25 00.Proyekakhir Taufik

i

PROSES PEMBUATAN POROS ENGKOL

MESIN PENCETAK KULIT BOLA

PROYEK AKHIR

Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Gelar Ahli Madya

Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

Taufik

06503241003

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2010

Diajukan Kepada


PROSES PEMBUATAN POROS

MESIN

Diajukan Kepada


HALAMAN PERSETUJUAN

PROYEK AKHIR



Dipersiapkan dan disusun oleh :

0

Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



ii

HALAMAN PERSETUJUAN

PROYEK AKHIR


PENCETAK KULIT BOLA


Taufik

06503241003

Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta



Yogyakarta,

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Muh

NIP.

HALAMAN PERSETUJUAN

PROYEK AKHIR


PENCETAK KULIT BOLA


6503241003




Yogyakarta, 28

Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Muh. Khotibul Umam

NIP. 19650618 199403

ENGKOL

PENCETAK KULIT BOLA



28 Februari 2010

Dosen Pembimbing

tibul Umam H, ST

19650618 199403 1 002



2010

, ST

1 002

iii

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Proyek Akhir ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar Ahli Madya atau gelar lainnya

disuatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat

karya atau pendapat yang pernah ditulis oleh orang lain, kecuali secara tertulis

disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 2 Maret 2010

Yang Menyatakan,

Taufik

NIM. 06503241003

JABATAN

Ketua Penguji

Sekertaris Penguji

Penguji Utama

Telah Dipertahankan Di Depan Dewan Penguji Proyek Akhir

JABATAN

Ketua Penguji

Sekertaris Penguji

Penguji Utama



DIPERSIAPKAN DAN DISUSUN OLEH



Dan Telah

Ketua Penguji

Sekertaris Penguji

Penguji Utama

HALAMAN PENGESAHAN

PROYEK AKHIR




06503241003



Pada Tanggal

Dan Telah Memenuhi Syarat Guna Memperoleh Gelar

Ahli Madya Diploma III

DEWAN PENGUJI

NAMA

Muh. Kho

Riswan Dwi Dj

Fredy Suharmanto, M.

iv

HALAMAN PENGESAHAN

PROYEK AKHIR




TAUFIK

06503241003



Pada Tanggal 01 April

Memenuhi Syarat Guna Memperoleh Gelar


DEWAN PENGUJI

Khotibul Umam

Riswan Dwi Djatmiko, M.

Fredy Suharmanto, M.

Yogyakarta,

Dekan Fakultas Teknik

Universitas Negeri Yogyakarta,

Wardan Suyanto, Ed.D

NIP.

HALAMAN PENGESAHAN

PROYEK AKHIR




06503241003



April 2010



DEWAN PENGUJI

tibul Umam H, MT

atmiko, M.Pd.

Fredy Suharmanto, M.Eng.

Yogyakarta,




NIP. 19540810 197803 1 001

ENGKOL






TANDA TANGAN

, MT ................................

................................

................................

Yogyakarta, 29 April 2010




19540810 197803 1 001


TANDA TANGAN

................................

................................

................................

2010




19540810 197803 1 001

v

MOTTO

��

1. ��

2. ��

3. ��

��

�

AL-�ASR (��)

Makkiyah, Surah ke-103:1-3

� �

vi

! ��"#�" $ � ! ��"#�" $ � ! ��"#�" $ � ! ��"#�" $ ��

#��%��&��%��

��%��%�� %��%��%��

��%��'�

��(��%��

��%��

��) ��*��+��$�� #��,��

��)��!��,��

��

��%��-��

��

��%��

��

.�� %�� &�� /.�0��

��0��1��

vii

ABSTRAK



Oleh :

Taufik

06503241003

Pembuatan Mesin Pencetak Kulit Bola menggunakan motor listrik dengan

sistem engkol bertujuan untuk mengetahui cara mengidentifikasi bahan yang akan

digunakan sebagai poros engkol, mengetahui proses pembuatannya dengan baik,

mengetahui mesin dan alat apa saja yang digunakan, serta mengetahui lama waktu

pembuatan poros engkol pada mesin pencetak kulit bola.

Metode proses pembuatan poros engkol dilakukan dengan 1)

mengidentifikasi bahan yang akan digunakan sebagai poros engkol; 2) menentukan

proses pembuatan poros engkol; 3) menentukan mesin dan alat yang digunakan;

dan 4) menghitung waktu selam proses berlangsung secara teoritis maupun real.

Semua itu dapat dilakukan melalui rancangan standard operational procedure

(SOP).

Setelah bahan di identifikasi menggunakan pengujian kekerasan vikers

didapat nilai rata-rata vickers adalah 186,95 kg/mm2. Kemudian hasil tersebut

dikonversikan ke nilai kekerasan Brinel (HB) dengan nilai 181 kg/mm2, kemudian

dikonversikan kembali terhadap nilai tegangan tarik yang menghasilkan kekuatan

tarik 624,45 N/mm2 = 62,445 kN/cm

2. Sehingga jenis bahan yang digunakan

termasuk katagori bahan jenis ST 60 (S45C). Proses pembuatan poros engkol

meliputi beberapa langkah pengerjaan berdasarkan mesin dan alat yang digunakan,

antara lain 1) proses bubut (turning) dengan facing, center dilling, roughing,

finishing, grooving, champer, dan threading; 2) proses freis (milling) untuk

membuat alur pasak; 3) proses bor (drilling) sebagai lubang pembuatan ulir dalam;

dan 4) pengetapan atau pembuatan ulir dalam menggunakan tap degan ukuran

M8x1,25. Total waktu sebenarnya adalah 967 menit. Sedangkan waktu teoritis

adalah 337,06 menit.

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur Penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas segala

rahmat dan karunia-Nya, karena atas limpahanNya penulis dapat menyelesaikan

laporan proyek akhir ini dengan judul Proses Pembuatan Poros Engkol Mesin

Pencetak Kulit Bola dengan sebagaimana mestinya. Laporan proyek akhir ini

disusun untuk memenuhi syarat mendapatkan gelar Ahli Madya Program Diploma

Tiga Universitas Negeri Yogyakarta.

Dalam pembuatan laporan ini Penulis tidak lepas dari bantuan berbagai

pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas penyusunan laporan ini. Oleh sebab itu Penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat :

1. Wardan Suyanto, Ed.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri

Yogyakarta.

2. Drs. Bambang Setiyo Hari. P, M.Pd, selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik

Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.

3. Drs. Jarwo Puspito, M.P, selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin, Jurusan

Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.

4. Sudiyatno, ME, selaku Dosen Penasehat Akademik yang selalu memberikan

arahan dan motovasi..

5. Ir. M Khotibul Umam, MT, selaku Dosen Pembimbing Proyek Akhir yang

senantiasa selalu memberikan arahan dan motovasi.

6. Semua Bapak/Ibu Dosen di Jurusan Mesin yang telah menyalurkan ilmunya.

ix

7. Kedua orang tua tercinta, yang telah memberikan do’a, semangat dan kasih

sayang yang tak terhingga demi tercapainya tujuan dan cita-cita.

8. Kakak-kakakku, adikku, dan saudara-saudaraku yang senantiasa mendukung

sampai akhir.

9. Teman-teman yang telah memberikan bantuan baik secara moril maupun

materiil sehingga laporan ini terselesaikan dengan sebaik–baiknya.

10. Rekan satu tim penulis saat pembuatan proyek akhir walaupun saling berbeda

pendapat, namun tetap kompak dalam kerja tim.

11. Sahabat-sahabatku yang penuh dengan canda dan tanya, serta seluruh pihak

yang telah membantu sehingga terwujudnya laporan ini.

Semoga Allah SWT membalas semua budi baik yang telah mereka berikan

kepada Penulis. Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya.

Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu Penulis mengucapkan terima kasih jika ada saran maupun kritik

yang bersifat membangun demi kesempurnaan penyusunan laporan ini. Semoga

laporan proyek akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan

pembaca pada umumnya.

Yogyakarta, 01 April 2010

Penulis

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL .................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv

HALAMAN MOTTO ...................................................................................... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vi

ABSTRAK ....................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah ........................................................ 1

B. Identifikasi Masalah .............................................................. 3

C. Batasan Masalah ................................................................... 3

D. Rumusan Masalah ................................................................. 4

E. Tujuan ................................................................................... 4

F. Manfaat ................................................................................. 5

G. Keaslian Gagasan .................................................................. 6

xi

BAB II METODE PENDEKATAN MASALAH

A. Identifikasi Gambar Kerja ..................................................... 7

B. Identifikasi Bahan ................................................................. 8

C. Identifikasi Mesin dan Alat Perkakas ................................... 10

1. Mesin .............................................................................. 10

a. Mesin Bubut .............................................................. 10

b. Mesin Freis ................................................................ 11

c. Mesin Bor ................................................................. 12

2. Alat Perkakas .................................................................. 13

BAB III KONSEP PEMBUATAN

A. Pengujian Bahan ................................................................... 16

B. Konsep Pembuatan ................................................................ 19

C. Mesin yang Digunakan ......................................................... 22

1. Mesin Bubut .................................................................... 22

a. Bagian-bagian utama mesin bubut ............................ 23

b. Peralatan penunjang pada pengoperasian mesin bubut 25

c. Prinsip kerja mesin bubut .......................................... 30

d. Parameter yang dapat diatur pada mesin bubut......... 30

e. Persiapan kerja mesin bubut .................................... 32

xii

2. Mesin Freis ...................................................................... 33

a. Bagian-bagian utama mesin freis .............................. 34

b. Peralatan penunjang pada pengoperasian mesin freis 34

c. Prinsip kerja mesin freis ............................................ 36

d. Parameter yang dapat diatur pada mesin freis........... 36

e. Persiapan kerja mesin freis........................................ 38

3. Mesin Bor ........................................................................ 38

4. Mengetap ......................................................................... 43

D. Perhitungan Waktu Produksi................................................. 44

E. Alat Bantu Proses Pemesinan ............................................... 47

F. Keselamatan Kerja ................................................................ 49

BAB IV PROSES, HASIL, DAN PEMBAHASAN

A. Diagram Alir Proses Pembuatan ........................................... 50

B. Proses .................................................................................... 51

1. Pengujian Bahan ............................................................. 51

2. Langkah Pembuatan Poros Engkol ................................. 52

a. Pembuatan Poros Engkol dengan Mesin Bubut ........ 53

b. Pembuatan Alur Pasag dengan Mesin Freis .............. 61

c. Pembuatan Lubang (Drilling) .................................. 64

d. Pembuatan Ulir Dalam dengan Tap .......................... 65

xiii

C. Hasil Pembuatan .................................................................. 67

1. Uji Bahan ........................................................................ 67

2. Analisis Waktu Proses Pembuatan .................................. 69

3. Uji Fungsional ................................................................. 72

4. Uji Kinerja ....................................................................... 72

D. Pembahasan ........................................................................... 73

1. Bahan Poros Engkol ........................................................ 73

2. Poros Engkol ................................................................... 73

3. Keunggulan Poros Engkol .............................................. 75

4. Kelemahan Poros Engkol ................................................ 75

5. Permasalahan Yang Dijumpai dan Cara Mengatasinya .. 76

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ........................................................................... 78

B. Saran ...................................................................................... 80

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 82

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Gambar Peran Poros Engkol Pada Sistem Transmisi dan

Sistem Pemotong ................................................................... 7

Gambar 2. Mesin Bubut Konvensional .................................................. 10

Gambar 3. Mesin Freis Vertikal .............................................................. 12

Gambar 4 Mesin Bor Meja .................................................................... 13

Gambar 5 Bagian Utama Mesin Bubut .................................................. 23

Gambar 6. Pemakaian Berbagai Jenis Pahat ........................................... 26

Gambar 7. Memeriksa Sudut Bebas Depan dan Sudut Baji ................... 26

Gambar 8. Mata Bor Senter (a) dan Cekam Mata Bor (b) ...................... 29

Gambar 9. Senter Putar ........................................................................... 30

Gambar 10. Mesin Freis dengan Bagian Utamanya ................................. 33

Gambar 11. Macam Bentuk Pisau Freis ................................................... 35

Gambar 12. Jenis Ragum .......................................................................... 35

Gambar 13. Skemetis Proses Gurdi .......................................................... 39

Gambar 14. Nama Bagian Mata Bor dengan Sarung Tirusnya................. 40

Gambar n 15. Mata Bor Khusus Untuk Pengerjaan Tertentu ...................... 40

Gambar 16. Jenis Mata Tap ...................................................................... 44

Gambar 17. Diagram Alir Proses Pembuatan ........................................... 50

Gambar 18. Proses Pholishing .................................................................. 52

Gambar 19. Kaca Pembesar Berskala ....................................................... 52

Gambar 20. Kedudukan Alat Potong Terhadap Benda Kerja ................... 54

xv

Gambar 21. Tabel Harga Kecepatan Spindel, Tabel Ulir, dan Feeding

Pada Mesin Bubut MARO 5 VA .......................................... 55

Gambar 22. Proses Pembuatan Ulir Dalam Dengan Tap ......................... 66

Gambar 22. Sistem Transmisi, Poros Engkol, dan Sistem Pomotong ...... 72

xvi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Alat Perkakas Digunakan Sebagai Penunjang Proses Pemesinan . 13

Tabel 2. Sudut Asah Pahat ............................................................................ 27

Tabel 3. Jenis Penggunakaan Pahat HSS ..................................................... 29

Tabel 4. Data Material, Kecepatan Potong, Sudut Mata Bor HSS, dan

Cairan Pendingin Proses Gurdi .................................................... 42

Tabel 5. Peralatan Penunjang Untuk Proses Pemesinan .............................. 47

Tabel 6. Macam Alat Pelindung Diri yang Digunakan ................................ 49

Tabel 7. Proses Pembuatan Pada mesin Bubut Dengan Ilustrasi Gambar ... 55

Tabel 8. Kecepatan Mesin mesin freis Bridgeport ....................................... 62

Tabel 9. Proses Pembuatan Pada Mesin Freis Dengan Ilustrasi Gambar ..... 62

Tabel 10. Proses Pembuatan Lubang (Drilling) ............................................. 65

Tabel 11. Harga Rata-Rata Kekerasan Uji Vikers .......................................... 68

Tabel 12. Waktu Selama Proses Pemesinan Berlangsung .............................. 71

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Gambar Kerja ........................................................................... 82

Lampiran 2. Tabel Baja Kontruksi Umum menurut DIN 1710072 ............. 97

Lampiran 3. Tabel Pedoman Kecepatan Sayat pada Perkakas Baja ............ 98

Lampiran 4. Nilai Penyimpangan Lubang untuk Tujuan Umum ................. 99

Lampiran 5. Nilai Penyimpangan Poros untuk Tujuan Umum .................... 100

Lampiran 6. Kedudukan dari Macam - Macam Daerah Toleransi untuk

Suatu Diameter Poros/Lubang Tertentu ................................... 101

Lampiran 7. Ekuivalensi beberapa parameter kekasaran permukaan .......... 102

Lampiran 8. Reference Values for Cutting Angels-Cuttimg Speed-Feed-

Depth of Cut-Coolant ............................................................ 103

Lampiran 9. Sudut-Sudut Asah Pahat Bubut ................................................ 104

Lampiran 10. Kecepatan Sayat dengan Diameter Tertentu ............................ 105

Lampiran 11. Lambang-Lambang Dari Diagram Aliran ................................ 106

Lampiran 12. Hardness Conversion Table ..................................................... 108

Lampiran 13. Tabel Penggolonga Baja Secara Umum .................................. 111

Lampiran 14. Baja Karbon untuk Konstruksi Mesin Dan Baja Batang

Yang Difinis Dingin Untuk Poros .......................................... 112

Lampiran 15. Presensi Kehadiran .................................................................. 113

Lampiran 16. SOP .......................................................................................... 114

Lampiran 17. Lembar Bimbingan .................................................................. 122

Lampiran 18. Perhitungan .............................................................................. 123

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pembuatan Mesin Pencetak Kulit Bola sangat diharapkan oleh unit

produksi bola Fakultas Ilmu Keolahragaan Universitas Negeri Yogyakarta.

