· Web viewPENGARUH KECEPATAN SPINDLE DAN FEEDING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-42 PADA...

PENGARUH KECEPATAN SPINDLE DAN FEEDING TERHADAP

KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-42 PADA BUBUT KONVENSIONAL

(STUDI OBSERVASI PADA PT. CAKRA PERKASA JAYAMULIA,

BANJARMASIN, KALIMANTAN SELATAN, INDONESIA)

PROPOSAL METODE PENELITIAN

(HMKK 538)

NAMA : MUHAMMAD FIKRI

NIM : H1F114042

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LALMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2016

i

TERIMAKASIH KEPADA

ii

Rektor Universitas Lambung Mangkurat

Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc

Wakil Rektor Bidang Perencanaan, Kerjasama dan Humas

Prof. Dr. Ir. H. Yudi Firmanul

Kepala Prodi Teknik Mesin

Achmad Kusairi S, ST,. MT., MM.

Mahasiswa

Muhammad Fikri

Wakil Rektor Bidang Akademik

Dr. Ahmad Alim Bachri, SE., M.Si

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan dan Alumni

Dr. Ir. Abrani Sulaiman, M,Sc

Wakil Rektor Bidang Umum dan Keuangan

Dr. Hj Aslamiah, M.Pd., Ph.d

Dosen Pengampuh

Prof. Dr. Qomariyatus Sholihah Amd. Hyp, ST, M.Kes.

Dekan Fakultas Teknik

Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, ST., MT

HALAMAN PERUNTUKKAN

Bismillahirrohmanirrohim

Alhamdulillahirobbil’lamin wabihi nasta’in wa’ala umuriddunya waddin,

asholatuwassala mu’ala asyrofil ambiyai wal mursalin, sayyidina wamaulana

muhammadin wa’ala ‘alihi wasohbihi ajma’in. Puji dan syukur saya ucapkan ke

hadirat Allah Subhanahu Wata’ala karena berkat limpahan rahmat dan karunia

dari-Nya jualah saya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini, shalawat serta

saslam tak lupa pula saya haturkan kepada junjungan saya nabi besar

Muhammad SAW beserta para sahabat, kerabat dan keluarga Beliau hingga

akhir zaman.

Karya ilmiah ini saya persembahkan untuk orang yang sangat saya cintai,

Ayahanda Fauzi Nurhendra, Ibunda Marlida, Adik Nurul Wafi’ah, dan yang saya

cintai Usti Nabila Fathin Habibah yang selalu memberikan semangat dalam

pengerjaan karya ilmiah ini, dan keluarga besar yang tidak bisa saya sebutkan

satu-persatu serta sahabat seperjuangan Teknik Mesin angkatan 2014 yang

telah memberikan dukungan dan semangat.

iii

RIWAYAT HIDUP

Muhammad Fikri, lahir pada tanggal 1 Juni 1996 di Banjarmasin,

Kalimantan Selatan. Anak sulung dari pasangan Fauzi Nurhendra dan Marlida.

Selama masa kanak-kanak sampai sekolah dasar bermukim di Banjarmasin, dan

setelah lulus sekolah dasar pindah ke desa Benua Lawas, Kecamatan Takisung,

Kabupaten Tanah Laut, Kalimantan Selatan. Sewaktu kecil menempuh

pendidikan di TK AR-Raudhah Banjarmasin dan melanjutkan sekolah dasar di

SDN Teluk Tiram 1 Banjarmasin, melanjutkan pendidikan sekolah menengah

pertama di MTs AL-Irsyad Gunung Makmur, kemudian melanjutkan pendidikan

ke SMKN 1 Takisung Jurusan Teknik Kendaraan Ringan dan lulus tahun 2014,

selama di bangku SMK aktif dalam beberapa organisasi sekolah, OSIS

(Organisasi Siswa Intra Sekolah) sebagai wakil ketua, dan PMR (Palang Merah

Remaja) SMKN 1 Takisung sebagai koordinator humas. Selama masa SMK juga

aktif mengikuti perkumpulan grup mulid habsyi At-Taufiq yang sering

mendapatkaan undangan untuk mengisi acara di dalam kota maupun luar kota.

Masuk perguruan tinggi tahun 2014, Program Studi Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Lambung Mangkurat, lewat jalur undangan atau SNMPTN,

selama di banggku kuliah aktif dalam organisasi kampus, FKI Ash-Shirath FT

Unlam (Forum Komunikasi Islam Ash-Shirath Fakultas Teknik Universitas

Lambung Mangkurat) sebagai koordinator biro musholla selama 2 periode

kepengurusan, dan di kepengurusan 2017 menjabat sebagai sekretris jendral

FKI Ash-Shirath.

Banjarbaru, 25 Oktober 2016

Penulis,

iv

Muhamad Fikri

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya sampaikan ke hadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan

Proposal Metode Penelitian ini, serta Shalawat dan Salam tak lupa pula saya

curahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, beserta sahabat,

kerabat, serta pengikut beliau hingga akhir zaman.

Proposal Metode Penelitian ini berjudul Pengaruh Kecepatan Spindle

Dan Feeding Terhadap Kekasaran Permukaan Baja ST 42 Pada Bubut

Konvensional (Studi Observasi Pada PT. Cakra Perkasa Jayamulia,

Banjarmasin, Kalimantan Selatan, Indonesia). Karya ilmiah ini adalah salah

satu tugas mata kuliah Metode Penelitian. Ucapan terimakasih yang sebesar-

besarnya saya haturkan kepada :

1. Ayah dan Ibu saya, Fauzi Nurhendra dan Marlida yang mana telah

meberikan dukungan baik berupa dana maupun ucapan semangat,

sehingga saya dapat mengerjakan proposal ini dengan lancar.

