STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDA PADA ...

download STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDA PADA ...

of 13

  • date post

    18-Jan-2017
  • Category

    Documents

  • view

    222
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDA PADA ...

  • 1

    NASKAH PUBLIKASITUGAS AKHIR

    STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDAPADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN

    OBLIQUE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

    Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat - Syarat Guna MemperolehGelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

    Surakarta

    Disusun oleh :

    SINU HATNOLOD 200 07 0057

    JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

    2012

  • 2

    HALAMAN PENGESAHAN

    NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR

    Makalah berjudul Studi Pengaruh Sudut Potong (Kr) dengan PahatKarbida pada Proses Bubut dengan Tipe Pemotongan Oblique TerhadapKekasaran Permukaan, telah disetujui pembimbing dan disahkan olehketua jurusan teknik mesin sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana

    S-1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

    Surakarta.

    Dipersiapkan oleh :

    Nama : SINU HATNOLO

    NIM : D. 200.07.0057

    Disetujui pada :

    Hari : ..

    Tanggal : ..

  • 3

    STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDAPADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN

    OBLIQUE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

    Sinu Hatnolo, Muh Alfatih Hendrawan, SupriyonoJurusan Teknik Mesin Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Surakarta

    Jl. Ahmad Yani Tromol Pos 1 Pabelan, KartasuraEmail: sinuhafiz@yahoo.com

    ABSTRAKSI

    Proses pembubutan adalah salah satu proses pemesinan yang palingbanyak dijumpai, dari bengkel kecil sampai industri manufaktur. Dan jugabanyak dilakukan dalam proses penelitian-penelitian untuk mempengetahuipengaruh-pengaruh yang ada dalam proses permesian tersebut, salahsatunya adalah parameter sudut potong. Pemvariasian sudut potong biasadilakukan untuk menigkatkan jumlah produksi karena akan mempercepatproses permesinan. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahuipengaruh parameter sudut potong 850, 900, dan 950, putaran mesin 490 rpm,650 rpm dan 950 rpm, gerak makan (feeding) 0,11 mm/rev dan 0,21 mm/revterhadap kekasaran permukaan hasil pembubutan dengan tipe pemotonganoblique.

    Material yang digunakan yaitu baja ST 37 dengan diameter 16 mmdan panjang 70 mm. Semua spesimen dibubut menggunakan mesin bubutmerk LA model 530x1100 buatan Taiwan dengan tipe pemotongan obliquedengan sudut potong 850, 900, dan 950, putaran mesin 490 rpm, 650 rpm dan950 rpm, gerak makan (feeding) 0,11 mm/rev dan 0,21 mm/rev. Pengujianyang dilakukan adalah uji kekasaran permukaan dengan Surfcorder SE 1700buatan Jepang.

    Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi sudut potong, putaranmesin dan gerak makan berpengaruh secara signifikan terhadap kekasaranpermukaan hasil pembubutan. Kondisi yang paling optimal terdapat padasudut potong 950 ,putaran mesin 950 rpm dan gerak makan 0,11 mm/revdengan nilai kekasaran 3,86 m.

    Kata Kunci : Oblique, Karbida, Kekasaran, Bubut, Sudut.

    mailto:sinuhafiz@yahoo.com

  • 4

    PENDAHULUAN

    Latar Belakang

    Proses pembubutan adalahsalah satu proses pemesinanyang paling banyak dijumpai, daribengkel kecil sampai industrimanufaktur. Pada prosesnyamesin bubut memerlukan sebuahpahat yang berfungsi sebagaipenyayat bahan. Pergerakan pahatinilah yang akan menentukanbentuk dari produk sesuai denganyang diinginkan.

