Perancangan Pahat Bor Multidiameter

download Perancangan Pahat Bor Multidiameter

of 81

  • date post

    08-Dec-2016
  • Category

    Documents

  • view

    251
  • download

    15

Embed Size (px)

Transcript of Perancangan Pahat Bor Multidiameter

  • 1

    BAB I PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Dunia industri di Indonesia berkembang dengan begitu cepat, demikian

    juga perkembangan pada bidang konstruksi. Baja konstruksi sebagai komponen

    utama konstruksi memegang peranan yang sangat penting pada bidang tersebut.

    Bidang konstruksi sekarang ini mengarah pada penekanan biaya produksi dan

    mempercepat proses produksinya. Hal ini jelas bertujuan untuk meningkatkan

    efektifitas, efisiensi, dan produktifitas perusahaan yang akhirnya akan

    meningkatkan profit bagi perusahaan itu sendiri.

    Salah satu tahapan kerja dalam pembangunan konstruksi adalah pekerjaan

    sambungan yaitu menyambung satu bagian konstruksi dengan bagian konstruksi

    yang lainnya. Penyambungan dapat dilakukan dengan proses las (weld joint),

    sambungan keling (rivet joint) maupun sambungan mur baut (bolt nut joint). Pada

    pekerjaan sambungan dengan keling maupun mur baut diawali dengan proses

    pelubangan. Besar kecilnya lubang dan jumlah lubang sangat tergantung pada

    besar kecilnya konstruksi yang juga berkaitan dengan besar kecilnya beban yang

    diterima bagian konstruksi tersebut. Secara umum besar diameter lubang untuk

    konstruksi baja bangunan bertingkat umumnya dapat mencapai diameter 24 mm.

    Pembuatan lubang keling atau baut dengan diameter besar atau lebih besar dari 10

    mm umumnya dibuat melalui tiga tahapan proses perbesaran lubang, yaitu

    dimulai dengan diameter bor 4 mm kemudian diameter 10 mm dan yang terakhir

    diameter yang dikehendaki yaitu 18 mm, 22 mm, atau 24 mm. Proses tersebut

  • 2

    membutuhkan banyak waktu yaitu waktu untuk proses pengeboran itu sendiri

    yang dilakukan bertahap sesuai diameter lubang ditambah dengan waktu untuk

    penggantian mata bor.

    Penelitian-penelitian sebelumnya mengenai proses pengeboran telah

    banyak dilakukan, antara lain oleh : Wei Zhang dan Fengbao He, 2003, meneliti

    tentang pengaruh perubahan drill point pada twist drill guna menimimalkan panas

    yang timbul pada saat melakukan pengeboran material manganese steel. Hasil

    dari perubahan drill point tersebut adalah menambah umur twist drill 33% lebih

    lama dibandingankan conventional drill. J.Pradeep Kumar dan P.Packiaraj, 2012,

    meneliti tentang kekasaran lubang hasil pengeboran akibat dari keausan mata bor

    sebagai efek perbedaan drilling parameter seperti : cutting speed, feed, dan

    diameter bor. Hasilnya adalah parameter pengeboran sangat mempengaruhi

    kekasaran permukaan, keausan bor, material removal rate dan penyimpangan

    diameter lubang . Liao dan Lin, 2007, meneliti tentang bebutuhan minimum

    cutting fluid pada pemotongan menggunakan material High Speed Milling

    hardened Steel dan pengaruhnya pada keausan mata potong insert carbide.

    Hasilnya adalah proses pemotongan dengan lubrication memperpanjang umur

    pahat, memperkecil gaya potong dan kekasaran permukaannya lebih halus. K.

    Ramesh, 2012 , meneliti tentang kestabilan pahat boring pada proses pembubutan,

    yang di fokuskan pada pemberian material yang dapat mengurangi pengaruh

    getaran yang di akibatkan proses pemotongan pahat. Namun semua penelitian

    diatas terfokus pada faktor parameter pemotongan terhadap lubang yang

    dihasilkan. Pada penelitian ini nanti akan di fokuskan pada perancangan dan

  • 3

    pembuatan pahat bor multidiameter yang disesuaikan dengan kebutuhan lubang

    pada baja konstruksi dan pengujiannya pada mesin bor magnet.

    1.2. Perumusan Masalah

    Dalam rangka meningkatkan kecepatan kerja dalam pembuatan sebuah

    lubang, maka akan dirancang sebuah pahat bor multidiameter yang bisa membuat

    lubang pada baja konstruksi, dimana hasil rancangan tersebut dapat menghasilkan

    lubang dengan sekali proses pengeboran, dan prototipe hasil rancangan pahat bor

    multidiameter kemampuannya dalam membuat lubang akan diinvestigasi.

    1.3. Tujuan Penelitian

    Tujuan dari penelitian ini adalah merancang pahat bor multidiameter yang

    mampu membuat lubang diameter 24 mm pada material baja lunak ( Mild Steel )

    dengan sekali proses pengeboran.

    1.4. Manfaat Penelitian

    Manfaat dari penelitian ini adalah pahat bor multidiameter yang dihasilkan

    dapat membantu dalam pengerjaan pembuatan lubang pada baja konstruksi,

    dengan waktu yang lebih cepat , menurunkan beban kerja operator dan

    menghasilkan lubang pengeboran yang masuk dalam batasan toleransi

    sambungan mur baut, sehingga tidak diperlukan lagi proses pengeboran yang

    berulang-ulang dengan mengganti-ganti diameter mata bor.

