STUDI GEOMETRI PERMUKAAN BENDA KERJA TERHADAP KECEPATAN POTONG PADA PROSES BUBUT Oleh: Rosehan 1) E-mail:
[email protected]
Abstraction High cutting speed, included material design and cutting tool, on turning machinery processing have developed in a several Industry. Parametric's classification, which occur with high speed processing machine system and will evaluate with cutting force and surface roughness. Basic principals on this paper are make a comparison cutting force, chip's ratio and sharing force material, therefore surface roughness of turning processing products could be analyse. Keywords :High Cutting Speed
I.
PENDAHULUAN Dalam industri pemesinan, proses pemotongan logam merupakan suatu proses yang sangat penting, dimana proses tersebut dapat merubah suatu geometri menjadi geometri produk yang diinginkan. Pemesinan konvensional dibandingkan pemesinan dengan kecepatan potong tinggi menunjukkan pengurangan waktu produksi dan mengakibatkan suatu peningkatan efisiensi proses manufaktur. Oleh karena itu kecepatan potong tinggi sangat berarti secara ekonomis.
profil puncak ke profil dasar, nilai hmax didapat berdasarkan pada suatu simulasi dinamik yang merupakan fungsi kecepatan potong (Vc), kedalaman potong (ap), gerak makan (fn), radius pahat (rβ) dan frekwensi pribadi (x), sebagaimana ditunjukkan pada persamaan berikut ini (Jang D.Y., 1992:254): Untuk x lebih besar 150 Hz: hmax =
2
(1)
Proses pembubutan termasuk dalam klasifikasi proses pemotongan dengan mesin perkakas menggunakan pahat bermata potong tunggal. Komponen mesin banyak diproduksi dari proses pembubutan yang memerlukan ketelitian. Adapun ketelitian ini meliputi karateristik geometri mencakup dimensi bentuk sempurna dan kekasaran permukaan benda kerja. Secara teoritis kekasaran permukaan (Ra) merupakan fungsi dari gerak makan dan geometri pahat untuk berbagai kecepatan potong. Berdasarkan pada suatu simulasi dinamik, kekasaran permukaan merupakan fungsi kecepatan potong , kedalaman potong, gerak makan, radius pahat
I.2. Latar Belakang Kualitas komponen dapat dicapai dengan teknologi kecepatan potong tinggi yang dipergunakan pada banyak bidang manufaktur. Kecepatan potong tinggi mengurangi waktu kontak antara pahat dengan benda kerja, dikarenakan kontak yang rendah dapat dicapai, beban panas pada bahan pahat berkurang dan mengakibatkan umur pahat bertambah. Kemampuan mencapai suatu ketentuan kekasaran pada permukaan yang dibubut kerapkali merupakan kebutuhan utama, pada pembubutan memanjang yang didefinisikan 1
124.3 ⋅ f n rβ
Staf Pengajar pada FT UNTAR
1
dan frekwensi pribadi pahat (Jang D.Y., 1992:254). Kekasaran permukaan benda kerja juga dipengaruhi oleh kekerasan material, geometri produk, keausan pahat, cairan emulsi dan kemampuan mesin perkakas melakukan pemotongan. Kecepatan potong tinggi akan mempengaruhi sudut geser (φ). Sudut geser merupakan fungsi dari gaya pemotongan yang mempengaruhi kekasaran permukaan.
II.
II.1. Kekasaran permukaan Kekasaran permukaan yang dihasilkan oleh proses pemesinan adalah pengaruh kombinasi dari dua bagian terpisah, yaitu: Kekasaran ideal (ideal roughness), ini diakibatkan dari geometri pahat dan gerak makan (feed). Fenomena geometri dan besaran minimum terjadi ketidakrataan yang diakibatkan oleh proses pemesinan. Kekasaran sesungguhnya (natural roughness), beberapa faktor yang penyebabnya, selain geometri pahat, gerak makan dan kondisi pemotongan antara lain; formasi BUE (Build-Up Edge) dan getaran pada mesin itu sendiri.
