artikel tugas akhir abednego destio
DESCRIPTION
artikel tugas akhirTRANSCRIPT
PEMBUATAN ERETAN ATAS PADA MESIN BUBUT EMCO
ABEDNEGO DESTIO
5353103085
JURUSAN TEKKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2013
PEMBUATAN ERETAN ATAS PADA MESIN BUBUT EMCO
Abednego Destio
Drs. Sugeng Priyanto, M.Sc.
Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Negeri Jakarta
Abstrak
Eretan atas ini mempunyai pengaruh besar terhadap hasil pembubutan karena
berfungsi untuk mengatur besaran majunya pahat dalam proses pembubutan benda
kerja. Bahan yang digunakan untuk pembuatan benda ini adalah besi cor kelabu
karena selain mempunyai kemampuan mesin yang baik dan memiliki ketahanan
terhadap goncangan atau getaran yang baik, besi cor kelabu juga memiliki harga-harga
yang lebih murah daripada jenis besi cor yang lain. Dalam pembuatan benda kerja
sangat diperhatikan kecepatan potong dan kecepatan pemakanan pada proses
permesinan karena untuk menentukan halus atau kasarnya permukaan benda kerja
yang didapatkan. Pembuatan benda ini menggunakan proses permesinan seperti
pembubutan flank pada dudukan eretan toolpost, pemfraisan dan pengeboran. Proses
pembubutan digunakan untuk mendapatkan diameter benda yang sesuai dengan
gambar kerja, proses pemfraisan digunakan untuk didapatkan hasil permukaan benda
yang rata sekaligus juga untuk melakukan pemakanan yang memerlukan sudut dan
proses pengeboran untuk membuat lubang pada benda kerja. Kemudian eretan atas ini
dirakit dan diuji kerja dengan pengujian saat mesin bubut beroperasi membubut benda.
Kata kunci : eretan atas, besi cor, kecepatan potong, proses permesinan, uji kerja.
Abstract
The top carriage has a major influence on the result turning because it serves
to regulate the amount of the advance in the process of turning lathe cuting tool
workpiece. Material is used for the manufacture of these objects are gray cast iron
because of having good machining capability and resilient to shock or vibration, gray
cast iron also has prices cheaper than other types of cast iron. In the manufacture of
the workpiece ,the cutting speed and the feeding speed is really important for
machining process due to determining the smoothness or roughness of the workpiece
surface is obtained. The object of making use machining processes such as flank
turning on carriage toolpost holder, milling and drilling. Turning process is used to
obtain the diameter of the object in accordance with the work picture, milling process
is used to obtain the result of flat surfaces and also to do feed that needs the corner
and drilling process is required to make a hole in the workpiece. Then the carriage is
assembled and is tested with testing when lathe machine is operating for turning
objects.
Keywords: top carriage, cast iron, cutting speed, machining, testing work.
I. PENDAHULUAN
Perawatan dan perbaikan mesin
perkakas adalah suatu sistem kegiatan
untuk menjaga, memelihara,
mempertahankan, mengembangkan supaya
operasi optimum. Oleh itu, setiap jenis
mesin perkakas yang ada di dalam suatu
bengkel atau industri perlu adanya
perawatan dan perbaikan sehingga
terciptanya kondisi yang optimum dan
mesin perkakas yang benar dan hasil
operasi mesin memperoleh nilai tahan yang
bagus dan nyaman untuk digunakan.
Mesin perkakas operasi atau
kerjanya, dibagi menurut fungsinya seperti
pada mesin bubut mempunyai eretan
lintang, cekam pemutar benda kerja,
pemegang pahat (toolpost), kepala lepas
(tailstock) yang sistem penyatuan dan
sistem operasinya berkaitan langsung
dengan benda kerja atau bahan yang akan
dikerjakan. Jenis-jenis mesin perkakas
yang digunakan baik didalam
bengkel-bengkel maupun industri, antara
lain mesin bubut (lathe/turning machine),
mesin frais (milling machine), mesin bor
(drilling and boring machine).
Pengoperasian mesin perkakas
menggunakan mesin bubut perlu eretan
sebagai elemen pembawa dan kedudukan
pahat. Oleh karena itu, keadaan eretan
sangat berpengaruh terhadap hasil
pembubutan. Pada mesin bubut terdapat
berbagai jenis eretan seperti eretan
memanjang, eretan lintang dan eretan atas.
Berdasarkan jenis-jenis eretan, eretan atas
merupakan komponen yang penting dalam
proses pembuatan benda kerja karena dapat
mengatur besaran majunya pahat dalam
proses pembubutan benda kerja .