2. Istri saya, Usti Nabila Fathin Habibah, yang mana telah memberikan

dukungan dan semangat yang sangat besar dikaala saya mengalami

permasalahan dalam penulisan proposal ini.

3. Bapak Ach. Kusairi S., ST., MT., MM., selaku Ketua Program Studi Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat.

4. Ibu Prof. Dr. Qomariyatus Sholihah, Amd.hyp., ST., M.Kes., Selaku dosen

mata kuliah Metode Penelitian.

v

Proposal ini disusun untuk memenuhi persyaratan kelulusan mata kuliah

Metode Penelitian (HMKK 538) dan bisa menjadi pengetahuan serta pengenalan

bagi mahasiswa tentang dunia Manufaktur.

Saya menyadari bahwa dalam penyusunan proposal ini masih banyak

terdapat kekurangan, maka dari itu saya mengharapkan masukan dan saran

yang sifatnya membangun pada proposal ini sebagai bahan pertimbangan dalam

penyusunan proposal selanjutnya. Akhir kata, saya berharap semoga karya

ilmiah ini berguna bagi pengembangan ilmu dan teknologi khususnya bidang

teknik mesin dalam hal Manufaktur.

Banjarbaru, 25 Oktober

2016

Penulis

vi

DAFTAR ISI

Halaman

COVER...................................................................................................... i

UCAPAN TERIMAKASIH......................................................................... ii

HALAMAN PERUNTUKKAN.................................................................... iii

RIWAYAT HIDUP...................................................................................... iv

KATA PENGANTAR................................................................................. v

DAFTAR ISI.............................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN............................................................................ 1

1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1

1.2 Rumusan Msalah...................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah...................................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian...................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian.................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI.............................................................................. 6

2.1 Penelitian Terdahulu................................................................. 6

2.2 Definisi Permesinan.................................................................. 11

2.3 Mesin Bubut.............................................................................. 11

2.4 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut.................... 12

2.5 Pahat Bubut.............................................................................. 15

2.6 Baja........................................................................................... 16

2.7 Toleransi Dalam Proses Pembubutan...................................... 17

vii

2.8 Pengukuran Proses Kekasaran................................................ 18

BAB III METODE PENELITIAN................................................................ 19

3.1 Objek Penelitian........................................................................ 19

3.2 Alat Dan Bahan Penelitian........................................................ 19

3.3 Teknik Pengumpulan Data........................................................ 20

3.4 Jadwal Pelaksanaan Penelitian................................................ 24

DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 25

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Panjang permukaan benda kerja yang dilalui pahat setiap putaran.... 13

2. Gerak makan (f) dan kedalaman potong (a)........................................ 14

3. Proses permesinan yang dapat dilakukan pada Mesin Bubut : (a)

pembubutan pinggul (chamfering), (b) pembubutan alur (parting-off), (c)

pembubutan ulir (threading), (d) pembubutan lubang (boring), (e) pembuatan

lubang (drilling), dan (f) pembuatan kartel (knurling)........................... 14

4. Diagram Alir Penelitian........................................................................ 20

ix

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Industri manufaktur terus meningkat sejalan dengan

perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, hal tersebut dapat dilihat

dari peningkatan hasil produksi. Peningkatan hasil produksi harus

diimbangi dengan peningkatan kualitas hasil produksi. Ditemukannya

mesin-mesin produksi sangat membantu dalam peningkatan kualitas

tersebut terutama dalam pembuatan komponen-komponen mesin. Salah

satu hal penting dalam pembuatan komponen-komponen mesin adalah

pengerjaan logam atau metal work. Keberadaan mesin perkakas

produksi, menjadikan pengerjaan logam akan semakin efisien serta

dengan ketelitian yang tinggi. Dalam pengerjaan logam, mesin bubut

konvensional telah dikenal fungsi dan perannya untuk membuat suatu

komponen atau suku cadang (Indra Lesmono dan Yunus, 2013).

Mesin bubut konvensional merupakan mesin yang banyak

digunakan untuk proses permesinan, selain itu juga ada mesin frais,

skrup, grinding dan lain-lain, dan hamper mempunyai fungsi yang sama,

yaitu untuk memproduksi benda kerja yang outputnya haru rata dan

halus. Dari mesin-mesin konvensional diatas nantinya akan menghasilkan

suatu produk untuk menghasilkan produk. Mesin-mesin diatas diciptakan

untuk memproduksi suatu barang multiguna yang nantinya akan

digunakan lagi untuk memproduksi atau menghasilkan suatu barang yang

sering dikonsumsi atau digunakan masyarakat. Mesin bubut saat ini

1

semakin canggih sehingga semakin teliti barang yang dihasilkan (Gusti

Arifal Rachman dan Arya Mahendra Sakti, 2014).

Pada proses pembubutan terdapat bebrapa parameter seperti

kecepatan pemakanan, kecepatan pemotongan, kedalaman pemotongan,

geometri pahat dan rasio L/D. semua parameter tersebut brpengaruh

pada hasil akhir produk seperti kekasaran permukaan dan juga

kesilindrisan pada suatu poros. Kualitas hasil produk komponen dapat

dicapai dengan merubah kecepatan pemotongan dan rasio L/D yang

merupakan parameter di dalam proses permesinan bidang manufaktur.

Kemampuan mencapai kesilindrisan pada suatu produk, merupakan

tujuan utama pada proses pembubutan (Wahyu Dwi Anggoro, 2013).

Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas kekasaran permukaan

suatu benda kerja pada proses permesinan diantaranya adalah pisau

potong dalam proses pembuatannya, kecepatan penyayatan, posisi

senter yang tidak tepat, getaran mesin, perlakuan panas yang kurang

baik dan sebagainya. Pendingin juga tidak dapat lepas dari proses

permesinan, selain sebagai pendingin dan kesetabilan suhu benda kerja

maupun pahat, pendingin ini pula berpengaruh pada kualitas kekasaran

permukaan benda kerja (Andrias Maylana Pratama, 2016).

Pengaruh kecepatan spindle dan kedalaman pemakanan terhadap

kekasaran benda kerja terbaik adalah kombinasi antara kecepatan

pemotongan yang paling tinggi dan tingkat kedalaman pemakanan yang

paling rendah. Jadi, selain kecepatan pemotongan yang tinggi,

kedalaman pemakanan juga berpengaruh terhadap hasil kekasaran

benda kerja. Karena semakin rendah kedalaman pemakanan maka

semakin rendah tingkat kekasaran permukaan benda kerja (Faizal Abda’u

dan Arya Mahendra Sakti, 2014).

2

Penelitian ini melakukan proses bubut rata muka pada baja ST 42

dengan kedalaman pemakanan 0.1, 0.2 dan 0.3 mm dengan jenis pahat

yang digunakan adalah HSS Prohex. Kecepatan spindel mesin bubut

pada penelitian ini menggunakan variasi kecepatan yaitu 500 rpm, 800

rpm dan 1200 rpm.

PT.Cakra Perkasa Jayamulia adalah salah satu industry

manufaktur yang ada di Banjarmasin. Perusahaan ini merupakan salah

satu perusahaan yang masih menggunakan mesin bubut konvensional

sebagai alat produksi utama pada perusahaannya. Pada tahun 2013,

sekitar 5% dari 1630 pelanggan mengeluh tentang kekasaran permukaan

yang tidak sesuai dengan permintaan.

Banyaknya keluhan pelanggan tentang kekasaran permukaan yang

tidak sesuai dengan keinginan, maka perlu diadakan penelitian yang

berhubungan dengan tingkat kekasaran hasil proses pembubutan,

dengan mengambil judul “Pengaruh Kecepatan Spindle Dan Feeding

Terhadap Kekasaran Permukaan Baja St-42 Pada Bubut

Konvensional (Studi Observasi Pada Pt. Cakra Perkasa Jayamulia,

Banjarmasin, Kalimantan Selatan, Indonesia)”.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, maka dapat di ambil rimusan masalah

sebagai berikut :

a. Bagaimanakah pengaruh kecepatan spindel dan kedalaman

pemakanan terhadap kekasaran permukaan baja ST-42 pada proses

bubut konvensional.

3

b. Berapa besar perbandingan variabel kecepatan spindel dan

kedalaman pemakanan untuk mendapatkan hasil terbaik

1.3 Batasan Masalah

Agar dalam penyusunan penelitian ini lebih mengarah ke tujuan

penelitian, maka penelitian ini akan dibatasi pada pokok permasalahan

sebagai berikut :

a. Kecepatan spindel yang digunakan yaitu 500 rpm, 800 rpm dan 1200

rpm.

b. Kedalaman pemakanan yang digunakan yaitu 0.1, 0.2 dan 0.3 mm.

c. Penelitian ini melakukan proses bubut rata muka pada baja ST-42

dengan jenis pahat HSS Prohex.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Untuk mengetahui pengaruh kecepatan spindel dan kedalaman

pemakanan terhadap kekasaran permukaan baja ST-42 pada proses

bubut konvensional.

b. Untuk mengetahui besar perbandingan variabel kecepatan spindel

dan kedalaman pemakanan untuk mendapatkan hasil terbaik.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini memiliki manfaat bagi beberapa pihak yang terkait di

dalamnya, yaitu sebagai berikut :

a. Hasil penelitian ini digunakan untuk memperkaya bahan bacaan di

perpustakaan dalam meningkatkan pengetahuan dan sebagai bahan

studi perbandingan maupun acuan bagi peneliti lain yang

4

berkepentingan untuk mengkaji lebih lanjut tentang permasalahan

yang ada dan sejenis.

b. Bagi penelilti yaitu, mendapatkan kombinasi yang tepat antara

kecepatan spindel dan kedalaman pemakanan untuk mendapat hasil

pembubutan yang optimum dan dapat membandinkan besar variabel

kecepatan spindel dan kedalaman pemakanan untuk mendapatkan

hasil terbaik.

c. Bagi Universitas Lambung Mangkurat yaitu, sebagai bahan referensi

tambahan bagi yang ingin melakukan penelitian selanjutnya.

d. Bagi PT. Cakra Perkasa Jayamulia yaitu, sebagai salah satu informasi

atau masukan sehingga mampu menghasilkan pembubutan

menggunakan mesin bubut konvensional sebaik mungkin.

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Penelitian Terdahulu

Penelitian ini merujuk pada beberapa penelitian yang telah dilkukan

sebelumnya, yaitu oleh :

Wahyu Dwi Anggoro, Endi Sutikno dkk dari Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya pada tahun 2013 dengan judul

PENGARUH RATIO L/D DAN CUTTING SPEED TERHADAP

KESILINDRISAN BENDA KERJA HASIL FINISHING PADA PROSES

PEMBUBUTAN TIRUS DIVERGEN DENGAN BAHAN ALUMUNIUM

6061, didapatkan hasil sebagai berikut :

a. Cutting speed berpengaruh terhadap kesilindrisan permukaan benda

kerja hasil finishing pada proses pembubutan tirus pada Alumunium

6061. Rasio L/D berpengaruh terhadap kesilindrisan permukaan

benda kerja hasil finishing pada proses pembubutan tirus pada

Alumunium 6061.

b. Interaksi antara cutting speed dan rasio L/D berpengaruh secara

nyata terhadap kesilindrisan permukaan benda kerja hasil finishing

pada proses pembubutan tirus pada Alumunium 6061. Pada cutting

speed yang rendah, yaitu pada variasi cutting speed 87.92 mm/min

dan rasio L/D 3.37 sebesar 0.0106 mm. Sedangkan nilai kesilindrisan

tertinggi didapat pada variasi cutting speed 125.6 mm/min dan rasio

L/D 4.37 sebesar 0.0576 mm.

Indra lesmono dan Yunus dari Jurusan Teknik Mesin Produksi

Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya pada tahun 2013 dengan

6

judul PENGARUH JENIS PAHAT, KECEPATAN SPINDEL, DAN

KEDALAMAN PEMAKANAN TERHADAP TINGKAT KEKASARAN DAN

KEKERASAN PERMUKAAN BAJA ST.42 PADA PROSES BUBUT

KONVENSIONAL, didapatkan hasil sebagai berikut :

a. Jenis pahat terbaik adalah pahat bohler, karena menghasilkan

kekasaran permukaan paling rendah (3,28 μm), sedangkan pahat Jck

menghasilkan kekerasan permukaan paling tinggi (51,5 Kg/mm2).

b. Kekasaran permukaan terbaik atau paling rendah diperoleh dengan

kecepatan spindel 750 rpm, sedangkan kekerasan permukaan terbaik

atau paling tinggi diperoleh dengan kecepatan spindel 300 rpm.

c. Kedalaman pemakanan terbaik addalah 0,4 mm, karena

menghasilkan kekasaran permukaan paling rendah (3,28 μm), dan

kedalaman 0,8 mm karena menghasilkan kekerasan permukaan

paling tinggi (51,5 Kg/mm2).

d. Kekasaran permukaan terbaik diperoleh dengan jenis pahat paling

keras, kecepatan spindel paling tinggi, dan kedalaman pemakanan

paling rendah. Sedangkan kekerasan permukaan terbaik diperoleh

dari jenis pahat paling keras, kecepatan spindel paling rendah, dan

kedalaman pemakanan paling tinggi.

Gusti Arifal Rachman dan Arya Mahendra Sakti dari Jurusan

Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya

pada tahun 2014 dengan judul PENGARUH KEDALAMAN PEMAKANAN,

JENIS PENDINGINAN DAN KECEPATAN SPINDEL TERHADAP

KERATAAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 42 PADA

PROSES BUBUT KONVENSIONAL, didapatkan hasil sebagai berikut :

7

a. Kedalaman pemakanan terbaik adalah 0.1 mm. karena menghasilkan

kerataan dan kekasaran paling baik dengan nilai kerataan terkecil

66.7 μm dan nilai kekasaran terendah 2.11 μm.

b. Jenis pendinginan terbaik adalah menggunakan coolant. Karena

menghasilkan kerataan dan kekasaran paling baik dengan nilai

kerataan terkecil 66.7 μm dan nilai kekasaran terendah 2.11 μm.

c. Kecepatan spindel terbaik untuk kerataan adalah kecepatan spindel

412 Rpm menghasilkan kerataan terbaik dengan nilai terkecil 66.7 μm

dan kekasaran dengan kecepatan spindle 668 Rpm menghasilkan

nilai kakasaran terendah 2.11 μm.

d. Hasil pengujian menggunakan SPSS 20 menyatakan signifikan

dengan α = 0.05 menghasilkan P value 0.000. Pengujian kerataan

permukaan terbaik atau terendah adalah (66.7 μm) yang diperoleh

dari kedalaman pemakanan terkecil 0.1 mm, jenis pendinginan

menggunakan coolant dan kecepatan spindle terendah 412 Rpm.

Sedangkan kekasaran terbaik atau terkecil adalah (2,11 μm) yang

diperoleh dari kedalaman pemakanan terkecil 0.1 mm, jenis

pendinginan menggunakan coolant dan kecepatan spindle tertinggi

668 Rpm.

Faizal Abda’u dan Arya Mahendra Sakti dari Jurusan Teknik Mesin

Produksi pada tahun 2014 dengan judul PENGARUH JENIS PAHAT,

JENIS PENDINGINAN DAN KEDALAMAN PEMAKANAN TERHADAP

KERATAAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 42 PADA

PROSES BUBUT RATA MUKA, didapatkan hasil sebagai berikut :

a. Jenis pahat terbaik untuk kerataan adalah jenis pahat HSS Probex.

Karena menghasilkan kerataan paling baik dengan nilai kerataan

terkecil 16.7 μm dan nilai kekasaran terendah 3.14 μm. Hasil

8

pengujian menggunakan SPSS 20 dan Minitab 16 menyatakan

signifikan dengan ɑ = 0.05 menghasilkan P value 0.000.

b. Jenis pendinginan terbaik adalah menggunakan coolant. Karena

menghasilkan kerataan dan kekasaran paling baik dengan nilai

kerataan terkecil 16.7 μm dan nilai kekasaran terendah 3.14 μm. Hasil

pengujian menggunakan SPSS 20 dan Minitab 16 menyatakan


c. Kedalaman pemakanan terbaik adalah 0.1 mm. karena menghasilkan

kerataan dengan kekasran paling baik dengan nilai kerataan terkeci

16.7 μm dan nilai kekasaran terendah 3.14 μm. Hasil pengujian

menggunakan SPSS 20 dan Minitab 16 menyatakan signifikan

dengan ɑ = 0.05 menghasilkan P value 0.000.

d. Pengujian kerataan permukaan terbaik atau terendah adalah (16.7

μm) yang diperoleh dari kedalaman pemakanan terkecil 0.1 mm, jenis

pendinginan menggunakan coolant dan jenis pahat HSS Prohex.

Sedangkan kekasaran terbaik atau terkecil adalah (3.14 μm) yang

diperoleh dari kedalaman pemakanan terkecl 0.1 mm, jenis

pendinginan menggunakan coolant dan jenis pahat HSS Prohex.

Hasil pengujian menggunakan SPSS 20 dan Minitab 16 menyatakan


Andrias Maylana Pratama dari Jurusan Teknik Mesin FAkultas

Teknik Universitas Persatuan Guru Republik Indonesia Kediri pada tahun

2016 dengan judul PENGARUH KADAR CAMPURAN PENDINGIN DAN

VARIASI KECEPATAN PENYAYATAN BAJA ST 37 PADA MESIN

BUBUT KONVENSIONAL TERHADAP KEKASARAN BENDA KERJA,

didapatkan hasil sebagai berikut :

9

a. Dari hasil penelitian yang diperoleh bawasanya kecepatan potong

berpengaruh terhadap hasil kualitas permukaan benda kerja. Ada

perbedaan tingkat kekasaran permukaan hasil pembubutan terhadap

variasi kecepatan potong. Semakin tinggi kecepatan potong yang

digunakan maka hasil kualitas semakin baik. Kecepatan potong yang

tinggi mengakibatkan menurunya gaya potong dan luas penampang

bidang geser. Pada saat putaran spindel tinggi maka kecepatan

potong akan sejalan dan mengakibatkan luas penampang semakin

sempit, penyempitan luas penampang yang dihasilkan akan

berpengaruh semakin baik pada hasil kualitas permukaan. Terbukti

bahwa pada putaran 720 Rpm menghasilkan kualitas kekasaran

terbaik yaitu 1,541 μm, 2,166 μm dan 2,258 μm.

b. Pada hasil pencampuran media pendingin yang digunakan ada

perbedaan tingkat kekasaran permukaan, semakin pekat campuran

media pendingin maka kualitas benda kerja akan semakin baik pula.

Cairan pendingin juga mampu menurunkan gaya potong dan

memperhalus permukaan benda kerja yang dibubut. Selain itu, cairan

pendingin juga mampu sebagai pembersih beram dan melumasi

material supaya terlindung dai korosi. Terbukti pada campuran

soulube oil (1:2) menghasilkan kualitas permukaan terbaik yaitu

2,611 μm, 2,448 μm dan 1,541 μm.

c. Dalam gabungan antara kecepatan potong dan media pendingin

ditemukan bahwa hasil kekasaran yang paling baik adalah kecepatan

putar 720 rpm dan perbandingan media pendingin 1:2 yaitu 1,541 μm.

Dari hasil pengukuran didapatkan dengan menggunakan kecepatan

potong yang rendah menghasilkan kualitas permukaan yang kurang

baik karena mengakibatkan gaya pemotongan yang semakin tinggi.

10

Semakin tinggi kecepatan putar, kecepatan potong dan perbandingan

media pendinginnya lebih pekat maka nilai hasil kekasaran yang

dihasilkan akan semakin rendah.

2.2 Definisi Proses Permesinan

Proses permesinan adalah proses pembentukan geram (chips)

akibat perkakas (tools), yang dipasangkan pada mesin perkakas

(machine tools), bergerak relative terhadap benda kerja (work piece) yang

dicekam pada daerah kerja mesin perkakas (Rochim Taufiq, 2007;1).

Proses permesinan termasuk dalam klasifikasi proses pemotongan logam

merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah bentuk suatu

produk dari logam (komponen mesin) dengan cara memotong,

mengupas, atau memisah.

Marsyahyo (2003), menyatakan bahwa proses pemesinan

merupakan suatu proses untuk menciptakan produk melalui tahapan-

tahapan dari bahan baku untuk diubah atau diproses dengan cara-cara

tertentu secara urut dan sistematis agar menghaslkan suatu produk yang

berfungsi.

2.3 Mesin Bubut

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas

yang dalam proses kerjanya bererak memutar benda kerja dan

menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat

benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin proses

produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja yang berrbentuk

silindris. Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan

11

mesin-mesin yang dikkontrol dengan computer (Computer Numerically

Controlled) ataupun control numeric (Numerical Control) dan karena jenis

mesin konvensional mutlak diperlukan keterampilan manual dari

operatornya.

Fungsi utama mesin bubut konvensional adalah untuk

membuat/memproduksi benda-benda berpenampang silindris, misalnya

poros lurus, poros bertingkat (step shaft), poros tirus (cone shaft), poros

beralur (groove shaft), poros berulir (screw shaft), dan berbagai bentuk

permukaan silindris lainnya, misalnya anak buah catur (raja, ratu, pion

dan lain-lain). Dilihat dari segi dimensinya, mesin bubut konvensional

dibagi dalam beberapa kategori, yaitu : mesin bubut ringan, mesin bubut

sedang, mesin bubut standar, dan mesin bubut berat. Mesin bubut berat

digunakan untuk pembuatan benda kerja yang berdimensi besar, terbagi

atas mesin bubut beralas panjang, mesin bubut lantai, mesin bubut tegak

(Wirawan Sumbodo, 2008)

2.4 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut

Tiga parameter utama pada setip proses bubut adalah kecepatan

putar spindel (speed), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth

of cut). Faktor yangn lain seperti bahan benda kerja dan jenis pahat

sebenarnya juga memiliki pengaruh yang cukup besar, tetapi tiga

parameter di atas adalah bagian yang bisa diatur oleh operator langsung

pada mesin bubut.

Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu

utama (spindel) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai

putaran per menit (rotations per minute, rpm). Akan tetapi yang

diutamakan dalam proses bubut adalah kecepatan potong (cutting speed

atau v) atau kecepatan benda kerja dilalui oleh pahat/keliling benda kerja.

12

Secara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling

benda kerja dikalikan dengan kecepatan putar atau :

v= πdn1000…………………………………………………………….(2.1)

Di mana :

v = kecepatan potong (m/menit)

d = diameter benda kerja (mm)

n = putaran benda kerja (putaran/menit)

Gambar 2.1. Panjang permukaan benda kerja yang dilalui pahat setiap putaran

(Sumber : Teknik Pemesinan, Widarto, 2008)

Dengan demikian kecepatan potong ditentukan oleh diameter

benda kerja. Selain kecepatan potong direntukan oleh diameter benda

kerja faktor bahan benda kerja dan bahan pahat sangat menentukan

harga kecepatan potong. Pada dasarnya pada waktu proses bubut

kecepatan potong ditentukan berdasarkan bahan benda kerja dan pahat.

Harga kecepatan potong sudah tertentu, misalnya untuk benda kerja Mild

Steel dengan pahat dari HSS, kecepatan potongnya antara 20 sampai 30

m/menit.

Gerak makan, f (feed), adalah jarak yang ditempuh oleh pahat

setiap benda kerja berputar satu kali, sehingga satuan f adalah

mm/putaran. Gerak makan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin,

material benda kerja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama

13

kehalusan permukaan yang diinginkan. Gerak makan biasanya ditentukan

dalam hubungannya dengan kedalaman potong a. Gerak makan tersebut

berharga sekitar 1/3 sampai 1/20 a, atau sesuai dengan kehalusan

permukaan yang dikehendaki.

Gambar 2.2. Gerak makan (f) dan kedalaman potong (a)(Sumber : Teknik Pemesinan, Widarto, 2008)

Kedalaman potong a (depth of cut), adalah tebal bagian benda

kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang

dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong. Ketika pahat

memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang 2a,

karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi,

akibat dari benda kerja yang berputar.

Pada mesin bubut dapat juga dilakukan proses permesinan yang

lain, yaitu bubut dalam (internal turning), proses pembuatan lubang

dengan mata bor (drilling), proses memperbesar lubang (boring),

pembuatan ulir (thread cutting), dan pembuatan alur (grooving/parting-

off). Proses tersebut dilakukan di Mesin Bubut dengan bantuan/tambahan

peralatan lain agar proses permesinan bisa dilakukan.

14

Gambar 2.3. Proses permesinan yang dapat dilakukan pada Mesin Bubut : (a) pembubutan pinggul (chamfering), (b) pembubutan alur (parting-off), (c) pembubutan ulir (threading), (d) pembubutan lubang (boring), (e) pembuatan lubang (drilling), dan (f) pembuatan kartel (knurling).(Sumber : Teknik Pemesinan, Widarto, 2008)

2.5 Pahat Bubut

Pahat bubut merupakan salah satu alat potong yang sangat

diperlukan pada proses pembubutan, karena pahat bubut dengan

berbagaai jenisnya dapat membuat benda kerja dengan berbagai bentuk

sesuai tuntutan pekerjaan misalnya, dapat digunakan untuk membubut

permukaan / facing, rata, bertingkat, alur, champer, tirus, memperbesar

lubang, ulir dan memotong. Kemampuan / performa pahat bubut dalam

melakukan pemotongan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya, jenis bahan / material yang digunakan, geometris pahat

bubut, sudut potong pahat bubut dan bagaimana apakah teknik

penggunaanya sudah sesuai petunjuk dalam katalog. Apabila beberapa

faktor tersebut di atas dapat terpenuhi berdasarkan standar yang telah

ditentukan, maka pahat bubut akan maksimal kemampuannya /

performanya. Setiap pabrik pembuat pahat bubut biasanya pada buku

katalognya selalu mencantumkan spesifikasi dan klasifikasi produk

buatannya, diantaranya mencantumkan kode standar yang digunakan

misalnya dengan standar ISO 513 (gurupujaz.wordpress.com)

Macam-macam pahat bubut dilihat dari jenis material / bahan yang

digunakan meliputi : Baja karbon, Baja kecepatan tinggi / Hgh Speed

Steels (HSS), Paduan cor nonferro (cast nonferrous alloys; cast

carbides), Karbida (cemented carbides; hardmetals), Keramik (ceramics),

15

CBN (cubic boron nitrides), dan Intan (sintered diamonds & natural

diamond).

Baja kecepatan tinggi / High Speed Steel (HSS) ditemukan sekitar

tahun 1898, dengan unsur paduan Crome (Cr) dan Tungsten / wolfram

dengan melalui proses penuangan (molten metallurgy) selanjutnya

dilakukan pengerolan atau penempaan dibentuk menjadi batang segi

empat atau silinder. Pada kondisi masih bahan (raw material), baja

tersebut diproses secara permesinan menjadi berbagai bentuk pahat

bubut. Setelah proses perlakuan panas dilaksanakan, kekerasannya akan

menjadi cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk kecepatan potong

yang tinggi yaitu sampai dengan tiga kali kecepatan potong pahat CTS.

Baja kecepatan tinggi (High Speed Steel - HSS) apabila dilihat dari

komposisinya dapat dibagi menjadi dua, yaitu Baja kecepatan tinggi (High

Speed Steel - HSS) Konvensional dan Baja kecepatan tinggi (High

Speed Steel – HSS) Spesial.

HSS Konvensional terbagi menjadi dua, yaitu :

a. Molibdenum HSS

b. Tungsten HSS

HSS Spesial terbagi menjadi enam, yaitu :

a. Cobalt Added HSS

b. High Vanadium HSS

c. High Hardess Co HSS

d. Cast HSS

e. Powdered HSS

f. Coated HSS

2.6 Baja

16

Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar

dengan beberapa elemen lainnya, termasuk karbon. Kandungan unsur

karbon dalam baja berkisar antara 0,2% hingga 2,1% berat sesuai grade-

nya. Elemen berikut ini selalu ada dalam baja, yaitu : karbon, mangan,

fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan aluminium.

Selain itu, ada elemen lain yang ditambahkan untuk membedakan

karakteristik antara beberapa jenis baja, diantaranya : mangan, nikel,

krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan niobium. Dengan

memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai

jenis kualitas baja bisa didapatkan. Fungsi karbon dalam baja adalah

sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada sisi

Kristal (crystal lattice) atom besi. Baja karbon ini dikenal sebagai baja

hitam karena berwarna hitam, banyak digunakan untuk peralatan

pertanian misalnya sabit dan cangkul.

2.7 Toleransi Dalam Proses Pembubutan

Toleransi adalah dua batas penyimpangan ukuran yang diijinkan.

Toleransi pada dasarnya dibedakan menjadi tiga macam, yakni toleransi

ukuran, toleransi geometrik dan konfigurasi kekasaran permukaan.

Toleransi memegang peranan yang vital pada proses produksi

dikarenakan sangat sulitnya membuat suatu alat atau benda sesuai

dengan ukuran yang tepat, karena menyangkut ketelitian dalam proses

pengerjaannya. Besarnya toleransi ditentukan oleh ISO / R286 (system

ISO untuk limit dan suaian) agar sesuai dengan persyaratan fungsional

dan untuk keseragaman.

ISO menetapkan 18 toleransi standar, yakni mulai dari IT 01, IT 0,

IT 1, IT 2, sampai dengan IT 16. Secara garis besar, gambaran secara

17

umum dari hubungan antara pengelompokkan kualitas toleransi ini

dengan proses pengerjaannya adalah sebagai berikut :

a. Kualitas 1 - 4 adalah untuk pengerjaan yang sangat teliti. Misalnya

pembuatan alat ukur, instrument optik dan lain-lain.

b. Kualitas 5 - 11 adalah untuk proses permsinan biasa, termasu untuk

komponen-komponen yang mampu tukar.

c. Kualitas 12 - 16 adalah untuk proses pengerjaan yang kasar, seperti

pengecoran, penempaan, pengerolan dan sebagainya.

2.8 Pengukuran Proses Kekasaran

Pengukuran adalah suatu proses mengukur atau menilai kualitas

seesuatu yang belum diketahui dengan cara membandingkan, dengan

acuan standar atau menguji dengan suatu alat. Pada dasarnya ada dua

metode pokok pengukuran yaitu pengukuran langsung dan pengukuran

tidak langsung.

Pengukuran langsung adalah pengukuran yang dilakukan secara

langsung dengan membandingkan sesuatu atau benda dengan besaran

atau ukuran standar. Pada pengukuran langsung hasil pengukurannya

dapat dibaca langsung pada alat ukur yang digunakan, beberapa alat

ukur tersebut adalah surface tester dab dial indicator. Pengukuran tidak

langsung adalah pengukuran yang menggunakan sistem kalibrasi dimana

tidak digunakan standar ukuran secara langsung namun melibatkan

beberapa komponen pengukuran yang merupakan satu system

pengukuran.

18

BAB III

METODE PENELITIAN

c.1 Objek Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2016 – Desember

2016. Penelitian dilakukan di dua tempat, yaitu pengerjaan benda uji di

PT. Cakra Perkasa Jayamulia, Banjarmasin, Kalimantan Selatan,

Indonesia, sedangkan pengujian kekasaran permukaan dilaksanakan di

Lab. Manufaktur Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Lambung Mangkurat.

c.2 Alat dan Bahan Penelitian

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut :

a. Alat

Alat yang digunakan dalam peneliltian ini terdiri dari :

1. Mesin Bubut KRISBOW KW 15-486

2. Alat ukur kekasaran permukaan benda (surface roughness tester)

3. Jangka sorong

4. Gergaji besi

5. Penggaris besi

6. Pahat bubut

19

b. Bahan

Pada penelitian ini bahan yang digunakan adalah Baja ST 42

dengan diameter awal 50 mm dan panjang 150 mm.

c.3 Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini dapat digambarkan

dengan bagan aliran proses eksperimen sebagai berikut :

20

Mulai

Persiapan Bahan

Uji Kekasaran

Data Kekasaran

Analisa Data

Kesimpulan

Selesai

Putaran Spindel

Kedalaman Feeding

500 rpm 800 rpm 1200 rpm 0.1 mm 0.3 mm0.2 mm

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian(Sumber : Dokumentasi Pribadi)

Adapun proses pengumpulan data dari penelitian ini akan di

uraikan dalam tahapan-tahapan di bawah ini :

a. Tahap 1 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 500

rpm dan kedalaman feeding 0.1 mm.

1) Persiapkan bahan yang akan digunakan dalam proses

pembubutan.

2) Pasang bahan pada kepala tetap mesin bubut.

3) Hidupkan mesin bubut dan senterkan bahan yang berada pada

kepala tetap mesin bubut.

4) Matikan mesin bubut dan setting kecepatan putaran spindel

sebesar 500 rpm dan kedalaman feeding 0.1 mm.

