ipi293138

E-Jurnal Teknik Mesin, Vol. 2 No. 1, Desember 2014ISSN:2337-9928

62

PENGARUH FEEDING, KECEPATAN POTONG PAHAT CARBIDE TERHADAP KUALITASPEMBUBUTAN BAHAN BAJA S45C

Rizwan Nur Agist, Joko Waluyo, Saiful Huda

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains dan Teknologi AKPRINDJl. Kalisahak No. 28 Yogyakarta, Indonesia, 55222

e-mail : [email protected]

The lathe is a machine tool which plays an important role in the production process in the industry. In the process ofturning the workpiece is gripped by rotating on its axis, while the cutting tool moves along the workpiece cut as a resultthere was an incision by a chisel to form grimly. In this process there are significant results due to surface roughnessvalue of the incision. To get the ideal level of roughness is influenced by several parameters. In this study S45C steelworkpiece as much as six pieces that will get different treatment in the course of the work, namely the variation ofcutting speed of 145 m / min, 165 m / min and 185 m / min was used feeding 0.15 mm / rev and 0.2 mm / rev with thecutting depth of 0.5 mm to determine its effect on the quality of the surface roughness average lathe face. Then from 6workpiece to the workpiece respectively determined 3 points for the surface roughness test using test equipmentsurfcorder SE 1700. The results of the surface roughness of steel best quality and the lowest of 1.95 lm obtained fromturning the cutting speed of 165 m / minutes, the engine turns 1000 rpm, depth of cut of 0.5 mm and 0.15 mm feeding /rev. While most high surface roughness of 5.8 lm sebersar obtained from the lathe with a cutting speed of 185 m / min,the engine turns 1400 rpm, and the feeding of 0.2 mm / put.Keywords: Lathe, cutting speed, Feeding, Roughness, quality

1. PENDAHULUAN

Proses pembubutan merupakan salah satu metalcutting machine process dengan gerak utama berputar,benda kerja dicekam dan berputar pada sumbunya,sedangkan alat potong (cutting tool) bergerakmemotong sepanjang benda kerja akibatnya terjadilahpenyayatan. Dalam proses ini terdapat pengaruh hasilnilai kekarasan permukaan akibat dari penyayatantersebut.

Sampai dengan saat ini proses pemesinan telahbanyak digunakan oleh industri untuk membuat

komponen atau bagian-bagian pada mesin automotive.Terutama banyak penggunaan mesin bubut pada prosespemesinan dikarenakan berbagai pekerjaan benda kerjauntuk menghasilkan produk berbentuk silindris dapatdikerjakan dengan pembubutan

Menurut Asyari Daryus (2008:58) menyatakanbahwa parameter kecepatan penyayatan (cutting speed)terhadap kekasaran permukaan juga dipengaruhi olehbahan dan jenis pahat.

Tabel 1.1 Kecepatan Potong (Vc)

Bahan Pahat HSS Pahat KarbidaHalus Kasar Halus Kasar

Baja perkakas 75-100 25-45 185-230 110-140Baja karbon rendah 70-90 25-40 170-215 90-120

Baja karbon menengah 60-85 20-40 140-185 75-110Besi cor kelabu 40-45 25-30 110-140 60-75

Kuningan 85-110 45-70 185-215 120-150Alumunium 70-110 30-45 140-215 60-90

Keterangan : Halus = kedalaman pemotongan 0,38-2,29 mm, feed 0,13- 0,38 mm/putKasar = kedalaman pemotongan 4,75-9,53 mm, feed 0,75- 1,27 mm/put

(Sumber : Asyari Daryus, Proses Produksi II, Universitas Darma Persada, Jakarta, Hal 58)

Tarmawan mengatatakan bahwa pahat karbida mempunyai standar umum dengan untuk gerak makan f(feeding) 0,15-0,25 mm/rev seperti dapat dilihat pada Tabel 1.2 sebagai berikut.


63

Tabel 1.2 Standart umum Feed (f)HSS Carbide Cooted

Carbide0,05 - 0,015

(mm/rev)0,15 - 0,25(mm/rev)

0,2 - 0,35(mm/rev)

(Sumber : Tarmawan, 1999)Dalam prosesnya menurut John A Schey

pembubutan bahan S45C yang mempunyai kekerasan(< 275 BHN) dengan pahat karbida dapat dilakukandengan beberapa proses pendinginan yaitu Dry(Kering), Emulsi minyak-mineral dan Fluida sintetis.

Definisi Kekasaran permukaan adalahpenyimpangan rata rata aritmetik dari garis rata-rataProfil. Dalam ISO 1302-1978 definisi ini digunakanuntuk menetapkan harga.rata-rata kekasaranpermukaan. Setiap permukaan yang telah mengalamiproses permesinan akan mengalami kekasaranpermukaan tertentu, misalnya mengkilap, halusmaupun kasar. Proses permesinan ini akan menentukankekasaran permukaan pada level tertentu. Untukbagian perencana kerja, bagian perhitungan biaya,maupun operator, harus mengetahui tingkat kekasaranpermukaan, yang harus dicapai pada benda kerja.

