ANALISIS PENGUJIAN KELAYAKAN MESIN PERKAKAS DI WORKSHOP TEKNIK MESIN
Volume 1, No 1, Juni 2023
ANALISIS PENGUJIAN KELAYAKAN MESIN PERKAKAS DI WORKSHOP TEKNIK MESIN
Irvan Nababan
1, Dicki Gultom
2, Yogi Manik
3, Geraldo Tanjung
4.
1Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan, Indonesia
2Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan, Indonesia
3Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan, Indonesia
4Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan, Indonesia
Email; [email protected]
ABSTRAK
Alat bantu ukur terbatas, jadi kami melakukan lima jenis pengujian. Ini termasuk mengukur keselarasan dasar mesin dan kereta luncur, keselarasan perpindahan relatif terhadap kereta luncur, akurasi spindel utama, penyelarasan sumbu geser kepala luar dengan kereta luncur, dan akurasi poros pembawa karena bantalan kompresi bubungan. Setelah pengujian selesai, kami membandingkan nilai deviasi dengan deviasi yang diperbolehkan berdasarkan standar yang disepakati.
Industri mengharapkan presisi dan kualitas produk mereka menjadi yang terbaik, di situlah pentingnya peralatan mesin bersinar. Tugas mungkin tidak selalu terkait dengan manufaktur, tetapi juga untuk memperbaiki mesin atau memberikan peluang pengembangan keterampilan. Proses pemesinan menghasilkan benda kerja dalam berbagai bentuk geometris seperti ketidakbulatan atau penjajaran, sehingga menentukan tingkat kualitas produk. Pekerjaan presisi sangat penting untuk bebas dari kesalahan dan dilakukan tanpa penyimpangan. Pengujian kelayakan mesin bubut penting dilakukan karena penggunaan alat mesin yang terus menerus mengakibatkan penurunan produktivitas. Hasil dari pengujian menentukan bahwa mesin bubut tidak cocok untuk pekerjaan presisi.. Hasil pengujian ketelitian geometrik tersebut terdapat beberapa aspek yang hasil rata-ratanya diluar batasan standart atau melebihi standart yang ditentukan seperti pada pengujian penyelarasan terhadap bed dan carriage,pengukuran simpang putar.
ABSTRAK
Measuring tools are limited, so we conducted five types of tests. This includes measuring the basic alignment of the machine and the sled, the alignment of the displacement relative to the sled, the accuracy of the main spindle, the alignment of the outer head shear axis with the sled, and the accuracy of the carrier shaft due to the cam compression bearings. After testing is complete, we compare the deviation value with the allowable deviation based on the agreed standard.
The industry expects the precision and quality of their products to be the very best, which is where the importance of machine tools shines. Tasks may not always be related to manufacturing, but also to repairing machines or providing skills development opportunities. The machining process produces workpieces in various geometric shapes such as roundness or alignment, thereby determining the level of product quality. Precision work is essential to be error free and performed without deviations. Testing the feasibility of lathes is important because the continuous use of machine tools results in a decrease in productivity. The results of the test determine that the lathe is not suitable for precision work. The results of the geometric accuracy test show that there are several aspects whose average results are outside the standard limits or exceed the specified standards, such as in the alignment test on the bed and carriage, the measurement of turns.
PENDAHULUAN LATAR BELAKANG
Di bidang permesinan, khususnya mesin bubut, terjadi lonjakan kemajuan teknologi. Mesin bubut sangat penting untuk mengerjakan benda dengan putaran datar, alur, jari-jari atau benang. Proses ini tunduk pada perubahan sesuai dengan persyaratan khusus. Menguji keakuratan geometris peralatan mesin merupakan langkah yang diperlukan karena perubahan dapat berkisar dari variabilitas proses hingga pergeseran proses rata-rata. Keakuratan perpindahan pada mesin bubut F1-900402 diuji dalam penelitian ini karena berdampak pada ukuran benda.
