TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR 1. PENDAHULUAN 1.1. Tujuan umum, Mahasiswa dapat mengetahui perhitungan di sekitar proses milling 1.2. Tujuan khusus Mahasiswa dapat menghitung power mesin dan power motor dengan system face cutting. 2. PEMBAHASAN. 2.1. Perhitungan power pada umumnya
, dalam watt (J/s).
Dengan, P = Power, watt W = Usaha, J Perhitungan dari usaha, W
W= F x s, dalam Nm = J Dengan, W = Usaha, Nm F = Gaya, N s = Jarak, m t = Waktu, s karena W= F x s, sehingga
, dalam watt (J/s)
Perhitungan kecepatan
, dalam m/s,
Sehingga , dalam watt. 2.2. Perhitungan efficiency , dalam % dengan, ŋ = Efficiency, % Pout = power keluar, kW Pin = power masuk, kW 2.3. Perhitungan power motor pada mesin milling
.
, dalam kW
Dengan, Pmot = Power motor, kW.
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 1
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP Zie
= jumlah gigi yang memotong pada benda kerja pada waktu yang sama. Perhitungan jumlah Zie
b
, dalam mm. dengan, a = kedalaman pemakanan/ depth of cut, mm. K = besarnya sudut potong pada cutter, derajad. Besarnya sudut pemotongan biasanya 60o, 75o, dan 90o, sehingga: Sin 60o = 0,866 Sin 75o = 0,97 Sin 90o = 1 = tebal chip rata‐rata terhadap jenis dari material. Terdiri dari: hm = tebal chip rata‐rata, dalam mm. perhitungan besarnya hm ,
, dalam mm.
dengan, 1 rad = 57,3o = besarnya feeding setiap giginya, dalam mm Perhitungan
, dalam jumlah.
Dengan, z = jumlah gigi pada cutter, jumlah s = besarnya sudut dari cutter bersentuhan / bersinggungan dengan benda kerja, derajat. = tinggi cutter yang bersinggungan dengna benda kerja, mm. perhitungan besarnya b
ATMI SOLO
e Ds 1‐Z
, dalam mm,
Dengan, s = feeding, mm/min. Z = jumlah gigi cutter. n = putaran cutter, rpm. = lebar benda kerja, mm. = diameter cutter, mm. = Specific cutting exponent, tergantung dari specific force (ks1.1). Berdasarkan Tabel 1 pada lampiran 3.
Catatan: bisa di dapat dari perhitungan atau dari Tabel 2 pada lampiran 4. Besarnya Ks 1.1 = specific cutting force, tergantung dari jenis material. Berdasarkan table 1 pada lampiran 3 v = kecepatan potong, dalam m/min. ŋ = Efficiency mesin, dalam % besarnya efficiency yang sering dipakai ŋ= 0,7 (70%).
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 2
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
3. KESIMPULAN 3.1. NILAI POWER YANG KELUAR LEBIH KECIL DARI POWER YANG DIBUTUHKAN. 3.2. Kondisi mesin yang digunakan tidak 100% 3.3. Besarnya power tergantung dari: 3.3.1. Jumlah gigi cutter, 3.3.2. Kedalaman pemakanan, 3.3.3. Bentuk alat potong, 3.3.4. Jenis benda kerja dan alat potong, 3.3.5. Besarnya kecepatan potong, putaran alat potong, dan feeding.
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 3
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
Lampiran 1.
Perhitungan
untuk pemakanan “Face Cutting” Cutter berada pada center benda kerja.
Gambar 1. Dari gambar 1, besar sudut
2
2
adalah
1/2 /2
Dengan, = Besarnya sudut dari cutter bersentuhan/bersinggungan dengan benda kerja, derajad. Ds = Diameter cutter, mm. e = lebar benda kerja, mm.
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 4
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
Lampiran 2.
Perhitungan
untuk pemakanan “Face Cutting” cutter bergeser dari center benda kerja.
Gambar 2. Dari gambar 2, ada beberapa hal yang oerlu dihitung 1. Besar sudut
2. Besar sudut
3. Besarnya
/ /
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 5
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
Dengan, = besarnya sudut dari cutter bersentuhan /bersinggungan dengan bneda kerja, derajad = besarnya sudut dari cutter bersentuhan/bersinggungan dengan benda kerja pada sisi 1, derajad. = besarnya sudut dari cutter bersentuhan /bersinggungan dengan benda kerja pada sisi 2, derajad. Ds = diameter cutter, mm. e = lebar benda kerja, mm. E = jarak center cutter terhadap sisi 1 pada benda kerja, mm. Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi. 1. Untuk kondisi pemotongan ideal, sangatlah penting jika
tidak boleh lebih dari batas
yang diijinkan. Batas‐ batas ini dapat diikuti jika hal tersebut dipikir dapat dilaksanakan. Batasan‐batasannya antara lain: 1.1 untuk material Grey Cast Iron dan Light Metal.
0,75 1.2. untuk material metal atau metal paduan.
0,6
2. Jika memungkinkan , besarnya U adalah U = 0,05 x Ds
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 6
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
Lampiran 3
Table 1. specific cutting force ks 1.1 Specific cutting exponent 1 – Z
No.
Material DIN
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
St 42 St 50 St. 60 St. 70 Ck 45 Ck 60 16 Mn Cr 5 18 Cr Ni 6 42 Cr Mo 4 34 Cr Mo 4 50 Cr V 4 55 NiCrMoV 6 15 Cr Mo 5 (EC Mo 8) G S ‐ 52 Hard Casting Mechanit A Gray Cast Iron GG 25 Brass MS 58 F 51 Light Metal G ‐ A1 Mg Light Metal
Strenght SAE/AISI KP/mm 1025 42 1030 52 1040 62 1050 72 1045 67 1060 77 ‐ 77 3230 63 4140 73 4125 60 6150 60 ‐ 94 4110 59 Cast 1030 52 ‐ 155 ‐ 36 G3000 ‐ ‐ 50 ‐ 16 ‐ 20
2
Ks 1.1 KP/mm 135 139 144 150 147 143 144 145 155 148 147 129 150 180 190 120 76 50 25 30
2
1 ‐ Z 0,79 0,81 0,87 0,79 0,88 0,86 0,81 0,74 0,8 0,84 0,8 0,82 0,86 0,82 0,81 0,74 0,66 0,66 0,66 0,66
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
Page 7
TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP
ATMI SOLO
Lampiran 4.
Tabel 2. Calculation of
hm 1‐Z 0,66 0,7 0,74 0,75 0,76 0,79 0,8 0,81 0,82 0,83 0,86
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0,63
0,4
0,25
0,16
0,1
0,737 0,724 0,71 0,707 0,704 0,694 0,691 0,688 0,685 0,681 0,672
0,547 0,527 0,508 0,503 0,498 0,485 0,481 0,476 0,472 0,467 0,455
0,401 0,379 0,358 0,354 0,349 0,334 0,329 0,325 0,321 0,316 0,304
0,298 0,277 0,258 0,253 0,248 0,235 0,231 0,277 0,223 0,218 0,206
0,219 0,2 0,182 0,178 0,174 0,162 0,158 0,155 0,151 0,148 0,138
PERHITUNGAN POWER MESIN DAN POWER MOTOR
0,063 0,161 0,144 0,13 0,126 0,122 0,113 0,109 0,106 0,103 0,1 0,093
0,04 0,12 0,105 0,092 0,089 0,087 0,079 0,076 0,074 0,071 0,069 0,063
0,025 0,088 0,071 0,065 0,063 0,061 0,054 0,052 0,05 0,048 0,047 0,042
Page 8