Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Sculptured surface machining technology is increasing its role in modern manufacturing. Products? surfaces become more complicated each day and require technology that is able to perform machining processes more accurately, precisely and take lesser time and cost. Nowadays, CAM helps so much on these matters. One of the difficulties in performing sculptured surface machining process is machining on feature which can not be reached by ordinary 3 axis machining process, called closed bounded volume (CBV).The thesis is discussing the development of algorithm that not only can analyze a model as a whole, but also can automatically detect CBV on a model, which is a 3D faceted model, through Paired Normal Vectors Bucketing (PNVB). And the algorithm also automatically generates tool path for multi axis roughing on the CBV. The algorithm development and the model analysis are worked based on faceted model in STL file format. As the result, the algorithm has successfully detected CBV in a complex-shaped model and listed the tool?s coordinates and orientations during machining process on the CBV."

"Pemantauan keausan pahat pada proses pemesinan merupakan hal yang penting. Perambatan keausan pahat yang tidak normal maupun peristiwa rusaknya pahat sebelum masa pakai dapat mempengaruhi hasil pemesinan. Pada pemesinan micro-milling, keausan pahat terjadi jauh lebih cepat dibandingkan pada pemesinan macro-milling dikarenakan efek downsizing terhadap geometri pahat itu sendiri. Untuk hal tersebut, sebuah sistem pemantauan keausan pahat dapat memberikan informasi perambatan keausan pahat agar pengguna dapat mengantisipasi kejadian-kejadian yang destruktif serta dapat mengambil keputusan lebih lanjut atas proses pemesinan yang sedang berlangsung. Pada kerja penelitian ini telah dikembangkan sebuah sistem pemantauan keausan pahat untuk pemesinan micro-milling berbasis teknologi digital twin. Sistem yang dikembangkan mampu memberikan informasi estimasi keausan pahat serta informasi ketidakpastian estimasi itu sendiri dengan memanfaatkan simulasi real-time yang dijalankan dalam digital twin. Model virtual dikembangkan berdasarkan model mekanistik dari proses micro-milling yang merupakan bagian dari pendekatan berbasis hukum fisika (physics-based). Model virtual yang dikembangkan meliputi model motor spindle, model unit pengendali (controller) spindle, dan model torsi potong. Ketika simulasi digital twin berjalan, model virtual mensimulasikan variabel-variabel yang terkait proses pemesinan micro-milling serta berinteraksi dengan beberapa variabel lain yang diperbarui (di-update) berdasarkan data real-time sensor-sensor di mesin micro-milling. Variabel tersimulasi digital twin dijadikan informasi dasar untuk dibandingkan dengan variabel yang didapat secara real-time, khususnya variabel torsi motor spindle yang kemudian ditransformasi ke ruang keausan pahat. Extended Kalman filter (EKF) digunakan sebagai salah kerangka kerja untuk mengintegrasi informasi tersimulasi dan informasi real-time untuk menghasilkan sebuah estimasi keausan pahat. Proses pemantauan keausan pahat dilakukan dengan menggunakan diagram kendali (control chart) dan kategorisasi tingkat keausan pahat untuk mengevaluasi nilai estimasi keausan pahat dan ketidakpastian estimasi itu sendiri. Eksperimen pemesinan slot micro-milling dilakukan untuk benda kerja yang terbuat dari stainless steel SUS304 dengan menggunakan pahat mikro berbahan karbida berukuran diameter 1000 µm. Dengan menggunakan empat dataset yang dihasilkan dari eksperimen, sistem pemantauan yang dikembangkan mampu menunjukkan proses perambatan keausan pahat dengan rata-rata error estimasi terbesar adalah 0.052 mm dan nilai ketidakpastian estimasi σtruth terbesar adalah ±0.04 mm untuk dua mata pahat. Untuk implementasi menggunakan EKF, rata-rata error estimasi terbesar adalah 0.038 mm dengan standar deviasi terbesar adalah ±0.031 mm untuk dua mata pahat. Kerja penelitian ini juga telah menghasilkan sebuah alat pengukur keausan pahat yang disebut MicroEye dengan metode observasi langsung (direct observation) menggunakan kamera mikroskop dan lengan robot aktif 6-DOF (degree of freedom). Dalam hal kemampuan pengambilan gambar, MicroEye mampu membawa kamera ke posisi yang ditargetkan sehingga seluruh area keausan pahat yang ingin dideteksi berada dalam ROI (region of interest) dengan tingkat keberhasilan sebesar 86.66%. Dalam hal kemampuan mencapai posisi, MicroEye memiliki error posisi sudut maksimum sebesar 0.596◦ dan error posisi linear maksimum 0.0336 cm pada arah sumbu x dan 0.767 cm pada arah sumbu y.

