ABSTRAK
Hermawan:
Pengaruh Sudut Geram (Rake Angle) Terhadap Kekasaran Permukaan Hasil Bubut Material ST 60
Untuk membuat suatu produk yang berkualitas tentunya harus didukung oleh proses permesinan yang baik. Setiap proses permesinan mempunyai ciri tertentu atas benda kerja yang dihasilkan, antara lain adalah kekasaran permukaan. Hal ini terjadi karena pada proses permesinan sering terjadi penyimpangan-penyimpangan yang disebabkan oleh kondisi pemotongan.
Untuk mengatasi hal tersebut maka diadakan penelitian untuk menganalisis pengaruh sudut geram (rake angle) terhadap kekasaran permukaan hasil benda kerja yang dibubut menggunakan pahat HSS (High Speed Steel).
Dari analisis dan pembahasan dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa sudut rake angle sangat berpengaruh terhadap material hasil bubut, semakin besar sudut rake angle maka tingkat kekasaran permukaan benda kerja menjadi semakin halus.
Kata kunci:
Sudut Geram, Kekasaran Permukaan, Pahat HSS, ST 60
ABSTRACT
Hermawan:
Effect of rake angle on surface produced on ST 60 machined by a lathe
To produce a product with high quality must be supported by a good machining process. Every machining process has a special characteristic on workpiece that is produced, such as surface roughness. That is happened because on machining process often make some deviation that is caused by cutting condition.
To have understanding, research is done to analyze the effect of the rake angle towards the surface roughness that is produced by using a tool made ofHSS (High Speed Steel).
From the results of the experiment, we can make a conclusion that the rake angle greatly effects the surface that was produced by turning on a lathe. The relation is the larger the rake angle of the tool, that surface created has a smoother surface roughness.
Key Words:
Rake Angle, Surface Roughness, HSS Tool, ST 60
VI
DAFTAR ISI
HALAMANJUDUL i HALAMAN PENGESAHAN ii DATASKRIPSI iii SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMS iv KATA PENGANTAR v ABSTRAK. vi DAFTARISI vii DAFTARGAMBAR x DAFTARTABEL xiii
1. PENDAHULUAN 1 1.1. Latar belakang 2 1.2. Permasalahan 2 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian 2 1.4. Batasan Masalah. 2 1.5. Metodologi Penelitian 3 1.6. Sistematika Penulisaa 3 2. TEORIDASAR 4 2.1. Mesin Bubut 4 2.2. Permukaan dan Profil 8 2.2.1. Parameter Kekasaran Permukaan 12 2.2.2. Analisis Profil Kekasaran ArahTegak 13 2.2.3. Analisis Profil Kekasaran Arah Memanjang 15 2.2.4. Parameter Bentuk Profil Kekasaran 17 2.2.5. Cara Penulisan Spesifikasi Permukaan Pada Gambar Teknik... 20 2.3. Elemen Dasar Proses Permesinan 23 2.4. Pahat 25 2.4.1. Pemilihan Material Pahat 26 2.4.2. HSS, (High SpeedSteel) 28 2.4.3. Bagian-Bagian Pahat 28 2.4.4. Sudut-Sudut Pahat 30 2.5. Uji Hipotesayang Digunakan 31 2.5.1. UjiNormal 31 2.5.2. Uji Identik 32 2.5.3. Uji Independent 32
vii
2.5.4. Uji Varians 32 2.5.5. U}i Means 33 2.6. Regresi Linear 33 3. PERENCANAAN DAN DATA PERCOBAAN 36 3.1. Material Benda Kerja 36 3.2. Peralatan yang Digunakan 36 3.2.1. Mesin Bubut Konvensional 36 3.2.2. Surface Tester 37 3.3. Langkah-Langkah Percobaan 37 3.4. Data Hasil Percobaan 39
