i
PENGARUH VARIASI SUDUT PEMAKANAN PAHAT HSS TERHADAP KEKASARAN PADA PROSES PEMBUBUTAN
RATA MATERIAL ST 41
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan jenjang Program Diploma Tiga
Disusun oleh : Nama : Rofiq NIM : 16020092
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK MESIN POLITEKNIK HARAPAN BERSAMA TEGAL
2019
ii
HALAMAN PERSETUJUAN LAPORAN TUGAS AKHIR
PENGARUH VARIASI SUDUT PEMAKANAN PAHAT HSS TERHADAP KEKASARAN PADA PROSES PEMBUBUTAN RATA MATERIAL ST 41
Sebagai salah satu syarat untuk mengikuti Sidang Tugas Akhir
Disusun oleh : Nama : Rofiq NIM : 16020092
Telah diperiksa dan dikoreksi dengan baik dan cermat karena itu pembimbing menyetujui mahasiswa tersebut untuk diuji
Tegal, 4 Agustus 2019
Pembimbing I Pembimbing II
M.Wawan Junaidi Usman, M.Eng Ahmad Faoji, S.T NIDN. 0604067901 NIPY. 09.016.298
Mengetahui,
Ketua Program Studi DIII Teknik Mesin.
Politeknik Harapan Bersama
Drs. Agus Suprihadi, M.T NIPY. 07.010.054
iii
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR
Judul : PENGARUH VARIASI SUDUT PEMAKANAN PAHAT
HSS TERHADAP KEKASARAN PADA PROSES PEMBU BUTAN RATA MATERIAL ST 41
Nama : Rofiq NIM : 16020092
Progam Studi : DIII Teknik Mesin Jenjang : Diploma Tiga (DIII)
Dinyatakan LULUS Setelah Dipertahankan di Depan Tim Penguji Sidang Tugas Akhir Program Studi DIII Teknik Mesin Politeknik Harapan Bersama Tegal.
1 Penguji I Tanda Tangan
M.Wawan Junaidi Usman, M.Eng ...
NIDN. 0604067901 Tanda Tangan 2 Penguji II
Muh. Nuryasin, M.T ...
NIDN/NUPN.
3 Penguji III Tanda Tangan
Drs. Agus Suprihadi, M.T ...
NIPY. 07.010.054
Mengetahui,
Ketua Program Studi DIII Teknik Mesin.
Politeknik Harapan Bersama
Drs. Agus Suprihadi, M.T NIPY. 07.010.054
iv
HALAMAN PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Rofiq
NIM : 16020092
Judul Tugas Akhir : PENGARUH VARIASI SUDUT PEMAKANAN PAHAT HSS TERHADAP KEKASARAN PADA PROSES PEMBUBUTAN RATA MATERIAL ST 41
Menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini merupakan karya ilmiah hasil pemikiran sendiri secara orisinil dan saya susun secara mandiri dengan tidak melanggar kode etik karya hak cipta. Laporan Tugas Akhir ini juga bukan merupakan karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik tertentu suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis di acu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari ternyata Laporan Tugas Akhir ini terbukti melanggar kode etik karya cipta atau merupakan karya yang dikategorikan mengandung unsure plagiatisme, maka saya bersedia untuk melakukan penelitian baru dan menyusun laporan sebagai Laporan Tugas Akhir sesuai ketentuan yang berlaku.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan sesungguhnya.
Tegal, 4 Agustus 2019 Yang membuat pernyataan,
Rofiq
NIM.16020092
v
MOTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
1. Ilmu tanpa amal bagaikan pohon tak berbuah, bagaikan lebah tak bermadu.
2. Doa adalah ikhtiar terbik, ikhtiar adalah doa terbaik.
3. Ketika satu pintu kebahagiaan tertutup, pintu yang lain dibukakan. Tetapi sering kali kita terpaku terlalu lama pada pintu yang tertutup sehingga tidak melihat pintu lain yang dibukakan bagi kita.
4. Takut gagal adalah gagal sejati. Takut mati adalah mati sebelum mati.
Hidup adalah gerak dan gerak adalah maju, berjuang, dan naik, jatuh, lalu naik lagi. Kita tidak tahu yang terjadi esok. Oleh karena itu, tidak boleh ada waktu yang terbuang.
5. Apabila kita reda pada sesuatu yang mengecewakan hati kita, maka percayalah ALLAH SWT menggantikan kekecewaan itu dengan sesuatu yang tidak terjangka.
PERSEMBAHAN
1. Ibunda dan Ayahanda atas kasih saying, dukungan, dan do’a beliau.
2. Bapak dan Ibu Dosen DIII Teknk Mesin yang telah membimbing Selama melaksanakan studi kuliah di Politeknik Harapan Bersama Tegal.