Faktor-faktor lain seperti akurasi permukaan referensi, akurasi putaran, spindel, dan akurasi gerak linier mempengaruhi gelombang permukaan, kekasaran permukaan, dan akurasi bentuk. Seberapa baik benda kerja disejajarkan, tegak lurusnya, dan konsentrisitasnya adalah contoh utama dari hal ini.
Temperatur ruangan, proses pemotongan, penjepitan benda kerja, deformasi akibat gaya pemotongan, dan kualitas pahat, semuanya berkontribusi terhadap akurasi benda kerja.
Oleh karena itu, pengujian kelayakan mesin bubut sangat penting. Berdasarkan hasil yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa mesin bubut tidak cocok untuk pekerjaan presisi.
Tugas presisi membutuhkan eksekusi yang sempurna, dan uji akurasi geometrik menunjukkan bahwa beberapa faktor, termasuk persamaan bed-carriage dan pengukuran belokan, melebihi batas toleransi LANDASAN TEORI
Mesin manipulasi logam, atau peralatan mesin, beroperasi dengan prinsip mengubah energi mesin menjadi energi panas, yang menghasilkan perubahan logam secara tepat.
Pada dasarnya, tenaga mekanik digunakan untuk mengubah energi panas dan kemudian menerapkannya pada logam untuk memotong, membentuk, dan mengubahnya sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Pemotongan logam dengan peralatan mesin dilakukan pada suhu netral, mencegah perubahan struktural pada material. Mesin bubut adalah aset penting untuk bengkel mesin dan pengerjaan logam, terutama bengkel yang terlibat dalam pembuatan mesin atau perbaikan peralatan.
Kemampuan mesin bubut dalam melakukan proses pengerjaan bahan dipengaruhi
komponen-komponen dari mesin bubut itu sendiri. komponen mesin bubut terdiri atas komponen diam dan komponen bergerak.
komponen bergerak terdiri atas bantalan, motor, tranmisi, komponen yang diam terdiri atas Tool Pass, Cross Slide, Tail Stok, Saddle, Bed. Komponen ini memiliki dampak yang besar untuk kekakuan. Mempengaruhi kekakuan mesin bubut dengan gaya yang diterapkan oleh bagian pemasangan gaya diterapkan oleh bagian yang bergerak (dinamis). Untuk menentukan kekakuan mesin bubut hasil produksi perlu diuji menurut kriteria yang ditetapkan oleh masyarakat.
Kinerja pemesinan bubut dapat dipengaruhi oleh berbagai komponennya.
Mesin bubut terdiri dari bagian yang tidak bergerak dan bergerak, seperti bantalan, motor, dan transmisi, serta Tool Pass, Cross Slide, Tail Stock, Saddle, dan Bed. Bagian- bagian tertentu ini memiliki dampak yang signifikan pada kekakuan mesin, dengan komponen stasioner menjadi sangat berpengaruh karena mereka bertanggung jawab untuk menyerap gaya yang diterapkan oleh bagian (dinamis) yang bergerak.
Peningkatan produk mesin telah menyebabkan kebutuhan untuk mengevaluasi kekakuan mesin bubut produksi dengan menggunakan kriteria berbasis komunitas.
2.1 Pengujian Ketelitian geometrik Mesin Bubut
Untuk menentukan kekakuan statis, bentuk mesin bubut diperhitungkan, dan sangat penting untuk memastikan bahwa mesin bubut lebih kaku untuk hasil yang lebih baik.
Untuk mengetahui apakah sebuah mesin bubut memenuhi standar kekakuan yang ditetapkan oleh Schlesinger, penting untuk memeriksanya menggunakan standar ISO 1708.Berikut prinsip” mesin bubut ;
2.1.1 Kelurusan (Straighness)
Kelurusan suatu objek merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan. Ini dapat memengaruhi fungsi dan estetika objek, sehingga kualitas ini perlu dipastikan.
