TUGAS AKHIR Analisis Toolpath Melingkar Terhadap Objek Acrylic Pada Cnc Miling Rakitan.

TUGAS AKHIR

ANALISIS TOOLPATH MELINGKAR TERHADAP OBJEK
ACRYLIC PADA MESIN CNC MILING RAKITAN

Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar
Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusunoleh :

ODDI OKTAVIANO
NIM : D200110133

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016

ii

iii


iv

v

MOTTO

“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila
engkau telah selesai ( dari sesuatu urusan ), tetaplah bekerja keras
(untuk urusan yang lain), dan hanya kepada Tuhanmu lah engkau
berharap”
( QS. Al – Insyirah : 6 – 8 )

“Harga kebaikan manusia adalah diukur menurut apa yang telah
dilaksanakan / diperbuatnya”
( Ali Bin Abi Thalib )

“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
( Aristoteles )


vi

ANALISIS TOOLPATH MELINGKAR TERHADAP OBJEK
ACRYLIC PADA CNC MILLING RAKITAN
Oddioktaviano, bambangwaluyo F, Ngafwan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email : oddioktaviano93@gmail.com

ABSTRAKSI
Penelitian toolpath pada mesin CNC rakitan ini bertujuan untuk
mengetahui kecepatan pemotongan pada dua alur berbeda akibat variasi
kecepatan pemakanan pada saat pembuatan suatu benda kerja / produk.
Pada proses pembuatan mesin CNC tahapan selanjutnya
melakukan persiapan bahan dan alat yang akan digunakan dalam proses
penelitian. Kemudian mendesain mesin CNC dan membuat bagian
konstruksi yang telah ditentukan dengan menggunakan bahan alumunium
dan besi. Kemudian melakukan penyetingan aplikasi dan kalibrasi pada
alat, setelah dilakukan penyetingan pada alat kemudian melakukan
pengujian pembuatan produk untuk diambil data kemudian di analisa data

pada mesin CNC.
Pada percobaan permesinan mesin CNC milling dalam pembuatan
produk,
pada hasil pengujian alur bertahap diketahui kecepatan
pemotongan terbesar terjadi pada kecepatan pemakanan 300 mm/min
yaitu 118,868 m/min. Sedangkan pada hasil pengujian alur spiral
diketahui kecepatan pemotongan terbesar terjadi pada kecepatan
pemakanan 300 mm/min yaitu 69,238 m/min. Maka dapat disimpulkan
bahwa semakin besar kecepatan pemakanan, semakin besar kecepatan
pemotongannya. Dan diantara dua alur tersebut diketahui bahwa alur
pemakanan secara bertahap memiliki hasil kecepatan pemotongan lebih
besar dari alur pemakanan spiral.

Kata Kunci : CNC , NC CAD/CAM

vii

Oddioktaviano, bambangwaluyo F, Ngafwan
Mechanic Engineering, Muhammadiyah University of Surakarta
A. Yani Street, Pos 1 Pabelan, Kartasura

Email : oddioktaviano93@gmail.com

ABSTRACT
Purpose of the research on tool path of the home-made CNC
machine is to know cutting speed of two different paths resulted from
feeding in working on a work piece or product.
Next stage of the process of making CNC machine was
preparation of materials and instruments used in the research
process. Then, design of the machine was made and specified parts
of the machine construction used aluminum and iron materials. After
the machine was completed, setting of application and calibration
was conducted. The machine was tested to work on a product and
data was collected from the testing. The data was analyzed.
Results of The machining test of CNC milling with phased
feeding in making a product showed that the greatest speed of
cutting was found at feeding speed of 300mm/min, namely 118.868
m/min. Meanwhile, test of spiral feeding indicated the greatest
cutting speed was found at feeding speed of 300 mm/min, namely
69.238 m/min. Thus, it can be concluded that the greater feeding
speed, the greater cutting speed, and it was known that the phased

feeding produced greater speed of cutting than spiral feeding.

