Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL
Vol. 16 No.

## Perancangan  Mesin CNC Acrylic Cutting 3 Axis Dengan Menggunakan
Elvando Andha Elvaris Manalu 12345 Jurusan
1 elvandoandhaelvarismanalu@gmail.com

## Abstract
Almost all activities are carried out with the help of technology. It is as if technology has become a basic need for human l today. Of all the areas that have made progress, machinery is the one that has had the greatest effect. Lots of machines have emerged  with  new  innovations  with  very  diverse  functions,  one  of  which  is  the machine. A CNC machine is a machine used in the manufacturing industry to quickly produce large quantities of components for the engineering sector. As the name of the CNC itself, every work from CNC uses a computer system that has been well formed to produce goods that are in accordance with what is desired. Departing from some of the problems above, the author concluded  to  make  a  similar technology  at  a  much  cheaper  price  with a more  practical  work system,  therefore  the  author made a 3 Axis Acrylic Cutting CNC Machine Using a CO
Keywords: CNC machine, acrylic, CO 2 laser

## Abstrak
Saat ini hampir semua aktivitas dilakukan dengan bantuan teknologi. Seakan kehidupan  manusia  saat  ini.  Dari  semua  bidang  yang  mengalami  kemajuan,  mesin  adalah  salah  satu  bidang  yang mendapatkan efek paling besar. Banyak sekali bermunculan mesin dengan inovasi baru dengan fungsi yang sangat beragam, salah  satunya  adalah  mesin Computer  Numerical dalam  industri  manufaktur  untuk  menghasilkan  komponen  untuk  sektor  t nama dari CNC sendiri, setiap pengerjaan dari CNC menggunakan sistem komputer yang telah terbentuk dengan baik hingga menghasilkan  barang  yang  sesuai  dengan  apa  yang  dikehendaki.  Berangkat  dari  beberapa  masala berkesimpulan untuk membuat teknologi serupa dengan harga yang jauh lebih murah dengan sistem kerja yang lebih praktis, oleh karna itu penulis membuat Mesin CNC Acrylic Cutting 3 Axis Menggunakan Laser Tube CO
Kata Kunci: mesin CNC, acrylic, laser CO 2

## 1. Pendahuluan
Home  industri  kerajinan  acrylic  seperti  pembuatan ukiran,  plakat,  pagar,  dan  barang  seni  lainnya umumnya  dibuat  dengan  cara  pemotongan sehingga  membutuhkan  waktu  yang  sangat  lama untuk  satu  produk.  Mengatasi  masalah  efisiensi waktu,  ketepatan  ukir  dan  pemotongan,  custom bentuk  akrilik  sangat  diperlukan  penggunaan  mesin ukir dan pemotong yang bekerja secara otomatis.
Salah satu mesin potong yang bekerja secara otomatis adalah  mesin  CNC.  Mesin  CNC  merupakan  sebuah mesin  yang  digunakan  dalam  industri  manufaktur untuk  menghasilkan  komponen  untuk  sektor  teknik dalam jumlah besar dengan cepat [1]. P CNC  menggunakan  sistem  komputer  yang  telah
Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## URNAL

## T eknik M esin
No. 1 (2023) 63 – 71 ISSN Media Elektronik:
Mesin CNC Acrylic Cutting 3 Axis Dengan Menggunakan Laser Tube CO 2
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 , Ruzita Sumiati 5 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang elvandoandhaelvarismanalu@gmail.com 5 Ruzita.sumiati@gmail.com
Almost all activities are carried out with the help of technology. It is as if technology has become a basic need for human l today. Of all the areas that have made progress, machinery is the one that has had the greatest effect. Lots of machines have merged  with  new  innovations  with  very  diverse  functions,  one  of  which  is  the  Computer  Numerical  Control machine. A CNC machine is a machine used in the manufacturing industry to quickly produce large quantities of components r. As the name of the CNC itself, every work from CNC uses a computer system that has been well formed to produce goods that are in accordance with what is desired. Departing from some of the problems above, the author y  at  a  much  cheaper  price  with  a  more  practical  work system,  therefore  the  author made a 3 Axis Acrylic Cutting CNC Machine Using a CO 2 Laser Tube".
laser
ampir semua aktivitas dilakukan dengan bantuan teknologi. Seakan-akan teknologi menjadi kebutuhan pokok untuk kehidupan  manusia  saat  ini.  Dari  semua  bidang  yang  mengalami  kemajuan,  mesin  adalah  salah  satu  bidang  yang ekali bermunculan mesin dengan inovasi baru dengan fungsi yang sangat beragam, umerical  Control (CNC).  Mesin  CNC  merupakan  sebuah  mesin  yang  digunakan dalam  industri  manufaktur  untuk  menghasilkan  komponen  untuk  sektor  teknik  dalam  jumlah  besar  dengan  cepat.  Seperti nama dari CNC sendiri, setiap pengerjaan dari CNC menggunakan sistem komputer yang telah terbentuk dengan baik hingga menghasilkan  barang  yang  sesuai  dengan  apa  yang  dikehendaki.  Berangkat  dari  beberapa  masalah  di  atas,  penulis berkesimpulan untuk membuat teknologi serupa dengan harga yang jauh lebih murah dengan sistem kerja yang lebih praktis, oleh karna itu penulis membuat Mesin CNC Acrylic Cutting 3 Axis Menggunakan Laser Tube CO 2 .
kerajinan  acrylic  seperti  pembuatan ukiran,  plakat,  pagar,  dan  barang  seni  lainnya pemotongan  manual sehingga  membutuhkan  waktu  yang  sangat  lama engatasi  masalah  efisiensi epatan  ukir  dan  pemotongan,  custom bentuk  akrilik  sangat  diperlukan  penggunaan  mesin ukir dan pemotong yang bekerja secara otomatis.
Salah satu mesin potong yang bekerja secara otomatis Mesin  CNC  merupakan  sebuah dalam  industri  manufaktur untuk  menghasilkan  komponen  untuk  sektor  teknik Pengerjaan dari CNC  menggunakan  sistem  komputer  yang  telah
terbentuk  dengan  baik  hingga  menghasilkan  barang presisi  sesuai  dengan  gambar  dan  ukur dengan  sistem  kerjanya  berdasarkan antara  komputer  dan  mekaniknya  [2 harga  mesin  CNC  sangatlah  mahal  kisaran juta–300 juta. Sehingga untuk kegiatan home industr tidak  cocok  menggunakan  mesin  CNC kapasitas besar ( CNC Production Unit
Salah satu solusinya adalah merancang dan membuat mesin  CNC  sederhana  dengan  fungsi  yang  sama dengan  mesin CNC  production  unit relatif  murah  untuk  membantu  kegiatan  produksi manufaktur  pada  home  industri  acrylic. penelitian  ini  adalah  merancang  mesin  CNC cutting  3  Axis  dengan  menggunakan Laser  CO 2 merupakan  laser  yang  memancarkan