3. Dosen pembimbing yang telah membantu dalam proses pembuatan laporan.
4. Adiku yang selalu memberikan semangat serta saudara-saudara yang selalu dekat di hati.
5. Teman-teman Prodi DII Teknik Mesin angkatan 2016 dan Almamaterku.
vi ABSTRAK
PENGARUH VARIASI SUDUT PEMAKANAN PAHAT HSS TERHADAP KEKASARANPADA PROSES PEMBUBUTAN RATA MATERIAL ST 41
Disusun oleh : NAMA : ROFIQ
NIM: 16020092
Proses membubut adalah salah satu proses permesinan untuk memproduksi komponen-komponen mesin. Dimana proses bubut termasuk kedalam proses permesian yang menggunakan pahat. Kualitas permukaan potong tergantung pada kondisi pemotongan, misalnya potongan rendah dengan feed dan depth of cut yang besar akan menghasilkan permukaan yang kasar (roughing) sebaiknya kecepatan potong tinggi dengan feed dan depth of cut yang kecil menghasilkan permukaan yang halus. Pada proses pembubutan kekasaran hasil dari pekerjaan merupakan hal yang sangat penting. Kualitas pebubutan sangat dipengaruhi oleh jenis pahat yang digunakan oleh seperti misalnya pahat bubut high speed steel (HSS). Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi sudut terhadap kekasaran pada proses pembubutan.
Metode yang digunakan adalah low carbon steel. Penelitian ini menggunakan variasi sudut penyayatan. Hasil pengujian pada saat pembubuta rata baja ST 41 menggunakan sudut pahat 60˚ hasilnya seratnya halus, sedangkan sudut pahat 70˚
hasil seratnya sedang atau lebih kasar dari sudut 60˚, sedangkan menggunakan sudut pahat 80˚ hasil seratnya cukup kasar 90˚ hasil seratnya sangat kasar.
Kata kunci : Pahat HSS, Baja ST 41, Variasi sudut.
vii ABSTRACT
THE INFLUENCE OF HSS FEEDING ANGLE VARIATION ON RUDENESS IN AVERAGE MATERIAL RATING PROCESS ST 41
Disusun oleh : NAMA : ROFIQ
NIM : 16020092
Turning process is one of the machining processes for producing machine components. Where the lathe is included in the process of machining that uses a chisel. Cutting surface quality depends on cutting conditions, for example a low cut with a large feed and depth of cut will produce a rough surface (roughing), preferably a high cutting speed with a small feed and depth of cut producing a smooth surface. In the process of turning roughness the results of the work are very important. The quality of turning is greatly influenced by the type of tool used by such as high speed steel lathe (HSS). Therefore, it is necessary to conduct research that aims to determine the effect of angle variations on roughness in the turning process. The method used is low carbon steel. This research uses variation of incision angle. The results of the test at the time of blending the ST 41 steel using a tool angle of 60˚ results in fine fibers, while the tool angle of 70˚ the yield of the fiber is moderate or coarser from the angle, as if using a tool angle 80˚ the results of the fiber are quite coarse 90˚ results of the fiber are very coarse.
Keywords: HSS Chisel, ST 41 Steel, Angular variation.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini denga judul “PENGARUH VARIASI SUDUT PEMAKANAN PAHAT HSS TERHADAP KEKASARAN PADA PROSES PEMBUBUTAN RATA MATERIAL ST 41”
Tugas Akhir ini disusun sebagai persyaratan kelulusan pada Program Studi Teknik Mesin Diploma III Politeknik Harapan Bersama Tegal. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Mc. Chambali B.Eng. EE M. kom selaku Direktur Politeknik Harapan Bersama Tegal.
2. Bapak Drs. Agus suprihadi, M.T selaku Kepala Program Studi DIII Teknik Mesin Politeknik Harapan Bersama Tegal.
3. Bapak M. Wawan Junaidi Usman, M.Eng selaku pembimbing I.
4. Bapak Ahmad Faoji, S.T selaku pembimbing II.
5. Ibu dan Bapak tercinta yang telah memberikan doa restu serta memberikan semangat
6. Bapak dan Ibu dosen pengampu Program Studi DIII Tenik Mesin.
7. Teman-teman seperjuangan yang telah memberikan semangat sehingga laporan ini dapat diselesaikan.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang terlihat dan banyak membantu sehinga Tugas Akhir ini dapat selesai dengan baik.