Berdasarkan hal diatas, proses
perbaikan dan penggantian komponen
diperlukan pemilihan bahan material
dengan kekuatan operasi pembubutan
eretan atas yang sesuai. Faktor pemilihan
bahan material perlu karena berkaitan
dengan pemakanan gaya yang bekerja dari
benda yang dibubut ke pahat dan toolpost
yang seterusnya ke eretan.
Proses pembuatan atau pengerjaan
eretan atas bagi keperluan penggantian dan
perbaikan perlu ketelitian yang benar dan
pemilihan bahan yang tepat sangatlah
diperlukan untuk menghasilkan eretan atas
yang berkualitas dan juga memperbaiki
eretan atas yang rusak pada mesin bubut
terutama kerusakan pada mesin bubut
EMCO yang terdapat di dalam
laboratorium produksi teknik mesin UNJ.
II. MATERI DAN METODE
A. Jenis-Jenis Mesin Perkakas
Dalam pekerjaan laboratorium
bengkel mesin, benda kerja yang akan
dijadikan dalam bentuk tertentu sehingga
menjadi barang siap pakai dalam
kehidupan sehari-hari seharusnya
memerlukan proses pengerjaan dengan
mesin perkakas diantara lain dengan
menggunakan mesin bubut (turning), mesin
frais (milling), dan mesin bor (drilling).
1. Mesin Bubut (Turning)
Mesin bubut dipergunakan untuk
mengerjakan bidang-bidang silinder, luar
dan dalam, masing-masing membubut lurus
dan mengebor, demikian pula bidang rata
(membubut rata), juga untuk mengerjakan
bidang tirus (kerucut) dan berbentuk
lengkung (bola) dan membubut ulir sekrup.
2. Mesin Frais (Milling)
Mesin frais adalah mesin yang
membuat perubahan atau memperbaharui
permukaan benda kerja yang menggunakan
perkakas potong (Milling Cutter) yang
berputar tegak lurus pada sumbu perkakas.
Perkakas tersebut mempunyai beberapa
gigi sebagai alat potong dan disusun
berurutan disekeliling sumbu perkakas.
3. Mesin Bor (Drilling)
Mesin ini untuk membuat
lubang-lubang pada benda kerja, juga
untuk pekerjaan memperluas lubang
(reamer), mengebor countersink adalah
mengebor bentuk tirus. Pada sistemnya
kerja pahat yang berupa mata bor berputar
dan menekan benda kerja lalu menyayatnya,
mata bor ditekan terus sambil diminyaki
(diberi pendingin) sehingga tembus dan
berlubang.
B. Komponen dan Sistem Operasi
Mesin Bubut
Mesin bubut (turning machine)
adalah suatu jenis mesin perkakas yang
dalam proses kerjanya bergerak memutar
benda kerja dan menggunakan mata potong
pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat
benda kerja tersebut. Mesin bubut
merupakan salah satu mesin proses
produksi yang dipakai untuk membentuk
benda kerja yang berbentuk silindris. Pada
prosesnya benda kerja terlebih dahulu
dipasang pada chuck (pencekam) yang
terpasang pada spindel mesin, kemudian
spindel dan benda kerja diputar dengan
kecepatan sesuai perhitungan. Alat potong
(pahat) yang dipakai untuk membentuk
benda kerja akan disayatkan pada benda
kerja yang berputar. Umumnya pahat bubut
dalam keadaan diam, pada
perkembangannya ada jenis mesin bubut
yang berputar alat potongnnya, sedangkan
benda kerjanya diam. Dalam kecepatan
putar sesuai perhitungan, alat potong akan
mudah memotong benda kerja sehingga
benda kerja mudah dibentuk sesuai yang
diinginkan.
C. Perawatan dan Pemeliharaan Mesin
Bubut
Pengadaan mesin bubut sangat
memakan biaya karena bagian-bagian
mesin yang rumit dan demikian banyak itu
harus dibuat dengan ketepatan tinggi
supaya dapat melakukan pekerjaan yang
tepat pula. Semua bagian yang bergerak
terkena proses keausan yang alami yang
menurunkan ketepatan kerja. Suatu
perlakuan yang baik akan mempunyai
konstruksi yang memungkinkan
menghilangkan pengaruh keausan dengan
penyetelan kembali dan menjamin bahwa
mesin akan tetap dapat dipakai untuk
waktu yang selama mungkin. Supaya pada
pengerjaan terjadi sedikit mungkin keausan
dan terutama tidak terjadi kerusakan mesin,
pengelolaan, perawatan dan pemeliharaan
mesin sebagaimana mestinya oleh pekerja
merupakan sesuatu yang tidak dapat
dikesampingkan.