---

Tool wear monitoring is an essential aspect of the machining process. The tool breakage and the abnormality of tool wear progression affect the machining result. Due to the downsized tool’s geometry, the progression of tool wear in micro-milling is much faster than in macro-milling. A tool wear monitoring system helps to give information about the progression of tool wear so that the user can anticipate unwanted destructive events and make further decisions for the ongoing machining process. This dissertation presents the development of a tool wear monitoring system based on the digital twin technology for micro-milling applications. The developed system can provide the tool wear estimate and the estimation uncertainty altogether by running the real-time digital twin simulation. The virtual model was developed from the mechanistic model of the micro-milling process, which is part of a physics-based approach. The virtual model consists of the spindle motor, spindle controller, and cutting torque models. During the simulation, the virtual model simulates the variables of the micro-milling process and interacts with some of the real-time variables coming from the sensors in the micro-milling machine. The simulated variables (such as spindle motor torque) as the ground information are compared to the real-time variables in the wear space. Extended Kalman filter (EKF) is used as the framework to integrate the simulated and real-time information to estimate the wear growth. Then, the wear estimate and the estimation uncertainty are evaluated using a control chart and a categorization of wear level. The slot micro-milling experiment was conducted for SUS304 stainless steel workpiece with 1000 µm carbide micro-tool. The developed system can monitor the progression of tool wear with the largest mean of estimation error = 0.052 mm and the largest estimation uncertainty = ±0.04 mm. The implementation of EKF framework has improved the estimation accuracy with largest estimation error 0.038 mm with largest standard deviation ±0.031 mm for two cutting teeth. This dissertation also presents the result of a tool wear measurement device called MicroEye. The device uses a direct observation approach with a microscope camera as the primary sensor. The device has an active 6-DOF (degree of freedom) arm robot mechanism for motion flexibility. In terms of wear analysis, MicroEye can provide three metrics to analyze the difference between the fresh and the worn tools. In the aspect of image acquisition, MicroEye was able to bring the camera to the targeted position with the success rate 86.66% so that the ROI (region of interest) of the tool image is fully captured by the camera. In positioning, MicroEye achieved a maximum error of angular position 0.596◦, the maximum error of linear position 0.0336 cm in x-axis direction and 0.767 cm in y-axis direction."

"Proses manufaktur memerlukan fungsi CAM yang dapat berinteraksi antara mesin dan computer, dimana visualisasi dari bentuk benda diperoleh dari software CAD . Dalam prosesnya dari sistem CAD memerlukan metode penghubung yaitu CAM agar mesin dapat berfungsi. Contohnya adalah mesin CNC (Computer Numerical Controlled). Perkembangan hingga saat ini sudah sampai tahap pemesinan 5 axis. Salah satu bagian penting dan harus ada dalam sebuah sistem CAM adalah pendeteksian dan penghindaran interferensi (gouging) antara pahat dengan model.Dalam penelitian ini, diimplementasikan metode pendeteksian dan penghindaran interferensi untuk pemesinan 5 axis. Banyak metode yang berkembang guna penyempurnaan 5-wris machining. Dan penelitian ini dikhususkan hanya pada kasus lekukan surface yang diindentifikasi sebagai ruang terbatas. Dalam pemesinan 5 axis, vektor orientasi mata pahat yang bergerak sepanjang lintasan pada sebuah material tidak hanya berposisi tegak sejajar sumbu z, namun vektor orientasi pahat sesuai dengan vektor normal titik dimana pahat bisa melakukan inklinasi pada kasus pemakanan bidang Iengkung (non planar) yang dimaksud dan mendeteksi bidang terbatas tertutup. Penelitian Iebih difokuskan bagaimana cara pahat untuk mendeteksi alur yang melengkung tersebut dan berinklinasi sesuai dengan bidang ye makanannya.