Penulis menyadari apa yang ada dalam laporan ini baik proses maupun hasilnya masih jauh dari sempurna, untuk itu mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sangat berguna bagi penulis demi kesempurnaan laporan ini. Demikian yang bisa penulis sampaikan. Terimakasih atas segala dukungan. Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Tegal, 04 Agustus 2019
Rofiq
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERNYATAAN ... iv
MOTO DAN PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Manfaat Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Mesin Bubut ... 5
2.2 Bagian-Bagian Mesin Bubut ... 5
2.2.1 Kepala Tetap ... 5
2.2.2 Alas Mesin (Bed Machine) ... 6
2.2.3 Kepala Lepas (Tail Stock) ... 7
2.2.4 Eretan ... 7
2.3 Perlengkapan Mesin Bubut ... 8
2.4 Pahat Potong ... 8
x
2.5 Macam – Macam Pahat Mesin Bubut ... 9
2.5.1 Pahat Bubut Rata Kanan ... 9
2.5.2 Pahat Bubut Rata Kiri ... 10
2.5.3 Pahat Bubut Muka ... 10
2.5.4 Pahat Bubut Ulir ... 11
2.5.5 Penggunaan Pahat Bubut Luar ... 11
2.5.6 Pahat Bubut Dalam ... 12
2.5.7 Pahat Potong ... 12
2.5.8 Pahat Bentuk ... 13
2.5.9 Pahat Keras ... 13
2.6 Baja ... 14
2.6.1 Baja Karbon Rendah ... 14
2.6.2 Baja Karbon Sedang ... 15
2.6.3 Baja karbon Tinggi ... 15
2.6.4 Material Baja ST 41 ... 15
2.7 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut ... 16
BAB III METODE PENELITIAN... 18
3.1 Diagram Alur Penelitian ... 18
3.2 Alat Dan Bahan ... 19
3.2.1 Alat ... 19
3.2.2 Bahan ... 21
3.3 Pelaksanaan Penelitian ... 21
3.4 Metode Pengumpulan Data ... 22
3.5 Metode Analisa Data ... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Hasil Penelitian ... 24
4.2 Pembahasan ... 26
BAB V PENUTUP ... 28
5.1 Kesimpulan ... 28
5.2 Saran ... 28
DAFTAR PUSTAKA ... 29
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Variasi Sudut Pahat ... 24
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kepala Tetap ... 6
Gambar 2.2 Alas Mesin ... 6
Gambar 2.3 Kepala Lepas ... 7
Gambar 2.4 Eretan ... 8
Gambar 2.5 Pahat Bubut Rata Kanan ... 9
Gambar 2.6 Pahat Bubut Rata Kiri ... 10
Gambar 2.7 Pahat Bubut Muka ... 10
Gambar 2.8 Pahat Bubut Ulir ... 11
Gambar 2.9 Penggunaan Pahat Bubut Luar ... 11
Gambar 2.10 Pahat Bubut Dalam ... 12
Gambar 2.11 Pahat Potong ... 13
Gambar 2.12 Pahat Bentuk ... 13
Gambar 2.13 Pahat Keras ... 14
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitiaan... ... 18
Gambar 3.2 Proses Pembubutan ... 19
Gambar 3.3 Kunci Chuck Spindle ... 20
Gambar 3.4 Jangka Sorong ... 20
Gambar 3.5 Busur Derajat... 20
Gambar 3.6 Baja ST 41 ... 21
Gambar 3.7 Pahat HSS ... 21
Gambar 4.1 Pahat HSS ... 24
Gambar 4.2 Benda kerja Pembubutan 60˚ ... 25
Gambar 4.3 Benda kerja Pembubutan 70˚ ... 25
Gambar 4.4 Benda kerja Pembubutan 80˚ ... 26
Gambar 4.5 Benda Kerja Pembubutan 90˚ ... 26
Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian sudut pahat pada baja ST 41 ... 27
xiii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A1 Foto Dokumentasi
Lampiran A2 Sertifikat baja ST 41
Lampiran A3 Lembar Pembimbing Tugas Akhir Lampiran A4 Desain Benda Kerja
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses membubut adalah salah satu proses permesinan untuk Memproduksi komponen-komponen mesin. Dimana proses bubut termasuk kedalam proses permesian yang menggunakan pahat. Mesin bubut (turning mahine) adalah satu jenis mesin perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat sebagai alat untuk menyayat benda kerja.
Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck yang terpasng pada spindle mesin, kemudian spindle dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang beputar. Umumnya pahat bubut dalam keadaan diam. (Rochim, 1993).
Kualitas permukaan potong tergantung pada kondisi pemotongan, misalnya kecepatan potong rendah dengan feed dan depth of cut yang besar akan menghasilkan permukaan kasar (roughing) sebaliknya kecepatan potong tinggi dengan feed dan depth of cut yang kecil menghasilkan permukaan yang halus.
Pada proses pembubutan kekasaran dari hasil pekerjaan merupakan hal yang sangat penting.
Kualitas pembubutan yang sangat dipengaruhi oleh jenis paha yang digunakan seperti misalnya pahat bubut high speed steel (HSS). (syamsir, 1989).
2
Berdasarkan latar belakang diatas maka Tugas Akhir ini peneliti mengambil judul “Pengaruh Variasi Sudut Pemakanan Pahat HSS Terhadap Pembubutan Rata material ST 41 Pada Mesin Bubut Konvensional”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah bagaimana hasil pengaruh variasi sudut pemakanan pahat HSS terhadap kekasaran pada proses pembubutan rata material ST 41 ?
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak meluas maka batasan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Perbandingan pengaruh variasi sudut pemakanan bubut rata pada material baja ST 41.
