Post on 24-Jul-2015
11Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
BAB II
MESIN BUBUT
1.1. Pendahuluan1.1.1.Latar Belakang
Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam,
mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam
secara mekanis. Pengerjaan mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan,
salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan dengan menggunakan
mesin bubut.
Mesin Bubut adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk
mengurangi dimensi benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu
proses pemakanan benda kerja yang pahatannya dilakukan dengan cara
memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan
secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar
dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat
disebut gerak umpan.
Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan
kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan
ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar
roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindle dengan poros ulir.
1.1.2.Tujuan Praktikum
Tujuan umum
1. Pengenalan mesin-mesin perkakas dan cara pengoperasiannya.
2. Meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan mengenai mesin-mesin
perkakas.
Tujuan khusus
1. Dapat mengetahui, menguasai, dan menjalankan mesin bubut.
2. Mengetahui proses dan cara pembuatan benda kerja dengan mesin bubut.
3. Mengetahui dan memahami cara pembuatan ulir.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
12Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.2. Mesin Bubut1.2.1.Prinsip Kerja Mesin
Secara umum prinsip mekanisme gerakan mesin bubut yaitu merubah
energi gerakan putar pada motor listrik kemudian di transmisikan ke
mekanisme gerak mesin bubut . dalam hal ini prinsip kerja mesin bubut ada
dua macam yaitu:
1. Main drive
Merupakan gerakan utama mesin brupa putaran spindel yang
barasal dari gerakan motor listrik yang di transmisikan melalui belt
menuju gear box.
2. Feed drive
Merupakan gerakan pemakanan pahat terhadap benda kerja.
1.2.2.Bagian-bagian dan Fungsi Mesin Bubut
Gambar 2.1. Mesin Bubut
Sumber : Daryus (tahun tidak diketahui : 59)
Gambar diatas menunjukan bagian-bagian dari mesin bubut, antara lain:
1. Kepala tetap (headstock)
Tempat terletaknya transmisi gerak pada mesin bubut yang
mengatur putaran yang dibutuhkan pada proses pembubutan.
2. Spindle
Berfungsi untuk memutar benda kerja dalam proses pembubutan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
13Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
3. Eretan (carriage)
Terdiri dari tempat eretan, dudukan pahat dan apron.
Konstruksinya kuat karena harus menyangga dan mengarahkan pahat
pemotong.
4. Tailstock
Memegang atau menyangga benda kerja pada bagian ujung yang
berseberangan dengan Chuck (pencekam) pada proses pemesinan di
mesin bubut.
5. Apron
Merupakan susunan roda gigi yang menggerakkan carriage.
6. Ulir pembawa (lead screw)
Poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan sejajar
dengan bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap.
Dipasang ke pembawa (carriage) dan digunakan sebagai ulir pengarah
untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas kalau tidak dipakai.
7. Poros penjalan (feed rod)
Berfungsi untuk menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat
(quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arah
melintang atau memanjang.
8. Tempat pahat (tool post)
Sebagai tempat dudukan pahat bubut, dengan menggunakan
pemegang pahat.
9. Lemari roda gigi (gear box)
Merupakan sistem transmisi pada mesin bubut yang berfungsi
memindahkan daya putaran motor penggerak dan mengatur kecepatannya
sebelum diteruskan ke spindle
10. Chuck
Chuck berfungsi untuk memegang benda karja agar tidak goyang
saat terjadi proses pembubutan
1.3. Perhitungan Teoritis1.3.1.Rumusan Perhitungan
1. Kecepatan Pemotongan (v)
a. Pembubutan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
14Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
v=π . D .n1000
(m/menit)
Dimana :
D = diameter awal benda kerja (mm)
n = putaran spindle (rpm)
b. Penguliran
v=√[ (π . D )2+P2]n1000
(m/menit)
Dimana :
P = jarak pitch (mm)
2. Depth of cut (t’)
t '=D−d2
(mm)
Dimana :
D = diameter benda kerja awal
D = diameter benda kerja setelah pemakanan
3. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz)
Pz=K .t ' . sm (kg)
Dimana :
K = koefisien bahan (Kg/mm2)
s = feed motion (mm/rev)
t’ = depth of cut (mm)
m = konstanta eksponen
4. Daya Pemotongan (Nc)
Nc= Pz . v60.102
(kW)
5. Machining Time (Tm)
Tm= L .is . n
(menit)
Dimana :
L = panjang pembubutan
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
15Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
i = jumlah pemotongan = t/t’
6. Momen Torsi (Mt)
Mt= Pz . D2
( Kg.mm)
1.3.2.Contoh Perhitungan
1. Kecepatan Pemotongan (v)
a. Pembubutan
v=π . D .n1000
v=3,14.25 .2601000
v=20,41 m /menit
b. Penguliran
v=√[ (π . D )2+P2]n1000
v=√[ (3,14.25 )2+32]1051000
v=√6171,25.1051000
v=0,80 m /menit
2. Depth of cut (t’)
t '=D−d2
t '=25−242
t '=0,5 mm
3. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz)
Pz=K .t ' . sm
K=157
s = 0,1
m = 0,75
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
16Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
maka :
Pz=157.0,5 . 0,10,75
Pz=13,95 Kg
4. Daya Pemotongan (Nc)
Nc= Pz . v60.102
Nc=13,95 . 20,4160.102
Nc=0,046 kW
5. Machining Time (Tm)
Tm= L .is . n
L = 50 mm
i = 3/2
maka :
Tm=50.