---

Process of Manufacture needs CAM interaction function able to between and machine of computer, where visualization of object form obtained from CAD software. In course of him of system of CAD need link method that is CAM so that machine can function. The example is machine of CNC (Computer Numerical Control). Growth till in this time has until phase of machining 5 axes, One part of the important and there must be in a CAM system is detection and evasion of interference ( gouging) between chisel with modelIn this research, detection method implementation and evasion of interference for machining 5 axis. Much method expanding to utilize completion 5-axis machining. And this research is majored only at hollowing case of surface which identification as volume bounded. In machining 5 axis, vector orient peripatetic chisel eye as long as trajectory at a material do not only have parallel straightening position of z tinder, but orientation vector chisel as according to normal vector of dot where chisel can conduct inclination at tortuous area accrue case ( such non-planar) and detect area of closed bounded volume. Research more focused how to chisel to detect the tortuous path and inclination as according to it's accrue area."

"Mesin bubut merupakan mesin perkakas yang banyak digunakan untuk memproduksi bentuk benda putar atau silindris. Suatu kondisi yang bisa terjadi dan berpengaruh terhadap mesin bubut itu sendiri, serta terhadap kualitas komponen atau produk yang dihasilkan adalah inasalah timbulnya getaran pada pahat potong. Getaran ini sangat merugikan dan sedapat mungkin dikurangi atau dihilangkan, melalui tahap awal dalam suatu rancangan mesin perkakas dengan meningkatkan kekakuan dinamik atau dengan menambah suatu sistem redaman sebagai alat tambahan. Suatu peredam getar sistem pegas-massa dibuat untuk mengurangi getaran eksitasi-mandiri.Mesin bubut model C6232A1 dirancang untuk membubut permukaan luar silinder, dengan benda kerja yang digunakan adalah besi-cor, kuningan, aluminium-cor, Fe-50 dan stainless-steel. Penelitian yang dilakukan terhadap mesin bubut ini adalah pengukuran terhadap simpang-getar pada pahat potongnya. Karakteristik pemotongan terhadap benda kerja tersebut dengan kecepatan spindle 50, 105, 130, 180, 260. 360 dan 560 rpm. Semakin tinggi kecepatan spindle, simpang getar yang timbul semakin naik. Pada proses penyeiesaian hal tersebut perlu dihindari, atau paling tidak diturunkan hingga pada batas tertentu, dengan suatu alat peredam sehingga benda kerja yang dihasilkan mempunyai kualitas permukaan yang lebih baik. Suatu analisa dilakukan menggunakan mesin bubut dan benda kerja dengan jenis yang berbeda untuk membuktikan apakah terjadi penurunan sim pang getar pada ujung pahat mesin bubut tersebut.Adapun basil penelitian ini terdapat penurunan simpang getar rata-rata untuk besi-cor 37,7%, kuningan 39,1%, aluminium-cor 19,6%, Fe-50 34,6% dan stainless-steel 31,3%. Tingkat kekasaran permukaan yang lebih baik. Dengan diturunkannya simpang getar pada masing-masing benda kerja maka dapat diketahui bahwa ini adalah sistim over-damped."

"Permintaan akan produk-produk mikro yang sedang meningkat pesat dewasa ini menyebabkan proses manufaktur cetakan mikro mendapat perhatian dan penekanan lebih, guna mendapatkan pemahaman yang semakin mendalam untuk mencapai hasil akhir produk mikro yang semakin berkualitas [1-4]. Proses micromilling merupakan proses yang populer dalam memanufaktur cetakan mikro karena kapabilitas dan fleksibilitas yang dimilikinya terkait proses pelepasan material terhadap benda kerja [1-3,5-7]. Proses manufaktur cetakan mikro dengan material steel ST41 dan alumunium AA 1100 berukuran 3 x 3 x 3 mm yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan proses pemesinan milling 3 axis terhadap kontur sculptured surface dan logo android dengan cutting tool berdiameter 0.1 mm sampai ukuran 2 mm. Lintasan pahat yang dibuat telah menghasilkan permukaan produk dengan profil yang dikehendaki. Dilakukan pengambilan gambar SEM pada hasil pemesinan cetakan mikro ini, serta dilakukan analisis mengenai dua pola lintasan pahat yang dibuat dengan menggunakan software CAM untuk operasi roughing yang dikerjakan yaitu metode face milling (planar) dan cavity milling (contour) yang hasilnya menunjukkan bahwa metode cavity mill memerlukan machining time yang lebih singkat. Analisis dari perbandingan jumlah CL point yang terdapat pada bagian lintasan pahat yang serupa antara produk makro dan produk mikro juga dilakukan dan didapatkan bahwa densitas CL point pada lintasan pahat produk makro lebih besar dibandingkan yang dimiliki lintasan pahat produk mikro.