2. Sudut standar pahat yaitu 80°.
3. Pengujian penelitian menggunakan sudut 60°, 70°, 80˚, dan 90°.
4. Mesin bubut yang diujikan adalah mesin bubut konvensional.
5. Putaran kecepatan mesin bubut 700 rpm.
6. Diameter benda kerja 30 mm dan panjang 200 mm.
7. Pembubutan dilakukan secara otomatis, kedalaman pemakanan 3,25 mm dan panjang pemakanan 50 mm, menggunakan kecepatan potong 80 meter/menit.
8. Metode yang digunakan dalam melihat kekasaran dengan metode Visual.
3
1.4 Tujuan
Adapun tujuan yang diperoleh dari proposal Tugas akhir ini untuk mengetahui hasil Pengaruh Variasi Sudut Pemakanan Pahat HSS Terhadap Kekasararan Pada Proses Pembubutan Rata Material ST 41.
1.5 Manfaat Penelitian
Untuk mengetahui dan menentukan parameter permesinan untuk mendapatka hasil pengukuran yang diinginkan.
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan dalam penyusunan laporan tugas akhir adalah :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menguraikan tentag latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang dasar-dasar teori yang dibutuhkan dalam penyusunan laporan yaitu yang berkaitan dengan Pengaruh Variasi Sudut Pemakanan Pahat HSS Terhadap Kekasaran Pada Proses Pembubutan Rata Material ST 41.
BAB III METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang diagram alur, metode pengumpulan data dan metode analisis data.
4
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan tentang hasil dan pembahasan penelitian pada laporan tugas akhir.
BAB V PENUTUP
Dalam bab ini merupakan tentang lembaran, kesimpulan dan saran penyusun.
5 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Mesin Bubut
Mesin bubut adalah suatu mesin yang digunakan untuk merubah bentuk dan ukuran benda kerja dengan jalan menyayat benda kerja dengan pahat. Mesin bubut yaitu mesin yang digunakan untuk menyayat dan mengebor benda kerja sesuai dengan diameter dan pemakanan yang diperlukan. Kecepatan potong pada mesin bubut konvensional yaitu untuk putaran permenitnya ditentukan oleh rpm pada mesin bor tersebut. Mesin bubut yang digunakan adalah mesin bubut tenaga listrik, mesin bubut kebanyakan mempunyai satu kecepatan, untuk itu harus selalu berhati-hati sebab akan terjadi panas berlebihan. Pada saat melakukan proses pembubutan perlu menggunakan cairan pendingin akan sangat membantu sperti dromus. (Rochim T, 1993)
2.2 Bagian-Bagian Mesin Bubut
Untuk dapat digunakan secara maksimal, Mesin bubut konversional memiliki bagian-bagian utama dan fungsinya. Bagian-bagian utama mesin bubut konversional yaitu :
2.2.1 Kepala Tetap
Kepala tetap adalah bagian utama mesin bubut yang letaknya sebelah kiri mesin. Di dalam kepala tetap spindle utama terpasang pada bantalan yang fungsinya untuk memindahkan kebenda kerja. Spindle harus terpasang kuat dan terbuat dari baja yang kuat . pada umumnya bagian dalam spindle dibuat
6
berlubang. Akan tetapi menghasilkan tenaga besar dan pada kepala tetap terdapat tombol atau handle.
Gambar 2.1 Kepala Tetap (Avizeninstein, 2010) 2.2.2 Alas Mesin (Bed Machine)
Alas adalah kerangka utama mesin bubut yang berguna : 1) Tempat kedudukan kepala lepas
2) Tempat kedudukan eretan
3) Tempat kedudukan penyangga diam
Gambar 2.2 Alas Mesin (Gurupujaz, 2015)
7
2.2.3 Kepala Lepas (Tail Stock)
Kepala lepas adalah bagian dari mesin bubut yang letaknya di sebelah kanan dan kegunaannya adalah :
1) Sebagai penyangga benda kerja 2) Sebagai dudukan tempat pengeboran
3) Sebagai kedudukan penjepit bor, sedangkan pengaturan kepala lepas dilakukan dengan meluncurkan atau menggeserkan sepanjang landasan dan menguncinya dengan tuas pengunci.
Gambar 2.3 Kepala Lepas ((Avizeninstein, 2010) 2.2.4 Eretan
Eretan adalah bagian mesin bubut yang berfungsi sebagai penghantar pahat bubut sepanjang alas mesin. Ada tiga jenis pahat eretan, yaitu :
1) Eretan bawah,eretan ini berjalan sepanjang alas mesin.
2) Eretan litang, eretan ini bergerak tegak lurus terhadap alas mesin.
3) Eretan atas, eretan ini digunakan untuk menjepit pahat bubut dan dapat diputar ke kanan atau ke kiri sesuai dengan sudut yang diinginkan, khususnya pada saat mengerjakan benda – benda yang berbentuk konis.