## n

## ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Mesin CNC Acrylic Cutting 3 Axis Dengan Menggunakan

## 5*
Almost all activities are carried out with the help of technology. It is as if technology has become a basic need for human life today. Of all the areas that have made progress, machinery is the one that has had the greatest effect. Lots of machines have Computer  Numerical  Control  (CNC) machine. A CNC machine is a machine used in the manufacturing industry to quickly produce large quantities of components r. As the name of the CNC itself, every work from CNC uses a computer system that has been well formed to produce goods that are in accordance with what is desired. Departing from some of the problems above, the author
y  at  a  much  cheaper  price  with  a  more  practical  work system,  therefore  the author
akan teknologi menjadi kebutuhan pokok untuk kehidupan  manusia  saat  ini.  Dari  semua  bidang  yang  mengalami  kemajuan,  mesin  adalah  salah  satu  bidang  yang ekali bermunculan mesin dengan inovasi baru dengan fungsi yang sangat beragam,
.  Mesin  CNC  merupakan  sebuah  mesin  yang  digunakan eknik  dalam  jumlah  besar  dengan  cepat.  Seperti nama dari CNC sendiri, setiap pengerjaan dari CNC menggunakan sistem komputer yang telah terbentuk dengan baik hingga h  di  atas,  penulis berkesimpulan untuk membuat teknologi serupa dengan harga yang jauh lebih murah dengan sistem kerja yang lebih praktis,
terbentuk  dengan  baik  hingga  menghasilkan  barang gambar  dan  ukuran  rancangan dengan  sistem  kerjanya  berdasarkan  sinkronisasi [2-4].  Akan  tetapi kisaran  harga  70
Sehingga untuk kegiatan home industri tidak  cocok  menggunakan  mesin  CNC  dengan Unit ).
merancang dan membuat mesin  CNC  sederhana  dengan  fungsi  yang  sama unit dengan  harga murah  untuk  membantu  kegiatan  produksi acrylic.  Tujuan  dari sin  CNC  acrylic enggunakan  laser  tube  CO 2 . merupakan  laser  yang  memancarkan

## Elvando Andha Elvaris Manalu

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol
cahaya  monokromatik  dan  koheren,  radiasi  laser inframerah  dengan  panjang  gelombang  10,6  µm Teknologi  laser  saat  ini  sudah  sedemikian  pesat  dan digunakan  hampir  disegala  bidang,  seperti  di  bidang manufaktur,  medis,  seni,  transaksi  perdagangan,  dan percetakan.  Walaupun  ada  berbagai  jenis  laser  yang ada  di  pasaran,  namun  di  bidang  manufaktur  ya seringkali  dijumpai adalah Laser CO 2 [6 tersebut  dapat  digunakan  untuk  melakukan  proses pemotongan  kontur,  proses  pembuatan  lubang  ( piercing ),  proses  pengeboran  ( drilling pengelasan [7].
Beberapa  penelitian  yang  membahas  tentang pemotongan  acrylic  menggunakan  mesin  CNC diantaranya  Giri  Halim  dkk    [6]  membahas  tentang analisa  kinerja  mesin  CNC  laser  cutting  CO dari  hasil  penelitiannya  menunjukkan  feedrate  yang terbaik  adalah  50  (mm/menit),  dan  juga  tingkat akurasi dengan bentuk pemotongan alur yang berbeda mempengaruhi pada tingkat keakurasian pemotongan, koefisien akurasi terendah pada bentuk lingkaran 0,73 (mm);    Yenny  Toguan  Samarya  dkk tentang  aplikasi  CNC  laser  cutting  CO pemotongan  variasi  material  (akrilik,  plasti variasi  arus  dari  hasil  penelitian  hanya  menjelaskan tentang  bentuk hasil penelitian dinyatakan baik tanpa ada  perbandingan  dengan  tanpa  menggunakan  mesin CNC  laser  cutting  CO 2 .  Sementara tentang perancangan mesin CNC laser cutting dengan  menggunakan  laser  cube  CO dibahas pada penelitian sebelumnya.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  ini  memiliki  beberapa  tahapan yang harus dilakukan. Untuk mempermudah langkah langkah  atau  proses  dalam  penelitian teratur, maka dibuat diagram alur perancangan seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alir Rancang Bangun Laser Cutting CO
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
cahaya  monokromatik  dan  koheren,  radiasi  laser inframerah  dengan  panjang  gelombang  10,6  µm  [5] Teknologi  laser  saat  ini  sudah  sedemikian  pesat  dan digunakan  hampir  disegala  bidang,  seperti  di  bidang ,  seni,  transaksi  perdagangan,  dan percetakan.  Walaupun  ada  berbagai  jenis  laser  yang ada  di  pasaran,  namun  di  bidang  manufaktur  yang [6]. Laser CO 2 tersebut  dapat  digunakan  untuk  melakukan  proses pemotongan  kontur,  proses  pembuatan  lubang  ( hole drilling ),  dan  proses
Beberapa  penelitian  yang  membahas  tentang pemotongan  acrylic  menggunakan  mesin  CNC membahas  tentang analisa  kinerja  mesin  CNC  laser  cutting  CO 2 2  Axis dari  hasil  penelitiannya  menunjukkan  feedrate  yang menit),  dan  juga  tingkat akurasi dengan bentuk pemotongan alur yang berbeda mempengaruhi pada tingkat keakurasian pemotongan, koefisien akurasi terendah pada bentuk lingkaran 0,73 (mm);    Yenny  Toguan  Samarya  dkk  [9]  membahas ing  CO 2 untuk variasi  material  (akrilik,  plastik)  dengan variasi  arus  dari  hasil  penelitian  hanya  menjelaskan tentang bentuk hasil penelitian dinyatakan baik tanpa ada  perbandingan  dengan  tanpa  menggunakan  mesin
Sementara  itu  penelitian tentang perancangan mesin CNC laser cutting 3 Axis ube  CO 2 belum  ada
ini  memiliki  beberapa  tahapan-tahapan yang harus dilakukan. Untuk mempermudah langkah- penelitian  agar  lebih teratur, maka dibuat diagram alur perancangan seperti
ncang Bangun Laser Cutting CO 2

## 3. Rancangan Mesin CNC
3.1 Gambar  Konstruksi  Mesin  CNC  Laser  Cutting CO 2
Rancangan  mesin  CNC  Laser  Cuttin Gambar 2.