I.2. Tujuan Penelitian Mengkaji secara exprimental pengaruh kecepatan potong terhadap kekasaran permukaan. I.3. Metode Penelitian Pada dasarnya penelitian ini dititik beratkan pada proses pembubutan pada kecepatan potong tinggi terhadap material benda kerja berbentuk silindris, dengan tujuan untuk memperoleh korelasi antara kekasaran permukaan dan variabel proses pemotongan. Penelitian ini menggunakan mesin bubut CNC yang dilengkapi dengan informasi pembebanan pada sumbu-sumbu dan poros utamanya. Setiap tingkat kecepatan potong dilakukan delapan kali pengujian yang masing-masing dilakukan pengukuran lima kali. Untuk data beban pemesinan hanya dilakukan satu kali setiap pengujian. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap percobaan, secara grafis digambarkan seperti berikut ini: Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh kecepatan potong tinggi
Beban sumbu X, Z dan poros utama (spindel)
Percobaan I Melakukan pembubutan memanjang
Kekasaran permukaan, Ra
Percobaan II Melakukan pengukuran kekasaran permukaan
Tebal geram, ct
Percobaan III Pengukuran tebal geram
TINJAUAN PUSTAKA
II.2. Kekasaran Ideal Kekasaran ideal menunjukkan hasil akhir yang baik dapat diberikan oleh proses pemesinan, gambar 2.1 berikut ditunjukkan geometri permukaan dari proses pembubutan menggunakan pahat tanpa radius dan pahat dengan radius Pada gambar 2.1, tinggi maksimum ketidakrataan dapat dihitung dengan. persamaan: Pahat tanpa radius, tinggi maksimum (Venkatesh V.C., 1996:351): hmax =
fn cot κ + cot γ
(2)
Pahat radius, tinggi maksimum(Ghosh A, 1986: 270): h max =
fn2 8 ⋅ rβ
dimana: hmax : tinggi max ketidakrataan : gerak makan fn : sudut.potong utama κ : sudut potong bantu γ : radius pahat rβ
ap, fn, Vc, d
Program NC
Analisis
Kesimpulan
Gambar 1.1. Ilustrasi prosedur Percobaan
(a) pahat tanpa radius 2
(3) [µm] [mm/r] o [ ] o [ ] [mm]
profil referensi Rp
profil tengah
Rt profil terukur profil dasar panjang sampel, L(mm)
Gambar 2.2. ilustrasi profil permukaan 9) parameter permukaan, yaitu yang berhubungan dengan dimensi pada arah tegak, yaitu (Rochim T., 1985: 63): 1. kedalaman total (peak to valley height/total height), Rt (µm); adalah jarak antara profil referensi dan referensi dasar, 2. kedalaman perataan (depth of surface smoothness/peak to mean line), Rp (µm); adalah jarak rata-rata antara profil referensi dengan profil tengah, 3. kekasaran rata-rata aritmetis (mean roughness index/center line average, CLA), Ra (µm); adalah harga rata-rata aritmetis dari harga absolutnya jarak antara profil terukur dengan profil tengah, 4. kekasaran rata-kwadratis (root mean square height), Rg (µm); adalah akar dari jarak kwadrat rata-rata antara profil terukur dengan profil tengah. Secara teoritis dapat dimisalkan bentuk suatu profil permukaan, kemudian menghitung parameter permukaan berdasarkan rumus matematisnya. Tabel berikut ini adalah contoh beberapa bentuk profil teoritis dengan perbandingan harga-harga parameter.
