STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES ...

download STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES ...

of 14

  • date post

    13-Jan-2017
  • Category

    Documents

  • view

    218
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES ...

  • 1

    NASKAH PUBLIKASI

    TUGAS AKHIR

    STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN

    ORTHOGONAL TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

    Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

    Universitas Muhammadiyah Surakarta

    disusun :

    ARDIYAN SUSARNO

    NIM :D 200 07 0049

    JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

    2012

  • 2

  • 3

    STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN

    ORTHOGONAL TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

    Ardiyan Susarno, Muh Alfatih Hendrawan, Supriyono

    Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

    Jl. Ahmad Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura Email: dieon88@yahoo.com

    ABSTRAKSI Di dalam proses pemesinan, kualitas yang baik dan waktu yang singkat menjadi sangat penting ketika material dikerjakanmenjadi suatu produk. Pemilihan parameter sudut potong yang tepat untuk digunakan sangat penting dilalukan agar kualitas permukaan yang disyaratkan dapat terpenuhi.

    Pada penelitian ini dilakukan dengan cara memvariasikan kecepatan potong, sudut potong, gerak makan dan kedalaman pemakanan, sebagai tolak ukur adalah kekasaran permukaan (Surface Roughness). Proses pemesinan dilakukan dengan kedalaman 1 mm dengan memvariasikan kecepatan potong, gerak maka dan, sudut potong, dari benda kerja ST 37 yang mempunyai diameter 16 mm dengan panjang 70 mm dan dibubut sepanjang 30 mm mengunakan pahat HSS. Setelah benda kerja dibubut, kemudian benda kerja diukur kekasaran permukaanya dengan mengunakan alat uji kekasaran (Roughness).

    Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa putaran mesin, gerak makan, sudut potong, dan kedalaman pemakanan berpengaruh seknifikan terhadap kekasaran permukaan, pada percobaan sudut potong 850, 900 dan 950, secara grafis menunjukan kekasaran permukaan tertinggi terdapat pada sudut potong 850 dengan nilai kekasaran permukaan rata-rata 7,25 m dan nilai kekasaran permukaan terendah ada pada sudut potong 950 dengan nilai kekasaran permukaan rata-rata 3,9 m, putaran mesin 230 rpm, 490 rpm dan 650 rpm. Secara grafis nilai kekasaran terendah terdapat pada putaran 650 rpm dengan nilai kekasaran permukaan rata-rata 3,9 m dan nilai kekasaran permukaan tertinggi terdapat pada putaran 230 rpm dengan nilai kekasaran rata-rata 7,25 m, feeding 0,14 mm/rev dan feeding 0,21 mm/rev, secara grafis nilai kekasaran permukaan lebih rendah terdapat pada feeding 0,11 mm/rev dengan nilai kekasaran rata-rata 4,4 m dan nilai kekasaran permukaan tertinggi terdapat pada feeding 0,21 mm/rev dengan nilai kekasaran permukaan rata-rata 6,9 m.

    Kata Kunci: Orthogonal, Bubut, Kekasaran, Hss.

  • 4

    PENDAHULUAN

    Latar Belakang

    Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, suatu hasil produksi harus di imbangi dengan peningkatan kualitas hasil produksi, khususnya pada proses produksi yang menggunakan mesin-mesin perkakas seperti mesin bubut, mesin skrap, mesin frais dan mesin bor. Ditemukanya mesin-mesin produksi akan mempermudah dalam pembuatan komponen-komponen mesin. Adanya mesin perkakas produksi, pembuatan komponen mesin akan semakin efisien dan dengan ketelitian yang sangat tinggi.

    Berdasarkan hasil-hasil

    penelitian mengenai kekasaran permukaan, ada beberapa factor yang menyebabkan terjadinya kekasaran permukaan diantaranya adalah sudut pemotongan pahat, adhesi dan beberapa proses lainya. Factor ini sangat berpengaruh dan hal ini dipacu oleh beban mekanik atau termal sehingga terjadi kekasaran pada permukaan.

    Sudut pemotongan pahat merupakan salah satu hal yang dapat mempengaruhi hasil pengerjaan pembubutan. Kualitas permukaan potong tergantung pada kondisi pemotongan, dengan pemakaian standarisasi kecepatan potong dan sudut pemotongan kemungkinan akan didapata hasil kerataan yang sesuai. Pada penelitian ini dengan

    adanya variasi sudut pemotongan akan diperoleh perbandingan kehalusan permukaan pada proses pembubutan rata.

    Dari latar belakang yang telah diuraikan di depan maka penelitian lebih menitikberatkan pada pengaruh sudut pemotongan pada pahat HSS terhadap kehalusan permukaan pada proses bubut pemotongan orthogonal dengan spesimen baja karbon, dengan alasan bahwa penentuan sudut pemotongan yang digunakan pada proses pembubutan berpengaruh dalam menentukan kehalusan permukaan yang dihasilkan dan beberapa praktek pembubutan.

    Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui pengaruh

    parameter bubut dengan sudut potong utama 850, 900, 950, putaran mesin 230 rpm, 490 rpm, 650 rpm dan kecepatan makan 0,14 mm/rev dan 0,21 mm/rev terhadap kekasaran permukaan dengan tipe pemotongan orthogonal.