Eretan ini dapat digunakan secara manual maupun otomatis.
8
Gambar 2.4 Eretan (Gurupujaz, 2015) 2.3 Perlengkapan Mesin Bubut
1. Cekam berfungsi mengikat benda kerja.
2. Plat penyetel berguna untuk memasang benda kerja yang bentuknya yang tidak dapat dicekam.
3. Plat pembawa berguna untuk membawa benda kerja.
4. Senter.
5. Untuk mengikat benda kerja yang berlubang dan kecil.
6. Pemeggang pahat berfungsi untuk menjepit pahat bubut yang berukuran kecil dan sulit dijepit dirumah pahat.
7. Pahat bubut.
2.4 Pahat Potong
Perkakas atau pahat potong yang digunakan pada mesin perkakas untuk proses permesinan merupakan komponen yang utama. Menurut bentuk keseluruhan, pahat potong dapat dikenali dengan nama yang dikaitkan dengan proses permesinan seperti, pahat bubut (turning tools),pahat gurdi (drilling tools),
9
pahat pelubang (pelebar dan penghalus lubang, boring tools), pahat ulir (threading tools),pahat freis (milling cutter), pahat sekrap (shaping tools) dan pahat gergaji
(saw). (Rochim, 2007)
Fungsi utama dari pahat bubut adalah mengurangi dimensi dari benda kerja.
Pahat bubut berperan sangat penting dalam proses permesinan terutama dalam proses bubut, oleh karena dimensi dan geometri dari pahat bubut harus diperhatikan agar benda kerja yang dihasilkan sesuai dengan ketentuan yang ada yaitu dari dimensi dan kekasaran benda kerja.
2.5 Macam – Macam Pahat Mesin Bubut 2.5.1 Pahat Bubut Rata Kanan
Pahat bubut rata kanan memiliki sudut baji 80˚ dan sudut – sudut bebas lainnya, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kanan ke kiri mendekati posisi cekam bubut.
Gambar 2.5 Pahat Bubut Rata Kanan (Sugiharto, 2011)
2.5.2 Pahat Bubut Rata Kiri
10
Pahat bubut rata kiri memiliki sudut baji sebesar 55˚, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata kiri memanjang yang pemakanannya dimulai dari dari kiri kearah kanan mendekati kepala lepas.
Gambar 2.6 Pahat Bubut Rata Kiri (Sugiharto, 2011)
2.5.3 Pahat Bubut Muka
Pahat bubut muka memiliki sudut baji 55˚, pada mumnya digunakan untuk pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang pemakanannya dapat dimulai dari luar benda kerja kearah mendekati titik senter dan juga dapat dimulai dari titik senter kearah luar benda kerja tergantung arah putaran mesinnya.
Gambar 2.7 Pahat Bubut Muka (Sugiharto, 2011)
2.5.4 Pahat Bubut Ulir
11
Pahat bubut ulir memiliki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan dibuat, sudut puncak 55˚ adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort. Sedangkan untuk membuat ulir jenis metric sudut puncak pahat ulirnya dibuat 60˚.
Gambar 2.8 Pahat Bubut Ulir (Sugiharto, 2011)
2.5.5 Penggunaan Pahat Bubut Luar
Sebagaimana yang dijelaskan di atas bahwa salah satu alat potong yang sering digunakan pada proses pembubutan adalah pahat bubut. Bentuk, jenis dan bahan pahat ada bermacam–macam yang tentunya disesuaikan dengan kebutuhan.
Prosesnya adalah benda kerja yang akan dibubut bergerak memutar sedangkan pahatnya bergeraK memanJang, melintang atau menyudut tergantung pada hasil pembubutan yang diinginkan.
Gambar 2.9 Penggunaan Pahat Bubut Luar (Sugiharto, 2011)
12
2.5.6 Pahat Bubut Dalam
Selain pahat bubut luar, pada proses pembubutan juga sering menggunakan pahat bubut dalam. Pahat jenis ini digunakan untuk membubut bagian dalam atau memperbesar lubang yang sebelumnya telah dikerjakan dengan mata bor.
Bentuknya juga bermacam–macam dapat berupa pahat potong, pahat alur ataupun pahat ulir, ada yang diikat pada tangkai pahat. Bentuk ada yang khusus sehingga tidak diperlukan tangkai pahat.
Gambar 2.10 Pahat Bubut Dalam (Sugiharto, 2011)
2.5.7 Pahat Potong
Pahat potong adalah jenis pahat potong yang menggunakan tangkai digunakan untuk memotong benda kerja.
13
Gambar 2.11 Pahat Potong (Sugiharto, 2011)
2.5.8 Pahat Bentuk
Pahat bentuk digunakan untuk membentuk permukanan benda kerja, bentuknya sangat banyak dapat diasah sesuai bentuk yang dikehendaki operatornya, adalah jenis–jenis pahat berbentuk radius.
