laporan modul 1 kelompok 7

1

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab I ini akan dibahas mengenai latar belakang praktikum proses manufaktur, tujuan

praktikum proses manufaktur, manfaat praktikum proses manufaktur, batasan yang digunakan

dalam praktikum, dan asumsi praktikum.

1.1. Latar Belakang

Seiring kemajuan teknologi yang pesat dibidang industri, seorang sarjana teknik pada

suatu industri dituntut untuk dapat menguasai ilmu proses manufaktur. Ilmu ini mempelajari

cara pengoperasian mesin yang efektif dan efisien. Seorang sarjana teknik perlu memiliki

kemampuan yang baik untuk mengoperasikan mesin yang akan digunakan pada proses

manufaktur. Pada proses manufaktur akan ditemukan berbagai jenis mesin dengan cara

pengoprasian dan fungsi mesin yang berbeda-beda, salah satu contoh mesin pada proses

manufaktur adalah mesin bubut.

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

potongnya, sedangkan benda kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat

potong akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja mudah dibentuk sesuai yang

diinginkan. Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan mesin-mesin yang

dikontrol dengan komputer (Computer Numerically Controlled) ataupun kontrol numerik

(Numerical Control) dan karena jenis mesin konvensional mutlak diperlukan keterampilan

manual dari operatornya.

Dengan mempelajari ilmu proses manufaktur pada praktikum sistem manufaktur modul I

ini diharapkan praktikan dapat menjadi seorang sarjana teknik yang dapat meningkatkan

pemahaman dalam pengoperasian mesin bubut. Kami juga berharap apa yang kami lakukan

dapat berguna sesuai kebutuhan masyarakat, baik merencanakan, memperbaiki, melaksanakan

dan mengendalikan suatu sistem kerja.

1.2 Tujuan

2

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah :

1. Agar praktikan dapat mengenal dan memahami prinsip kerja dan fungsi dari mesin

bubut.

2. Agar praktikan dapat mengoperasikan dan mampu membuat benda kerja dengan mesin

bubut.

3. Agar praktikan dapat melakukan analisa terhadap proses permesinan dengan mesin

bubut.

1.3 Manfaat Praktikum

Manfaat dari praktikum ini adalah :

1. Setiap praktikan dapat mengenal dan memahami prinsip kerja dan fungsi dari mesin

bubut

2. Setiap praktikan dapat mengoperasikan dan mampu membuat benda kerja dengan

mesin bubut.

3. Setiap praktikan dapat melakukan analisa terhadap proses permesinan dengan mesin

bubut.

1.4 Batasan Praktikum

Batasan dari praktikum ini adalah :

1. Pengerjaan produk menggunakan mesin Bubut.

2. Pembuatan desain menggunakan AutoCAD.

3. Desain yang digunakan sudah disediakan oleh laboratorium.

4. Satuan dan dimensi yang digunakan dalam ukuran mm (milimeter).

1.5 Asumsi

Asumsi dari laporan ini adalah :

1. Material untuk memproduksi selalu tersedia dan memiliki kualitas yang baik.

2. Mesin bubut dalam keadaan baik dan selalu dapat digunakan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

3

Pada bab II akan dibahas mengenai mesin bubut, fungsi mesin bubut, jenis-jenis mesin

bubut, bagian-bagian mesin bubut, pahat mesin bubut dan rumus perhitungan yang

digunakan.

2.1. Mesin Bubut

Mesin bubut merupakan salah satu mesin yang biasa digunakan dalam suatu industri

manufaktur. Mesin ini termasuk mesin konvensional dimana benda kerja yang berputar sesuai

spindle, lalu proses pemakanannya dengan menggerakan mata pahat. Mesin bubut digunakan

untuk benda yang simetris dan berbentuk silinder untuk proses pembuatan ulir, turning,

tapering untuk membuat poros bertingkat, silinder pejal, dan lain lain.

Gambar 2.2 Mesin Bubut

Sumber: Noel (2013)

Fungsi dari mesin bubut itu sendiri digunakan untuk mengubah bentuk, ukuran ataupun

struktur benda kerja dengan cara memotong benda kerja yang diputar. Prinsip kerja pada proses

turning atau lebih dikenal dengan proses bubut adalah proses penghilangan bagian dari benda

kerja untuk memperoleh bentuk tertentu. Di sini benda kerja akan diputar/rotasi dengan

kecepatan tertentu bersamaan dengan dilakukannya proses pemakanan oleh pahat yang

digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari

benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan

(feeding).

Prinsip mekanisme gerakan pada mesin bubut adalah konversi dari energi listrik menjadi

energi mekanik pada motor listrik kemudian ditransmisiskan ke mekanisme gerak mesin bubut.