Key words: CNC, NC CAD/CAM

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan penuh harap ridho Allah SWT, teriring perasaan syukur
dan sabar yang mendalam serta penghargaan yang tinggi, setelah
melewati berbagai ujian dalam perjuangan yang tak kenal lelah. Saya
mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :


Bapak dan Ibu yang dengan segala kasih sayang, kesabaran,
keikhlasan, dan pengorbanannya yang senantiasa mendukung dan
mendo’akanku.




Teman – teman angkatan 2011 teknik mesin yang selalu kompak
dan saling menyemangati antara satu dengan yang lain.



Almamater ( Universitas Muhammadiyah Surakarta )



Dosen Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta yang
telah membimbing saya didalam perkuliahan.



Bapak Dosen pembimbing akademik M. Alfatih Hendrawan, ST,
MT. , Bapak Dosen pembimbing satu tugas akhir Bambang Waluyo
F, ST, MT. Dan Bapak Dosen Pembimbing dua tugas akhir Ir.
Ngafwan, MT. Saya berterima kasih atas pengarahannya dan
bimbingannya yang telah banyak saya terima selama berada di
Universitas Muhammadiyah Surakarta.


viii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatu.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusun laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “ANALISIS TOOLPATH MELINGKAR
TERHADAP OBJEK ACRYLIC PADA CNC MILLING RAKITAN” dapat
terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada
kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati
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 R, ST., MSc., Ph.D. selaku ketua


Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak

Bambang

Waluyo

F,

ST,

MT.

Selaku

dosen

pembimbing utama yang telah membimbing, mengarahkan,
ix


memberi petunjuk dalam penyusunan Tugas Akhir ini dengan
sangat perhatian, baik, sabar dan ramah.
4. Bapak Ir. Ngafwan, MT. Selaku dosen pembimbing kedua

yang telah membimbing, mengarahkan, memberi petunjuk
dalam penyusunan Tugas Akhir ini dengan sangat perhatian,
baik, sabar dan ramah.
5. Bapak M. Alfatih Hendrawan, ST, MT. Selaku pembimbing

akademik.
6. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada
penulis selama mengikut kegiatan perkuliahan.
7. Bapak dan Ibu tercinta yang setiap waktu selalu mendoakan,

memberikan semangat dan dorongan, serta terima kasih atas
semua nasehat, bimbingan dan pengorbananmu selama ini
sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Semua doa dan kasih sayang yang tulus darimu akan selalu

mengiringi langkahku.
8. Sahabat Gilang, Fajar, Feriagam, Gesit, Dwi dan teman –

teman seperjuangan lainnya terima kasih atas bantuannya
dan atas segala suka dan duka selama penyelesaian Tugas

x

Akhir ini, semoga persaudaraan tetap terjaga sampai kapan
pun.
9. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu

yang telah banyak membantu kelancaran.
Penuis 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 Warahmatullahi Wabarakatu.

Surakarta,


Juni 2016

Oddi Oktaviano

xi

DAFTAR ISI

Halaman Judul ................................................................................. i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................ ii
Halaman Persetujuan ...................................................................... iii
Halaman Pengesahan ..................................................................... iv
Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................ v
Motto ................................................................................................ vi
Abstraksi .......................................................................................... vii
Halaman Persembahan ................................................................... viii
Kata Pengantar ................................................................................ ix
Daftar Isi .......................................................................................... xii
Daftar Gambar ................................................................................. xvi
Daftar Tabel ..................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah........................................................ 1
1.2 Identifikasi Masalah ............................................................... 3