Dibuatnya mesin ini agar dapat meningkatkan produktifitas proses produksi

pembuatan bola kaki, serta dapat memenuhi kebutuhan konsumen. Mesin

pencetak kulit bola dibuat berdasarkan bahwa mesin yang sementara digunakan

masih bersifat manual. Sehingga, dalam produksinya terlihat agak lamban serta

memakan banyak waktu dan tenaga. Oleh karenanya kami mencoba modifikasi

dengan membuat mesin pencetak kulit bola yang sesederhana mungkin

menggunakan motor listrik dengan sistem engkol. Mesin pencetak kulit bola ini

memiliki lima komponen utama, yaitu rangka mesin, meja mesin, pengarah poros

potong, cover mesin, dan sistem pemotong yang terdiri dari poros engkol, engkol,

serta poros pemotong.

Dari sistem pemotong tersebut, terdapat satu komponen yang dianggap

paling vital yaitu poros engkol. Dikatakan vital karena poros engkol ini

menghubungkan antara mekanisme putaran motor listrik dengan engkol. Dimana

engkol akan bersinggungan secara langsung dengan proses pemotongan melalui

poros potong. Poros engkol ini terbuat dari baja karbon menengah. Dilihat dari

fungsinya, bahan ini akan memberikan kontribusi yang signifikan terkait dengan

2

kinerjanya yang mampu menahan tegangan yang besar. Kedudukan dari poros

engkol ini dibantu oleh dua buah bearing sebagai bantalan.

Adapun kenerja dari poros engkol ini adalah sebagai penerus putaran

yang berasal dari mekanisme putaran motor listrik. Kemudian poros engkol ini

dipasangkan engkol eksentrik dengan beberapa mekanisme seperti pengepresan,

alur pasak, dan sistem baut yang terletak pada bagian tengahnya. Hal tersebut

berfungsi sebagai penggerak untuk diteruskan pada mekanisme pemotongan yang

terdiri dari poros potong dibantu dengan pengarah poros pemotong yang

terhubung dengan pisau potong.

Poros engkol ini dibuat dengan ukuran awal benda kerja Ø 60 x 280

mm. Untuk menghasilkan produk yang diinginkan sesuai pada gambar kerja,

diperluakan sebuah perencanaan yang baik. Perencanaan yang baik tergantung

kesiapan dari operator yang akan membuatnya. Hal yang perlu diperhatikan saat

merencanakan proses pembuatan poros engkol ini adalah berawal dari memahami

gambar kerja, menentukan sekaligus meyiapkan jenis bahan yang ingin

digunakan, dan membuat SOP (Standart Operational Prosedure). Ketelitian dan

hati-hati dalam bekerja merupakan faktor utama untuk tercapainya proses

pembuatannya yang sempurna.

Jika diperhatikan dari kinerjanya, untuk membuat poros engkol ini

dibutuhkan skill yang baik, karena pada proses assembly poros engkol ini terdapat

suaian-suaian khusus yang harus sesuai apabila dipasangkan. Poros engkol ini

juga harus dapat terhindar dari korosi yang dapat menimbulkan keausan serta

dapat merusak permukaan lubang bearing.

3

Adapun pentingnya poros engkol ini dibuat agar mesin dapat bekerja

dengan baik sesuai dengan fungsinya. Oleh kerananya, dalam pembuatannya

harus dikerjakan dengan baik dan benar.

B. Identifikasi Masalah

Permasalahan dalam mewujudkan proses pembuatan poros engkol

dapat diidentifikasi sebagai berikut :

1. Mempelajari gambar kerja dengan baik agar sesuai dengan apa yang

diharapkan.

2. Mengidentifikasi bahan agar diperoleh sesuai dengan gambar kerja.

3. Membuat rancangan SOP yang sesuai dengan gambar kerja.

4. Menjelaskan proses pembuatan engkol eksentrik, poros pemotong, dan poros

engkol.

5. Mengetahui kinerja sistem pemotong pada mesin pencetak kulit bola terutama

pada poros engkol.

6. Mengetahui waktu yang diperlukan untuk membuat poros engkol.

C. Batasan Masalah

Melihat identifikasi masalah di atas, tidak semua komponen dibahas dalam

laporan proyek akhir ini. Penulis hanya membatasi proses pembuatan poros

engkol pada mesin pencetak kulit bola, sebab poros engkol ini sangat memberikan

kontribusi yang signifikan terhadap kinerja dari salah satu elemen mesin pencetak

4

kulit bola untuk meneruskan putaran dari sistem transmisi terhadap sistem

pemotong.

D. Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah yang didapat. Ada beberapa masalah

yang perlu dijawab, yaitu :

1. Bagaimana cara mengidentifikasi bahan untuk membuat poros engkol pada

mesin pencetak kulit bola ?

2. Bagaimana proses pembuatan poros engkol pada mesin pencetak kulit bola

agar sesuai dengan gambar kerja?

3. Mesin dan alat apa yang digunakan untuk membuat poros engkol ?

4. Berapa lama waktu yang didapat untuk membuat poros engkol pada mesin

pencetak kulit bola ?

E. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan poros engkol pada mesin pencetak kulit

bola adalah:

1. Mengetahui cara mengidentifikasi bahan yang akan digunakan untuk membuat

poros engkol msin pencetak kulit bola.

2. Mengetahui proses pembuatan poros engkol pada mesin pencetak kulit bola

dengan baik, sesuai dengan gambar kerja dan SOP yang direncanakan.

3. Mengetahui mesin dan alat yang digunaka untuk membuat porons engkol

mesin pencetak kulit bola.

5

4. Mengetahui lama waktu pembuatan poros engkol pada mesin pencetak kulit

bola.

F. Manfaat

Pembuatan mesin pencetak kulit bola diharapkan dapat bermanfaat bagi :

1. Mahasiswa

a. Meningkatkan keterampilan mahasiswa di dalam menerapkan ilmu

diperkuliahan dan dapat menunjukkan kemampuan mahasiswa dalam

proses pembuatan suatu alat untuk menciptakan produk yang tepat guna,

praktis dan ekonomis, serta efektif dan efisien.

b. Dapat membantu masyarakat khususnya pada Unit Produksi Bola yang

berada di lingkungan kampus UNY dalam hal menghasilkan produk secara

masal dengan waktu yang cepat dan efisien.

c. Mampu mengenalkan produk baru yang praktis dan ekonomis kepada

mahasiswa lainnya yang akan mengambil proyek akhir, sehingga

terinovasi untuk menghasilkan produk baru yang lebih baik.

2. Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta

a. Merupakan inovasi awal yang perlu dikembangkan di kemudian hari untuk

pembuatan mesin pencetak kulit bola ini.

b. Memotivasi minat Unit Produksi Fakultas Teknik Universitas Negeri

Yogyakarta, agar mau berpartisipasi dalam membuat alat-alat berteknologi

baru dan lebih canggih.

6

3. Masyarakat

a. Terciptanya mesin pencetak kulit bola ini, diharapkan membantu

masyarakat untuk proses pembuatan bola terutama pada pencetakan kulit

bola dengan waktu relatif singkat.

b. Memacu masyarakat untuk berfikir inovatif dan dinamis dalam

merekayasa serta memanfaatkan teknologi tepat guna yang dapat

diaplikasikan di masyarakat.

4. Industri

Untuk mempercepat proses pencetakan kulit bola. Sehingga proses

produksi pembuatan bola dapat memenuhi target kebutuhan. Selain itu mesin

ini mudah dalam perawatan dan pengoperasian, serta harganya dapat

terjangkau.

G. Keaslian Gagasan

Pemunculan ide dari mesin pencetak kulit bola dengan sistem engkol

dimulai dari beberapa personil kelompok tugas akhir yang perbaikan mesin

pencetak kulit bola yang dioperasikan secara manual di Unit Produksi Bola FIK

UNY dan perbincangan dengan penanggung jawab unit tersebut, sehingga kami

mempunyai ide untuk membuat mesin pencetak kulit bola ini dengan cara

memodifikasi mesin yang sudah pernah ada sebelumnya.

A. Identifikasi Gambar Kerja

komponen yang sangat vital, karena poros engkol ini menghubungkan antara

sistem transmisi dengan sistem pemotong. Adapun

tergambar di bawah.

gambar kerja, karena gambar kerja merupakan media komunikasi untuk

me

bahan dan menentukan mesin yang akan digunakan serta peralatan lain yang dapat

mendukung proses pembuatan. Sehingga peranan gambar kerja sangat penting

untuk memulai pembuatan poros en

informasi

Identifikasi Gambar Kerja

Pada Mesin Pencetak Kulit Bola, poros engkol merupakan salah satu



tergambar di bawah.

Gambar 1. Gambar Peran Poros Engkol pada Sistem Transmisi dan Sistem

Oleh karenanya, untuk membuat poros engkol ini didahulukan adanya


menjelaskan konsep dasar pembuatan poros engkol seperti menentukan jenis




informasi-informasi penting, yang mana informasi tersebut dapat mendukung

METODE





tergambar di bawah.




njelaskan konsep dasar pembuatan poros engkol seperti menentukan jenis




informasi penting, yang mana informasi tersebut dapat mendukung

METODE PENDEKATAN MASALAH













7

BAB II

PENDEKATAN MASALAH





Pemotong






untuk memulai pembuatan poros engkol. Didalam gambar kerja, terdapat


PENDEKATAN MASALAH



sistem transmisi dengan sistem pemotong. Adapun sistem yang dimaksud







gkol. Didalam gambar kerja, terdapat


PENDEKATAN MASALAH



sistem yang dimaksud











sistem yang dimaksud









8

proses pembuatannya seperti bentuk benda, jenis bahan, ukuran, toleransi, dan

simbol-simbol pengerjaan. Hal ini harus bisa dipahami oleh seorang operator

sehingga dapat menghasilkan produk yang sesuai.

Poros engkol berbentuk silindris yang mempunyai ukuran dengan

toleransi umum dan toleransi khusus (ISO). Dalam pembuatannya, lebih

didominasi pada proses pembubutan (turning), serta proses lain seperti proses

pengeboran (drilling), proses pengefreisan (milling), dan proses pengetapan.

B. Identifikasi Bahan

Menentukan jenis bahan sangat penting sebagai tolak ukur yang

berkaitan dengan berlangsungnya proses pembuatan. Sehingga, diharapkan bahan

yang digunakan sesuai dengan fungsinya sebagai komponen mesin pencetak kulit

bola. Hal ini diawali dengan mengidentifikasi gambar kerja yang ada.

Bahan yang telah ditentukan harus memenuhi kriteria dari fungsinya

sebagai salah satu komponen yang dikatakan vital, karena bahan ini sebagai poros

engkol pada mesin pencetak kulit bola yang berkerja sebagai penghubung antara

mekanisme putaran motor listrik melalui pulley dengan engkol eksentrik. Dimana

engkol eksentrik diclame secara langsung dengan mekanisme pengepresan serta

sistem baut dan alur pasak yang nantinya sebagai pendorong pisau potong yang

senantiansa menekan ke atas karena pengaruh dari pegas baja dibawahnya. Dari

sedikit analisa di atas, tentu saja banyak beban yang harus ditanggung oleh poros

engkol ini.

9

Penjelasan diatas memberikan informasi pentingnya penggunaan bahan

untuk dijadikan poros engkol. Harus diperhatikan untuk menentukan bahan

apabila ingin dijadikan sebagai poros engkol seperti selain fungsi sebagai

komponen yang dikatakan vital dan bahan yang ditanggung, juga terdapat hal lain

yang penting seperti kemampuan dibentuk, keberadaan di lapangan, dan

peninjauan harga.

Jika diperhatikan pembahasan di atas yang mengacu pada perencanaan

penentuan bahan, untuk poros engkol dapat dipilih dari bahan baja tipe ST 60

karena bahan tersebut sagat memenuhi syarat sebagai fungsinya. Untuk

mengetahui teori di atas, perlu diadakan pengujian bahan sebagai media

pendekatan dan juga pembanding dengan standar yang ada. Beberapa macam

jenis pengujian bahan yang dapat dilakukan seperti uji tarik, uji tekan (kekerasan),

dan uji puntir.

Dari beberapa pengujian di atas, pengujian yang tepat adalah

menggunakan pengujian kekerasan. Pengujian ini cukup mudah, sederhana, dan

tidak memakan waktu lama. Sedangkan macam dari pengujian kekerasan adalah

uji kekerasan Brinell, Vickers, Rockwell, dan Knoop. Prinsip dari ke empat

pengujian tersebut dengan cara memanfaatkan kekuatan lekukan (indentation

hardness). Pengujian ini hanya dilakukan pada bagian permukaan spesimen untuk

semua jenis logam. Dengan catatan permukaannya harus rata dan halus.

Pengujian kekerasan yang tepat menggunakan uji kekerasan Vikers,

karena pengujian ini sangat mudah, sederhana, dan, praktis. Sebagai pembeda

diantara prinsip yang sama dari keempat pengujian di atas adalah indentor yang

10

digunakan. Uji kekerasan Vikers menggunakan indikator berbentuk piramida

intan. Tentu saja indentasi yang dihasilkan mudah diukur. Apabila dicermati,

secara prinsip indentor akan menusuk permukaan benda uji. Sehingga, pengujian

ini sangat cocok untuk menguji benda-benda yang terindikasi memiliki kekerasan

yang tinggi dan ukuran tebal benda kerja yang minim.

C. Identifikasi Mesin dan Alat Perkakas

1. Mesin

a. Mesin Bubut (Lathe Machine)

Mesin bubut merupakan mesin untuk mengurangi volume benda

kerja. Prinsip dari mesin bubut adalah benda kerja yang dicekam berputar

disayat menggunakan pahat atau pisau potong dengan bantuan eretan yang

ada. Benda kerja yang dikerjakan tentunya berbentuk silindris. Mesin

bubut yang digunakan untuk membuat poros engkol ini menggunakan

jenis mesin bubut konvensional, karena menyesuaikan dari faktor kondisi

di lapangan.