32
0,1.260
Tm=2,88menit
6. Momen Torsi (Mt)
Mt= Pz . D2
Mt=13,95 .252
Mt=174,375 Kg . mm
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
17Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.4. Pembuatan Desain Benda Kerja
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
18Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.5. Petunjuk Pengoperasian Mesin1.5.1.Langkah-langkah Pengerjaan
Berikut adalah langkah-langkah pengerjaan benda kerja pada mesin bubut:
1. Pengecekan mesin yang akan digunakan dan persiapkan desain benda
kerja
2. Persiapkan bahan yang akan digunakan dalam praktikum
3. Melakukan pengukuran dimensi benda kerja
4. Memasang benda kerja pada chuck serta diatur agar kedudukannya
senter dengan menggunakan center gauge
5. Mengatut putaran spindel (n) dan feed motion sesuai dengan yang telah
ditentukan
6. Mesin siap untuk dinyalakan
7. Pengaturan titik nol
8. Pengaturan kedalaman pemakanan dengan cara memakankan ujung
pahat pada benda kerja
9. Proses pembubutan
10. Pengambilan data pembubutan
11. Mematikan mesin
12. Apakah benda kerja sudah sesuai dengan desain benda kerja? Jika ya
lanjut ke langkah 13, jika tidak kembali ke langkah 3
13. Mengatur kembali putaran spindel (n) dan feed motion sesuai dengan
yang ditentukan untuk membuat ulir
14. Menyalakan kembali mesin
15. Mengatur kedalaman pemakanan
16. Proses penguliran
17. Pengambilan data penguliran
18. Mematikan mesin
19. Apakah benda kerja sudah sesuai dengan desain benda kerja? Jika ya
lanjut ke langkah 20, jika tidak kembali ke langkah 13
20. Hasil benda kerja berupa poros bertingkat dan berulir
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
19Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.5.2.Flowchart
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
20Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
21Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Gambar 2.2. Flowchart langkah pembuatan
1.6. Pengambilan Data Aktual1.6.1.Data yang Diperoleh
Data Proses
1. Pembubutan
Do : 25 mm
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
22Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
D1 : 23 mm
L1 : 130 mm
D2 : 21 mm
L2 : 80 mm
m : 0.75
nt : 260 rpm
na : 269 rpm
Feed Motion (s) : 0.1 mm/ref
Depth of cut : 0.5 mm
k : 157 kg/mm2
η1 : 75 %
η2 : 90 %
2. Penguliran
Do : 21 mm
d : 20 mm
L : 50 mm
nt : 105 rpm
na : 115 rpm
Pitch (M) : 3 mm
Depth of cut : 0.25 mm
k : 157 kg/mm2
η1 : 75 %
η2 : 90 %
Pengambilan Data
Jenis Mesin : Bubut
Type : C6323 A1
Daya (P) : 3 – 4.5 KW
Bahan yang Digunakan
Nama Bahan : Baja Esser
Koefisien Bahan (k) : 157 kg/mm2
Konstanta Eksponen (m) : 0.75
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
23Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
PEMBUBUTAN I
NoL
(mm)D
(mm)D
(mm)s
(mm/rev)nt
(rpm)na
(rpm)t’
(mm)t
(detik)1 130 25 24 0.1 260 269 0.5 2872 130 24 23 0.1 260 269 0.5 288
Tabel 1.1 Pembubutan I
PEMBUBUTAN II
NoL
(mm)D
(mm)D
(mm)s
(mm/rev)nt
(rpm)na
(rpm)t’
(mm)t
(detik)1 80 23 22 0.1 260 269 0.5 237.52 80 22 21 0.1 260 269 0.5 236
Tabel 1.2 Pembubutan II
PENGULIRAN
NoL
(mm)Pt
(mm/gang)
