PENGARUH DEPTH OF CUT PEMAKANAN PADA RETROFIT …eprints.ums.ac.id/72829/11/NASKAH.pdfmenggunakan...

PENGARUH DEPTH OF CUT PEMAKANAN PADA

RETROFIT CNC BUBUT BV 20 L TERHADAP KEKASARAN

HASIL PROSES PEMESINAN

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata I

Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

MARGIYANTO

D200 11 0047

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

1

PENGARUH DEPTH OF CUT PEMAKANAN PADA RETROFIT CNC BUBUT

BV 20 L TERHADAP KEKASARAN HASIL PROSES PEMESINAN

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi Depth of Cut pada pembuatan

Stabiliser stang hasil pemesinan CNC Bubut Retrofit BV 20 L pada material aluminium,

terhadap kekasaran permukaan yang dihasilkan dalam satuan (Ra) mana yang hasilnya

baik, dan pengaruh pengaruh variasi Depth of Cut pada proses pemesinan. Peneltian ini

menggunakan bahan aluminium dan menggunakan mesin CNC Bubut Retrofit BV 20 L

dengan control mach3 proses pemesinan dilakukan dengan variasi Depth of Cut, dan

pengujian kekasaran permukaan menggunakan alat uji kekasaran (Roughnes Tester Tipe

TR200 dengan standar ISO). Hasil penelitian menunjukan ketika menggunakn variasi

Depth of Cut 0,3 dalam proses pemesinan CNC Bubut Retrofit BV 20 L pada spesimen

aluminium menghasilkan angka kekasarannya yang rendah, sebaliknya ketika

menggunakan variasi Depth of Cut 0,1 maka akan menghasilkan angka kekasarannya

yang tinggi, tingkat kekasaran permukaan pada proses pemesinan CNC Bubut Retrofit

BV 20 L dengan material aluminium akan menghasilkan tingkat kekasaran antara N7

sampai dengan N8. Dari hasil pengujian dapat diketahui nilai kekasaran rata-rata (Ra)

terbaik dari variasi Depth of Cut, didapatkan pada spesimen ke 3 dengan menggunakan

variasi Depth of Cut 0,3 dengan nilai kekasaran rata-rata 2,282 µm, dan untuk kekasaran

rata-rata (Ra) total terjelek pada penelitian ini didapat dari variasi Depth of Cut 0,1 dengan

nilai kekasaran rata-rata 2,562 µm.

Kata Kunci : Depth of Cut , Aluminium ,CNC Bubut Retrofit BV 20 L , Kekasaran

Abtract

This research aims to know the impact of Depth of Cut in making handlebar stabilizer

resulted from the machinery of CNC Lathe BV 20 L in the alminium material on the

surface roughness resulted in which unit (Ra) that gives the best result, and the influences

of Depth of Cut variation on the machinery process. This research used the alminium

material and used the machine of CNC Lathe BV 20 L with the control mach3. The

machinery process was conducted with the Depth of Cut variation. The testing of surface

roughness used a roughness tool (Roughness Tester Type TR200 with ISO standard). The

results of the research showed the variation of Depth of Cut 0,3 in the machinery CNC

Lathe BV 20 L on aluminium material produced low level of roughness,otherwise when

using variation of Depth of Cut 0,1 produced high level of roughness.Tthe roughness level

of the surface in the machinery process of CNC Lathe BV 20 L with the aluminium

material will result in a roughness level ranging from N7 up to N8. From the results of

the testing, it could be known that the best average roughness score (Ra) from the Depth

of Cut variation was obtained from the third specimen by using the Depth of Cut 0,3 with

the average roughness score 2,282 µm, and for the worst average roughness score (Ra)

from the Depth of Cut variation on this research was obtained using variation Depth of

Cut 0,1 with the average roughness score 2,562 µm.

Keywords: Depth of Cut, Aluminium, CNC Lathe BV 20 , Roughness.

