laporan pratikum proses produksi 1

LAPORAN AKHIRPRAKTIKUM TEKNIK MANUFAKTUR I

PROSES PEMESINAN

PEMBUATAN POROS BAWAH HYDROTILLER

Oleh

KELOMPOK XVII

Anggota :

RAHIM ISNAN A.H 0910912024RAHMAT NUR AFANDI 1010911017RYAN RAHMAN 1010912047ISRATUL RAHMAD 1010912049FAUZI ABDULLAH 1010912062ARISMON SAPUTRA 1010913040

Asisten :

NICKO ARNENDO

LABORATORIUM INTI TEKNOLOGI PRODUKSIJURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS ANDALAS

PADANG2011

ii

Abstrak

Teknik Manufaktur 1 merupakan mata kuliah yang mempelajari tentang

proses pemesinan. Yang mana dengan pelajaran ini diharapkan Mahasisiswa

dapat ; mengetahui cara-cara mengoperasikan mesin perkakas, mengetahui

karakteristik mesin perkakas yang dipakai serta mampu mempergunakan alat

ukur dan menganalisa sedemikian sehingga dapat merencanakan urutan proses

pemesinan dalam pembuatan suatu komponen serta menetukan kondisi

pemotongan yang sesuai untuk spesifikasi geometri yang diminta. Produk yang

kami buat adalah Poros Idler dan Leveling Block. Adapun prosos-proses yang

dilakukan dalam pembuatanya adalah proses bubut, freis, sekrap, gurdi, tapping,

snei, gergaji dan gerinda.

Proses bubut untuk mengurangi diameter pada benda berja, berupa poros.

Proses freis di gunakan untuk membuat produk dengan bentuk prismatic, spie dan

roda gigi. Proses sekrap hampir sama dengan proses bubut tapi gerak potongnya

translasi yang dilakukan oleh pahat. Proses gurdi merupakan proses pembuatan

lubang atau membesarkan lubang pada sebuah objek dengan diameter tertentu.

Proses tapping untuk memproduksi ulir dalam sedangkan proses snei untuk ulir

luar. Proses gerinda berguna untuk memperhalus kwalitas pmemermukaan pada

benda. Sedangkan proses gergaji dilakukan untuk memotong benda kerja yang

berupa poros. Waktu actual yang di dapat dari ke dua proses produk adalah

69,65 menit sedangkan waktu teoritisnya adalah 55,015 menit. Dimana proses

bubut waktu actual 24,54 menit dan teori 15,848 menit, sedangkan proses freis

waktu actual 45,11 menit dan teori 39,167 menit. Terlalu mencoloknya perbedaan

antara waktu actual dan teori pada kedua proses disebabkan oleh seringnya

melakukan bongkar pasang benda kerja karma banyaknya proses-proses yang

harus dilakukan. Dalam praktikum proses produksi ini praktikan dapat melatih

keterampilan dan mendapatkan pengalaman kerja dalam mengoperasikan mesin-

mesin perkakas, serta mampu membuat suatu produk sesuai dengan toleransi

yang diizinkan.

PRAKATA

Puji beserta syukur kami ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan segala rahmat serta karunia-Nya, sehingga kami dapat

menyelesaikan Laporan Akhir Praktikum Proses Produksi I di Laboratorium Inti

Teknologi Produksi (LITP).

Laporan ini ditulis untuk memenuhi persyaratan dalam meyelesaikan

kuliah berserta praktikum proses produksi 1 dari awal hingga selesai.

Pelaksanaan dan penyusunan laporan ini tidak mungkin terlaksana tanpa

bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin

menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Adam Malik, M. Eng. sebagai Kepala Laboratorium Inti

Teknologi Produksi.

2. Bapak Ir. Adam Malik, M. Eng, Bapak Zulkifli Amin dan Bapak Agus

Sutanto yang telah memberikan pengetahuan dasar proses pemesinan pada

mata kuliah Teknik Manufaktur I.

3. Shahrul Azif selaku koordinator asisten, Muhammad Fahmadihan selaku

koordinator praktikum dan Nicko Arnendo selaku asisten kelompok 17

yang telah memberikan bimbingan selama praktikum dan penyusunan

laporan akhir ini.

4. Seluruh asisten Laboratorium Inti Teknologi Produksi (LITP).

5. Rekan-rekan praktikan Teknik Manufaktur I jurusan Teknik Mesin serta

semua pihak yang membantu kami baik secara langsung maupun tidak

langsung.

Semoga dengan laporan akhir ini dapat diterima dan memberikan manfaat

bagi yang membaca, dan sangat kami harapkan kritik dan saran untuk

kesempurnaan laporan akhir ini.

Padang , Desember 2011

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Hal

LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………... i

KATA PENGANTAR ……………………………………………………… ii

ABSTRAK........................................................................................................ iii

DAFTAR ISI ………….……………………………………………………. iv

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………. viii

DAFTAR TABEL …………………...……………………………………... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang …………………………………………………... 1

1.2 Tujuan ………………………………………………………….... 1

1.3 Manfaat ………………………………………………………….. 2

BAB II TUJUAN PUSTAKA

2.1 Gambar Teknik ................................................................................. 3

2.2.1 Fungsi Gambar ........................................................................ 3

2.2.2 Garis-garis dalam gambar......................................................... 3

2.2.3 Proyeksi Gambar .................................................................... 5

2.2 Sejarah Perkembangan Manufaktur.................................................... 8

2.3 Klasifikasi Proses Produksi................................................................ 8

2.3.1 Proses Pemesinan ( machining ).............................................. 9

2.3.2 Proses Pembentukan ( forming ) …………………………... 19

2.3.3 Proses Pengecoran ( casting ).................................................. 20

2.3.4 Proses Peyambungan ( joining ).....................……................. 20

2.3.5 Metalurgi Serbuk ( powder metallurgi..................................... 22

2.3.6 Perakitan.................................................................................. 23

2.3.7 Proses Produksi Polymer......................................................... 23

v

2.3.8 Perubahan Sifat Mekanik........................................................ 25

2.4 Mekanisme Terbentuknya Geram..................................................... 26

2.4.1 Teori Lama.............................................................................. 26

2.4.2 Teori Baru............................................................................... 27

2.5 Elemen Dasar Proses Pemesinan ………………………………... 30

2.5.1 Proses Bubut ( turning ) ……………………………………30

2.5.2 Proses Freis ( Milling ) …………………………………… 34

2.5.3 Proses Gurdi ( Drilling ) …………………………………. 41

2.5.5 Proses Sekrap ( Shaping ) ………………………………… 51

2.5.5 Gerinda ( Grinding )............................................................... 47

2.5.5 Penggergajian (sawing).......................................................... 54

2.6 Pahat …………………………………………………………….. 57

2.6.1 Bagian-bagian Pahat ………………………………………. 57

2.6.2 Bidang Pahat ……………………….......………………… 58

2.6.3 Mata Potong Pahat ………………………………………... 58

2.6.4 Material Pahat ………………………………………………60

2.6.5 Umur Pahat ……………………………………………….. 69

2.7 Fluida Pendingin ( coolant ) …………………………………….. 72

2.7.1 Fungsi Coolant ……………………………………………. 72

2.7.2 Jenis-jenis Coolant ………………………………………... 72

2.7.3 Pemakaian Coolant ................................................................ 74

2.7.4 Pemeliharaan Cairan Pendingin.............................................. 77

2.8 Snei dan Tapping ..………………………………………………. 77

2.8.1 Snei …………………………………………………………77

2.8.2 Tapping ……………………………………………………. 78

vi

BAB III METODOLOGI

3.1 Diagram Alir Praktikum ................................................................... 81

3.2 Peralatan Praktikum ...........………………………………………83

3.2.1 Mesin yang digunakan .....................................……………. 83

3.2.2 Alat Ukur …………………………………………………. 85

3.2.3 Alat Bantu ………………………………………………… 86

3.3 Proses Pembuatan ……………………………………………….. 87

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan …………………………………………………….... 92