Gambar 2. Mesin Bubut Konvensional

11

Pada pembuatan poros engkol mesin pencetak kulit bola, mesin

bubut ini berfungsi untuk mengurangi volume sesuai bentuk dan ukuran

yang tertera pada gambar kerja. Adapun pemanfaatan dari penggunaan

mesin bubut ini dalam membuat poros engkol adalah sebagai pembubutan

muka, pembubutan rata, pembubutan bertingkat, pembubutan konis,

pembuatan lubang senter, pembubutan alur, dan pembuatan ulir. Agar

semua dapat diselesaikan dengan baik diperlukan parameter untuk proses

pengerjaannya.

b. Mesin Freis (Milling)

Mesin frais adalah mesin yang digunakan untuk penyayatan

pada bidang rata, alur, lubang, lubang pasak, roda gigi, dan lain

sebagainya. Mesin freis yang digunakan untuk membuat poros engkol

adalah jenis mesin freis konvensional vertikal. Alasan mengapa demikian,

mesin ini hanya digunakan untuk membuat alur pasak poros engkol. Untuk

membuat alur pasak tentunya juga menggunakan parameter yang harus

direncanakan sebelumnya. Agar proses pembuatan bisa berjalan dengan

baik dan hasilnya sesuai dengan gambar kerja.

12

Gambar 3. Mesin Freis Vertikal

c. Mesin Bor (Drilling)

Mesin bor merupakan mesin untuk membuat lubang. Pada

pembuatan poros engkol mesin ini berguna untuk membuat lubang yang

nantinya akan diteruskan untuk pembuatan ulir dalam dengan tap. Dari

berbagai jenis mesin bor proses pembuatan poros engkol ini menggunakan

jenis mesin bor meja, sebab mesin bor meja sangat sederhana dan mudah

untuk dioperasikan. Sehingga cocok untuk membuat lubang pada salah

satu bagian yang ada di poros engkol. Ukuran mata bor tentunya

menyesuaikan dengan ukuran standar dalam pembuatan ulir. Untuk

melakukan proses pengeboran tentunya juga menggunakan parameter

yang harus dirancang sebelumnya dalam bentuk SOP. Sehingga hasilnya

dapat sesuai dengan gambar kerja.

13

Gambar 4. Mesin Bor Meja

2. Alat Perkakas

Alat perkakas merupakan alat-alat yang digunakan sebagai

penunjang dalam proses pemesinan. Alat-alat ini tentunya sangat membantu kerja

mesin untuk membuat poros engkol. Hal ini dapat diperhatikan pada tabel di

bawah.

Tabel 1. Alat Perkakas Digunakan Sebagai Penunjang Proses Pemesinan

NO ALAT

PERKAKAS FUNGSI APLIKASI

KETERANG

AN

1

2

3

Pahat

Kunci Chuck

Kunci L

Sebagai alat potong pada untuk menyayat

diameter poros engkol yang dibuat sesuai

gambar kerja.

Untuk mengencangkan dan mengendurkan

poros engkol yang tercekam pada kepala

tetap mesin bubut.


bagian tool post yang terhubung pada pahat

bubut.

Mesin Bubut

Mesin Bubut

Mesin Bubut

14

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Senter

Bor Senter

Kunci Bor Cekam

Senter

Kunci Pas

Mata Bor

Palu Karet

Amplas

Kikir

End Mill

Kunci Tool post

Sebagai penahan poros engkol agar

kedudukannya tetap lurus selama proses

turning berlangsung.

Sebagai awal untuk proses pengeboran


cekam mata bor.


dudukan tool post pada proses pembubutan

tirus.

Untuk pembuatan lubang.

Untuk membantu dalam proses

penyetingan baik benda kerja maupun alat

yang lain, agar diperoleh kedudukan yang

diinginkan.

Sebagai proses finishing agar benda kerja

mendapatkan toleransi yang sesuai pada

benda kerja.

Sebagai proses finishing untuk

menghilangkan sisa-sisa penyayatan pada

proses milling pembuatan alur pasak.

Alat potong untuk membuat alur pasak

poros engkol.


Tool Post.

Mesin Bubut

Mesin Bubut

Mesin Freis

Mesin Bor

Mesin Bubut

Mesin Bor

Mesin Bubut

Mesin Bor

Mesin Freis

Mesin Bor

Mesin Freis

Mesin Bubut

Mesin Bubut

Mesin Freis

Mesin Freis

15

14

15

16

17

18

Kunci Pas Ragum

Alat Ukur

(Jangka Sorong,

Mikro Meter,

mistar baja, dan

lain-lain)

Tap Ulir

Alat Safety

Mal Ulir


ragum.

Untuk mengukur benda kerja.

Untuk Pembuatan ulir dalam

Digunaka sebagai alat pelindung diri

Untuk mengukur hasil ulir yang dibentuk

Mesin Freis

Mesin Bubut

Mesin Freis

Mesin Bor

Manual

Bengkel

Mesin Bubut

Mesin Freis

Mesin Bor

Proses

pembuatan

ulir

��

�

BAB III

KONSEP PEMBUATAN

A. Pengujian Bahan

Uji bahan dilakukan menggunakan uji kekerasan Vikers. Uji kekerasan

tersebut sangat cocok untuk menguji bahan yang akan dijadikan sebagai poros

engkol mesin pencetak kulit bola. Bahan yang diperoleh di lapangan

merupakan bahan bekas poros dari suatu kendaraan. Sehingga bahan tersebut

terindikasi memiliki nilai kekerasan diatas rata-rata. Oleh kerananya, untuk

melakukan pengujian vikers harus melalui beberapa tahapan agar proses

pengujian berjalan dengan baik dan mendapatkan nilai yang valid. Adapun

prosesnya sebagai berikut:

1. Pemotongan

Dari poros yang diperoleh, dilakukan pemotongan pada bagian

permukaannya untuk menghasilkan sampel sesuai dengan ukuran tebal

yang ideal. Untuk proses pemotongannya menggunakan gas cutting.

Proses pemotongan ini sangat tepat, walau tidak presisi akan tetapi dapat

pempersingkat waktu.

2. Penggerindaan

Bentuk permukaan hasil pemotongan menggunakan gas cutting

tentu saja keras dan bergelombang. Oleh karenanya harus dilakukan

penggerindaan menggunkan mesin gerinda tangan pada kedua bagian

permukaannya hingga mendapatkan permukaan yang rata dan sejajar.

��

�

Sehingga tebal benda kerja sesuai dengan harapan untuk melakukan

pengujian kekerasan vikers.

3. Pengamplasan

Pengamplasan dilakukan dengan tujuan agar permukaan benda

kerja tampak halus, rata dan sejajar. Proses pengamplasan didahulukan

dari amplas yang relatif kasar hingga menggunakan amplas yang relatif

halus. Proses ini menggunakan alat bantu kaca dan air agar permukaan

benda kerja dapat halus, rata, dan sejajar.

4. Polishing

Setelah proses pengamplasan, agar spesimen menghasilkan

permukaan yang halus, rata, dan sejajar serta mengkilap perlu dilakukan

pholis. Proses ini menggunakan mesin yang sudah disediakan di Lab

Bahan. Mesin yang berputar dengan dasar piringan yang dilapisi bahan

jenis kain serta dengan pasta autosol diharapkan mampu membuat

permukaan spesimen tampak mengkilap.

Proses di atas bertujuan agar memperjelas indentasi yang dihasilkan

oleh indikator yang digunakan pada pengujian kekerasan vikers terutama pada

saat mengukur diagonal indentasinya. Uji kekerasan vickers merupakan jenis

pengujian kekerasan lekukan yang menggunakan indikator piramida intan.

Indikator piramida intan berbentuk busur sangkar yang memiliki sudut 136o di

antara permukaan-permukaan piramida yang saling berhadapan. Pengujian

dilakukan sebanyak tiga kali atau tiga titik dalam satu permukaan spesimen.

Hasil pengujian diukur menggunakan mikroskop atau kaca pembesar berskala

�

�

kemudian hasilnya dimasukan ke da

angka kekerasan

Dimana

P

d

vikers yang dilakuka

cermat dan teliti. Sehingga hasilnya sesuai dan valid. Hasil uji kekerasan

vickers dapat mempermudah untuk pr

dalam membuat rancangan SOP.

Dalam pengujia

merupakan indikator ketahanan logam terhadap deformasi plastis.

Konsekuensinya terdapat korelasi secara kasar antara kekuatan tarik (

dengan kekerasan

brinel adalah sebagai berikut

σB = 3,45 x

Keterangan :

σB =

HB =

VHN =

*) konversi nilai kekerasan dari nilai kekerasan vikers


angka kekerasan vickers

Dimana,

P = Beban yang di gunakan

d = Diagonal indentasi rata

Hasil pengujian adalah rata

yang dilakuka


dapat mempermudah untuk pr


Dalam pengujia



dengan kekerasan brinel (HB).

adalah sebagai berikut

= 3,45 x HB*) (N/mm

Keterangan :

= Kekuatan tarik (N/mm

= Kekerasan

= Kekerasan



vickers (VHN):

= Beban yang di gunakan

Diagonal indentasi rata

Hasil pengujian adalah rata

yang dilakukan. Olehkarenanya dalam melakuka


dapat mempermudah untuk pr


Dalam pengujian kekerasan vikers, kekuatan



brinel (HB).

adalah sebagai berikut. :

(N/mm2)........……………………………………...(2)

Kekuatan tarik (N/mm

Kekerasan Brinel (Kg/mm

Kekerasan Vikers (Kg/mm


kemudian hasilnya dimasukan ke dalam rumusan dengan

(VHN):

……………………………………….(1)

= Beban yang di gunakan (60 Kg)

Diagonal indentasi rata-rata (mm)

Hasil pengujian adalah rata-rata dari ketiga pengujian kekerasan

n. Olehkarenanya dalam melakuka


dapat mempermudah untuk proses pembuatan poros engkol teru


n kekerasan vikers, kekuatan



Korelasi antara kekuatan tarik dan keker

)........……………………………………...(2)

Kekuatan tarik (N/mm2)

(Kg/mm2)

(Kg/mm2)


lam rumusan dengan

……………………………………….(1)

)

rata (mm)

rata dari ketiga pengujian kekerasan

n. Olehkarenanya dalam melakuka


oses pembuatan poros engkol teru

n kekerasan vikers, kekuatan




)........……………………………………...(2)


lam rumusan dengan perhitungan berupa

……………………………………….(1)


n. Olehkarenanya dalam melakukan pengujian ini harus


oses pembuatan poros engkol teru

n kekerasan vikers, kekuatan tarik dan kekerasan




)........……………………………………...(2)

��

perhitungan berupa

……………………………………….(1)


n pengujian ini harus


oses pembuatan poros engkol terutama

tarik dan kekerasan


Konsekuensinya terdapat korelasi secara kasar antara kekuatan tarik (σB)

Korelasi antara kekuatan tarik dan kekerasan

)........……………………………………...(2)

�

��

�

B. Konsep Pembuatan

Dalam membuat poros engkol hal yang harus diperhatikan adalah

mengidentifikasi gambar dan menentukan bahan. Untuk menentukan bahan

agar sesuai dengan informasi yang tersedia pada gambar kerja, dibutuhkan

pengujian bahan dengan menguji kekerasannya. Sehingga bahan dianggap

sesuai ataupun jenis bahan mendekati jenis yang dimaksud pada gambar kerja.

Kemudian penulis dapat membuat rancangan proses pembuatan poros engkol

dengan pendekatan SOP dan dilanjutkan pada proses pemesinan. Adapun

tahap untuk membuat poros engkol adalah sebagai berikut.

1. Pemotongan bahan

Pemotongan bahan dilakukan menggunakan gas cutting. Hal ini

dilakukan karena bahan yang diperoleh dilapangan merupakan bahan

bekas poros suatu kendaraan. Sehingga poros ini terindikasi memiliki

kekerasan di atas rata-rata pada lapisan luarnya. Oleh karenanya proses

pemotongan menggunakan gas cutting sangat tepat dan cepat.

2. Persiapan

Untuk memulai proses pemesinan ada hal yang harus dipersiapkan.

Baik perlengkapan yang akan digunakan maupun benda kerja itu sendiri

juga harus melalui proses penggerindaan terutama pada bagian

permukaannya, sebab setelah pemotongan menggunakan gas cutting tentu

saja kekerasannya sangat meningkat serta memiliki kontur yang

bergelombang serta tidak beraturan. Penggerindaan ini dilakukan

��

�

menggunakan gerinda tangan secara manual sampai permukaan poros

tampak terlihat rata dan tidak ada bekas pemotongan.

3. Proses pemesinan

Dalam proses pemesinan, pembuatan poros engkol ini melibatkan

tiga mesin, yaitu mesin bubut, mesin frais, dan mesin bor. Dalam

menggunakan mesin bubut proses yang dilakukan adalah bubut muka,

bubut tirus, pembuatan centre drilling, bubut alur, pembuatan ulir, dan

pembubutan lurus.

Untuk mengawali pembubutan terutama pada pembubutan muka,

menggunakan pahat jenis HSS. Karena pahat HSS mampu menahan beban

kejut dari permukaan poros yang belum rata. Kemudian untuk pembubutan

rata menggunakan pahat jenis karbida, karena karakteristik bahan yang

keras memiliki kadar karbon mencapai 0,2 - 0,40%, dalam pembubutannya

menggunakan kecepatan potong yang tinggi, alat potong tahan terhadap

panas hingga suhu 900ºC, dan awet serta tidak mudah tumpul.

Mesin freis yang digunakan adalah jenis mesin freis vertikal. Jenis

mesin freis ini sangat cocok digunakan untuk membuat pekerjaan yang

diinginkan. Dalam penggunaannya mesin freis ini digunakan untuk

membuat alur pasak pada bagian tengah dan pinggir poros engkol. Untuk

memulai proses penyayatan didahului dengan proses pengeboran

dibeberapa titik sepanjang jarak alur pasak yang akan dibuat. Hal ini

dilakukan untuk mempermudah atau meringankan proses penyayatan

menggunakan end mill.

��

�

Untuk mesin bor yang digunakan adalah jenis mesin bor meja

karena mesin ini cukup sederhana, mudah dioperasikan, dan mampu untuk

membuat pekerjaan yang diinginkan. Mesin ini digunakan untuk membuat

lubang yang nantinya akan dibuat ulir dalam menggunakan tap. Mesin ini

juga membantu untuk proses pengeboran beberapa titik sepanjang jarak

alur pasak yang akan dibuat. Dalam pengeboran dianjurkan selalu

didahului dengan menggunakan bor senter, agar lubang yang dihasilkan

bisa tegak lurus dan sesuai dengan harapan.

4. Pembuatan Ulir Dalam dengan Tap Secara Manual

Dalam pembuatan ulir dalam didahulukan proses pengeboran.