    Pengaruh parameterpemesinan terhadap kualitaskekasaran permukaan Baja DF-3(AISI 01) yang dikeraskan. Hasildari analisa varian menunjukanbahwa kecepatan potong, lajupemakanan, kekerasan bendakerja dan kedalaman pemotongansecara statistik mempunyaipengaruh yang signifikan terhadapkekasaran permukaan. Interaksikecepatan potong dan kekerasanbenda kerja, kecepatan potong danlaju pemakanan serta kecepatanpotong dan kedalamanpemotongan juga tampakberpengaruh. Secara khususditemukan bahwa pada rangekekerasan 55.4 sampai 59.6 HRC.CBN mampu menghasilkankekerasan permukaan yang lebihbaik dibandingkan keramik,[Ganjar,dkk., 2005].

    Hasil komponen prosespembubutan terutama kekasaranpermukaan sangat dipengaruhioleh sudut potong pahat,kecepatan makan (feeding),kecepatan potong (cutting speed),tebal geram (depth of cut), dll,[Rochim, 1993].

    Tujuan Penelitian

    1. Untuk mengetahui pengaruhparameter bubut dengan sudutpotong utama 850, 900, 950,putaran mesin 490 rpm, 650rpm, 950 rpm dan kecepatanmakan 0,11 mm/rev dan 0,21mm/rev terhadap kekasaranpermukaan dengan tipepemotongan oblique.

    2. Mengetahui sudut potongutama yang paling optimal yangberpengaruh terhadap hasilkekasaran permukaan.

    3. Mengetahui putaran mesinyang paling optimal yangberpengaruh terhadap hasilkekasaran permukaan.

    4. Mengetahui gerak makan(feeding) yang paling optimalyang berpengaruh terhadaphasil kekasaran permukaan.

    Batasan Masalah1. Material yang digunakan yaitu

    jenis baja ST-37 dengandiameter 16 mm dan panjang70 mm.

    2. Pahat menggunakan pahatkarbida, dimana kondisi pahat

  • 5

    dianggap selalu sama padasaat proses pengujian.

    3. Tipe pemotonganmenggunakan tipe pemotonganOblique (miring).

    4. Pembubutan menggunakanmesin bubut merk LA model530x1100 buatan Taiwandengan parameter sudutpotong utama, putaran mesindan kecepatan makan.

    5. Putaran yang keluar dari mesindiasumsikan sesuai dengantabel mesin.

    6. Pengujian hasil percobaanmenggunakan pengujiankekasaran permukaan denganmenggunakan alat ujikekasaran Surfcorder SE 1700buatan Jepang.

    KAJIAN PUSTAKA

    Tinjauan Pustaka

    Jonoadji, N dan Dewanto, J(1999), dalam penelitiannyatentang pengaruh parameterpembubutan pada Baja S45Cdiameter 25,4 mm dan panjang 90mm dengan parameterpembubutan : untuk kecepatanpotong 150 m/menit, 175 m/menit,200 m/menit, untuk gerak makan0,1 mm/rev, 0,15 mm/rev, 0,12mm/rev dan radius pahat 0,4 mm,0,8 mm, 1,2 mm dan kedalamanpotong konstan 1 mm. Pengujianyang dilakukan uji kekasaranpermukaan (Surface Tester). Dari

    hasil pengujian kekasaranpermukaan didapatkan hasilbahwa faktor yang paling besarpengaruhnya adalah gerak makandan yang paling kecil pengaruhnyaadalah kecepatan potong. Gerakmakan bertambah besar makaakan menaikkan nilai Rasedangkan radius pahat (noseradius) dan kecepatan potong yangbertambah besar akanmenurunkan nilai Ra.

    Dasar Teori

    Pada proses permesinanpahat bergerak relatif terhadapbenda kerja dan menghasilkangeram (chip). Pergerakan berupagerak potong dan gerak makan.Perumusan yang digunakan :-Kecepatan potong:

    Vc =.n.d/1000 (mm/menit)(1)

    -Kecepatan pemakanan:

    Vf = f.n (mm/menit) .(2)

    -Lebar pemotongan:

    b = a/sin Kr (mm) (3)

    -tebal geram sebelum terpotong:

    h= f.sin Kr (mm) .(4)

    dimana :

    - n = putaran spindle (rpm)

    - d = diameter rat-rata (mm)

    - f = gerak makan (mm/rev)

