METODOLOGI PENELITIAN
III- 6 3.2.5 Estimasi Biaya Rancangan
4.2 KONSEP PERANCANGAN
4.2.2 Drill Klem
Pengasahan pahat twist drill difokuskan pada pembentukan bidang utama pahat HSS agar tetap sama panjang dan membentuk sudut 58o dan pembentukan sudut bebas (α) sebesar 10o. Drill chuck adalah salah satu locator dalam fixture pengasahan pahat drill karena menurut fungsinya yang merupakan faktor utama dalam menentukan bagaimana benda kerja itu akan di lokasikan.
Gambar 4.14 dibawah ini merupakan bagian-bagian penyusun dari drill klem.
Drill klem ini terdiri dari chuck drill, rumah komponen penyusun, tuas pembentuk sudut, tutup, tuas pemutar, pegas.
Gambar 4.13 Klem drill
Cara kerja locator klem drill adalah putar tuas pemutar searah jarum jam 1800. Beda ketinggian pada ujung tuas pembentuk sudut akan maju perlahan mendorong pahat dril maju dan memutar pada saat mesin gerinda dinyalakan, sehingga membentuk sudut bebas (α) sebanyak 10o. Pegas membantu mendorong tuas
commit to user IV-10
pembentuk sudut kembali masuk secara elastic kedalam setelah diputar 1800. Hal ini menyebabkan biang utama pada pahat twist drill terpotong dengan panjang yang konstan sehingga menghasilkan panjang yang sama.
a. Chuck drill,
Chuck drill merupakan komponen pemegang pahat drill, selain itu chuck drill juga menghubungkan gerakan locator pembentuk sudut terhadap pahat drill.
Gambar 4.14 Chuck drill
b. Rumah komponen penyusun,
Rumah komponen penyusun merupakan tempat penyusun komponen pembentuk gerakan sudut bebas. Bentuk rumah komponen penyusun ini menyesuaikan dengan bentuk klem utama sehingga mudah dalam pencekaman, namun tidak menganggu cara kerja locator pada saat pencekaman.
Gambar 4.15 Rumah komponen penyusun c. Tuas pembentuk sudut,
Pengasahan pahat drill difokuskan pada pembentukan bidang utama pahat HSS agar tetap sama panjang dan membentuk sudut bebas (α) sebesar 10o.
Gambar 4.16 Tuas pembentuk sudut
Bentuk ujung tuas ini mempunyai kemiringan setengah lingkaran kemudian mengulangi bentuk yang sama setengah lingkaran. Perbedaan ketinggian inilah yang menyebabkan pahat twist drill maju secara perlahan, sebanyak 3,178 mm setiap pemutaran 1800 dan teratur membentukan sudut bebas (α) sebesar 10o. Gerakan maju mundur ketika tuas diputar dapat dilihat pada gambar 4.18
commit to user IV-11
Gambar 4.17 Ilustrasi gerakan tuas pembentuk sudut d. Tutup,
Komponen ini berfungsi sebagai tutup rumah komponen penyusun, berfungsi sebagai bantalan gerakan. Ujungnya berbentuk setengah lingkaran yang mempermudah gerakan maju-mundur.
Gambar 4.18 Tutup e. Tuas pemutar,
Tuas pemutar merupakan bagian dari tuas pembentuk gerakan, bagian ini dibuat menjadi 2 bagian dengan tujuan mempermudah dalam perakitan. Kedua komponen tersebut disatukan oleh pin.
Gambar 4.19 Tuas pemutar f. Pegas,
Pegas berfungsi sebagai pembantu gerakan tuas pembentuk sudut mundur elastic ke posisi semua setelah diputar 1800.
Gambar 4.20 Pegas 4.2.3 Penentuan dimensi dan material
Dalam penentuan dimensi, data yang digunakan sebagai bahan pertimbangan penentuan dimensi awal adalah data lapangan berupa mesin gerinda dan ukuran serta jenis pahat yang digunakan di Lab. P3. Serta gaya yang ditimbulkan pada saat pengerindaan. Sedangkan, dalam penentuan material parameter yang perlu diperhatikan adalah yield strength dan tensile strength. Kedua material tersebut
commit to user IV-12
yang akan mempengaruhi strain, factor of safety dan stress pada suatu produk yang mendapatkan gaya dari luar.
a. Klem fleksibel,
Gambar 4.21 Demensi klem fleksibel
Klem fleksibel memiliki dimensi panjang 120 mm, lebar 60 mm, tinggi 50 mm dan diameter tengah 1 mm. Ukuran dalamnya panjang 120 mm, lebar 40 , tinggi 40 mm. material yang digunakan adalah alloy steel 1100.