  • 4

    1.5. Ruang Lingkup Penelitian

    Untuk membatasi permasalahan yang terjadi berkaitan dengan penelitian,

    ada beberapa hal yang menjadi batasan yaitu :

    1. Ketebalan pelat yang akan dibuat lubang pada baja konstruksi

    maksimal 10 mm dengan diameter lubang 24 mm.

    2. Material yang akan di buat lubang adalah baja lunak ( Mild Steel ).

    3. Putaran spindle diasumsikan konstan ( 320rpm, sesuai mesin bor

    magnet ).

    4. Pemakanan (feeding) dilakukan secara manual, dan diasumsikan

    konstan.

  • 5

    BAB II KAJIAN PUSTAKA

    2.1 Jig and fixture

    Jig adalah alat khusus yang berfungsi untuk memegang, menahan, atau

    diletakkan pada benda kerja yang berfungsi untuk menjaga posisi benda kerja dan

    membantu atau mengarahkan pergerakan pahat. Proses pengembangan alat bantu ,

    metode, dan teknik dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas

    manufaktur.

    Tujuan digunakan alat Bantu :

    1. Menurunkan biaya manufaktur.

    2. Menjaga kualitas.

    3. Meningkatkan produksi.

    2.1.1. Clamping device ( milling vise ) Clamping merupakan bagian jig fixture yang berfungsi mencekam benda

    kerja sehingga posisi benda kerja tidak berubah selama proses permesinan.

    Aturan dasar clamping, posisi klem :

    1. Selalu bersentuhan dengan benda kerja pada posisi rigid.

    2. Untuk menghindari defleksi benda kerja dapat digunakan alat

    Bantu.

    3. Posisi klem tidak boleh menggangu pergerakan pahat.

    4. Posisi klem tidak boleh menggangu kerja operator.

    Salah satu penggunaan clamping device yaitu pada mesin drilling ( drilling vise )

    atau yang biasa disebut tanggem atau ragum. (Lingaiah, 2001)

  • 6

    2.1.2. Pertimbangan ekonomis jig and fixture

    Ekonomi desain berawal dari kebutuhan untuk memeperoleh produktivitas

    maksimum dengan biaya serendah mungkin.

    Prinsip ekonomi desain :

    1. Sederhana ( Simplicity ) : Desain harus dibuat sesederhana mungkin,

    dimana untuk setiap part harus dipikirkan penghematan waktu,

    material, dan biaya yang dimungkinkan.

    2. Pemakaian material yang sudah terbentuk : Material awal yang

    berbentuk sesuai profil dapat menurunkan ongkos karena menghemat

    berbagai operasi permesinan.

    3. Pemakaian komponen standar : Pemakaian komponen standar yang

    tersedia di pasaran dapat meningkatkan kualitas alat dan menurunkan

    biaya permesinan.

    4. Hindarkan operasi tambahan pada bagian yang tidak perlu : Lakukan

    operasi tambahan hanya pada bagian yang signifikan ( memerlukan

    kualiatas, toleransi atau suaian presisi).

    5. Toleransi dan Suaian secukupnya : Toleransi yang berlebihan hanya

    menaikkan biaya permesinan.

    6. Sederhanakan gambar : Gambar yang sederhana dan jelas akan

    menurunkan ongkos total, gunakan simbol untuk menggantikan

    gambar detail, hindarkan pandangan yang berlebihan, gunakan nomor

    atau nama part untuk menjelaskan komponen standar (gunakan tabel).

  • 7

    2.2. Bor Multidiameter

    Merupakan sebuah alat yang digunakan untuk membuat sebuah lubang

    dan biasa dipasang pada mesin bor (drilling machine) . Mesin bor seperti mesin

    milling yang spindlenya dapat turun secara otomatis ataupun manual

    menggunakan feeding yang dapat diatur kecepatannya. Pemakanan benda kerja

    dengan menggeser posisi tool kearah bawah sampai memotong benda kerja

    sehingga menghasilkan diameter benda kerja seperti yang diinginkan. Jenis alat

    potongnya dapat dari material HSS (High Speed Steel) atau dengan Cemented

    carbide tergantung dari material benda kerja yang akan dipotong.

    Berikut ini adalah contoh sebuah alat bor multidiameter dengan ukuran

    diameter tertentu.

    Gambar 2.1 Alat bor multidiameter. (Ostwalt. F Phillip, Monoz Jairo, 1997)

  • 8

    Dalam prinsip kerja pekerjaan boring ada 2 macam pekerjaan yang

    dapat dilakukan yaitu pembuatan lubang tembus dan pembuatan lubang

    tidak tembus. Berikut ini adalah sudut-sudut yang biasa digunakan untuk

    proses pembuatan lubang tembus, dapat dilihat seperti Gambar 2.2

    dibawah ini

    Gambar 2.2 Sudut pemotongan tool untuk lubang tembus. (Ostwalt. F Phillip, Monoz Jairo, 1997)

    2.2.1. Alat potong

    Alat potong digunakan untuk mengurangi benda kerja . Alat potong ini

    terbuat dari unalloyed tool steel, alloy tool steel, cemented cabide, diamond tips,

    ceramic cutting material. Umurnya tergantung dari jenis bahan dasarnya, bentuk

    sisi potong dan pengasahannya.

    Sifat-sifat bahan dasar alat potong . Bahan dasar alat potong harus

    memiliki sifat-sifat :

    1. Keras. ( agar cutting edge atau sisi potong dapat memotong benda

    kerja ), dan ulet. ( sisi potong tidak mudah patah ).

    2. Tahan panas. ( supaya ketajaman sisi potong tidak mudah aus atau

    rusak ).

    3. Tahan lama. ( secara ekonomis menguntu