4.1.1 Proses Bubut ………………………………………………. 92

4.1.1.1 Proses Facing ………………………………………..... 92

4.1.1.2 Proses Facing bagian II ………………………............... 93

4.1.2 Proses Gurdi. ……………………. …………………………. 95

4.1.3 Proses Turning ……………………....……………………... 96

4.1.4 Proses Sekrap .......................................................................... 106

4.1.5 Proses Gurdi Bagian II ............................................................ 109

4.1.6 Proses Pembuatan Ulir ............................................................ 110

4.2 Analisa.............................................................................................. 111

4.2.1 Analisa Proses ......................................................................... 111 4.2.1.1 Proses Bubut ...................................................... ........ 111

4.2.1.2 Analisa Proses Drilling ................................................ 112

4.2.1.3 Analisa Proses Sekrap ............................................... . 113

4.2.1.4 Analisa Proses Pembuatan Ulir .................................. 114

vii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ……………………………………………………… 115

5.2 Saran …………………………………………………………….. 115

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN A Lembar Analisa Proses

LAMPIRAN B Gambar Produk

LAMPIRAN C Lembar Asistensi

viii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Garis nyata……………………………………………………………4

Gambar 2.2 Garis gores.................................................................................... 4

Gambar 2.3 Garis bergores............................................................................... 4

Gambar 2.4 Garis bergores ganda ..................................................................... 4

Gambar 2.5 Proyeksi Eropa.............................................................................. 6

Gambar 2.6 Proyeksi Amerika.......................................................................... 7

Gambar 2.7 Alur proses produksi................................................................... 9

Gambar 2.8 Gerak potong .............................................................................. 10

Gambar 2.9 Gerak makan............................................................................... 10

Gambar 2.10 Pahat Mata Potong Tunggal...................................................... 11

Gambar 2.11 Pahat mata potong jamak.......................................................... 11

Gambar 2.12 Pahat mata potong tak hingga................................................... 11

Gambar 2.13 Permukaan silindrik .................................................................. 12

Gambar 2.14 Permukaan rata/lurus ................................................................ 13

Gambar 2.15 Gerinda selindrik (a) internal (b) eksternal .............................. 15

Gambar 2.16 Proses gerinda datar.................................................................. 15

Gambar 2.17 Gerinda datar .............................................................................. 15

Gambar 2.18 Proses ultrasonic ....................................................................... 16

Gambar 2.19 Proses kimia ............................................................................... 17

Gambar 2.20 Proses kimia listrik ...................................................................... 17

Gambar 2.21 Proses EDM................................................................................ 18

Gambar 2.22 Proses LBM .............................................................................. 18

Gambar 2.23 Water Jet Machining.................................................................... 19

Gambar 2.24 Proses pembentukan .................................................................... 19

Gambar 2.25 Pengecoran (a) Proses (b) Contoh Produk ..................................... 20

Gambar 2.26 Pengelasan.................................................................................. 21

Gambar 2.27 Baut untuk penyambungan tidak tetap .......................................... 21

Gambar 2.28 Paku keling untuk penyambungan semipermanen ................... 22

Gambar 2.29 Metallurgi serbuk (a) Proses (b) Contoh produk............................. 22

ix

Gambar 2.30 Proses perakitan (a) Otomatis (b) Manual (c) Otomatis-Manual...... 23

Gambar 2.31 Melamin ..................................................................................... 24

Gambar 2.32 Botol air mineral ......................................................................... 24

Gambar 2.33 Ban ............................................................................................ 24

Gambar 2.34 Heat treatment ............................................................................ 26

Gambar 2.35 Surface treatment dan contoh produk............................................ 26

Gambar 2.36 Teori baru dan teori lama menerangkan terjadinya geram ....... 27

Gambar 2.37 Proses terbentuknya geram menurut teori analogi kartu.................. 28

Gambar 2.38 Gaya pembentukan geram ........................................................ 29

Gambar 2.39 Mesin bubut .............................................................................. 31

Gambar 2.40 Kondisi pemotongan bubut....................................................... 33

Gambar 2.41 Proses pada mesin bubut .............................................................. 34

Gambar 2.42 Mesin freis.................................................................................. 34

Gambar 2.43 Jenis mesin freis.......................................................................... 36

Gambar 2.44 Jenis pahat (a) up milling (b) down milling.................................... 36

Gambar 2.45 Proses freis datar dan freis tegak .............................................. 37

Gambar 2.46 Proses yang dapat dilakukan pada mesin freis ............................... 39

Gambar 2.47 Mesin freis.................................................................................. 40

Gambar 2.48 Mesin gurdi portable ................................................................... 42

Gambar 2.49 Mesin gurdi turet......................................................................... 42

Gambar 2.50 Mesin gurdi vertikal.................................................................. 42

Gambar 2.51 Mesin gurdi dan bagian-bagiannya ............................................... 42

Gambar 2.52 Penggurdi puntir ....................................................................... 44

Gambar 2.53 Penggurdi pistol bergalur lurus (A)Penggurdi trepan

(B) Penggurdi pistol pemotongan ............................................ 44

Gambar 2.54 Pemotong untuk lubang pada logam tipis (A) Pemotong gergaji

(B) Freis kecil (fly cutting)....................................................... 45

Gambar 2.55 Pahat gurdi ................................................................................ 45

Gambar 2.56 Proses gurdi ............................................................................... 46

Gambar 2.57 Mesin gerinda ............................................................................. 47

Gambar 2.58 Proses gerinda............................................................................. 49

Gambar 2.59 Mesin sekrap............................................................................... 52

x

Gambar 2.60 Mesin sekrap............................................................................... 53

Gambar 2.61 Proses sekrap ............................................................................ 54

Gambar 2.62 Metoda Hack Saw ....................................................................... 54

Gambar 2.63 Metoda Band Saw ..................................................................... 55

Gambar 2.64 Metoda Power Hack saw ............................................................. 56

Gambar 2.65 bagiam-bagian dan bidang pahat bubut ......................................... 57

Gambar 2.66 Bentuk pahat bubut ................................................................... 58

Gambar 2.67 Pahat baja karbon ........................................................................ 61

Gambar 2.68 Pahat HSS .................................................................................. 62

Gambar 2.69 Pahat cor non ferro ...................................................................... 64

Gambar 2.70 Pahat karbida .............................................................................. 64

Gambar 2.71 Pahat ceramic............................................................................ 65

Gambar 2.72 Pahat CBN.................................................................................. 66

Gambar 2.73 Pahat intan.................................................................................. 66

Gambar 2.74 Jenis pahat dan tahun mulai digunakan ......................................... 68

Gambar 2.75 Keausan ujung dan kawah pada pahat ........................................... 70

Gambar 2.76 Keausan tepi dan kawah pada pahat.............................................. 70

Gambar 2.77 Ilustrasi beberapa jenis cairan pendingin ....................................... 74

Gambar 2.78 Pemakaian cairan pendingin dengan menggunakan nozel ............... 75

Gambar 2.79 Pahat gurdi (jenis end mill) .......................................................... 75

Gambar 2.80 Pemakaian cairan pendingin dengan cara dikabutkan ..................... 76

Gambar 2.81 Snei............................................................................................ 78

Gambar 2.82 Proses Tapping............................................................................ 79

Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian Pembuatan Poros bawah

Hydrotiler .......................................................................................................... 82

Gambar 3.2 Mesin Gergaji (Sawing Machine) ................................................... 83

Gambar 3.3 Mesin Bubut (lathe)....................................................................... 84

Gambar 3.4 Mesin Sekrap (Shaping Machine) ................................................... 85

Gambar 3.5 Jangka Sorong............................................................................... 85

Gambar 3.6 Stopwatch..................................................................................... 86

Gambar 3.7 Ragum.......................................................................................... 86

Gambar 3.8 Kuas............................................................................................. 87

xi

Gambar 3.9 Kunci L ........................................................................................ 87

Gambar 3.10 Benda Kerja Setelah di Sawing (gergaji).................................. 88

Gambar 3.11 Benda Kerja Sesudah di Facing (bubut muka)......................... 88

Gambar 3.12 Benda Kerja Setelah 2 kali di Turning .......................................... 89