Memeriksa kelurusan dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai alat dan teknik, termasuk alat pengukur laser dan inspeksi visual. Dengan memastikan kelurusan suatu objek, ini dapat berkontribusi pada kualitas dan efisiensinya secara keseluruhan. Agar suatu garis dianggap lurus, jaraknya dari suatu titik pada garis ke dua bidang yang tegak lurus dan sejajar dengannya tidak boleh
melebihi batas tertentu. Adapun kelurusan suatu gerakan, itu berkaitan dengan korelasi antara jalur titik dan gerakannya relatif terhadap garis referensi dalam arah komponen gerakan itu. Kerataan, di bagian
2.1.2 Kerataan (Flatness)
Seseorang tidak boleh mengabaikan aspek ini, karena dapat sangat mempengaruhi hasil akhir. Memastikan kerataan tercapai sangat penting untuk memastikan produk jadi sesuai dengan standar yang disyaratkan. Oleh karena itu, ini bukan masalah kecil dan, pada kenyataannya, dapat menjadi situasi yang membuat atau menghancurkan. Ini adalah tahap penting yang tidak boleh diabaikan.
Untuk menentukan apakah bidang permukaan itu datar, seseorang harus memastikan bahwa jarak tegak lurus dari titik-titik di permukaan ke bidang yang sejajar secara geometris tidak melebihi nilai tertentu yang ditentukan.
Metode ini digunakan untuk menilai presisi geometris mesin tertentu, khususnya dalam bidang geometris bidang referensi. Selain itu, kuadrat merupakan faktor yang relevan dalam proses ini.
2.1.3 Ketegaklurusan (Squareness) Garis, sumbu, atau bidang biasanya digunakan dalam peralatan mesin untuk mencapai tegak lurus, yang sangat penting untuk memastikan gerak tegak lurus. Sebuah garis lurus dan sebuah bidang, atau bahkan dua garis atau bidang lurus, dianggap tegak lurus ketika membentuk sebuah komponen.
terhadaplainnya apabila penyimpangannya terhadap sebuah harga tegak lurus baku.
2.2 Mesin Bubut
Melsin bubut dibuat dalam belrbagai belntuk dan desl ain delngan pelrbeldaan satu sama lain, dari selgi benl tuk dan desl ainnya, mesl in bubut dapatdibedl akan dari segl i tenl aga pelnggerl ak, sistelm rodl a gigi, tingkat ketl ellitian dan selbaliknya. Pada dasarnya cara kelrja melsin bubut adalah sama, yaitu meml buang selrpih delngan cara melmutar benl da kelrja telrhadap pahat poltolng. Kolmbinasi gerl akan benlndan kelrja dan pahat akan melnghasilkan belntuk pelrmukaan yang belragam, misalnya: belntuk silinderl atau belntuk kerl ucut.
2.2.1 Unit dan Bagian Mesin Bubut Melsin bubut telrdiri dari belrbagai unit dan bagian kolmpolneln melsin bubut selperl ti telrlihat pada Gambar 1. Unit utama mesl in bubut terl diri dari heal dstocl k, tailstolck, feledl , gealrrboxl , aproln dan carriage.l
Selmua unit ini dipasang di teml pat tidur yang meml iliki jalur untuk tailstolck dan gelrbolng untuk belrgelrak. Benl da kelrja yang diker jakan dijepl it dan diputar oll ehl heladstolck yang terl diri dari speledl geal rbolx, seldangkan ujung belnda kelrja yang lain, tail stolck digunakan untuk menl yangga benl da kerl ja jika benl da kelrja cukup panjang (bisa juga dipasang borl atau real merl . kel tailstolck Feel dl geal rboxl adalah roltasi leal d screlw atau feleld rold dan juga kelcepl atan roltasi, roltasi feleld rold atau lead s crelw meml ungkinkan carriagel belrgelrak secalara lolngitudinal (mellinta dengann bantuan apron)l . dipasang pada kerl etl a, tiang pahat dapat diatur pada sudut yang diinginkan.
