PENGARUH RADIUS PEMUTUS GERAM PAHAT BUBUT HSS TERHADAP PANJANG GERAM PADA PROSES PEMBUBUTAN

Transkripsi

1 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : PENGARUH RADIUS PEMUTUS GERAM PAHAT BUBUT HSS TERHADAP PANJANG GERAM PADA PROSES PEMBUBUTAN Oleh : Junad Adransyah Staf Pengajar Ten Mesn Polten Neger Padang ABSTRACT At process havng to do wth machnes or turnng materal that ductle usually havng problem. For example at cuttng process have ncome chp that contnue or not broen. So chp be turn at materal. The matter can be dsturb n turnng process, much tme that free to clean teh chp, because the machne always turn on and turn off. The soluton s used cuttng chp radus that long chp. So turn machne operator can wor wth effcent and qualty of wor more ncrease. Purpose of the research s to now large of cuttng radus that approprate to turn steel S 45 C and to now how for effect of large of cuttng radus to long of chp. Based on data analyss that regressed havng result of experment wth used radus 0,5 (mm) ncome long of chp average,09 (mm), radus 0,5 (mm) ncome long of chp average 7,54 (mm), radus 0,75 (mm) ncome long of chp average 3,45 (mm), radus,0 (mm) ncome long of chp average 3,4 (mm), radus,5 (mm) ncome long of chp 4,9 (mm), radus,3 (mm) ncome long of chp average 55,45 (mm). Include the larger of cuttng chp radus so ncome long the chp can be long form long turnng process, so turn of chp at materal or object be able to dsplacement. Key word : Cuttng chp radus, long the chp I. PENDAHULUAN I. Latar Belaang Pada proses permesnan/pembubutan bahan yang lat (ductle) atau baja peraas dan baja tahan arat serngal mengalam banya hambatan. Msalnya pada proses pemotongan menghaslan geram yang ontnyu atau tda terputus-putus, sehngga geram terllt pada materal yang dbubut. Hal n aan menganggu dalam proses pembubutan tersebut, banya watu yang terbuang untu membershan geram tersebut dengan serngnya mematan dan menghdupan mesn. Pada proses pembubutan dengan menggunaan pahat HSS jarang seal dgunaan radus pemutus geram untu memutus geram, sehngga geram yang dhaslan cendrung panjang dan n dapat membahayaan operator mesn bubut dan juga merupaan hambatan dalam proses pembubutan. Untu mengatasnya dgunaanlah radus pemutus geram dalam pengendalan geram sehngga n juga berpengaruh terhadap araterst geram yang dhaslan pada proses permesnan, salah satunya adalah panjang geram. Untu tu perlu adanya analsa tentang radus pemutus geram terhadap panjang geram, sehngga operator mesn bubut dapat beerja dengan efsen dan waltas peerjaan lebh menngat. Sehubungan dengan hal tersebut datas, maa dalam peneltan n sejauh mana pengaruh radus pemutus geram dapat dtentuan besarnya.. Tujuan Dan Manfaat Peneltan Tujuan Adapun tujuan dar peneltan n adalah sebaga berut :. Untu mengetahu besarnya radus pemutus geram yang tepat untu pembubutan baja S 45 C. Untu mengetahu sejauh mana pengaruh besarnya radus pemutus geram terhadap panjang geram (Chp) Manfaat. Dharapan dar hasl peneltan n dapat dmanfaatan pada proses belajar 5