Gambar 3.13 Benda Kerja Setelah facing sisi kiri .............................................. 89

Gambar 3.14 Benda Kerja Setelah di Turning sisi kiri ...................................... 89

Gambar 3.15 Benda Kerja setelah membuat ulir luar ......................................... 90

Gambar 3.16 Benda Kerja Setelah sekrap.......................................................... 90

Gambar 3.17 Benda Kerja Setelah drilling .................................................... 90

Gambar 3.18 Benda Kerja Setelah proses taping ........................................... 91

xii

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Garis dan Penggnaanya (ISO R128) ............................................. 5

Tabel 2.2 Klasifikasi proses pemesinan menurut jenis mesin, gerak potong

dan gerak makan yang digunakan ................................................ 12

Tabel 2.3 Klasifikasi proses pemesinan berdasarkan mesin perkakas yang

digunakan ...................................................................................... 13

Tabel 2.4 Perbedaan proses pemesinan dengan proses pembentukan........... 19

Tabel 2.5 Perbedaan Up Milling dengan Down Milling................................ 37

Tabel 2.6 Perbedaan antara pahat HSS dam Karbida.................................... 67

Tabel 2.7 Jenis pahat dan mulai digunakan................................................... 68

Tabel 4.1 Perhitungan waktu proses facing 1................................................ 93

Tabel 4.2 Perhitungan waktu proses facing 2................................................ 95

Tabel 4.3 Perhitungan waktu proses turning 1...............................................99

Tabel 4.4 Perhitungan waktu proses turning 2..............................................102

Tabel 4.3 Perhitungan waktu proses turning 3..............................................105

Tabel 4.5 Perhitungan waktu proses sekrap 1...............................................107




BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses Produksi adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang suatu

proses transformasi atau konveksi dari material atau bahan baku (baik

logam maupun non logam) menjadi suatu produk setengah jadi atau pun

produk jadi yang lebih berguna dengan memakai mesin-mesin perkakas

atau peralatan tertentu dengan menggunakan metode yang sesuai.

Pada proses pembuatan suatu benda kerja sangatlah dibutuhkan

proses pengerjaan dengan mesin, dimana akan diperoleh benda kerja yang

bermutu baik dan memperolehnya dalam jumlah yang banyak serta waktu

kerja yang relatif singkat dan efisien.Seseorang yang bekerja dalam bidang

permesinan, harus mengetahui seluk-beluk mesin yang ditangani dan

hendaknya memahami juga proses pengerjaannya.

Pemilihan mesin yang terbaik untuk membuat suatu produk

tertentu memerlukan pengetahuan mendasar mengenai segala

kemungkinan proses produksi. Pertimbangan itu antara lain didasarkan

pada bentuk benda kerja, dimensinya, jumlah, tingkat ketelitian, ukuran,

toleransi serta kemampuan mesin yang akan dipilih.

1.2 Tujuan

1. Mampu membaca dan menganalisa gambar teknik sedemikian sehingga

dapat menentukan mesin perkakas yang digunakan, merencanakan

urutan proses pemesinan dalam pembuatan suatu komponen, serta

menentukan kondisi pemotongan yang sesuai dengan spesifikasi

geometri yang diminta.

2. Mampu mengoperasikan mesin-mesin perkakas dan mengetahui

karakteristik mesin perkakas yang dipakai.

3. Mampu mempergunakan alat ukur untuk memeriksa kualitas komponen

yang dibuat.

Laporan Akhir Praktikum Teknik Manufaktur I Kelompok 17

Laboratorium Inti Teknologi Produksi 2

1.3 Manfaat

Manfaat dari praktikum Proses Produksi ini antara lain adalah

mampu membaca dan memahami gambar teknik dengan baik sehingga

dapat mengetahui urutan proses pemesinan dan mengetahui mesin

perkakas yang digunakan untuk membuat suatu produk, mampu

mengoperasikan mesin-mesin perkakas yang digunakan pada proses

produksi, dan dapat menunjang dan menambah pengetahuan teoritis yang

didapat dari perkuliahan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 GAMBAR TEKNIK

Gambar merupakan suatu alat untuk menyatakan maksud dari

seorang sarjana teknik. Oleh karena itu gambar sering juga disebut sebagai

bahasa teknik. Penerusan informasi adalah fungsi yang penting untuk

bahasa maupun gambar yang harus meneruskan keterangan-keterangan

secara tepat dan obyektif.

2.1.1 Fungsi Gambar

Fungsi gambar digolongkan kedalam tiga golongan berikut:

a. Penyampaian Informasi

Gambar mempunyai tugas meneruskan maksud dari

perancangan den gan tepat kepada orang-orang yang

bersangkutan, kepada perencanaan proses, pebuatan,

pemeriksaan, perakitan dan sebagainya.

b. Pengawetan, penyimpanaan dan penggunaan keterangan

Gambar tidak hanya diawetkan untuk mensuplai bagian

produk untuk perbaikan , tetapi gambar juga disimpan sebagai

bahan informasi untuk rencana-rencana baru dikemudian hari.

c. Cara-cara pemikiran dalam penyimpanan informasi

Gambar tidak hanya melukiskan gambar, tetapi berfungsi

juga sebagai peningkat daya berpikir untuk perencana.

2.1.2 Garis-garis dalam Gambar

Dalam gambar setiap garis yang memiliki arti dan

penggunaannya sendiri. Oleh karena itu penggunaannya harus

sesuai dengan maksud dan tujuannya.



Ada 4 jenis garis sebagai berikut:

a. Garis nyata

Garis nyata digunakan untuk mengambarkan bagian yang

tampak dari sebuah gambar.

Gambar 2.1 Garis Nyata

b. Garis gores

Garis gores digunakan untuk menggambarkan bagian yang

ada dibelakang gambar.

Gambar 2.2 Garis Gores

c. Garis bergores

Garis bergores biasanya digunakan untuk menerangkan

bahwa gambar tersebut berbentuk silindrik atau titik sumbu

dari suatu bidang.

Gambar 2.3 Garis Bergores

d. Garis bergores ganda

Garis bergores ganda biasanya digunakan untuk bagian

yang bergerak pada benda kerja, seperti pada tuas.

Gambar 2.4 Garis Bergores Ganda



Adapun, kegunaan garis adalah sebagai berikut

Tabel 2.1 Garis dan Penggunaannya (ISO .R 128)

2.1.3 Proyeksi Gambar

Proyeksi adalah cara memandang suatu objek. Proyeksi Eropa

dan Amerika merupakan proyeksi yang digunakan untuk

memproyeksikan pandangan dari sebuah gambar tiga dimensi

terhadap bidang dua dimensi.

1. Proyeksi Eropa

Proyeksi Eropa disebut juga proyeksi sudut pertama, juga

ada yang menyebutkan proyeksi kuadran I, perbedaan sebutan

ini tergantung dari masing pengarang buku yang menjadi

refrensi. Dapat dikatakan bahwa Proyeksi Eropa ini merupakan

proyeksi yang letak bidangnya terbalik dengan arah

pandangannya

Jenis Garis Keterangan Penggunaan

A Tebal KontinuA.1 Garis- garis nyata (gambar) A.2 Garis- garis tepi

BTipis Kontinu (Lurus atau

lengkung)

B.1 Garis Berpotongan Khayal B.2 Garis-garis Ukur B.3 Garis Proyeksi B.4 Garis Penunjuk B.5 Garis Arsir B.6 Garis nyata dari penampang yang diputar B.7 Garis Sumbu Pendek

C Tipis Kontinu bebasC.1 Garis batas dar perpotongan sebagian atau bagian yang dipotong bila batasnya bukan garis brgores tipis

D Tipis Kontinu dengan zig-zag D.1 Sama dengan C.1

E Garis Gores TebalE.1 Garis nyata terhalang E.2 Garis tepi terhalang

F Garis Gores TipisF.1 Garis nyata terhalang F.2 Garis tepi terhalang

G Garis bergores Tipis

G.1 Garis Sumbu G.2 Garis Simetri G.3 Lintasan

HGaris bergores Tipis yang dipertebal pada ujung dan

perobahan arahH.1 Garis (bidang) potong

I Garis Bergores TebalI.1 Penunjukan permukaan yang harus mendapatkan penanganan khusus