## Gambar 2. Gambar Mesin CNC Laser tube Co2
Dalam  perancangan  konstruksi  yang  pertama  dilihat adalah  pemilihan  material  bahan  dengan  kekuatan yang  sesuai  dengan  kondisi  beban  yang  terjadi. Kekuatan  rencana  harus  lebih  kecil  dari  kekuatan bahan yang ditentukan dengan faktor keamanan.
Berat  bahan  yang  digunakan  dalam  konstruksi dihitung dengan persamaan 1
F=m×g
Dengan F adalah gaya berat (N), m adalah massa yang bekerja  pada  material  (kg),  dan  g  adalah  gaya grafitasi( 𝑚 𝑠 ⁄ )

## Faktor keamanan dapat dihitung dengan

## ≤
Dengan  A  adalah  luas  penampang  (m yield strength (Mpa), Sf adalah faktor keamanan beban  yang  dihitung  dapat  ditentukan  bahan  yang digunakan untuk konstruksi mesin.
3.2 Penggerak
Penggerak yang digunakan pada penelitian ini motor  steper  (Gambar  3)  karena  motor  steper  sangat mudah dalam pengontrolan dan harga relati

## Gambar 3. Motor Stepper [9]
Motor  stepper  digunakan  pada  aplikasi  yang memerlukan  perputaran  pada  sudut  tertentu  namun
Konstruksi  Mesin  CNC  Laser  Cutting
er  Cutting  terlihat  pada

## Gambar Mesin CNC Laser tube Co2
perancangan  konstruksi  yang  pertama  dilihat dengan  kekuatan yang  sesuai  dengan  kondisi  beban  yang  terjadi. Kekuatan  rencana  harus  lebih  kecil  dari  kekuatan or keamanan.
akan  dalam  konstruksi
(1)
Dengan F adalah gaya berat (N), m adalah massa yang bekerja  pada  material  (kg),  dan  g  adalah  gaya
keamanan dapat dihitung dengan persamaan 2
(2)
Dengan  A  adalah  luas  penampang  (m 2 ), σyp adalah tor keamanan. Dari beban  yang  dihitung  dapat  ditentukan  bahan  yang
Penggerak yang digunakan pada penelitian ini adalah )  karena  motor  steper  sangat pengontrolan dan harga relatif murah

## [9]
Motor  stepper  digunakan  pada  aplikasi  yang memerlukan  perputaran  pada  sudut  tertentu  namun

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol
tidak  memerlukan  feedback  dari  sensor  posisi.  Sudut perpindahan  diketahui  dengan  menghitung  jumlah langkah  yang  telah  dilakukan  motor  stepper merupakan  satu-satunya  jenis  motor  DC  yang pengendaliannya dapat dilakukan secara open loop.
Motor  stepper  adalah  motor  DC  yang  gerakannya bertahap  (step  per  step)  dan  memiliki  akurasi  yang tinggi  tergantung  pada  spesifikasinya.  Setiap  motor stepper  mampu  berputar  setiap  stepnya  dalam  satuan sudut (0.72º, 0.9º, 1.8º), semakin kecil sudut step maka gerakan per step-nya makin presisi.
Berdasarkan metode perancangan rangkaian pengendalinya,  motor  stepper  dapat  dibagi  menjadi jenis  unipolar  dan  bipolar.  Rangkaian  pengendali motor  stepper  unipolar  lebih  mudah  dibuat  karena hanya  memerlukan  satu  signal  On menggunakan  switch/transistor  pada  masing lilitannya. Bentuk lilitan motor stepper unipolar dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Motor Stepper Unipolar
Untuk  menjalankan  dan  menghentikan  motor  ini cukup  dengan  menerapkan  pulsa  digital  yang  hanya terdiri  atas  tegangan  positif  dan  nol  ( salah  satu  terminal  lilitan  ( wound )  motor  sementara terminal  lainnya  dicatu  dengan  tegangan  positif konstan  (VM)  pada  bagian  tengah  (center  tap)  dari lilitan.
Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap terminal lilitan (A & B) harus dihubungkan dengan sinyal  yang mengayun atau  berubah–ubah  dari  positif  ke  negatif  dan sebaliknya.  Karena  itu  dibutuhkan  rangkaian pengendali  yang  lebih  kompleks  daripada  rangkaian pengendali  untuk  motor  unipolar.  Motor  stepper bipolar  (Gambar  5)  torsi  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  motor  stepper  unipolar  untuk ukuran yang sama.

## Elvando Andha Elvaris Manalu
1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
ari  sensor  posisi.  Sudut perpindahan  diketahui  dengan  menghitung  jumlah langkah  yang  telah  dilakukan  motor  stepper satunya  jenis  motor  DC  yang pengendaliannya dapat dilakukan secara open loop.
Motor  stepper  adalah  motor  DC  yang  gerakannya rtahap  (step  per  step)  dan  memiliki  akurasi  yang tinggi  tergantung  pada  spesifikasinya.  Setiap  motor stepper  mampu  berputar  setiap  stepnya  dalam  satuan sudut (0.72º, 0.9º, 1.8º), semakin kecil sudut step-nya nya makin presisi. rkan metode perancangan rangkaian pengendalinya,  motor  stepper  dapat  dibagi  menjadi jenis  unipolar  dan  bipolar.  Rangkaian  pengendali motor  stepper  unipolar  lebih  mudah  dibuat  karena hanya  memerlukan  satu  signal  On-Off  dengan ada  masing-maisng lilitan motor stepper unipolar dapat

## [10]
Untuk  menjalankan  dan  menghentikan  motor  ini cukup  dengan  menerapkan  pulsa  digital  yang  hanya positif  dan  nol  ( ground )  pada )  motor  sementara terminal  lainnya  dicatu  dengan  tegangan  positif konstan  (VM)  pada  bagian  tengah  (center  tap)  dari
Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap terminal lilitan (A & B) harus  dihubungkan  dengan sinyal  yang mengayun ubah  dari  positif  ke  negatif  dan sebaliknya.  Karena  itu  dibutuhkan  rangkaian ih  kompleks  daripada  rangkaian pengendali  untuk  motor  unipolar.  Motor  stepper torsi  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  motor  stepper  unipolar  untuk