3.4.1. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake Angle-5° 39 3.4.2. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake
Angle-T 39 3.4.3. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake
AngleO° 40 3.4.4. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake
Ang!e3° 40 3.4.5. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake
Angletf 41 3.4.6. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake
Angle9° 41 3.4.7. Data Pengukuran Kekasaran Permukaan Untuk Sudut Rake
Angle 12° 42 3.5. Grafik DataHasil Pengukuran Benda Uji 42 3.5.1. Titikl 42 3.5.2.Titik2 44 3.5.3. Titik 3 45 3.5.4. Titik4 46 4. ANALISA DATA 48 4.1. Ruang Lingkup Pengujian Statistik 48 4.2. UjiNormal 48 4.2.1.Sudut/tafe.4ng/e-50 48 4.2.2. Sudut Rake Angle-2° 49 4.2.3. Sudut Rake Angle 0° 49 4.2.4. Sudut Rake Angle 3° 50 .< 4.2.5. Sudut RakeAngle 6° 50 4.2.6. Sudut RakeAngle 9° 51 4.2.7. Sudut Rake Ang/e 12° 51 4.3. Uji Identik 52 4.3.1. Sudut Rake Angle -5° dan -2° 52 4.3.2. Snd\A Rake Angle -2° dm0° 52 4.3.3. Sudut ita/re v4ng/e 0° dan 3° 53 4.3.4. S»\xdvXRakeAngleydm<S° 53 4.3.5. Sudut RakeAngle 6° dan 9° 54 4.3.6. Sudvt RakeAngle 9° dm\2° 54
viii
4.4. Uji Independent 55 4.4.1. Sudut Rake Angle -5° dan -2° 55 4.4.2. Sudut Rake Angle -2° dan 0° 55 4.4.3. SudutRakeAngle0°dan3° 55 4.4.4. Sudut Rake Angle 3° dan 6° 55 4.4.5. Sudut Rake Angle 6° dan 9° 56 4.4.6. Suduti?afe^«g/e9°dan 12° 56 4.5. Uji Varians 56 4.5.1. Sudut Rake Angle -5° dan -2° 56 4.5.2. S\xA\ARakeAngle-2°AmO° 57 4.5.3. Sudut^afe^rtg/e0odan3° 57 4.5.4. Sudut Rake Angle 3° dan 6° 58 4.5.5. Sudut/tafc?,4«g/e6odan9o 58 4.5.6. Sudut RakeAngle 9° dan 12° 59 4.6. Uji Means 59 4.6.1. S\idvARakeAngle-5°dm-2° 59 4.6.2. Suduti?aite^ng/e-2odan0o 60 4.6.3. Sudut Rake Angle 0° dan 3° 60 4.6A.Sud\ARakeAngle3°dm6° 60 4.6.5. Sudut Rake Angle 6° dan 9° 61 4.6.6. Sud\A RakeAngle 9° dsn\2° 61 4.7. Analisa regresi Linear 62 4.7.1. Analisa Regresi Untuk Ra 62 4.7.2. Analisa Regresi Untuk Rq 64 4.7.3. Analisa Regresi UntukRz 66 4.7.4. Analisa Regresi Untuk Rmx 68 4.8. Analisa Pengaruh Jarak Pengukuran Terhadap Kekasaran Permukaan Yang Dihasilkan 70
4.8.1. Sudut Rake Angle -5° 70 4.8.2. Sudut Rake Angle-2° 70 4.8.3. Sudut Rake Angle 0° 70 4.8.4. Sudut Rake Angle 3° 70 4.8.5. Sudut Rake Angle 6° 71 4.8.6. Sudut RakeAngle 9° 71 4.8.7. Sudut Rake Angle 12° 71 5. PENUTUP 72 5.1. Kesimpulan 72 5.2. Saran •.:..'. 72 DAFTAR PUSTAKA 73 LAMPIRAN
IX
DAFTAR GAMBAR
2.1. MesinBubut 4 2.2. Proses Turning 6 2.3. Proses Facing 7 2.4. Proses Boring 7 2.5. Beberapa Orientasi Potong Terhadap Permukaan Dengan Geometrik Ideal Yang Digunakan Untuk Menganalisis Permukaan 9 2.6. Posisi Profil Referensi/Acuan/Pundak, Profil Tengah Dan Profil
Akar/Alas Terhadap Profil Terukur Untuk Satu Panjang Sample 13 2.7. Analisis Profil Terukur Dalam Arah Sumbu Gerak Sensor
Alat Ukur (mm) 15 2.8. Kurva Abbott, Hubungan Antara Kedalaman c (^m) Dengan
Bagian Panjang Penahan tp (%) 16 2.9. Penentuan Ketinggian Gelombang W Untuk Profil Yang
