PENGARUH VARIASI KECEPATAN POTONG, LAJU PEMAKANAN DAN KEDALAMAN PEMAKANAN PADA MESIN BUBUT TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA ST 37

Artikel Skripsi Universitas Nusantara PGRI Kediri

PENGARUH VARIASI KECEPATAN POTONG, LAJU PEMAKANAN DAN KEDALAMAN PEMAKANAN PADA MESIN BUBUT TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA ST 37

SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (S.T) Program Studi Teknik Mesin

OLEH : MOHAMMAD BAIHAQI NPM: 12.1.03.01.0088

FAKULTAS TEKNIK (FT) UNIVERSITAS NUSANTARA PERSATUAN GURU REBUPLIK INDONESIA UN PGRI KEDIRI 2016

Mohammad Baihaqi | 12.1.03.01.0088 Fakultas Teknik – Prodi Mesin

simki.unpkediri.ac.id || 1||








PENGARUH VARIASI KECEPATAN POTONG, LAJU PEMAKANAN DAN KEDALAMAN PEMAKANAN PADA MESIN BUBUT TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA ST 37 Mohammad Baihaqi 12.1.03.01.0088 Fakultas Teknik – Prodi Mesin [email protected] Irwan Setyowidodo, S.Pd., M.Si. dan Dr. Suryo Widodo, M.Pd. UNIVERSITAS NUSANTARA PGRI KEDIRI ABSTRAK Mohammad Baihaqi : Pengaruh Variasi Kecepatan Potong, Laju Pemakanan Dan Kedalaman Pemakanan Pada Mesin Bubut Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda Kerja ST 37, Skripsi, Mesin, Fakultas Teknik UNP Kediri, 2016.

Penelitian ini dilatar belakangi hasil pengamatan dan pengalaman peneliti, bahwa proses pembubutan terutama permukaan sangat dipengaruhi oleh sudut potong pahat, kecepatan makan (feeding), kecepatan potong (cutting speed), kedalaman pemotongan (depth of cut) dan lain-lain. Pada proses pembubutan kekasaran dari hasil pekerjaan merupakan hal yang sangat penting. Permasalahan penelitian ini adalah bagaimanakah pengaruh variasi kecepatan potong, laju pemakanan dan kedalaman pemakanan pada penggunaan proses bubut terhadap tingkat kekasaran permukaan benda kerja ST 37? Penilitian ini menggunakan metode faktorial 2k k adalah variable. Variable yang digunakan dalam penilitian ini adalah kecepatan potong (50 m/min dan 80 m/min), kedalaman pemakanan (0,3 mm dan 0,7 mm) dan gerak makan (0,07 mm/rev - 0,09 mm/rev). Kesimpulan hasil penelitian ini adalah kecepatan potong dan kedalaman pemakanan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kekasaran permukaan, sedangkan laju pemakanan tidak berpengaruh signifikan terhadap kekasaran permukaan. Karena kecepatan potong dan kedalaman pemakanan mempunyai F-value lebih besar dari Ftabel. Berdasarkan simpulan hasil penelitian ini, direkomendasikan: Untuk mendapatkan kekasaran permukaan yang optimum adalah dengan menggunakan kecepatan potong yang tinngi dan kedalaman pemakan yang rendah sedangkan untuk laju pemakanan dapat disetting pada kondisi maksimal karena tidak berpengaruh signifikan terhadap kekasaran permukaan. Pada penelitian ini kekasaran permukaan yang optimum di dapatkan sebesar 1,90 µm pada kondisi percobaan; kecepatan potong 80 m/min (paling tinggi), gerak makan 0,09 mm/rev (paling tinggi) dan kedalaman pemakan 0,3 mm (paling rendah).

