PENGARUH VARIASI CUTTING FLUID DAN VARIASI FEEDING PADA PROSES PEMOTONGAN ORTHOGONAL POROS BAJA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN. Febi Rahmadianto 1)

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH PARAMETER PEMOTONGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES BUBUT BAJA AISI 1045

PENGARUH KEDALAMAN POTONG, KECEPATAN PEMAKANAN TERHADAP GAYA PEMOTONGAN PADA MESIN BUBUT

Studi Eksperimental tentang Pengaruh Parameter Pemesinan Bubut terhadap Kekasaran Permukaan pada Pemesinan Awal dan Akhir

Simulasi Komputer untuk Memprediksi Besarnya Daya Pemotongan pada Proses Pembubutan Silindris

PENGARUH TEBAL PEMAKANAN DAN KECEPATAN POTONG PADA PEMBUBUTAN KERING MENGGUNAKAN PAHAT KARBIDA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN MATERIAL ST-60

ANALISA KEKERASAN MATERIAL TERHADAP PROSES PEMBUBUTAN MENGGUNAKAN MEDIA PENDINGIN DAN TANPA MEDIA PENDINGIN

ANALISIS UMUR PAHAT DAN BIAYA PRODUKSI PADA PROSES DRILLING TERHADAP MATERIAL S 40 C

SIMULASI UNTUK MEMPREDIKSI PENGARUH PARAMETER CHIP THICKNESS TERHADAP DAYA PEMOTONGAN PADA PROSES CYLINDRICAL TURNING

Bab II Teori Dasar Gambar 2.1 Jenis konstruksi dasar mesin freis yang biasa terdapat di industri manufaktur.

STUDI PENGARUH SUDUT POTONG (Kr) PAHAT KARBIDA PADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN OBLIQUE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

ANALISIS PEMOTONGAN RODA GILA (FLY WHEEL) PADA PROSES PEMESINAN CNC BUBUT VERTIKAL 2 AXIS MENGGUNAKAN METODE PEMESINAN KERING (DRY MACHINING)

OPTIMASI PARAMETER PEMESINAN TANPA FLUIDA PENDINGIN TERHADAP MUTU BAJA AISI Jl. Jend. Sudirman Km 3 Cilegon,

Simulasi Komputer Untuk Memprediksi Besarnya Daya Pemotongan Pada Proses Cylindrical Turning Berdasarkan Parameter Undeformed Chip Thickness

PROSES PEMBUBUTAN LOGAM. PARYANTO, M.Pd.

ANALISIS TOPOGRAFI PERMUKAAN LOGAM DAN OPTIMASI PARAMETER PEMOTONGAN PADA PROSES MILLING ALUMINIUM ALLOY

STUDI PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN TIPE PEMOTONGAN ORTHOGONAL TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

PENGARUH VARIASI PUTARAN SPINDEL DAN KEDALAMAN PEMOTONGAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BAJA ST 60 PADA PROSES BUBUT KONVENSIONAL

Momentum, Vol. 12, No. 1, April 2016, Hal. 1-8 ISSN , e-issn

Optimasi Cutting Tool Carbide pada Turning Machine dengan Geometry Single Point Tool pada High Speed

PENGARUH LAJU PEMAKANAN DAN KECEPATAN POTONG PAHAT CARBIDE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA BUBUT S45C KONDISI NORMAL DAN DIKERASKAN

ANALISIS KEAUSAN PAHAT TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN BENDA KERJA PADA PROSES PEMBUBUTAN

SURAT KETERANGAN No : 339C /UN /TU.00.00/2015

Pengaruh Jenis Pahat dan Cairan Pendingin

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH PEMAKANAN (FEED) TERHADAP GEOMETRI DAN KEKERASAN GERAM PADA HIGH SPEED MACHINING PROCESSES

PENGARUH KECEPATAN POTONG PADA PROSES PEMBUBUTAN TERHADAP SURFACE ROUGHNESS DAN TOPOGRAFI PERMUKAAN MATERIAL ALUMINIUM ALLOY

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Studi Pengaruh Sudut Potong Pahat Hss Pada Proses Bubut Dengan Tipe Pemotongan Orthogonal Terhadap Kekasaran Permukaan

Pengaruh Perubahan Parameter Pemesinan Terhadap Surface Roughness Produk Pada Proses Pemesinan dengan Single Cutting Tool

I. PENDAHULUAN. Setiap pekerjaan mesin mempunyai persyaratan kualitas permukaan (kekasaran

PENGARUH PERUBAHAN KECEPATAN PEMAKANAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES PEMBUBUTAN

PERBANDINGAN TINGKAT KEKASARAN DAN GETARAN PAHAT PADA PEMOTONGAN ORTHOGONAL DAN OBLIQUE AKIBAT SUDUT POTONG PAHAT

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISIS PENGARUH CUTTING SPEED, FEED RATE, DAN DEPTH OF CUT TERHADAP GAYA POTONG PADA PROSES BUBUT DENGAN SIMULASI METODE ELEMEN HINGGA

BAB 1 PENDAHULUAN. Gambar 1.1. Proses Pemesinan Milling dengan Menggunakan Mesin Milling 3-axis

PROSES FREIS ( (MILLING) Paryanto, M.Pd.