Dalam prinsip kerja mesin bubut kita mengenal yang namanya Main Drive yaitu gerakan utama

4

berupa putaran motor listrik yang ditransmisikan melalui belt menuju gear box. Di dalam gear

box terdapat roda gigi yang berfungsi untuk mengatur transmisi putaran spindle, sehingga

menghasilkan putaran pada chuck dan Feed Drive yaitu gerakan pemotongan pahat terhadap

benda kerja.

Gambar 2.2 Prinsip Kerja Mesin Bubut

Sumber: heho lecture (2012)

Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi

pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini

dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel

dengan poros ulir.

Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan pembuatan ulir.

Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15

sampai dengan jumlah gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai

kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir inchi

2.2 Fungsi Mesin Bubut

Fungsi utama dari mesin bubut adalah untuk memegang dan memutar benda kerja untuk

melakukan operasi permesinan.Mesin bubut digunakan untuk menghasilkan diantara lain :

benda-benda putar

membuat ulir

pengeboran

meratakan permukaan benda putar

pembuatan tirus.

5

Berikut ada tiga cara dalam proses pembuatan tirus, yaitu:

a. Menggunakan eretan atas, dengan sudut yang besar, untuk tirus luar dan dalam tidak dapat

dilakukan dengan otomatis.

b. Menggeser tail stock bagian atas secara melintang, dapat dilakukan secara otomatis untuk

tirus luar dengan sudut kecil.

c. Menggunakan tap per attachment dengan sudut kecil untuk tirus luar dan dalam, cara ini

dapat dilakukan dengan otomatis.

2.3 Jenis- Jenis Mesin Bubut

Jenis mesin bubut berdasarkan ukurannya secara garis besar di bedakan menjadi:

1. Mesin Bubut Ringan

Mesin bubut ringan dapat diletakan di atas meja, dan mudah dipindahkan sesuai

dengan kebutuhan, Benda kerjanya berdimensi kecil. Jenis ini umumnya digunakan

untuk membubut benda-benda kecil dan biasanya dipergunakan untuk industri rumah

tangga (home industri). Panjangnya mesin umumnya tidak lebih dari 1200 mm.

Gambar 2.3 Mesin bubut ringan

Sumber : Al Fath (2013)

2. Mesin Bubut Sedang (Medium Lathe)

Jenis mesin bubut sedang dapat membubut diameter benda kerja sampai dengan 200

mm dan panjang sampai dengan 100 mm cocok untuk industri kecil atau bengkel-

bengkel perawatan dan pembuatan komponen.

6

Gambar 2.4 Mesin bubut sedang

Sumber : Galih Prasetyo (2013)

3. Mesin Bubut Standar (Standart Lathe)

Sebagai mesin bubut standar karena di samping memiliki komponen seperti pada

mesin ringan dan sedang juga telah dilengkapi berbagai kelengkapan tambahan yaitu

keran pendingin, lampu kerja, bak penampung beram dan rem untuk menghentikan

mesin dalam keadaan darurat

Gambar 2.5 Mesin bubut standar


4. Mesin Bubut Meja Panjang (Long Bed Lathe)

Mesin ini termasuk mesin bubut industri yang digunakan untuk mengerjakan

pekerjaan-pekerjaan panjang dan besar, bahan roda gigi dan lainnya.

Gambar 2.6 Mesin bubut meja panjang


7

Mesin bubut berdasarkan prinsip :

1. Mesin bubut centre lathe

Mesin bubut ini dirancang untuk berbagai macam bentuk dan yang paling umum

digunakan, cara kerjanya benda kerja dipegang (dicekam) pada poros spindle dengan

bantuan chuck yang memiliki rahang pada salah satu ujungnya, yaitu pada pusat

sumbu putarnya, sementara ujung lainnya dapat ditumpu dengan center lain.

Gambar 2.7 Mesin bubut Center lathe

Sumber : Noel (2013)

2. Mesin Bubut Sabuk

Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga

memutar roda gigi yang digerakkan sabuk atau puli pada poros spindel. Melalui roda

gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir,

putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa

pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang berbentuk ulir.

Gambar 2.8 Mesin bubut Sabuk


3. Mesin bubut vertical turning and boring milling

Mesin ini bekerja secara otomatis, pada pembuatan benda kerja yang dibubut dari

tangan, pekerjaan yang tidak dilakukan secara otomatis hanyalah pemasangan batang-

8

batang yang baru dan menyalurkan produk-produk yang telah dikerjakan, oleh sebab

itu satu pekerja dapat mengawasi beberapa buah mesin otomatis dengan mudah

Gambar 2.9 Mesin bubut vertical turning and boring milling


4. Mesin bubut facing lathe

Sebuah mesin bubut terutama digunakan untuk membubut benda kerja berbentuk

piringan yang besar. Benda-benda kerjanya dikencangkan dengan cakar-cakar yang

dapat disetting pada sebuah pelat penyeting yang besar, tidak terdapat kepala lepas.