J Garis Bergores ganda Tipis

J.1 Bagian yang berdampingan J.2 Batas kedudukan benda yang begerak J.3 Garis sistem J.4 Bentuk semula sebelum dibentuk J.5 Bagian benda yang berada didepan bidang potong



Keterangan :

P.A = Pandangan Atas

P.Ki = Pandangan Kiri

P.Ka = Pandangan Kanan

P.Ba = Pandangan Bawah

P.Be = Pandangan Belakang

(P. bawah)

(P. kanan) (P. depan) (P. Kiri) (P. Belakang)

(P. atas)

Gambar 2.5 Proyeksi Eropa

P.Ka

P.Ki

P.Ba

P.Be

P.A

P.D



2. Proyeksi Amerika

Proyeksi Amerika dikatakan juga proyeksi sudut ketiga dan

juga ada yang menyebutkan proyeksi kuadran III. Proyekasi

Amerika merupakan proyeksi yang letak bidangnya sama

dengan arah pandangannya

Keterangan :

P.A = Pandangan Atas

P.Ki = Pandangan Kiri

P.Ka = Pandangan Kanan

P.Ba = Pandangan Bawah

P.Be = Pandangan Belakang

(P. atas)

(P. kiri) (P. depan) (P. kanan) (P. Belakang)

(P. bawah)

Gambar 2.6 Proyeksi Amerika

P.Ka

P.Ki

P.Ba

P.BeP.A

P.D



2.2 SEJARAH PERKEMBANGAN MANUFAKTUR

Kata manufaktur berasal dari bahasa Latin “Manus Factus” yang

berarti dibuat dengan tangan. Kata manufacture muncul pertama kali tahun

1576, dan kata manufacturing muncul tahun 1683. Manufaktur, dalam arti

yang paling luas, adalah proses merubah bahan baku menjadi produk.

Proses ini meliputi ;

Perancangan produk

Pemilihan material

Tahap-tahap proses dimana produk tersebut dibuat

Pada konteks yang lebih modern, manufaktur melibatkan pembuatan

produk dari bahan baku melalui bermacam-macam proses, mesin dan

operasi. Mengikuti definisi ini, manufaktur pada umumnya adalah suatu

aktifitas yang kompleks yang melibatkan berbagai variasi sumber daya dan

aktifitas sebagai berikut:

Perancangan Produk - Pembelian – Pemasaran

Mesin dan perkakas - Manufacturing – Penjualan

Perancangan proses - Production control – Pengiriman

Material - Support services - Customer service

Hal-hal di atas telah melahirkan disiplin ilmu tentang teknik

manufaktur. Sesuai dengan definisi manufaktur, keilmuan teknik

manufaktur mempelajari perancangan produk manufaktur dan

perancangan proses pembuatannya serta pengelolaan sistem produksinya

(sistem manufaktur).

Pada dasarnya ilmu manufaktur ini akan lebih terlihat dalam bidang

kerekayasaan (engineering). Sebagaimana kebutuhan yang ada dipasaran,

bidang teknik manufaktur lah yang akan menjawab dan menyelesaikan

persoalan produk atau alat yang dibutuhkan dalam bidang kerekayasaan.

.



2.3 KLASIFIKASI PROSES PRODUKSI

Proses produksi adalah suatu proses yang mengubah bahan baku

menjadi suatu produk jadi atau setengah jadi untuk meningkatkan nilai

guna dengan memanfaatkan resource produksi, seperti modal, operator,

material, mesin, energi serta informasi.

Diagram proses produksi :

Gambar 2.7 Alur Proses Produksi

Proses produksi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam, yaitu :

2.3.1 Proses Pemesinan (machining)

Proses pemesinan adalah suatu proses produksi dengan

menggunakan mesin perkakas, dimana memanfaatkan gerak relatif

antara pahat dengan benda kerja sehingga menghasilkan suatu

produk sesuai dengan spesifikasi geometri yang diinginkan, pada

proses ini terdapat material sisa sebagai geram.

Adapun klasifikasi proses pemesinan, yaitu :

1. Berdasarkan Gerak Relatif Pahat

Gerak relatif merupakan gerak terhadap titik acuan, gerak

relatif pahat terhadap benda kerja akan menghasilkan geram

dan permukaan baru pada benda kerja secara bertahap akan

terbentuk menjadi komponen yang dikehendaki.

PROSES PRODUKSIMAN+ MODAL+

MESIN+ MATERIAL+ ENERGI +TEKNOLOGI

INFORMASI



Berdasarkan gerak relatif pahat terhadap benda kerja dapat

dikelompokan menjadi dua yaitu :

a. Gerak potong (cutting movement)

Gerak potong merupakan gerak relatif antara pahat dan

benda kerja sehingga menghasilkan permukaan baru pada

benda kerja.

Gambar 2.8 Gerak Potong

b. Gerak makan (feeding movement).

Gerak makan merupakan gerak relatif antara pahat dan

benda kerja sehingga menyelesaikan permukaan baru.

Gambar 2.9 Gerak Makan

2. Berdasarkan Jumlah Mata Pahat yang digunakan

Pada proses pemesinan setiap mesin pekakas yang kita

gunakan memiliki jumlah mata pahat yang berbeda-beda. Jenis

pahat yang digunakan sesuaikan dengan bentuk permukaan

akhir dari produk.

Adapun klasifikasi jumlah mata pahat dapat dikelompokan

menjadi dua jenis mata pahat, yaitu;



a. Pahat mata potong tunggal (single point cutting tools)

Gambar 2.10 Pahat Mata Potong Tunggal

b. Pahat mata potong jamak (multiple point cuttings tools).

Gambar 2.11 Pahat Mata Potong Jamak

c. Pahat mata potong tak hingga

Gambar 2.12 Pahat Mata Potong Tak Hingga



Tabel 2.2. Klasifikasi Proses Permesinan Menurut Jenis Mesin, Gerak Potong

dan Gerak Makan yang Digunakan.

No. Jenis Mesin Gerak Potong Gerak Makan Jumlah Mata Pahat

1 Mesin Bubut Benda Kerja

(Rotasi)

Pahat (Translasi) Tunggal

2 Mesin Freis Pahat (Rotasi) Benda Kerja

(Translasi)

Jamak

3 Mesin Sekrap

Sekrap Meja

Pahat (Translasi)

Benda Kerja

(Translasi)

Benda Kerja

(Translasi)

Pahat

(Translasi)

Tunggal

Tunggal

4 Mesin Gurdi Pahat (Translasi) Pahat (Translasi) Jamak

5 Gergaji Pahat (Translasi) - Jamak

6 Gerinda Pahat (Translasi) Translasi Tak Terhingga

3. Berdasarkan Orientasi Permukaan

Dilihat dari segi orientasi permukaan, proses pemesinan

dapat diklasifikasikan menjadi dua proses yaitu:

a. Permukaan berbentuk silindrik atau konis dan

Gambar 2.13 Permukaan Silindrik



b. Permukaan berbentuk rata/lurus dengan atau tanpa putaran

benda kerja.

Gambar 2.14 Permukaan rata/lurus

4. Berdasarkan Mesin yang Digunakan

Dalam proses pemesinan jika kita ingin melakukan suatu

pekerjaan, maka perlu kita ketahui terlebih dahulu dengan

mesin apa kita gunakan sehingga produk yang kita buat sesuai

dengan yang diinginkan. Dalam satu jenis mesin perkakas kita

dapat melakukan beberapa proses pemesinan, Misalnya; pada

mesin bubut selain membubut dapat pula digunakan untuk

menggurdi, memotong, dan melebarkan lubang (boring)

dengan cara mengganti pahat dengan yang sesuai.