Gambar 2.12 Pahat Bentuk (Sugiharto, 2011) 2.5.9 Pahat Keras
Pahat keras yaitu pahat yang terbuat dari logam keras yang mengandung bahan karbon tinggi yang dipadu dengan bahan-bahan lainnya, seperti Cemented Carbid, Tungsten, Widedan dan lain-lain. Pahat jenis ini tahan terhadap suhu kerja sampai dengan kurang lebih 1000° C, sehingga tahan aus/gesekan tetapi
14
getas atau rapuh dan dalam pengoperasiannya tidak harus menggunakan pendingin, sehingga cocok untuk mengerjakan baja, besi tuang, dan jenis baja lainnya dengan pemakanan yang tebal namun tidak boleh mendapat tekanan yang besar. Di pasaran pahat jenis ini ada yang berbentuk segi tiga, segi empat dan lain-lain yang pengikatan dalam tangkainya dengan cara dipateri keras (brassing) atau dijepit menggunakan tangkai dan baut khusus.
Gambar 2.13 Pahat Keras (Sugiharto, 2011) 2.6 Baja
Baja didefinisikan suatu campuran dari besi dan karbon, dimana unsur karbon (C) menjadi dasar campurannya. Disamping itu baja mengandung unsure campuran lainnya seperti sulfur (S) 0,05%, fosfor (P) 0,05%, silicon (Si) 0,1–
0,3%, mangan (Mn) 1% dan kandungan karbon sekitar 0,1–1,7 % sedangkan unsur lainnya dibatasi khusus (Amanto, 1999:22)
Menurut kandungan karbonnya (C) baja karbon diklarifikasikan menjadi tiga macam.
2.6.1 Baja Karbon Rendah
15
Baja karbon rendah merupakan bukan baja yang keras karena kadar karbonnya sedikit. Baja ini disebut baja ringan (mild steel) atau baja perkakas yang mengandung karbon kurang dari 0,3%. Baja ini dapat dijadikan mur, baut, ulir, sekrup dan lain-lain. (Amanto, 1999:33)
2.6.2 Baja Karbon Sedang
Baja kararbon sedang merupakan baja dengan kandungan karbon 0,3 – 0,6%
cukup keras dibandingkan degan baja karbon rerndah. Baja ini memungkinkan untuk dikeraskan sebagian dengan pengerjaan panas (heattreatment) yang sesuai.
Baja karbon sedang digunakan untuk roda gigi, poros engkol, ragum dan sebagainya. (Amanto, 1999:33)
2.6.3 Baja karbon Tinggi
Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon 0,6 – 1,5 %, baja ini sangat keras namun keuletannya rendah, biasanya digunakan untuk alat potong seperti gergaji, pahat, kikir, dan lain sebagainya. Karena baja karbon tinggi sangat keras, maka jika digunakan untuk produksi harus dikerjakan dalam keadaan panas. (Amanto, 1999:33).
2.6.4 Material Baja ST 41
Baja ST 41 adalah salah satu dari baja karbon rendah. Bahan ini termasuk dalam golongan baja karbon rendah karena dalam komposisinya mengandung karbon sebesar 0,08%-0,20%. Baja karbon rendah sering digunakan dalam komponen mesin mesin industri seperti gear, rantai, skrup dan poros. Selain itu juga baja ST 41 juga digunakan sebagai handle rem sepeda motor, bodi mobil, pipa saluran, kontruksi jembatan. Baja ST 41 juga merupakan baja struktur, sifat-
16
sifat yang dimilki oleh baja ST 41 mempunyai kekuatan yang cukup tinggi, dan mempunyai nilai kekerasan yang cukup, stabilitas dimensi yang baik. (Nofri, Taryana, 2017)
2.7 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut
Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed), dan kedalaman potong (depth of cut). Tiga parameter di atas adalah bagian yang bisa diatur oleh operator langsung padamesin bubut. Kecepatan putar (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations per minute, rpm).
Untuk menghitung putaran mesin bubut mengunakan persamaan :.
Kecepatan Pemakanan :
Kecepatan Putaran :
Keterangan : d : Diameter benda kerja (mm) Cs : Kecepatan potong (meter/menit)
: 3,14
n : Putaran mesin (rpm)
Contoh :
Sebuah baja berdiameter 25 mm, akan dibubut dengan kecepatan potong (Cs) 25 mm/menit. Berapa kecepatan putaran (rpm) nya :
17
Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah sebesar 318,471 rpm.
Hasil perhitungan diatas sebagai acuan dalam menyetel putaran mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada table yang ditempel di mesin tersebut.