Dimana lubang yang dihasilkan harus sesuai dengan spesifikasi ulir yang

akan dibuat. Agar ukuran yang dicapai sesuai dengan gambar kerja. Hal

yang perlu diperhatikan dalam pembuatan ulir selain pernyataan di atas

juga harus urut dalam penggunaan tap yang tersedia. Mulai dari taper,

second, dan plug. Saat pengetapan berlangsung harus diberi pelumas agar

mencegah keausan dari alat yang digunakan serta memperlancar proses

pembentuka ulir.

5. Penyelesaian

Untuk menghasilkan produk yang sesuai pada gambar kerja perlu

dilakukan finishing. Finishing yang dilakukan adalah membersihkan sisa-

sisa dari hasil penyayatan. Agar benda kerja terlihat rapi dan tidak tajam

pada bagian pinggir-pinggir bekas penyayatan. Hal ini dapat dilakukan

menggunakan kikir halus atau amplas.

��

�

Pernyataan di atas merupakan konsep pembuatan poros engkol yang

sepenuhnya adalah proses pemesinan. Proses pemesinan sangat berkaitan

dengan penyayatan. Untuk melakukan penyayatan dianjurkan menggunakan

cairan pendingin (collant) dengan beberapa alasan karena untuk

memperpanjang umur alat potong, menurunkan gaya potong, memperluas

permukaan hasil pemesinan, sebagai pembersih/pembawa geram, sebagai

pelumas, serta melindungi benda kerja dan komponen mesin dari korosi.

Selain hal yang disebutkan diatas, parameter juga harus disesuaikan dengan

standard operational procedure (SOP). Agar produk yang dihasilkan dapat

maksimal dan sesuai dengan harapan.

C. Mesin yang Digunakan

1. Mesin Bubut

Mesin bubut adalah termasuk jenis mesin perkakas yang digunakan

sebagai mesin produksi, fungsi mesin bubut yaitu untuk merubah bentuk

dan ukuran benda kerja dengan cara menyayat benda kerja yang berputar

dengan menggunakan pahat. Benda kerja dipasang pada rahang tetap

(cekam) atau di antara dua senter, pada saat benda kerja berputar pahat

bergerak menyayat secara memanjang maupun melintang atau kombinasi

dari kedua gerak tersebut.

��

�

Putaran sumbu utama mesin bubut diperoleh dari motor listrik,

dengan perantara sabuk penggerak. Ukuran utama mesin bubut ditentukan

oleh jarak antara sumbu utama dengan alas mesin dan jarak antar senter

kepala tetap dengan kepala lepas. Mesin bubut mempunyai gerakan

memutar benda kerja, gerakan tersebut disebut dengan gerakan utama.

Gambar 5. Bagian Utama Mesin Bubut

a. Bagian-Bagian Utama Mesin Bubut

1) Meja Mesin (Bed)

Meja Mesin (bed) merupakan kerangka mesin bubut

sebagai tempat untuk memproses benda kerja menjadi produk yang

diinginkan. Pada Meja Mesin terdapat kepala tetap, kepala lepas,

dan eretan. Meja mesin memiliki alur bed berbentuk V yang datar

dan sebagai jalur bagi kepala lepas dan eretan.

��

��

��

��

��

�

2) Kepala Tetap (Headstock)

Kepala tetap (headstock) merupakan bagian dari kerangka

Mesin Bubut berfungsi sebagai tempat benda dicekam.

Pencekaman terdapat 2 jenis, yaitu: cekam rahang empat dan

cekam rahang tiga. Cekam rahang empat digunakan untuk

membubut poros eksentrik, sedangkan cekam rahang tiga untuk

membubut poros silindris lurus dan tirus. Tetapi, pada pembuatan

poros engkol menggunakan cekam rahang tiga karena proses yang

dilakukan hanya membubut poros silindris lurus.

3) Kepala Lepas (Tailstock)

Kepala lepas (tailstock) berfungsi sebagai tempat bor senter

dan senter. Kepala lepas membantu untuk melubangi permukaan

ujung benda kerja dan hasil lubang sebagai tempat senter untuk

mencekam benda kerja yang akan dibuat produk. Kepala lepas

berada di alur bed yang digunakan untuk lintasan gerak dan

memiliki handle panjang, pendek dan lingkaran. Handle panjang

berfungsi untuk mengunci kepala lepas saat bor senter sedang

melubangi benda kerja dan senter saat mencekam benda kerja.

Handle pendek berfungsi mengunci bor senter saat akan melubangi

benda kerja dan senter saat akan mencekam benda kerja. Handle

lingkaran yang berada di ujung kepala lepas berfungsi untuk

menggerakkan poros dalam atau rumah kelapa lepas.

��

�

4) Eretan (Carriage)

Eretan (carriage) berfungsi untuk menggerakkan pahat

pada saat penyayatan benda kerja. Eretan terdiri dari eretan lurus

dan eretan melintang. Eretan lurus berfungsi menggerakkan pahat

ke arah vertikal dan horizontal. Eretan lurus digerakkan oleh

handle lingkaran. Sedangkan eretan melintang menggerakkan

pahat ke arah vertikal, horizontal dan gerakan menyudut atau

samping. Pada eretan melintang digerakkan oleh handle poros.

b. Peralatan Penunjang Pada Pengoperasian Mesin Bubut

Pada mesin bubut ada beberapa komponen alat perkakas yang

penting untuk proses pembubutan diantaranya pahat bubut, bor senter,

dan senter putar. Peralatan penunjang tersebut dapat diuraikan sebagai

berikut:

1) Pahat Bubut

Pahat bubut digunakan untuk penyayatan benda kerja.

Pahat bubut dipasang pada tool post mesin bubut. Bentuk pahat

bermacam-macam berdasarkan bentuk pekerjaan yang dibubut.

Pada proses pembubutan, untuk sudut-sudut asah pahat

(lihat Tabel 2). Sudut-sudut pahat bubut dapat dipisah sesuai

dengan material benda kerja yang akan kita kerjakan. Bila material

yang akan dibubut bersifat keras, maka sudut baji pada pahat

diperbesar agar sisi potongnya tidak cepat rusak. Sedangkan bila

��

materialnya ber

sedemikian rupa sehingga permukaan pahat tidak bersinggungan

dengan benda kerja.

Sudut bebas tatal (

untuk menghilangkan tat

sudut bebas tatal tidak boleh diperbesar sembarangan karena

mengakibatkan sudut baji menjadi rapuh (mudah patah).

� �� !� �"

materialnya bersifat lunak, maka sudut bebas depan harus dibuat


dengan benda kerja.

Gambar 6

Sudut bebas tatal (

untuk menghilangkan tat



� �� !� �"

sifat lunak, maka sudut bebas depan harus dibuat


6. Pemakaian Berbagai Jenis Pahat.

Sudut bebas tatal (rake angle

untuk menghilangkan tatal dari ujung pahat. Namun demikian,



� �� !� �"#$#��%�� &�� $ ��"#$#��% ��



. Pemakaian Berbagai Jenis Pahat.

rake angle) yang besar sangat membantu

al dari ujung pahat. Namun demikian,



#$#��%�� &�� $ ��"#$#��% ��



. Pemakaian Berbagai Jenis Pahat.

) yang besar sangat membantu




#$#��%�� &�� $ ��"#$#��% ��

��



) yang besar sangat membantu



�

��

�

Tabel 2. Sudut potong pahat HSS. (Gerling, 1982: 28)

High Speed Steel

Material

Cemented Carbide

�o �

o �

o �

o �

o �

o

8 68 14 Unalloyed steel up to 70 kg/mm2 5 75 10

8 72 10 Cast steel up to 50 kg/mm2 5 79 6

8 68 14 Cast steel up to 85 kg/mm2 5 75 10

8 72 10 Alloyed steel up to 100 kg/mm2 5 77 8

8 72 10 Malleable cast iron 5 75 10

8 82 0 Cast iron 5 85 0

8 64 18 Copper 8 64 18

8 82 0 Brass, red brass, cast bronze 5 79 6

12 48 30 Pure aluminium 12 12 30

12 64 14 Aluminium cast and plastic alloys 12 12 18

8 76 6 Magnesium alloy 5 5 6

12 64 14 Insulation materials (Novotext,

Bakelite)

12 12 14

12 68 10 Hard rubber, hard paper 12 12 10

- - - Porcelain 5 5 0

Di bawah ini beberapa jenis pahat bubut yang sering

digunakan dalam proses pembubutan adalah :

(a) Unalloy Tool Steel adalah baja perkakas bukan paduan dengan

kadar karbon 0,5 – 1,5 %. Kekerasannya akan hilang bila suhu

��

�

kerja mencapai 250 °C. Jenis ini tidak cocok untuk kecepatan

potong yang tinggi.

(b) Alloy Tool Steel adalah baja paduan yang mengandung karbon,

kromium, vanadium, dan molybdenum. Macam baja ini terdiri

dari baja paduan tinggi dan paduan rendah. HSS (High Speed

Steel) adalah baja paduan tinggi yang tahan terhadap keausan

sampai suhu 600 °C.

(c) Cemented Carbide susunan bahan terdiri dari

tungsten/molybdenum, kobalt, dan karbon. Pada suhu 900 °C

bahan ini masih mampu memotong dengan baik. Jenis ini

sangat cocok untuk proses pembubutan dengan kecepatan

potong tinggi.

(d) Diamond Tips adalah bahan yang sangat keras dan

penggunaannya untuk pekerjaan finishing yang menuntut

perlakuan khusus.

(e) Ceramic adalah bahan yang sangat keras.

��

�

Tabel 3. Jenis Penggunaan Pahat HSS.

Jenis HSS Standart AISI

HSS Konvensional

• Molibdenum HSS

• Tungsten HSS

M1, M2, M7, M10

T1, T2

HSS Spesial

• Cobald added HSS

• High Vanadium HSS

• Haigh Hardness Co

HSS

• Cast HSS

• Powdered HSS

• Coated HSS

M33, M36, T4, T5, T6

M3-1, M3-2, M4, T15

M41, M42, M43, M44, M45,

M46

2) Bor Senter

Bor senter ini digunakan untuk mengebor ujung benda kerja

yang nantinya bekas lubang senter bor tersebut akan dipasang

senter putar. Bor senter yang digunakan adalah bor senter dengan

mata bor Ø 3mm.

a b

Gambar 8. Mata Bor Senter (a) dan Cekam Mata Bor (b).

��

3)

c. Prinsip Kerja Mesin Bubut

benda kerja yang sedang dikerjakan, benda kerja ini dijepit oleh cekam

dan terhubung dengan spindel utama.

bubut dapat dila

memanjang

d. Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut

parameter

Rochim (2007: 1

berikut :

3) Senter Putar

Senter putar merupakan peralatan pendukung kelurusan

atau kesenteran sumbu dari bahan benda kerja yang sedang

dikerjakan. Umumnya senter putar digunakan pada pembubutan

benda kerja yang panjangnya melebihi 3 (tiga) kali diameter bahan.

Sehingga memu

Prinsip Kerja Mesin Bubut

Mesin bubut memanfaatkan gerak putar untuk mengerjakan



bubut dapat dila

memanjang,

Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut

Berdasarkan proses pengerjaan poros engkol dihasilkan

parameter-parameter perhitungan kerja mesin bubut. Menurut Taufiq

Rochim (2007: 1

berikut :

Putar





Sehingga memungkinkan dalam pengerjaan dapat lebih mudah.

Gambar





bubut dapat dilakukan dengan tiga gerakan yaitu

, gerakan oleh eretan lintang



parameter perhitungan kerja mesin bubut. Menurut Taufiq

Rochim (2007: 14-15) parameter dalam proses mesin bubut sebagai





ngkinkan dalam pengerjaan dapat lebih mudah.

Gambar 9. Senter Putar.





kukan dengan tiga gerakan yaitu

erakan oleh eretan lintang




parameter dalam proses mesin bubut sebagai






. Senter Putar.



dan terhubung dengan spindel utama. Gerakan pemakanan mesin

kukan dengan tiga gerakan yaitu

erakan oleh eretan lintang, dan gerakan oleh eretan atas












Gerakan pemakanan mesin

kukan dengan tiga gerakan yaitu gerakan oleh eretan

gerakan oleh eretan atas





��








Gerakan pemakanan mesin

gerakan oleh eretan

gerakan oleh eretan atas.




�

��

�

1) Kecepatan potong (V)

� � � ��

…………...…………………………………..……...(3)

Keterangan :

a) V = kecepatan potong atau cutting speed (meter/menit)

b) d = diameter rata-rata atau diameter mula (do) karena do relatif

besar dari diameter akhir dm (mm)

c) n = putaran spindle (rpm)

d) � = 3,14

2) Kedalaman potong (a)

� ��

…..…………………..……………………………..(4)

Keterangan :

a) a = kedalaman potong atau depth of cut (mm)

b) do = diameter awal (mm)

c) dm = diameter akhir (mm)

3) Kecepatan makan (Vf)

�� ..…….……………………………………………….(5)

Keterangan :

a) Vf = kecepatan makan atau feed cutting (mm/min)

b) f = makan atau feed (mm)


4) Waktu pemotongan (t)

�� ………..……………………………………………(6)

Keterangan :

��

�

a) tc = waktu pemotongan (min)

b) lt = panjang pemesinan (mm)

c) Vf = kecepatan makan atau feed cutting (mm/min)

5) Kecepatan menghasilkan geram (Z)

Z =A. v …………………………………………………………(7)

Di mana, penampang geram sebelum terpotong :

A = f . a ………………………………………………………….(8)

Jadi,

Z = f . a . v ……………………………………....(9)

Keterangan :

a) Z = kecepatan menghasilkan geram (cm3/min)

b) A = penampang geram (mm2)

c) f = makan atau feed (mm)

d) v = kecepatan (mm)

e. Persiapan Kerja Mesin Bubut

Sebelum melakukan pembubutan kita harus menyiapkan

peralatan kerja dan melakukan penyetingan terhadap mesin. Adapun

penyetingan mesin bubut meliputi kecepatan putaran mesin harus

disesuaikan berdasarkan hasil perhitungan terhadap tabel yang tersedia

dimesin (dicari yang paling mendekati), kesenteran pencekaman

dengan kepala lepas, dan penyetingan tinggi mata pahat, dimana tinggi

mata pahat harus sama dengan tinggi sumbu benda kerja. Pemasangan

pahat yang lebih tinggi dari benda kerja akan mengakibatkan benda

�

�

kerja cenderung tertekan, sedangkan pemasangan pahat yang lebih

rendah dari pada benda kerja akan berakibat mengangkat benda kerja,

suara menjadi bising dan hasil pembubutan kasar.