(b) Pahat radius Gambar 2.1. Geometri permukaan kekasaran ideal pada pembubutan II.2. Kekasaran sesungguhnya Pada operasi sebenarnya, beberapa variasi faktor yang merugikan mempengaruhi hasil akhir. Diantaranya yang sangat penting; pembentukan dari BUE (Built-Up Edge) dan getaran. Bila kondisi pemotongan dipilih dengan tepat, chatter (getaran) dapat dihindari. Setelah formasi BUE tergantung pada kondisi pemotongan (kering atau basah) dan kecepatan potong itu diperkirakan. Untuk suatu kondisi pemotongan, kekasaran sesungguhnya akan berubah-ubah terhadap kecepatan potong. Kecuali untuk kecepatan potong sangat rendah, intensitas formasi BUE berkurang terhadap kecepatan potong, dan juga tinggi maksimum dari ketidakrataan permukaan juga diakibatkan penurunan kecepatan potong (Ghosh A, 1986: 270). II.1. Parameter permukaan Untuk memperoleh profil suatu permukaan, maka jarum peraba (stylus) dari alat ukur harus digerakkan mengikuti lintasan yang berupa garis lurus dengan jarak yang telah ditentukan terlebih dahulu. Panjang lintasan ini disebut dengan panjang pengukuran (tranversing length). Sesaat setelah jarum bergerak dan sesaat sebelum jarum berhenti maka secara elektronis alat ukur melakukan perhitungan berdasarkan data yang dideteksi oleh jarum peraba. Bagian dari panjang pengukuran dilakukan analisa dari profil permukaan disebut dengan panjang sampel (sampling length). Berdasarkan profil-profil seperti pada gambar, maka dapat didefinisikan beberapa
Tabel 2.1. Beberapa profil teoritis dengan harga parameter (Rochim T., 1985: 67) Bentuk profil teoritis
3
Rp
Ra
Rg
Rg
Rt
Rt
Rt
Ra
0.5
0.318
0.353
1.11
0.5
0.25
0.289
1.15
0.33 0.667
0.256 0.256
0.298 0.298
1.16 1.16
0.2 0.8
0.214 0.214
0.266 0.266
1.23 1.23
0.5
0.25
0.33
1.25
Panjang sampel yang harus digunakan sewaktu mengukur kekasaran permukaan adalah 0.8 mm. Harga suatu parameter permukaan dapat berubah jika dipergunakan panjang sampel yang berlainan. Oleh karena itu dianjurkan untuk menggunakan suatu panjang sampel yang tertentu sesuai dengan tingkat harga kekasaran Ra sebagaimana tabel 2.2. berikut ini :
III.4. Parameter pemesinan: Kondisi operasi pemesinan untuk pengerjaan akhir pada proses pembubutan memanjang dengan material S50C adalah sebagai berikut: dia. pemotongan (d): 88 mm s/d 58 mm panjang pemotongan (Lt) : 80 mm kedalaman potong (ap) : 0.5 mm kec. pot.: (Vc): 1350 m/min s/d 600 m/min : 0.2 mm/r gerak makan (fn) Kriteria ganti pahat: beban pemotongan Data pemesinan untuk setiap tingkat kecepatan potong dapat dilihat pada tabel 3.1. berikut ini:
Tabel 2.2. Panjang sampel terhadap kekasaran permukaan (Rochim T., 1985: 71) Ra [mm] 50 25 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025
Angka kelas kekasaran N 12 N 11 N 10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1
Panjang sampel [mm] 8
Tabel 3.1, Data pemesinan
2.5
Data pemesinan No. Vc [m/min] Vf [m/min] n [r/min] d [mm] 1 1350 976.63 4883.15 88 2 1300 962.33 4811.65 86 3 1250 947.35 4736.74 84 4 1200 931.64 4658.18 82 5 1150 915.14 4575.69 80 6 1100 897.80 4488.98 78 7 1050 879.54 4397.69 76 8 1000 860.29 4301.47 74 9 950 839.98 4199.91 72 10 900 818.51 4092.55 70 11 850 795.77 3978.86 68 12 800 771.66 3858.29 66 13 750 746.04 3730.19 64 14 700 718.76 3593.81 62 15 650 689.67 3448.35 60 16 600 658.57 3292.85 58 17 550 625.25 3126.25 56 18 500 589.46 2947.31 54 19 450 550.92 2754.60 52 20 400 509.29 2546.47 50 21 350 464.20 2321.00 48 22 300 415.19 2075.93 46 23 250 361.71 1808.57 44 24 200 303.15 1515.76 42
0.8
0.25 0.08
III. PENGOLAHAN DATA Mesin perkakas yang digunakan dalam mengerjaan akhir (finishing) pada proses pemesinan pembubutan memanjang (turning) digunakan mesin bubut CNC dengan kontrol mesin dilengkapi kontrol beban pada sumbu-sumbunya. III.1. Data mesin Mesin bubut CNC : Mazak Tipe : Turn 8N Kontrol : Mazatrol T Plus Putaran maximum : 5000 r/min Torsi konstan (T) : 9.0 kgf-m III.2. Surface tester Pembuat : Mitutoyo Tipe : Surftest-211
III.5. Data hasil pengamatan Hasil pengamatan pada tabel berikut merupakan data hasil pembacaan rata-rata dari lima sampel pengukuran setiap percobaan dilakukan, lihat tabel 3.2.