18
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alur Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian
Perbandingan pengaruh variasi sudut pemakanan menggunakan putaran kecepatan mesin bubut 700 rpm
Persiapan Alat dan Bahan Studi Pustaka
Mulai
Menggunakan Mesin Bubut Konvensional Pahat HSS dan Baja ST 41
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Pengaruh Sudut terhadap Kekasaran Baja ST 41
70° 80° 90°
Analisa Hasil Dan Pembahasan 60˚
19 3.2 Alat Dan Bahan
3.2.1 Alat
Pada saat melakukan pengujian ini. Saya membutuhkan alat yang digunakan untuk membantu melakukan pengujian ini, diantaranya adalah :
1. Mesin bubut konvensional
Proses analisa menggunakan mesin bubut konvensional dengan putaran kecepatan mesin bubut 700 rpm, pengujian penelitian menggunakan sudut 60˚, 70°, 80° dan 90°.
Gambar 3.2 Proses Pembubutan (Dokumentasi, 2019) 2. Kunci Chuck Spindle
Digunakan untuk mengencangkan atau mengendorkan cekam agar tidak oleng saat berputar.
Gambar 3.3 Kunci Chuck Spindle (Dokumentasi, 2019)
20
3. Jangka sorong
Untuk mengukur diameter benda kerja proses pembubutan.
Gambar 3.4 Jangka Sorong (Dokumentasi, 2019) 4. Busur derajat
Digunakan untuk mengukur dari setiap sisi pahat yang digunakan. Setiap sisi pahat memiliki derajat yang berbeda-beda.
Gambar 3.5 Busur Derajat (Dokumentasi, 2019)
5. Pahat bubut yang digunakan dalam poses permesinan yaitu pahat HSS yang mempunyai ketahanan yang baik, tangguh pada permesinan, tahan hingga
temperature 600˚C.
21
3.2.2 Bahan 1. Baja ST 41
Untuk bahan penelitian yang akan dilaksanakan menggunakan bahan baja ST 41 dengan diameter benda kerja 30 mm dan panjang 200 mm.
Gambar 3.6 Baja ST 41 (Dokumentasi, 2019) 2. Pahat HSS
Untuk proses pemakanan benda kerja menggunakan pahat HSS 3/8x4 BOHLER.
Gambar 3.7 Pahat HSS (Dokumentasi, 2019) 3.3 Pelaksanaan Penelitian
1. Proses pembuatan rata.
2. Mempersiapkan bahan dan alat penelitian.
3. Menyiapkan pahat bubut HSS.
22
4. Memasang benda kerja pada Chuck atau cekam mesin bubut.
5. Analisa menggunakan mesin bubut konvensional dengan putaran kecepatan mesin bubut 700 rpm, dengan menggunakan sudut pahat 60˚, 70°, 80° dan 90°.
6. Hasil dan pembahasan.
3.4 Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dilakukan dengan cara mencari studi literature, mengumpulkan data-data dari internet, buku refrensi, artikel, dan jurnal-jurnal yang sesuai dengan topik penelitian.
Berikut data spesifikasi mesin bubut konvensional : Voltase : 220V/50Hz
Daya Listrik : 550Watt Motor : 3/4HP Spindle Travel : 85 mm Jumlah Kecepatan : 12 Swing : 410 mm Kapasitas Bor Besi : 16 mm Spindle Taper : MT#2
Ukuran Alas : 300 mm (diameter) Tinggi : 960 mm
23
3.5 Metode Analisa Data
Metode analisis data untuk mengetahui uji pengaruh variasi sudut pemakanan terhadap kekasaran benda kerja dengan kedalaman pemakanan 3,25 mm pada Baja ST 41 pada mesin bubut yaitu dengan cara melakukan pengujian penyayatan dengan variasi sudut pahat 60˚, 70°, 80° dan 90° terhadap spesimen Baja ST 41. Kemudian dicatat hasil dari penyayatan benda kerja tersebut pada variasi sudut dengan metode visual dan menggunakan foto.
24 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL PENELITIAN
Setelah melakukan proses pembubutan menggunakan mesin bubut konvensional dan selanjutnya didapatkan Pengaruh Variasi Sudut Pemakanan Pahat HSS Terhadap Kekasaran Pada Proses Pembubuutan Rata Material ST 41, berikut data yang sudah diambil.
Tabel 1 Variasi Sudut Pahat
NO RPM Sudut Pahat Hasil Pembubutan
1 700 60˚ Permukaannya halus
2 700 70˚ Permukaannya sedang
3 700 80˚ Permukaannya Cukup Kasar
4 700 90˚ Permukaannya Sangat Kasar
Gambar 4.1 Pahat HSS (Dokumentasi, 2019)
25
1. Pengujian benda kerja material ST 41 dengan kecepatan putaran mesin 700 rpm, menggunakan mata pahat HSS dengan sudut pahat 60˚ menghasilkan permukaan halus.
Gambar 4.2 Benda kerja Pembubutan 60˚
(Dokumentasi, 2019)
2. Pengujian benda kerja material ST 41 dengan kecepatan putaran mesin 700 rpm, menggunakan mata pahat HSS dengan sudut pahat 70˚ menghasilkan permukaan sedang atau lebih kasar dari sudut 60˚.