I. PENDAHULUAN. industri akan ikut berkembang seiring dengan tingginya tuntutan dalam sebuah industri

OPTIMASI PARAMETER PROSES MESIN 3 AXIS (MILLING) DENGAN APLIKASI (DRY DAN MQL COLD FLUID COOLING) TERHADAP KUALITAS PERMESINAN BAJA ST 60

Budi Setiyana 1), Rusnaldy 2), Nuryanto 3)

ANALISIS PENGARUH CUTTING SPEED DAN FEEDING RATE MESIN BUBUT TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BENDA KERJA DENGAN METODE ANALISIS VARIANS

BAB III METODE PENELITIAN. Mulai. Studi Pustaka. Persiapan Spesimen dan Peralatan. Permesinan dengan Kondisi Permesinan Kering dan Basah

Bab IV Data Pengujian

PENGARUH TEKNIK PENYAYATAN PAHAT MILLING PADA CNC MILLING 3 AXIS TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN BENDA BERKONTUR

BAB I PENDAHULUAN. Pentingnya proses permesinan merupakan sebuah keharusan. mesin dari logam. Proses berlangsung karena adanya gerak

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

ANALISA KEAUSAN PERKAKAS POTONG PADA PROSES HOT MACHINING BAJA BOHLER K110 DENGAN 3 VARIASI SPEED MACHINING

Analisa Pengaruh Gerak Makan Dan Putaran Spindel Terhadap Keausan Pahat Pada Proses Bubut Konvensional

VOLUME BAHAN TERBUANG SEBAGAI PARAMETER ALTERNATIF UMUR PAHAT

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. Gambar 3.1 Baja AISI 4340

BAB I PENDAHULUAN. Penggunaan mesin frais (milling) baik untuk keperluan produksi. maupun untuk kaperluan pendidikan, sangat dibutuhkan untuk

OPTIMASI NILAI KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES BUBUT CNC DENGAN METODE TAGUCHI L 27

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Turbin blade [Gandjar et. al, 2008]

PENGARUH PARAMETER POTONG TERHADAP DIAMETER PITS ULIR METRIK

TUGAS SARJANA OPTIMASI PARAMETER PEMESINAN PROSES CNC FREIS TERHADAP HASIL KEKASARAN PERMUKAAN DAN KEAUSAN PAHAT MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

PENGARUH DEBIT MEDIA PENDINGIN TERHADAP NILAI KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES PEMBUBUTAN BAJA ST 60

OPTIMASI PARAMETER PROSES PEMESINAN TERHADAP KEAUSAN PAHAT DAN KEKASARAN PERMUKAAN BENDA HASIL PROSES CNC TURNING DENGAN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

PENGARUH VARIASI PUTARAN SPINDEL, SUDUT POTONG UTAMA DAN KADAR SOLUBLE OIL TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN HASIL PEMBUBUTAN BAJA ST 37

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

PENGARUH BEBERAPA PARAMETER PROSES TERHADAP KUALITAS PERMUKAAN HASIL PEMESINAN GERINDA RATA PADA BAJA AISI 1070 DAN HSS

MATERI PEMBEKALAN/DRILLING LKS SMK SE DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA TAHUN 2007

JURNAL PENGARUH VARIASI GERAK MAKAN, KEDALAMAN POTONG DAN JENIS CAIRAN PENDINGIN TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAAN PEMBUBUTAN BAJA ST 37

UNIVERSITAS DIPONEGORO PROSES PERMESINAN BUBUT PADA KACA TUGAS AKHIR DIKA FAJAR PRATAMA SETIADI L2E FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN

Bab V Analisis Data. Tabel 5.1. Tabel ANOM untuk MRR

PENGARUH FEEDING DAN SUDUT POTONG UTAMA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN LOGAM HASIL PEMBUBUTAN RATA PADA MATERIAL BAJA ST 37

KUALITAS PERMUKAAN HASIL PEMBUBUTAN DENGAN MENGGUNAKAN PAHAT BUBUT HASIL PENGEMBANGAN

IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN. Tabel 6. Data input simulasi. Shear friction factor 0.2. Coeficient Convection Coulomb 0.2

TEORI MEMESIN LOGAM (METAL MACHINING)

DAFTAR ISI... HALAMAN JUDUL... HALAMAN SAMPUL DALAM... HALAMAN PRASYARAT... HALAMAN LEMBAR PENGESAHAN... HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS...

Tuning Mass-Spring Damper Pada Rekayasa Follower Rest Untuk Meningkatkan Batas Stabilitas Proses Bubut Slender Bar

PENGARUH VARIASI PUTARAN BENDA KERJA DAN PUTARAN TOOL MENGGUNAKAN METODE PEMAKANAN TANGENSIAL PADA PROSES TURN-MILLING TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

JURNAL FEMA, Volume 1, Nomor 4, Oktober 2013 UNJUK KERJA VORTEX TUBE COOLER PADA PEMESINAN BAJA ST41

PENGARUH KECEPATAN PEMAKANAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN MATERIAL JIS G-3123 SS 41 DENGAN METODE TAGUCHI

Analisis Umur dan Keausan Pahat Karbida untuk Membubut Baja Paduan (ASSAB 760) dengan Metoda Variable Speed Machining Test

PENGUKURAN KEKASARAN PROFIL PERMUKAAN BAJA ST37 PADA PEMESINAN BUBUT BERBASIS KONTROL NUMERIK

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

HSS PADA PROSES BUBUT DENGAN METODE TOOL TERMOKOPEL TIPE-K DENGAN MATERIAL St 41

Studi Pengaruh Sudut Potong (Kr) Dengan Pahat Karbida Pada Proses Bubut Dengan Tipe Pemotongan Oblique Terhadap Kekasaran Permukaan

PENGARUH KECEPATAN DAN SUDUT POTONG TERHADAP KEKASARAN BENDA KERJA PADA MESIN BUBUT

Perancangan Peralatan Bantu Pembuatan Roda Gigi Lurus dan Roda Gigi Payung Guna Meningkatkan Fungsi Mesin Bubut

PROSES BUBUT (Membubut Tirus, Ulir dan Alur)

PENGUJIAN KEBULATAN HASIL PEMBUATAN POROS ALUMINIUM MENGGUNAKAN EMCO T.U CNC -2A SMKN2 PEKANBARU DENGAN ROUNDNESS TESTER MACHINE

