ANALISIS CHATTER DAN KEKASARAN PERMUKAAN STAINLESS STEEL 304 BERDASARKAN SINYAL AKSELEROMETER DENGAN VARIASI TOOLPATH CNC MILLING

Authors

DOI:

https://doi.org/10.57203/jinggo.v4i2.2026.33-40

Keywords:

chatter, acceleration time domain, normal helix angle, fast fourier transform , pocket milling

Abstract

Penelitian ini mengevaluasi pengaruh strategi lintasan pemakanan (toolpath) terhadap kuantitas getaran (chatter) dan kekasaran permukaan (Ra) pada proses CNC pocket milling material Stainless Steel 304. Pengujian dilakukan secara eksperimental terkontrol menggunakan pahat End Mill Normal Helix Angle (NHA) 300 dengan membandingkan dua strategi lintasan utama: One Way dan Zig-Zag. Parameter pemesinan yang divariasikan meliputi kecepatan spindel (2000, 2250, 2500, dan 2750 RPM) serta kedalaman potong (0.4 hingga 2.0 mm) pada feed rate konstan 80mm/menit. Pengukuran sinyal getaran dilakukan secara real-time menggunakan sensor akselerometer yang diintegrasikan dengan Arduino Uno dan LabVIEW 2015 SP. Lokasi titik sampel pengujian kekasaran permukaan ditentukan secara presisi melalui metode sinkronisasi waktu lonjakan (spike) getaran tertinggi pada grafik Acceleration-Time Domain dengan koordinat 3D pada software Mastercam 2018. Hasil penelitian menunjukkan bahwa strategi One Way secara konsisten menghasilkan Chatter Free Area yang lebih luas dibandingkan strategi Zig-Zag. Pada kondisi optimal (2500 RPM), lintasan One Way meminimalkan lonjakan akselerasi akibat gaya pemotongan (cutting force) yang lebih stabil, sehingga menghasilkan kualitas permukaan yang lebih halus. Sebaliknya, fenomena chatter terparah bagi kedua strategi terdeteksi pada 2750 RPM dengan kedalaman potong 1.6 mm.

References

[1] J. Y. Zaira and A. Wijianto, “Analisa Getaran Mesin Milling Vertikal 1108 Terhadap Pengaruh Variasi Kedalaman Potong,” J. Politek. Caltex Riau, vol. 6, no. 1, pp. 42–50, 2020.

[2] S. Mulyadi, “Pengaruh Kecepatan Potong, Gerak Makan Dan Ketebalan Pemotongan Terhadap Getaran Benda Kerja Pada Proses Sekrap,” 2012.

[3] F. A. Hardinsi, O. Novareza, and A. A. Sonief, “Pengaruh Geometri Pahat Variabel Helix Angle Pada Parameter Mesin Cnc Milling Vertikal Berbasis Mikrokontroler Terhadap Nilai Getaran Chatter,” JAMI J. Ahli Muda Indones., vol. 1, no. 2, pp. 62–71, 2020, doi: 10.46510/jami.v1i2.31.

[4] Widarto, Sutopo, and Paryanto, “Teknik Permesinan,” Direktorat Pembin. Sekol. Menengah Kejuru., p. 620, 2008.

[5] R. M. Ratlalan, “Variasi Kecepatan Putaran Dan Kedalaman Gaya Potong Mesin Bubut Gedee Weiler LZ 330 G Terhadap Permukaan Baja Karbon ST 37,” J. Rekayasa Mesin, vol. 14, no. 3, pp. 113–120, 2019.

[6] F. Tehranizadeh, K. Rahimzadeh Berenji, and E. Budak, “Dynamics and chatter stability of crest-cut end mills,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 171, no. October, p. 103813, 2021, doi: 10.1016/j.ijmachtools.2021.103813.

[7] Z. Nie, R. Lynn, T. Tucker, and T. Kurfess, “Voxel-based analysis and modeling of MRR computational accuracy in milling process,” CIRP J. Manuf. Sci. Technol., vol. 27, pp. 78–92, 2019, doi: 10.1016/j.cirpj.2019.07.003.

[8] V. Paliwal and N. R. Babu, “Prediction of stability boundaries in milling by considering the variation of dynamic parameters and specific cutting force coefficients,” Procedia CIRP, vol. 99, pp. 183–188, 2021, doi: 10.1016/j.procir.2021.03.026.

[9] P. Bari, M. Law, and P. Wahi, “Comparative analysis of cutting forces and stability of standard and nonstandard profiled serrated end mills,” Procedia CIRP, vol. 101, pp. 114–117, 2020, doi: 10.1016/j.procir.2021.02.014.

[10] G. Quintana, J. Ciurana, I. Ferrer, and C. A. Rodríguez, “Sound mapping for identification of stability lobe diagrams in milling processes,” Int. J. Mach. Tools Manuf., vol. 49, no. 3–4, pp. 203–211, 2009, doi: 10.1016/j.ijmachtools.2008.11.008.

[11] S. Jiang, D. Zhan, Y. Liu, Y. Sun, and J. Xu, “Modeling of variable-pitch/helix milling system considering axially varying dynamics with cutter runout offset and tilt effects,” Mech. Syst. Signal Process., vol. 168, no. August 2021, p. 108674, 2022, doi: 10.1016/j.ymssp.2021.108674.

Published

30-06-2026

How to Cite

[1]
V. Abriandika, A. S. Siregar, and A. F. N. Oloan, “ANALISIS CHATTER DAN KEKASARAN PERMUKAAN STAINLESS STEEL 304 BERDASARKAN SINYAL AKSELEROMETER DENGAN VARIASI TOOLPATH CNC MILLING”, JINGGO, vol. 4, no. 2, pp. 33–40, Jun. 2026, doi: 10.57203/jinggo.v4i2.2026.33-40.

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.