Gambar 2.10 Mesin bubut facing lathe


5. Mesin Bubut Turret

Mesin bubut turret mempunyai ciri khusus terutama menyesuaikan terhadap produksi.

“Ketrampilan pekerja” dibuat pada mesin ini sehingga memungkinkan bagi operator

yang tidak berpengalaman untuk memproduksi kembali suku cadang yang identik.

Kebalikannya, pembubut mesin memerlukan operator yang sangat terampil dan

mengambil waktu yang lebih lama untuk memproduksi kembali beberapa suku cadang

yang dimensinya sama.

Karakteristik utama dari mesin bubut jenis ini adalah bahwa pahat untuk operasi

berurutan dapat disetting dalam kesiagaan untuk penggunaaan dalam urutan yang

9

sesuai. Meskipun diperlukan keterampilan yang sangat tinggi untuk mengunci dan

mengatur pahat dengan tepat tapi satu kali sudah benar maka hanya sedikit

keterampilan untuk mengoperasikannya dan banyak suku cadang dapat diproduksi

sebelum pensettingan dilakukan atau diperlukan kembali.

Gambar 2.11 Mesin bubut turret


2.4 Bagian-Bagian mesin bubut

Gambar 2.12 Bagian – bagian mesin bubut

Sumber : Sumber: Modul Praktikum Proses Manufaktur (2015)

1. Headstock

Kepala tetap dimana gear box dan quick change gear box dipasang . Headstock

dipasang pada landasan (bed) dan dilengkapi dengan motor, pulley, dan V-belt yang

menyuplai tenaga ke spindle pada kecepatan rotasi yang beragam.

Fungsi headstock antara lain:

1. Memegang dan memutar benda kerja

2. Memegang peralatan lain yang cocok dengan spindel

10

3. Sebagai ruang perubahan kecepatan

Bagian-bagian dari headstock:

a. Spindle

Fungsinya untuk memindahkan putaran ke benda kerja.

b. Chuck

Alat pengikat benda kerja dan sekaligus untuk menyetel benda kerja.

c. Transmisi

Alat pengatur kecepatan dan dapat mengatur roda-roda gigi yang saling

berhubungan.

2. Pitch Selector

Untuk memilih jarak pitch ulir yang diinginkan

3. On-Off/Emergency Button

Tombol untuk menyalakan dan mematikan mesin bubut

4. CW/CCW Spindle Switch

Untuk mengatur putaran spindle searah atau berlawanan arah jarum jam

5. Chuck Protector

Untuk melindungi pengguna dari geram yang dihasilkan benda kerja saat proses

pembubutan berlangsung.

6. Spindle

Berfungsi untuk memutar benda kerja

7. Chuck

Bagian untuk merekam dan memutar benda kerja

8. Tool Post

Bagian untuk memegang pahat mesin bubut

11

9. Carriage

Meja penggerak Pahat dan alat pemegang pahat untuk memberi tekanan pada benda

kerja.

Bagian-bagian carriage:

1. Sadel adalah bagian yang terpasang pada alas mesin dan dapat bergeser sepanjang rel

alas mesin.

2. Appron adalah bagian yang terpasang pada saddle dan di dalamnya terdapat gear, clutch

serta leaver atau menjalankan eretan secara manual atau otomatis.

3. (Cross slide) terpasang pada saddle dan bergerak melintang.

4. Penjepit Pahat (Tool post) berfungsi untuk memegang alat potong atau mata pahat.

5. Compound rest untuk melayani gerakan luncur yang dilakukan oleh alat potong dengan

sudut tertentu.

10. Carriage longitudinal feed handweel

Kontrol untuk menggerakkan carriage

11. Cross Slide Handwheel

Kontrol untuk menggerakkan cross slide

12. Split Nut Lever

Digunakan untuk menggerakkan split nut yang nantinya akan memutar lead screw

13. Compundrest handwheel

Kontrol untuk menggerakkan compound rest

14. Leadscrew

Poros berulir yang berfungsi untuk menggerakkan carriage saat melakukan penguliran

15. Tailstock

Kegunaan dari Tailstock adalah:

1.Sebagai tempat pemikul ujung benda kerja yang akan dibubut.