Bergelombang 18 2.10. Simbol Untuk Menyatakan Spesifikasi Suatu Permukaan 20 2.11. Daerah Kerja Berbagai Jenis Material Pahat 26 2.12. Bagian-Bagian Pahat 28 2.13. Sudut-Sudut Pada Pahat 30 2.14. Grafik Hubungan X dan Y Searah (Positif) Linear 33 2.15. Grafik Hubungan X dan Y Berlawanan Arah (Negatif) Linear 33 2.16. Grafik Hubungan X dan Y Bentuk Kuadrat 34 2.17. Grafik Tidak Ada Hubungan Antara X dan Y 34 3.1. Pencekaman Benda Kerja Pada Mesin Bubut 36 3.2. Benda Kerja Hasil Proses Permesinan 38 3.3. Grafik Ra Benda Uji Pada Titik 1 42
x
3.4. Grafik Rq Benda Uji Pada Titik 1 43 3.5.GrafikRzBendaUjiPadaTitik 1 43 3.6. Grafik Rmax Benda Uji Pada Titik 1 43 3.7. GrafikRaBendaUjiPadaTitik2 44 3.8. Grafik Rq Benda Uji Pada Titik 2 44 3.9. Grafik Rz Benda Uji Pada Titik 2 44 3.10. Grafik Rmax Benda Uji Pada Titik 2 45 3.11.GrafikRaBendaUjiPadaTitik3 45 3.12. Grafik Rq Benda Uji Pada Titik 3 45 3.13.GrafikRzBendaUjiPadaTitik3 46 3.14. GrafikRmax Benda Uji Pada Titik 3 46 3.15. Grafik Ra Benda Uji Pada Titik 4 46 3.16. Grafik Rq Benda Uji Pada Titik 4 47 3.17. Grafik Rz Benda Uji Pada Titik 4 47 3.18. Grafik Rmax Benda Uji Pada Titik 4 47 4.1.UjiNormalUntukSudutitaite^«#A?-5o 48 4.2. Uji Normal Untuk Sudut/tafo? ytog/e-2° 49 4.3.UjiNormalUntukSudut7?afe^/eO° 49 4.4. Uji Normal Untuk Sudut Rake Angle 3° 50 4.5. Uji Normal Untuk Sudut Rake Angle 6° 50 4.6. Uji Normal Untuk Sudut Rake Angle 9° 51 4.7. UjiNormalUntukSudut7?a£e^/el2° 51 4.8. Uji Identik Untuk Sudut Rake Angle -5° Dan -2° 52 4.9. Uji Identik Untuk Sudut Rake Angle -2° Dan 0° 52
XI
4.10. Uji Identik Untuk Sudut Rake Angle 0° Dan 3° 53 4.11.UjiIdentikUntukSudut7?a/te^«g/e3oDan6° 53 4.12. Uji Identik Untuk Sudut Rake Angle 6° Dan 9° 54 4.13. Uji Identik Untuk Sudut Rake Angle 9 Dan 12° 54 4.14. Uji Varians Untuk Sudut Rake Angle -5° Dan -2° 56 4.15. Uji VariansUntukSudut/tofei4«<gfe-2oDan0° 57 4.16. Uji Varians Untuk Sudut Rake Angk 0° Dan 3° 57 4.17. Uji VariansUntuk Sudut Rake Angle 3°Dan6° 58 4.18. Uji Varians Untuk Sudut/ta/te ,4«g7e 6° Dan 9° 58 4.19. Uji Varians Untuk Sudut Rake Angle 9° Dan 12° 59 4.20. Grafik Fungsi Rake Angle Terhadap Surface Roughness (Ra) 63 4.21. Grafik Fungsi Rake Angle Terhadap Surface Roughness (Rq) 65 4.22. Grafik Fungsi Rake Angle Terhadap Snrface Roughness (Rz) 67 4.23. Grafik Fungsi Rake Angle Terhadap Surface Roughmss (Rmax) 69
xn
DAFTAR TABEL
2.1. Ketidakteraturan Suatu Profil (Konfigurasi Penampang
Permukaan) 10 2.2. Beberapa Profil Teoritik dengan Harga Parameter "Kekasarannya"... 19 2.3. Angka Kekasaran (ISO Roughness Number) dan Panjang Sampel
Standar 21 2.4. Simbol Arah Bekas Pengerjaan 23 2.5. Pengaruh Kecepatan Terhadap Pahat yang Digunakan 26 3.1. Data Kekasaran untuk Sudut Rake Angle -5° 39 3.2. DataKekasaran untuk SudutRake Angle -2° 39 3.3. Data Kekasaran untuk Sudut Rake Angle 0° 40 3.4. Data Kekasaran untuk Sudut Rake Angle 3° 40 3.5. Data Kekasaran untuk Sudut Rake Angle 6° 41 3.6. Data Kekasaran untuk SudutRake Angle 9° 41 3.7. Data Kekasaran untuk Sudut 7?afe/l«g/e 12° 42 4.1. Tabel Analisa Regresi Ra 62 4.2. Tabel Analisa Regresi Rq 64 4.3. Tabel Analisa Regresi Rz 66 4.4.1>!jel Analisa Regresi Rmax 68
xin