PENGARUH VARIASI SUDUT UJUNG MATA POTONG KARBIDA TERHADAP KEKASARAN DAN TOPOGRAFI PERMUKAAN LOGAM Al 6061 PADA PROSES PEMBUBUTAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Proses permesinan merupakan proses manufaktur dimana objek dibentuk

OPTIMASI PARAMETER PROSES BUBUT PADA BAJA St 60 DENGAN MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

ANALISA DONGKRAK ULIR DENGAN BEBAN 4000 KG

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Kelapa sawit sebenarnya sudah ada sejak zaman panjajahan Belanda ke

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

TEORY PENGERJAAN LOGAM MILLING SEMESTER GENAP ATMI SOLO

SMK PGRI 1 NGAWI TERAKREDITASI: A

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Aplikasi Cairan Pelumas Pada Pengeboran Pelat ASTM A1011 Menggunakan Mata Bor HSS

PROSES PERMESINAN BUBUT PADA KACA

Pengaruh jenis proses pemotongan pada mesin milling terhadap getaran dan kekasaran permukaan dengan material aluminium 6061

Iman Saefuloh 1, Ipick Setiawan 2 Panji Setyo Aji 3

BAB I. PENDAHULUAN. keseluruhan juga akan berkurang, sehingga akan menghemat pemakaian bahan

PENGARUH SUDUT POTONG PAHAT TERHADAP GAYA PEMOTONGAN PADA PROSES BUBUT BEBERAPA MATERIAL DENGAN PAHAT HSS

PENGARUH PENGARUH JENIS COOLANT DAN VARIASI SIDE CUTTING EDGE ANGLE TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN BUBUT TIRUS BAJA EMS 45

PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN TERHADAP KEKUATAN TARIK BAJA AISI 4140 AFRIANGGA PRATAMA 2011/ PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

Transkripsi:

PENGARUH VARIASI CUTTING FLUID DAN VARIASI FEEDING PADA PROSES PEMOTONGAN ORTHOGONAL POROS BAJA TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN Febi Rahmadianto 1) ABSTRAK Kondisi pemotongan yang optimum bagi suatu proses permesinan memegang peranan penting, selain untuk menghasilkan produk yang sesuai dengan spesifikasi geometris yang ada. Selain itu pemilihan juga ditentukan oleh jumlah benda yang akan dibuat untuk mencapai keuntungan yang lain, yaitu menekan ongkos proses permesinan serendah mungkin atau menaikkan produktifitas setinggi mungkin. Suatu komponen mesin mempunyai karakteristik geometrik yang ideal apabila komponen tersebut sesuai dengan apa yang dikehendaki, mempunyai ukuran / dimensi yang teliti, bentuk yang sempurna, dan permukaan yang halus sekali, penelitian dengan menggunakan sistem pemotongan tegak (orthogonal), pemotongan ini merupakan proses pemotongan logam yang paling sederhana, di mana ujung potong dari pahat tegak lurus terhadap arah pemakanan dalam hal ini sudut potong utama (k r ) 90º dan sudut miring (λ) 0º. Penggunaan jenis pemotongan ini bertujuan untuk menganalisa kekasaran permukaan dengan variasi cutting fluid dengan harapan dapat mengurangi gesekan antara chip, tool, dan benda kerja. Sehingga dapat memperoleh permukaan yang halus pada benda kerja dan mengurangi kekasaran permukaan. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental nyata (true experimental research). Eksperimen dilakukan melalui proses pembubutan pada baja ST-4 dengan model analisa varian dua arah, dengan dua variabel bebas dan satu variabel terikat. Pada feeding 0,05 mm/put dan cutting fluid yang berbeda, nilai kekasaran permukaan yang paling rendah adalah media pendingin air. Dari hasil pengujian tersebut menunjukkan bahwa media pendingin air merupakan yang paling baik, karena air dapat menyerap panas lebih baik dari semua variasi cutting fluid sehingga gesekan antara chip, tool dengan benda kerja sangat kecil. Sebaliknya, nilai kekasaran permukaan yang paling tinggi adalah dengan menggunakan media pendingin SAE 0W-50. Pada feeding yang berbeda dan cutting fluid yang sama, didapat nilai kekasaran permukaan yang paling rendah adalah menggunakan feeding 0,05 mm/put, sedangkan tertinggi menggunakan feeding 0,0 mm/put. Kata Kunci : Proses Pemotongan Orthogonal, Cutting Fluid, Feeding, Baja ST-4 PENDAHULUAN Kondisi pemotongan yang optimum bagi suatu proses permesinan memegang peranan penting, selain untuk menghasilkan produk yang sesuai dengan spesifikasi geometris yang ada. Selain itu pemilihan juga ditentukan oleh jumlah benda yang akan dibuat untuk mencapai keuntungan yang lain, yaitu menekan ongkos proses permesinan serendah mungkin atau menaikkan produktifitas setinggi mungkin (Sriati Djaprie;1991;4). Suatu komponen mesin mempunyai karakteristik geometrik yang ideal apabila komponen tersebut sesuai dengan apa yang dikehendaki, mempunyai ukuran / dimensi yang teliti, bentuk yang sempurna, dan permukaan yang halus sekali (Taufiq Rochim;001;3). Karakteristik geometrik yang baik meliputi kekasaran permukaan dapat dicapai dengan langkah-langkah pengerjaan yang tepat, mesin perkakas yang digunakan, jenis pahat (cutting tool), kondisi pemotongan, dan carian pendingan (cutting fluid). Setiap proses permesinan mempunyai ciri tertentu atas kekasaran permukaan benda kerja yang dihasilkan. Karakteristik geometri memegang peranan penting dalam perencanaan mesin, yaitu berhubungan dengan gesekan, keausan, pelumasan, dan tahanan kelelahan (Taufiq Rochim; 001;53). Terdapat jenis pemotongan yang sering digunakan, yaitu pemotongan tegak (orthogonal) dan pemotongan miring (oblique). Dalam penelitian ini penulis menggunakan pemotongan tegak (orthogonal) 1) Staf Dosen Pengajar Teknik Mesin Institut Nasional Malang 1