Berdasarkan jenis proses pemesinan dan mesin perkakas

yang digunakan dibagi menjadi :

Tabel 2.3 Klasifikasi Proses Pemesinan Berdasarkan Mesin Perkakas Yang

Digunakan

No Jenis Proses Mesin Perkakas Yang Digunakan

1 Membubut Mesin Bubut (Lathe)

2 Menggurdi Mesin Gurdi (Drilling Machine)

3 Menyekrap Mesin Sekrap (Shapping Machine)

4 Mengefreis Mesin Freis (Milling Machine)

5 Menggergaji Mesin Gergaji (Sawing Machine)

6 Melebarkan lubang Mesin Koter (Boring Machine)

7 Memarut Mesin Parut (Broc Machine)

8 Menggerinda Mesin Gerinda (Grinding Machine)

9 Mengasah Honing Machine



10 Mengasah halus Lapping Machine

11 Mengasah super halus Super Finishing

12 Mengkilapkan Polisher & Buffer

5. Berdasarkan bentuk pahat

a. Proses Konvensional

Proses konvensional merupakan proses untuk

mengubah suatu produk dengan menggunakan pahat potong

dalam proses pemotongan logam. Seperti : bubut, freis,

gurdi, dll.

b. Proses Abrasif

Proses abrasif adalah suatu proses untuk menghasilkan

kualitas permukaan yang baik dengan menggunakan

material abrasif. Contoh : gerinda selindrik, gerinda datar,

lapping, dll.

1. Gerinda

Proses gerinda adalah suatu proses pemesinan yang

menggunakan mesin gerinda dengan pahat yang berupa

batu gerinda berbentuk piringan yang dibuat dari

campuran serbuk abrasif dan bahan pengikat dengan

komposisi dan struktur tertentu. Proses gerinda

diklasifikasikan menjadi 2 yaitu :

Proses Gerinda Selindrik

Proses gerinda selindrik merupakan suatu proses

pemesinan untuk menghasilkan permukaan

selindrik.



Gambar 2.15 Gerinda selindrik (a) internal (b) eksternal

Proses Gerinda datar

Proses gerinda datar adalah suatu proses

pemesinan bagi pengerindaan permukaan rata atau

datar.

Gambar 2.16 Proses gerinda datar

2. Mengasah Halus (lapping)

Proses mengasah halus merupakan suatu proses

pemesinan dengan menggunakan material abrasif tanpa

pengikat yang diletakan diantara benda kerja dan alat

pemutarnya.

Gambar 2.17 Gerinda datar



c. Proses Non Konvensional

Proses non konvensional merupakan suatu proses

pemesinan yang tidak menggunakan mata pahat sebagai

mata potong tapi menggunakan dengan memanfaatkan

energi listrik, kimia, tekanan air untuk pemotongan logam.

Contoh dari proses non konvensional;

Ultrasonic Machining (USM)

Chemical Machining

Electrochemical Machining (ECM)

Electrical-Discharge Machining (EDM)

Laser Beam Machining (LBM)

Water Jet Machining (WJM)

1. Ultrasonic Machining (USM)

Ultrasonic Machining merupakan proses pemesinan

yang menggunakan gelombang ultrasonic untuk

memotong logam. Frekuensi yang digunakan adalah 20

khz.

Gambar 2.18 Proses ultrasonic



2. Chemical Machining

Chemical Machining merupakan suatu proses

produksi yang menggunakan reaksi kimia untuk

pemotongan logam.

Gambar 2.19 Proses kimia

3. Electrochemical Machining (ECM)

Electrochemical Machining merupakan suatu proses

pemesinan yang memanfaatkan perbedaan potensial

untuk memotong logam.

Gambar 2.20 Proses kimia listrik



4. Electrical-Discharge Machining (EDM)

Electrical-Discharge Machining merupakan suatu

proses pemesinan yang memanfaatkan beda potensial

dan larutan elektrolik untuk memotong logam.

Gambar 2.21 Proses EDM

5. Laser Beam Machining (LBM)

Laser Beam Machining merupakan suatu proses

pemesinan yang menggunakan energi laser untuk

pemotongan logam.

Gambar 2.22 Proses LBM

6. Water Jet Machining

Water Jet Machining adalah proses pemesinan yang

menggunakan kekuatan air, air yang bertekanan tinggi

disemprotkan kearah benda kerja, sehingga akan

membuat benda kerja terpotong.



Gambar 2.23 Water Jet Machining

2.3.2 Proses Pembentukan (forming)

Gambar 2.24 Proses Pembentukan

Proses pembentukan adalah salah satu proses produksi dengan

pemberian gaya beban terhadap material hingga terjadi deformasi

plastis sehingga didapatkan produk yang didinginkan pada proses

ini tidak ada geram sebagai sisa produksi, sehingga didapatkan

produk yang diinginkan.

Tabel 2.4 Perbedaan Proses Pemesinan dengan Proses Pembentukan

No Proses Pemesinan Proses Pembentukan

1 Terbentuk geram Tidak terbentuk geram

2 Memiliki ketelitian tinggi Ketelitian kurang

3Permukaan produk yang

dihasilkan baik

Permukaan produk yang dihasilkan

kurang baik

4 Volume benda kerja berubah Volume benda kerja tetap

5 Memakai mesin perkakas Memakai cetakan

6 Serat material putus Serat tidak terputus



2.3.3 Proses Pengecoran (casting)

Proses pengecoran adalah salah suatu proses produksi dengan

cara memanaskan logam sampai titik leleh (melting point)

kemudian dituangkan ke dalam cetakan, sampai material dingin

dan mengeras, lalu dikeluarkan dari cetakannya sehingga tercipta

suatu produk baru.

Contoh produk dapat dibuat dengan proses ini adalah pahat, paku,

dan lain-lain.

a b

Gambar 2.25 Pengeceroran (a) Proses (b) Contoh produk

2.3.4 Proses Penyambungan (joining)

Proses penyambungan adalah salah satu proses produksi yang

menggabungkan satu komponen dengan komponen lainnya

sehingga terbentuk satu komponen yang diinginkan.

Penyambungan dapat dilakukan melalui pengelasan, mematri,

soldering, pengelingan, perekatan dengan lem, penyambungan

dengan baut dan lain-lain.

Proses penyambungan dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu :

a. Penyambungan Tetap

Penyambungan tetap adalah penyambungan yang apabila

dipisahkan akan dapat merusak material utama.

Contoh: penyambungan pada pengelasan, patri, solder, dan

lain-lain.

Laporan Akhir Praktikum Teknik Manufaktur I

Laboratorium Inti Teknologi Produksi

b. Penyambungan Tidak Tetap

dapat dipisahkan kembali dan tidak merusak komponennya.

Contoh: penyambungan dengan menggunakan baut.

Gambar 2.27

c. Penyambungan Semipermanen

teknik penyambungan di mana jika paku dilepaskan maka

komponen yang disambung tidak mengalami kerusakan

melainkan yang mengalami kerusakan hanyalah paku yang

digunakan dalam proses penyambungan.

Contoh penya


boratorium Inti Teknologi Produksi

Gambar 2.26 Pengelasan

b. Penyambungan Tidak Tetap

Penyambungan tidak tetap adalah penyambungan yang



Gambar 2.27 Baut untuk Penyambungan Tidak Tetap

Penyambungan Semipermanen

Penyambungan semipermanen merupakan salah




digunakan dalam proses penyambungan.

Contoh penyambungan sementara adalah paku keling

Kelompok 17

boratorium Inti Teknologi Produksi 21

p adalah penyambungan yang



Baut untuk Penyambungan Tidak Tetap

Penyambungan semipermanen merupakan salah saru




mbungan sementara adalah paku keling.