2 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : mengajar terutama djurusan ten mesn pada proses permesnan dbengel Polten Neger Padang.. Dengan dperolehnya data tentang besarnya radus pemutus geram yang tepat aan dapat membantu operator/tens dan mahasswa serta staf pengajar dalam peerjaan membubut. II. TINJAUAN PUSTAKA Proses pemotongan logam merupaan suatu proses yang dgunaan untu merubah suatu produ dar logam atau omponen mesn dengan cara memotong. Proses pemotongan logam dapat delompoan menjad beberapa macam, salah satunya proses pemotongan dengan menggunaan pahat potong yang dpasang pada mesn peraas yang serng dsebut proses permesnan... Elemen Dasar Proses Pembubutan Elemen dasar Proses bubut dapat dhtung dengan rumus berut : a. Kecepatan Potong : dn V= ; m/mn 000 b. Kecepatan maan : Vf = f. n ; mm/mn c. Watu pemotongan : tc = lt/vf ; mn d. Kecepatan penghaslan geram : z = AV ; cm 3 Dmana : A = Penampang geram sebelum terpotong = f.a ; mm Z = f.a.v ; cm 3 /mn Pada setap proses permesnan sudut potong utama (Kr) mempunya peranan yang pentng. Untu harga a dan f yang tetap, sudut n menentuan harga lebar dan tebal geram sebelum terpotong (b dan h) - Lebar geram sebelum terpotong : b = a sn Kr ; mm - Tebal geram sebelum terpotong : h = f sn Kr ; mm Sehngga penampang geram sebelum terpotong dapat dtuls A = f.a = b.h ; mm e. Kedalaman pemotongan (Deph of cut) ; a (mm).. Geometr Pahat Potong Mesn Bubut Pahat potong pada mesn bubut umumnya bermata tunggal (sngle pont) dan bentu peraas potong secara eseluruhan aan dapat berubah menyesuaan dengan varas bentu yang aan dpotong. Nama bagan bagan pahat potong pada mesn bubut :. Bagan dasar (base), adalah bagan permuaan dar pemegang (shan). Bagan mua (face), adalah bagan ss depan yang melepas tatal (chp) dar benda erja 3. Flan, adalah bagan permuaan sampng pahat potong dbawah ss potong 4. Bagan ujung (Nose), adalah bagan ujung pahat yang dbentu dar ss potong dan bagan ss depan (flan) 5. Bagan ujung beradus (Nose radus), adalah bagan ujung yang dbentu (dgernda) radus, dan uuran radus yang dbentu aan mempengaruh waltas permuaan. Untu proses pembubutan asar radus yang ujung pahat ra-ra 0,38 mm dan pengerjaan ahr dgunaan radus yang besar ra-ra,,3 (mm). 6

3 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : Pont, adalah bagan ujung pahat yang dbentu (dengan gernda) untu tujuan pemotongan tertentu. 7. Bagan pemegang (shan), adalah bagan bod pahat potong yang dpegang oleh pemegang pahat mesn (tool holder).3. Pengendalan geram Dalam proses pembubutan, pengendalan dan pembuangan serphan/geram pentng seal bag operator maupun pahat. Geram atau serphan yang panjang aan membelt dseellng benda erja dan mesn. Beberapa cara untu pengendalan dan pembuangan serphan :. Menggernda mua pahat sepanjang tep pemotongan dengan edalaman 0,38 sampa 0,76 (mm) hal n denal sebaga pemutus serphan/geram jens tangga.. Menggernda alur jens ecl (setar 0,38 mm) dbelaang tep pemotongan dengan edalaman 0,5 sampa 0,5 (mm). 3. Pematran atau penyerupan plat mua arbda tps pada mua pahat. I. METODE PENELITIAN 3.. Langah Penyelesaan Dalam Pengumpulan Data Data bau yang penuls dapatan dar pengujan radus pemutus geram pada mesn bubut dengan menggunaan benda erja yatu medum carbon steel S45C dan pahat bubut HSS. Prosedur Pengujan Dalam hal n dlauan sebaga berut :. Batang uj dpotong sepanjang 0 mm dengan mesn gergaj. Dlauan pembubutan harus sepanjang 00 mm dengan dameter 36 mm 3. Dlauan pembubutan lurus dengan ecepatan potong (V) = 7 m/mn, Pemaanan (feedng) = 0,5 mm/rev, Kedalaman pemotongan (Depth of cut) =,5 mm, Putaran (n) = 60 Rpm, sepanjang 30 mm untu setap radus pemutus geram berbeda. 4. Sepert pada no 3, tetap pahat dgant dengan radus pemutus geram berbeda. 5. Dlauan penguuran panjang geram dalam hal n dambl sampel untu setap radus pemutus geram yang berbeda. 6. Selama proses pembubutan dgunaan pendngn water soluble ol 7. Dar data yang ddapat selanjutnya dtabelan. 8. Analsa Statst Pada peneltan n dgunaan analsa adah statst untu menguj hpotess. Dengan analsa data statst nformas hasl peneltan menjad lebh jelas. Kadah adah statst yang dgunaan dalam peneltan n adalah analsa varan dan regres. 3.. Peralatan yang dgunaan Peralatan yang dgunaan pada pengujan n dantaranya :. Mesn Bubut onvensonal mere maxmat. Mal radus mtutuyo 3. Pahat potong HSS 4. Mesn gergaj brand IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.. Data Peneltan Dar pengujan yang telah dlauan dperoleh data berdasaran tabel dbawah n : 7