yaitu proses pembubutan dengan sistem gaya yang dipandang hanya pada satu bidang sehingga dapat diuraikan menjadi dua komponen gaya yang saling tegak lurus, antara gaya potong yang searah dengan kecepatan potong dan gaya makan yang searah dengan kecepatan makan. Kekasaran permukaan (surface roughness) merupakan ketidakteraturan konfigurasi suatu permukaan beban kerja yang bisa berupa goresan atau kawah kecil pada suatu permukaan ditinjau dari profilnya. Nilai kekasaran permukaan pada pembubutan secara ideal dipengaruhi oleh faktor geometri pahat dan gerak makan (feed rate) (Boothroyd,1981;339). Tetapi faktor tersebut tidak dapat diprediksikan kekasaran permukaan aktual secara tepat. Sehingga perlu dilakukan pembuktian yang diharapkan mampu mengetahui faktor faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan pada proses pembubutan. Pada penelitian sebelumnya, Wahyu Wibowo (000) melakukan penelitian tentang bagaimana pengaruh dari kedalaman pemotongan (depth of cut) dan feeding terhadap besar dari amplitudo getaran pahat yang terjadi selama proses pembubutan. Dan dari penelitian ini didapatkan bahwa variasi dari besar kedalaman pemotongan serta feeding berpengaruh terhadap besar amplitudo getaran pahat dengan nilai yang berbanding lurus terhadap kedua variabel tersebut. Selain itu Kusdi (003) juga melakukan penelitian dengan pemodelan matematis dan eksperimental mengenai kekasaran permukaan yang dipengaruhi oleh berbagai kondisi pemotongan. Termasuk terjadinya getaran yang sulit sekali dihindari pada setiap proses pembubutan. Melalui penelitian tersebut disimpulkan bahwa variasi nilai parameter pemotongan yaitu kedalaman potong, kecepatan pemakanan (feeding), dan kecepatan putaran spindel berpengaruh terhadap kekasaran permukaan dengan memperhitungkan pula faktor getaran benda kerja. Andi Hakim S (003), meneliti tentang pengaruh parameter pemotongan dan kapasitas cutting fluid terhadap kekasaran permukaan pada proses pemotongan vertikal milling. Dari penelitiannya disimpulkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan dari efek penambahan cutting fluid pada pemotongan vertikal milling. Dalam penelitian ini, penulis membandingkan kemampuan cairan pendingin yaitu air, soluble oil, dan minyak dromus untuk menghasilkan suatu permukaan benda kerja yang baik sesuai kriteria dengan menggunakan pemotongan orthogonal. Fungsi dari cutting fluid adalah (BJ Ranganath. Dr,1993:163). Hal ini disebabkan karena faktor yang mempengaruhi kekasaran permukaan salah satunya adalah kondisi pemotongan (feeding) dan jenis cutting fluid yang digunakan dalam proses tersebut (Sharma;001;37). Berdasarkan hal diatas, maka penulis melakukan penelitian dengan menggunakan sistem pemotongan tegak (orthogonal), pemotongan ini merupakan proses pemotongan logam yang paling sederhana, di mana ujung potong dari pahat tegak lurus terhadap arah pemakanan dalam hal ini sudut potong utama (k r ) 90º dan sudut miring (λ) 0º. Penggunaan jenis pemotongan ini bertujuan untuk menganalisa kekasaran permukaan dengan variasi cutting fluid dengan harapan dapat mengurangi gesekan antara chip, tool, dan benda kerja. Sehingga dapat memperoleh permukaan yang halus pada benda kerja dan mengurangi kekasaran permukaan. Berdasarkan latar belakang masalah yang dikemukakan diatas maka dapat diambil suatu rumusan masalah yaitu Bagaimana Pengaruh Variasi Cutting Fluid dan Variasi Feeding pada Proses Pemotongan Orthogonal Poros Baja terhadap Kekasaran Permukaan. Tinjauan Pustaka Sistem Pemotongan Pada Proses Pembubutan Secara garis besar sistem pemotongan pada proses pembubutan dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu : 1. Sistem Pemotongan Tegak (Orthogonal Cutting System) Sistem pemotongan orthogonal terjadi bila sudut potong utama (principal cutting 0 0 edge) kr = 90 dan sudut inklinasiλ = 0. Dimana mata potongnya tegak lurus dengan arah pemakanan, tidak ada kelengkungan dari