Pa(mm/gang)
nt(rpm)
na(rpm)
t’(mm)
t(detik)
1 50 3 3 105 115 0.25 8.42 50 3 3 105 115 0.25 8.9
Tabel 1.3 Penguliran
1.6.2.Rumusan Perhitungan
1. Kecepatan Pemotongan (v)
a. Pembubutan
v=π . D .n1000
(m/menit)
Dimana :
D = diameter awal benda kerja (mm)
n = putaran spindle (rpm)
b. Penguliran
v=√[ (π . D )2+P2]n1000
(m/menit)
Dimana :
P = jarak pitch (mm)
2. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz)
Pz=K .t ' . sm (kg)
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
24Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Dimana :
K = koefisien bahan (Kg/mm2)
s = feed motion (mm/rev)
t’ = depth of cut (mm)
m = konstanta eksponen
3. Daya Pemotongan (Nc)
Nc= Pz . v60.102
(kW)
4. Machining Time (Tm)
Tm= L .is . n
(menit)
Dimana :
L = panjang pembubutan
i = jumlah pemotongan = t/t’
5. Momen Torsi (Mt)
Mt= Pz . D2
( Kg.mm)
1.6.3.Contoh Perhitungan
1. Kecepatan Pemotongan (v)
a. Pembubutan
v=π . D .n1000
v=3,14.25 .2691000
v=21,12 m /menit
b. Penguliran
v=√[ (π . D )2+P2]n1000
v=√[ (3,14.25 )2+32]1151000
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
25Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
v=√6171,25.1151000
v=0,84 m /menit
2. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz)
Pz=K .t ' . sm
K=157
s = 0,1
m = 0,75
maka :
Pz=157.0,5 . 0,10,75
Pz=13,95 Kg
3. Daya Pemotongan (Nc)
Nc= Pz . v60.102
Nc=13,95 . 21,1260.102
Nc=0,048 kW
4. Machining Time (Tm)
Tm= L .is . n
L = 50 mm
i = 3/2
maka :
Tm=50.
32
0,1.260
Tm=2,88menit
5. Momen Torsi (Mt)
Mt= Pz . D2
Mt=13,95 .252
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
26Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Mt=174,375 Kg . mm
1.7. Grafik dan Pembahasan1.7.1.Grafik
Kelompok s teoritis s aktual Pz teoritis Pz aktual21 0,1 0,0458 13,69 7,7822 0,1 0,1 13,95 13,9523 0,21 0,2 24,335 23,4724 0,25 0,24 27,75 26,9225 0,31 0,31 32,61 32,61
Tabel 1.4 s-Pz
Kelompok n teoritis n aktual Nc teoritis Nc aktual2 105 114 0,029 0,0237 130 135 0,033 0,032512 180 191 0,0453 0,048517 210 228 0,107 0,06022 260 269 0,046 0,04827 360 380 0,0917 0,096832 560 585 0,0137 0,0151
Tabel 1.5 n-Nc
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
27Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
28Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
29Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
30Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.7.2.Pembahasan
Pembahasan Grafik s-Pz
Nilai s yang semakin tinggi akan menyebabkan nilai Pz meningkat.
Hal tersebut dikarenakan oleh peningkatan panjang permukaan tiap revolusi
sehingga beban yang ada semakin besar. Dengan demikian akan dibutuhkan
daya pemotongan yang lebih besar pula, sehingga nilai Pz meningkat. Berikut
adalah perumusan nilai s :
s= L . iTm. n
Nilai feed motion (s) berbanding lurus dengan L dan i dan selalu
berbanding terbalik dengan nilai Tm dan n. Kita akan mendapatkan feed
motion (s) bernilai besar besar jika nilai L dan i besar dan dan Tm dan n kecil.
Begitu pula sebaliknya kita akan mendapatkan nilai feed motion (s) kecil jika
nilai L dan i kecil sedangkan nilai Tm dan n-nya besar.