Gambar 2.28 Paku Keling untuk Penyambungan Semipermanen

2.3.5 Metalurgi Serbuk (powder metallurgy)

Metalurgi serbuk adalah salah satu proses produksi yang

menggunakan serbuk metal dengan cara di pres lalu dipanaskan

agar serbuk metal menyatu, sehingga didapatkan benda yang

diinginkan. Biasanya metalurgi serbuk untuk membuat suatu

komponen yang sangat kecil. Contoh produk yang dibuat dengan

cara metalurgi serbuk ini adalah roda gigi pada jam tangan.

a b

Gambar 2.29 Metalurgi Serbuk (a) Proses (b) Contoh produk



2.3.6 Perakitan (Assembly)

Proses perakitan adalah salah satu proses produksi yang

menggabungkan beberapa part atau komponen menjadi suatu

produk yang utuh. Proses perakitan terbagi menjadi tiga

berdasarkan pengerjaanya:

1. Otomatis

: Proses perakitan dengan pengerjaannya robot

2. Manual

: Proses perakitan dilakukan manusia

3. Otomatis-manual

: Proses perakitan dilakukan robot dan diatur manusia.

(a)

(b) (c)

Gambar 2.30 Proses Perakitan (a) otomatis (b) manual (c) manual-otomatis

2.3.7 Proses Produksi Polimer

Proses produksi polimer ialah proses produksi dengan

menggunakan polimer-polimer sebagai materialnya. Polimer ialah

gabungan monomer-monomer yang membentuk rantai hidrokarbon

yang panjang.

Jenis-jenis polimer:



1. Termosetting ialah polimer yang tahan panas.

Contohnya : melamin.

Gambar 2.31 Melamin

2. Termoplastik ialah polimer yang tidak tahan panas.

Gambar 2.32 Botol Air Mineral

3. Elastomer ialah polimer yang elastis. Contohnya ban.

Gambar 2.33 Ban



2.3.8 Perubahan Sifat Mekanik

Sifat mekanik adalah sifat material yang dipengaruhi oleh

pembebanan. Sifat mekanik terdiri dari :

a. Kekerasan

Kekerasan adalah kemampuan material untuk menahan

deformasi plastis lokal akibat adanya penetrasi dipermukaan.

Kekerasan ini tidak mempunyai kurva karena hanya berbentuk

titik.

b. Kekuatan

Kekuatan adalah kemampuan material untuk menahan

deformasi plastis secara menyeluruh sampai material itu patah.

c. Kelentingan

Kelentingan adalah besarnya energi yang diserap oleh

material sampai pembebanan elastis dan bila gaya dihilangkan

akan kembali ke bentuk semula.

d. Keuletan

Keuletan adalah regangan plastis maksimum yang mampu

ditahan oleh material sampai material tersebut patah.

e. Ketangguhan

Ketangguhan adalah besarnya energi yang dapat diserap

oleh material sampai material tersebut patah.

f. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas adalah perbandingan antara tegangan

dan regangan pada daerah elastis yang menunjukkan derajat

kekakuan material.

Perubahan sifat mekanik tebagi atas dua macam, yaitu :

a. Heat Treatment

Merupakan suatu proses perlakuan thermal terhadap logam

bertujuan untuk mendapatkan sifat mekanik yang diinginkan,

sehingga mencapai temperatur austenit, kemudian didinginkan

sampai suhu merata.



Gambar 2.34 Heat Treatment

b. Surface Treatment

Merupakan suatu proses perlakuan panas pada permukaan

benda kerja, tanpa mengubah sifat mekaniknya. Tujuannya

untuk meningkatkan karakteristik permukaan logam seperti

tahan terhadap korosi, tahan geser dan aus, permukaan yang

lebih kuat dan keras serta memberikan aspek estetika tertentu.

Yang termasuk dalam proses ini adalah carburizing, nitriding,

dan flame hardening, electroplating, coating (melapisi).

a b

Gambar 2.35 Surface Treatment (a) Proses (b) Contoh produk

2.4 MEKANISME TERBENTUKNYA GERAM

Ciri utama pada proses pemesinan adalah adanya geram atau sisa

pemotongan. Mekanisme penghasilan geram ini terbagi atas dua teori yaitu

teori lama dan teori baru.

2.4.1 Teori Lama

Pada mulanya geram terbentuk karena terjadinya retak

mikro (micro crack) yang timbul pada benda kerja tepat di ujung

pahat pada saat pemotongan dimulai. Dengan bertambahnya



tekanan pahat, retak tersebut menjalar ke depan sehingga terjadilah

geram.

Gambar 2.36 Teori Baru dan Teori Lama Menerangkan Terjadinya Geram.

2.4.2 Teori Baru

Seiring perkembangan teori lama di atas telah ditinggalkan

berdasarkan hasil berbagai penelitian mengenai mekanisme

pembentukan geram. Logam pada umumnya bersifat ulet (ductile)

apabila mendapat tekanan akan timbul tegangan (stress) di daerah

sekitar konsentrasi gaya penekanan mata potong pahat. Tegangan

pada logam (benda kerja) tersebut mempunyai orientasi yang

kompleks dan pada salah satu arah akan terjadi tegangan geser

(shearing stress) yang maksimum.Apabila tegangan geser ini

melebihi kekuatan logam yang bersangkutan maka akan terjadi

deformasi plastis (perubahan bentuk) yang menggeser dan

memutuskan benda kerja di ujung pahat pada suatu bidang geser

(shear plane). Bidang geser mempunyai lokasi tertentu yang

membuat sudut terhadap vektor kecepatan potong dan dinamakan

sudut geser (shear angle,Φ).

Proses terbentuknya geram tersebut dapat diterangkan

melalui analogi tumpukan kartu, bila setumpuk kartu dijajarkan

dan diatur sedikit miring (sesuai dengan sudut geser, Φ) kemudian

didorong dengan penggaris yang membuat sudut terhadap garis

vertikal (sesuai dengan sudut geram, γo) maka kartu bergeser ke

atas relatif terhadap kartu di belakangnya. Pergeseran tersebut



berlangsung secara berurutan, dan kartu terdorong melewati bidang

batas papan, lihat gambar

Gambar 2.37 Proses Terbentuknya Geram Menurut Teori Analogi Kartu.

Analogi kartu teresebut menerangkan keadaan

sesungguhnya dari kristal logam (struktur butir metalografis) yang

terdeformasi sehingga merupakan lapisan tipis yang tergeser pada

bidang geser. Arah perpanjangan kristal (cristal elongation)

membuat sudut sedikit lebih besar daripada sudut geser.

Suatu analisis mekanisme pembentukan geram yang

dikemukakan oleh Merchant mendasarkan teorinya pada model

pemotongan sistem tegak (orthogonal system). Sistem pemotongan

tegak merupakan penyederhanaan dari sistem pemotongan miring

(obligue system) dimana gaya diuraikan menjadi komponennya

pada suatu bidang.

Beberapa asumsi yang digunakan dalam analisis model tersebut

antara lain :

a. Mata potong pahat sangat tajam sehingga tidak menggosok

atau menggaruk benda kerja

b. Distribusi tegangan yang merata pada bidang geser

c. Gaya aksi dan reaksi pahat terhadap bidang geram adalah sama

besar dan segaris (tidak menimbulkan momen koppel)

Berdasarkan cara penguraiannya maka gaya pembentukan

geram pada proses pemesinan terdiri atas :



1. Gaya total (F), ditinjau dari proses deformasi material,

dapatdiuraikan menjadi dua komponen, yaitu :

FS : gaya geser yang mendeformasikan material pada

bidang geser, sehingga melampaui batas elastik.

Fsn : gaya normal pada bidang geser yang menyebabkan

pahat tetap menempel pada benda kerja.

2. Gaya total (F) dapat diketahui arah dan besarnya dengan cara

membuat dinamometer (alat ukur gaya dimana pahat dipasang

padanya dan alat tersebut dipasang pada mesin perkakas) yang

mengukur dua komponen gaya yaitu :

Fv : gaya potong, searah dengan kecepatan potong

Ff : gaya makan, searah kecepatan makan.

3. Gaya total (F) yang bereaksi pada bidang geram (Aγ, face

bidang pada pahat di mana geram mengalir) diuraikan menjadi

dua komponen untuk menentukan “koefisien gesek geram

terhadap pahat”, yaitu :

Fγ : gaya gesek pada bidang geram

Fγn : gaya normal pada bidang geram

Karena berasal dari satu gaya yang sama mereka dapat

dilukiskan pada suatu lingkaran dengan diameter yang sama

dengan gaya total (F). Lingkaran tersebut digambarkan persis

di ujung pahat sedemikian rupa sehingga semua komponen

menempati lokasi seperti yang dimaksud.