    - a = kedalaman potong (mm)

  • 6

    - Kr = sudut potong utama (0)

    Gambar 1. Proses Bubut

    Sudut Potong

    Gambar 3. Sudut Potong

    Sudut potong utama yangsemakin kecil akan mengakibatkantebal geram sebelum terpotongmenjadi menurun dan menaikkanlebar geram. Dengan tebal geramyang kecil secara langsung akanmenurunkan temperaturpemotongan, sedangkan lebargeram yang semakin besar akanmempercepat proses perambatanpanas pada pahat sehinggatemperatur pahat akan relatifrendah. Dengan demikian unurpahat akan lebih tinggi atau

    dengan kata lain kecepatan potongdapat dipertinggi untuk menaikkanproses produksi.

    Pemotongan Miring (Oblique)

    Oblique cutting dapatditerapkan apabila luaspenampang geram sebelumterpotong yang sama makapanjang pemotongan akan lebihpanjang bila sudut potong < 900.Hal tersebut akan menyebabkanbidang kontak antara geramdengan bidang geram pahatmenjadi lebih luas sehinggamempercepat laju pembuanganpanas dan temperatur pahatmenjadi tidak begitu tinggi. Matapotong yang aktif memotong dapatlebih diperpanjang lagi dengancara sedikit dimiringkan, sudutmiring.

    Gambar 2. Pemotongan miring (Oblique)

    Kekasaran Permukaan

    Besarnya nilai kekasaranpermukaan yang terjadi dapatdihitung dengan rumus (Rochim,1993) :

    Ra = 2.dx (m) ..(5)Dimana:

  • 7

    Ra = kekasaran permukaan

    s = panjang sampel yang diuji

    hi = tinggi rata-rata kekasaran

    Gambar 3. Kekasaran Permukaan

    METODOLOGI PENELITIANTahap Penelitian

    Gambar 4. Diagram Alir Penelitian

    Langkah-langkah dalam penelitiansebagai berikut:1. Mencari referensi yang terkait

    dengan permasalahan prosespembubutan.

    2. Mempersiapkan bahan yangakan dilakukan pengujianbeserta alat ujinya.

    3. Melakukan eksperimenpembubutan dengan parameteryang sudah ditentukan.

    4. Melakukan pengujian denganbenda uji dan uji kekasaran.

    5. Hasil pengujian diolah /dianalisis dan kemudian ditarikkesimpulan.

    Bahan dan AlatBahan dan alat yang digunakanpada penelitian ini yaitu:1. Baja ST 37 dengan ukuran

    panjang 70 mm dan diameter 16mm.

    Gambar 5. Baja ST 37

    2. Pahat karbida.

    Gambar 6. Pahat Karbida

    Mulai

    Studi literatur

    Persiapan bahan dan alat

    n = putaranspindeln1 = 490 rpmn2 = 650 rpmn3 = 950 rpm

    Persiapan spesimen

    Proses pembubutan

    a = Kedalamanpotonga = 1 mm

    f = kecepatanmakanf1 = 0,11 mm/revf2 = 0,22 mm/rev

    Pengukuran tingkat kekasaran

    Analisis data

    Kesimpulan

    Kr = sudutpotongKr1 = 850

    Kr2 = 900

    Kr3 = 950

    Selesai

  • 8

    3. Mesin Bubut

    Gambar 7. Mesin Bubut

    Merk : LA

    Made in Taiwan

    Model : 530 x 1100

    Seri no : 08125

    Date : 2009 . 10

    Voltage : 380 Volt

    4. Mesin Uji Kekasaran

    Gambar 8. Mesin Uji Kekasaran

    Spesifikasi : Surfcorder SE 1700Made in JapanNo. Code : ME 15111 3Model : AS 1700Date : 1 1996

    HASIL DAN PEMBAHASANAnalisis Grafis

    Hasil dari penelitian yangsudah dilakukan didapatkanbeberapa spesimen kemudiandilakukan uji kekasaranpermukaan.

    Tabel 1. Data hasil pengujia