III.3. Data pahat dan benda kerja Pembuat : Sandvik Coromont Material : Cemented Carbide Kode sisipan : CNMG 12 04 08-WF Grade : New GC4015 Pemegang pahat : PCLNR 2020K12 Kekerasan : 177 BHN
III.6. Data Prediksi Untuk melihat hubungan antara variabel satu dengan yang lain digunakan 4
Tabel 3.3. Data Prediksi
Tabel 3.2. Data pengamatan Data Pengamatan Vc Px Pz Ps [%] No. [m/min] [%] [%] 1 1350 15.90 15.90 120.00 2 1300 16.00 14.60 115.00 3 1250 16.10 14.00 117.00 4 1200 16.40 14.10 116.00 5 1150 16.60 14.90 108.00 6 1100 17.00 13.30 104.00 7 1050 17.60 12.50 98.80 8 1000 18.60 12.40 97.40 9 950 19.00 12.40 94.50 10 900 19.80 12.00 88.50 11 850 19.10 12.00 85.00 12 800 19.80 11.90 80.80 13 750 20.10 12.30 79.40 14 700 21.90 11.50 65.50 15 650 21.40 11.60 62.40 16 600 22.20 11.40 57.40 17 550 22.20 11.40 55.60 18 500 22.50 11.10 46.30 19 450 24.00 10.90 42.50 20 400 25.10 11.00 38.90 21 350 25.30 10.50 34.50 22 300 27.10 10.90 29.50 23 250 27.60 10.60 27.40 24 200 29.20 10.30 25.30
Data Prediksi Ra [um] 0.32 0.34 0.41 0.57 0.62 0.66 0.77 0.82 0.88 0.94 0.98 1.00 1.07 1.11 1.28 1.38 1.30 1.34 1.29 1.29 1.22 1.37 1.34 1.36
hc [mm] 0.333 0.337 0.341 0.351 0.342 0.349 0.364 0.365 0.361 0.351 0.381 0.383 0.384 0.389 0.378 0.383 0.383 0.388 0.395 0.402 0.419 0.426 0.436 0.446
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
regresi, Garis regresi populasi dalam praktek tidak dapat ditentukan secara tepat, oleh karena itu perlu dicari estimasi dari garis tersebut dengan menggubakan data yang ada. Data prediksi diperoleh dengan menggunakan bantuan software Excel. Data prediksi dapat dilihat pada tabel 3.3, berikut:
Vc Px [%] Pz [%] [m/min] 1350 15.60 14.24 1300 16.00 14.02 1250 16.40 13.81 1200 16.82 13.61 1150 17.24 13.41 1100 17.68 13.21 1050 18.13 13.01 1000 18.59 12.82 950 19.06 12.63 900 19.54 12.44 850 20.03 12.25 800 20.54 12.07 750 21.06 11.89 700 21.59 11.71 650 22.14 11.54 600 22.70 11.37 550 23.28 11.20 500 23.86 11.03 450 24.47 10.87 400 25.09 10.71 350 25.72 10.55 300 26.37 10.39 250 27.04 10.23 200 27.73 10.08
Ps [%] 151.62 141.37 131.81 122.90 114.59 106.84 99.62 92.88 86.60 80.75 75.29 70.20 65.45 61.03 56.90 53.06 49.47 46.13 43.01 40.10 37.39 34.86 32.50 30.31
Ra [um] 0.44 0.47 0.50 0.53 0.56 0.59 0.63 0.67 0.71 0.76 0.80 0.85 0.90 0.96 1.02 1.08 1.15 1.22 1.30 1.38 1.46 1.55 1.65 1.75
hc [mm] 0.342 0.345 0.349 0.352 0.356 0.359 0.363 0.367 0.370 0.374 0.378 0.382 0.385 0.389 0.393 0.397 0.401 0.405 0.409 0.413 0.418 0.422 0.426 0.430
data pengamatan, Px
data pengamatan, Pz
Log. (data pengamatan, Px)
Log. (data pengamatan, Pz)
30.00 R2 = 0.9854
Beban sumbu; Px, Pz [%]
27.00 24.00 21.00 18.00 15.00 12.00
IV. ANALISA 4.1. Beban pemesinan Beban pemesinan sangat berarti sekali pada karateristik dari proses pemotongan, beban pemesinan ini memberikan informasi beban mekanik pada pahat potong dan juga tentang energi yang dipindahkan pada proses pemotongan. Pengukuran beban pemesinan ini merupakan fungsi kecepatan potong, yang diambil dari beban terhadap sumbu X, sumbu Z, dan poros utama seperti pada gambar 4.1. dan 4.2. berikut terlihat seperti pada tabel 3.3., beban sumbu Z dan beban poros utama hampir tidak mengalami kenaikan