## Gambar 5. Motor Stepper Bipolar

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1. Perancangan Konstruksi Sumbu Z

## Gambar 2 Rangka Sumbu Z
Gambar  6  merupakan  rangka  sumbu  Z  dengan perhitungan rangka sebagai berikur:
Ulir penggerak yang direncanakan dapat diperhitungkan  dari  beban  sumbu  Z Extrusion Profile 2020 terbuat dari bahan Al 6063 T5 dengan  yield  strength  145 𝑁 Ú 𝑚𝑚 2 keamanan 8.
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎 𝑚𝑒𝑗𝑎 = (0,292 × 2) + (0,367
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎 𝑚𝑒𝑗𝑎 = 1,685 𝐾𝑔
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑟𝑖𝑝𝑙𝑒𝑘&𝑎𝑐𝑟𝑦𝑙𝑖𝑐 = 1 𝐾𝑔
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐵𝑟𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝐿 = 0,16 × 12 = 1,92 𝐾𝑔
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐵𝑎𝑢𝑡 𝑀𝑒𝑗𝑎 = 0,004 × 6 = 0,024 𝐾𝑔 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 𝑍 = 1,685 + 1 + 1,92
= 4,629 𝐾𝑔 𝐹 = 𝑚 × 𝑔 𝐹 = 4,629 𝐾𝑔 × 9,81 𝑚 𝑠 2 ⁄ 𝐹 = 45,4 𝑁 𝑠𝑓 = 8 𝐹 𝐴 ≤ 𝜎𝑦𝑝 𝑠𝑓 𝐹 1 4 𝜋𝑑 2 ≤ 𝜎𝑦𝑝 𝑠𝑓 𝑑 ≥ 4𝐹 × 𝑆𝑓
– 71
Motor Stepper Bipolar [10] Perancangan Konstruksi Sumbu Z Rangka Sumbu Z 6  merupakan  rangka  sumbu  Z  dengan Ulir penggerak yang direncanakan dapat sumbu  Z.  Aluminium Extrusion Profile 2020 terbuat dari bahan Al 6063 T5
2 dengan  faktor
( 367 × 3) 𝐾𝑔 + 0,024
Keterangan: F = Gaya yang direncanakan (N)
Mtot  = Masa komponen yang direncanakan (Kg) Sf = Safety Factor σyp   =Yield Strength (Mpa) d = Diameter Poros (mm)
Berdasarkan perhitungan di atas didapatkaan diameter minimal  ulir  penggerak  adalah  1,78  mm.  Untuk pembuatannya  diameter  ulir  penggerak  yang digunakan adalah 8 mm.
Perancangan Baut Sumbu Z Baut pengikat yang digunakan untuk mengikat batang alur extrusion  profile 2040  sumbu  Z  ke  plat aluminium  direncanakan  dari  bahan  Stainless  Steel 304, dengan yield strength 215 Mpa.
Tegangan  yang  terjadi  pada  baut  adalah  tegangan geser.  Tegangan  yang  terjadi  dapat  dihitung  dengan persamaan berikut:
1
4 𝜋𝑑 2 ≤ 𝑠𝑓 𝑑 ≥ 4𝐹 × 𝑆𝑓 𝜋 × 𝜎𝑦𝑝 𝑑 ≥ 4(45,4) × 8 3,14 × 145 𝑑 ≥ 1452,8 455,3 𝑑 ≥ 3,19086 𝑑 ≥ 1,78 𝑚𝑚 𝜏 𝑔 = 𝐹 𝐴 𝐴 = 𝜋 × 𝑑 2 4
Dimana:
F = 45,4 𝑁
A = Luas penampang baut
Faktor keamanan dari baut stainless steel
𝜏 𝑔 ≤ 𝜏 𝑔𝑖𝑗𝑖𝑛 𝐹 𝐴 ≤ 𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑎𝑚𝑎𝑛𝑎𝑛
𝐹 𝜋 . 𝑑 4 2 ≤ 215 𝐻 𝑚𝑚 2
2 45,4 × 4 (3,14). 𝑑 2 ≤ 107,5 45,4 × 4 𝑑 2 ≤ 337,55 181,6 𝑑 ≤ 337,55
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
= Gaya yang direncanakan (N) = Masa komponen yang direncanakan (Kg)
Berdasarkan perhitungan di atas didapatkaan diameter minimal  ulir  penggerak  adalah  1,78  mm.  Untuk pembuatannya  diameter  ulir  penggerak  yang
untuk mengikat batang 2040  sumbu  Z  ke  plat base aluminium  direncanakan  dari  bahan  Stainless  Steel
Tegangan  yang  terjadi  pada  baut  adalah  tegangan geser.  Tegangan  yang  terjadi  dapat  dihitung  dengan
3.2. Perancangan konstrusksi sumbu X
Gambar 3. Rangka Sumbu X
Diketahui:
Massa HGH = 0,25 Kg
Massa benda HGR = 1,19 Kg Massa laser head = 0,73 Kg Massa motor nema17 = 0,255 Kg Massa loose pulley = 0,013 Kg Massa bracket Motor X = 0,1 Kg Massa drag chain = 0,1 Kg Massa total sumbu X = 2,638 Kg
𝐹 = 𝑚 × 𝑔
𝐹 = 2,638 × 9,81 𝑚 𝑠 ⁄
𝐹 = 25,88 𝑁
Aluminium extrusion  profile yang  direncanakan untuk  digunakan  pada  konstruksi  sumbu  X  adalah antara  aluminium extrusion  profile mengetahui apakah batang aluminium pada  sumbu  X  ini  aman,  maka  dapat  dihitung tegangan  yang  bekerja  pada  batang  aluminium tersebut.  Tegangan  yang  bekerja  pada  batang aluminium extrusion  profile ini  adalah  tegangan bengkok.  Tegangan  bengkok  pada  batang  aluminium extrusion profile 2040 sumbu X dengan perhitungan sebagai berikut:
dari baut stainless steel = 2
181,6 𝑑 2 ≤ 337,55 𝑑 2 ≥ 181,6
337,55
𝑑 2 ≥ 0,53799 𝑑 ≥ √0.53799 𝑑 ≥ 0,73 𝑚𝑚
4 , Ruzita – 71
X Rangka Sumbu X = 0,25 Kg = 1,19 Kg = 0,73 Kg = 0,255 Kg = 0,013 Kg = 0,1 Kg = 0,1 Kg = 2,638 Kg
yang  direncanakan untuk  digunakan  pada  konstruksi  sumbu  X  adalah extrusion  profile 2040.  Untuk mengetahui apakah batang aluminium extrusion 2040 pada  sumbu  X  ini  aman,  maka  dapat  dihitung tegangan  yang  bekerja  pada  batang  aluminium tersebut.  Tegangan  yang  bekerja  pada  batang ini  adalah  tegangan bengkok.  Tegangan  bengkok  pada  batang  aluminium dengan perhitungan