2

1. PENDAHULUAN

Sejalan dengan permintaan yang semakin menigkat di industri manufaktur pada

modifkasi otomotif saat ini, kecepatan produk yang tinggi (High speed

manufacturing) untuk menghasilkan produk yang berkualitas (High quality

product) efisiensi yang sedikit (lowcast production) menjadi hal pokok yang perlu

diperhatikan untuk membuat suatu produk yang berkualitas maka membutuhkan

mesin pendukung yang handal salah satu mesin pendukung tersebut adalah mesin

CNC

Dalam proses pemesinan secara CNC (Computer Numerical Control), output

yang diharapkan adalah mampu melakukan proses pemesinan secara cepat dan

skala yang besar dan spesifikasi geometri yang diharapkan. Namun pada hasil

proses pemesinan sering terjadi kekasaran pada permukaan benda yang dikerjakan

sangatlah berbeda. Kekasaran permukaan adalah salah satu penyimpangan yang

disebabkan oleh kondisi pemotongan dari proses pemesinan. Oleh karena itu, untuk

memperoleh produk bermutu berupa tingkat kepresisian yang tinggi serta

kekasaran permukaan yang baik, perlu didukung oleh proses pemesinan yang tepat.

Kalpakjian & schmid (2001) mengatakan bahwa karakteristik kekasaran

permukaan dipengaruhi oleh beberapa parameter kekasaran permukaan kedalaman

pemakanan (depth of cut), laju pemakanan (feed rate), kecepatan potong (cutting

speed), sudut potong pahat, kecepatan makan(feeding), bahwa material benda

kerjanya.

Karena empunyai kelebihan dari mesin manual atau konvensional alat yang

di gunakan adalah Mesin Retrofit Bubut BV 20 L. merupakan mesin perkakas yang

digunakan untuk pembentukan material dengan membuang sebagian material dalam

bentuk geram akibatnya ada gerak relatif pahat terhadap benda kerja dimana benda

kerja diputar pada spindle dan pahat dihantarkan ke benda kerja secara translasi.

Tentang kualitas produk yang dihasilkan, dengan kedalaman pemakanan

(depth of cut) yang berbeda dan Kecepatan pemakanan (Feeding), kecepatan potong

(cutting speed), laju pemakanan (feed rate) yang sama dengan tipe pahat yang sama

pada pengujian bahan aluminium nilai tingkat kekasaran yang dihasilkan dari

Mesin CNC bubut maka berbeda nilai kekasaran yang di hasilkan.

3

a. Untuk mengetahui pengaruh pemakanan pahat terhadap kekasaran permukaan

benda kerja hasil pemesinan mesin CNC Bubut BV 20 L melalui uji kekasaran

permukaan ( Surface roughness tester ).

b. Untuk mengetahui nilai (Ra) (µm) terbaik dari variasi kedalaman pemakanan

(depth of cut) terhadap tingkat kekasaran permukaan benda kerja, dan untuk

mengetahui (Ra) total hasil pemesinan Mesin CNC BUBUT BV 20 L melalui

uji kekasaran permukaan ( Surface roughness tester ).

c. Untuk mengetahui pengaruh kedalaman pemakanan terhadap polusi suara pada

saat proses pemesinan melalui uji kebisingan ( digital sound meter ).

a. Ikut berkonstribusi dalam bidang ilmu pengetahuan tentang manufaktur

dengan mempelajari cara kerja mesin CNC bubut dengan control software

Mach3.

b. Adapun dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi

teman-teman mahasiswa dan masyarakat pada umumnya dalam pembuatan

komponen mesin CNC bubut dan pengujian kekasaran dengan menggunakan

spesimen aluminium.

c. Supaya dapat memberikan solusi kepada para pengusaha mikro kecil,

menengah (UMKM), yang sampai saat ini masih menemui kendala dalam

proses produksinya. Dengan menggunakan mesin CNC bubut dapat

meningkatkan produksinya dan kualitasnya sehingga dapat memenuhi

permintaan pasar.