R2 = 0.7289
9.00 0
200
400
600 800 1000 Kecepatan potong; Vc [m/min]
1200
1400
Gambar 4.1. Beban sumbu X, Z terhadap kecepatan potong yang berarti. Sedangkan beban sumbu X kenaikan sangat berarti. Jika pahat telah mengalami keausan, maka beban sumbu X meningkat sampai beberapa kali. Beban sumbu Z dan beban poros utama meningkat sedikit yang seharusnya menurun pada saat kecepatan potong turun. Dari beban sumbu
5
X, Z dan poros utama, kriteria penggantian pahat dilakukan. rβ data pengamatan, Ps
Expon. (data pengamatan, Ps)
Beban poros utama; Ps [%]
150.00
h
130.00
γ
110.00
fn
90.00 70.00 50.00 30.00
Gambar 4.3. Geometri permukaan terhadap radius pahat
2
R = 0.9426
10.00 0
200
400 600 800 1000 Kecepatan potong; Vc [m/min]
1200
1400
di mana: r : radius pahat fn : gerak makan : sudut potong bantu γ
Gambar 4.2. Beban poros utama terhadap kecepatan potong Tabel 4.1. Perbandingan beban pada sumbu X, Z dan poros utama terhadap kecepatan potong.
Bila diketahui; r : 0.8 mm, f : 0.2 mm/r, dan o γ : 3 , maka:
Beban sumbu & poros utama Vc [m/min]
Px [%]
Pz [%]
Ps [%]
200
27.73
10.08
27.66
800
20.54
12.07
70.20
1350
15.60
14.23
138.38
hmak = 1.682 µm Kekasaran permukaan rata-rata empiris dapat dihitung dengan pendekatan sebagai berikut (Rochim T., 1985: ): R (5) = 0.256 ⋅ Rt a( teoritis )
Pengurangan beban sumbu Z (Pz) pada putaran tinggi berpengaruh positip terhadap kehalusan permukaan pada kasus gerak makan memanjang. Penurunan beban sumbu Z berpengaruh dengan pengurangan beban mekanik pada pahat potong di zona geser pada tepi potong (cutting edge) pahat. 4.2. Kekasaran permukaan Seperti yang telah dibahas kekasaran permukaan sangat dipengaruhi oleh geometri pahat, pengaruh ini disebut dengan kekasaran permukaan sesungguhnya. Mengingat bentuk pahat yang digunakan tidak sama, maka persamaan 2 dan 3 tidak dapat digunakan. Untuk pendekatan kedalaman total sesungguhnya, maka dapat digambarkan, seperti pada gambar 4.3. Sehingga diturunkan rumus sebagai berikut: Kedalaman total: (4) h ( = (r − r ⋅ sin(arcsin mak
[mm] [mm/r] o [ ]
di mana: Rt = hmax Sehingga: Ra(teoritis)= 1.421 µm data pengamatan, Ra
Log. (data pengamatan, Ra)
Kekasaran permukaan; Ra [um]
1.60 1.40 1.20 R2 = 0.9598 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 100
300
500 700 900 1100 Kecepatan potong; Vc [m/min]
1300
1500
Gambar 4.4. Kekasaran permukaan terhadap kecepatan potong
r − f n ⋅ tan( γ ) ⋅ sin(90 o + γ)) + γ)) ⋅ 1000 r
6
(4)
Dari gambar 4.4. grafik berikut ini, terlihat Ra = 1.421 µm berada pada kecepatan potong antara 200 m/min sampai dengan 600 m/min. Sedangkan di atas kecepatan potong 650 m/min sampai dengan 1350 m/min, kekasaran permukaan rata-rata menurun tajam sekali mengikuti meningkatnya kecepatan potong. Selain kecepatan potong, gaya potong, material benda kerja dan rigiditas dari pemegang pahat sisipan yang mempengaruhi. Geometri pahat sisipan akan mempengaruhi gaya yang bekerja pada titik potong-nya. Pahat yang digunakan o mempunyai sudut potong utama 92 , sudut o dan sudut potong potong bantu 3 o sampingnya negatip 3 (lihat gambar 4.5.). Sudut potong samping (side cutting edge angle) ini mengakibatkan gaya radial relatip kecil atau beban terhadap sumbu X relatif lebih kecil, sehingga bagian pahat lebih rigid, mengakibatkan getaran yang ditimbulkan akan relatif kecil (Rochim, 1993: 33).