a. Bed
Bed terbuat dari besi tuang atau baja karbon sedang dan terdiri dari 2 dinding memanjang 1 dan 2 yang dihubungkan oleh jaring melintang 3 untuk kekuatan dan kekakuan. Salah satu ujung bed 4 memperbaiki headstock, dan ujung bed lainnya memperbaiki tailstock, dan tailstock dapat bergerak di sepanjang tempat dan dijepit pada posisi yang diinginkan
b. Headstok
Heladstolck melsin bubut telrdiridari melkanismel selpelrti casing,polrols utama,bantalan depl an dan bell akang, dan rodl a gigi bellakang. Heladstocl k adalah bagian stasionl elr yang belrtumpu pada alas.
Bagian intelgral dari heal dstolck yang melmutar belnda kelrja sel ama pelmoltolngan adalah spindell yang melnampung chuck (alat yang digunakan untuk menl jelpit ben da kelrja) yang sellain untuk belnda kelrja, juga digunakan untuk melna han gaya sellama peml oltolngan. Keltelpatan pelmelsinan belnda kerl ja pada meslin bubut belrgantung pada kek akuan spindell .
c. Tail Stock
Tail Stock adalah bagian dari mesin bubut yang terletak di sisi kanan, dipasang di alas atau meja. Bagian ini dapat digunakan sebagai lokasi pemasangan lampu senter yang digunakan sebagai penyangga ujung benda kerja, dan sebagai lokasi/dudukan bor jig saat pengeboran. Head Detachable (Tail Stock) dapat dipindahkan atau dipindahkan di sepanjang alas/meja mesin dan dikencangkan dengan mur dan baut perantara atau dengan pengencang tuas. Kepala yang dapat dilepas dapat digerakkan bolak-balik (samping) selain
bergerak di sepanjang alas atau meja, yaitu untuk memutar benda berbentuk kerucut.
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan Bahan yang diperlukan Alat dan bahan yang digunakan didalam pengujiam ini antara lain :
1. Dial indicator berdiri
2. Dial indicator dengan resolusu 0,01 mm 3. Lampu arsitek sebagai Illuminator pada
saat pengukuran
4. Water pass dengan ketelitian 0,02 mm 5. Kain untuk membersihkan
3.2 Persiapan sebelum pengujian
Pengujian geo,rtris perkakas harus dilakukan sedekat mungkin agar lebih jelas apa yang kita cari. Dan mesin harus telah beroperasi setidaknya 1 jam pengoperasian agar hasil yang didapat maksimal.
3.3 Penelitian pengukuran rigiditas pada mesin (turning)
Jika pengujian menghasilkan hasil yang kurang maksimal atau buruk maka mesin harus diberhentikan sementara untuk observasi lebih lanjut atau bahkan langsung ke tahap perbaikan
HASIL PENGUJIAN STUDI KASUS 1
PENGUJIAN KEBULATAN/KESELINDRISAN KELURUSAN POROS MENGGUNAKAN DIAL GAUGE (JAM UKUR)
Gambar 1. Benda Kerja pengukuran kelurusan dan kebulatan sebuah Poros Tabel 1. Pengukuran Kelurusan dan kebulatan poros
Lokasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I 0 -0,1 0,5 1,9 1,3 1,
2
0.3 -0,5 0,2 -0,9 -0,8 -0,6 II -0,2 -0,1 0,2 0,1
1
0,1 3
0, 8
0 -0,7 -0,2 - 0,28
- 0,42
0,2
III 0,3
8
-0,3 - 0,1
5
-0,1 -0,8 -1 - 0,1
1 - 0,15
- 0,2
1
-0,3 - 0,42
-0,5
IV 0,3
5
-0,4 -0,9 -0,6 -0,6 - 0,
8
-1 -0,2 - 0,5
5 - 0,88
- 0,79
-0,73
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-3 -2 -1 0 1 2 3
IV III II I
STUDI KASUS 2
PENGUKURAN KESIKUAN DAN KERATAAN PERMUKAAN DENGAN DIAL
INDICATOR (JAM UKUR)
Gambar 2. Benda kerja persegi Panjang (rectangular)