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol
Tebal aluminium profile 20×40
Lebar aluminium profile 20×40(h) f total = 25,88 N
Diasumsikan aluminium profil adalah berbentuk pejal
𝜏 = 𝑀𝑏 𝑊𝑏 𝜏 = 𝑓 × 1 2 𝑙 𝑏 × ℎ 6 𝜏 = 6 × 𝑓 × 1 2 × 𝑙 𝑏 × ℎ 𝜏 = 3 × 𝑙 × 𝑓 𝑏 × ℎ 𝜏 = 3 (850) × (25 20 × 40 × 40 𝜏 = 2,06 𝑁 𝑚𝑚 ⁄
Aluminium extrusion profile 2040 terbuat dari bahan Al 6063 T5 dengan yield strength 145 N keamanan  8  maka  tegangan  bengkok  ijin  dari  bahan adalah (145 NÚmm 2 )/8=18,125 NÚmm 2
Sehingga, 𝜏 ≤ 𝜏
2,06 𝑁 𝑚𝑚 ⁄
≤ 18,125 𝑁 𝑚𝑚 ⁄
Tegangan  bengkok  yang  terjadi  lebih  kecil dibandingkan  tegangan  yang  diijinkan  sehingga batang  aluminium extrusion  profile sumbu  X  aman  untuk  digunakan.  Jadi  aluminium extrusion  profile  yang  dipilih  untu sumbu X adalah aluminium extrusion profile

## 4.2. Perancangan konstruksi sumbu Y
Gambar 4. Rangka Sumbu Y
Gambar  8  merupakan  gambar  rangka  sumbu  Y Aluminium extrusion  profile yang  direncanakan untuk  digunakan  pada  konstruksi  sumbu  Y  adalah aluminium extrusion profile 2040. Untuk mengetahui apakah batang aluminium extrusion 2040 pada sumbu Y  ini  aman,  maka  dapat  dihitung  tegangan  yang bekerja  pada  batang  aluminium  tersebut.  Tega yang  bekerja  pada  batang  aluminium
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
: 20mm
: 40mm

## Diasumsikan aluminium profil adalah berbentuk pejal
(25,88)
40 2040 terbuat dari bahan 145 NÚmm 2 , faktor aka  tegangan  bengkok  ijin  dari  bahan

## 𝑚𝑚
Tegangan  bengkok  yang  terjadi  lebih  kecil dibandingkan  tegangan  yang  diijinkan  sehingga
extrusion  profile  2040  pada sumbu  X  aman  untuk  digunakan.  Jadi  aluminium yang  dipilih  untuk  konstruksi extrusion profile 2040.
Gambar  8  merupakan  gambar  rangka  sumbu  Y. yang  direncanakan untuk  digunakan  pada  konstruksi  sumbu  Y  adalah
2040. Untuk mengetahui 2040 pada sumbu
Y  ini  aman,  maka  dapat  dihitung  tegangan  yang bekerja  pada  batang  aluminium  tersebut.  Tegangan yang  bekerja  pada  batang  aluminium extrusion
profile ini  adalah  tegangan  bengkok.  Tegangan bengkok  pada  batang  aluminium extrusion  profile 2040 sumbu Y dapat dihitung dengan persamaan.
Diketahui :
Massa total sumbu x = 2,638Kg Massa HGR Y = 1,02 Kg Massa Al profil 2040 = 0,6715 Kg Massa motor nema17 = 0,255 Kg Massa plate = 0,179 Kg Massa HGH = 0,25 Kg
Massa total sumbu Y = 5,0135 Kg
𝐹 = 𝑚 × 𝑔
𝐹 = 5,0135 × 9,81 𝑚 𝑠 ⁄
𝐹 = 49,18 𝑁
Tegangan bengkok bernilai:
Diasumsikan  aluminium  profil  ini  adalah  bebentuk pejal
𝜏 = 𝑀𝑏 𝑊𝑏 𝜏 = 𝑓 × 1 2 𝑙 𝑏 × ℎ 6 𝜏 = 6 × 𝑓 × 1 2 × 𝑙 𝑏 × ℎ 𝜏 = 3 × 𝑙 × 𝑓 𝑏 × ℎ 𝜏 = 3 (49,18) × 650
20 × 40 × 40 𝜏 = 2,99 𝑁 𝑚𝑚 ⁄
Aluminium extrusion profile 2040 terbuat dari bahan Al  6063  T5  dengan yield  strength faktor  keamanan  8,  maka  tegangan  bengkok  ijin  dari bahan adalah:
𝜏 ≤ 𝜏 2,99 𝑁 𝑚𝑚 ⁄ ≤ 18,125

## Perancagan baut sumbu Y
Baut pengikat yang digunakan untuk mengikat batang alur extrusion  profile 2040  sumbu  Y  ke  plat  base alumunium  direncanakan  dari  bahan 304,  dengan yield  strength 215  Mpa. terjadi  pada  baut  adalah  tegangan  geser.  Tegangan yang terjadi dapat dihitung dengan persamaan.
𝜏 = 𝐹 𝐴 𝐴 = 𝜋 × 𝑑 4
– 71
ini  adalah  tegangan  bengkok.  Tegangan
extrusion  profile 2040 sumbu Y dapat dihitung dengan persamaan. = 2,638Kg
= 1,02 Kg
= 0,6715 Kg
= 0,255 Kg = 0,179 Kg = 0,25 Kg = 5,0135 Kg ini  adalah  bebentuk 650 2040 terbuat dari bahan yield  strength 145  NÚ ( mm ) 2 , bengkok  ijin  dari
𝑁 𝑚𝑚 ⁄
Baut pengikat yang digunakan untuk mengikat batang 2040  sumbu  Y  ke  plat  base alumunium  direncanakan  dari  bahan Stainless  Steel 215  Mpa.  Tegangan  yang terjadi  pada  baut  adalah  tegangan  geser.  Tegangan yang terjadi dapat dihitung dengan persamaan.
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol
Dimana:
F = 49,18 N
𝜏 ≤ 𝜏 𝐹
𝐴 ≤ 𝑘𝑒𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑘𝑒𝑎𝑚𝑎𝑛𝑎𝑛
𝐹 𝜋 . 𝑑 4 ≤ 215 𝐻/𝑚𝑚
2
49,18 × 4 (3,14). 𝑑 ≤ 107,5 49,18 × 4
𝑑 ≤ 337,55 196,72 𝑑 ≤ 337,55 𝑑 ≥ 196,72 337,55
𝑑 ≥ 0,58278
𝑑 ≥ 0,58278