    2. Untuk mengetahui pengaruh sudut potong terhadap kekasaran permukaan.

    3. Untuk mengetahui pengaruh putaran mesin terhadap kekasaran permukaan.

    4. Untuk mengetahui sejauh mana pengaruh gerak makan (feeding) yang bervariasi terhadap tingkat kekasaran permukaan.

  • 5

    Batasan Masalah 1. Material yang digunakan yaitu

    jenis baja ST-37 dengan diameter 16 mm dan panjang 70 mm.

    2. Pahat menggunakan pahat Hss, dimana kondisi pahat dianggap selalu sama.

    3. Tipe pemotongan menggunakan tipe pemotongan Orthogonal.

    4. Pembubutan menggunakan mesin bubut merk LA model 530x1100 buatan Taiwan dengan parameter sudut potong utama, putaran mesin dan kecepatan makan.

    5. Putaran Mesin yang keluar dari mesin diasumsikan sesuai dengan tabel mesin.

    6. Pengujian hasil percobaan menggunakan pengujian kekasaran permukaan dengan menggunakan alat uji kekasaran Surfcorder SE 1700 buatan Jepang.

    KAJIAN PUSTAKA Tinjauan Pustaka

    Pengaruh sudut potong utama pahat hss terhadap daya potong logam (besi cor kelabu) pada proses bubut. Dari hasil penelitian menunjukan bahwa semakin besar sudut potong utama akan menyebabkan kecepatan mata potong menurun dengan demikian dapat di asumsikan bahwa kecepatan mata potong (gaya radial Fx ) semakin kecil maka tingkat kekasaranya akan semakin kecil pula (Yohanes Rampo 2011).

    Pengaruh variable pemotongan terhadap kualitas

    permukaan produk dalam meningkatkan produktifitas, dimana parameter yang digunakan salah satunya adalah gerak makan (feeding). Dari hasil penelitiannya menyatakan bahwa faktor yang paling besar mempengaruhi kekasaran permukaan pada proses bubut adalah gerak makan (feeding) dan yang paling kecil mempengaruhinya adalah kecepatan potong, dimana jika gerak makan semakin besar akan menaikan nilai kekasaran permukaan (Ra) sedangkan kecepatan potong yang bertambah besar akan menurunkan nilai kekasaran permukaan (Ra). Maka kesimpulannya jika dibandingkan dengan penelitian ini memiliki kesamaan hasil penelitian, dimana semakin besar nilai gerak makan (feeding) maka kekasaran permukaan juga semakin besar. (Ichlas Nur dan Andriyanto, 2009)

    Dasar Teori

    Pada proses permesinan

    pahat bergerak relative terhadap

    benda kerja dan menghasilkan

    geram (chip). Pergerakan berupa

    gerak potong dan gerak makan.

    Perumusan yang digunakan :

    Kecepatan potong:

    Kecepatan pemakanan:

    Lebar pemotongan:

    tebal geram sebelum terpotong:

  • 6

    dimana : n = putaran spindle (rpm) d = diameter rat-rata (mm) f = gerak makan (mm/rev) Bubut konvensional

    Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin, kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar. Umumnya pahat bubut dalam keadaan diam, pada perkembangannya ada jenis mesin bubut yang berputar alat potongnynya, sedangkan benda kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat potong akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja mudah dibentuk sesuai yang diinginkan.

    Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan mesin-mesin yang dikontrol dengan komputer (Computer Numerically Controlled) ataupun kontrol numerik (Numerical Control) dan karena jenis mesin konvensional mutlak diperlukan keterampilan manual dari operatornya. Pada kelompok mesin bubut

    konvensional juga terdapat bagian-bagian otomatis dalam pergerakkannya bahkan juga ada yang dilengkapi dengan layanan sistim otomasi baik yang dilayani dengan sistim hidraulik, pneumatik ataupun elektrik. Ukuran mesinnyapun tidak semata-mata kecil karena tidak sedikit mesin bubut konvensional syang dipergunakan untuk mengerjakan pekerjaan besar seperti yang dipergunakan pada industri perkapalan dalam membuat atau merawat poros baling-baling kapal yang diameternya mencapai 1000 mm.

    Parameter pada proses bubut

    1. Kecepatan potong, berhubungan dengan kecepatan putar dan diameter awal. Persamaan kecepatan potong :

    1000

    NDv o

    Do = diameter awal

    N = kecepatan putar (rpm)

    2. Gerak makan, diatur dengan tuas pemilih gerak makan. Arah gerak makan bisa aksial (pada reduksi diameter dan pembuatan ulir) atau radial (pada facing)

    3. Kedalaman potong, tidak boleh terlalu dalam karena pemotongan yang terlalu dalam akan menyebabkan pahat cepat rusak

    4. Waktu potong berhubungan dengan panjang pemesinan

    5. Panjang pemesinan menentukan waktu potong dengan persamaan

  • 7

    rf

    LT

    T = waktu potong (menit) L = panjang pemesinan (mm) fr = feed rate (mm/menit)