2. Mesin Freis

Mesin freis adalah jenis mesin perkakas yang digunakan sebagai

mesin produksi. Fungsi mesin freis untuk merubah bentuk dan ukuran

benda kerja dengan cara menyayat benda kerja yang diclamp di meja

mesin menggunakan alat bantu seperti ragum, kepala pembagi, sistem

magnet, dan lain sebagainya. Terdapat dua macam jenis mesin freis

vertikal dan horizontal. Jenis mesin freis yang digunakan untuk membuat

poros engkol adalah jenis mesin freis vertikal. Mesin freis vertikal

memiliki tiga sumbu gerak utama, yaitu sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z.

Putaran mesin yang tegak lurus pada sumbu Y diperoleh dari motor listrik,

dengan perantara sabuk penggerak. Untuk menggerakkan ketiga sumbu

tersebut menggunakan eretan secara manual ataupun otomatis.

Gambar 10. Mesin Freis Dengan Bagian Utamanya

��

��

��

�

a. Bagian-Bagian Utama Mesin Freis Poros Utama

Poros utama merupakan bagian dari kerangka mesin freis.

Poros utama ini terhubung dengan motor listrik melalui v belt

berfungsi sebagi berputarnya alat potong yang diclamp dengan bantuan

tool post.

1) Meja Mesin

Meja mesin merupakan meja kerja yang terdapat dimesin

freis. Dikatakan meja kerja karena, meja tersebut bersinggungan

secara langsung dengan benda kerja melalui alat bantu clamp dan

dapat digerakan berdasarkan sumbu yang ada sesuai dengan arah

penyayatan.

2) Eretan

Eretan berfungsi untuk menggerakkan meja kerja mesin

freis berdasarkan eretan sumbu yang ada. Eretan terdiri dari eretan

untuk sumbu X, eretan untuk sumbu Y, eretan untuk sumbu Z.

Semua dapat digerakan berdasarkan arah penyayatan yang

diinginkan.

b. Peralatan Penunjang Pada Pengoperasian Mesin Freis

1) Pisau Freis (End Mill)

Pisau freis digunakan untuk penyayatan benda kerja. Pisau

frais dipasang pada tool post yang berhubungan secara langsung

dengan poros utama mesin. Bentuk pisau freis bermacam-macam

��

�

berdasarkan bentuk pekerjaan yang diinginkan, di bawah ini adalah

contoh gambar pisau freis yang dipakai.

Gambar 11. Macam Bentuk Pisau Freis

2) Ragum.

Ragum digunakan sebagai alat bantun untuk menjepit

benda kerja. Selain ragum biasa digunakan untuk proses milling

adalah kepala pembagi (dividing head). Akan tetapi, lebih banyak

orang memilih ragum untuk proses milling, dikarenakan sangat

mudah dan sederhana untuk dioperasikan. Ada berbagai macam

ragum yang dapat digunakan pada proses milling.

Gambar 12. Jenis Ragum

' (#��' (#��& � ��

' (#��' (#��& � ��)� ��

' (#��' (#��*��+��

��

�

c. Prinsip Kerja Mesin Freis

Mesin freis memanfaatkan gerak putar end mill yang sejajar

terhadap sumbu Y untuk mengerjakan benda kerja yang dijepit pada

ragum di meja mesin. Untuk proses pemakanan dapat menggunakan

eretan sumbu X, Y, dan Z.

d. Parameter yang Dapat Diatur Pada Mesin Freis


parameter-parameter perhitungan kerja mesin freis. Menurut Taufiq

Rochim (2007: 20-21) parameter dalam proses mesin freis sebagai

berikut:

1) Kecepatan potong (v)

� � � ��

…………...…………………………………..……...(10)

Keterangan :

a) v = kecepatan potong atau cutting speed (m/min)

b) d = diameter end mill (mm)


e) � = 3,14

2) Gerak makan per gigi (��)

��

…..…….……………………………………………….(11)

Keterangan :

a) �� = Gerak makan per gigi (mm/gigi)

b) �� = Kecepatan Makan (mm/min)

��

�

c) z = Jumlah gigi (mata potong)

d) n = putaran spindle (rpm)

3) Waktu pemotongan (��)

��

��………..……………………………………………...(12)

�� ! �� ; mm,

�� " #�$� % �&�; untuk mengefrais datar,

�� " ' ; untuk mengefrais tegak,

�� ' ; untuk mengefrais datar,

�� (�� ; untuk mengefrais tegak,

Keterangan :

)& �� = Waktu pemotongan (min)

*& �� = Kecepatan Makan (mm/min)

4) Kecepatan penghasilan geram (Z)

+ ��,�!

� ..……………………………………………………(13)

Keterangan :

a) z = Kecepatan menghasilkan geram (cm3/min)

b) a = Kedalaman potong (mm)

c) w = Lebar pemotongan (mm)

��

�

d) Persiapan Kerja Mesin Freis

Sebelum melakukan pengefreisan hal yang harus disiapkan

adalah peralatan kerja dan melakukan penyetingan terhadap mesin.

Adapun penyetingan mesin freis meliputi :

1) Kecepatan putaran mesin harus disesuaikan berdasarkan hasil

perhitungan terhadap tabel yang tersedia dimesin (dicari yang

paling mendekati).

2) Kedudukan ragum pada meja mesin harus tegak lurus.

3) Dibutuhkan penyetingan alat potong terdadap benda kerja sebelum

proses penyayatan berlangsung.

3. Mesin Bor

Mesin bor adalah mesin yang digunakan untuk membuat lubang.

Untuk memulai pengeboran paling tidak didahului dengan proses

pengeboran senter, agar lubang yang dibuat lurus. Pada pembuatan poros

engkol mesin pencetak kulit bola, pengeboran dilakukan pada bagaian

tengah poros yang nantinya akan dilanjutkan proses pembuatan ulir dalam

menggunakan tap sebagai pengait terhadap engkol eksentrik dengan sistem

baut. Adapun ukurannya Ø 6,5 sedalam 8 mm.

Untuk kecepatan putaran mata bor dan kecepatan potong adalah

faktor yang menentukan terhadap umur mata bor. Putaran mata bor dan

pemotongan yang sangat cepat mengakibatkan sisi potong cepat tumpul,

��

�

sehingga sisi potong harus selalu diasah. Putaran mata bor dan kecepatan

pemotongan yang lambat pada umumnya mengakibatkan mata bor patah.

Gambar 13. Skematis Proses Gurdi (Drilling).

Nama-nama bagian mata bor ditunjukkan pada gambar 10.

Diantara bagian-bagian mata bor tersebut yang paling utama adalah sudut

helik (helix angle), sudut ujung (point angle/lip angle, 2�r), dan sudut

bebas (clearance angle, �). Untuk bahan benda kerja yang berbeda, sudut-

sudut tersebut besarnya bervariasi (tabel 4).

Gambar 14. Nama Bagian Mata Bor Dengan Sarung Tirusnya.

��

�

Ada beberapa kelas pahat gurdi (mata bor) untuk jenis pekerjaan

yang berbeda. Bahan benda kerja dapat juga mempengaruhi kelas dari

mata bor yang digunakan, tetapi pada sudut-sudutnya bukan pada mata bor

yang sesuai untuk jenis pengerjaan tertentu.

Gambar 15. Mata Bor Khusus Untuk Pengerjaan Tertentu.

a. Kecepatan Potong Mata Bor

Pengaturan kecepatan putar dapat dilakukan dengan mengubah

atau memindahkan V-Belt pada mesin. Kecepatan putar mesin bor

dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Kecepatan potong (v)

� � ��

…………...…………………………………..……...(14)

Keterangan :

1) v = kecepatan potong atau cutting speed (m/min)

2) d = diameter mata bor (mm)

3) n = putaran spindle (rpm)

4) � = 3,14

b. Gerak makan per gigi (��)

��

�

��

…..…….……………………………………………….(15)

Keterangan :

1) �� = Gerak makan per gigi (mm/gigi)

2) �� = Kecepatan Makan (mm/min)

3) z = Jumlah gigi (mata potong) ; z = 2

4) n = putaran spindle (rpm)

c. Waktu pemotongan (��)

��

��………..……………………………………………...(16)

�� ! �� ; mm,

�� " -' mm; dengan asumsi,

�� $./&

01234 ;mm

Keterangan :

1) �� = Waktu pemotongan (min)


d. Kecepatan penghasilan geram (Z)

+ � ��/

5

��

..……………………………………………………(17)

Keterangan :

1) d = Dimeter mata bor (mm)


3) � = 3,14

��

�

e. Dalamnya Pengeboran

� � �� (mm)……....………..…...…....……………....(18)

Dimana :

a = dalamnya pengeboran (mm).

d = diameter pengeboran (mm).

Tabel 4. Data Material, Kecepatan Potong, Sudut Mata Bor HSS,

dan Cairan Pendingin Proses Gurdi.

� ��

�

"#��,��(��"-.��$��/000 ��( �$��$#-�� -��1

��

�

4. Mengetap

Mengetap adalah membuat ulir sekrup dalam dengan tap ulir

sekrup, biasanya dilakukan dengan cara manual dengan tangan. Dalam

proses pengetapan/pemotongan ulir sekrup tidak dapat dikerjakan dalam

satu kali proses, melainkan ada tahap-tahapnya. Seperangkat tap terdiri

dari tiga buah, pengerjaannya berurutan dimulai dari tap nomor 1 (satu)

sampai dengan tap nomor 3 (tiga), tap mempunyai bagian pemotongan

awal berbentuk kerucut, yaitu tap pertama lebih panjang dari pada tap

kedua, dan pada tap ketiga paling pendek.

Tangkai tap berbentuk bujur sangkar, dan memiliki dua tangkai

pemegang. Di dalam proses pengetapan ada tiga bentuk mata tap yang

harus diurutkan dalam proses pengerjaannya, berikut ini adalah urutan tap

yang digunakan :

a) Tap No. 1

Ini yang pertama digunakan mempunyai bentuk tirus di

ujungnya untuk mempermudah pemotongan. Bentuk ulir yang

dihasilkan hanya skematis bentuknya saja.

b) Tap No. 2

Pada tap ini bentuk tirus pada ujungnya lebih pendek dari tap

nomor 1 (satu), pada pengetapan ini bentuk ulir sudah mulai terbentuk.

c) Tap No. 3

Jenis tap ini yang terakhir digunakan, bagian tirus pada

ujungnya sangat pendek sehingga dapat mencapai dasar untuk lubang

��

�

yang tidak tembus. Pada pengetapan yang terakhir ini sudah

membentuk profil ulir yang penuh.

Gambar 16. Jenis Mata Tap.

Didalam pembuatan poros engkol, proses pengetapan ini dilakukan

untuk membuat ulir dalam sebagai pengait terhadap engkol eksentrik

dengan sistem baut. Sebelum proses pengetapan terlebih dahulu diadakan

proses pengeboran dengan ukuran Ø 8 sedalam 8mm, karena ulir yang

akan dibuat berukuran M8 x 1,25. Diharapkan dalam proses

pengeborannya harus sesuai dengan ukurannya. Pada saat proses

pengetapan berlangsung harus diberi pelumas agar mencegah keausan

pada alat yang digunakan serta memperlancar proses pembentukan ulir.

D. Perhitungan Waktu Produksi

Dalam proses produksi perhitungan waktu produksi sangat diperlukan,

untuk mengetahui berapa lama suatu komponen dibuat, dan sebagai patokan

dalam kita memproduksi, waktu produksi terdiri dari beberapa waktu

��

�

diantaranya, waktu pemesinan, waktu non produktif (ta), dan waktu terbuang.

1. Waktu Pemesinan

Waktu pemesinan adalah waktu yang diperoleh dari mesin

melakukan pengerjaan, biasanya dihitung dengan rumus-rumus seperti

yang tercantum sebelumnya di atas.

2. Waktu Total Pembuatan

Waktu total pembuatan terdiri dari waktu pembuatan komponen

dan waktu perakitan komponen. Secara garis besar dapat dikelompokkan 2

(dua) macam komponen waktu pembuatan yaitu :

a) Komponen waktu yang dipengaruhi oleh variabel proses terdiri dari

waktu pemotongan sesungguhnya (tc) dan waktu pemasangan atau

pengantian pahat (td).

b) Komponen waktu yang bebas (non produktif)

ta = tlW + tAT + tRT + tUW + t

s

n

t(menit/produksi)....….......….......(19)

Dimana :

ta = waktu non produktif (auxiliary time).

tlW = waktu pemasangan benda kerja (time For loading the workpiece).

tAT = waktu penyiapan, yaitu waktu yang diperlukan untuk membawa/

mengerakkan pahat dari posisi mula sampai pada posisi siap untuk

memotong (advancing time).

��

�

tRT = waktu pengakhiran, yaitu waktu yang diperlukan untuk

membawa/mengerakkan pahat ke posisi mula (retractring time).

tUW = waktu pengambilan produk (time for unloading the workpiece).

t

s

n

t = bagian dari waktu penyiapan dan penyetingan mesin beserta

kelengkapannya.

Selain komponen waktu bebas yang telah disebutkan di atas, masih

ditambah waktu pengukuran produk (tme) dan waktu jeda/delay time (tb) yaitu

waktu pergantian antara pengunaan mesin satu dengan mesin yang lain.

Diasumsikan 10 menit untuk setiap pergantian mesin yang satu ke yang

lainnya. Sedang pengukuran produk minimal dilakukan 3 kali pengukuran

pada awal, tengah dan akhir untuk setiap langkah pemakanan, diasumsikan tme

= 0,25 menit.

Untuk waktu pengambilan produk dilakukan sekali tiap proses

pembuatan sebuah komponen, diasumsikan 3 menit. Dengan demikian

waktu total pembuatan (tm) per produk yaitu :

tm = ta + tc + td (menit/produksi)........................................................(20)

Dimana :

tm = Waktu total pembuatan.

ta = Waktu non produktif.

tc = Waktu pemotongan sesungguhnya.

td = Waktu pemasangan/penggantian pahat.

��

�

3. Waktu Terbuang

Waktu terbuang adalah waktu yang terbuang saat melakukan

pengerjaan. Berikut adalah rumus untuk menghitung waktu yang terbuang

pada saat proses pembuatan:

Waktu terbuang = 12% x Waktu operasi mesin (mnt/produksi).............(21)

E. Alat Bantu Proses Pemesinan

Dalam proses pemesinan tentunya kita dibantu dengan peralatan yang

menunjang. Peralatan ini tentunya sebuah peralatan yang bersifat umum, akan

tetapi sangat membantu didalam proses pemesinan. Adapun peralatan tersebut

adalah sebagai berikut.

Tabel 5. Peralatan Penunjang Untuk Proses Pemesinan

NO JENIS ALAT JUMLAH FUNGSI KETERANGAN

1

2

3

4

5

6

7

Alat Ukur

Palu karet

Palarel Strip

Kunci pas

Kikir

Amplas

Alat Tulis

2 pcs

1 pcs

3 pcs

3 pcs

2 pcs

2 lembar

5 Buah

Mengukur hasil

pemesinan

Alat bantu untuk proses

penyetingan

Sebagai penompang

benda kerja saat proses

milling

Sebagai alat

pengencang dan

pengendoran sistim

baut yang ada di mesin

Untuk proses finishing

Untuk proses finishing

Digunakan apabila

Jangka Sorong Ket.

