Mekanika permesinan

download Mekanika permesinan

of 47

  • date post

    08-May-2015
  • Category

    Technology

  • view

    2.511
  • download

    9

Embed Size (px)

description

Bahan Kuliah Proses Manufaktur 2

Transcript of Mekanika permesinan

  • 1.MEKANIKA PERMESINANMAHROS DARSINDiterjemahkan secara bebas dari MateriGROOVERUntuk Kuliah Proses Manufaktur

2. TEORI PERMESINAN LOGAM 1. Tinjauan atas Teknologi Permesinan 2. Teori terjadinya tatal pada permesinan logam 3. Hubungan Gaya dengan PersamaanMerchant 4. Daya dan Energi yang berhubungan denganPermesinan 5. Suhu Pemotongan2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 3. Proses Pembuangan Bahan Adalah termasuk keluarga operasi permesinan, tampilan umumnya berupa pembuangan bahan dari bentuk dasar menjadi geometri yang diinginkan Machining/ Permesinan pembuangan bahan dengan pahat tajam seperti bubut, fris, bor, ketam, sekrap, brot (broaching machine), gergaji Proses Abrasive pembuangan bahan dengan partikel abrasif dan keras, misalnya gerinda Proses Nontradisional berbagai bentuk energi selain pahat tajam dimanfaatkan untuk2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e mengikis bahan 4. Permesinan Aksi pemotongan melibatkan deformasi geser membentuk tatal seiring pembuangan tatal, permukaan baru terbentukFigure 21.2 (a) Penampang melintang pandangan proses permesinan,(b) pahat dengan sudut rake negatif, bandingkan sudut rake positif (a). 2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 5. Pemodelan: Mekanisme Pemotongan depth of cut ChipFriction betweenChip forms by tool, chip in thisshear in this regionregion ToolTeori Lama: penyebaran retakModel sekarang: pergeseran 6. Mengapa Permesinan Penting? Berbagai benda kerja dapat dimesin Untuk memotong logam Berbagai bentuk benda kerja dan bentuk khusus dapat dibuat : Ulir Lubang bundar yang akurat Ujung yang halus dan tajam Akurasi dimensional dan pemukaan akhir bagus2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 7. Kekurangan Proses Permesinan Adanya sampah Tatal yang terjadi pada permesinan adalahsampah Memakan waktu lama Operasi permesinan umumnya memerlukanyang lebih lama dibanding prosespembentukan lainnya, misalnyapengecoran, metalurgi serbuk ataupembentukan2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 8. Permesinan dalam RangkaianManufakturing Pada umumnya dilakukan setelah proses manufakturing lainnya, seperti pengecoran, tempa dan penarikan batang Proses lainnya membuat bentuk umum daripermulaan benda kerja Permesinan menyediakan bentuk akhir,dimensi yang diinginkan dan geometri detilyang tidak dapat dilakukan oleh proses lain2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 9. Operasi Permesinan Permesinan yang paling penting: Turning/ bubut Drilling/ bor Milling/ fris Operasi permesinan lainnya: Shaping/sekrap dan planing/ketam Broaching/ brot Sawing/gergaji2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 10. PembubutanPahat pemotong tunggal membuang bahan dari benda kerja yang berputarFigure 21.3 Tiga proses permesinan yang umum: (a) turning/bubut 2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 11. Drilling/ Pengeboran Digunakan untuk membuat lubang bundar, umumnya dengan pahat yang berputar dengan dua mata pemotongFigure 21.3 (b) drilling,2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 12. Milling/PengefraisanPahat mata potong jamak berputar atas bendakerja yang digerakkan, memotong menjadibentuk bidang atau permukaan lurus Dua bentuk: freis peripheral dan freis muka(face milling)Figure 21.3 (c) peripheral milling, and (d) face milling. 2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 13. Klasifikasi Pahat Potong 1. Pahat mata potong tunggal Satu ujung pemotong yang dominan Titik pemotong umumnya bundar yangdisebut nose radius Bubut, sekrap, ketam panjangmenggunakan pahat mata tunggal 2. Pahat mata potong jamak Lebih dari satu ujung pemotong Gerakan relatif terhadap benda kerjadengan cara berputar Drilling dan milling menggunakan pahatmotong jamak2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 14. Pahat PotongFigure 21.4 (a) pahat mata potong tunggal memperlihatkan rakeface, flank, and tool point; and (b) pemotong miling berbentuk helix,mewakili pahat mata jamak. 