Berdasarkan grafik hubungan s-Pz terlihat bahwa nilai teoritis lebih
besar daripada nilai aktualnya. Dapat juga disimpulkan bahwa daya
pemotongan berbanding lurus dengan feed motion sesuai dengan yang telah
dirumuskan, yaitu :
Pz=K .t ' . sm
Semakin besar nilai feed motion maka semakin besar pula nilai daya
pemotongannya, demikian sebaliknya jika nilai feed motion kecil maka kecil
pula nilai daya pemotongannya. Sehingga sesuai grafik dijelaskan bahwa jika
nilai feed motion aktual ebih kecil dari feed motion teoritis maka pasti nilai
daya pemotongan aktual akan lebih kecil dari nilai daya pemotongan
teoritisnya.
Pembahasan Grafik n-Nc
Nilai kecepatan pemotongan (v) dapat mempengaruhi dengan daya
pemotongan karena dipengaruhi oleh nilai putaran (n). Maka semakin besar
nilai putaran (n) semakin besar pula kecepatan pemotongannya (v) dan juga
sebaliknya, semaki kecil nilai putaran (n) maka semakin kecil pula kecepatan
pemotongan (v). Yang dirumuskan sebagai berikut :
v=π . D .n1000
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
31Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Dengan demikian nilai daya pemotongan (Nc) dipengaruhi dengan
nilai kecepatan pemotongan (v) dimana nilai kecepatan pemotongan (v)
semakin besar maka nilai daya pemotongan (Nc) juga semakin besar. Begitu
juga sebaliknya jika kecepatan pemotongan (v) nilainya semakin kecil maka
daya pemotongan (Nc) juga semakin kecil. Hal tersebut dirumuskan sebagai
berikut :
Nc= Pz . v60.102
Dari grafik hubungan n-Nc dapat dilihat nilai Nc berbanding lurus
dengan n berdasarkan rumus di atas. Dimana nilai teoritis di bawah nilai
aktualnya dikarenakan nilai n pada teoritis dan aktual berbeda, dengan
demikian nilai v pun berbeda dan dapat mempengaruhi nilai daya
pemotongan (Nc).
1.8. Studi Kasus
Pembubutan
Permasalahan
1. Deep of cut tidak sama
Gambar 2.3 Deep of Cut Berbeda pada Sisi Benda Kerja
Penyebab
1. Pada saat proses pembubutan benda kerja tidak di pasang tailstock sehingga
putaran dari benda kerja tidak stabil yang mengakibatkan benda kerja termakan
dengan depth of cut yang berbeda
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
32Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Solusi
1. Menggunakan tailstock pada saat proses membubutan berlangsung agar benda
kerja yang di putar stabil dan deep of cut benda kerja akan sama pada semua
sisi.
Penguliran
Permasalahan
1. Hasil penguliran kasar
Gambar 2.4 Hasil Penguliran Kasar
Penyebab
1. Pada saat penguliran feed motion yang dikenakan terlalu besar, sehingga hasil
penguliran kasar
Solusi
1. Mengurangi feed motion pada saat proses penguliran.
1.9. Kesimpulan dan Saran
1.9.1. Kesimpulan
1. Kecepatan pemotongan berbanding lurus dengan putaran spindle
sehingga besar kecilnya kecepatan pemotongan tergantung pada putaran
spindle.
2. Hasil pembubutan dapat memperoleh kasar atau halus ditentukan oleh
feed motion yang digunakan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
33Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.9.2. Saran
1. Penentuan feed motion dan putaran spindle sebaiknya sangat
diperhatikan pada saat pembuatan benda kerja pada mesin bubut.
2. Sebelum pelaksanaan praktikum praktikan harus benar-benar paham
dengan prinsip kerja mesin serta mekanisme pengerjaan benda kerja.
3. Pada saat saat pengerjaan benda kerja saat praktikum sebaiknya
praktikan mengutamakan K3 agar tidak terjadi hal-hal yang tidak
diinginkan baik pada praktikan maupun pada mesin yang digunakan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
34Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
BAB III
MESIN SEKRAP
1.10. Pendahuluan1.10.1. Latar Belakang
Mesin sekrap yang biasa disebut Shaping Machine umumnya
digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja dengan keahlian operator.
Mesin sekrap dapat digunakan untuk mengerjakan benda radius bentuk yang
tidak beraturan.