2. Sebagai tempat kedudukan bor pada waktu mengebor.

3. Sebagai tempat kedudukan penjepit bor.

4. menahan ujung benda kerja saat pembubutan

12

5. digunakan untuk memegang pahat

Bagian-bagian tailstock:

a. Handwheel:

Roda tangan untuk menggerakkan poros center pada tailstock.

b. Body:

Berfungsi sebagai badan penyangga tailstock.

c. Bed Lock:

Tuas untuk mengunci tailstock.

d. Barrel Lock:

Tuas untuk mengunci barrel.

e. Barrel:

Fungsinya sama dengan spindel pada headstock, bedanya barrel terletak pada

tailstock.

2.5 Pahat Bubut

Pahat bubut digunakan untuk memotong atau menyayat benda kerja, pahat

dijepit atau dipasang pada penjepit pahat (tool post).

Gambar 2.13 macam- macam pahat bubut

Sumber : Bhanu Cahya (2013)

Macam-macam pahat bubut antara lain :

1. Pahat alur

2. Pahat serong

3. Pahat potong

4. Pahat serong 45°

5. Pahat pisau kanan

6. Pahat lurus bulat

13

7. Pahat ulir luar

8. Pahat rata muka

9. Pahat rata bulat

Sifat-sifat Bahan Dasar Pahat Bubut :

1. Keras agar “cutting edge” dapat memotong benda kerja

2. Ulet agar sisi potong tidak mudah patah

3. Tahan panas agar ketajaman sisi potong / cutting edge tidak mudah aus atau rusak

4. Tahan lama agar menguntungkan secara ekonomis.

2.6 Rumus Perhitungan

Untuk menghitung berbagai macam proses yang kita lakukan pada mesin bubut digunakan

beberapa jenis rumus. Berikut ini adalah rumus-rumus penting yang digunakan untuk

menghitung berbagai parameter permesinan dari mesin bubut

2.6.1 Spindle Speed

Spindle kecepatan dalam revolusi per menit (RPM) untuk cutter dapat dihitung dari

persamaan:

𝑁 = 1000 𝑥 𝑣

𝜋 𝑥 𝐷0

N = kecepatan Spindle (rpm)

V = kecepatan pemotongan (m/min)

Do = diameter dalam (mm)

2.6.2 Depth of Cut

Kedalaman memotong secara langsung berkaitan dengan efisiensi proses

pemotongan. Semakin dalam memotong akan lebih cepat tingkat produksi. Namun, ia

masih tergantung pada kekuatan cutter dan material yang akan dipotong.

Untuk jenis tertentu pemotong, kisaran khas potong akan direkomendasikan oleh

pemasok

14

Namun demikian, perlu dicatat bahwa pemotongan yang lebih baik biasanya

berhubungan

dengan permukaan yang lebih baik menyelesaikan serta alat panjang kehidupan.

𝑑 = 𝐷0 − 𝐷𝑓

2

D = Depth of cut (mm)

𝐷0 = Diameter awal (mm)

𝐷𝑓 = Diameter akhir (mm)

2.6.3 Chamfering

tan 𝛼 = 𝐷1 − 𝐷2

2𝑘

2.6.4 Feed Rate

Feed rate (F) didefinisikan sebagai laju perjalanan dari benda kerja dalam mm /

menit. Namun, sebagian besar pemasok alat merekomendasikan sebagai gerakan per gigi

cutter (f). Jadi:

𝑓𝑟 = N f

f = Feed (mm/rev)

𝑓𝑟 = Feed rate (mm/min)

N = Rotational speed (rev/min)

2.6.5 Machining Time

2.6.5.1 Turning

𝑇𝑚 = 𝐿

𝑓𝑟 x i

2.6.5.2 Facing

𝑇𝑚 = 𝐷/2

𝑓𝑟 x i

15

𝑇𝑚 = Time machining (min) i = Jumlah pemakanan

L = Length (mm)

𝑓𝑟 = Feed rate (mm/min)

2.6.5.3 Material Removal Rate

MRR = v f d

v = Cutting speed (m/min)

MRR = Material removal rate (𝑚𝑚3/min)

f = feed (mm/rev)

16

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

Pada bab III akan dibahas mengenai alat dan bahan yang digunakan pada praktikum,

diagram alir praktikum dan prosedur praktikum.

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan praktikum yang digunakan :

1. Alumunium

Digunakan sebagai bahan praktikum

2. Jangka Sorong

Digunakan untuk mengukur dimensi benda kerja.

3. Kunci Chuck

Digunakan untuk mengencangkan chuck atau pencekam

4. Stopwatch

Digunakan untuk mengetahui waktu dalam proses pemakanan

5. Penanda

Digunakan untuk memberi tanda pada benda kerja

6. Kunci Ring

Digunakan untuk memasang/melepas pahat pada tool post.