1.1 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :

1.2 Manfaat penelitian

Manfaat dari penelitian ini baik untuk penulis, masyarakat luas dan dunia

pendidikan antara lain yaitu :

4

2. METODE

2.1 Diagram Alir Penelitian

Gambar 1. Diagram alir penelitian

Selesai

Uji kebisingan

Pembuatan Program

Putaran spindle 700 rpm

Finish Roughing Feed Rate 20 mm/menit

Studi Lapangan Dan Tinjauan Pustaka

Persiapan Alat dan Bahan

Desain spesimen

Proses pengerjaan dengan mesin bubut

CNC

Depth Of Cut 0,1 mm Depth Of Cut 0,2 mm Depth Of Cut 0,3 mm

Pengambilan data

Uji kekasaran permukaan

Analisa dan pembahasan

Mulai

5

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil Pemesinan

Tabel 1. Proses pemesinan dengan Depth of Cut 0,1

Kecepatan

Spindel

(Rpm)

Finish

Depth of

cut

(m/menit)

Finish

Feed Rate

(mm)

Roughing

Feed Rate

(m)

700 0,1 20 40

6


Kecepatan

Spindel

(Rpm)

Finish

Depth of

cut

(m/menit)

Finish

Feed Rate

(mm)

Roughing

Feed Rate

(m)

700 0,2 20 40


Kecepatan

Spindel

(Rpm)

Finish

Depth of

cut

(m/menit)

Finish

Feed Rate

(mm)

Roughing

Feed Rate

(m)

700 0,3 20 40

7

Tabel 4. Polusi Suara pada saat Proses Pemesinan

Spesime

n

Roughing

Feedrate

(mm/men

it)

Finish

Feedrate

(mm/men

it)

Roughing

Cut Depth

(m)

Finish

Cut

Depth

(mm)

Kecepatan

Spindel

(Rpm)

Polusi

Suara

(dB)

A1

40 20 0,2 0,1 700

71

A2 69

A3 71

Rata-rata 70

B1

40 20 0,2 0,2 700

70

B2 71

B3 72

Rata-rata 71

C1

40 20 0,2 0,3 700

72

C2 72

C3 73

Rata-rata 72

Berdasarkan hasil pengukuran polusi suara rata-rata pada proses pembuatan

menggunakan mesin CNC RETROFIT BUBUT BV20 menggunakan Finish Cut

Depth yang berbeda didapatkan hasil Finish Cut Depth 0,1 ( 72 dB ), Finish Cut

Depth 0,2 ( 71 dB ), dan Finish Cut Depth 0,3 ( 70 dB ). Gambar 4.1.1

menunjukkan bahwa polusi suara terendah didapatkan pada Finish Cut Depth

0,3 dengan 70 dB.

8

Gambar 2. Grafik pengaruh Depth of Cut terhadap polusi suara saat proses

pemesinan

3.2 Pengujian Kekasaran

Gambar 3. Gambar Titik Pengukuran

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Depth of cut 0.1mm Depth of cut 0.2mm Depth of cut 0.3mm

De

sib

el (

dB

)

Depth of Cut

70 71 72

9

a. Data hasil pengujian kekasaran

Tabel 5. Hasil pengukuran kekasaran Finish Cut Depth 0,1

Spesimen Titik

Pengukuran

Finish

Cut

Depth

(mm)

Kecepatan

Spindel

(Rpm)

(Ra) µm

A1

-A

0,1 700

2,757

0 2,352

A 2,628

Rata-rata 2,579

A2

-A

0,1 700

2,773

0 2,814

A 2,774

Rata-rata 2,787

A3

-A

0,1 700

2,421

0 2,279

A 2,298

Rata-rata 2.322

Rata-rata (Ra) 2,562

Pada proses pemakanan menggunakan Finish Cut Depth 0,1 menghasilkan

kekasaran pada spesimen A1 sebesar 2,579 µm, A2 sebesar 2,787 µm, dan

A3 sebesar 2,322 µm. Sedangkan rata-rata kekasaran didapatkan hasil

sebesar 2,562 µm. Pengaruh proses pemakanan terhadap kekasaran

10

permukaan menggunakan Finish Cut Depth 0,1 dapat dilihat pada gambar

.

Gambar 4. Grafik kekasaran permukaan hasil pemesinan menggunakan Finish

Cut Depth 0,1, pada masing-masing spesimen.


Spesimen Titik

Pengukuran

Finish

Cut

Depth

(mm)

Kecepatan

Spindel

(Rpm)

(Ra) µm

B1

-A

0,2 700

2,448

0 2,350

A 2,345

Rata-rata 2,381

B2

-A

0,2 700

2,440

0 2,361

A 2,359

Rata-rata 2,386

B3 -A

0,2 700 2.411

0 2.439

2.5792.787

2.322

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

A1 A2 A3

RA

(µ

m)

SPESIMEN

11

A 2.352

Rata-rata 2.400

Rata-rata (Ra) 2,389


kekasaran pada spesimen B1 sebesar 2,381 µm, B2 sebesar 2,386 µm, dan

B3 sebesar 2,400 µm. Sedangkan rata-rata kekasaran (Ra) didapatkan hasil

sebesar 2.389 µm. Pengaruh proses pemakanan terhadap kekasaran


.