0,02mm

Mikrometer Ket.

0,02mm

Mistar Baja

-

-

Ukuran 10, 11, 12,

14, 24, dan 26

Halus dan kasar

Halus dan kasar

Pinsil, pulpen, kertas

��

�

terdapat perhitungan,

penandaan, dan lain

sebagainya

(job sheet), dan

spidol putih

permanent.

F. Keselamatan Kerja

Dalam melakukan sebuah pekarjaan apapun dan dimanapun, faktor

keselamatan merupakan hal yang paling utama. Untuk itu pada saat proses

pembuatan poros engkol dan komponen lain dari mesin pencetak kulit bola,

terdapat hal yang harus diperhatikan adalah :

1. Berdo’alah sebelum dan sesudah melakukan pekerjaan

2. Pada waktu mesin di jalankan jangan sekali-kali menyentuh apapun yang

berputar pada mesin.

3. Sebelum memulai pekarjaan, pastikan semua mesin siap dioperasikan

dengan baik.

4. Pada saat pengukuran benda kerja, pastikan mesin telah mati/ sedang tidak

bekerja.

5. Letakan peralatan pada tempat yang aman.

6. Lakukan pekerjaan dengan serius dan tidak bersendau gurau.

7. Pastikan selalu menggunakan alat pelindung diri (APD).

��

�

Tabel 6. Macam Alat Pelindung Diri yang Digunakan

NO Alat Safety Gambar Keterangan

1 Pakaian Kerja

(Wear Pack)

Pakaian yang

digunakan harus pas

dan sesuai dengan

ukuran badan.

2 Kaca Mata

Kaca mata yang

digunakan berwarna

putih bening.

3 Ear Plug

Ear plug terbuat dari

karet untuk

meredam

kebisingan.

4 Sepatu Safety

Ujung sepatu

terdapat besi sebagai

pelindung apabila

terdapat benda yang

jatuh.

5 Sarung Tangan

Sarung tang yang

dinakan harus pas

sesuai ukuran

tangan.

6 Masker

Masker bisa

digunaka dengan

jenis kain

7 Helm

Didak harus helm,

topi juga bisa

digunakan.

��

�

BAB IV

PROSES, HASIL, DAN PEMBAHASAN

A. Diagram Alir Proses Pembuatan

Gambar 17. Diagram Alir Proses Pembuatan

Identifikasi gambar kerja dan

Pengujian Bahan

Proses pembuatan komponen

Pemeriksaan ukuran sesuai dengan gambar kerja

Uji Fungsional

Perbaikan Tidak

Sesuai

Perakitan Komponen

�

Ya

Mulai

Perencanaan proses dan Penentuan bahan

��

Selesai

Perbaikan

Tidak

��

Uji Kinerja

��

�

B. Proses

1. Pengujian Bahan

a. Alat

1) Mesin gerinda tangan

2) Mesin uji kekerasan Vickers (Universal Hardness Tester)

3) Polishing Machine

4) Alat ukur (Jangka Sorong dan Kaca Pembesar Berskala)

5) Amplas kasar dan halus

6) Kaca

7) Pasta autosol

b. Bahan

Sampel jenis bahan tipe S45C (ST60)

c. Langkah Pengujian

1) Persiapan alat dan bahan untuk uji kekerasan Vickers.

2) Pemotongan bahan menggunakan gas cutting.

3) Bahan digerinda dan dikikir sampai rata pada bagian

permukaannya.

4) Proses penghalusan bagian permukaannya dengan menggunakan

amplas kasar hingga amplas yang halus.

5) Untuk menghasilkan permukaan yang mengkilap dilanjutkan

dengan proses polishing.

��

�

Gambar 18. Proses Pholishing

6) Lakukan pengujian bahan dengan Universal Hardness Tester

sebanyak 3 kali atau 3 titik.

7) Ukur diagonal indentasi hasil pengujian dengan kaca pembesar

berskala.

Gambar 19. Kaca Pembesar Berskala

8) Lakukan perhitungan dari hasil pengukuran diagonal indentasi

bahan tersebut.

��

�

9) Hasil perhitungan uji kekerasan vickers dikonversikan ke nilai

kekerasan brinel (HB) kemudian dikonversikan lagi terhadap uji

tarik untuk mengetahui jenis bahan tersebut.

10) Bersihkan dan rapikan semua peralatan yang sudah digunakan.

2. Langkah Pembuatan Poros Engkol

Pembuatan poros engkol melibatkan tiga mesin yang digunakan

yaitu mesin bubut, mesin freis, dan mesin bor serta proses pengetapan.

Dari ke tiga mesin tersebut tentu saja memiliki proses yang berbeda.

Sehingga dalam penulisannya dibuat berdasarkan urutan penggunaan

mesin.

a. Proses Pembuatan Poros Engkol dengan Mesin Bubut

1) Menentukan mesin bubut yang akan digunakan (MARO.5VA).

2) Menyiapkan semua alat bantu yang akan digunakan.

a) Kunci chuck m) Rumah pahat (tool post)

b) Kunci L 12 n) Mistar baja 100 cm

c) Pahat rata kanan karbida o) Rumah bor senter

d) Pahat muka HSS p) Kunci bor senter

e) Pahat alur HSS q) Cairan pendingin

f) Pahat ulir HSS r) Pelat

g) Senter putar s) Kunci inggris

h) Kepala tetap t) Kunci pas 12-13 dan 17-19 mm.

i) Mikrometer luar 0.02 u) Mata bor senter

��

�

j) Jangka sorong 0.02 v) Alat ukur kesejajaran pahat ulir

k) Palu karet w) Kikir, amplas kasar, dan halus

l) Mal Ulir

3) Memasang pahat pada rumah pahat, memasang senter putar (live

centre), dan menyeting pahat terhadap senter putar (ujung mata

pahat dan ujung senter putar harus satu garis lurus).

Gambar 20. Kedudukan Alat Potong Terhadap Banda Kerja

4) Menentukan parameter sesuai dengan rancangan SOP, seperti:

(a) Nilai cutting speed sesuai dengan tabel yang telah

distandarkan, yaitu 26 m/menit untuk pembubutan awal dan 34

m/menit untuk pembubutan akhir (finishing).

(b) Menentukan putaran kecepatan mesin yang tersedia di mesin

sebagai acuan.

(c) Menentukan nilai feeding.

(d) Menentukan nilai kedalaman pemotongan (a) sebagai acuan

saat proses berlangsung.

��

�

Gambar 21. Tabel Harga Kecepatan Spindel (rpm), Tabel Ulir,

dan Feeding Pada Mesin MARO. 5 VA

5) Proses pembuatan dengan ilustrasi gambar (lihat tabel di bawah).

Tabel 7. Proses Pembuatan Pada Mesin Bubut Dengan Ilustrasi gambar

Gambar Ilustrasi Pembubutan Muka (Facing) Ø 60 x 277

PARAMETER K3 dan

Keterangan CS

(m/min)

n

(rpm)

a

(mm)

f

mm/r

tc

(min)

Z

cm³/min

26 34

138 180,46

4 0,188 0,188

4,615 19,59 25.622

1.Gunakan APD 2.Facing kedua

permukaan BK hingga memiliki ukuran

��

�

panjang 277mm. 3.Gunakan collent saat

penyayatan berlangsung

4.Putaran mesin berlawanan arah jarum jam

5.Pembubutan dilakukan sampai permukaan benda kerja banar-benar rata dan memiliki panjang yang sesuai.

Gambar Ilustrasi Pengeboran Senter (Drilling Centre)

PARAMETER K3 dan

Keterangan CS

(m/min)

n

(rpm)

a

(mm)

fz

mm/r

tc

(min)

Z

cm³/min

21 2229,29 1,5 0,06 1,02 0,149 1.Gunakan APD 2.Gunakan collent saat



4.Nilai x = 7mm

��

Gambar Ilustrasi Pembubutan Rata (Ø25 mm x 172 mm

CS

(m/min)

26 34


CS

(m/min)

26 34


(m/min)

n

(rpm)

138 424,62


(m/min)

n

(rpm)

138 424,62


PARAMETER

(rpm)

a

(mm) mm/r

424,62 17,5 0,188


PARAMETER

(rpm)

a

(mm) mm/r

424,62 17,5 0,188

Gambar Ilustrasi Pembubutan Rata (Roughing

PARAMETER

f

mm/r

tc

(min)

0,188 0,08

72,7


PARAMETER f

mm/r

tc

(min)

0,188 0,08

33,83

Roughing)

(min)

Z

cm³/min

76 85,54 47,641

Roughing)

(min)

Z

cm³/min

33,83 85,54 47,641

Keterangancm³/min

1.Gunakan APD2.Gunakan

penyayatan berlangsung3.Putaran mesin

berlawanan arah jarum jam

Keterangancm³/min



3.Putaran mesin berlawanan arah jarum

� �

K3 dan

Keterangan

Gunakan APD Gunakan collent penyayatan berlangsungPutaran mesin berlawanan arah jarum

K3 dan

Keterangan

Gunakan APD Gunakan collent penyayatan berlangsung Putaran mesin berlawanan arah jarum

�

saat penyayatan berlangsung Putaran mesin berlawanan arah jarum

saat

Putaran mesin berlawanan arah jarum

��

Gambar Ilustrasi Pembubutan Rata (Ø 35 mm x 25

CS

(m/min)

26 34

Gambar Ilustrasi Ø 16 mm x 25 mm

CS

(m/min)

26 34

Gambar Ilustrasi Pembubutan Rata (Ø 35 mm x 25 mm

(m/min)

n

(rpm)

138 305,014

Gambar Ilustrasi Pembubutan Rata (Ø 16 mm x 25 mm

(m/min)

n

(rpm)

331,2 656,24

Gambar Ilustrasi Pembubutan Rata (mm

PARAMETER

(rpm)

a

(mm) mm/r

305,014 12,5 0,188

Pembubutan Rata (Ø 16 mm x 25 mm

PARAMETER

(rpm)

a

(mm) mm/r

656,24

4,5

0,0780,051


PARAMETER

f

mm/r

tc

(min)

0,188 0,11

6,72

Pembubutan Rata (Roughing

PARAMETER

f

mm/r

tc

(min)

0,078 0,051

2,88

Roughing)

(min)

Z

cm³/min

2 61,1 47,37

Roughing)

(min)

Z

cm³/min

2,88 9,184 7,92

jam

Keterangancm³/min

1. Gunakan APD2. Gunakan

penyayatan berlangsung3. Putaran mesin

berlawanan arah jarum jam

Keterangancm³/min




��

K3 dan

Keterangan

Gunakan APD Gunakan collent penyayatan berlangsungPutaran mesin berlawanan arah jarum

K3 dan

Keterangan


�

saat penyayatan berlangsung Putaran mesin berlawanan arah jarum

saat


��

Gambar Ilustrasi Pembubutan Alur (Ø 13,4 mm sedalam 1,3 mm

CS

(m/min)

15 15

Gambar Ilustrasi Pembubutan Tirus (All 1 mm x 45°

CS

(m/min)

26 26 26


(m/min)

n

(rpm)

298,5 355,8

Gambar Ilustrasi Pembubutan Tirus (All 1 mm x 45°

(m/min)

n

(rpm)

236 331,2 517,5


PARAMETER

(rpm)

a

(mm) mm/r

1,3

Gambar Ilustrasi Pembubutan Tirus (

PARAMETER

(rpm)

a

(mm) mm/r

1x45° 1x45° 1x45°

Gambar Ilustrasi Pembubutan Alur (Grouving

PARAMETER

f

mm/r

tc

(min)

0,05 0,42

0,1

Gambar Ilustrasi Pembubutan Tirus (Champer

PARAMETER

f

mm/r

tc

(min)

0,10 0,07 0,05

0,27

Grouving)

(min)

Z

cm³/min

1 0,97 0,82

Champer)

(min)

Z

cm³/min

0,27 2,86

Keterangancm³/min

1. Gunakan APD2. Gunakan


3. Putaran mesin berlawanan arah jarum jam

Keterangancm³/min




4.Champer dilakukan

��

K3 dan

Keterangan


K3 dan

Keterangan


Champer dilakukan

�

saat


saat


Champer dilakukan

�

�

Gambar Ilustrasi Pembuatan Ulir Luar M16 x 2

CS

(min)

9

Gambar Ilustrasi Pembuatan Ulir Luar M16 x 2

(min)

n

(rpm)

179.14

Gambar Ilustrasi Pembuatan Ulir Luar

PARAMETER

(rpm)

a

(mm) Luar

179.14 1,6

Gambar Ilustrasi Pembuatan Ulir Luar

PARAMETER

Dia.

Luar

Dia.

Dlm

16 12,8

Dia.

Dlm t

12,8 1,6

pada semua bagian tepi benda kerja dengan ukuran

5.Diameter yang dibubut ukuran (35,

K3



3.Putaran mesin berlawanan arah jarum jam dan relatif rendah

4.Saat mesin telah terseting untuk pembuatan ulir jangan dirubah tuasterutama tuas otomatis ulirnya karena akan merubah langkah melintang

5.Tuas mesin mengacu pada nilai (perbandingan roda gigi yang ada di mesin)

6.Pemakannan maksimal 0,2mm

7.Tc = 2,44

��

pada semua bagian tepi benda kerja dengan ukuran 1 mm x 45°Diameter yang dibubut ukuran (35, 25, da 16)

K3 Keter

angan

Gunakan APD Gunakan oli penyayatan berlangsung Putaran mesin berlawanan arah jarum

dan relatif rendahSaat mesin telah terseting untuk pembuatan ulir jangan dirubah tuas-tuasnya, terutama tuas otomatis ulirnya karena akan merubah langkah melintang Tuas mesin mengacu pada nilai (perbandingan roda gigi yang ada di mesin)Pemakannan maksimal 0,2mm

2,44 menit

�

pada semua bagian tepi benda kerja dengan

1 mm x 45°. Diameter yang dibubut

25, da 16)

Keter

angan

saat


dan relatif rendah Saat mesin telah terseting untuk pembuatan ulir jangan

tuasnya, terutama tuas otomatis ulirnya karena akan merubah langkah

Tuas mesin mengacu picth

(perbandingan roda gigi yang ada di mesin) Pemakannan maksimal

��

�

b. Proses Pembuatan Alur Pasak dengan Mesin Freis (Milling)

1) Menentukan mesin freis yang akan digunakan (Bridgeport).


a) Kepala pembagi i) Cairan pendingin

b) Ragum j) Rumah bor senter

c) Baut pengencang k) Kunci bor senter

d) Kunci chuck l) Kunci inggris

e) End mill Ø 5mm m) Pelat

f) Rumah pahat (tool post) n) Kunci pas 12-13 dan 17-19 mm.

g) Kunci tool post o) Mistar sejajar

h) Kunci ragum p) Palarel strip

3) Menyeting alat potong terhadap benda kerja yang akan disayat

harus sejajar dan tegak lurus. Hal ini dapat dilakukan dengan

menggunakan poros tirus yang dicekam dengan kepala pembagi

dan ditempelkan pada ujung mata bor senter yang terpasang.