Gambar 2.38 Gaya Pembentukan Geram



2.5 ELEMEN DASAR PROSES PEMESINAN

Berdasarkan gambar teknik, dimana dinyatakan spesifikasi

geometrik suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis

proses pemesinan harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses

yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran

obyektif ditentukan, dan pahat harus membuang sebagian material benda

kerja sampai ukuran obyektif tersebut tercapai. Hal ini dapat dilaksanakan

dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong). Selain

itu, setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan

geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang

dikehendaki.

Untuk itu perlu dipahami lima elemen dasar proses permesinan, yaitu :

1. Kecepatan potong (cutting speed) : Vc (m/min)

2. Kecepatan makan (feeding speed) : Vf (mm/min)

3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)

4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min), dan

5. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal) : Z (cm3/min)

Elemen proses pemesinan (Vc, Vf, a, tc dan Z) dihitung

berdasarkan dimensi benda kerja dan pahat, serta besaran dari mesin

perkakas. Besaran mesin perkakas diatur ada bermacam-macam tergantung

pada jenis mesin perkakas. Oleh sebab itu, rumus yang dipakai untuk

menghitung setiap elemen proses pemesinan dapat berlainan.

Macam-macam proses pemesinan, berdasarkan jenis mesin yang

digunakan :

2.5.1 Proses Bubut (turning)

Mesin bubut adalah suatu proses permesinan yang dapat

digunakan untuk memproduksi material berbentuk konis atau

silindrik. Jenis mesin bubut yang paling umum digunakan

adalah mesin bubut (lathe) yang melepas bahan dengan memutar

benda kerja terhadap pemotong mata tunggal.

Pada proses bubut gerak potong dilakukan oleh benda kerja

yang melakukan gerak rotasi sedangkan gerak makan dilakukan



oleh pahat yang melakukan gerak translasi. Selain itu mesin bubut

ini menggunakan pahat bermata potong tunggal, jenis mata pahat

yang digunakan adalah paghat HSS, dengan kecepatan potong (Vc)

yang optimum adalah 20 m/min

Pada proses bubut benda kerja dipegang oleh pencekam

yang dipasang di ujung poros utama spindel. Harga putaran poros

utama umumnya dibuat bertingkat dengan aturan yang telah

distandarkan, misalnya : 83, 155, 275, 550, 1020 dan 1800 rpm.

Pahat dipasangkan pada dudukan pahat dan kedalaman potong (a)

diatur dengan menggeserkan peluncur silang melalui roda pemutar

(skala pada pemutar menunjukkan selisih harga diameter) dengan

demikian kedalaman gerak translasi dan gerak makannya diatur

dengan lengan pengatur pada rumah roda gigi. Gerak makan (f)

yang tersedia pada mesin bubut dibuat bertingkat dengan aturan

yang telah distandarkan, misalnya : 0.065; 0.113; 0.130; 0.455

(mm/(r)).

Gambar 2.39 Mesin Bubut



Keterangan gambar :

Spindel merupakan lubang tempat pemasangan

pencekam/chuck.

Kepala tetap merupakan tempat diletakkannya spindel dan gear

box.

Tool Post adalah tempat untuk memasang pahat.

Feed change gear box merupakan pengatur untuk gerak makan

dan kecepatan potong

Lead screw berguna untuk menggerakkan kereta saat melakukan

proses bubut untuk pembuatan ulir.

Apron sebagai pembawa pahat yang melakukan gerak translasi

untuk melakukan gerak makan.

Rumah roda gigi adalah tempat lengan pengatur.

Kendali spindel merupakan tempat mengatur spindel.

Center merupakan tempat penahan ujung penampang benda

kerja atau tempat pembuatan lubang pertama.

Kondisi pemotongan proses bubut ditentukan sebagai berikut :

Benda kerja :

Diameter awal (d0) ; mm.

Diameter akhir (dm) ; mm

Panjang pemesinan (lt) ; mm

Pahat :

Sudut potong utama (kr)

Sudut geram (o )

Mesin bubut :

Kedalaman potong (a) ; mm

Gerak makan (f) ; mm/rev

Putaran spindel (n) ; r/mm



Gambar 2.40 Kondisi Pemotongan Bubut

Elemen Dasar Proses Bubut

1. Kecepatan potong (Cutting speed )

Vc =1000

.. nd ; m/min

Dimana, d = diameter rata-rata ,yaitu

d = (do + dm)/2 ; mm

2. Kecepatan makan (feeding speed)

Vf = f.n ; mm/min

3. Waktu pemotongan (depth of cut)

tc = lt / Vf ; min.

4. Kedalaman potong (cutting time)

a = ( dm – do ) / 2 ; mm

5. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal)

Z = A .V ; A = f . a ; mm2

Z = f . a . Vc ; cm3/min

Jenis Operasi Bubut

Berdasarkan posisi benda kerja yang akan dibuat pada mesin

bubut, ada beberapa proses bubut yaitu :

1. Bubut silindris (turning)

2. Pengerjaan tepi / bubut muka (facing)

3. Bubut Alur (grooving)

4. Bubut Ulir (threading)



5. Pemotongan

6. Meluaskan lubang (

7. Bubut Bentuk (

8. Membuat lubang (

9. Bubut konis

2. Proses Freis (



5. Pemotongan (cut-off)

6. Meluaskan lubang (boring)

7. Bubut Bentuk (forming)

8. Membuat lubang (drilling)

Bubut konis

Gambar 2.41 Proses Pada Mesin Bubut

Proses Freis (milling)

Gambar 2.42 Mesin Freis

Kelompok 17




Keterangan gambar :

Ram merupakan lengan atas mesin freis

Vertical head berfungsi untuk mengatur kadalaman makan pahat

Oull berfungsi sebagai tempat pemasangan pahat

Tablle merupakan tempat meletakkan benda kerja

Saddle merupakan panyangah dari tabel

Crossfeed handle merupakan gerakan meja longitudinal dan

menyilang

Vertical fedd crank merupakan engkol untuk memaju mundurkan

tabel

Spindel merupakan lubang tempat pemasangan pencekam

Base merupakan dasar dari mesin freis

Proses freis adalah suatu proses permesinan yang digunakan untuk

membuat produk dengan bentuk prismatik, spie dan roda gigi. Mesin

freis merupakan mesin yang paling mampu melakukan banyak kerja

dari semua mesin perkakas. Pahat freis mempunyai jumlah mata

potong banyak (jamak) sama dengan jumlah gigi freis . Pada mesin

freis pahat bergerak rotasi dan benda kerja bergerak translasi.

Pengelompokan Mesin Freis

Secara umum mesin freis dapat dikelompokkan,

pengelompokan ini berdasarkan posisi dari spindel mesin tersebut,

antara lain :

a. Freis tegak (face milling)

Pada freis tegak antara sumbu pahat dan benda kerja tegak

lurus.

b. Freis datar (slab milling)

Pada freis datar antara sumbu pahat dan benda kerja sejajar.



Slab milling cutter Face milling cutter

Gambar 2.43 Jenis Mesin Freis

Freis datar dibedakan menjadi dua, yaitu :

1. Mengefreis turun (down milling)

Pada down milling gerak rotasi pahat searah dengan gerak

translasi benda kerja. Pahat bekerja turun sehingga

menyebabkan benda kerja lebih tertekan ke meja dan meja

terdorong oleh pahat, gaya dorongnya akan melebihi gaya

dorong ulir atau roda gigi penggerak meja. Mengefreis turun

tidak dianjurkan untuk permukaan yang terlalu keras.

2. Mengefreis naik (up milling/coventional milling)

Pada up milling gerak rotasi pahat berlawanan arah

dengan gerak translasi benda kerja. Mengefreis naik dipilih

karena alasan kelemahan mengefreis turun. Mengefreis naik

mempercepat keausan pahat karena mata potong lebih banyak

menggesek benda kerja saat mulai pemotongan, selain itu

permukaan benda kerja lebih kasar.