Gambar 5. Grafik kekasaran permukaan hasil pemesinan menggunakan Finish

Cut Depth 0,2, pada masing-masing spesimen.


Spesimen Titik

Pengukuran

Finish

Cut

Depth

(mm)

Kecepatan

Spindel

(Rpm)

(Ra) µm

C1

-A

0,3 700

2,109

0 2.295

A 2.301

Rata-rata 2,235

2.381

2.386

2.400

2.370

2.375

2.380

2.385

2.390

2.395

2.400

2.405

B1 B2 B3

RA

(µm

)

SPESIMEN

12

C2

-A

0,3 700

2.357

0 2.269

A 2.295

Rata-rata 2,305

C3

-A

0,3 700

2.289

0 2.320

A 2.308

Rata-rata 2,307

Rata-rata (Ra) 2.282


kekasaran pada spesimen C1 sebesar 2,235 µm, C2 sebesar 2,305 µm, dan

C3 sebesar 2,307 µm. Sedangkan rata-rata kekasaran (Ra) didapatkan hasil

sebesar 2,282 µm. Pengaruh proses pemakanan terhadap kekasaran


Gambar 6. Grafik kekasaran permukaan hasil pemesinan menggunakan

Finish Cut Depth 0,3, pada masing-masing spesimen

b. Pengaruh Finish Depth Of Cut terhadap kekasaran permukaan Pada

Proses Pemesinan CNC Bubut Retrofit BV 20 L

Pengujian kekasaran ini bertujuan untuk mengetahui nilai kekasaran (Ra)

permukaan spesimen alminium pada proses bubut. Prinsip kerja dari alat uji

2.235

2.305 2.307

2.180

2.200

2.220

2.240

2.260

2.280

2.300

2.320

C1 C2 C3

RA

(µ

m)

SPESIMEN

13

kekasaran ini adalah sensor / peraba (stylus) alat ukur harus digerakkan

mengikuti lintasan yang berupa garis lurus dengan jarak yang telah

ditentukan terlebih dahulu. Panjang lintasan ini disebut dengan panjang

pengukuran (traversing length). Instrumen roughness meter ini

menggunakan empat standar yaitu ISO, DIN, ANSI, dan JIS. Sesaat setelah

jarum bergerak pada proses pengukuran dan sesaat sebelum jarum berhenti

secara elektronik alat ukur melakukan perhitungan berdasarkan data yang

dideteksi oleh jarum peraba. Bagian panjang pengukuran yang dibaca oleh

sensor alat ukur kekasaran permukaan disebut panjang spesimen.

Varasi Depth of Cut memiliki pengaruh terhadap tingkat kekasaran

permukaan. Ketika Depth of Cut ( pemakanan benda kerja ) diperbesar maka

akan mendapatkan tingkat kekasaran yang berbeda.Ketika menggunakan

variasi Depth Of Cut 0,1 daalam proses pemesinaan CNC Bubut Retrofit

BV 20 akan menghasilkan angka kekasaran yang tinggi. Akan tetapi jika

kita menggunakan variasi Depth of Cut 0,3 dalam proses pemesinan CNC

Bubut Retrofit BV 20 maka akan menghasilkan angka kekasaran yang

rendah.

Berdasarkan pengujian kekasaran permukaan rata-rata pada benda

kerja hasil pemesinan Mesin CNC Bubut Retrofit BV 20 menggunakan

Depth of Cut yang berbeda melalui uji kekasaran permukaan ( Surface

roughness tester ) didapatkan hasil Depth of Cut 0,1 sebesar 2,562 µm,

Depth of Cut 0,2 sebesar 2,389 µm, dan Depth of Cut 0,3 sebesar 2.282 µm.