Proses pemesinan kualitas kekasaranpermukaan yang paling umum adalah harga kekasaranrata-rata aritmatik (Ra) yaitu, sebagai standar kualitaspermukaan dari hasil pemotongan maksimum yangdiijinkan. Dimana posisi Ra dan parameter kekasaranyang lain, bentuk profil, panjang sampel dan panjangpengukuran yang dilakukan oleh mesin-mesin ukurkekasaran permukaan dapat dilihat seperti pada gambar1.1

Gambar 1.1 Parameter-parameter dalam profilpermukaan.

METODE PENELITIANDiagram Alir

1.1 Benda UjiBahan matrial yang digunakan pada penelitian ini

adalah baja S45C yang diproduksi oleh PT.BHINNEKA BAJANAS yang akan dikerjakan denganproses pembubutan dengan spesifikasi sebagai berikut :

Gambar 3.2Benda kerjaTabel 3.1 Sifat- sifat Mekanik Baja EMS 45

Sifat Mekanik Baja EMS 45Kekerasan 190 HB

Tegangan Luluh (y) 43,44 ( kg/mm)Tegangan Maksimal (u) 67,74 (kg/mm)Youngs Modulus (GPa) 207 GPa

(Sumber : PT. Bhineka Bajanas, 2014)

Tabel 3.2 Komposisi Kimia Baja EMS 45Komposisi C SI MN P S CR Ni

Kadar 0,43 0,24 0,68 0,018 0,023 0,35 0,08


63


Carbide0,05 - 0,015

(mm/rev)0,15 - 0,25(mm/rev)

0,2 - 0,35(mm/rev)














Kadar 0,43 0,24 0,68 0,018 0,023 0,35 0,08


63


Carbide0,05 - 0,015

(mm/rev)0,15 - 0,25(mm/rev)

0,2 - 0,35(mm/rev)














Kadar 0,43 0,24 0,68 0,018 0,023 0,35 0,08


64

(Sumber : PT. Bhineka Bajanas, 2014)1.2 PahatPenelitian ini menggunakan jenis pahat yang

disesuaikan dengan jenis matrial yaitu pahat karbidedengan kode TNMG 160404 TF dalam standar ISOtermasuk dalam kelompok P dengan sudut pahat 60

Gambar 3.3 Pahat Sisipan

Tabel 3.3 Geometri PahatBentuk Geometr

i PahatSatua

n

InsertShape

60

Clereance Angel

0

CuttingEdge

Length16 mm

Thickness

S =4,76mm

CornerRadius

0,4mm

(Sumber : Iscars)1.3 HolderPada penelitian ini pemegang pahat (tool holders)

yang berfungsi untuk menopang sisipan pahatkelompok P maka digunakan PTGNR 2020 K 16.

Gambar 3.4 Tool Holder(Sumber : Iscars, C24)

Tabel 3.4 Ukuran Tool Holder

Kode Satuanh = h1 20 mm

l1 125 mml2 26 mmF 25 mmB 20 mm

(Sumber : Iscars, C3)

1.4 Waktu dan Tempat PenelitianTempat untuk melakukan kegiatan penelitian

skripsi ini dilakukan dengan beberapa proses dandibeberapa tempat yaitu :

1. Proses pemotongan dan pembubutandilaksanakan di Laboraturium TeknologiMekanik IST AKPRIND Yogykarta

2. Pengujian Kekasaran benda uji dilaksanakandi Laboraturium Pengujian Bahan UGMYogyakarta

PEMBAHASANPengujian kekasaran permukaan menghasilkan

data berupa angka (nilai) kekasaran permukaan. Datatersebut diperoleh dari pengukuran denganmenggunakan alat ukur kekasaran Surfcorder SE 1700.Pengukuran dilakukan setelah pengerjaan benda kerjamenggunakan mesin bubut PINNACHO type S90/180.Namun sebelumnya, proses penimbangan pahatsebelum dan sesudah digunakan dilakukan gunamengetahui berapa pengurangan bobot pahat setelah digunakan. Pengerjaan benda kerja dilakukan denganmembubut rata permukaannya, denagn spesifikasi dankodefikasi sebagai berikut agartidak terjadikekeliruandan memudahkan dalam pengamatannya.