4 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : Tabel anjang Geram ( mm ) No Radus Pemutus Geram ( mm ) Jum 0,5 0,50 0,75,00,5,50 0, , ,5 6 9,5 7, , ,5 7 0,5 45, ,5 9 7, ,5 5, 5 6,5, ,5 6 9, lah 9 0, ,5 58,5 0, ,5 0, ,5 Jumlah ,5 Pengamata 66 n Rata-rata,0 7,54 3,4 3,4 4,9 55,4 83, Pengolahan Data. Analsa Varan Dar data tabel dlauan pengujan anava untu menguj besarnya radus pemutus geram aan mempengaruh panjang geram (chp) sebaga berut : Hpotess : H 0 : µ = µ = µ 3 =.= µ 6 H : µ µ µ 3. µ 6 (mnmal berbeda) Tngat reso esalahan (α) = 0,05 ; = 6 ; n = 66 Derajat bebas V = - = 6- = 5 V = n- = 66 6 = 60 Ho dtola bla F htung > F ( - ; n- ; α ) Ho dterma bla F htung < F ( - ; n- ; α ) Nla rata-rata sampel dar elompo e dengan menggunaan persamaan () Y = n n = Y dperoleh : Y 0,5 = ( 0,5 +0,5+,5 ) =,09 Y 0,5 = ( ,5 ) = 7,54 8

5 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : Y 0,75 = Y,0 = Y,5 = ( 7+9, ) = 3,45 ( 3,5 +7, ) = 3,9 ( ) = 4,9 Y,5 = ( ,5 ) = 55,45 Varan dar e-i menggunaan persamaan (. ) dperoleh n S = ( Y dperoleh : 0,5 Y ) {(0,5,09} S = 0 + (0,5,09) (,5,09) } = 0, 45 S 0,75 = 0 (6,5 3,45) (4 3,45) + (7 3,45) = 58,0 S = 0 (,5 3,9) (43 3,9) = 33,9 + (30 3,9) S,5 = 0 S,5 = 0 (35 4,9) (44 4,9) = 4,64 + (40 4,9) (47 55,45) + (47 55,45) (66,5 55,45) = 6, Dar hasl perhtungan datas dapat dtabelan Tabel No Radus Pemutus Geram ( mm ) Jumlah 0,5 0,50 0,75,00,5,50 0, , ,5 6 9,5 7, , ,5 7 0,5 45, ,5 9 7,