xii

1.3 Batasan Masalah .................................................................. 4
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................. 4
1.5 Sistematika Penulisan ........................................................... 5
BAB II DASAR TEORI ..................................................................... 7
2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................. 7
2.2 Landasan Teori ..................................................................... 9
2.2.1 Pengertian CNC Frais / Milling ..................................... 9
2.2.2 Pengertian Ball Screw .................................................. 9
2.2.3 Pengertian Spindle ....................................................... 10
2.2.4 Jenis – Jenis Pisau Frais / Milling................................. 11
2.2.5 Pengertian Meja Mesin................................................. 13
2.2.6 Motor Stepper .............................................................. 13
2.2.7 CAD / CAM ................................................................... 14
2.2.8 IC L297......................................................................... 15
2.2.9 IC L298......................................................................... 15
2.2.10 Baut ............................................................................ 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN............................................... 17
3.1 Diagram Alir Penelitian .......................................................... 17
3.2 Penguraian Diagram Alir ....................................................... 18
3.3 Tempat Penelitian Lapangan ................................................ 18
3.4 Alat dan Bahan Pendukung................................................... 18
3.4.1 Satu Set Komputer ....................................................... 19

xiii

3.4.2 Breakoutboard ( BOB ) dan Power Supply Spindle ...... 19
3.4.3 Motor Stepper .............................................................. 20
3.4.4 Ball Screw .................................................................... 20
3.4.5 Digital Tachometer ....................................................... 21
3.4.6 Kunci Pas ..................................................................... 22
3.4.7 Jangka Sorong ............................................................. 22
3.4.8 Dial Indikator ................................................................ 23
3.4.9 Pahat Milling ................................................................. 23
3.4.10 Bahan ......................................................................... 24
3.5 Proses Eksperimen ............................................................... 25
3.5.1 Desain Benda Kerja Acrylic .......................................... 25
3.5.2 Spesifikasi Parameter Produk Percobaan .................... 26
3.5.3 Mesin CNC ................................................................... 27
3.5.4 Langkah – langkah dalam eksperimen ......................... 28
3.5.5 Syarat – syarat mesin CNC bekerja ............................. 29
3.5.6 Kode Program CNC ..................................................... 29
3.6 Hasil / Data............................................................................ 29
3.7 Analisis dan Pembahasan ..................................................... 30
3.8 Kesimpulan ........................................................................... 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN................................................ 31
4.1 Data Hasil Penelitian ............................................................. 31
4.1.1 Alur Pemakanan Melingkar Bertahap ........................... 31
4.1.2 Alur Pemakanan Melingkar Secara Spiral .................... 36

xiv

BAB V PENUTUP ............................................................................ 39
5.1 Kesimpulan ........................................................................... 39
5.2 Saran..................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian................................................... 17
Gambar 3.2 Satu Set Komputer ......................................................... 19
Gambar 3.3 Breakoutboard dan Power Supply Spindel CNC ............ 20
Gambar 3.4 Motor Stepper ................................................................ 20
Gambar 3.5 Ball Screw ...................................................................... 21
Gambar 3.6 Digital Tachometer ......................................................... 21
Gambar 3.7 Kunci Pas ....................................................................... 22
Gambar 3.8 Jangka Sorong ............................................................... 22
Gambar 3.9 Dial Indikator .................................................................. 23
Gambar 3.10 Pahat Milling ................................................................ 24
Gambar 3.11 Acrylic .......................................................................... 25
Gambar 3.12 Disain Benda Kerja ...................................................... 26
Gambar 3.13 CNC Milling Rakitan ..................................................... 27
Gambar 4.1 Foto Bentuk Awal Benda Kerja ...................................... 31
Gambar 4.2 Gambar Benda Kerja 3D ................................................ 32
Gambar 4.3 Gambar Benda Kerja 2D ................................................ 32
Gambar 4.4 Gambar Alur Pemakanan Bertahap ............................... 33

xvi

Gambar 4.5 Grafik Data Hasil Waktu Pemakanan Alur Bertahap ...... 34
Gambar 4.6 Gambar Alur Pemakanan Spiral .................................... 36
Gambar 4.7 Grafik Data Hasil Waktu Pemakanan Alur Spiral ........... 37

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi Benda................................................................. 26
Tabel 3.2 Spesifikasi Parameter Produk Percobaan............................ 26
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Benda Kerja Alur Pemakanan Bertahap..... 33
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Cutting Speed Alur Bertahap .......... 35
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Benda Kerja Alur Pemakanan Spiral .......... 36
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Cutting Speed Alur Spiral ............... 36

xviii