A1 = Kecepatan Potong (Cs) 145 m/menit,Putaran Mesin (n) 860 rpm dan Feeding 0,15mm/put

A2 = Kecepatan Potong (Cs) 145 m/menit,Putaran Mesin (n) 860 rpm dan Feeding 0,2mm/put

B1 = Kecepatan Potong (Cs) 165 m/menit,Putaran Mesin (n) 1000 rpm dan Feeding 0,15

B2 = Kecepatan Potong (Cs) 165 m/menit,Putaran Mesin (n) 1000 rpm dan Feeding 0,2

C1 = Kecepatan Potong (Cs) 185 m/menit,Putaran Mesin (n) 1400 rpm dan Feeding 0,15

C2 = Kecepatan Potong (Cs) 185 m/menit,Putaran Mesin (n) 1400 rpm dan Feeding 0,2

Kemudian diambil 3 titik untuk pengujiankekasaran dari tiap-tiap spesimen. Adapun hasilpengujian kekasaran Permukaan menggunakan variasikecepatan potong, feeding dan kedalaman pemakanan


65

dari spesimen S45C dalam penelitian ini dapat dilihatpada Tabel 3.1 di bawah ini.

Tabel 3.1. Data Hasil Uji Kekasaran

Spesimen

DalamPemakanan(a)

LajuPemakanan

(f)

Kecepatan

Potong

(Vc)

ResponRa R

a

T1 T2T3

A1 0,5 0,15 145 2,4

1,7

1,6

1,98

A2 0,5 0,2 145 5,4

5,9

5,3

5,5

B1 0,5 0,15 165 1,9

1,9

1,8

1,95

B2 0,5 0,2 165 4,9

5,8

5,2

5,3

C1 0,5 0,15 185 2,06

1,6

2,6

2,1

C2 0,5 0,2 185 2,4,9

4,9

7,6

5,8

Keterangan :

T1 : Titik Pertama

T2 : Titik kedua

T3 : Titik Ketiga

Ra : Rata-rata

Pengaruh Feeding dan Gaya Pemotongan TerhadapKekasaran Permukan

Untuk mengetahui pengaruh feeding terhadapkekasaran permukaan maka dilakukan perbandinganmelalui grafik di bawah dari berbagai spesimen denganvariasi kecepatan potong yang berbeda.

Grafik 4.1 Pengaruh Feeding Terhadap Kekasaranpermukaan

Pengaruh Kecepatan Potong dan Keausan Pahatterhadap Kekasaran Permukaan

Untuk mengetahui pengaruh KecepatanPotong dan feeding terhadap kekasaran permukaanmaka dilakukan perbandingan melalui grafik di bawahuntuk memudahkan pengamatan dan menghindarikekeliruan :

Grafik 4.2 Pengaruh kecepatan Potong TerhadapKekasaran Permukaan

PENUTUP

Kesimpulan1. Kualitas pembubutan muka rata dengan

kecepatan potong 145 m/menit denganfeeding 0,15 mm/rev memiliki tingkatkesaran permukaan yang lebih rendahsebesar 1,98 .

2. Kualitas pembubutan muka rata dengankecepatan potong 165 m/menit denganfeeding 0,15 mm/rev memiliki tingkatkesaran permukaan yang lebih rendahsebesar 1,95 .

3. Kualitas pembubutan muka rata dengankecepatan potong 185 m/menit denganfeeding 0,15 mm/rev memiliki tingkatkesaran permukaan yang lebih rendahsebesar 2,1 .

SaranDari pertimbangan hasil penelitian maka

disarankan untuk memperoleh kualitas pembubutandengan tingkat kekasaran permukaan yang baik padaproses pembubutan bahan S45C angka parameterfeeding diperkecil yaitu 0,15 mm/put. Untuk variasikecepatan potong diambil dari tabel berdasarkan jenispahat dan matrial dalam pemotongan halus 145, 165,dan 185 m/menit dan pilih mesin yang mempnyaikecepatan spindel yang paling mendekati hasilperhitungan.

PUSTAKAA.Schey, John. 2009. Proses Manufaktur.

Terjemahan oleh Ir. Rines M.T., Edisiketiga. Penerbit Andi. Yogyakarta.

0.002.004.006.008.00

10.00

T1 T2 T3

A1A2B1B2c1c2

Pengaruh Feeding Terhadap Kekasaran Permukaan

Kek

asar

an pe

rmuka

an (

m)

Titik Pengujian

0.001.002.003.004.005.006.00

145 165 184

Feed

Pengaruh Kecepatan Potong (Vc)Terhadap Kekasaran Permukaan

Kek

asar

an Pe

rmuka

an (

m)

Kecepatan Pemotongan (m/menit)


66

Daryus, Asyari [2007], Diktat Kuliah ProsesProduksi II, Fakultas Teknik UniversitasDarma Persada, Jakarta

ISCARs untrmodern facilities for themanufacturing of tooling and borengproducts are certified QS-9000 adan ISO9001, Complete Machining SolutionTurning Tools

PT. Bhineka Bajanas. 2014, Produksi Besi S45Cbersertifikat, Semarang.

Tarmawan, 1999, Buku PanduanOperatorMachining, Departement OfTraining, PT Texmaco PerkasaEngineering kaliwungu,Kendal

ipi293138

Documents

Transcript of ipi293138