## 𝑑 ≥ 0,76 𝑚𝑚
Berdasarkan  perhitungan  di  atas  didapatkan  diameter minimal  adalah  baut  0,76  mm.  Untuk  pemb dipilih baut M5.
4.3. Pehitungan Daya Motor
Gambar 9 merupakan gaya motor steper untuk X,  Dalam  pembuatan  mesin  CNC acrylic  cutting Axis  dibutuhkan  perencanaan  yang  sesuai  dengan kebutuhan.  Berikut  merupakan  perhitungan  torsi  dan daya motor stepper.
Gambar 5. Gaya Motor sumbu X
Diketahui:
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐿𝑎𝑠𝑒𝑟 𝐻𝑒𝑎𝑑 = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐻𝐺𝐻 = 250 𝑔𝑟
Massa Total = 1 + 0,25 kg 𝜇 = 0,12
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4
Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
atas  didapatkan  diameter minimal  adalah  baut  0,76  mm.  Untuk  pembuatannya
steper untuk sumbu acrylic  cutting 3 Axis  dibutuhkan  perencanaan  yang  sesuai  dengan kebutuhan.  Berikut  merupakan  perhitungan  torsi  dan
sumbu X 1 𝑘𝑔 𝑔𝑟 = 0,25 𝑘𝑔 kg = 1,25 𝑘𝑔
𝑤 = 𝑚 × 𝑔
= 1,25 𝑘𝑔 ×
= 12,26 𝑁
+↓ 𝐹 = 0 𝑤 − 𝑁 = 0
𝑁 = 𝑤 = 12,26 +→ 𝐹 = 0 𝑓 − 𝐹 = 0 𝐹 = 𝑓
𝐹 = 𝜇 × 𝑁 ( 𝐹 = = 0,12 × 12,26
= 1,47 𝑁𝐽𝑎𝑟𝑖 − 𝑗𝑎𝑟𝑖 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑖𝑛𝑔 = 8 × 10 𝑇 = 𝐹 × 𝑟 = 1,47 𝑁 × 8 × 10 = 0,01176 𝑁. 𝑚 = 1,176 𝑁. 𝑐𝑚
Didapatkan torsi tepat saat bergerak HGH pada sumbu X adalah 1,176 N.cm. Maka digunakan motor Nema  17  tipe  17HS4401  untuk  sumbu  X  yang memiliki  holding  torque  40  N.cm  dan  dinyatakan aman,  karena  dalam  tepat  saat  bergerak  hanya membutuhkan torsi sebesar 1,176 N.cm 1,176 N.cm < 40  N.cm.  Dan  daya  yang  dibutuhkan  pada  motor stepper dihitung sebagai berikut
V max = 3000 mmÚmin V = (π.d.n)/60
N = (3000×60)/(3,14×16) N = 3582,80 rpm
ω = 2πn/60 ω = 374,70 rad/s P = T×ω =4,40 watt I = P/V I = (4,40 watt)/(12 volt)=0,36 ampare Keterangan; T = Torsi rencana motor stepper (Nm) F = Gaya yang direncanakan (N) r = Jari-jari poros penggerak (m) m = Massa (Kg) g = Kecepatan putar motor (9,81 m/s2) n = Kecepatan putar motor (rpm) ω = Kecepatan sudut (rad/detik)
Pps  = Kecepatan step masuk (pulsa/detik)
Np  = Step per putaran
V = Tegangan (v)
I = Arus (ampare)\
Untuk  spesifikasi  motor stepper 17HS4401 dapat dilihat pada Gambar 10
– 71
𝑔 9,8 𝑚 𝑠 𝑁 = 𝜇 × 𝑁 =0,12) 26 𝑁 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑖𝑛𝑔 𝑝𝑢𝑙𝑙𝑒𝑦
Didapatkan torsi tepat saat bergerak HGH pada sumbu X adalah 1,176 N.cm. Maka digunakan motor stepper Nema  17  tipe  17HS4401  untuk  sumbu  X  yang memiliki  holding  torque  40  N.cm  dan  dinyatakan aman,  karena  dalam  tepat  saat  bergerak  hanya membutuhkan torsi sebesar 1,176 N.cm 1,176 N.cm < dibutuhkan  pada  motor
0,36 ampare motor stepper (Nm) = Gaya yang direncanakan (N) jari poros penggerak (m) = Kecepatan putar motor (9,81 m/s2) = Kecepatan putar motor (rpm) = Kecepatan sudut (rad/detik) = Kecepatan step masuk (pulsa/detik) Nema  17  tipe dapat dilihat pada Gambar 10
Gambar 6. Spesifikasi Nema 17
Gaya motor stepper Sumbu Y pada Gambar 11.
Gambar 7. Gaya Motor Sumbu Y
Diketahui:
𝑊 = 𝑠𝑒𝑚𝑢𝑎 𝑔𝑎𝑦𝑎 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑘𝑒𝑟𝑗𝑎 𝑊 = 25,88 𝑁
+↓ 𝐹 = 0
𝑤 − 𝑁 = 0 𝑁 =  𝑤
𝑁 = 25,88 N
+→
𝐹 = 0
𝑓 − 𝐹 = 0 𝐹 = 𝑓 𝐹 = 𝜇 × 𝑁                    = 0,12 = 3,1056 𝑁
𝐽𝑎𝑟𝑖 − 𝑗𝑎𝑟𝑖 𝑡𝑖𝑚𝑚𝑖𝑛𝑔 𝑝𝑢𝑙𝑙𝑦 8 × 𝑇 = 𝐹 × 𝑟
= 3,1056 𝑁 × 8 × 10 = 0,0248 𝑁. 𝑚 = 2,48 𝑁. 𝑐𝑚
Didapatkan torsi tepat saat bergerak HGH pada sumbu Y  adalah  2,48  N.cm.  Dan  digunakan  motor Nema  17  tipe  17HS4401  untuk  sumbu  Y  yang memiliki holding  torque 40  N.cm  dan  dinyatakan aman,  karena  dalam  tepat  saat  bergerak  hanya membutuhkan  torsi  sebesar  2,48  N.cm  2,48  N.cm  < 40  N.cm.  Untuk  daya  yang  dibutuhkan  pada stepper dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan.
𝑉 = 3000 𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛 ⁄ 𝑉 = 𝜋. 𝑑. 𝑛 60
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
Spesifikasi Nema 17 pada Gambar 11. Gaya Motor Sumbu Y 𝑏𝑒𝑘𝑒𝑟𝑗𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 𝑋 12  × 25,88 𝑁 × 10 𝑚 𝑚
Didapatkan torsi tepat saat bergerak HGH pada sumbu N.cm.  Dan  digunakan  motor stepper ma  17  tipe  17HS4401  untuk  sumbu  Y  yang 40  N.cm  dan  dinyatakan aman,  karena  dalam  tepat  saat  bergerak  hanya membutuhkan  torsi  sebesar  2,48  N.cm  2,48  N.cm  < Untuk  daya  yang  dibutuhkan  pada  motor dapat  dihitung  dengan  menggunakan
3000 𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛 = 3,14 × 16 𝑚𝑚 × 𝑛 60
𝑛 = 3000 × 60 3,14 × 16 𝑛 = 3582,80 𝑟𝑝𝑚
𝜔 = 374,70 𝑟𝑎𝑑
𝑠 𝑃 = 𝑇 × 𝜔
𝑃 = 0,0248 𝑁. 𝑚 × 374,70 𝑟𝑎𝑑
𝑠 𝑃 = 9,309 𝑤𝑎𝑡𝑡 𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝐼 = 𝑃 𝑉 𝐼 = 9,309 𝑤𝑎𝑡𝑡
12 𝑣𝑜𝑙𝑡
𝐼 = 0,775 𝐴𝑚𝑝𝑎𝑟𝑒
Karena motor penggerak sumbu Y ada 2 buah maka arus dibagi 2.
𝐼 = 0,387 𝐴𝑚𝑝𝑎𝑟𝑒
Motor stepper Sumbu Z
Diketahui:
Diameter ulir (D) = 8 mm Diameter efek (d) = 7,188 mm Pitch (p) = 2 mm Start = 4
Beban yang diangkat (w)  = 45,4 N
Gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban dapat dihitung dengan persamaan berikut:
𝐹 = 𝑊 sin 𝛼 + 𝜇 cos 𝛼 cos 𝛼 + 𝜇 sin 𝛼
Dimana:
tan 𝛼 = 𝑛 × 𝑃 𝜋 × 𝑑
= 4 × 2
3,14 × 7,188 tan 𝛼 = 0,3539823 tan 𝛼 = 8 22,6
𝛼 = 19,49°
𝐾𝑜𝑒𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛 𝑔𝑎𝑦𝑎 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑘 (0,4)
𝐹 = 𝑤 𝑠𝑖𝑛 𝛼 + 𝜇 𝑐𝑜𝑠 𝛼
𝑐𝑜𝑠 𝛼 − 𝜇 𝑠𝑖𝑛 𝛼
𝐹 = 45,4 𝑁 𝑠𝑖𝑛 19,49° + 0,4 × 𝑐𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑠 19,49° + 0,4 × 𝑐𝑜𝑠
motor penggerak sumbu Y ada 2 buah maka = 8 mm = 7,188 mm = 2 mm = 45,4 N
Gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban dapat
𝑐𝑜𝑠 19,49° 𝑐𝑜𝑠 19,49°

## Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol
𝐹 = 45,4 𝑁 0,3336 + 0,4 × 0,942
0,942 + 0,4 × 03336
𝐹 = 45,4 𝑁 0,7107
0,8085
𝐹 = 39,90 𝑁
Maka,  torsi  ulir  untuk  mengangakat  39,90  N  dapat menggunakan persamaan.
𝜏 = 𝐹 × 𝑑 2 = 39,90 𝑁 × 7,188 𝑚𝑚
2
= 39,90 𝑁 × 3,594 𝑚𝑚
= 143,43 𝑁. 𝑚𝑚
= 14,34 𝑁. 𝑐𝑚
Karena pada sumbu Z terdapat 4 ulir yang sama terkena  beban  sebesar  39,90  N,  maka  torsi  yang dibutuhkan  untuk  mengangkat  dudukan  tanpa  benda kerja  pada  sumbu  Z  adalah  14,34  N.cm.  Selanjutnya motor stepper yang  digunakan  adalah  Nema  23  tipe 23HS5628  14,34  N.cm  <  126  N.cm,  spesifikasinya terdapat pada Gambar 13. Untuk daya yang butuhkan pada  motor stepper dapat  dihi menggunakan persamaan berikut ini:
𝑉 = 1000 𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛 ⁄ 𝑉 = 2𝜋. 𝑑. 𝑛 60 1000 𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛 = 2 × 3,14 × 16 𝑚𝑚 × 𝑛 60
𝑛 = 1000 × 60
3,14 × 16
𝑛 = 1194,26 𝑟𝑝𝑚 𝜔 = 2𝜋𝑛 60 𝜔 = 2 × 3,14 × 1194,26 60 𝜔 = 125 𝑟𝑎𝑑
𝑠 𝑃 = 𝑇 × 𝜔
𝑃 = 0,01176 𝑁. 𝑚 × 125 𝑟𝑎𝑑
𝑠 𝑃 = 1,46 𝑤𝑎𝑡𝑡 𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝐼 = 𝑃 𝑉 𝐼 = 1,46 𝑤𝑎𝑡𝑡 12 𝑣𝑜𝑙𝑡
𝐼 = 0,122 𝐴𝑚𝑝𝑎𝑟𝑒
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 –
942 k  mengangakat  39,90  N  dapat 𝑚𝑚 𝑚𝑚 Karena pada sumbu Z terdapat 4 ulir yang sama-sama terkena  beban  sebesar  39,90  N,  maka  torsi  yang ukan  tanpa  benda kerja  pada  sumbu  Z  adalah  14,34  N.cm.  Selanjutnya
yang  digunakan  adalah  Nema  23  tipe
,  spesifikasinya
Untuk daya yang butuhkan dapat  dihitung  dengan
Gambar 8. Spesifikasi Nema 23
4.4 Pengujian Alat Sistem gerak
Sumbu Z digerakkan dengan motor stepper Nema dan ulir penggerak ( lead screw ) 8mm start 4. Sumbu X dan sumbu Y digerakkan dengan motor GT2 timing pulley + GT2 timing belt . Hasil pengujian gerak  pada  sistem  mekanik  mesin  CNC  3  a dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Pengujian gerak No Sumbu Jarak Target (mm) Jarak X 70 70 Y 100 100 Z 40 40
Berdasarkan  hasil  pengujian  di  atas,  jarak  yang diinginkan sama dengan jarak yang sebenarnya. Maka dapat dikatakan bahwa perpindahan jarak sumbu X,Y dan Z akurat.
3.5 Pengujian Area Kerja
Tabel  2  merupakan  pengujian  area  kerja  dari  mesin CNC laser cutting 3 axis
Tabel 2. Area Kerja
No Sumbu Jarak Area Kerja (mm) 1 X 515
2 Y 426
3 Z 180
Berdasarkan  hasil  pengukran  di  atas area kerja. Area kerja diukur dengan menjadikan batas gerak maksimum spindle sebagai patokan.  Jarak yang di  atas  diusahakan  tidak  melebihi  saat  melakukan kerja