7. Coolant

Digunakan untuk mendinginkan benda kerja dan pahat selama proses pemakanan.

8. APD (Alat Pelindung Diri)

Digunakan sebagai pelindung selama proses praktikum.

°

17

3.2 Diagram Alir Praktikum

18

3.3 Prosedur Praktikum

A. Sebelum proses pembubutan/persiapan

Berikut ini merupakan prosedur praktikum mesin bubut :

1. Mengecek mesin yang akan digunakan.

2. Siapkan desain, benda kerja, mesin, alat dan bahan yang dibutuhkan untuk proses

pengerjaan dengan mesin bubut.

3. Lakukan pengukuran dimensi benda kerja, beri tanda pada area pembubutan sesuai

dengan desain yang telah ditentukan.

4. Pasang benda kerja pada chuck mesin bubut.

5. Atur konfigurasi pada mesin bubut, pastikan konfigurasi mesin sesuai dengan yang

dibutuhkan.

6. Nyalakan mesin bubut.

7. Tentukan titik nol dari benda kerja dengan cara mendekatkan pahat sampai tepat

menyentuh atau menggores benda kerja.

8. Proses pembubutan dapat dilakukan sesuai desain benda kerja.

B. Selama Proses Pembubutan

1. Tentukan depth of cut dari pemakanan tiap potongan, sebaiknya tidak terlalu besar.

2. Lakukan proses pembubutan benda kerja.

3. Berikan coolant secara teratur pada benda kerja dan pahat.

4. Matikan mesin jika terjadi gangguan pada mesin selama proses pembubutan.

C. Setelah Proses Pembubutan

1. Jauhkan pahat dari benda kerja.

2. Matikan mesin.

3. Cek kesesuain benda dengan desain benda yang diinginkan (apabila belum selesai,

lakukan proses pemakanan ulang).

4. Bersihkan dan rapikan kembali alat dan mesin yang telah digunakan.

5. Selesai.

19

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab IV berisi tentang data praktikum, perhitungan dan analisa yang terdiri dari

perhitungan aktual dan teoritis, dan analisis dan pembahasan yang terdiri dari permasalahan,

penyelesaian masalah, dan solusi.

4.1 Data Praktikum

Berikut tabel data ukuran benda kerja praktikum :

Tabel 1.1 Ukuran Panjang dan Diameter Benda Kerja

Diameter Awal Benda Kerja

Panjang (mm) 117 mm

Diameter (mm) 31.85 mm

Gambar 4.2.2 Benda Kerja Sebelum di Turning dan Chamfering

Sumber : Dokumentasi Pribadi (2015)

Berikut tabel data pengurangan diameter benda kerja :

Tabel 1.2 Pengurangan Diameter Benda Kerja

No. L (mm) Do (mm) Df (mm) d (mm) t (detik)

1. 64 31,85 30,85 1 152

2. 64 30,85 29,85 1 80

3. 64 29,85 28,85 1 87

4. 64 28,85 27,85 1 94

20

Tabel 1.2 Pengurangan Diameter Benda Kerja (tabel lanjutan)

Gambar 4.2.3 Benda Kerja Sesudah Pengurangan Diameter


Data Penirusan (Chamfering)

Tabel 1.3 Data Penirusan

No Do(mm) Df(mm) α (°) d(mm) t(detik)

1 15 13,5 30 1,5 52,16

2 13,5 12,5 30 1 63,94

5. 64 27,85 26,85 1 48

6. 64 26,85 25,85 1 76

7. 64 25,85 24,85 1 55

8 64 24,85 23,85 1 92

9. 64 23,85 22,35 1.5 93

10. 64 22,35 20,85 1.5 50

11. 64 20,85 19,35 1.5 57

12. 64 19,35 17,85 1.5 92

13. 64 17,85 16,35 1.5 65

14. 64 16,35 15,7 0.65 102

15. 64 15,7 15,2 0.7 96

21

Gambar 4.2.4 Benda Kerja Setelah di Turning dan Chamfering


4.2 Perhitungan

4.2.1 Data Aktual

1. Spindle speed

658 = 1000 𝑥 𝑣

𝜋 𝑥 𝐷˳

658 = 1000 𝑥 𝑣

3,14 𝑥 32

658 = 1000𝑣

100,48

1000𝑣 = 66115.84

𝑣 = 66.11584 m/min

Dimana :

N = Kecepatan Spindle (rpm)

V = Kecepatan pemotongan (m/min)