Mesin sekrap mempunyai mata pahat tunggal yang dapat bergerak
maju mundur. Pada produksi modern mesin sekrap jarang digunakan karena
pengoperasiannya lambat sedangkan pada produksi skala kecil masih banyak
digunakan karena pengoperasian yang lambat dan perkakas potongnya murah.
Prinsip kerja mesin sekrap adalah pahat potong yang bergerak maju
mundur sambil memotong benda kerja. Kedalaman potongan yang dilakukan
diatur dengan tuas pengatur kedalaman secara manual dan otomatis.
Pada praktikum PP 01, dibuat benda kerja dari bahan baja esser yang
berupa poros bertingkat yang akan disekrap. Dalam praktikum ini diajarkan
bagaimana melakukan penyekrapan dengan kedalaman yang ditentukan dan
cara pengoperasian mesin sekrap yang berperan dalam pembuatan benda
kerja praktikum PP 01.
1.10.2. Tujuan Praktikum
Tujuan umum
a. Pengenalan secara langsung mesin-mesin perkakas dan cara
pengoperasiannya.
b. Meningkatkan pengetahuan serta keterampilan tentang mesin perkakas.
Tujuan khusus
a. Mampu mengetahui, menguasai dan menjalankan mesin sekrap
b. Mampu mengetahui dan memahami bagian dari mesin sekrap
c. Mengetahui proses dan cara pembuatan benda kerja dengan mesin sekrap
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
35Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.11. Mesin Sekrap1.11.1. Prinsip Kerja Mesin
Pada langkah pemakanan akan menghasilkan geram (tatal logam) dari
benda kerja, panjang langkah diatur dengan mengubah jalan keliling pasak
engkol pada roda gigi penggerak, karenanya menambah atau mengurangi
ayunan engkol, pemindahan ini diatur dengan memutar poros pengatur
langkah yang akan memutar roda gigi kerucut dan menggerakan batang
berulir yang mengatur penggerak blok engkol.
Mesin sekrap menghasilkan permukaan-permukaan yang datar hal ini
dicapai oleh pahat yang bergerak horizontal kedepan dengan benda kerja
dibawahnya tegak lurus padanya, Benda kerja tetap diam pada waktu pahat
menyayat dan berpindah pada langkah balik pahat. Sedangkan penyelesaian
akhir tergantung pada bentuk pahat, kecepatan pahat (tergantung pada jenis
logam yang disekrap) dan penerapan cairan pendingin yang tepat
1.11.2. Bagian-bagian dan Fungsi Mesin Sekrap
Gambar 3.1 Mesin Sekrap
Sumber : Buku Petunjuk Praktikum Proses Manufaktur I (2011)
1. Base
Base adalah bagian dasar yang menopang mesin secara keseluruhan.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
36Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
2. Frame
Merupakan bagian vertikal mesin yang berisi mekanisme penggerak dan
pengatur kecepatan gerak ram.
3. Ram
Bagian mesin yang bergerak horizontal bolak-balik pada proses
pemakanan.
4. Tool Post
Merupakan bagian mesin yang digunakan untuk memegang pahat.
5. Table
Digunakan sebagai dasar vise (ragum).
6. Vise (Ragum)
Vise digunakan untuk menjepit benda kerja.
7. Motor Listrik
Digunakan sebagai penggerak utama mesin.
8. Ram Clamp
Untuk mengunci kedudukan ram terhadap link dan lever.