6 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : Panjang Geram ( mm ) 7 0,5 5, 5 6,5, ,5 6 9, , ,5 58,5 0, ,5 0, ,5 Jumlah , ,5 5 Rata-rata,0 7,54 3,4 3,4 4,9 55,4 83, Varans 0,49 4,57 58, 33, 4,6 6, 7, (S) 9 - Rata-rata berdasaran pengamatan seluruh sampel persamaan (3) Y = n n = maa (Y ) = (Y ). Dengan menggunaan j= Y j = n = n Y 0,5 = 30, Jumlah uadrat galat ( JKG ) dalam populas 7, menggunaan persamaan (4) JKG = = n ) S = ( Y Y ) maa dperoleh : JKG = 0 ( 7, ) = - Jumlah uadrat perlauan ( JKP ) antara populas dengan menggunaan persamaan (.5 ) JKP= ( n Y I - Y ) = Maa dperoleh : JKP = (,09 30,48) (3,45 30,48) } + (7,54 30,48) + (33,9 30,48) +(4,9-30,48) +(55,45 30,48) = 544, - Kwadrat tengah perlauan ( KTP) = KTP = 544, 6 = 308,84 - Kuadrat tengah galat ( KTG) = KTG = 7, 66 6 = 8,7 KTP 308,84 F htung = = KTG 8, 7 = 05,53 JKG n + JKP F tabel dengan reso esalahan ( α) = 5 %, maa F tabel =,37 Hasl perhtungan datas dapat dbuat tabel analsa varan satu arah sebaga berut : Sumber Tabel 3. Analsa Varan Satu arah Untu data panjang geram hasl pembubutan Derajat Jumlah Kuadrat F htung F tabel Varan Bebas Kuadrat Tengah Perlauan 6-=5 543,97 308,78 05,53,37 Galat , 8,7 Total ,07 30

7 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : Keduduan urva dapat dgambaran sebaga berut :,37 05,53 Karena F htung > Ftabel atau 05,53 >,37 maa Ho dtola berart panjang geram yang dhaslan pada proses pembubutan dengan menggunaan radus pemutus geram yang berbeda panjangnya tda sama dengan reso esalahan 5 %, sehngga besarnya radus pemutus geram aan mempengaruh panjang geram (chp) X j = 0,5 +0,5 +0,75 + +,5 +,5 + = 5,69 X = 0,5 ( ) + 0,5 ( 93 ) + 0,75 Y j j n = 66 r = + (58)+(356,5) +,5 ( 47 ),5 (60) = 8 maa dperoleh persamaan normal : 0,5 = 66b o + 57,75 b 8 = 57,75 b o + 6,59 b Setelah dselesaan b 0 = - 0,4 dan b = 34,99 Sehngga regresnya mempunya persamaan : Y x = - 0,4 + 34,99 X j Setelah Xj dsubsttusan edalam persamaan maa dperoleh rata-rata ramalan Y x sepert tabel 4. Analsa Regres Untu melhat bentu hubungan yang mungn ada maa dbuat dagram pencar agar dapat memperraan apaah hubungan lnear atau non lnear. Model lnear untu sampel, yang merupaan tasran parpada model lnear untu populas adalah : Y x = b 0 + b X Harga b0 dan b dhtung dar persamaan normal sebaga berut : Y j = bon + br X Yj = bo n X j br X j + X j Dar tabel hasl perhtungan dapat dhtung : Y j = 0,5 X j = 0,5 + 0,5+ 0,75+ +,5 +,5 = 5,5 Tabel 4. Penympangan ramalan berdasaran regres lner Xj Yx Y j Y j - Yx 0,5 8,6,09,48 0,5 7,35 7,54 0,9 0,75 6,0 3,45 -,65,0 34,85 3,4 -,44,5 43,60 4,9-0,69,5 5,34 55,45 +3, 3. Analsa varan dar Regres Dengan menggunaan ANAVA untu melhat penympangan cuup wajar atau tda untu dgunaan rumus sebaga berut : JK (Regres lner ) = rb X j ( X ) j Maa 3