---

The increasing demand of micro products these days causes the manufacturing process of micro-molds gets more emphasis and attention in order to gain better quality of micro-products [1-4]. The micro milling process is popular as the chosen method to manufacture micro molds due to its capability and flexibility in machining operation [1-3,5-7]. In this research, the manufacturing processes of micro molds of 3 mm x 3 mm x 3 mm from steel ST41 and alumunium AA 1100 were carried out using 3 axis micro milling utilizes various cutting tools from 2 mm diameter to 0.1 mm of diameter. The designed tool path successfully produced the specified profile of the machined surface. SEM photographs were taken to observe the machined surface and an analysis of two tool path generation methods of face milling area (planar) and cavity mill (contour) using CAM software was conducted and shorter cutting time for the cavity milling method was found as the result. Analysis of CL point density comparison between the micro molds and macro molds roughing tool path in the same region was also done with the comparable applied cutting parameters and the result shows that the macro mold roughing tool path has denser CL point than the other of the micro mold's."

"Untuk melakukan proses pemesinan milling berupa kontur atau pocket biasanya diawali dengan proses roughing secara 3-axis berdasarkan kontur yang diingini dengan kedalaman pemakanan dan ketinggian scallop tertentu, setelah itu lalu dilakukan proses finishing secara 5-axis untuk menghilangkan scallop dari proses roughing tersebut (tanpa kedalaman pemakanan). Ada beberapa arah pemakanan yang bisa dilakukan dalam proses finishing tersebut yaitu sejajar (in-line) atau arah melintang (across) serta menggunakan beberapa tipe pahat seperti pahat flat, toroidal dan ball nose. Masing-masing cara pemakanan dan tipe pahat yang digunakan pada saat proses roughing dan finishing tersebut akan menghasilkan kualitas permukaan (roughness dan waviness) yang berbeda. Tesis ini meneliti pengaruh tipe pahat dan arah pemakanan pada pemesinan awal (roughing) dan akhir (finishing) terhadapa kualitas permukaan pemesinan milling. Faktor yang diuji adalah pahat roughing dua tipe (end mill flat dan toroidal), tipe pahat finshing dua tipe (toroidal dan ball nose), arah pemakanan dua tipe (sejajar dan melintang) dengan respon (data) yang diukur adalah roughness dan waviness. Variasi percobaan secara faktorial penuh adalah 23 = 8 variasi. Hasil analysis of variance (ANOVA) menunjukkan bahwa tipe pahat roughing, tipe pahat finishing dan arah pemakanan secara statistik berpengaruh terhadap kekasaran permukaan, sedangkan untuk gelombang hanya arah pemakanan yang berpengaruh.

---

The product of process machining by milling to mill contour or pocket is usually started with process of roughing by 3-axis mlling base on desired contour, in this process we selected depth of cut (DOC) and height of scallop and then did process finishing by 5-axis milling to eliminate scallop from process roughing, in this process we selected scallop without DOC. The feed directions in finishing are in-line and across direction and tools used were flat, toroidal and ball nose end mill. Each type of toolls and feed direction in process roughing and finishing will influent difference surface quality ( roughness and waviness).

This research is to analyze influence of type of tools and feed direction machining roughing and finishing to the quality of surface resulted by milling machining. Examinee factor is two types of tooling roughing ( end mill flat and toroidal), two type of tools finshing( toroidal and ball nose), two types of feed direction ( in-line and scross) and we measured roughness and waviness as respon datas. The attempt full factorial is 23 = 8 variation. Result analysis of variance (ANOVA) indicate that the type of roughing tools, type of finishing tools and feed direction statistically have an effect on surface roughness, while only the feed direction having an effect on surface waviness."