𝐷0 = Diameter dalam

2. Depth of Cut

𝑑 = 𝐷0 − 𝐷𝑓

2

𝑑 =32 − 14,9

2

𝑑 =17.1

2= 8,55 mm

Dimana :

d =Depth of Cut (mm)

𝐷0 = Diameter Awal (mm)

𝐷𝑓 = Diameter Akhir (mm)

22

3. Chamfering

tan 𝛼 = 𝐷1 − 𝐷₂

2 𝑘

tan 30 = 14,9 − 11,8

2 𝑘

0,57 = 3,1

2 𝑘

1,14𝑘 = 3,1

𝑘 = 2,71 mm

4. Machining Time

Turning

𝑇𝑚 = 𝐿

𝑓𝑟 𝑥 𝑖

20.65 = 64

𝑓𝑟 𝑥 15

20.65𝑓𝑟 = 960

𝑓𝑟 = 46.489 mm/min

Dimana :

fr = feed rate (mm/min)

L = length (mm/min)

Tm = waktu (menit)

5. Feed Rate

𝑓𝑟 = 𝑁. 𝑓

46.489 = 658. 𝑓

𝑓 = 0,0706mm/rev

Dimana:


L = length (mm/min)

Tm = waktu (menit)

f = feed (mm/rev)


6. Material Removal Rate

𝑀𝑅𝑅 = 𝑣𝑓𝑑

23

𝑀𝑅𝑅 = 66.11584𝑥 0,0706 𝑥 8,55

𝑀𝑅𝑅 = 39,909 mm3/min

Dimana:

V = cutting speed (m/min)

F = feed (mm/rev)

D = depth of cut

4.2.2 Data Teoriris

Berikut ini adalah tabel dari ketetapan yang telah tertulis di buku DeGarmo:

Gambar 4.2.2 Data Teoritis

Sumber : Black Kohser Degarmo’s.2007.Materials Process Manufacturing 10th.Pdf.

Spindle speed

𝑁 = 1000 𝑥 𝑣

𝜋 𝑥 𝐷˳

𝑁 = 1000 𝑥 56

3,14 𝑥 32

𝑁 = 56000

100,48

𝑁 = 557.324 rpm

Dimana :

N = Kecepatan Spindle (rpm)

V = Kecepatan pemotongan (m/min)

24

𝐷0 = Diameter dalam

1. Depth of Cut

𝑑 = 𝐷0 − 𝐷𝑓

2

𝑑 =32 − 15

2

𝑑 =17

2= 8,5 mm

Dimana :

d =Depth of Cut (mm)

𝐷0 = Diameter Awal (mm)

𝐷𝑓 = Diameter Akhir (mm)

2. Chamfering

tan 𝛼 = 𝐷1 − 𝐷₂

2 𝑘

tan 30 = 15 − 10

2 𝑘

0,57 = 5

2 𝑘

1,14𝑘 = 5

𝑘 = 4,38 mm

3. Feed Rate

𝑓𝑟 = 𝑁. 𝑓

𝑓𝑟 = 559,949.0,18

𝑓𝑟 = 100,79 mm/min

Dimana:


L = length (mm/min)

Tm = waktu (menit)

f = feed (mm/rev)


25

4. Machining Time

Turning

𝑇𝑚 = 𝐿

𝑓𝑟 𝑥 𝑖

𝑇𝑚 = 64

100,79 𝑥 15

𝑇𝑚 = 9.524 min

Dimana :


L = length (mm/min)

Tm = waktu (menit)

5. Material Removal Rate

𝑀𝑅𝑅 = 𝑣𝑓𝑑

𝑀𝑅𝑅 = 56𝑥 0,18 𝑥 8,5

𝑀𝑅𝑅 = 85.68mm3/min

Dimana:

V = cutting speed (m/min)

F = feed (mm/rev)

4.2.3 Perbandingan Data Aktual dengan Data Teoritis

Berikut merupakan perbandingan perhitungan antara data aktual dengan data teoritis :

Dalam melakukan praktikum mesin bubut dilakukan dua jenis perhitungan,

yaitu perhitungan dengan data teoritis dan data aktual. Data teoritis adalah data yang

bersumber dari para ahli yang telah melakukan penelitian sebelumnya sedangkan data

aktual adalah data yang kami peroleh dari hasil praktikum kami. Berikut merupakan

perbandingan analisis data antara data teorits dengan data aktual:

Tabel 1.4 Perbandingan Data Aktual dan Data Teoritis

Nama Data aktual Data teoritis

N(kecepatan spindle) 658 rpm 557.324 rpm

Tm(time machining) 20,65 menit 9,524 menit

MRR(material removal rate) 39,909 𝑚𝑚3/ min 85,68 𝑚𝑚3/ min

26

1. Menghitung N (Spindle speed)

Perhitungan secara aktual : 658 rpm

Perhitungan secara teoritis : 557,324rpm

Dari perbandingan diatas, dapat dilihat perbedaan yang terjadi. Hal tersebut dapat

terjadi karena transmisi energy mekanik dari motor listrik tidak sepenuhnya

ditransmisikan, sekitar 5-10% dari daya total hilang akibat gesekan atau slip yang

terjadi pada sistem mekanik. Untuk mengantisipasi hal itu, spindle speed saat

praktikum menjadi 658 agar mesin bisa bekerja dengan normal.