Setelah terseting tuas atau pedal sumbu Z jangan disentuh.

4) Menentukan parameter sesuai denga rancangan SOP, seperti:

a) Nilai cutting speed sesuai dengan tabel yang telah

distandarkan, yaitu 17 m/menit.

b) Menentukan kecepatan putaran spindel utama mesin (n) yang

tersedia di mesin sebagai acuan.

��

�

Tabel 8. Kecepatan Mesin Mesin Freis Bridgepotr

Low

Range

67 115 180 275

550 920 1500 2300

Hight

Range

134 234 360 500

110 1840 3000 4600

c) Menentukan nilai gerak pemakanan pergigi (fz) sebagai acuan

saat proses berlangsung

5) Proses pembuatan dengan ilustrasi gambar (lihat tabel di bawah)

Tabel 9. Proses Pembuatan Pada Mesin Freis Dengan Ilustrasi Gambar

Gambar Ilustrasi Pembuatan Alur Pasak Bagian Tepi 55mm x 7mm x 4mm

PARAMETER K3 dan

Keterangan CS

(m/min)

n

(rpm)

a

(mm)

fz

(mm/r)

tc

(min)

Z

cm³/min

17 1082,8 4 0,0078 3,38 0,476 1.Gunakan APD 2.Gunakan collent

saat penyayatan berlangsung

3.Jangan ubah eretan pada sumbu Z

��

�

Gambar Ilustrasi Pembuatan Alur Pasak Bagian Tengah 38mm x 8mm x 4mm

PARAMETER K3 dan

Keterangan CS

(m/min)

n

(rpm)

a

(mm)

fz

mm/r

tc

(min)

Z

cm³/min

17 1082 4 0,0078 2,38 0,544 1.Gunakan APD 2.Gunakan collent


3.Jangan ubah eretan pada sumbu Z

��

�

c. Proses Pembuatan Lubang (Drilling)

1) Menentukan bor yang akan digunakan (mesin bor meja).


a) Mata bor senter Ø 3 mm

b) Mata bor Ø 7 mm

c) Mata bor Ø 5 mm

d) Kunci cekam

e) Penitik

f) Palu baja

g) Ragum portable

h) Cairan pendingin

3) Menentukan parameter sesuai denga rancangan SOP, seperti:

a) Nilai cutting speed sesuai dengan tabel yang telah

distandarkan, yaitu 21 m/menit

b) Menentukan kecepatan putaran utama mesin (n) yang tersedia

di mesin sebagai acuan.

c) Menentukan nilai kedalaman pemotongan (a) dengan

menggunakan rumus dan data yang ada.

4) Proses pembuatan dengan ilustrasi gambar (lihat tabel di bawah)

��

�

Tabel 10. Proses Pembuatan Lubang (Drilling)

Gambar Ilustrasi Pembuatan Alur Pasak Bagian Tengah Ø7 sedalam 8 mm

PARAMETER K3 dan

Keterangan CS

(m/min)

n

(rpm)

a

(mm)

fz

(mm/r)

tc

(min)

Z

cm³/min

21 21

1114,6 1337,6

3,5 2,5

0,031 0,038

0,27 1,21 x 10

= 12,1

0,59 0,41

1. Gunakan APD 2. Gunakan collent


3. Penekanan saat mengebor dilakukan secara manual, sehingga harus berhati-hati

4. Nilai kedua untuk proses pengeboran sebelum miliing

d. Proses Pembuatan Ulir Dalam dengan Tap

�� Persiapan mesin dan alat, langkah kerjanya adalah sebagai berikut:

�� Pemilihan mata tap M8 x 1,25 yang akan digunakan.

�� Menyiapkan semua peralatan yang akan digunakan.

�� Menyiapkan benda kerja.

� Langkah pengerjaan pembuatan ulir dengan Tap adalah sebagai

berikut :

��

�

�� Terlebih dahulu pasangkan poros dengan kopel, kemudian

cekam pada ragum meja.

�� Pasang mata tap no.1 pada tangkai pemegang, kemudian

lakukan pengetapan pada bagian yang telah dibor. Pada tap

no.1 ini bentuk profil ulir masih belum terbentuk.

�� Lepas mata tap no.1 pada tangkai pemegang, kemudian ganti

dengan mata tap no.2. Lakukan langkah pengetapan sama

seperti butir 2) di atas.

�� Lepas mata tap no.2 kemudian ganti dengan mata tap no.3,

lakukan langkah pengetapan sama seperti butir 2) dan 3). Pada

tap no.3 profil ulir sudah terbentuk penuh.

�� Agar serupih benda kerja terpotong-potong pendek secara

teratur, maka tap harus diputar kembali seperempat putaran.

Dan supaya sisi pada ulir dapat terpotong dengan mudah, maka

selalu diberi minyak pelumas.

Gambar 22. Proses Pembuatan Ulir Dalam dengan Tap

� �

�

C. Hasil Pembuatan

1. Uji Bahan

Pengujian bahan poros engkol menggunakan uji kekerasan

Vickers. Proses pengujian bahan menggunakan Polishing Machine dan

Universal Hardness Tester. Polishing Machine untuk menghaluskan dan

mengkilapkan permukaan bahan yang akan diuji setelah diratakan.

Sedangkan Universal Hardness Tester digunakan untuk menguji

kekerasan bahan yang akan dibuat poros engkol.

Dari pengujian bahan yang telah dilakukan, menghasilkan

kekerasan bahan yang akan digunakan untuk membuat poros engkol.

Adapun, untuk mengetahui nilai kekerasan maka dilakukan perhitungan

sebagai berikut :

a. Spesimen atau Titik 1

��

��

��

��

��

��

��

b. Spesimen atau Titik 2

��

��

��

��

��

��

��

�

�� !"��

c. Spesimen atau Titik 3

�� "�#��

��

��

��

��

�� !"��

��

Tabel 11. Harga Rata-Rata Kekerasan Uji Vikers.

NO INDENTASI (mm) Dia.

Rata-Rata

VHN

(Kg/mm²)

VHN

Rata-Rata Dia. 1 Dia. 2

1 0,8 0,85 0,825 163,58

186,95 2 0,7 0,8 0,75 198,42

3 0,7 0,8 0,75 198,42

Keterangan :

Alat uji kekerasan = MFL SYSTEME D-6800 Mannheim.

Sistem pengujian = Uji kekerasan Vikers.

Indentor = Peramida Intan

Beban penekan = 60 Kg

Bahan yang diuji = S45C (St-60).

Jadi, hasil VHN rata-rata adalah 186,95 kg/mm2. Berarti kekerasan

bahan untuk membuat poros engkol adalah 186,95 kg/mm2. Dari harga

kekerasan Vikers tersebut kemudian dikonversikan terhadap kekerasan

��

�

Brinel (HB) yaitu 181 kg/mm², maka kekuatan tarik dapat diperoleh

dengan perincian perhitungan sebagai berikut :

σB = 3,45 x HB

= 3,45 x 181 kg/mm²,

= 624,45 N/mm2 = 62,445 kN/cm2

� 610 N/mm2 (pada tabel)

2. Analisis Waktu Proses Pembuatan

a) Waktu produktif (tc)

Waktu produktif pemesinan telah diuraikan pada visualisasi

langkah kerja di atas, maka waktu produktif pembuatan proses engkol

adalah 142,76 menit. Sedangkan untuk waktu pengetapan M8 x 1,25

mm sebesar 15 menit. Jadi waktu total produktif sebesar 142,76 + 15 =

157,76 menit.

b) Waktu non produktif (ta)

Sebagian komponen waktu non produktif telah disebutkan

diatas, antara lain (1) waktu pemasangan benda kerja, (2) waktu

persiapan, (3) waktu pengakhiran, dan (4) waktu penyetingan mesin.

Selain itu terdapat komponen waktu bebas lainnya yaitu (1) waktu

pemotongan awal benda kerja, (2) waktu jeda, dan (3) waktu

pengkukuran.

��

�

t = tlW + tAT + tRT + tUW + t

s

n

t

t = 3 + 0,5 + 0,05 + 1 + (20 + 15 + 10)

t = 49,55 menit

Dalam pembuatan poros engkol terdapat 13 langkah pengerjaan yang

membutuhkan pengukuran dan 3 mesin yang digunakan, maka tme = 3

x 13 x 0,25 = 9,75 menit, sedang tb= 3 x 10 = 30 menit. Jadi total

waktu non produktif yang digunakan pada pembuatan poros adalah

49,55 + 9,75 + 30 = 89,3 menit.

c) Waktu pemasangan/penggantian pahat (td)

Diasumsikan waktu pengantian pahat 30 menit sudah termasuk waktu

untuk melepas, mengasah pada mesin gerinda dan memasang pahat

kembali. Dimana yang dilakukan pengasahan pahat jenis karbida

pada proses bubut. Pada setiap pahat yang digunakan minimal

dilakukan 3 kali pengasahan yaitu sebelum dan saat pahat aus

sewaktu proses pemakanan. Sehingga waktu yang dibutuhkan untuk

pemasangan/penggantian pahat (td) = 1 x 3 x 30 = 75 menit.

d) Waktu total pembuatan (tm)

Waktu total pembuatan poros adalah sebesar 169,82 menit, dengan

perincian perhitungan sebagai berikut :

tm = ta + tc + td

��

�

= 89,3 + 157,76 + 90

= 337.06 menit

Pada kenyataannya pembuatan poros engkol yang dibuat memerlukan

waktu lebih lama yaitu sekitar ±16 jam dikarenakan berbagai sebab

dan hal.

Tabel 12. Waktu Selama Proses Pemesinan Berlangsung

NO Langkah

Pengerjaan

Waktu

Produktif (tc)

Waktu

Nyata Keterangan

1 Pemotongan awal

- 2 Menit Pemotongan dilakukan menggunakan gas cutting

2 Bubut muka

4,615 Menit 10 Menit

Permukaannya belum rata masih ada sisah pemotongan dan menjadikan ukuran panjang BK 277 mm.

3 Pengeboran center

1,02 Menit 5 Menit -

4 Bubut rata Ø25 x 172

72,76 Menit 360 Menit Mesin menglami tirus yang menyulitkan proses finishing


33,83 Menit 165 Menit Mesin menglami tirus yang menyulitkan proses finishing





8 Bubut alur 0,1 Menit 15 Menit -

9 Bubut champer

0,27 Menit 10 Menit Dilakukan setiap tepi benda karja dengan ukuran 1 x 45°

10 Bubut ulir 2,44 Menit 45 Menit Perhitungan waktu manual

11 Pembuatan alur pasak pinggir

3,38 Menit 105 Menit Alat potong mengalami tumpul dan penyesualaian pasak.

12 Pembuatan alur pasak tengah

2,38 Menit 135 Menit Alat potong mengalami tumpul dan penyesualaian pasak.

13 Pengeboran 12,37 Menit 60 Menit

Sekaligus dilakukan pengeboran untuk proses milling

14 Pengetapan 15 Menit 15 Menit Perhitungan waktu manual

Total 157,76 Menit 967 Menit -

��

3. Uji Fungsional

mesin pencetak kulit bola. Adapun

putaran antara sistem transmisi dan sistem pemotong. Dua buah

yang berfungsi sebagai bantalan akan membantu memaksimalkan

fungsinya dengan baik. Tentu saja terdapat suaian sesak untuk memasang

bearing

4. Uji Kinerja

poros

putaran dari sistem transmisi dan sistem pemotong

dengan bantuan

berputar. Dimana engkol yang terpasang senantiasa juga ikut berputar

serta men

Uji Fungsional

Poros engkol





bearing dan engkol.

Uji Kinerja

Mesin pencetak kulit bola

poros engkol. Komponen ini me


dengan bantuan


serta menggerakan poros pemotong yang ada di bawahnya.

Gambar 23. Sistem Tranmisi, Poros Engkol dan Sistem Pemotong

engkol yang telah dibuat





dan engkol.

pencetak kulit bola

. Komponen ini me


dengan bantuan pulley dan bantalan bearing poros engkol ini akan


ggerakan poros pemotong yang ada di bawahnya.


yang telah dibuat dan

mesin pencetak kulit bola. Adapun fungsi poros




pencetak kulit bola memiliki salah satu komponen berupa

. Komponen ini membantu kerja mesin dalam


dan bantalan bearing poros engkol ini akan




dan memiliki

fungsi poros ini




memiliki salah satu komponen berupa

mbantu kerja mesin dalam

putaran dari sistem transmisi dan sistem pemotong.





memiliki peranan penting

ini sebagai penghantar





mbantu kerja mesin dalam menghantarkan

. Dari sistem transmisi,





�

penting pada

penghantar

putaran antara sistem transmisi dan sistem pemotong. Dua buah bearing




menghantarkan

Dari sistem transmisi,




�

�

�

D. Pembahasan

1. Bahan Poros Engkol

186,95 kg/mm2 merupakan nilai kekerasan sampel dari poros

engkol yang diuji menggunakan sistem pengujian vikers. Dari nilai

tersebut untuk mengetahui sekaligus memastikan bahwa bahan yang

digunakan merupakan tipe baja S45C (ST 60) dengan dikonversikan

kenilai uji tarik dengan rumus $% � &� '(�)�*+. Dimana kekerasan brinel

(HB) = 181 kg/mm2, merupakan konversi dari nilai kekerasan vikers.

Sehingga hasil yang diperoleh adalah 624,45 N/mm2 = 62,445 kN/cm2.

Kemudian jika diperhatiakan pada tabel (lampiran 1) nilai tersebut

menunjukan bahwa jenis bahan yang digunakan untuk poros engkol telah

memenuhi syarat yaitu bahan dengan tipe ST 60.

2. Poros Engkol

Pengerjaan benda kerja dari bahan baja dengan tipe ST 60 (S45C)

yang berbentuk silindris panjang diproses dengan mesin bubut, mesin

freis, mesin bor, dan pengetapan. Penyayatan benda kerja dilakukan

menyesuaikan bentuk yang tertera pada gambar kerja (lampiran 5).

Dimana pengerjaanya didominasi pada pengerjaan bubut (turning). Untuk

proses pengefreisan hanya sebatas pembuatan alur pasak. Sedangkan

pengeborannya untuk membuat lubang yang nantinya akan dilanjutkan

pada pengetapan atau pembuatan ulir dalam dengan tap. Proses bor

dilakukan juga untuk pengebor bagian yang akan dibuat alur pasak,

��

�

dengan tujuan agar penyayatan pada proses milling dapat dilakukan

dengan mudah.

Untuk melakukan semua proses tersebut harus menggunakan

prosedur yang ada melelui parameter yang telah rancang sebelumnya.