geram dan seluruh bagian geram memiliki kecepatan aliran yang sama. Gambar 1 Sistem pemotongan orthogonal Sumber : Boothroyd, 1981 : 63 Kondisi Proses Pembubutan. Sesuai dengan gambar, kondisi pemotongan pada proses pembubutan ditentukan sebagai berikut (Taufiq Rochim,1981:14) : 1. Benda kerja d o = diameter mula (mm) = diameter akhir (mm) d m l t = panjang permesinan (mm). Pahat k r = sudut potong utama ( ) γ o = sudut geram ( ) 3. Mesin bubut a F n = kedalaman potong (mm) ( d m = ) o d (mm) = gerak makan (mm/rev) = putaran spindel (rev/min) Gambar Proses pembubutan (Sumber : Taufiq Rochim, 1993: 15) Gambar memperlihatkan sudut potong utama (k r ) yang merupakan sudut antara mata potong mayor dengan kecepatan makan (v f ). Besar dari sudut tersebut ditentukan oleh geometri pahat yang digunakan dan cara pemasangannya. Untuk harga a dan f yang tetap, maka harga dari sudut ini menentukan besar dari lebar pemotongan serta tebal geram sebelum terpotong dengan rumus sebagai berikut (Taufiq Rochim, 1993:15) : lebar pemotongan a b= (mm) (1) sin k r tebal geram sebelum terpotong h = f sin k r (mm) () Dan untuk elemen dasar dari proses pembubutan dapat dihitung dari rumus-rumus berikut (Taufiq Rochim,1993:14): 1. Kecepatan potong:. d. n V = π (m/min) (3) 1000 dimana d = diameter rata-rata, yaitu: ( d ) o + d m d = (mm). Kecepatan makan: V f = f. n (mm) (4) 3. Waktu pemotongan: lt t c = (min) (5) V f 4. Kecepatan penghasilan geram: Z = f. a. V (cm 3 /min) (6) Baja ST 4 Baja ST-4 termasuk baja karbon rendah dengan kadar karbon 0,%. Baja karbon rendah mempunyai struktur body center cubic. Selain itu, baja ST-4 mempunyai sifat mekanik yang khas yaitu : Keuletan Mampu tempa yang baik Mampu dikerjakan di semua mesin perkakas Baja karbon ST-4 merupakan paduan besi dan karbon (Fe-C) yang mengandung karbon (C) 0,% dan sedikit unsur lainnya seperti Mangan (Mn) 0,%, phospor (P) 0,08%, sulfur 0,050%,. Sifat baja karbon tergantung pada jumlah karbon yang 3

terkandung didalamnya, sehingga baja ini dikelompokkan berdasarkan kadar karbonnya. Baja ST-4 dapat dikeraskan tergantung kadar karbon didalamnya dan mempunyai kekerasan serta ketahanan aus permukaan yang cukup tinggi. Sehingga dapat digunakan sebagai rangka kendaraan, mur baut, pipa, tangki dan lain-lain yang memerlukan kekuatan serta ketangguhan yang tinggi. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental nyata (true experimental research). Eksperimen dilakukan melalui proses pembubutan pada baja ST-4 dengan model analisa varian dua arah, dengan dua variabel bebas dan satu variabel terikat. Variabel Penelitian Variabel Bebas a). Variasi feeding yang digunakan lima jenis yaitu : 0,05 mm/put ; 0,08 mm/put ; 0,10 mm/put ; 0,15 mm/put ; 0, mm/put. b). Variasi Cutting fluid yang digunakan adalah jenis air, soluable oil, castrol DC 8, dan SAE 0W-50 dengan kapasitas 50 cc. Variabel Terikat Kekerasan permukaan (surface roughness) Variabel Kendali Variabel kendali adalah variabel yang besarnya dapat ditentukan sendiri. Variabel kendali yang ditetapkan yaitu : a) cutting speed : 1000 rpm, b) depth of cut sebesar 0,5 mm, c) panjang pemotongan : 60 mm. Proses Penelitian. Proses penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : a) Studi literatur, bertujuan untuk menemukan landasan teori dan informasi ilmiah masalah yang diteliti. Studi literatur dilakukan di perpustakaan Jurusan Mesin Universitas Brawijaya. b) Persiapan alat dan bahan, meliputi pemotongan bahan dengan ukuran yang telah ditetapkan. c) Proses permesinan, sesuai dengan parameter yang ditentukan untuk semua benda kerja. Proses ini bertujuan mendapatkan permukaan benda kerja yang bersih dari karat dan cacat agar dapat dianalisa datanya. d) Pengambilan data kekerasan permukaan. e) Pengolahan data kekasaran permukaan dilakukan dengan memakai alat uji kekasaran permukaan. f) Analisa dan pembahasan data hasil pengujian dengan menggunakan analisa varian. g) Penyusunan kesimpulan dan saran, hasil analisa dan pembahasan sebagai dasar penyusunan kesimpulan dan saran. Diagram Alir Penelitian Gambar 3 Diagram Alir Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN Hubungan Cutting Fluid Air terhadap kekasaran permukaan dengan variasi gerak makan (feeding). 4

Kekasaran P erm ukaan (um ) 3.8.6.4. y = -15.697x + 7.4996x + 1.876 R = 0.9788.04.36.516.611.76 0 0.05 0.1 0.15 0. 0.5 Feeding (mm/put) Gambar 4. Grafik hubungan antara variasi feeding dengan kekasaran permukaan untuk Cutting Fluid Air Berdasarkan penelitian yang dilakukan mengenai pengaruh variasi feeding dengan cutting fluid air terhadap kekasaran permukaaan, variasi feeding 0,05; 0,08; 0,10; 0,15; 0,0 mm/put. Selanjutnya dengan pengolahan data menggunakan analisis penduga, diperoleh interval penduga kekasaran permukaan rata-rata pada berbagai variasi feeding dengan cutting fluid air. Data hasil pengujian laju keausan untuk semua pengulangan, masuk diantara batasan maksimum dan minimum, yaitu : Tabel 1. Nilai Range Kekasaran Permukaan tiap Feeding Feeding (mm/put) Range Kekasaran Permukaan ( µ m ) 0,05,19 -,16 0,08,336 -,46 0,10,45 -,580 0,15,60 -,619 0,0,744 -,776 Interval penduga rata-rata tersebut digunakan untuk mengetahui apakah data pengulangan tersebut seragam. Analisis statistik tersebut menggunakan derajat kesalahan 5%, yang berarti tingkat keyakinan analisis tersebut adalah 95%. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa, Sumber Varian F Hitung F Tabel Variasi Cutting Fluid 1995,10038,41 Variasi Feeding 106988,5003,65 Besarnya nilai F hitung yang lebih besar dibandingkan dengan F tabel ini mengartikan bahwa dugaan awal sesuai dengan kenyataan hasil eksperimen yaitu variasi feeding dan variasi cutting fluid pada proses pemotongan orthogonal mempengaruhi kekasaran permukaan poros baja. Hal ini dapat dinyatakan secara teoritis : 0,031. f Ra=.1000 r e (Boothroyd,1985:138) ; dimana re adalah radius pahat (4-1) Pada gambar 5.1. terlihat bahwa terjadi peningkatan kekasaran permukaan seiring dengan semakin besarnya feeding. Persamaan garis Y = - 15,697 x + 7,4996 x + 1,876 pada gambar 5.1 terlihat bahwa semakin tinggi feeding maka kekasaran permukaan rata-rata yang terjadi semakin tinggi. Tabel 3. Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan dengan Nilai Feeding Feeding Kekasaran Permukaan Rata-Rata ( µ m ) 0,05,04 0,08,36 0,10,516 0,15,611 0,0,760 Hubungan Cutting Fluid SAE 0W-50 terhadap kekasaran permukaan dengan variasi gerak makan (feeding). Kekasaran Perm ukaan (um ) 5.7 5.6 5.5 5.4 5.3 5. 5.1 y =.998x + 1.816x + 5.0496 R = 0.9067 5.117 5.31 5.38 5.319 5.554 5 0 0.05 0.1 0.15 0. 0.5 Feeding (mm/put) Gambar 5. Grafik hubungan antara variasi feeding dengan kekasaran permukaan untuk Cutting Fluid SAE 0W-50 Berdasarkan penelitian yang dilakukan mengenai pengaruh variasi feeding dengan cutting fluid SAE 0W-50 terhadap kekasaran permukaaan, variasi feeding 0,05; 0,08; 0,10; 5