Tabel 2. Pengukuran kerataan dan kelurusan pada persegi Panjang (rectangular)
Lokasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
I 0 -0,1 0,1 -0,1 0 -0,4 -0,4 0 -0,3 0,2
II 0 -0,4 -0,4 0 -0,3 0,2 0 -0,1 0,1 -0,1
III 0 -0,3 0,2 0 -0,1 1 -0,1 0 -0,4 -0,4
IV 0 -0,1 0,1 -0,1 0 0,2 -0,3 0 -0,4 -0,4
0 1 2 3 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
STUDI KASUS 3
UJI KELAYAKAN MESIN BUBUT DI WORKSHOP TEKNIK MESIN UNIMED DENGAN MENGGUNAKAN KETELITIAN PENGUJIAN GEOMETRIK Tabel 1. Pengambilan data dan penyelarasan (leveling) terhadap bed dan carriage 1. Pengambilan data penyelarasan terhadap bed dan carriage
PENGAMBILAN DATA
PENGUJIAN MESIN BUBUT ISO 1708 Penyelarasan terhadap bed dan carriage
No Skema Macam
Pengujian
Penyimpangan yang diijinkan
Hasil Pengujian
G1 Kelurusan
pada arah longitudinal
G1. Kelurusan pada arah longitudinal
Posisi Arah Maju Arah Mundur Rata-rata skala
Kiri Kanan Kiri Kanan
0-2
2-4
4-6
8-10
Tabel 2. Pergerakan relatif dari tail-stock dan carriage dipelajari untuk
mengambil data. Ini melibatkan pengumpulan informasi tentang penyelarasan gerakan .
PENGAMBILAN DATA
PENGUJIAN MESIN BUBUT ISO 1708 Penyelarasan terhadap bed dan carriage
No Skema Macam
Pengujian Penyimpa ngan yang diijinkan
Hasil
Pengujian Keterangan (Diterima/Ditola k)
G2
Pada Bidang horisontal Pada bidang vertikal
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
Posisi Jarak (mm)
Pembacaa n
Posisi Jarak (mm)
Pembacaan (mm) Horisontal Vertikal Horisontal Vertikal
0 11
1 12
2 13
3 14
4 15
5 16
6 17
7 18
8 19
9 20
10 21
Tabel 3. Pengambilan data ketelitian spindel utama dan eksentrisitas spindel utama
PENGAMBILAN DATA
PENGUJIAN MESIN BUBUT ISO 1708 Ketelitian Spindel Utama
N o
Skema Macam
Pengujia n
Penyimpang an yang diijinkan
(mm)
Hasil Penguji
an
Keterangan (Diterima/Ditol
ak) G
4 Kesalah
an Aksial
Eksentrisitas spindel utama N
o
Skema Macam
Pengujia n
Penyimpang an yang diijinkan (mm)
Hasil Penguji an
Keterangan (Diterima/Ditol ak)
G
5 Kesalah
an putar dari senter spindel - nose
Pengukuran 1 0,002 Pengukuran 2 0 Pengukuran 3 0
Tabel 4. Pengambilan data simpang putar (run-out) penyenter
PENGAMBILAN DATA
PENGUJIAN MESIN BUBUT ISO 1708 Simpang Putar (run-out) penyenter
N o
Skema Macam
Pengujian
Penyimpanga n yang diijinkan
(mm)
Hasil Pengujia
n
Keterangan (Diterima/Ditolak
) G
8 Pada
Bidang horizonta l
Pada bidang vertikal
Pengukuran 1 0,000 Pengukuran 2 0,001 Pengukuran 3 0,001
Tabel 5. Pengambilan data kesejajaran sumbu peluncur luar tail - stock terhadap gerakan carriage
PENGAMBILAN DATA
PENGUJIAN MESIN BUBUT ISO 1708 Simpang Putar (run-out) penyenter
N
o Skema Macam
Pengujia n
Penyimpang an yang diijinkan
(mm)
Hasil Pengujia
n
Keterangan (Diterima/Ditola
k) G
9
Pada Bidang horizont al Pada bidang vertikal
Posisi
Horisontal
Posisi
Vertikal Jarak
(mm)
Penyimpanga n (mm)
Jarak (mm)
Penyimpanga n (mm)
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
6 6
7 7
8 8
9 9
10 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3
Tabel 6. Keakuratan lead-screw dan tegak lurus gerakan melintang slide silang ke sumbu spindel utama dicapai melalui penggunaan Cams pada bantalan kompresi untuk pengambilan data.