5) Hidupkan mesin bubut dan mulai pengerjaan bahan.

b. Tahap 2 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 500



pembubutan.




4) Matikan mesin bubut dan setting kecepatan putaran spindel 500



21

c. Tahap 3 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 500



pembubutan.







d. Tahap 4 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 800



pembubutan.







e. Tahap 5 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 800



pembubutan.




22




f. Tahap 6 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 800



pembubutan.







g. Tahap 7 pembubutan mengggunakan kecepatan putaran spindel

1200 rpm dan kedalaman feeding 0.1 mm.

1) Persiapkan bahan yang akan digunakan dalam dalam proses

pembubutan.







h. Tahap 8 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 1200


23


pembubutan.





rpm dan kedaalaman feeding 0.2 mm.


i. Tahap 9 pembubutan menggunakan kecepatan putaran spindel 1200



pembubutan.




4) Matikan mesin bubut dan setting kecepatan putarn spindel 1200

rpm dan kedalaman feeding 0.3 mm


c.4 Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Adapun pelaksanaan penelitian ini dilaksanakan seperti pada tabel

berikut ini :

Jadwal September Oktobe

r

November Desembe

r

Januari Februari

Persiapan

Observasi

24

Studi

Literatur

Pembuatan ProposalPengerjaan penelitianLaporan penelitian

DAFTAR PUSTAKA

Abda’u Faizal dan Mahendra S. Arya, 2014, Pengaruh Jenis Pahat, Jenis Pendinginan dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kerataan dan Kekasaran Permukaan Baja ST 42 Pada Proses Bubut Rata Muka, JTM, Volume 03, Universitas Negeri Surabaya.

Arifal R. Gusti dan Mahendra S. Arya, 2014, Pengaruh Kedalaman Pemakanan, Jenis Pendinginan dan Kecepatan Spindel Terhadap Kerataan dan Kekasaran Permukaan Baja ST 42 Pada Proses Bubut Konvensional, JTM, Volume 02, Universitas Negeri Surabaya.

Arikunto, Suharsimi, 2006, Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik, Jakarta : Rineka Cipta.

Callister D. William, 2000, Fundamental Of Material Science And Engineering.

Crayonpedia, 2007, Teknik Permesinan, http://id.crayonpedia.org/wiki/Teknik Permesinan, Diakses pada tanggal 15 November 2016.

Dwi A. Wahyu, 2013, Pengaruh Cutting Speed dan Rasio L/D Terhadap Kesilindrisan Benda Kerja Hasil Finishing Pada Proses Pembubutan Tirus Divergen Dengan Aluminium 6061, Jurnal Konsentrasi Teknik Produksi, Universitas Brawijaya.

Effendi, Hoiri, Mesin Bubut Konvensional SMK PGRI 1 Ngawi, www.grisamesin.wordpress.com, Diakses pada tanggal 15 November 2016.

Effendi, 2000, Pengaruuh Perlakuan Panas Terhadap Perubahan Kekerasan dan Struktur Mikro Material Ni – Hard IV, UNAND, Padang.

Gerling, 1965, All About Machine Tools, New Delhi : Willey Eastern.

Kalpakjian, Serope, 1984, Manufacturing Processes For Engineering Material, 1985, Canada : Addison-Wesley.

25

http://www.grisamesin.wordpress.com/

http://id.crayonpedia.org/wiki/Teknik

Lesmono Indra dan Yunus, 2013, Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel, dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Tingkat Kekasaran dan Kekerasan Permukaan Baja ST 42 Pada Proses Bubut Konvensional, JTM, Volume 01, Universitas Negeri Surabaya.

Marsyahyo, Eko, 2003, Mesin Perkakas Pemotongan Logam, Malang : Toga Mas.

Maylana P. Andrias, 2016, Pengaruh Kadar Campuran Prndingin dan Variasi Kecepatan Penyayatan Baja ST 37 Pada Mesin Bubut Konvensional Terhadap Kekasaran Benda Kerja, Artikel Skripsi, Universitas Nusantara PGRI Kediri.

Mubarok, Fahmi, 2008, Metallurgy Laboratory Mechanical Engineering, Dept ITS, Surabaya.

Muin, Syamsir, 1986, Dasar-Dasar Perencanaan dan Mesin-Mesin Perkakas, CV. Rajawali Press, Jakarta-Indonesia

Munadi, Sujudi, 1998, Dasar Dasar Metrologi, Jakarta.

Narbuko, Cholid dan Achmadi Abu, 2005, Metodologi Penelitian, Jakarta : Bumi Aksara.

PN. Rao, 2000, Manufacturing Technology Metal Cutting and Mahine Tool, International Edition, Mac Graw-Hill, Singapore.

Terheidjen C.van, Harun, 1996, Alat-Alat Perkakas. Bandung : Bina Cipta.

Rochim Taufiq, 1993, Teori Dan Teknologi Proses Pemesinan, Jakarta.

Sumbodo Wirawan, dkk, 2008, Teknik Poduksi Mesin Industri Jilid 2, Jakarta : Direktorat Pembinaan sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional.

Surdia T. Dan Saito S., 2000, Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta : PT. Pradnya Paramitha

Supardi, dkk, 2010, Panduan Penulisan Skripsi Program S1, Surabaya : Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya.

Syamsir, 1986, Dasar-dasar Perencanaan Perkakas, Jakarta : Rajawali Mas.

Widarto, 2008, Teknik Pemesinan Jilid 1, Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.

26

LAMPIRAN

27

· Web viewPENGARUH KECEPATAN SPINDLE DAN FEEDING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-42 PADA...

Documents

Transcript of · Web viewPENGARUH KECEPATAN SPINDLE DAN FEEDING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST-42 PADA...