0,15; 0,0 mm/put. Selanjutnya dengan pengolahan data menggunakan analisis penduga, diperoleh interval penduga kekasaran permukaan rata-rata pada berbagai variasi feeding dengan cutting fluid SAE 0W-50 seperti yang terdapat pada tabel 4.4. Data hasil pengujian laju keausan untuk semua pengulangan, masuk diantara batasan maksimum dan minimum, yaitu : Tabel 4. Nilai Range Kekasaran Permukaan tiap Feeding Feeding (mm/put) Range Kekasaran Permukaan ( µ m ) 0,05 5,109 5,14 0,08 5,3 5,47 0,10 5,30 5,31 0,15 5,313 5,35 0,0 5,537 5,571 Interval penduga rata-rata tersebut digunakan untuk mengetahui apakah data pengulangan tersebut seragam. Analisis statistik tersebut menggunakan derajat kesalahan 5%, yang berarti tingkat keyakinan analisis tersebut adalah 95%. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa, Sumber Varian F Hitung F Tabel Variasi Cutting Fluid 1995,10038,41 Variasi Feeding 106988,5003,65 Besarnya nilai F hitung yang lebih besar dibandingkan dengan F tabel ini mengartikan bahwa dugaan awal sesuai dengan kenyataan hasil eksperimen yaitu variasi feeding dan variasi cutting fluid pada proses pemotongan orthogonal mempengaruhi kekasaran permukaan poros baja. Hal ini dapat dinyatakan secara teoritis : 0,031. f Ra=.1000 r e (Boothroyd,1985:138) ; dimana r e adalah radius pahat (4-1) Pada gambar 5 terlihat bahwa terjadi peningkatan kekasaran permukaan seiring dengan semakin besarnya feeding. Persamaan garis Y =,998 x + 1,816 x + 5,0496 pada gambar 5 terlihat bahwa semakin tinggi feeding maka kekasaran permukaan rata-rata yang terjadi semakin tinggi. Tabel 5 Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan dengan Nilai Feeding Feeding Kekasaran Permukaan Rata-Rata ( µ m ) 0,05 5,117 0,08 5,38 0,10 5,31 0,15 5,319 0,0 5,554 Hubungan Cutting Fluid CASTROL DC-8 terhadap kekasaran permukaan dengan variasi gerak makan (feeding). Kekasaran Permukaan (um) 5 4.8 4.6 4.4 4. y = -7.6987x + 5.597x + 4.153 R = 0.966 4.351 4.557 4.631 4.74 4.944 4 0 0.05 0.1 0.15 0. 0.5 Feeding (mm/put) Gambar 6. Grafik hubungan antara variasi feeding dengan kekasaran permukaan untuk Cutting Fluid Castrol DC-8 Berdasarkan penelitian yang dilakukan mengenai pengaruh variasi feeding dengan cutting fluid CASTROL DC-8 terhadap kekasaran permukaaan, variasi feeding 0,05; 0,08; 0,10; 0,15; 0,0 mm/put. Selanjutnya dengan pengolahan data menggunakan analisis penduga, diperoleh interval penduga kekasaran permukaan rata-rata pada berbagai variasi feeding dengan cutting fluid CASTROL DC- 8 seperti yang terdapat pada tabel 4.4. Data hasil pengujian laju keausan untuk semua pengulangan, masuk diantara batasan maksimum dan minimum, yaitu : Tabel 6. Nilai Range Kekasaran Permukaan tiap Feeding Feeding Range Kekasaran (mm/put) 6