## 4. Kesimpulan
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  pembuatan rancang  bangun  mesin  CNC acrylic  cutting laser tube CO 2 adalah: Perancangan mesin CNC tube CO 2 3  axis  menggunakan software dengan  mempertimbangkan  ketahanan  korosi, perawatan,  dan  mudah  digunakan  bagi  masyarakat awam,  Untuk  perakitan  banyak  menggunakan  baut
– 71

## Spesifikasi Nema 23
Sumbu Z digerakkan  dengan  motor stepper Nema 23 ) 8mm start 4. Sumbu X dan sumbu Y digerakkan dengan motor stepper dan . Hasil pengujian ada  sistem  mekanik  mesin  CNC  3  axis  dapat

## Jarak Sebenarnya (mm)
Berdasarkan  hasil  pengujian  di  atas,  jarak  yang diinginkan sama dengan jarak yang sebenarnya. Maka dapat dikatakan bahwa perpindahan jarak sumbu X,Y
Tabel  2  merupakan  pengujian  area  kerja  dari  mesin
Jarak Area Kerja (mm)
atas,  kita  dapatkan area kerja. Area kerja diukur dengan menjadikan batas sebagai patokan.  Jarak yang di  atas  diusahakan  tidak  melebihi  saat  melakukan
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  pembuatan acrylic  cutting 3 axis erancangan mesin CNC laser software lightburn dengan  mempertimbangkan  ketahanan  korosi,  harga, perawatan,  dan  mudah  digunakan  bagi  masyarakat rakitan  banyak  menggunakan  baut
Elvando Andha Elvaris Manalu 1 , Asmed 2 , Mulyadi 3 , Yuliarman 4 , Ruzita Sumiati 5*
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 16 No. 1 (2023) 63 – 71
dan mur dengan tujuan agar komponen mesin mudah dibongkar  pasang  dan  di upgrade atau  dipermudah dalam  perawatan.  Dari  hasil  pengujian  didapat  area kerja  yang  luas  yaitu  515×426×180  mm.  Hasil perencanaan torsi dan daya  motor  pada  sumbu X, Y, dan Z yaitu sebesar τ x =0,3675 N.cm, P x = 0,0288 watt, τ y = 0,1014 N.cm, P y = 0,00796 watt, τ z =0,03634 Nm, P z =1,901  watt.  Berdasarkan  perhitungan  tersebut maka motor yang dipakai di sumbu X, Y adalah motor stepper  Nema  17HS4401  dengan  torsi  40  N.cm  dan sumbu Z motor stepper Nema 23HS5628 dengan torsi 126 N.cm.  Material utama penyusun kontruksi mesin CNC  laser  3  axis  adalah  aluminium.  Digunakan aluminium,  karena  memiliki  ketahanan  karat  yang baik, kuat dan, ringan. Untuk kerangka menggunakan aluminium extrusion  profile T  slot  2040  dan  2020. Aluminium ini merupakan paduan aluminium dengan magnesium dan silicon

## Daftar Rujukan
[1] Fauzan, A., Soegiharto, H., Prasetyawan, A. T., & Zain, A. I. (2019). Perancangan Mesin Plotter Batik Berbasis Computer Numerical Control ( Cnc ). Seminar Nasional Teknologi Dan Rekayasa (SENTRA), 139–151.
[2]    D.  S.  Widodo  et  al.,  “Rancang  Bangun  Mesin  CNC  3-  Axis Berbasis Mikrokontroler Arduino,” pp. 300–308, 2019.
[3]    A.  S.  dan  K.  Suharto,  Kunto  Purbono,  “Grafir  Batu  Alam dengan  Mesin  CNC Router untuk  Meningkatkan  Ragam Produk Kreatif Indonesia,” vol. 7, no. 2, pp. 1– 7, 2017.
[4]    A.  Eko  and  M.  Darwis,  “Rancang  Bangun  Mesin  Laser Engraver  and  Cutter Untuk  Membuat  Kemasan  Modul Praktikum Berbahan Akrilik,” vol. 2, no. 1, pp. 40–50, 2020.
[5]  Whitehouse,  David  R.  1993. Guide  To  Laser  Materials Processing, Laser Institute of America.
[6]   Giri Halim. 2022. Analisa kerja mesin CNC laser cutting CO2 2 Axis berbasis MACH3 pada variasi pemotongan. Armatur Vol.  3  No.  1.  ISSN  (cetak):  2722-080X,  ISSN  (online): 2722-0796
[7]    Amala,  M.,  Widiyanto  S.A.  2015.  Pengembangan  Perangkat Lunak  Sistem  Operasi  Mesin Milling CNC Trainer ,JTM. Vol. 2 (3), Hal 204-210
[8]  Yenny  Toguan  Samarya.  2013.  Aplikasi  Laser  Co2  Untuk Pemotongan ( Cutting ) Material Menggunakan. JSF volume 1 no.1
[9]  Agus  Sudarmanto,  S.  I.  (2011).  Rancang  Bangun  Pengendali Motor  Stepper  untuk  Deteksi  Jumlah  Objek  Putar  dengan Menggunakan Komputer. Berkala FISIKA UNDIP, 1-6.
[10]  Rifai,  A.,  Gunawan,  U.S.,  dan  Putra,  I.M.,  2011.  "Rancang Bangun  Pengatur  Gerak  Motor  Stepper  untuk  Peralatan Brakiterapi". Jurnal Perangkat Nuklir, vol. 5, No. 2.