1.12. Perhitungan Teoritis1.12.1. Rumusan Perhitungan
1. Kecepatan pemotongan (v)
v = n .L (1+m )
1000 (m / menit)
dimana :
n = jumlah stroke per menit
L = panjang stroke (mm)
m = perbandingan kecepatan langkah kerja dengan langkah balik
2. Gaya Aksial (Pz)
Pz = k. t’. sm (kg)
3. Feed motion (s)
s= L . iTm. n
( mm/ref)
Dimana :
L = langkah benda kerja
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
37Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
i = jumlah penyekrapan
n = jumlah stroke per menit
4. Daya Mesin (Nc)
Nc = Pz . V
60.102 ( kW)
1.12.2. Contoh Perhitungan
Koefisien bahan ( k ) = 157 kg/mm2
Konstanta eksponen = 0,75
Panjang stroke / langkah = 61 mm
Jumlah stroke / langkah per menit ( n ) = 97 stroke / menit
Panjang penyekrapan ( l ) = 15 mm
Perbandingan langkah maju mundur = 3/2
Deep of cut ( t’ ) = 0,3 mm
1. Kecepatan pemotongan (v)
v = n .L (1+m )
1000 (m / menit)
= 97.61(1+ 3
2)
1000
= 59171000
52
= 14, 7925 m/menit
2. Gaya Aksial ( Pz )
Pz = k. t’. sm (kg)
= 157 . 0,3 . 0,160,75
= 11,915 kg
3. Feed motion (s)
s= L . iTm. n
s=61.1,621.97
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
38Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
s=1,01 mm/ref
4. Daya Mesin (Nc)
Nc = Pz . V
60.102 ( kW)
= 29 ,6164 .14 ,7925
60.102
= 0,0715 kW
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
39Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.13. Pembuatan DesainBenda Kerja
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
40Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.14. Petunjuk Pengoperasian Mesin1.14.1. Langkah-langkah Pengerjaan
1. Menyiapkan bahan:
a. diameter awal 25 mm
b. koefisien bahan ( t ) = 157 kg/mm2
c. konstanta eksponen ( m ) = 0,75
2. Memproses bahan dengan cara menyerkap bahan:
a. depth of cut 0,3 mm
b. panjang stroke/langkah = 61 mm
c. jumlah stroke/langkah per menit = ( n ) = 97 stroke/menit.
Perbandingan langkah maju mundur = 3 : 2p
d. proses penyekrapan dilakukan sekali.
3. Penyekrapan dilakukan 5 kali dengan depth of cut 0,3 mm.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
41Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1.14.2. Flowchart
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
42Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Gambar 3.2 flowchart Langkah Kerja
1.15. Pengambilan Data Aktual1.15.1. Data yang Diperoleh
1. Data awal
Koefisien bahan (k) : 157 kg/mm2
Konstanta eksponen (m) : 0,75
Panjang stroke/ langkah (L) : 160 mm
Panjang stroke/ langkah per menit (n) : 51,86 stroke/menit
Panjang penyekrapan (l) : 15 mm
Perbandingan langkah maju dan mundur : 3/2
Depth of cut (t’) : 0,3 mm
2. Data proses
No t’ (mm) t (sekon) Langkah (stroke)1. 0,3 35,4 262. 0,3 44,4 313. 0,3 37 334. 0,3 29,8 315. 0,3 33 32
S 1,5 179,6 153
Tabel 2.1 Data Proses
Keterangan :
Data diambil sebanyak 5 kali dengan besar depth of cut (t’)yang
sama dan dilanjutkan dengan perhitungan data oleh masing-masing
kelompok.
Waktu (t) dikonversikan dalam menit
Jumlah langkah (stroke) dirata-rata
1.15.2. Rumusan Perhitungan
1. Kecepatan pemotongan (v)
v = n .L (1+m )
1000 (m / menit)
dimana :
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
43Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
n = jumlah stroke per menit
L = panjang stroke (mm)
m = perbandingan kecepatan langkah kerja dengan langkah balik
2. Gaya Aksial (Pz)
Pz = k. t’. sm (kg)
3. Feed motion (s)
s= L . iTm. n
Dimana :
L = langkah benda kerja
i = jumlah penyekrapan
n = jumlah stroke per menit
4. Daya Mesin (Nc)
Nc = Pz . V
60.102 ( kW)
1.15.3. Contoh Perhitungan
1. Kecepatan pemotongan (v)
v = n .L (1+m )
1000 (m / menit)
v = 51,86.160(1+ 3
2)
1000
v = 8297,61000
52
v = 20,744 m/menit
2. Feed motion (s)
s= L . iTm. n
s=160.0,861.51,86
s=2,65 mm/ref
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
44Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
3. Gaya Aksial ( Pz )
Pz = k. t’. sm (kg)
Pz = 157 . 0,3 . 2,650,75
Pz = 97,82 kg
4. Daya Mesin (Nc)
Nc = Pz . V
60.102 ( kW)
Nc = 97,82.7,8035
60.102
Nc = 0,124 kW
1.16. Pembahasan
Dari perhitungan yang telah dilakukan baik secara teoritis maupun
aktual terdapat perbedaan pada nilai akhir perhitungan dikarenakan adanya
perubahan data dari secara teoritis dengan data aktual pada saat praktikum.