Permukaan ( µ m ) 0,05 4,346 4,356 0,08 4,54 4,56 0,10 4,66 4,636 0,15 4,717 4,731 0,0 4,9 4,966 Interval penduga rata-rata tersebut digunakan untuk mengetahui apakah data pengulangan tersebut seragam. Analisis statistik tersebut menggunakan derajat kesalahan 5%, yang berarti tingkat keyakinan analisis tersebut adalah 95%. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa, Sumber Varian F Hitung F Tabel Variasi Cutting Fluid 1995,10038,41 Variasi Feeding 106988,5003,65 Besarnya nilai F hitung yang lebih besar dibandingkan dengan F tabel ini mengartikan bahwa dugaan awal sesuai dengan kenyataan hasil eksperimen yaitu variasi feeding dan variasi cutting fluid pada proses pemotongan orthogonal mempengaruhi kekasaran permukaan poros baja. Hal ini dapat dinyatakan secara teoritis : 0,031. f Ra=.1000 r e (Boothroyd,1985:138) ; dimana re adalah radius pahat (4-1) Pada gambar 6. terlihat bahwa terjadi peningkatan kekasaran permukaan seiring dengan semakin besarnya feeding. Persamaan garis Y = -7,6987 x + 5,597 x + 4,153 pada gambar 6. terlihat bahwa semakin tinggi feeding maka kekasaran permukaan rata-rata yang terjadi semakin tinggi. Tabel 7. Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan dengan Nilai Feeding Feeding Kekasaran Permukaan Rata-Rata ( µ m ) 0,05 4,351 0,08 4,557 0,10 4,631 0,15 4,74 0,0 4,944 Hubungan Cutting Fluid Soluable Oil terhadap kekasaran permukaan dengan variasi gerak makan (feeding). Kekasaran Permukaan (um) 4 3.9 3.8 3.7 3.6 y = -0.497x +.753x + 3.433 R = 0.988 3.556 3.713 3.668 3.81 3.97 3.5 0 0.05 0.1 0.15 0. 0.5 Feeding (mm/put) Gambar 7. Grafik hubungan antara variasi feeding dengan kekasaran permukaan untuk Cutting Fluid Soluable Oil Berdasarkan penelitian yang dilakukan mengenai pengaruh variasi feeding dengan cutting fluid SOLUABLE OIL terhadap kekasaran permukaaan, variasi feeding 0,05; 0,08; 0,10; 0,15; 0,0 mm/put. Selanjutnya dengan pengolahan data menggunakan analisis penduga, diperoleh interval penduga kekasaran permukaan rata-rata pada berbagai variasi feeding dengan cutting fluid SOLUABLE OIL seperti yang terdapat pada tabel 4.4. Data hasil pengujian laju keausan untuk semua pengulangan, masuk diantara batasan maksimum dan minimum, yaitu : Tabel 8. Nilai Range Kekasaran Permukaan tiap Feeding Feeding (mm/put) Range Kekasaran Permukaan ( µ m ) 0,05 3,549 5,14 0,08 3,659 3,675 0,10 3,706 3,719 0,15 3,806 3,818 0,0 3,961 3,983 Interval penduga rata-rata tersebut digunakan untuk mengetahui apakah data pengulangan tersebut seragam. Analisis statistik tersebut menggunakan derajat kesalahan 5%, yang berarti tingkat keyakinan analisis tersebut adalah 95%. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa, Sumber Varian F Hitung F Tabel Variasi Cutting 1995,10038,41 Fluid Variasi Feeding 106988,5003,65 7

Besarnya nilai F hitung yang lebih besar dibandingkan dengan F tabel ini mengartikan bahwa dugaan awal sesuai dengan kenyataan hasil eksperimen yaitu variasi feeding dan variasi cutting fluid pada proses pemotongan orthogonal mempengaruhi kekasaran permukaan poros baja. Hal ini dapat dinyatakan secara teoritis : 0,031. f Ra=.1000 r e (Boothroyd,1985:138) ; dimana r e adalah radius pahat (4-1) Pada gambar 7. terlihat bahwa terjadi peningkatan kekasaran permukaan seiring dengan semakin besarnya feeding. Persamaan garis Y = -0,497 x +,753 x + 3,433 pada gambar 7. terlihat bahwa semakin tinggi feeding maka kekasaran permukaan rata-rata yang terjadi semakin tinggi. Tabel 9. Nilai Rata-rata Kekasaran Permukaan dengan Nilai Feeding Feeding Kekasaran Permukaan Rata-Rata ( µ m ) 0,05 3,556 0,08 3,668 0,10 3,713 0,15 3,81 0,0 3,97 Hubungan variasi Cutting Fluid terhadap kekasaran permukaan dengan variasi gerak makan (feeding). Kekasaran Perm ukaan (um ) 6 5 4 3 5.38 5.31 5.319 5.554 5.117 R = 0.9067 4.351 3.556.04 4.557 3.668 3.713.36 4.631.516 4.74 3.81.611 3.97 4.944.76 R = 0.966 R = 0.988 R = 0.949 1 0 0.05 0.1 0.15 0. 0.5 Feeding mm/put Air Soluable Oil Castrol DC 8 SAE 0W-50 Poly. (SAE 0W-50) Poly. (Castrol DC 8) Poly. (Soluable Oil) Poly. (Air) Gambar 8. Grafik hubungan antara variasi feeding dan variasi cutting fluid terhadap kekasaran permukaan Dari gambar 8 diatas menunjukkan Grafik hubungan antara variasi feeding 0,05; 0,08; 0,10; 0,15; 0,0 mm/put dengan variasi cutting fluid (air, SAE 0W, Soluable Oil, Castrol DC 8) terhadap kekasaran permukaan. Data hasil analisa untuk semua pengulangan diantara batas maksimum dan minimum seperti pada tabel 10. Tabel 10. Kekasaran permukaan rata-rata Faktor Cutting Fluid Level Kekasaran Permukaan ( µ m ) 0,08 0,10 mm.put - mm.put - 1 1. 0,05 mm.put - 1 0,15 mm.put - 1. 0, mm.put - 1. AIR,04,36,516,611,760 Castrol DC 8 Soluable Oil SAE 0W-50 4,351 4,557 4,631 4,74 4,944 3,556 3,668 3,713 3,81 3,97 5,117 5,38 5,31 5,319 5,554 Dari hasil percobaan diatas dapat dilihat bahwa feeding semakin besar kekasaran permukaan semakin besar, sebaliknya feeding semakin kecil kekasaran permukaan juga semakin kecil. Dari grafik dapat kita lihat bahwa kekasaran terkecil adalah dengan menggunakan cutting fluid air dan yang terbesar menggunakan cutting fluid SAE 0W- 50. Oleh sebab itu, kekentalan (viskositas) dari sebuah media pendingin sangat berpengaruh terhadap kekasaran permukaan benda kerja. Semakin kental media pendingin tersebut, maka semakin besar kekasaran permukaannya. Sumber Varian F Hitung F Tabel Variasi Cutting Fluid 1995,10038,41 Variasi Feeding 106988,5003,65 F hitung interaksi variasi cutting fluid dan variasi gerak makan (feeding) lebih besar dari F tabel. Artinya bahwa interaksi antara variasi cutting fluid dengan variasi gerak makan (feeding) berpengaruh secara nyata terhadap kekasaran permukaan yang terjadi dengan tingkat keyakinan 95%. Pada gambar 5.5. dapat dilihat bahwa interaksi variasi cutting fluid dan variasi gerak makan (feeding) akan menghasilkan perubahan pada kekasaran permukaan yang terjadi. Dari hasil percobaan didapat bahwa viskositas terkecil dimiliki oleh air sebesar 0,017 stokes dan yang paling besar dimiliki oleh oli SAE 0W-50 sebesar 1,408 stokes. Besarnya viskositas cutting fluid dapat dinyatakan secara sistematis : 8