D. Konsep Gaya yang Bekerja pada
Mesin Bubut
Gaya adalah sesuatu yang
menyebabkan benda diam dan menjadi
bergerak atau sebalinya dari bergerak
menjadi diam. Gaya dapat digambarkan
sebagai sebuah vektor, yaitu besaran yang
mempunyai besar dan arah. Gaya biasanya
disimbolkan dengan huruf F.
Gambar 2..33 Perpindahan Benda dari A
ke B Akibat Gaya F.
F = m (Kg) . a (m/s2) = Kg.m/s2 = Newton
(N)
E. Besi Cor
Besi cor adalah bahan yang sangat
penting dan dipergunakan sebagai bahan
coran lebih dari 80%.
Pada umumnya patahan besi cor
mempunyai warna kelabu yang disebabkan
oleh grafit yang terjadi pada saat
pembekuan, sehingga besi cor demikian
dinamakan besi cor kelabu.
II. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Perencanaan
Pada proses pembuatan eretan atas,
perencanaan sangat diperlukan untuk
mewujudkan benda yang akan dikerjakan.
Proses perencanaan pembuatan eretan atas
ini melalui beberapa tahapan, yaitu melalui
pengamatan terhadap benda yang sudah
ada, sketsa gambar, dan mengukur.
Perencanaan pembuatan eretan atas
ini dengan melihat eretan atas yang sudah
ada pada laboratorium bengkel produksi
Teknik Mesin UNJ sehingga penulis dapat
lebih mudah untuk melakukan proses
pembuatan eretan atas.
B. Tempat dan Waktu Pelaksanaan
Perancangan dan pembuatan tugas
akhir ini dilaksanakan di laboratorim
bengkel produksi yang bertempat di Jalan
Inti Jaya, Alinda Kencana Blok D5 no. 1,
Bekasi Utara, adapun waktu pelaksanaan
pada bulan Maret - Mei 2013.
C. Instrumen Desain
Dalam penyelesaian tugas akhir ini
penulis menggunakan:
1. Perangkat lunak
Perangkat lunak yang penulis
gunakan adalah seperti :
a. Autocad 2007
b. Microsoft Word 2007
2. Alat Tugas Akhir
Peralatan yang penulis gunakan
adalah sebagai berikut:
a. Laptop Intel Pentium inside
b. Proses pemesinan (lathe machine,
milling machine, grinding machine,
and boring machine)
c. Peralatan pendukung lainnya seperti
kunci pas, kunci L, kikir, tap palu,
obeng.
D. Fungsi Alat
Fungsi alat ini adalah berfungsi
sebagai dudukan penjepit pahat yang
sekaligus berfungsi untuk mengatur
besaran majunya pahat pada proses
pembubutan ulir, alur, tirus, champer
(pingul) yang ketelitiannya bisa mencapai
0,01 mm.
E. Tahapan Pembuatan
1. Mengamati Benda dengan
Melakukan Pengukuran
Tahap pertama yang dilakukan
adalah mengamati benda yang sudah ada di
dalam laboratoriom bengkel produksi
Teknik Mesin UNJ kemudian melakukan
pengukuran terhadap benda. Pengukuran
benda dilakukan agar didapatkan hasil
eretan yang sesuai dengan benda yang
sudah ada pada laboratorium bengkel
produksi Teknik Mesin UNJ karena
pembuatan eretan atas ini bertujuan untuk
menggantikan eretan atas yang terdapat di
laboratorium bengkel produksi Teknik
Mesin UNJ.
Gambar 3.1 Gambar Eretan Atas Benda
yang Pertama.
Gambar 3.2 Gambar Eretan Atas Benda
yang Kedua.
2. Membuat Sketsa Gambar Benda
Sebelum melakukan proses
permesinan terhadap benda
seharusnyalah kita melihat gambar
benda yang ada kemudian melakukan
proses permesinan. Oleh itu, setelah
melakukan pengukuran kemudian kita
melakukan pengsketsaan gambar benda
sehingga proses permesinan dapat
terencana dan dapat dilakukan dengan
baik sesuai hasil benda yang kita
inginkan.