2. Menghitung feed rate turning

Perhitungan secara aktual : 46.489 mm/min

Perhitungan secara teoritis : 100,79 mm/min

Dari perbandingan diatas, dapat dilihat perbedaan yang terjadi. Hal tersebut terjadi

di karenakan nilai dari feed antara aktual dan teoritis berbeda.

3. Menghitung Tm turning

Perhitungan secara aktual : 20.65 menit

Perhitungan secara teoritis : 9.524 menit

Dari perbandingan diatas, dapat dilihat perbedaan yang terjadi. Faktor yang

mempengaruhi machining time berbeda ialah feed rate dari masing-masing data .

4. MRR turning

Perhitungan secara aktual : 39,909 𝑚𝑚3/ min

Perhitungan secara teoritis : 85,68 𝑚𝑚3/ min

Dari perbandingan diatas, dapat dilihat perbedaan yang terjadi. Hal tersebut terjadi

karena perbedaan dari Feed, Cuttung Speed, dan Depth of cut .

4.3 Analisis dan Pembahasan

Berdasarkan praktikum mesin bubut yang telah kami jalankan, kami telah

melakukan pengurangan diameter (turning) dan penirusan (chamfering) pada benda

kerja. Kami membubutnya dengan pedoman desain benda kerja yang telah kami buat.

Tetapi terdapat beberapa permasalahan yang masih harus diperbaiki lagi agar benda

kerja menjadi lebih sempurna dan sesuai dengan desain yang kami harapkan.

4.32 Permasalahan

Dalam proses praktikum yang telah dilakukan terdapat permasalahan yaitu

27

1. Permukaan benda kerja kasar

2. Tidak sesuai desain

3. Data aktual tidak sesuai dengan data teoritis

Gambar 4.2 Permukaan Benda Kerja Kasar dan Tidak Sesuai Desain

Sumber : Dokumentasi Pribadi

4.3.1 Penyebab Permasalahan

Dalam proses praktikum yang telah dilakukan terdapat penyebab permasalahan

yaitu :

1. Permukaan benda kasar dikarenakan saat melakukan proses pembubutan,

praktikan menggerakan carriage longitudinal feed terlalu cepat dan tidak

konstan. Hal ini mengakibatkan proses pemakanan tidak optimal karena

permukaan benda kerja tidak terkelupas secara sempurna. Sedangkan secara

teoritis dikarenakan Feed rate aktual lebih kecil dari Feed rate teoritis

sehingga pengelupasan tidak sempurna.

2. Benda kerja tidak sesuai desain dikarenakan saat melakukan proses

pembubutan, praktikan tidak melakukan proses pemakanan hingga titik yang

ditentukan sehingga benda kerja ridak sesuai desain.

3 . Untuk permasalahan data aktual tidak sesuai dengan data teoritis, dikarenakan

kecepatan spindle yang berbeda dan juga waktu proses pembubutan terlalu

lama sehingga mempengaruhi data yang lain

4.3.2 Solusi

1. Solusi untuk permukaan benda kasar adalah pada saat proses pembubutan,

praktikan harus menggerakan carriage longitudinal feed dengan konsistesi

1

2

28

yang baik dan jangan terlalu cepat atau terlalu lambat, sehingga permukaan

benda dapat terkelupas perlahan-lahan dengan baik.

2. Solusi untuk benda kerja tidak sesuai desain adalah praktikan harus

melakukan proses pemakanan hingga titik yang ditentukan, caranya adalah

menggunakan skala pada carriage longitudinal feed sehingga pahat berhenti

sesuai dengan titik yang ditentukan.

3. Solusi untuk permasalahan data aktual tidak sesuai dengan data teoritis

adalah waktu proses pembubutan sebaiknya dilakukan tidak terlalu lama

sehingga tidak mempengaruhi perhitungan data lainnya.