Gambar 4.3 Benda kerja Pembubutan 70˚
(Dokumentasi, 2019)
3. Pengujian benda kerja material ST 41 dengan kecepatan putaran mesin 700 rpm, menggunakan mata pahat HSS dengan sudut pahat 80˚ menghasilkan permukaan yang cukup kasar
26
Gambar 4.4 Benda kerja Pembubutan 80˚
(Dokumentasi, 2019)
4. Pengujian benda kerja material ST 41 dengan kecepatan putaran mesin 700 rpm, menggunakan mata pahat HSS dengan sudut pahat 90˚ menghasilkan permukaan sangat kasar.
Gambar 4.5 Benda Kerja Pembubutan 90˚
(Dokumentasi, 2019) 4.2 Pembahasan
Berdasarkan data yang diperoleh dari penelitian menunjukan bahwa dengan perubahan rpm dapat diketahui perubahannya terhadap waktu pemakanan benda kerja. Maka diperoleh grafik seperti pada gambar 4.6.
27
Hasil Pembubutan
Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian sudut pahat pada baja ST 41
1. Pembubutan pada sudut pahat 60˚, dengan menggunakan putaran mesin 700 rpm, menghasilkan permukaan halus.
2. Pembubutan pada sudut pahat 70˚, dengan menggunakan putaran mesin 700 rpm, menghasilkan permukaan sedang.
3. Pembubutan pada sudut pahat 80˚, dengan menggunakan putaran mesin 700 rpm, menghasilkan permukaan kasar.
4. Pembubutan pada sudut pahat 90˚, dengan menggunakan putaran mesin 700 rpm, menghasilkan permukaan sangat kasar.
Sudut Pahat
Tingkat Kekasaran
28
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian “ Pengaruh Variasi Sudut Pemakanan Pahat HSS Terhadap Kekasaran Pada Proses Pembubutan Rata Material ST 41” dengan kecepatan putaran 700 rpm dengan sudut pahat 60˚, 70˚, 80˚, dan 90˚, maka dapat disimpulkan semakin besar sudut pahat yang dipakai semakin tinggi nilai kekasarannya. Hal ini dapat dibuktikan pada saat pembubutan rata menggunakan sudut 90˚ yang hasilnya sangat kasar, sedangkan pada sudut 80˚ hasil seratnya cukup kasar, sudut 70˚ yang hasilnya seratnya sedang atau lebih kasar dari sudut 60˚, dan yang paling bagus adalah sudut 60˚.
5.2 Saran
Dari laporan Tugas Akhir ini penulis memberikan saran yang berkaitan dengan Pengaruh Variasi Sudut Pemakanan Pahat HSS Terhadap Kekasaran Pada Proses Pembubutan Rata Material ST 41, sebagai berikut:
1. Dalam proses pembubutan harus memperhatikan sudut pahat dan kecepatan yang digunakan, agar tingkat kekasaran yang lebih rendah.
2. Proses pembubutan harus dilakukan dengan hati-hati, agar tidak terjadi hal- hal yang tidak diinginkan.
3. Penggunaan, perawatan dan perbaikan yang benar serta teratur dapat memperpanjang atau memperlancar kinerja mesin bubut
29
DAFTAR PUSTAKA
Amanto, Hari. 1999. Ilmu Bahan. Jakarta, PT. Bumi Angkasa
Avizeintein. 2010. Mesin Bubut. Diakses di http://avizeinstein.blogspot.co.id, 31 Agustus 2017
Guruinsight, Kecepatan Potong Pada Mesin Bubut.Diakses di https://guruinsight.wordpress.com/Kecepatanpemakananpadamesinbubut.
22 Januari 2018
Gurupujaz. 2015. Mengenal mesin bubut dan bagian-bagiannya. 25 Juni 2018 Hadimi. 2008. Pengaruh Perubahan Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran
Permukaan Pada Proses pembubutan. Vol. 11 No. 1
Pendidikan Hayat. 2011. Pengaruh Perubahan Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Pada Proses Pembubutan. Diakses di http://pendidikanhayat.blogspot.co.id, 25 Jubi 2018
Prasetyo,Angger. B. 2015. Aplikasi Metode Taguchi Pada Optimasi Parameter Permesinan Terhadap Kekasaran Permukaan dan Keausan Pahat HSS Pada Proses Bubut Materian ST 37, Jurnal. Kediri: UNP
Rochim, T. 1993. Proses Pemesinan. Bandung: HEDSP Rochim. 1993. Teknologi Pengguna Permesinan :Jakarta SriatiDjapri. 1985. Teknologi Mekanik .Erlangga : Jakarta
Sugiarto, Bagus. 2011. Pahat
Bubut.Artikel.http://www.bengkelbangun.com/2011/09/pahat-pisau- bubut.html diakses pada tanggal 23 Juli 2018
Surdia, T. Saito, S. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: PT.
PradnyaParamita
Syamsir. 1989. Mesin Bubut. Diakses di http://avizeinstein.blogspot.co.id, 20 Mei 2018
30 LAMPIRAN
31
32
33
34
35