Penyimpangan yang diijinkan (mm)
No Skema Macam Pengujian Penyimpang
an yang diijinkan
(mm)
Hasil Pengujian
Keterangan (Diterima/D
itolak) G9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
PENGAMBILAN DATA
PENGUJIAN MESIN BUBUT ISO 1708 Ketelitian lead-screw karena keming pada bantalan tekan
No Skema Macam
Pengujia n
G10 Slip
aksial
periodik
STUDI KASUS 4
PENGUKURAN KEKASARAN PERMUKAAN PRODUK PEMESINAN Capaian Pembelajaran.
Setelah mempelajari dan melakukan pengukuran kekasaran permukaan benda kerja hasil pemesinan mahasiswa diharapkan mampu:
1. Menjelaskan pentingnya kehalusan permukaan dari suatu komponen dalam kaitannya dengan kualitas produksi.
2. Mengukur kekasaran permukaan dengan alat dan cara yang tepat dan benar.
3. Menganalisis hasil pemeriksaan kekasaran permukaan.
Alat dan Bahan Alat Ukur :
1. Roughneess Bahan:
1. Poros
Gambar 1. Profil benda kerja dan lokasi pengukuran Tabel 1. Pengukuran kekasaran permukaan pada sebuah poros
Lokasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
I 0,537 0,516 0,609 0,517 0,569 0,747 0,614 0,803 0,620 0,676 II 0,859 0,873 0,541 0,573 0,639 0,448 0,550 0,832 0,875 0,825 III
IV
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
II I
KESIMPULAN
Pengujian yang dilakukan terhadap komponen komponen gerak alat bubut antara lain mengukur keselarasan terhadap alas mesin mengukur keselarasan dan kesejajaran kepala penggerak relative terhadap penggerak kereta luncur , mengukur keselarasan sumbu luar kepala geser ke gerakan kereta luncur dan keakuratan porps, dan mengukur ketelitian protama.
Menyimpulkan semua penelitian yang dilakukan pada masalah ini, telah ditentukan bahwa mesin bubut memiliki kemiringan tertentu, tetapi tetap sangat fungsional dengan kapasitas untuk menghasilkan benda kerja yang akurat. Alat ukur yang digunakan untuk penilaian bersifat praktis dan sepenuhnya sesuai dengan peraturan pengujian ISO 1701.
Dengan memanfaatkan metode pengujian ISO 1708, akurasi geometrik peralatan mesin tambahan akan diperiksa untuk menyimpulkan fungsionalitasnya yang memadai.
DAFTAR PUSTAKA
Schlelsingelr Gelolrgel, 1986, Telsting Machinel To is Pelrganonl Press, For the use of machine tools, Djolkol Agustolno,l
BimbingAtedil
2006,PelnerapanSNI 05-1618-1989 Dalam Penlgujian Keltellitian
Geolmleltrik Melsin Bubut Univerlsal Supelrmaximat 11, Prolsiding BPIS, Eldisi Jakarta,Pelrpustakaan-
BadanStandardisasi Nasionlal 2017.
GedunglBPPT ,
lantai Melzaninel. Jl. M.H Thamrin Nol. 8 Kelboln Sirih - Jakarta Pusat 10340 – Indolnelsia
Roldian Situmorang, 2015, Rellevlansi
Keltellitian Geometlris Mesin Per kakakas
Terhadap Akurasi