2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 15. Kondisi pemotongan pada Permesinan Tiga parameter utama proses permesinan: Cutting speed v gerakan utama Feed f gerakan sekunder Depth of cut d penekanan pahat di bawah permukaan kerja asal Pada operasi permesinan tertentu, lajupembungan material (material removal rate)dapat dihitung sbg: RMR = v f d dengan v = cutting speed; f = feed; d = depth of cut2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 16. Kondisi Permesinan untuk BubutFigure 21.5 Speed, feed, and depth of cut pada pembubutan. 2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 17. Pengerjaan Kasar (Roughing) vs.Pengerjaan Akhir (Finishing)Dalam produksi, beberapa pemotongan kasar diikuti dengan satu atau dua kali pemotongan akhir (pengerjaan halus) Roughing menghilangkan sejumlah besar bahan mulai dari bentuk dasar Membuat bentuk mendekati geometri yangdiinginkan, kecuali sedikit untuk operasipengakhiran Pemakanan dan kedalam potong tinggi,kecepatan rendah Finishing geometri benda paripurna Dimensi dan toleransi final Pemakanan dan kedalam potong rendah,kecepatan tinggi2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 18. Mesin PerkakasSebuah mesin dengan daya penggerak yangmelakukan operasi permesinan, termasukgerinda Fungsi dalam permesinan: Memegang benda kerja Memposisikan pahat relatif terhdap benda kerja Menyediakan daya pada kecepatan, pemakanan dan kedalaman potong yang telah diset. Terminologi mesin perkakas juga dipakai untukmesin yang digunakan untuk pembentukan2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 19. Model Pemotongan orthogonal Model 2-D yang disederhanakan yang menjelaskan mekanika permesinan dengan cukup akuratFigure 21.6 Orthogonal cutting: (a) sebagai proses 3 dimensi2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 20. Rasio Ketebalan Tataltor tcdengan r = rasio ketebalan tatal;to = ketabalan tatal sebelum dimesin;and tc = ketebalan tatal setelah terpisah Tebal beram setelah pemotongan selalu lebih besar daripada sebelumnya, sehingga angka rasio selalu kurang dari 1,02007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 21. Penentuan Sudut Bidang Geser Berdasar pada parameter geometris dari model orthogonal, sudut bidang geser dapat ditentukan sebagai: r cos tan 1 r sin dengan r = rasio tatal, dan = rake angle (sudut serpih)2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 22. Regangan Geser padaPembentukan TatalFigure 21.7 Reganag geser selam pembentukan tatal: (a) formasitatal dianggap sebagai serangkaian paralel pelat yang menggeserrelatif satu dengan yang lain, (b) salah satu pelat diisolasi untukmenunjukkan regangan geser dan (c) segitiga regangan geser biasadigunakan untuk menjelaskan persamaan regangan 2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 23. Regangan Geser Regangan geser pada permesinan dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini, berdasar model pemotongan paralel terdahulu: = tan( - ) + cot Dengan = regangan geser, = sudut bidang geser , dan = sudut serpih pahat potong2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 24. Pembentukan tatalFigure 21.8 Pandangan yang lebih realistis tentang pembentukantatal, menunjukkan daerah pergeseran ketimbang bidang geser.Juga ditunjukkan daerah pergeseran sekunder yang dihasilkan darigesekan pahat dan benda kerja.2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 25. Empat Tipe Dasar Beram pada Permesinan 1. Tatal tidak kontinyu/ Discontinuous chip 2. Tatal kontinyu/ Continuous chip 3. Tatal kontinyu dengan BUE/ Continuous chipwith Built-up Edge (BUE) 4. Tatal bergerigi/ Serrated chip2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e 26. Discontinuous Chip Bahan benda kerjagetas Pemotongankecepatn rendah, V < Pemakanan dankedalaman potongtinggi, f > Gesekan antarapahat dan bendakerja tinggiFigure 21.9 Four types of2007 John Wiley & Sons, Inc. M P Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing 3/e chip formation in metal cutting: (a) discontinuous 27. Continuous Chip Bahan benda kerja ulet Kecepatan potong tinggi, V > Pemakanan dan kedalaman potong rendah, f