Sehingga saat proses berlangsung dapat memudahkan terutama saat kontak

langsung dengan mesin-mesin yang digunakan. Adapun urutan pada

proses pembuatan poros engkol berdasarkan mesin yang digunakan adalah

sebagai berikut:

a. Proses Bubut (Turning)

1) Bubut Muka (Facing) Ø 60 x 277

2) Pengeboran Senter (Centre Drilling)

3) Bubut Rata (Roughing), denga ukuran;

a) Ø 25 H7/k6 x 172

b) Ø 25 H7/k6 x 80

c) Ø 35 x 25

d) Ø 16 x 25

4) Bubut Alur (Grooving) Ø 13,4 x 3 dititik 22-25

5) Bubut Tirus semua tepi BK (Champer)

6) Bubu Ulir (Thread)

b. Proses Freis (Milling), pada bagian;

a) Pinggir dengan ukuran 55 x 7 x 4

b) Tengah dengan ukuran 38 x 8 x 4

��

�

c. Proses Bor (Drilling) Ø 7 x 8

d. Pengetapan M8 x 1,25

3. Keunggulan Engkol

Dari pembuatan poros engkol memiliki keunggulan yang dapat

menunjang kinerja mesin pencetak kulit bola di antaranya :

a. Bahan yang digunakan berupa baja karbon dengan tipe S45C (ST 60)

memiliki kekuatan yang mampu menahan beban yang ditimbulkan dari

sistem transmisi berupa tegangan tarik, tegangan puntir, dan gesekan.

Sedangkan beban yang ditimbulkan dari sistem pemotong berupa

tegangan puntir.

b. Poros engkol mampu menghantarkan putaran antara putaran sistem

transmisi dan putaran sistem pemotong, walaupun adanya beban yang

yang ditimbulkan dari masing-masin sistem yang membebaninya.

4. Kelemahan Poros Engkol

Poros engkol yang telah dibuat dan diuji terdapat kelemahan dari

kerja poros engkol, di antaranya :

a. Poros engkol dikawatirkan terjadi patah akibat menerima beban yang

sangat berat.

b. Bantalan yang tidak sejajar akan mengakibatkan tambahan beban bagi

poros engkol yang mengakibatkan terjadinya difleksi.

��

�

E. Permasalahan Yang Dijumpai dan Cara Mengatasinya

Sebelum melakukan proses pengerjaan, terlebih dahulu harus

memperhitungkan secara rinci hal-hal yang akan dikerjakan. Untuk itu perlu

diurutkan proses pengerjaannya. Saat melakukan proses pengerjaan terdapat

permasalahan-permasalahan yang dijumpai, antara lain:

1. Permasalahan saat proses pembubutan pada mesin bubut MARO. 5VA

adalah sebagai berikut

a. Saat pemasangan dua senter, antara senter tetap (death centre) dan

senter putar (live centre) tidak satu garis lurus maka cara mengatasinya

adalah dengan cara pen pada kepala lepas dikendurkan dengan

menggunakan obeng minus, kemudian kepala lepas digeser hingga

antara senter tetap dan senter putar satu garis lurus.

b. Terjadi kertirusan 0,2 mm saat jalannya penyayatan proses finishing

pembubutan rata terhadap benda kerja. Sehingga mempengearuhi

bentuk dan ukuran benda kerja. Cara mengatasinya adalah dengan

mengamplasanya pada bagian yang turus besar dan disesuaikan dengan

ukuran yang ada.

c. Tidak berfungsinya sistem cairan pendingin. Cara mengatasinya

pendinginan dilakukan menggunakan botol yang diberi lubang pada

bagian ujungnya kemudian disemprotkan pada ujujng proses

pemotongan.

d. Kapasitas mesin yang terbatas dibandingkan operator yang ingin

menggunkannya, sehingga harus bergantian sampai menunda waktu

�

�

pengerjaan. Cara mengatasinya dengan berinisiatif meminjam mesin

dan alat dari instansi lain di luar kampus.

2. Permasalahan saat proses pengeboran adalah kunci chuck bor mengalami

tumpul sehingga alat potong yang terpasang tidak terlalu kencang. Untuk

mengatasinya menggantinya dengan kunci chuck yang baru.

3. Permasalahan saat proses milling adalah mesin yang belum terpasang alat

pencekam benda kerja sehingga harus memasang dan menyeting terlebih

dahulu dan memakan waktu yang banyak.

4. Permasalahan saat pengetapan adalah (1) saat pembuatan alur ulir yang

pertama, mata tap selalu miring sehingga jika dibiarkan akan merusak alaur

ulirnya, cara mengatasinya adalah mata tap harus selalu tegak lurus terhadap

benda kerja, (2) karena mata tap yang mudah patah, maka cara mengatasinya

adalah mata tap harus diputar kembali seperempat putaran, agar sisi pada ulir

dapat terpotong dengan mudah, maka selalu diberi minyak pelumas.

��

�

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari hasil pembahasan di atas, menghasilkan kesimpulan dari

proses pembuatan poros engkol, di antaranya :

1. Nilai rata-rata yang dihasilkan dari uji kekerasan Vickers adalah 186,95

kg/mm2. Kemudian hasil tersebut dikonversikan ke nilai kekerasan Brinel

(HB) dengan nilai 181 kg/mm2, kemudian dikonversikan kembali terhadap

nilai tegangan tarik yang menghasilkan kekuatan tarik 624,45 N/mm2 =

62,445 kN/cm2. Sehingga jenis bahan yang digunakan termasuk katagori

bahan jenis ST 60 (S45C).

2. Pembuatan poros engkol terdiri dari beberapa proses berdasarkan mesin

yang digunakan antara lain:

a. Proses Bubut (Turning)

1) Bubut Muka (Facing) Ø 60 x 277

2) Pengeboran Center (Centre Drilling)

3) Bubut Rata (Roughing), denga ukuran;

a) Ø 25 H7/k6 x 172

b) Ø 25 H7/k6 x 80

c) Ø 35 x 25

d) Ø 16 x 25

��

�

4) Bubut Alur (Grooving) Ø 13,4 x 3 dititik 22-25

5) Bubut Tirus semua tepi BK (Champer)

6) Bubu Ulir (Thread)

b. Proses Freis (Milling), pada bagian;

a) Pinggir dengan ukuran 55 x 7 x 4

b) Tengah dengan ukuran 38 x 8 x 4

c. Porses Bor (Drilling) Ø 7 x 8

d. Pengetapan M8 x 1,25

Pada saat proses penyayanta berlangsung menggunakan cairan

pendingin (collant) yang berfungsi sebagai memperpanjang umur alat

potong, menurunkan gaya potong, memperluas permukaan hasil

pemesinan, sebagai pembersih/pembawa geram, sebagai pelumas, serta

melindungi benda kerja dan komponen mesin dari korosi.

3. Mesin atau alat yang digunakan adalah mesin bubut MARO.5VA, mesin

freis Bridgeport, mesin bor meja, dan seperangkap tap ulir M8x1.25.

Dimana semua mesin atau alat tersebut dilengkapi dengan peralatan

penujangnya.

4. Waktu pembuatan terdiri dari waktu sebenarnya (real) dan waktu teoritis.

Waktu total (ttotal) sebenarnya adalah 967 menit. Sedangkan waktu teoritis

adalah 337,06 menit. Dari hasil tersebut terdapat nilai waktu total (tm)

pembuatan yang terdiri dari waktu produktif (tc), waktu pemasangan atau

pergantian pahat (td), dan waktu non produktif (ta).

��

�

B. Saran

Saran dari laporan pembuatan poros tabung pemanas sebagai

berikut :

1. Diperlukan adanya modifikasi pada poros engkol terutama pada sistem

pemotongannya yang dibuat sesederhana mungkin.

2. Penggunaan jenis bahan disesuaikan dengan beban yang diterima oleh

poros engkol.

81

DAFTAR PUSTAKA

Callister Jr., WD., 1997, Material Science and Engineering An Introduction, 4th

edition, JohnWiley and Sons, New York.

Drs. Daryanto, 1992, Mesin Perkakas Bengkel, PT RINEKA CIPTA, Jakarta.

George Schneider (www.toolingandproduction.com).

Heinrich, Gerling. 1982. All About Machine Tool. New Delhi: Wiley Eastern

Limited.

Kiyokatsu Suga, Sularso. 2004. Dasar-Dasar Perencanaan Elemen Mesin.

Jakarta: PT AKA

Niemann, G. 1999. Elemen Mesin Jilid 1 (Anton Budiman dan Bambang

Priambodo. Terjemahan). Jakarta: Erlangga.

Schneider, George. 2006. Cutting Tool Applications. Lawrence Technological

University (www.toolingandproduction.com).

Takesi Sato, G., Hartanto., dan N. Sugiarto. 1987. Menggambar Mesin Menurut

Standar ISO. Jakarta: PT. Pradaya Paramita.

Taufiq Rochim. 1993. Teori dan Teknologi Proses Pemesinan. Bandung: Lab.

Teknik Produksi Jurusan Teknik Mesin FTI – ITB.

Van Terheijden, C., Harun. 1981. Alat – Alat Perkakas 1. Bandung: Bina Cipta.

Van Terheijden, C., Harun. 1983. Alat – Alat Perkakas 3. Bandung: Bina Cipta.

��

�

�

��

�

��

��

��

�

�

��

�

Lampiran 2. Tabel Baja Kontruksi Umum menurut DIN 17100.

(Niemann, G., 1999)

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

Lampiran

(Harun, 1981 : 77)

�

�

�

�

Lampiran 3.

(Harun, 1981 : 77)

�

�

�

. Tabel Pedoman Kecepatan S

(Harun, 1981 : 77)

Pedoman Kecepatan SPedoman Kecepatan Sayat pada Perkakas Bpada Perkakas Bpada Perkakas Baja (m/menit).aja (m/menit).

��

�

Lampiran

(G.

�

Lampiran 4. Nilai Penyimpangan Lubang untuk Tujuan Umum

(G. Takeshi S

. Nilai Penyimpangan Lubang untuk Tujuan Umum

Takeshi Sato dan N. Sugiarto H, 1983 : 132


ato dan N. Sugiarto H, 1983 : 132


ato dan N. Sugiarto H, 1983 : 132)


)


��

�

Lampiran

(G. Takeshi S

�

Lampiran 5. Nilai Penyimpangan Poros untuk Tujuan Umum

(G. Takeshi S

. Nilai Penyimpangan Poros untuk Tujuan Umum

(G. Takeshi Sato dan N. Sugiarto H, 1983 : 132


ato dan N. Sugiarto H, 1983 : 132


ato dan N. Sugiarto H, 1983 : 132)


)


��

��

�

Lampiran 6. Kedudukan dari Macam-Macam Daerah Toleransi untuk Suatu Diameter

Poros/Lubang Tertentu.

(G. Takeshi Sato dan N. Sugiarto H, 1983: 128)

��

�

Lampiran 7. Ekuivalensi beberapa parameter kekasaran permukaan.

(Taufiq Rochim, 1993 : 288)

Tingkat

Kekasaran,

ISO Number

Mean Roughness

Index

Ra ; µm

Rz ; µm Peak to Valey

Height

Rt ; µm

Simbol

Sigitiga

Keterangan

N 12

N 11

N 10

N 9

N 8

N 7

N 6

N 5

N 4

N 3

50,0

25,0

12,5

6,3

3,2

1,6

0,8

0,4

0,2

0,1

163,0

84,0

44,0

23,0

12,0

6,2

3,2

1,7

0,9

0,4

120,0

63,0

32,0

18,0

10,0

6,0

3,0

1,6

0,8

0,5

�

� �

� � �

� � � �

Sangat

Kasar

Kasar

Normal

Halus

Sangat

Halus

�

Lampiran

Coolant

�

Lampiran 8

Coolant

8. Reference Values for Cutting Angels. Reference Values for Cutting Angels

. Reference Values for Cutting Angels. Reference Values for Cutting Angels-Cuttimg SpeedCuttimg Speed-FeedFeed-Depth of Cut

��

Depth of Cut-

��

�

��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

� �� !��"��#��$��

�

�

�

�

�

�

��%�

�

�� &�'� ��(��)��*��!��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

�

� �� !��"��#��$��

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��+�

�

�� )��)�*��*��)��,��

��

�

�

!��,�-��.��(��.��,��/��0$��.��

/��0$��/��1 0��

�

�

�

2� ��

�

*�� (��.��

��

�

�

�

�

��.��"��

1��)�

�

*�� ,�.�� )��

��)�� ,��

��(��.��"�$�� ,�.��

��))��3�.�1��3�.�1��.��

��3�.�1��3�.�1��,��

�

�

�

��)1,��

�

��)1,��,�.�.��'��.��

��)��))��.�� $��,��

)��

�

�

�

�

&� ��

�

�

#��)��(��)��)��).��)��

��)�� 1.��$��,,��-��.��)��,�

.� ��

�

�

�

�

*1.��

�

#��,� ��)��(��)��.�,��.��

��,��.�

�

�

�

�

�

�

��)��)�

-��.��(��.�� )�,��

.� ��.�� ,��(��

��.��(�� .��.��

��,��,��(��)��,��"��

��

�

� �

4��,��

�

-��.��)��).��,��).��,��).��

(��)��

�

&�(1.��)�$��,��1��

� �

��

�

�� #��1�5��1��!��,��

/�� 66777��)��11.�'1�6!��,��6��

Hardness Conversion Table�

��

��

��

��

�� Vickers Hardness

(HV)

Rockwell

Hardness

(HRB)

Rockwell

Hardness

(HRC)

285 �+� ��

�� %� �� %+��

�%�� %� �� +��

��%� �� ++��

�%� ��

%�� %��

�� %��

%�� %�� +��

%%� �+�� %��

%�%� ��

+�� %� ��

+�� %� �

+�%� �� %� ��

��%� �� %��

�� +��

��

��

�

�� %�� %� ��

�� %%� ��

�%�� %�� +%� ��

�� +�� %� �� +��

�� ++� ��

�� +� �� %�

�%�� %� ��

��%� ��%� ��

��

��+��

��%� ��

��%� �� %�� %�%�

��%%� �� +�� +�+�

�� %��

�� +��

��%%� ��

��

��

��%��

��%� �� +�

�� %�

��

�

�%%� �� %�� %��

��%� �� +�� +��

�%�� +��

�%%%� %+� ��

�%�%� ++� ��

�+�� %� %��

�++%� �%� %��

�� %�� %��%�

�� %�� %�� %��

��%� %�� %�� %��

�� %�� %%�� %��

��%� %�� %+�� %��

�� %�� %�� %��+�

�� %%�� %�� %��

��%%� %+�� %�� %��

��%� %�� +�� %%��

�� %�� +�� %%��

�� %�� +�� %+��

��%� %�� +�� %+��

��%� +�� +�� %��

�� +�� +%�� %��

��

�

�� !��,� ��))1,1�)��"��'��

�

&�(1.��)�$��,��1��

� �

��

�

�� "��.��1��.�.1��"��)�(��)��3��)��.� 1�1��

�

&�(1.��)�$��,��1��

�

�

25 00.Proyekakhir Taufik

Documents

Transcript of 25 00.Proyekakhir Taufik