Kata kunci: bubut, kecepatan potong, laju pemakanan, kedalaman pemakanan kekasaran permukaan.

sebagian material dalam bentuk geram

A. PENDAHULUAN Proses

bubut

merupakan

proses

pembentukan material dengan membuang Mohammad Baihaqi | 12.1.03.01.0088 Fakultas Teknik – Prodi Mesin

akibat adanya gerak relatif pahat terhadap benda kerja, dimana benda kerja diputar



pada spindle dan pahat dihantarkan ke

halus. Pada penelitian ini, dilakukan untuk

benda kerja secara translasi (Kalpakjian &

memperoleh

Schmid: 2001). Kalpakjian & Schmid

pembubutan

(2001) mengatakan bahwa parameter yang

pemotongan logam menggunakan mesin

sangat menentukan kekasaran permukaan

bubut konvensional dengan mata pahat

adalah kedalaman pemakanan (depth of

potong HSS (high speed steel) dan tanpa

cut), laju pemakanan (feed rate) dan

menggunakan cairan pendingin. Dimana

kecepatan potong. Demikian pula Rochim,

dalam

(1983) bahwa hasil komponen proses

membuat

pembubutan terutama permukaan sangat

permukaan dengan meggunakan metode

dipengaruhi oleh sudut potong pahat,

full factorial dari jenis material yang

kecepatan makan (feeding), kecepatan

tergolong baja karbon rendah (low carbon

potong

steel) seperti baja ST 37 yang pada

(cutting

speed),

kedalaman

pemotongan (depth of cut) dan lain-lain. Pada proses pembubutan kekasaran dari hasil pekerjaan merupakan hal yang sangat

penting.

Kualitas

pembubutan

data

hasil

yaitu

proses

suatu

pelaksanaannya spesimen

umumnya

dari

proses

penulis uji

digunakan

akan

kekasaran

pada

industri

otomotif. B. METODE PENELITIAN Penelitian

ini

Laboratorium

yang digunakan seperti misalnya pahat

Teknik Universitas Negeri Malang pada

bubut High Speed steel (HSS) dan karbida.

tanggal

Perkembangan cutting tool seperti pahat

menggunakan metode faktorial 2k k adalah

bubut jenis carbide, CBN, keramik, dan

variable. Variable yang digunakan dalam

inserts tool sudah semakin maju. Meskipun

penilitian ini adalah kecepatan potong (50

demikian, jenis pahat konvensional salah

m/min dan 80 m/min), kedalaman pemakanan

satunya jenis pahat HSS (high speed steel) masih tetap digunakan (Rochim, 1993). Oleh karena itu, Kekerasan permukaan

Juni

Mesin

di

logam sangat dipengaruhi oleh jenis pahat

29

Teknik

dilaksanakan

2016.

Fakultas

Penilitian

ini

(0,3 mm dan 0,7 mm) dan gerak makan (0,07 mm/rev - 0,09 mm/rev).

1. Alat dan bahan

(roughnees) merupakan ketidakteraturan

a. Material benda kerja yang digunakan

konfigurasi suatu permukaan ditijau dari

pada penelitian ini adalah material

profilnya. Maksudnya dari konfigurasi

Baja ST-37. Material ini memiliki

adalah batasan yang memisahkan benda

dimensi Ø35 x 150 mm.

pada sekelilingnya (Munadi, 1980). Salah

b. Pahat bubut HSS.

satu karateristik geometris yang ideal dari

c. Mesin Bubut Manual.

suatu komponen adalah permukaan yang Mohammad Baihaqi | 12.1.03.01.0088 Fakultas Teknik – Prodi Mesin



d. Mitotuyo Surface Roughness Tester.

b. Prosedur Percobaan

e. Mistar ingsut.

 Langkah-langkah

eksperimen

yang

f. Meja rata.

akan dilakukan pada penelitian ini

g. V-blok.

untuk

h. Dial indicator dan Pemegangnya.

permukaan dan keausan pahat adalah

mendapatkan

kekasaran

2. Rancangan Percobaan

sebagai berikut:

Tabel 1 Variabel bebas dan pengaturan

1) Menyiapkan spesimen uji yang meliputi:

level

penyesuaian

ukuran,

perataan, pembersihan spesimen dari kotoran- kotoran yang dapat mengganggu proses pemotongan dan penomoran spesimen. 2) Mempersiapkan bahan ST 37 Ø35 x 150 mm,sebanyak 10 spesimen. a. Faktor dan Level Penelitian

3) Menyiapkan perlengkapan mesin

Faktor dan level penelitian yang diguakan

bubut

tampak pada Tabel 2 sedangkan matrik

daintaranya: pahat bubut rata HSS,

penelitiannya ditunjukan pada tabel 2.

kunci chuck dan tool post.

Tabel 2 Matrik Penelitian

yang

dibutuhkan

4) Menyeting pahat HSS. Pahat dicekam pada tool post dengan kondisi mata potong keluar sepanjang kurangf lebih 30 mm sehingga tidak over hang. Semua pahat disetting pada kondisi yang sama. 5) Memasang material benda kerja. Material

Pengambilan

data

eksperimen

mesin

dipasang bubut

pada

dengan

chuck kondisi

dilakukan secara acak dengan kombinasi

panjang pemotongan 150 mm dan

parameter

melakukan

mengacu

pada

rancangan

pemeriksaan

bahwa

percobaan yang sesuai dengan matrik

benda kerja berada pada posisi

penelitian pada Tabel 2 Pengacakan ini

terpusat.

dilakukan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak Minitab 16. Mohammad Baihaqi | 12.1.03.01.0088 Fakultas Teknik – Prodi Mesin

6) Menghidupkan mesin bubut dan menyeting

parameter-parameter simki.unpkediri.ac.id || 1||


yang telah ditetapkan sesuai dengan

permukaan pada specimen uji yang

rancangan eksperimen.

sama. Hal ini dilakukan berulang

7) Melaksanakan proses pembubutan

hingga mendapatkan 1 data nilai

sesuai kombinasi parameter pada

kekasaran aritmatika (Ra) untuk

spesimen uji sepanjang 100 mm.

pada tiap spesimen uji.

8) Melepaskan benda kerja dari ragum setelah proses pemotongan selesai.

C. PEMBAHASAN Tabel 3 Hasil pengukuran kekasaran

9) Melepas pahat bubut HSS pada

permukaan

pemegang pisau. 10) Mengulang langkah ketiga hingga kedelapan untuk spesimen dan kombinasi parameter berikutnya.  Langkah –langkah dari pengukuran kekasaran permukaan adalah sebagai berikut: 1) Lakukan

kalibrasi

sensor pada

surface roughness tester.

Sumber:hasil

2) Letakan specimen uji pada V-blok. 3) Ujung

sensor

dari

pengukuran

pada

eksperimen.

surface

roughness tester disentuhkan pada

Dari hasil data diatas menunjukan bahwa

specimen uji.

hasil kekasaran permukaannya normal,

4) surface roughness tester diaktifkan untuk

melakukan

proses

karena masih di range angka tingkat kekasaran 1,6 µm sampai 6,3 µm.

pengukuran kekasaran permukaan

1. Uji Kenormalan

sepanjang 5 mm.

H0 ditolak jika p-value lebih kecil dari pada

5) hasil kekasaran permukaan dapat dilihat pada layar display surface

 = 0,05.Gambar 4.1 menunjukan bahwa dengan uji Kolmogorov-Smirnov.

roughness tester. 6) Specimen uji dibebaskan dari ujung sensor surface roughness tester untuk diletakan pada permukaan. 7) Langkah ketiga hingga keenam diulang mendapatkan

kembali hasil

untuk kekasaran.


Gambar 1 Plot uji distribusi normal pada respon kekasaran permukaan simki.unpkediri.ac.id || 2||


adalah kecepatan potong dan kedalaman 2. Uji Identik

pemakanan.

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa residual tersebar secara acak disekitar harga nol dan tidak membentuk pola tertentu. Dengan demikian

asumsi

residual

identik

terpenuhi.

Gambar 3 Gambar pengaruh masingmasing parameter uji terhadap kekasaran permukaan Pada gambar 3 dapat dijelaskan bahwa: Gambar 2 Plot residual kekasaran permukaan versus fitted values Table 4 Anailis variasi variable proses terhadap kekasaran permukaan

1. Kecepatan potong semakain cepat semakin halus permukaan dengan berpengaruh yang signifikan (nilai F > Ftabel). 2. Kedalaman

pemotongan

semakin

banyak semakin kasar permukaan berpengaruh cukup signifikan secara statistic (nilai F > Ftabel). 3. Gerak makan semakin besar gerak makan semakin kasar permukaan tapi Nilai Fhitung yang lebih besar dari F(0,05;1,14)

tidak ada pengaruh yang signifikan

= 4,60 menunjukkan bahwa variable proses

(nilai F < Ftabel)

tersebut mempunyai pengaruh signifikan terhadap kekasaran permukaan. Dari tabel 3

menunjukan

bahwa

nilai

F-value

kecepatan potong (V) sebesar

13.56

D. KESIMPULAN Berdasarkan hasil eksperimen dan analisis

yang

telah

dilakukan,

maka

sedangkan nilai F-value laju pemakanan

penelitian yang berjudul pengaruh variasi

(f) sebesar

kecepatan

0.31 dan nilai F-value

potong,

gerak

makan

dan

kedalaman pemakanan (a) sebesar 7.77.

kedalaman pemakanan pada mesin bubut

Dapat

yang

terhadap tingkat kekasaran benda kerja ST

yang signifikan

37 terhadap kekerasan permukaan dapat

disimpulkan

mempunyai

pengaruh

bahwa

diambil kesimpulan sebagai berikut :




1. Untuk

mendapatkan

permukaan dengan

yang

kekasaran

optimum

menggunakan

adalah

kecepatan

potong yang tinngi dan kedalaman pemakan yang rendah sedangkan untuk laju pemakanan dapat disetting pada kondisi

maksimal

berpengaruh

karena

signifikan

tidak terhadap

kekasaran permukaan. 2. Pada

eksperimen

ini

kekasaran

permukaan yang optimum di dapatkan sebesar

1,90

µm

pada

Child, dkk. 2000. Metal Machining Theory and Aplication. New York: Jonh Wiley & Sons Inc.

kondisi

Davis, J. R 1995. ASM Speciality Handbook. Tool Materials. Ohio: ASM Internasional. Dieter, G., terjemahan oleh Sriati Djeprie. 1987. Metalurgi Mekanik,Jilid 1, edisi ke-tiga. Jakarta: Erlangga. Febrian. 2008. MengembangkanModel Matematika T.Q Dan Mrr Sebagai Parameter Karateristik Performa Pahat Bagi Memperoleh Kondisi Pemotongan Optimum, Medan: Usu Repository.

percobaan; kecepatan potong 80 m/min (paling tinggi), gerak makan 0,09 mm/rev (paling tinggi) dan kedalaman pemakan 0,3 mm (paling rendah).

Fowlkes, William Y. dan Creveling, Clyde M., 1995, Engineering Methods for Robust Product Design Using Taguchi Methods in Technology and Product Development. New York: Addison - Wesley Publishing Company.

DAFTAR PUSTAKA Amstead, B.H. 1970. Teknologi Mekanik. Jakarta: Erlangga. Asmed dan Yusri. 2010. Pengaruh Parameter Pemotongan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Bubut Material ST 37, Jurnal teknik Mesin, Vol. 7, No. 2. Bagus, dkk. 2013, Pengaruh jenis pahat bubut terhadap kekasaran permukaan hasil pem pada bahan Stainlees steel, Jurnal Energi dan manufaktur Vol 6, No1 April. Bimbing Atedi dan Djoko Agustono. 2005. Standar Kekasaran Permukaan Bidang Pada Yoke Flange Menurut ISO R 1320 Dan DIN 4768 Dengan memperhatikan Nilai Ketidakpastiannya. Volume 6, No.2.