dimana: : rasio pemampatan geram λh hc : tebal geram [mm] ho : tebal geram terpotong [mm] Sudut geser geram (Rochim T., 1993: 30): tan φ =
(7)
dimana: : sudut geram α
o
[
]
α (90°-φ+α) hc Vg h
φ
(90°-α)
Vs
φ
Vc
Gambar 4.6. Skema ilustrasi pembentukan geram dandiagram kecepatan pada daerah pemotongan. Pada gambar 4.6. menunjukkan kecepatan aliran geram dan kecepatan potong . Berdasarkan penjumlahan vektor kecepatan, maka kecepatan elemen geram ditunjukkan oleh vektor kecepatan geser . Berdasarkan segitiga kecepatan maka dapat dibuat persamaan sebagai berikut Kecepatan geram (Kalpakjian. S., 1995:599): (8) Vg = Vc ⋅ λh
80 °
° 95 19 4° °
λh ⋅ cos α 1 − λh ⋅ sin α
0.1
Kecepatan geser(Rochim T., 1993: 34):
3°
Vs =
Vg ⋅ cos α
(9)
sin φ
Dari persamaan di atas dapat dihitung sudut geser, kecepatan geram dan kecepatan geser, seperti pada tabel 4.2. di bawah ini.
Gambar 4.5. Geometri pahat insert .( Sandvik Coromant, 2001)
Tabel 4.2. Hasil perhitungan teoritis sudut geser, kecepatan geram dan kecepatan geser.
Kecepatan potong tinggi akan meningkatkan kecepatan geram (Vg) dan kecepatan geser (Vs). Ini terlihat dari tebalnya geram yang dihasilkan pada kecepatan potong tinggi lihat tabel pada lampiran data penelitian. Dengan menggunakan persamaan berikut: Rasio pemampatan tebal geram (Rochim T., 1993: 31): λh = ho / hc (6)
Kec. Kekas potong aran Vc Ra [m/min] [um]
7
Sudut geser φ [ o]
Kecepatan alir geram, geser Vg Vs [m/min] [m/min]
200
1.332
25.023
93.02
219.9
600
1.313
26.815
302.27
670
650
1.288
27.049
330.79
727.4
1350
0.384
30.404
789.47
1559.9
Dari tabel 4.2.; terlihat sudut geser, kecepatan geram, kecepatan geser terhadap kecepatan potong. Pengaruh kecepatan potong sangat berarti sekali pengaruhnya pada kecepatan geram dan kecepatan geser di antara kecepatan potong 650 m/min sampai 1350 m/min. Kecepatan geram jauh lebih kecil dari kecepatan potong ini disebabkan oleh terjadinya pemampatan geram pada zona geser. Sedangkan kecepatan geser dari hasil penjumlahan vektor kecepatan geram dan kecepatan potong dengan sudut geser yang terbentuk relatif terhadap benda kerja. Bila dibandingkan pada kecepatan 200 m/min sampai 600m/min, sedangkan kecepatan potong lebih besar dari 650 m/min kenaikan terjadi pada sudut geser, kenaikan sudut geser mengakibatkan kenaikan pada kecepatan geser. Pada tabel 4.2., kecepatan geser lebih besar dibandingkan dengan kecepatan potong, ini disebabkan sudut o o geram negatif 4 atau 0 . Sudut geser meningkat diakibatkan kecepatan potong tinggi dan material yang dipotong. Sudut geser merupakan tempat terjadi proses geser terus menerus setiap mulai memotong pada bentuk yang baru, yang merupakan proses deformasi plastis. Sebelum terbentuk deformasi plastis pada benda kerja terlebih dahulu terjadi proses yield, yaitu antara elastis dan plastis. Semakin besar sudut geser terbentuk maka lapisan yield akan semakin mendekati titik potong pahat.