V kinematik (stokes) = 0,006 t 1,175 / t ; dimana t = 50 cc of oil (second) (4-) Semakin tinggi viskositas dari media pendingin (cutting fluid) maka kekasaran permukaan yang terjadi juga semakin besar. Hal ini disebabkan karena kekentalan dari media itu sendiri yang mengurangi gesekan antara pahat dengan benda kerja sehingga berpengaruh terhadap kekasaran permukaan benda kerja. Semakin besar gerak makan kekasaran permukaan yang terjadi juga semakin besar, hal ini dapat dilihat pada persamaan teoritis. 0.031f Ra = (mm) r (Boothroyd,1985:138) (4-1) Gerak makan yang besar akan meninggalkan jejak pemakanan yang besar, hal ini dapat diatasi dengan penggunaan gerak makan kecil, dimana jejak pemakanan tersebut dapat diperkecil oleh pemakanan selanjutnya. Kesimpulan Berdasarkan uraian pada pembahasan sebelumnya, maka dapat diambil suatu kesimpulan mengenai pengaruh variasi media pendingin (cutting fluid) dan variasi gerak makan (feeding) pada proses pemotongan orthogonal terhadap kekasaran permukaan adalah sebagai berikut : 1) Pada feeding 0,05 mm/put dan cutting fluid yang berbeda, nilai kekasaran permukaan yang paling rendah adalah media pendingin air. Dari hasil pengujian tersebut menunjukkan bahwa media pendingin air merupakan yang paling baik, karena air dapat menyerap panas lebih baik dari semua variasi cutting fluid sehingga gesekan antara chip, tool dengan benda kerja sangat kecil. Sebaliknya, nilai kekasaran permukaan yang paling tinggi adalah dengan menggunakan media pendingin SAE 0W-50. Hal ini disebabkan SAE 0W-50 tidak dapat menyerap panas, sehingga terjadi gesekan yang tinggi antara chip, tool dengan benda kerja. ) Pada feeding yang berbeda dan cutting fluid yang sama, didapat nilai kekasaran permukaan yang paling rendah adalah menggunakan feeding 0,05 mm/put, sedangkan tertinggi menggunakan feeding 0,0 mm/put. Berdasarkan teori yang dibuktikan dengan penelitian, didapatkan hasil bahwa semakin kecil feeding semakin kecil kekasaran permukaan, sebaliknya semakin besar feeding semakin besar pula kekasaran permukaannya. Saran 1) Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan variabel lainnya (temperatur cutting fluid, umur pahat, dan variasi cutting fluidnya serta macam cutting fluidnya), guna mendapatkan hasil yang lebih lengkap mengenai proses ini. ) Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, untuk menghindari kekasaran permukaan yang tinggi maka digunakan feeding yang kecil dan cutting fluid yang mempunyai viskositas yang kecil juga. DAFTAR PUSTAKA Hifni, M, 199. Analisa Varian dan Penerapannya. Malang : Universitas Brawijaya. Huang, Luke, Dr. Joseph C. Chen, 001. A Multiple Regression Model to Predict Inprocess Surface Roughness in Turning Operation Via Accelerometer. Journal of Industrial Technology: Volume 17. Huang, Luke, Dr. Joseph C. Chen, 001. A Systematic Approach For Identifyng Optimum Surface Roughness Performance In End Milling Operation. Journal of Industrial Technology: Volume 17. Ranganath, BJ.Metal Cutting and Tool Design. Vikas Publishing House Pvt Ltd. Rochim, Taufiq, 1993. Teori dan Teknologi Proses Permesinan. Bandung : ITB. Rochim, Taufiq, 001. Spesifikasi, Metrology, dan Kontrol Kualitas Geometrik. ITB Bandung. Sharma, PC, 001. A Text Book of Production Engineering. New Delhi: S Chand & Company Ltd 9

Surdia Tata, dan Saito Shinroku, 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Thomas, M, T Beauchamp, A Youssef A. Y. & Masounave J. An Experimental design for surface roughness and BUE Formation in lathe dyr cutting. Montreal. Thamizhmanii, S, Hasan, S, 006. Analyses of Roughness, Forces, and Wear in Turning Gray Cast Iron. Malaysia. Vernon, Aaron,Tugrul Ozel, 003. Factors Affecting Surface Roughness In Finish Hard Turning. New Jersey. 10