Berikut adalah beberapa perbedaan yang terjadi :
v = n .L (1+m )
1000
Nilai kecepatan pemotongan (v)selalu berbanding lurus dengan nilai n
dan L, dimana jika n dan L semakin besar maka semakin besar pula nilai v
begitu pula sebaliknya jika nilai n dan L kecil maka nilai v juga akan kecil.
Pada perhitungan yang telah dilakukan nilai v secara teoritis lebih kecil
dibandingkan dengan aktualnya, hal tersebut dikarenakan nilai n dan L pada
data teoritis lebih kecil dari nilai n dan L aktual.
Pz = k. t’. sm
Semakin besar nilai feed motion maka semakin besar pula nilai gaya
aksialnya, begitu pula sebaliknya jika nilai feed motion kecil maka kecil pula
nilai gaya aksialnya. Sehingga dari perhitungan dapat pula menjelaskan
bahwa jika nilai feed motion aktual lebih besar dari feed motion teoritis maka
pasti nilai gaya aksial aktual akan lebih besar dari nilai gaya aksial
teoritisnya.
s= L . iTm. n
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
45Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
Nilai feed motion (s) berbanding lurus dengan L dan i dan selalu
berbanding terbalik dengan nilai Tm dan n. Kita akan mendapatkan feed
motion (s) bernilai besar besar jika nilai L dan i besar dan dan Tm dan n kecil.
Begitu pula sebaliknya kita akan mendapatkan nilai feed motion (s) kecil jika
nilai L dan i kecil sedangkan nilai Tm dan n-nya besar. Seperti pada
perhitungan yang telah dilakukan, nilai s aktual lebih besar dari nilai s teoritis
hal tersebut dikarenakan nilai L dan i aktual lebih besar dari nilai L dan i
teoritis dan juga nilai Tm dan n aktual lebih kecil dari nilai Tm dan n
teoritisnya.
Nc = Pz . V
60.102
Dari rumusan tersebut nilai daya mesin (Nc) dipengaruhi dengan nilai
kecepatan pemotongan (v) dan gaya aksial (Pz) dimana nilai kecepatan
pemotongan (v) dan gaya aksial (Pz) semakin besar maka nilai daya mesin
(Nc) juga semakin besar. Begitu juga sebaliknya jika kecepatan pemotongan
(v) dan gaya aksial (Pz) nilainya semakin kecil maka daya mesin (Nc) juga
semakin kecil. Dari perhitungan yang telah dilakukan dapat dilihat nilai Nc
aktual lebih besar dari nilai Nc teoritis karena nilai Pz dan v aktual lebih besar
dari teoritisnya.
1.17. Studi Kasus
Permasalahan :
1. Hasil akhir penyekrapan tirus
Gambar 3.3 Hasil Penyekrapan Tirus
Penyebab :
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya
46Laporan Praktikum Proses Manufaktur IProgram Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2011/2012
1. Waktu mematikan mesin yang tidak tepat atau terlalu lama pada pemakanan
kedua sehingga panjang menyekrapan lebih dari yang ditentukan dan hasil
penyekrapan miring.
Solusi :
1. Operator harus lebih teliti saat dimana harus mematikan mesin pada bagian
yang telah ditandai agar penyekrapan dapat dilakukan hasilnya miring karena
selain hasil penyekrapan yang tidak sesuai dengan ukuran kesalahan yang
demikian dapat menyebabkan kerusakan pada mara pahat mesin sekrap.
1.18. Kesimpulan dan Saran1.18.1. Kesimpulan
1. Hasil penyekrapan dipengaruhi oleh feed motion dan ketelitian
operator pada saat proses penyekrapan berlangsung.
2. Nilai perhitungan teoritis diperoleh sebelum melakukan praktikum
sedangkan nilai perhitungan aktual diperoleh setelah melakukan
praktikum. Sehingga nilai aktual sangat dipengaruhi data aktual yang
diperoleh saat praktikum.
1.18.2. Saran1. Sebelum melakukan praktikum sebaiknya praktikan memahami
dengan baik langkah pengerjaan benda kerja pada mesin sekrap.
2. Praktikan sebaiknya lebih teliti saat memayikan mesin sekrap agar
hasil akhir penyekrapan tidak miring.
3. Ptak tika sebaiknya memperhatikan dan mengutamakan K3 pada saat
praktikum berlangsung.
Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya