Modul 1 Kelompok 12

7/25/2019 Modul 1 Kelompok 12

http://slidepdf.com/reader/full/modul-1-kelompok-12 1/29

BAB IPENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas beberapa aspek yang berhubungan diantaranya latar belakang,

tujuan, manfaat, asumsi, dan batasan dari praktikum. Latar belakang akan memaparkan alasan

dari dijalankannya praktikum. Tujuan memuat poin-poin yang merupakan harapan yang akan

didapat praktikan setelah melakukan praktikum ini, sementara manfaat akan menjawab poin-poin

yang dimuat pada tujuan. Batasan dan asumsi akan memuat batasan-batasan dan asumsi apa saja

yang akan digunakan dalam praktikum ini.

1.1 Latar Belakang

Saat ini, dunia industri telah jauh berkembang. Proses manufaktur sangatlah penting dalam

dunia industri. Pada proses manufaktur, dibutuhkan sebuah proses lanjutan untuk membuat

produk yang telah dirancang sebelumnya. Proses ini merupakan proses produksi. Proses produksi

adalah sebuah proses yang bertujuan untuk menciptakan atau menambah nilai guna suatu benda

atau jasa. Faktor-faktor dari proses produksi diantaranya adalah tenaga kerja, mesin, bahan baku,

dan dana.

Mesin merupakan salah satu faktor dalam proses produksi yang sangat penting untuk

manusia. Mesin mempermudah manusia dalam mengerjakan suatu pekerjaan. Pada proses

produksi, salah satu mesin yang sering digunakan adalah mesin bubut. Mesin bubut merupakan

mesin yang digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu

proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja

kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar

dari benda kerja. Mesin bubut berfungsi untuk membentuk benda kerja dan juga untuk membuat

ulir, dimana benda kerja terpasang pada mesin dan diputar, pahat digerakkan kearah benda untuk

membentuk benda kerja. Prinsip kerja mesin bubut adalah penggunaan pahat dengan satu mata

potong untuk membuang material dari permukaan benda kerja yang berputar. Pahat bergerak

pada arah linier sejajar dengan sumbu putar benda kerja.

Melalui praktikum ini, praktikan diharapkan dapat mengenal dan memahami cara

mengoperasikan mesin bubut atau memahami teknik pembubutan menggunakan mesin bubut

kemudian diharapkan juga untuk dapat menganalisa proses permesinan dengan mesin bubut.

Praktikum ini sangatlah penting karena teknik membubut merupakan salah satu ilmu yang perlu

dipahami oleh mahasiswa Teknik Industri. Dengan memahami atau menguasai mesin bubut,



diharapkan praktikan dapat mempersiapkan diri ketika berhadapan dengan mesin bubut saat

memasuki dunia industri.

1.2 TujuanPraktikum

Tujuan dilaksanakannya praktikum mesin bubut ini adalah :1. Agar praktikan dapat mengenal dan memahami prinsip kerja dan fungsi dari mesin bubut

2. Agar praktikan dapat mengoperasikan dan membuat benda kerja dengan mesin bubut.

3. Agar praktikan dapat melakukanan analisa terhadap proses permesinan dengan mesin

bubut.

1.3 Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari praktikum mesin bubut ini adalah :

1. Mempermudah praktikan untuk dapat mengenal dan memahami prinsip kerja dan fungsidari mesin bubut

2. Mempermudah praktikan untuk dapat mengoprasikan dan membuat benda kerja dengan

mesin bubut

3. Mempermudah praktikan untuk dapat menganalisa terhadap proses permesinan dengan

mesin bubut.

1.4 Batasan

Batasan yang terdapat dalam praktikum mesin bubut ini adalah :1. Benda kerja terbuat dari aluminium

2. Mesin yang digunakan Krisbow 15004

3. Satuan yang digunakan adalah mm

1.5 Asumsi

Asumsi yang terdapat dalam praktikum mesin bubut ini adalah :

1. Material yang digunakan dalam proses selalu tersedia

2. Mesin selalu dapat digunakan3. Mesin memiliki daya yang stabil



Gambar 2.1 Mesin BubutSumber: Rudy (2012)

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Mesin Bubut

Lathe machine atau lebih di kenal sebagai

mesin bubut mencakup segala mesin perkakas

yang memproduksi bentuk silindris dan

digunakan untuk menghasilkan benda-benda

putar,membuat ulir, pengeboran dan meratakan

permukaan benda putar.

Sejarah berawal ketika manusia pertama

kali membangun sebuah rangka kaku bantalan

untuk mendukung benda kerja yang dapat

diputar pada sebuah kumparan dan dipotong menjadi bentuk melingkar dengan alat genggam.

Metode ini digunakan pertama kali untuk pembuatan mangkuk dangkal pada tahun 1200 SM dan

ditemukan di sebuah kuburan di Mycenae yang diyakini telah berubah. Tak terbantahkan lagi

contoh paling kuno dari seni pembubutan sejauh ini ditemukan adalah fragmen dari sebuah

mangkuk kayu Etruscan, yang dibuat sekitar tahun 700 SM dan ditemukan

di Makam Pejuang di Cornetto.

Pada tahun 1797, Henry Mauldslay (1771-1831) mendesain dan membuat mesin bubut yang

disebut sebagai screw cutting lathe, s alah satu karyanya yang berkembang di Negara bagian New

England. Waktu itu, Amerika Serikat masih mengalami hambatan yang sangat ketat dengan

undang-undang negeri Inggris yang melarang ekspor mesin-mesin ke luar negeri. Sementara

undang-undang ini merupakan penghambat untuk sementara waktu tapi tidak memakan waktu

terlalu lama bagi bangsa Amerika yang bersifat revolusioner untuk memberikan modal pada

perkembangan mesin bubut Maudslay. Dan dibuatlah mesin-mesin bubut yang serupa dengan

bed-bed mesin dari kayu dan alurnya terbuat dari besi.

Prinsip kerja pada proses turning atau lebih dikenal dengan proses bubut adalah proses

penghilangan bagian dari benda kerja untuk memperoleh bentuk tertentu. Di sini benda kerja

akan diputar/rotasi dengan kecepatan tertentu bersamaan dengan dilakukannya proses

pemakanan oleh pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda

kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relative dan gerakkan translasi dari

pahat disebut gerak umpan (feeding) .



3.2 Fungsi Mesin Bubut

Fungsi utama dari mesin bubut adalah untuk memegang dan memutar benda kerja untuk

melakukan operasi permesinan. Operasi permesinan yang dimaksud adalah sebagai berikut:

Gambar 2.2 Operasi pemesinan yang lain dengan menggunakan mesin bubutSumber: Andy (2011)

(a) Pembubutan muka ( facing ); perkakas dihantarkan secara radial ke bendakerja yang berputar

untuk mendapatkan permukaan yang datar.

(b) Pembubutan tirus ( taper turning ); perkakas dihantarkan dengan membentuk sudut tertentu

terhadap sumbu putar sehingga diperoleh bentuk konis.

(c) Pembubutan kontour ( contour turning ); perkakas dihantarkan dengan mengikuti garis bentuk

tertentu sehingga diperoleh benda dengan kontour yang sesuai dengan garis bentuk tersebut.

(d) Pembubutan bentuk ( form turning ); menggunakan perkakas yang memiliki bentuk tertentu

dan dihantarkan dengan cara menekankan perkakas tersebut secara radial ke bendakerja.

(e) Pembubutan tepi ( chamfering ); tepi perkakas potong digunakan untuk memotong tepi ujung

silinder dengan sudut potong tetentu.

(f) Pemotongan ( cutoff ); perkakas dihantarkan secara radial ke bendakerja yang berputar pada

suatu lokasi tertentu sehingga memotong bendakerja tersebut.



Gambar 2.3 Mesin Bubut centre lathe Sumber: Ali (2012)

(g) Penguliran ( threading ); perkakas yang runcing dihantarkan secara linear memotong

permukaan luar bendakerja yang berputar dalam arah yang sejajar dengan sumbu putar

dengan kecepatan hantaran tertentu sehingga terbentuk ulir pada silinder.

(h) Pengeboran ( boring ); perkakas mata tunggal dihantarkan secara linear, sejajar dengan sumbu

putar, pada diameter dalam suatu lubang bendakerja yang telah dibuat sebelumnya.(i) Penggurdian ( drilling ); penggurdian dapat dilakukan dengan mesin bubut, dengan

menghantarkan gurdi ke bendakerja yang berputar sepanjang sumbu putarnya. Perluasan

lubang ( reaming ) dapat juga dilakukan dengan cara yang sama.

(j) Knurling , merupakan operasi pembentukan logam untuk menghasilkan pola lubang palka

menyilang pada permukaan luar bendakerja.

Pembubutan biasa, pembubutan muka, pembubutan tirus, pembubutan kontour,

pembubutan tepi, dan pengeboran menggunakan perkakas mata tunggal. Operasi penguliran juga

menggunakan perkakas mata tunggal tetapi dengan geometri yang berbeda. Pembubutan bentuk

menggunakan perkakas khusus yang disebut perkakas bentuk ( form tool ) yang didesain secara

khusus. Pemotongan pada dasarnya juga menggunakan perkakas bentuk, sedang penggurdian

dikerjakan dengan gurdi.

3.3 Jenis-jenis Mesin Bubut

Beberapa mesin bubut yang lain telah dikembangkan dengan fungsi yang khusus atau untuk

proses pembubutan secara automatik. Diantara mesin tersebut adalah :

1. Mesin bubut centre lathe

Mesin bubut ini dirancang utnuk berbagai

macam bentuk dan yang paling umum

digunakan, cara kerjanya benda kerja dipegang

(dicekam) pada poros spindle dengan bantuan

chuck yang memiliki rahang pada salah satu

ujungnya, yaitu pada pusat sumbu putarnya,sementara ujung lainnya dapat ditumpu dengan

center lain.



2. Mesin Bubut Sabuk

3. Mesin bubut vertical turning and boring milling

Gambar 2.5 Mesin bubut sabukSumber: Abdul (2011)

Mesin ini bekerja secara otomatis, pada pembuatan benda kerja yang dibubut dari tangan,

pekerjaan yang tidak dilakukan secara otomatis hanyalah pemasangan batang-batang yang baru

dan menyalurkan produk-produk yang telah dikerjakan, oleh sebab itu satu pekerja dapat

mengawasi beberapa buah mesin otomatis dengan mudah.

Poros spindel akan memutar benda kerja

melalui piringan pembawa sehingga memutar

roda gigi yang digerakkan sabuk atau puli pada

poros spindel. Melalui roda gigi penghubung,

putaran akan disampaikan ke roda gigi poros

ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir

tersebut diubah menjadi gerak translasi pada

eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada

benda kerja akan terjadi sayatan yang

berbentuk ulir.Gambar 2.4 Mesin bubut sabukSumber: Ali (2012)

http://rumahcahaya.com/wp-content/uploads/2013/04/gambar-mesin-skrap-vertikal.jpg



4. Mesin bubut facing lathe

Gambar 2.6 Mesin bubut facing latheSumber: Abdul (2011)

Sebuah mesin bubut terutama digunakan untuk membubut benda kerja berbentukpiringan yang besar. Benda-benda kerjanya dikencangkan dengan cakar-cakar yang dapat

disetting pada sebuah pelat penyeting yang besar, tidak terdapat kepala lepas.

5. Mesin Bubut Turret

Karakteristik utama dari mesin bubut jenis ini adalah bahwa pahat untuk operasi berurutandapat disetting dalam kesiagaan untuk penggunaaan dalam urutan yang sesuai. Meskipun

diperlukan keterampilan yang sangat tinggi untuk mengunci dan mengatur pahat dengan tepat

tapi satu kali sudah benar maka hanya sedikit keterampilan untuk mengoperasikannya dan

banyak suku cadang dapat diproduksi sebelum pensettingan dilakukan atau diperlukan kembali.

Mesin bubut turret mempunyai ciri khusus

terutama menyesuaikan terhadap produksi.

“Ketrampilan pekerja” dibuat pada mesin inisehingga memungkinkan bagi operator yang tidak

berpengalaman untuk memproduksi kembali suku

cadang yang identik. Kebalikannya, pembubut

mesin memerlukan operator yang sangat terampil

dan mengambil waktu yang lebih lama untuk

memproduksi kembali beberapa suku cadang yang

dimensinya sama.Gambar 2.7 Mesin bubut turret

Sumber: Ali (2012)



6. Mesin bubut Turret Jenis Sadel

Mempunyai turret yang dipasangkan langsung pada sadel yang bergerak maju mundurdengan turret Mesin bubut turret vertikal adalah sebuah mesin yang mirip Freis pengebor vertikal,

tetapi memiliki karakteristik pengaturan turret untuk memegang pahat.

Terdiri atas pencekam atau meja putar dalam kedudukan horizontal, dengan turret yang

dipasangkan diatas rel penyilang sebagai tambahan, terdapat paling tidak satu kepala samping

yang dilengkapi dengan turret bujur sangkar untuk memegang pahat.

Semua pahat yang dipasangkan pada turret atau kepala samping mempunyai perangkat

penghenti masing-masing, sehingga panjang pemotongan dapat sama dalam daur mesin yang

berurutan. Pengaruhnya adalah sama seperti bubut turret yang berdiri pada ujung kepala tetap.Dan mempunyai segala ciri yang diperlukan untuk memudahkan pemuat, pemegang dan

pemesinan dari suku cadang yang diameternya besar dan berat. Pada mesin ini hanya dilakukan

pekerjaan pencekaman.

3.4 Bagian-bagian Mesin Bubut

Bubut sederhana yang digunakan untuk pembubutan adalah bubut mesin ( engine lathe ), yang

merupakan perkakas mesin serbaguna, dioperasikan secara manual, dan banyak dipakai dalam

kecepatan produksi rendah sampai sedang. Berikut ini adalah nama bagian dari mesin bubut dan

fungsinya

Gambar 2.8 Mesin turret jenis sadelSumber: Ali (2014)



Gambar 2.9 Bagian-bagian mesin bubut

Sumber: Tyas (2013)

Tabel 2. 1 Bagian-bagian Mesin BubutNo Nama Bagian Fungsi1 Head Stock Kepala dimana gear box dan quick change gear box dipasang2 Pitch Selector Untuk memilih jarak pitch ulir yang diinginkan3 On-Off/Emergency Button Tombol untuk menyalakan dan mematikan mesin bubut4 CW/CCW Spindel switch Untuk mengatur putaran spindel searah atau berlawanan

arah jarum jam5 Chuck Protector Untuk melindungi pengguna dari geram yang dihasilkan

benda kerja saat proses pembubutan berlangsung6 Spindel Berfungsi untuk memutar benda kerja

7 Chuck Bagian untuk mencekam dan memutar benda kerja8 Tool Post Bagian untuk memegang pahat mesin bubut9 Carriage Meja penggerak pahat dan kontrol gerak pahat

10 Carriage longitudinal feedhandwheel

Kontol untuk menggerakan carriage

11 Cross Slide Handwheel Kontrol untuk menggerakan cross slide 12 Split Nut Lever Digunakan untuk menggerakan compound rest 13 Compundrest handwheel Kontrol untuk menggerakan compound rest 14 Leadscrew Poros berulir yang berfungsi untuk menggerakan carriage saat

melakukan penguliran15 Tail Stock Berfungsi untuk menahan ujung benda kerja saat

pembubutan dan juga dapat digunakan untuk memegangpahat

16 Feedrod menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat (quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arahmelintang atau memanjang.

Sumber: Modul Proses Manufaktur (2014)



3.5 Pahat Bubut

Jenis-Jenis Pahat Bubut Beragam bentuk benda kerja yang ingin kita buat di mesin bubut

menuntut kita untuk mempersiapkan bentuk-bentuk pahat bubut yang umum dipakai. Gambar

berikut menjelaskan bentuk pahat bubut dan bentuk benda kerja yang di hasilkan. Bagian pahat

yang bertanda bintang adalah pahat kanan,artinya melakukan pemakanan dari kanan ke kiri.

jenis-jenis pahat bubut

Gambar 2.10 macam-macam bentuk pahat bubut

Sumber: dian (2011)

Berdasarkan bentuknya,pahat bubut diatas dari kiri ke kanan adalah:

1. Pahat sisi kanan pahat pinggul/champer kanan

Pahat sisi kanan pahat pinggul/ champer kanan adalah pahat yang dilakukan untuk

memakan benda kerja dengan menghaluskan sisi sebelah kanan, hingga mencapai bentuk

benda kerja yang diinginkan seperti yang terlihat digambar 2.10 yang bernomorkan 1

2. Pahat sisi/permukaan kanan

Pahat sisi/permukaan kanan, adalah hampir sama dengan pahat sisis kanan pahat pinggul

tetapi bedanya di mata pahat yang bentuknya agak kotak dan terdapat sisi yang gunanya

membentuk tirus sedikit, dapat terlihat pada gambar 2.10 nomor 2

3. Pahat sisi/permukaan kanan (lebih besar)

Pahat sisi/permukaan kanan( lebih besar), adalah pemakanan yang dilakukan untuk

memakan benda kerja sisi yang sebelah kanan tetapi bedanya dengan pahat sisi yang

sebelumnya yaitu pahat yang digunakan lebih besar (lebar). Dapat dilihat pada gambar 2.10

nomor 3

4. Pahat sisi/permukaan kanan (lebih kecil)

Pahat sisi/permukaan kanan( lebih kecil), adalah pemakanan yang dilakukan untuk

memakan benda kerja sisi yang sebelah kanan tetapi bedanya dengan pahat sisi yang

sebelumnya yaitu pahat yang digunakan lebih kecil (sempit). Dapat dilihat pada gambar 2.10

nomor 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

http://2.bp.blogspot.com/-ISswl5tCj78/UaBdnylnRvI/AAAAAAAAANM/uS6nMu_klxQ/s1600/5936742517_effd6973f5.jpg





5. Pahat ulir segitiga kanan

Pahat ulir segitiga kanan , adalah pemakanan dalam bentuk ulir dengan menggunakan

mata pahat yang bentuknya segitiga runcing sehingga memudahkan dalam pembentukan

ulir, bentuk pemakanan dapat dilihat di gambar 2.10 nomor 5

6. Pahat alur segi empatPahat ulir segi empat , adalah pemakanan dalam bentuk ulir dengan menggunakan mata

pahat yang bentuknya segi empat sehingga memudahkan dalam pembentukan benda kerjasesuai yang diinginkan yaitu bentuk segi empat sesuai denagn mata pahat yang digunakan,

bentuk pemakanan dapat dilihat di gambar 2.10 nomor 6 7. Segitiga(kanan kiri)

Segitiga (kanan kiri), adalah pemakanan dalam bentuk hampir seperti tirus disebelah kiri

dengan menggunakan mata pahat berbentuk segitiga kecil sehingga memudahkan dalam

pembentukan benda kerja sesuai yang diinginkan. Gambar dapat terlihat di Gambar 2.10

nomor 78. Pahat ulir segitiga kiri

Pahat ulir segitiga kiri, adalah pemakanan dalam bentuk ulir terletak sebelah kiri,

pemahatan dengan menggunakan mata pahat berbentuk segitiga. Gambar dapat dilihat pada

gambar 2.10 nomor 8

9. Pahat sisi kiri

Pahat sisi kiri, adalah pemahatan benda kerja dengan menggunakan mata pahat

berbentuk persegi yang terletak disebelah kiri agar hasil benda kerja sesuai yang diharapkan ,

seperti pada gambar 2.10 nomor 910. Pahat pinggul kiri

Pahat pinggul kiri adalah pahat yang dilakukan untuk memakan benda kerja dengan

menghaluskan sisi sebelah kiri dengan hasil bentuk benda kerja agak tirus, hingga mencapai

bentuk benda kerja yang diinginkan seperti yang terlihat digambar 2.10 yang bernomorkan

10.

11. Pahat alur lebar

Pahat alur lebar adalah bentuk mata pahat melebar sehingga benda kerja yang dimakan

akan menghasilkan pemakanan yang melebar juga, seperti pada gambar 2.10 nomor 1112. Pahat Ulir

Pahat ulir digunakan untuk membuat ulir, baik ulir tunggal maupun ganda. Bentuk pahat

ulir harus sesuai dengan bentuk ulir yang diinginkan. Untuk itu diperlukan pengasahan

pahat sesuai dengan mal ulirnya. Pahat ulir tidak mermpunyai sudut tatal, permukaannya



rata dengan ujung beradius sesuai radius kaki ulir yang besarnya tergantung besar kisar

ulirnya. Di bawah ini ilustrasi pahat ulir segitiga dan ulir segi empat.

Gambar 2.12 Pahat UlirSumber: Ari (2011)

13. Pahat bubut muka

Gambar 2.15 Pahat bubut mukaSumber : Andryanto (2009)

Pahat bubut muka memilki sudut baji 55º, pada umumnya digunakan untuk pembubutan

rata permukaan benda kerja ( facing ) yang pemakanannya dapat dimulai dari luar benda kerja

ke arah mendekati titik senter dan juga dapat dimulai dari titik senter ke arah luar benda

kerja tergantung arah putaran mesinnya.

14. Penggunaan pahat bubut luar

Gambar 2.16 pahat bubut luarSumber : Andryanto (2009)

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT78RM09QWdSmMGqq9NlJtZR-duFNdv7UswoYgJmdEOQH7iqviZ

http://2.bp.blogspot.com/-yoJIRXD9wm4/T0xNhFONqsI/AAAAAAAAABQ/4rh-FrAMUIM/s1600/Pemakanan+Mesin+Bubut.JPG



Sebagaimana dijelaskan di atas bahwa salah satu alat potong yang sering digunakan

pada proses pembubutan adalah pahat bubut. Bentuk, jenis dan bahan pahat adabermacam-

macam yang tentunya disesuaikan dengan kebutuhan. Prosesnya adalah benda kerja yang

akan dibubut bergerak berputar sedangkan pahatnya bergerak memanjang, melintang atau

menyudut tergantung pada hasil pembubutan yang diinginkan.

15. Pahat bubut dalam

Gambar 2.17 : pahat bubut dalamSumber : Andryanto (2009)

Selain pahat bubut luar, pada proses pembubutan juga sering menggunakan pahat bubut

dalam. Pahat jenis ini digunakan untuk membubut bagian dalam atau memperbesar lubang

yang sebelumnya telah dikerjakan dengan mata bor. Bentuknya juga bermacam-macam

dapat berupa pahat potong, pahat alur ataupun pahat ulir, ada yang diikat pada tangkai

pahat. Bentuk ada yang khusus sehingga tidak diperlukan tangkai pahat. Contoh pemakaianpahat bubut dalam ketika memperbesar lubang dan membubut rata bagian dalam.

Berdasarkan bahan pembuatnya, ada beberapa pahat bubut yang digunakan, yaitu:

1. Pahat HSS

Gambar 2.17 Pahat HSSSumber: Rendi (2013)

http://web.tradekorea.com/upload_file2/product/690/P00230690/oimg_GC01708981_CA01709713.jpg



Baja pahat HSS memiliki kandungan karbon yang relative lebih tinggi dibandingkan material

tool steel lainnya yaitu berkisar 1.5-2.0% C. HSS ( High Speed Steel ) merupakan baja paduan tinggi

dengan unsur paduan utama karbon (C), tungsten (W), vanadium (V), molybdenum (Mo),

kromium (Cr) ataupun kobalt (Co). Unsur nickel dan manganese tidak terlalu banyak digunakan

berkisar 0,2-0.5%.Penggunaan untuk alat-alat potong seperti drilis, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling

cutters . Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat dengan material tersebut dapat

dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carboon steel . Sedangkan harga dari HSS

besarnya dua sampai empat kali daripada carboon steel.

Pahat dari HSS biasanya dipilih jika ada proses pemesinan yang sering terjadi beban kejut,

atau proses pemesinan yang sering dilakukan interupsi (terputus-putus). Hal tersebut misalnya

membubut benda segi empat menjadi silinder, membubut bahan benda kerja hasil proses

penuangan, dan membubut eksentris (proses pengasarannya).

2. Pahat Carbide

Merupakan jenis pahat yang “disemen” ( cemented carbides ) dengan bahan padat yang dibuat

dengan cara sintering serbuk karbida (nitrida, oksida) dengan bahan pengikat yang umumnya dari

kobalt (Co). Cara carbuzing masing-masing bahan dasar (serbuk). Tungsten, Titanium, Tantalum

yang dibuat menjadi karbida yang digiling dan disaring. Salah satu atau campuran serbuk karbida

tersebut kemudian dicampur dengan bahan pengikat (Co) dan dicetak tekan dengan memakai

bahan pelumas (Lilin). Setelah itu dilakukan Presintering (1000º C pemanasan mula untuk

menguapkan bahan pelumas)dan kemudian sintering (1600º C). Hot hardness karbida yang disemen

hanya akan menurun bila terjadi perlunakan elemen pengikat. Semakin besar persentase pengikat

Co maka kekerasannya menurun dan sebaliknya keuletannya membaik. Modulus elastisitasnya

sangat tinggi demikian pula berat jenisnya. Koefisien muainya 1/2 dari baja dan konduktivitas

panasnya sekitar 2 atau 3 kali konduktivitas panas HSS. Ada tiga jenis utama pahat karbida

sisipan antara lain :

a. Karbida Tungsten (WC+Co) yang merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi

tuang ( Cast Iron Cutting Grade ).

b. Karbida Tungsten Paduan (WC-TiC+Co; WC- TaC- TiC+ Co; WC- TaC +Co; WC-TiC –

TiN + Co; TiC +Ni, Mo) merupakan jenis pahat karbida memotong baja ( Steel cutting

Grade ).

Karbida Lapis ( Coated Cemented Carbides ): merupakan jenis karbida tungsten yang dilapis

beberapa lapis karbida, nitrida oksida lain yang lebih rapuh tetapi hot hardness tinggi.



Gambar 2.14 Pahat Carbidge

Sumber: Rendi (2013)

3.6 RumusPerhitungan

Berikut merupakan Rumus-rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan

dalam praktikum mesin bubut:

1. Spindel Speed

Kecepatan Putaran Benda Kerja (RPM) dihitung dari jumlah putaran setiap menitnya,

konstanta 1000 adalah perubahan dari mm ke meter.

Keterangan :

N = Kecepatans pindel, rpm

V = Kecepatan pemotongan, m/minD = Diameter dalam mm

2. Depth of Cut

Dept of cut merupakan kedalaman pemotongan dalam melakukan pemotongan, dimana

perhitungannya sebagai berikut.

n : putaran spindle (rpm)

fn : pemakanan (mm)

ap: kedalaman pemotongan (mm)

Gambar 2.17 detail kerja mesin bubutSumber : Ari (2011)



Keterangan :

d = depth of cut

D 0 = Diameter awalD f = Diameter akhir

3. Threading

Threading merupakan melakukan pemakanan berupa penguliran benda kerja, berikut

rumus perhitungan yang digunakan.

√

Keterangan :

P = Jarak pitch (mm)

f = feed, mm/rev

fr = feed rate, mm/min

N = rotaional speed, rev/min

4. Feed Rate

Feed rate merupakan kecepatan dalam melakukan pemakanan, berikut rumus yang

digunakan.

Keterangan :

f r = feed rate, mm/menit

N = spindel speed, rpm

f = feed, mm/menit

5. Turning

Turning merupakan proses pengurangan diameter benda kerja, berikut rumus yang

digunakan

Keterangan :

Tm = Time Machining, min

L = length, mm




6. Facing

Facing merupakan proses pemakanan dengan melakukan pengurangan panjang, berikut

merupakan rumus yang digunakan untuk melakukan perhitungan facing⁄

Keterangan :

Tm = Time Machining, min

L = length, mm


7. Material Removal rate

Material removal rate merupakan volume sisa-sisa dari material yang sudah termakan

oleh mesin bubut per pemakanan.

MRR = v f d

Keterangan :

V = cutting speed, m/min

MRR = material removal rate

F = feed, mm



BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

Berikut merupakan alat dan bahan yang digunakan pada saat praktikum modul 1.

1. Mesin bubut

2. Mata pahat

3. Alumunium

4. Penggaris

5. JangkaSorong

6. Kunci Chuck

7. Stopwatch

8. Kunci Ring

9. Kunci toolpost

3.2 Diagram Alir Praktikum

Diagram alir praktikum dapat dilihat pada gambar 3.1

3.3 Prosedur Praktikum

Berikut merupakan prosedur praktikum yang harus dijalankan saat praktikum

1. Siapkan desain, benda kerja, mesin, alat dan bahan yang dibutuhkan untuk proses

pengerjaan dengan mesin bubut.

2. Lakukan pengukuran dimensi benda kerja ,beri tanda pada area pembuatan sesuai

dengan desain yang telahditentukan

3. Pasang benda kerja pada mesin bubut

4. Atur konfigurasi pada mesin bubut, pastikan konfigurasi mesin sesuai dengan yang

dibutuhkan.

5. Nyalakan mesin bubut.

6. Tentukan titik nol dari benda kerja.

7. Tentukan depth of cut dari pemakanan.

8. Lakukan proses pembubutan benda kerja.

9. Setelah proses pembubutanselesaimatikanmesin.

10. Lepas benda kerja dari chuck



11. Cek kesesuaian benda dengan desain benda yang diinginkan (apabila belum sesuai,

lakukan proses pemakananulang)

12. Bersihkan dan rapikan kembali alat dan mesin yang telah digunakan.

Gambar 3.1 diagram alir praktikum mesin bubut pada Laboratorium Sistem Manufaktur



BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab 4 ini, terdapat pembahasan mengenai data yang didapat, hasil perhitungan saat

melakukan proses praktikum dan studi kasus yang muncul pada praktikum Proses Manufaktur

modul 1.

4.1 Data Praktikum

Benda Kerja yang kami buat adalah poros bertingkat dan materialnya terbuat dari

alumunium. Data awal dari benda kerja adalah panjang 150 mm dengan diameter 22.4 mm.

Setelah itu dilakukan proses pengurangan panjang ( facing ) menjadi 149 mm. Setelah itu dilakukan

pengurangan diameter dari 22.4 mm menjadi 19 mm sepanjang 50 mm. Setelah itu dilakukan

proses tapering untuk membuat sudut sebesar 28 sepanjang 5 mm. Selanjutnya adalah proses

threading untuk membuat ulir sepanjang 45 mm dan jarak per ulir (pitch) adalah 2.5 mm.

Gambar Benda KerjaTabel 4.1 Data Praktikum Mesin Bubut

Data awal benda kerjaPanjang 150 mmDiameter 22,4 mm

Tabel 4.2 Data pengurangan panjang (Facing)

No. L (mm) d (mm) T (detik)

1 11,2 1 89

Tabel 4.3 Data pengurangan diameter (Turning)

No. L (mm) D 0 (mm) D f (mm) d (mm) t (detik)

1 149 22,4 21 0.7 117

2 149 21 20 0,5 1153 149 20 19 0,5 150



Tabel 4.4 Data penirusan (Tapering)

No. D 0 (mm) D f (mm) α (°) d (mm) t (detik)

1 19 14,5 28 2,25 87

Tabel 4.5 Data penguliran (Threading)

No. D 0 (mm) P (mm) n (rpm) t (detik)

1 19 2,5 420 1,28

4.2 Analisa dan Perhitungan Data Praktikum

Pada sub-bab ini, data praktikum mesin bubut akan dianalisa berdasarkan rumus perhitungan

yang ada. Setelah itu, perhitungan akan dipecah menjadi perhitungan aktual dan perhitungan

teoritis.