3. Pemilihan Bahan
Bahan yang digunakan dalam
pembuatan eretan atas adalah besi cor FC
20 (Grey Cast Iron) berbentuk balok
benda pertama 200 x 90 x 30 mm dan
benda kedua 140 x 90 x 43 mm. Dalam
pemilihan suatu bahan kita seharusnyalah
mengetahui pembebanan yang dapat
diterima oleh benda. Oleh itu, eretan atas
yang berbahan besi cor harus dihitung
beban yang dapat diterimanya dengan
rumus :
σ =
Disini :
σ =Kekuatan tarik besi cor FC 20 = 1400
kg/푐푚 )
A =Luas penambang benda (푚푚 )
F =Beban (kg)
Perhitungan :
{Benda Pertama (Eretan Toolpost)}
σ =
1400 kg /푐푚 =
1400 kg /푐푚 =
퐹 = 1400 kg / 푐푚 . 6000 푚푚
퐹 = 14 kg / 푚푚 . 6000 푚푚
퐹 = 84000 kg
{Benda kedua(Dudukan Eretan Toolpost)}
σ =
1400 kg /푐푚 =
1400 kg /푐푚 =
퐹 = 1400 kg /푐푚 . 6020푚푚
퐹 = 14 kg /푚푚 . 6020푚푚
퐹 = 84280 kg
Jadi rata-rata pembebanan yang dapat
diterima dari kedua benda :
∑F =
∑F =
∑F = 84140 kg
4. Perencanaan Proses Pembuatan
Besi cor yang akan digunakan adalah
berbentuk balok dan tidak berukuran
sesuai dengan ukuran benda aslinya.
Diperlukan beberapa proses pengerjaan
sehingga besi cor menjadi sesuai dengan
bentuk benda kerja yang diharapkan.
5. Proses Pembuatan
Di dalam proses pembuatan
eretan atas ini terjadi beberapa proses
permesinan seperti proses pembubutan
dan pemfraisan. Oleh itu, dibutuhkan
perhitungan untuk menentukan
kecepatan potong dan kecepatan makan
dalam proses pembubutan dan proses
pemfraisan agar didapatkan hasil yang
maksimal
a. Pembubutan :
Kecepatan potong
(v) = . .
Disini : d = diameter rata-rata benda
kerja (mm)
n = putaran benda kerja (560 rpm)
Perhitungan :
v = . .
v = , .{( )}.
v = , . .
v = 177,6 m / menit
Kecepatan pemakanan
(푉 ) = f . n (mm / menit)
Disini : f = Gerak makan (1 / 5 x 1mm =
0,2 mm / putaran)
N = 560 rpm
Perhitungan :
Vf = f . n
Vf = 0,2 mm / putaran . 560 rpm
Vf = 112 mm / menit
b. Pemfraisan
Kecepatan potong
(v) = . .
Disini : d = diameter pisau ( 30 mm)
n = putaran benda kerja (550 rpm)
Perhitungan :
v = . .
v = , . .
v = 51,81 m / menit
Kecepatan pemakanan
(Vf) = f .z .n
Disini : f = gerak makan (mm /
putaran)
z = jumlah gigi
n = putaran poros
utama (rpm)
Perhitungan :
Vf = f . z .n
Vf = 0,2 mm / putaran . 2 . 550 rpm
Vf = 220 mm / menit
E. KESIMPULAN
1. Cara pemilihan bahan melalui
mencari informasi mengenai bahan yang
cocok dan memiliki kekuatan yang tepat
untuk eretas atas yang akan dibuat..
Bahan yang akan digunakan adalah besi
cor kelabu (gray cast iron) FC 20
dengan ukuran 200 x 90 x 30 mm pada
benda pertama dan 140 x 90 x 43 pada
benda kedua.
2. Pada proses pembubutan dan
proses pemfraisan juga perlu
diperhatikan kecepatan potong dan
kecepatan pemakanan karena
menentukan halus atau kasarnya
permukaan benda yang didapatkan.
F. DAFTAR PUSTAKA
Daryanto. 1984. Dasar-Dasar Teknik Mesin. Jakarta: Bina Aksara. Daryanto. 2010. Kejuruan Teknik Mesin Perkakas. Bandung: Satu Nusa. Degarmo, E. Paul. 1999. Materials and Processes in Manufacturing Eight Edition. USA: John Willey & Sons, Inc. Gupta, R.B. 1976. Production Technology. New Delhi: Satya Prakashan. Naibaho, Cornel. 1988. Pengetahuan Pokok Teknik Pemesinan. Jakarta: Jaya Prasada. Schӧnmetz, Alois, Ing, dkk. 2013. Pengerjaan Logam dengan Mesin. Bandung: Angkasa. Sumbodo, Wirawan. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2 untuk SMK. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Surdia Tata dan Saito Shinroku. 1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita.
Widarto. 2008. Teknik Permesinan Jilid 1 untuk SMK. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Widarto. 2008. Teknik Permesinan Jilid 2 untuk SMK. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.