8 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : ( 5,5) JK (Regres lner ) = (34,99) 5,69 = 484,03 JK ( penympangan ) = JKP JK ( regres lner ) 6 = 544, - 484,03 = 330,0 Dengan harga-harga datas maa dperoleh ANOVA sepert pada tabel.5 Tabel.5. ANOVA untu regres lner Sumber Varan Derajat Jumlah RJK Bebas uadrat JKP 5 544, JK(Regres 484, ,0 8,55 lner) JK(Penympangan ) JKG 60 7,0 8,7 Jumlah ,3 Harga F untu regres lner = 56, Dan harga F untu penympangan =,88 484,03 8,7 = 88,55 = 8,7 Dar harga datas nampa efe lner sangat berart, sedangan penympangan regres lner sama seal tda berart, sehngga dar hasl uj statst datas dapat dnyataan bahwa besarnya radus pemutus geram aan mempengaruh panjang geram Pembahasan Pada pembahasan n, untu menjelasan secara ternc dar panjang geram buan hal yang mudah, arena panjangnya geram hasl pembubutan dpengaruh banya fator salah satunya tujuan dar peneltan n adalah radus pemutus geram. Dengan melalu uj anova maa dapat ddetahu rata-rata panjang geram pada proses pembubutan dengan putaran (n), pemaaman (feedng), edalaman pemaaman (depth of cut) onstan ternyata dperoleh F htung > Ftabel atau 05,53 >,37 maa H 0 dtola yang berart bahwa rata-rata panjang geram yang dhaslan pada proses pembubutan menggunaan pahat bubut yang dlengap radus pemutus geram yang berbeda panjangnya tda sama dengan reso esalahan 5 % sehngga besarnya radus pemutus aan mempengaruh panjang geram. Dar analsa regres dperoleh hasl pengujan bahwa seman besar radus pemutus geram maa panjang geram yang dhaslan dar proses pembubutan seman panjang. Terjad hubungan n dapat dlhat pada graf pengaruh radus pemutus geram terhadap panjang geram dmana mempunya persamaan Y x = - 0,4 + 34,99 X j Dengan : Y x = Panjang geram ( mm ) X j = Radus pemutus geram ( mm ) Persaman tersebut datas cuup laya, hal n sudah dlauan pengujan anova untu regres lner dmana harga F untu regres lner =56, sedangan harga F untu penympangan =,88. Dar harga F datas nampa bahwa harga efe lner sangat berart sedangan penympangan sama seal tda berart, sedangan persaman datas cuup laya sepert pada gambar graf pengaruh radus pemutus geram terhadap panjang geram. V. KESIMPULAN DAN SARAN V.. Kesmpulan 3

9 Jurnal Ilmah Pol Reayasa Volume, Nomor, Otober 005 ISSN : Dar hasl peneltan tentang pengaruh perubahan radus pemutus geram terhadap panjang geram pada proses pembubutan dapat dsmpulan beberapa hal sebaga berut :. Dengan dlauan perubahan radus pemutus geram aan mempengaruh ratarata panjang geram pada proses pembubutan dmana seman besar radus pemutus geram aan seman panjang geram yang dhaslan.. Pada proses pembubutan dengan bahan baja S 45 C dengan menggunaan pahat HSS yang dlengap : - Radus 0,5 (mm) panjang geram yang dhaslan rata-rata,09 (mm) - Radus 0,5 (mm) panjang geram yang dhaslan rata-rata 7,54 (mm) - Radus 0,75 (mm) panjang geram yang dhaslan rata-rata 3,45 (mm) - Radus,0 (mm) panjang geram yang dhaslan rata-rata 3,4 (mm) - Radus,5 (mm) panjang geram yang dhaslan rata-rata ( mm ) 4,9 (mm) - Radus,5 (mm) Panjang geram yang dhaslan rata-rata 55,45 (mm) 3. Dengan menggunaan radus pemutus geram maa terlltnya geram pada materal / benda erja dapat dhndar sehnggga proses pembubutan lebh lancar. DAFTAR PUSTAKA Boothroyd,Geoffery. 98. Fundamental of Metal Machnng and Machne Tool.Cetaan e 8, Washngton Mc Groww Hll Boo Company. Hfn, M. 99. Analss Varan dan penerapannya. Malang, Faultas Ten Unverstas Brawjaya. Oswal, J. Wllam Tenology of Machne Tool. Eds eempat New Yor, Mc Graw Hll Publshng Company. Ostwal, Phlp F. Begeman, Myron L. Amstead, BH.Tenolog Mean. Jld Eds etujuh. Terjemahan Bambang Prambodo, Jaarta. 5.. Saran saran Setelah melhat hasl yang dcapa dalam peneltan n saran penuls untu pembaca yang bermnat :. Dapat mennda lanjut peneltan dengan Varabel yang berbeda. Mengadaan peneltan pengaruh radus pemutus geram terhadap gaya potong. 33