A. Aktual

1. Mencari kecepatan pemotongan dari data bubut pengurangan diameter (Turning)

Diketahui :

N = 420 rpm

D 0 = 20 mm

Ditanya : v

Jawab :

Semakin besar kecepatan spindle dan diameter benda kerja, semakin besar pula kecepatan

pemotongannya.

2. Mencari v pengulir

Diketahui :

D = 19 mm

P = 2,5 mm

n = 420 rpm

Ditanya : v



Jawab :

√

√ √

Semakin besar diameter bagian yang akan diulir beserta kecepatan spindle dan jarak ulirnya

maka kecepatan penguliran juga akan semakin besar.

3. Mencari feed rate untuk turning

Diketahui :

L = 45 mm

Tm = 150 s = 2,5 menit

i = 1

Ditanya : f r

Jawab :

untuk melakukan pemakanan pada benda kerja

Semakin besar feed rate semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pemakananpada benda kerja.

4. Mencari feed rate untuk facing

Diketahui :

Tm = 150 s = 2,5 menit

D = 22,4 mm , D/2 = 11,2 mm

Ditanya : f r Jawab :



Semakin besar jari-jari yang di miliki benda kerja, maka semakin cepat proses feed rate untuk

facing.

5. Mencari feed waktu aktual turning

Diketahui :F = 18 mm/menit

N = 420 rpm

Ditanya : f

Jawab :

Semakin besar feed rate . maka spindel speed yang diperlukan semakin besar

6. Mencari feed waktu aktual facing

Diketahui :

f r = 4,48 mm/menit

N = 420 rpm

Ditanya : f

Jawab :

Semakin besar jari-jari benda kerjanya, maka semakin cepat pemakanan benda kerja melalui

proses facing

6. Mencari MMR

Turning

Diketahui :

V = 26,389 m/menit = 0,026389 mm/menitd = 0,5 mm

f = 7560 mm/rev

Ditanya : MRR



Jawab :

MRR dipengaruhi oleh kecepatan pemotongan, pemakanan dan depth of cut benda.Semakin besar

deepth of cut benda kerja yang dimakan, kecepatan pemotongan, dan feed-nya maka semakin

banyak material yang dibuang.

B. Teoritis

Menurut tabel HSS, alumunium merupakan jenis material carbon steels wrought (low carbon) yang

kekerasannya sekitar 60 sampai 100. Dikarenakan depth of cut yang digunakkan berkisar 1mm,

maka v yang didapat adalah 56 m/menit dan f yang didapat berjumlah 0.18 mm/rev

1. Mencari spindle speed

Diketahui :

V = 56 m/menit

D 0 = 20 mm

Ditanya : N

Jawab :

2. Feed rate pada saat pembubutan rata ( Turning )

Diketahui:

N= 891,719

f= 0,18

Ditanya: Fr

Jawab:

Fr = N fFr = 891,719 0,18

Fr = 160,509 mm/min

3. Machining time pada saat pembubutan rata ( Turning )

Tm =



Tm =

Tm = 0,28 min

4. Mencari MRR

Diketahui :

V = 56 m/menit

d = 0,5 mm

f = 0,18 mm/rev

Ditanya : MRR

Jawab :

4.3 Studi Kasus

Pada bab studi kasus ini, praktikan mengambil data dari kegiatan Praktikum Modul 1

Laboratorium Sistem Manufaktur Teknik Industri Universitas Brawijaya tahun 2014. Dalam bab

ini akan dipaparkan mengenai permasalahan, penyebab permasalahan, dan solusi dalam

penyelesaian permasalahan.

Permasalahan

Permasalahan yang terjadi selama praktikum modul 1:

1. Saat melakukan praktikum, masih belum menguasai benar langkah-langkah proses yang

harus dilakukan

2. Pemakanan pada benda kerja yang cukup memakan waktu.

3. Permukaan benda kerja yang telah diproses menggunakan mesin bubut tidak terlalu halus

4. Ulir yang dibentuk pada benda kerja sedikit kasar.



Gambar 3.1 permukaan benda kerja yang kurang halus

Gambar 3.2 ulir benda kerja kasar

Penyebab Permasalahan

Penyebab permasalahan yang terjadi selama praktikum modul 1:

1. Kurangnya kepahaman praktikan akan proses pengoperasian atau prinsip kerja mesin bubut

2. Karena saat melakukan praktikum sedikit terkendali mengenai mesin bubut yang sedikit

macet sehingga memerlukan waktu untuk memperbaiki. Dan feed rate yang digunakan adalah

sehingga memerlukan waktu yang cukup lama.

3. Mesin bubut dipakai terus menerus oleh para praktikan, sementara pahatnya tidak sempatdiasah menggunakan gerinda.

4. Spindel speed yang digunakan berbeda dengan ketetapan yang ada. Pada perhitungan teoritis

didapatkan spindle speed sebesar 891.719 rpm dan MRR sebesar 5040



Solusi

Adapun solusi pada permasalahan yang terjadi selama praktikum modul 1:

1. Sebelum melakukan praktikum seharusnya praktikan belajar modul 1 yang sudah disediakan

oleh Laboratorium sistem manufaktur

2. Sebelum memulai proses praktikum sebaiknya mengecek terlebih dahulu mesin, alat dan bahan yang akan digunakan agar tidak terkendala mengenai alat dan bahan yang sedang

digunakan.

3. Beri waktu untuk mengasah pahat menggunakan mesin gerinda, sehingga nantinya benda

kerja dapat diproses lebih maksimal.

4. Pahat perlu diasah terlebih dahulu agar ulir yang dihasilkan dapat lebih maksimal.

5. Agar membentuk benda kerja yang lebih baik seharusnya data perhitungan aktual yang

digunakkan tidak beda jauh dengan teoritis.



BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berikut ini merupakan kesimpulan dari praktikum mesin bubut yang telah dilaksanakan pada

Laboratorium Sistem Manufaktur :

Mesin bubut dapat mempermudah pekerjaan proses produksi untuk membentuk benda kerja non

rotational .

1. Pada mesin bubut terdapat dua prinsip kerja yaitu main drive dan feed drive. Main drive

adalah gerakan utama pada mesin bubut berupa putaran motor listrik yang ditransmisikan

melalui belt menuju gear box. Selanjutnya roda gigi didalam gear box mengatur transmisi

putaran spindel sehingga menghasilkan putaran pada chuck. Sedangkan Feed Drive adalah

gerakan pemotongan pahat terhadap benda kerja. Fungsi dari mesin bubut diantaranya

adalah untuk proses facing yaitu, perkakas dihantarkan secara radial ke bendakerja yang

berputar untuk mendapatkan permukaan yang datar. turning yaitu, menggunakan perkakas

yang memiliki bentuk tertentu dan dihantarkan dengan cara menekankan perkakas tersebut

secara radial ke bendakerja. tapering , untuk membuat tirus beserta threading untuk membuat

ulir pada benda kerja.

2. Proses permesinan pada mesin bubut dimulai dengan memasang benda kerja pada mesin,

lalu dilanjutkan dengan mengatur konfigurasi mesin agar produk yang dihasilkan sesuai

dengan desain, setelah itu nyalakan mesin dan tentukan titik nol serta dept of cut pada benda

kerja untuk mulai melakukan proses pembubutan. Setelah selesai melakukan proses

pembubutan, matikan mesin kemudian lepas benda kerja dari chuck yang terdapat pada

mesin. Di dalam melakukan proses pembubutan, terdapat berbagai jenis mata pahat yang

dapat digunakan, seperti dalam proses ( facing) atau pembubutan tepi digunakan pahat bubut

muka, dilanjutkan pengurangan diameter ( Turning ) dan penirusan (Tapering) dengan

menggunakan mata pahat rata kanan dan rata kiri, dalam proses pembubutan ulir ( threading )

digunakan pahat bubut segitiga dengan sudut puncak tergantung dari jenis ulir.

3. a. Pada permesinan menggunakan mesin bubut, telah dilakukan analisa perhitungan baik

secara teoritis maupun aktual. Dan ditemukan perbedaan di antara keduanya, dimana

kecepatan pemotongan ( cutting speed) yang digunakan pada saat praktikum terlalu pelan,

dari standar tabel yaitu 58 m/min, pada saat praktikum hanya menggunakan v sebesar

m/min. S pindle speed yang digunakan juga terlalu pelan, dari standarnya yaitu

rpm, saat praktikum hanya menggunakan n sebesar 420 rpm. Selain itu Feed dan



feed rate yang digunakan juga terlalu rendah, dimana menurut perhitungan teoritis

didapatkan standar feed sebesar 0,18 mm/rev dan feed rate sebesar 170,5 mm/min, namun

pada saat praktikum hanya menggunakan feed sebesar mm/rev dan feed rate sebesar

mm/min. Semakin besar kecepatan spindle dan cutting speed , maka permukaan benda

kerja akan semakin halus. Semakin kecil feed rate dan semakin besar feed, maka benda kerja

akan semakin bagus. Perbedaan-perbedaan tersebut menimbulkan beberapa kecacatan pada

produk yang dihasilkan, akibat dari ukuran kecepatan mesin yang digunakan tidak sesuai

dengan standar.

b. Dalam proses pembuatan poros bertingkat selama praktikum, ditemukan beberapa studi

kasus yang menyebabkan produk tidak sesuai dengan desain yang diinginkan. Seperti

bentuk ulir yang tidak rapi dikarenakan spindle speed dan cutting speed yang digunakan tidak

sesuai dengan kebutuhan produk. Sehingga perlu dilakukan peninjaunan terhadap

kecepatan mesin yang digunakan.

5.2 Saran

Proses pembuatan baguian poros bertingkat dengan bantuan mesin bubut telah dilakukan.

Tidak mudah mengoperasikan sebuah mesin bubut bagi orang yang belum pernah

mengoperasikan mesin bubut. Berikut ini adalah saran yang dapat kami sampaikan demi

perbaikan praktikum :

1. Asisten sebaiknya membantu praktikan dengan tempo yang lebih pelan, agar praktikan dapat

mencerna dan menjalankan instruksi dengan benar.

2. Sebelum praktikum dimulai sebaiknya mesin disiapkan dan dicek terlebih dahulu, sehingga

tidak terjadi kendala saat praktikum.

3. Praktikum sebaiknya dijalankan sesuai jadwal yang ada.

Modul 1 Kelompok 12

Documents

Transcript of Modul 1 Kelompok 12