksi Tumpuan Sendi....................................................................
Gambar 2.9 Reaksi Tumpuan Jepit .....................................................................
Gambar 2.10 Komponen-Komponen Tegangan Normal Dan Geser Dari
Tegangan ..........................................................................................................
Gambar 2.11 Batang Prismatik Yang Dibebani Gaya Aksial .............................
Gambar 2.12 Gaya Tarik Aksial .........................................................................
Gambar 2.13 Gaya Tekan Aksial ........................................................................
Gambar 2.14 Batang Mengalami Tegangan Geser .............................................
Gambar 2.15 Momen ..........................................................................................
Gambar 2.16 Momen inersia ...............................................................................
Gambar 2.17 Struktur gaya luar ..........................................................................
Gambar 3.1 Alur kerja tim dalam pembuatan Pembuatan PC Based CNC
milling 3 axis dengan pengendali software Artsoft Mach3...............................
Gambar 3.2 Dimensi mobil Molina ....................................................................
Gambar 3.3 Ball screw ........................................................................................
Gambar 3.4 Gambar Dimensi Ruangan ..............................................................
Gambar 3.5 Desain I ...........................................................................................
Gambar 3.6 Desain 2 ...........................................................................................
Gambar 3.7 Desain 3 ...........................................................................................
Gambar 3.8 Rangka lengan CNC sumbu Z .........................................................
Gambar 3.9 Tumpuan dan beban pada rangka sumbu z .....................................
Gambar 3.10 Force Body Diagram.....................................................................
Gambar 3.11 Pot. X-X ......................................................................................
Gambar 3.11 Pot. Y-Y ......................................................................................
Gambar 3.13 Diagram NFD, SFD, dan BMD .....................................................
Gambar 3.14 Penampang rangka ........................................................................
Gambar 4.1 Sketsa desain handmade rangka lengan sumbu Z ...........................
Gambar 4.2 Gambar Sketsa Profil.......................................................................
Gambar 4.3 Extrude Sketsa Profil .......................................................................
Gambar 4.4 lubang baut ......................................................................................
Gambar 4.5 Part batang tinggi ............................................................................
Gambar 4.6 Part batang lebar .............................................................................
commit to user
Gambar 4.7 Part bracket .....................................................................................
viii
4
5
5
6
9
11
12
12
12
13
14
14
15
15
16
17
19
25
27
28
28
29
29
30
31
31
32
33
33
34
34
37
38
38
39
39
40
40
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.8 Part nut............................................................................................
Gambar 4.9 Baut M6 ...........................................................................................
Gambar 4.10 Insert Komponen ...........................................................................
Gambar 4.11 Assembly total................................................................................
Gambar 4.12 Desain I Rangka lengan CNC sumbu Z. .......................................
Gambar 4.13 Diagram alir simulasi ....................................................................
Gambar 4.14 Model Komputasi Rangka. ............................................................
Gambar 4.15 Factor of Safety. ............................................................................
Gambar 4.16 Tegangan Von Mises . ...................................................................
Gambar 4.18 Displacement . ..............................................................................
commit to user
ix
41
41
42
43
44
45
46
47
48
48
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rumus Momen Inersia .......................................................................
Tabel 2.2 Factor of Safety ...................................................................................
Tabel 3.1 Dimensi CNC dan Batasan .................................................................
Tabel 3.2 Pemilihan Desain Rangka Lengan CNC sumbu Z ..............................
Tabel 3.3. Nilai gaya dalam ................................................................................
commit to user
x
18
24
29
30
34
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar PC Based CNC ................................................................
Lampiran 2. Gambar rangka lengan CNC sumbu Z ..........................................
Lampiran 3. Gambar L bracket ..........................................................................
Lampiran 4. Gambar Baut dan Nut ....................................................................
commit to user
xi
53
54
55
56