b. Spacer,
Gambar 4.22 Demensi spacer
Spacer merupakan bantalan dari pahat HSS yang sering digunakan di laboratorium p3. Ukuran spacer adalah panjang 120 mm, lebar 40 mm dan tinggi 40 mm. Spacer memiliki tiga ruang pahat ukuran 9 mm untuk pahat ukuran 7 mm, 14 mm untuk ukuran pahat 12 mm dan 22 mm untuk pahat ukuran 20 mm.
c. Baut,
Gambar 4.23 Demensi baut
commit to user IV-13
Baut pencekam klem fleksibel yang digunakan adalah wing screw DIN 316-M10x50. Dengan panjang 50 mm dan diameter 10 mm.
d. Rumah komponen penyusun,
Gambar 4.24 Demensi rumah komponen penyusun
Rumah komponen merupakan tempat komponen-komponen penggerak pahat twist drill maju dan membentuk sudut bebas (α) 10o. Ukuran rumah kompenen adalah panjang 125 mm, lebar 40 mm dan tinggi 40 mm.
e. Tuas pembentuk sudut,
Gambar 4.25 Dimensi Tuas pembentuk sudut
Dimensi tuas pembentuk sudut adalah panjang 80 mm, diameter batang 11 mm dan diameter bonggol 18 mm. Pada bonggol terdapat kemiringan sebesar 100 yang berguna dalam pembentukan sudut sudut bebas (α) 10o. f. Tuas pemutar,
Gambar 4.26 Dimensi Tuas pemutar
Tuas pemutar mempunyai dimensi panjang 75 mm dan jari-jari batang 5.5 mm
commit to user IV-14 g. Tutup,
Gambar 4.27 Dimensi Tutup rumah komponen penyusun Tutup mempunyai dimensi tutup 40 mm x 40 mm, diameter lubang besar 11 mm dan jari-jari fillet pada ujung tutup sebesar 2 mm.
h. Pegas,
Gambar 4.28 Dimensi Pegas
Pegas mempunyai panjang 71 mm dan diamter dalam 11 mm dan ketebalan kawat 2 mm.
Gambar 4.29 dibawah ini menunjukkan posisi klem pada saat pengasahan pahat HSS. Klem terpasang pada fixture positioning table. Dimana semua gerakan yang diperlukan dalam pengasahan pahat telah disediakan oleh posisioning table.
Gambar 4.29 Posisi pengasahan pahat HSS
Gambar 4. 30 dibawah ini merupakan ilustrasi posisi pengasahan pahat twist drill terhadap gerinda.
commit to user IV-15
Gambar 4.30 Posisi pengasahan twist drill
Gambar 4.31 dibawah ini merupakan bill of material dari fleksibel klem yang terdiri dari komponen utama, komponen pendukung dan standar part.
Gambar 4.31 Bill of material klem fleksibel
Pengolahan data akan dilakukan peghiitungan teknik dilakukan pada tiap komponen yang butuh perhitungan dan perancangan konstruksi sebagai dasar pemilihan rancangan. Pada tahap pengolahan data dapat dilihat pada sub-bab selanjutnya.
Klem Fleksibel
Komponen Utama Komponen Pendukung Standar Part
Screw wing (3) Spacer
Klem Utama Rumah Penyusun
komponen
Tuas pembentuk sudut
Tuas pemutar Tutup Pegas
commit to user IV-16 4.3.1 Gaya Penggerindaan
Putaran Motor (n) = 3000 rpm Diameter luar (batu gerinda) = 160 mm Diameter pahat twist drill = 10 mm
Sudut bebas α = 10o
Sudut potong utama Кr = 118o Asumsi:
Kedalaman pemotongan a = 0,2 mm Derajat overlap U = 2 s.d 12 diambil 6
Kecepatan bidang potong / aktif batu gerinda
= 15.007,2 mm/s Kecepatan tangensial benda kerja Vft
= 100, 48 mm Gerak makan
= 25,12 mm/rot Lebar aktif batu gerinda bs d/2 cos Φ bs = 16/2 cos 10o
= 4,618 mm Transverse Grinding:
Z = a x Fa x U x Vft
commit to user IV-17 = 0,2 x 25,12 x 6 x 100,48
= 3.026,457 mm3/s Z = a x bs x Vft
= 0,2 x 4,618 x 100,48 = 92,803 mm3/s
Gaya Tangensial penggerindaan Ft adalah
= 3,873 N Gaya normal penggerindaan Fn = 1,3. Ft
= 1,3 x 3,873 N
= 5,031 N FT =
=
=
= 6,347 N
4.3.2 Kesetimbangan Gaya Setiap Bagian, Gaya Merupakan Aksi Reaksi