"Format STL, merupakan suatu bentuk representasi dari suatu obyek solid 3D. Format ini diperoleh dari hasil proses triangulasi, baik itu terhadap suatu bentuk solid 3 dimensi maupun bentuk parametrik surface. Format ini banyak dimanfaatkan dalam proses Rapid Prototyping. Akan tetapi, selain pemanfaatan format STL untuk proses tersebut, format ini juga kemungkinan dapat dipergunakan untuk pembuatan lintasan pahat untuk membuat benda, karena format STL ini berisi koordinat-koordinat dari benda yang representasikannya. Dengan dasar inilah maka dilakukan penelitian terhadap format STL ini dengan tujuan untuk memanfaatkannya guna memperoleh koordinat panduan pembuatan lintasan pahat. Untuk memperoleh titik lintasan pahat dari format STL, perlu adanya proses-proses tertentu yang diperlakukan terhadap format STL tersebut, diantaranya dengan menentukan seberapa besar ukuran obyek yang diwakilkan oleh format STL ini, sehingga kita dapat menentukan ruang kerjanya berbentuk balok yang akan dibagi-bagi menjadi bidang-bidang potong. Penentuan bidang potong terhadap faset yang terdapat di dalam format STL juga perlu dilakukan, disini akan dipilih bidang pemotong yang berupa persegiempat. Kemudian dilakukan proses pemotongan/slicing, untuk mendapatkan titik potong antara pemotong yang berupa bidang potong persegiempat dengan faset, yang mana proses slicing ini dilakukan dengan mengikuti pola parallel yang bekerja seperti sistem scanning. Rangkaian proses ini dibuat dalam suatu tool/alat bantu yang berupa program, yang bertugas untuk melakukan penanganan format STL dengan melakukan proses-proses di atas. Dari hasil output program yang dibuat ini, diperoleh titik-titik perpotongan antara pemotong yang berpola parallel tadi dengan faset-faset dari format STL, yang mana setelah dilakukan pengujian, titik-titik ini ternyata memenuhi syarat untuk dijadikan sebagai panduan pembuatan lintasan pahat bagi pembuatan obyek yang diwakilkan oleh format STL tersebut."

"ABSTRAKDengan berkembangnya teknologi mikrofabrikasi, maka mendorong industri manufaktur untuk memproduksi part ? part berskala mikro dengan waktu yang cepat dan murah, seperti proses injection molding. Sehingga dibutuhkan suatu mold yang berskala mikro untuk mendukung proses produksi tersebut. Pada penelitian ini dilakukan pemesinan produk ?micro mold? dengan material steel ST41 dan Aluminium AA 1100 menggunakan micro milling pergerakan tiga axis. Model produk yang di machining berupa sculptured surface dan logo Android dengan raw material berbentuk kubus berdimensi panjang 3 mm. Program finishing yang digunakan pada pemesinan model sculptured surface adalah contour area menggunakan tool path parallel zig ? zag dengan depth per cut 12.5 μm dan step over 5μm serta dua layer pemesinan. Cutting tool yang digunakan operasi tersebut, ball nose end mill 0.1 mm carbide coated. Setelah proses machining selesai, dilakukan pengambilan foto hasil pemesinan dengan SEM ( Scanning Electron Microscope) sehingga terlihat lebih detil permukaan pemesinan dan di analisa permukaan hasil pemesinan berdasarkan kesesuaian dengan designed surface pada CAD model. Selain itu, dianalisa pula banyaknya cutter location point (CL point) sebanyak 32 CL point per millimeter pada lintasan pahat yang bergerak di tengah sculptured surface pada proses finishing dan analisa machining tolerance pada lintasan pahat operasi finishing dengan lebar tolerance band sebesar 1 mikrometer untuk besarya setiap intol dan outol tolerance curve. Hasil analisa machining tolerance, menyatakan bahwa cutter contact point ( CC point ) dari lintasan pahat tersebut masih berada di dalam tolerance band. Sehingga perencanaan machining menggunakan CAM software dengan cutting parameter yang terkait dapat di gunakan untuk micro ? machining.

---

AbstractThe technology development of micro fabrications is encouraging manufacturers to produce micro-scaled industrial parts with a fast and cheap production, such as injection molding process. So it takes a micro-scale mold to support the production process. This research discusses about the results of micromilling in micro ? mold manufacturing which is using ST41 steel and aluminum AA 1100 materials with three axis machining. The model machined products are sculptured surface and android logo with a cubical raw material with 3 mm dimension length. The sculptured surface finishing program is used contour area with parallel zig tool ? path. The cutting tools were used 0.1 mm ball nose end mill carbide coated. The SEM (Scanning Electron Microscope) photograph was taken after the machining process, therefore the machined surface can be examined more detailed. From the SEM photograph, the geometry comparison between CAD model and machined surface was done. The analysis of the cutter location point (CL ? point) density was done on the center line of sculptured surface in finishing operation. The result of experiment and analysis shows that the density of CL ? point on observed too ? path segment is 32 CL ? point per millimeter. The width of tolerance band is 1 micrometer for each intol and outol tolerance. For the machining tolerance analysis, all the cutter contact points ( CC ? point ) are inside the tolerance band. It is concluded that the tool ? path designing with CAM software and its cutting parameter are capable for micro machining process."