29

BAB V

PENUTUP

Bab ini berisi kesimpulan keseluruhan proses praktikum dan saran agar praktikum

selanjutnya dapat berjalan dengan baik

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan adalah suatu gagasan yang tercapai pada akhir pembicaraan (pokok

bahasan). Berikut ini akan dijelaskan kesimpulan-kesimpulan yang dapat diambil dari

bahasan-bahasan pada praktikum modul I :

1. Pada praktikum proses manufaktur kali ini, praktikan dapat mengenal dan memahami

prinsip kerja dan fungsi dari mesin bubut itu sendiri. Adapun prinsip kerja

mekanisme gerakan pada mesin bubut adalah merubah energi listrik menjadi

gerakan putar pada motor listrik kemudian ditransmisikan ke mekanisme gerak

mesin bubut. Prinsip kerja pada mesin bubut terbagi atas 2 macam : main drive

(gerakan utama pada mesin bubut berupa putaran motor listrik yang ditransmisikan

melalui belt menuju gear box) dan feed drive (gerakan pemakanan pahat pada benda

kerja). Sedangkan, fungsi dari mesin bubut adalah untuk memotong/menghilangkan

sebagian dari benda kerja dengan gerak berputar, sehingga pada akhirnya menjadi

benda/produk dapat dimanfaatkan sesuai dengan fungsinya.

2. Praktikan dapat mengoperasikan mesin bubut dengan langkah-langkah sebagai

berikut: diawali dengan mempersiapkan desain, alat, dan bahan, lalu dilakukan

pengukuran dimensi benda kerja, praktikan memasang benda kerja pada mesin

bubut, mengatur konfigurasi pada mesin bubut, kemudian menyalakan mesin bubut,

selanjutkan praktikan menentukan titik nol dari benda kerja, dan juga depth of cut

dari pemakanan, lalu proses pembubutan dapat dimulai. Proses pembubutan yang

pertama dilakukan adalah proses pemakanan benda kerja sampai mendapatkan

diameter yang diinginkan, kemudian langkah selanjutnya adalah membentuk sudut

pada ujung benda kerja dengan proses chamfering.

3. Setelah melakukan proses pembubutan, mahasiswa teknik industri tidak hanya dapat

mengenal dan mengoperasikan mesin bubut, namun juga dapat melakukan analisa

perhitungan terhadap proses permesinan dengan mesin bubut. Analisa perhitungan

30

pada mesin bubut dapat dilakukan dengan menggunakan 2 perhitungan, yaitu

perhitungan secara aktual dan perhitungan secara teoritis. 2 perhitungan tersebut

dilakukan untuk membandingkan antara perhitungan dari para ahli dengan hasil

optimal dan perhitungan secara aktual saat praktikum dilakukan. Hasil perbandingan

analisis perhitungan secara aktual dan perhitungan secara toritis pada praktikum

mesin bubut diperoleh N (spindle speed) secara aktual sebesar 658 rpm dan secara

teoritis sebesar 559,949 rpm, dimana semakin besar spindle speed nya, maka akan

diperoleh hasil yang halus, feed rate turning secara aktual sebesar 46,489 mm/min

dan secara teoritis sebesar 100,79 mm/min, dimana semakin besar feed rate maka

semakin banyak benda kerja yang dimakan, MRR (Material Removal Rate) secara

aktual sebesar 39,373 𝑚𝑚3/ min dan secara teoritis sebesar 84,924 𝑚𝑚3/ min ,TM

turning secara aktual sebesar 20,65 menit dan secara teoritis sebesar 9,524 menit

dimana perhitungan dari perbandingan diatas, dapat dilihat perbedaan yang terjadi.

Hal tersebut menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan dalam pengerjaan pada

saat praktikum lebih lama dibandingkan perhitungan teoritis. Seharusnya waktu

yang diperlukan bisa lebih efisien lagi.

5.2 Saran

Adapun saran mengenai praktikum modul 1 yaitu sebagai berikut :

1. Di dalam modul praktikum dapat dijelaskan fungsi dan kerja tiap mesin dengan jelas,

agar tidak terjadi kesalahan pada praktikum.

2. Dalam modul praktikum menggunakan bahasa yang jelas dan mudah dipahami.

3. Praktikum Proses Manufaktur sudah berjalan dengan baik akan tetapi sebaiknya waktu

pengerjaan dalam praktikum dapat lebih diperpanjang.

4. Waktu untuk pengerjaan laporan dapat lebih diperpanjang.

5. Menambah fasilitas mesin yang ada agar dapat mengembangkan kemampuan dalam

bidang proses manufaktur untuk kedepannya.

6. Untuk praktikum – praktikum selanjutnya, diharapkan material yang digunakan tidak

6hanya alumunium, agar produk yang dikembangkan lebih beragam.°

laporan modul 1 kelompok 7

Documents