peningkatan sudut geser geram, sehingga lapisan yield akan semakin mendekati titik potong pahat, hal ini yang mempengaruh terhadap kekasaran permukaan benda kerja.
V.
[8]
DAFTAR PUSTAKA [1]
[2] [3]
[4]
[5]
[6] [7]
KESIMPULAN Kecepatan potong rendah lebih kecil dari 600 m/min punya kecenderungan konstan, sedangkan pada kecepatan potong lebih besar dari 650 m/min sampai 1350 m/min kekasaran menurun tajam mengikuti kenaikan kecepatan potong (lihat gambar 4.4. dan tabel 4.2.). Kekasaran secara teoritis merupakan fungsi dari geometri pahat dan gerak makan. Dari hasil penelitian didapat kekasaran sesungguhnya sangat dipengaruhi oleh geometri pahat, kekerasan material benda kerja dan kondisi pemotongan. Kecepatan potong tinggi mengakibatkan
Jang. D.Y. and Seireg. A, “Machining Parameter Optimization for Specified Surface Condition”, Journal Engineering for Industry, Vol. 114, 1992. Ghosh. A. end Mallik A.K. “Manufacturing Science”, Ellis Horwood Limited, England, (1986) Venkatesh. V.C, Kattan. I.A, Hoy. D, Ye. C.T. and Vankirk. J.S, “An Analysis Cutting Tools with Negative Side Cutting Edge Angles”, Journal Materials Processing Technology, Vol. 58, (1996) Mazak, “Operating Manual for Quick Turn 8 N”, Yamazaki Mazak Corporation, publication no. H147SG0010E, (1994) Rochim Taufiq dan Sri Hardjoko W., “Spesifikasi Geometris Metrologi Industri & Kontrol Kualitas”. Bandung, FTI ITB, (1985) Sandvik Coromant, “Metalworking Products Turning Tools”, Denmark, Stibo Graphic, (2001) Kalpakjian. S., “Manufacturing Engineering and Technology”, Addison Wesley Publishing Company, Chicago, (1995) Rochim Taufiq, “Teori & Teknologi Proses Pemesinan”. Bandung, FTI ITB, (1993)
APENDIKS Notasi: : sudut geram α γ : sudut sudut potong bantu : sudut.potong utama κ λh : rasio pemampatan geram : sudut geser φ : kedalaman potong ap d : diameter 8
[ [ [
o
] ] o ] o
o
[ ] [mm] [mm]
fn ho hc hmax L Px Ps Pz Ra rβ T Vc Vf Vg Vs
: gerak makan : tebal geram awal : tebal geram : tinggi mak. ketidakrataan, : panjang potong : beban sumbu X : beban poros utama : beban sumbu Z : kekasaran permukaan : radius pahat : Torsi : kecepatan potong : kecepatan gerak makan : kecepatan alir geram : kecepatan geser
[mm/r] [mm] [mm] [µm] [mm] [%] [%] [%] [µm] [mm] [kgf-m] [m/min] [m/min] [m/min] [m/min]
9