Hadimi. 2008. Pengaruh Perubahan Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Pada Prose Pembubutan. Vol. 11, N0.1. Hicks, Philip E. 1994. Industrial Engineering and Management. Tokyo: A New Perspective. McGraw-Hill. Irawan, N. Dan Astuti, S. P. Minitab 16. Yogyakarta: Andi Juanda. 2008. Karakteristik Aus Pahat Karbida Berlapis Pada Proses Pembubutan Kering Bahan Otomotif. Medan: USU Repository. Kalpakjian, S. Dan Steven, R. S. 2001. Manufacturing Processes for Engineering Materials. New Jersey: Prentice Hall.



Kalpakjian, S. Dan Steven, R. S. 2008. Manufacturing Processes for Engineering Materials 5th Edition. New Jersey: Prentice Hall.

Rochim, T. 1993. Teori & Teknologi Proses Permesinan Laboratorium Produksi Dan Metalurgi Industri. Bandung: Jurusan Teknik Mesin ITB.

Lie, Raul. A. 2014. Pengaruh Variasi Kecepatan Potong Dan Kedalaman Potong Pada Mesin Bubut Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda Kerja ST 41. Malang: Universitas Negeri Malang.

Rochim, T. 1993. Proses Pemesinan. Bandung: HEDSP.

Montgomery, D. C. 2005. Design and analysis of experiments 6th Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc. Montgomery, D. C. 2009. Design and Analysis of Experimen 7th Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc. Munadi, S. 1980. Dasar-Dasar Metrologi Industri. Jakarta: Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan. Paridawati. 2015.Pengaruh Kecepatan Dan Sudut Potong Terhadap Kekasaran Benda Kerja Pada Mesin Bubut. (online), tersedia: http://ejournal.unismabekasi.ac.id, diunduh 31 Januari 2016. Park, S.H. 1996. Robust Design and Analysis for Quality EngineeringFirst Edition.London: Chapman & Hall. Prasetyo, A. B 2015. Aplikasi Metode Taguchi Pada Optimasi Parameter Permesinan Terhadap Kekasaran Permukaan Dan Keausan Pahat HSS Pada proses Bubut Material ST 37. Jurnal. Kediri: UNP. Rochim, T. 1983. Teori dan Teknologi Proses PemesinanLaboratorium Teknik Produksi dan Metrologi Industri. Bandung: Jurusan Teknik Mesin FTIITB.


Rochim, T. 2001. Spesifikasi, Metrologi, dan Kontrol Kualitas Geometrik. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Schey, J. A. 2000. Introduction to Manufacturing Processes. Tokyo: McGraw-Hill. Setyawan, F. B. 2011. Pengaruh Geometri Sudut Pahat High Speed Steel (HSS) Terhadap Umur Pahat Dan Penyusutan Stadard Operating Procedure (SOP) Pengasahan Pahat Pada Proses Bubut Aluminium Paduan Rendah. Surakarta: Universitas Sebelas Maret. Schönmentz, dkk. 1977. Fachkunde Für Metallberufe Metallbearbeitung Mit Maschinen, Drehen, Fräsen, Schleifen, Hobeln Und Stossen, Räumen, Feinstbearbeitung. Wina: Bohmann Verlag AG. Sudjana. 1985. Desain Eksperimen edisi II. Bandung: Tarsito. Sumbodo, W. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Surdia, T. Saito, S. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: PT Pradnya Paramita. Widarto. 2008. Teknik Pemesinan. Jakarta: Depdiknas.


PENGARUH VARIASI KECEPATAN POTONG, LAJU PEMAKANAN DAN KEDALAMAN PEMAKANAN PADA MESIN BUBUT TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA ST 37

Recommend Documents