Gambar 4.5 menunjukkan bahwa nilai kekasaran permukaan terbaik

didapatkan pada Depth of Cut 0,3 dengan nilai kekasaran rata-rata sebesar

2,282 µm.Berdasarkan hasil pengujian ini dapat diketahui Kelas Kekasaran

benda kerja masuk dalam Kategori Kelas N8.

14

Gambar 7. Grafik pengaruh proses pemakanan terhadap kekasaran rata-

rata permukaan menggunakan Depth of Cut 0,1,Depth of Cut 0,2,Depth of

Cut 0,3.

4. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan analisa pengujian serta pembahasan data yang diperoleh,

dapat disimpulkan :

a. Varasi Depth of Cut memiliki pengaruh terhadap tingkat kekasaran

permukaan, tingkat kekasaran rata-rata (Ra) terendah didapatkan

menggunakan Depth of Cut 0,3 dan tingkat kekasaran tertinggi didapatkan

menggunakan Depth of Cut 0,1.

b. Dari hasil pengujian dapat diketahui nilai kekasaran rata-rata terendah dari

variasi Depth of Cut, didapatkan pada spesimen ke 3 dengan menggunakan

Depth of Cut 0,3 dengan nilai kekasaran rata-rata 2,282 µm, dan untuk

kekasaran rata-rata tertinggi pada penelitian ini, didapatkan nilai kekasaran

2,562 µm menggunaakaan Depth of Cut 0,1.

c. Dari hasil pengujian dapat diketahui nilai polusi suara (dB) terendah dari

variasi Depth of Cut, didapatkan dengan menggunakan Depth of Cut 0,1

dengan nilai polusi suara 70 dB, dan untuk polusi suara (dB )tertinggi pada

2.562 2.3892.282

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Depth of Cut0,1

Depth of Cut0,2

Depth of Cut0,3

Ra

(µ m

)

Depth of Cut

15

penelitian ini, didapatkan nilai polusi suara 72 dB menggunaakaan Depth of

Cut 0,3.

4.2 Saran

Dari keseluruhan proses penelitian ini penulis mempunyai saran yang perlu

diperhatikan, diantaranya :

a. Pada proses penelitian ini penggunaan material, sebaiknya di perhatikan

ukurannya sehingga dapat menghemat biaya.

b. Pada proses penelitian ini ketajaman pahat perlu diperhatikan karena sangat

berpengaruh terhadap kekasaran hasil proses pemesinan.

c. Sebelum melakukan proses penelitian sebaiknya mesin yang akan

digunankan dikalibrasi terlebih dahulu agar hasil yang dihasilkan mendekati

sempurna.

DAFTAR PUSTAKA

Kalpakjian,Serope,Steven R. Scmid, Manufacturing Processes for Engineering

Materials, fourth edition, Addison Wesley, India,2011

Wijanarka, B.S. 2012. Teknik Pemesinan Dasar, Yogyakarta : Erlangga

Marsyahyo, Eko,ST,MSc. 2003.Mesin Perkakas Pemotong Logam. Malang :

Bayu Media Publishing

Rochim,Taufiq. 1993. Teori & Teknologi Proses Pemesinan. Laboratorium

Teknik Produksi, FTI, Institut Teknologi Bandung

Kurniawan,Fajar. (2008). Laporan Tugas Akhir : Study Tentang Cutting Force

Mesin Bubut ( Desain Dynamometer Sederhana ). Surakarta.Jurusan

Teknik Mesin - Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Widarto, 2008, Teknik Pemesinan, Jakarta : Depdiknas

Sudarmo, Unggul. 2006. Kimia 3. Jakarta : Erlangga

Pranjono,dkk., 2013, “Pengukuran Kekasaran Permukaan Tutup Kelongsong

Dari Zirkaloi Menggunakan Alat Roughness Tester Surtronic-25”,

Bidang Bahan Bakar Nuklir, Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir

(PTBN)- Batan, Serpong.

Pranjono,dkk., 2013. “Bentuk bentuk Kekasaran dan Gelombang Pada

Permukaan”.

PENGARUH DEPTH OF CUT PEMAKANAN PADA RETROFIT …eprints.ums.ac.id/72829/11/NASKAH.pdfmenggunakan...

Documents

Transcript of PENGARUH DEPTH OF CUT PEMAKANAN PADA RETROFIT …eprints.ums.ac.id/72829/11/NASKAH.pdfmenggunakan...