.

Gambar 2.44 Jenis Pahat (a) up milling (b) down Milling



milling

a. Dengan melihat arah buangan geramnya.

b.

lebih bagus karna menghasilkan permukaan yang lebih halus

dengan gaya kerja yang besar.

Table 2.5 Perbedaan

No.

1Gerak pahat berlawanan dengan

gerak benda kerja

2Kehalusan permukaan kurang

baik

3 Keausan lebih cepat

4 Gaya yang diberikan lebih besar

5 Getaran yang dihasilkan kecil

Gambar 2.

Jenis Pemotong Pada Mesin Freis

1. Pemotong freis biasa

hanya memiliki gigi pada sekelilingnya.

2. Pemotong freis samping.

giginya di samping.

3. Pemotong gergaji pembelah logam.



Cara membedakan proses freis up milling

milling adalah :

Dengan melihat arah buangan geramnya.

b. Dengan melihat arah putaran dari pahat tersebut.

Dari kedua model freis datar di atas, down


dengan gaya kerja yang besar.

Perbedaan Up Milling Dengan Down Milling

Up milling Down milling

Gerak pahat berlawanan dengan

gerak benda kerja

Gerak pahat searah

kerja

Kehalusan permukaan kurang Kehalusan permukaan lebih baik

Keausan lebih cepat Keausan lambat

Gaya yang diberikan lebih besar Gaya yang diberikan kecil

Getaran yang dihasilkan kecil Getaran yang dihasilkan besar

Gambar 2.45 Proses Freis Datar dan Freis Tegak

Jenis Pemotong Pada Mesin Freis

Pemotong freis biasa

Merupakan sebuah pemotong berbentuk piringan yang

hanya memiliki gigi pada sekelilingnya.

Pemotong freis samping.

Pemotong ini mirip dengan pemotong datar

giginya di samping.

Pemotong gergaji pembelah logam.

Kelompok 17


up milling dengan down

Dengan melihat arah putaran dari pahat tersebut.

down Milling adalah


Down milling

Gerak pahat searah dengan benda

permukaan lebih baik

Gaya yang diberikan kecil

Getaran yang dihasilkan besar

Proses Freis Datar dan Freis Tegak

Merupakan sebuah pemotong berbentuk piringan yang

Pemotong ini mirip dengan pemotong datar kecuali bahwa



Pemotong ini mirip dengan pemotong freis datar atau

samping kecuali bahwa pembuatannya sangat tipis, biasanya 5

mm atau kurang.

4. Pemotong freis sudut.

Ada dua pemotong sudut yaitu pemotong sudut tunggal

dan pemotong sudut ganda. Pemotong sudut tunggal mempunyai

satu permukaan kerucut, sedangkan pemotong sudut ganda

bergigi pada dua permukaan kerucut. Pemotong sudut

digunakan untuk memotong lidah roda, tanggem, galur pada

pemotong freis, dan pelebar lubang.

5. Pemotong freis bentuk Gigi.

Pada pemotong ini merupakan bentuk khusus.Termasuk

didalamnya adalah pemotong cekung dan cembung, pemotong

roda gigi, pemotong galur, pemotong pembulat sudut, dsb.

6. Pemotong proses ujung.

Pemotong ini mempunyai poros integral untuk

menggerakkan dan mempunyai gigi dikeliling dan ujungnya.

7. Pemotong T-slot.

Pemotong jenis ini menyerupai pemotong jenis datar kecil

atau freis samping yang memiliki poros integral lurus atau tirus

untuk penggerakan.

Jenis operasi yang dapat dilakukan pada mesin freis ;

Freis Selubung Freis Ujung



Freis Muka Freis Sisi

Pemotongan

Gambar 2.



Freis Muka Freis Sisi

Pemotongan Freis Bentuk

Freis Ulir

Gambar 2.46 Proses yang dapat dilakukan pada mesin freis

Kelompok 17


Freis Muka Freis Sisi Freis Alur

Freis Inti

da mesin freis



Gambar 2.47 Mesin Freis

Elemen dasar pada mesin freis dapat dihitung dengan rumus berikut :

Benda kerja : w = lebar pemotongan

lw = panjang pemotongan

a = kedalaman potong

Pahat freis : d = diameter luar

z = jumlah gigi (mata potong)

rk = sudut potong utama

= 90 untuk pahat freis selubung.

Mesin freis : n = putaran poros utama

Vf = kecepatan makan

Elemen dasar pada mesin freis dapat dihitung dengan rumus berikut :

1. Kecepatan potong

v = 1000

.. nd ; m/min

2. Gerak makan pergigi

fz = Vf / (z n) ; mm/(gigi)

3. Waktu pemotongan

tc = lt / Vf ; min

dimana : lt = lv + lw + ln ; mm,



lv )( ada ; untuk mengefreis datar

lv 0 ; untuk mengefreis tegak,

ln 0 ; untuk mengefreis datar,

ln = d / 2 ; untuk mengefreis tegak

dimana : lw = panjang pemotongan ; mm

lv = panjang mula-mula ; mm

lt = panjang proses pemesinan ; mm

4. Kecepatan menghasilkan geram

Z = 1000

.. waVf ; cm3 /min

3. Proses Gurdi (drilling)

Proses gurdi adalah suatu proses permesinan untuk proses

pembuatan lubang atau memperbesar lubang pada sebuah objek

dengan diameter tertentu . Pahat gurdi mempunyai dua mata potong

dan melakukan gerak potong berupa rotasi dan translasi, sedangkan

benda kerja dalam keadaan diam. Gerak makan dapat dipilih bila

mesin gurdi mempunyai sistem gerak makan dengan tenaga motor

(power feeding). Mesin gurdi terdiri dari beberapa jenis diantaranya

mesin gurdi drill press dan mesin gurdi radial. Proses menggurdi

dapat dilakukan pada mesin bubut dimana benda kerja diputar oleh

pencekam poros utama dan gerak makan dilakukan oleh mata pahat

gurdi yang dipasang pada arbor.

Gambar 2.48 Mesin Gurdi Portable



Gambar 2.49 Mesin Gurdi Turet

Gambar 2.50 Mesin Gurdi Vertikal

Gambar 2.51 Mesin Gurdi dan bagian-bagiannya



Keterangan gambar :

Motor sebagai pengatur arus

Tuas hantaran merupakan tempat pemasangan pahat

Meja kerja merupakan tempat meletakkan benda kerja

Tuas hantaran berguna untuk mengatur kedalaman makan pahat

Dasar/base sebagai dasar tempat meletakkan mesin gurdi

Pengelompokan Mesin Gurdi

Mesin gurdi dapat dikelompokkan berdasarkan konstruksinya :

a. Mesin gurdi portabel / mampu bawa

b. Mesin penggurdi teliti, terbagi atas :

1) pasangan bangku

2) pasangan lantai

c. Mesin penggurdi radial

d. Mesin penggurdi tegak, terbagi atas :

1) tugas ringan

2) tugas berat

3) mesin penggurdi kelompok

e. Mesin penggurdi spindel jamak, terbagi atas :

1) unit tunggal

2) jenis jalan

f. Mesin penggurdi turet

g. Mesin penggurdi produksi otomatis, terbagi atas :

1) meja pengarah

2) jenis jalan

h. Mesin penggurdi di lubang dalam.

Beberapa proses yang dapat dilakukan pada mesin gurdi yaitu :

1. Gurdi (drilling)

2. Perluasan ujung lubang (counter boring)

3. Penyerongan ujung lubang (counter sinking)

4. Perluasan atau penghalusan lubang (roaming)

5. Gurdi lubang dalam (gun drilling)



Ada tiga jenis pahat dari mesin gurdi, yaitu :

1. Penggurdi Puntir (twist drill)

Penggurdi puntir merupakan penggurdi dengan dua galur

dan dua tepi potong.

Gambar 2.52 Penggurdi puntir

2. Penggurdi Pistol (gun drill)

Ada dua jenis penggurdi pistol yaitu :

a. Bergalur lurus yang digunakan untuk penggurdian lubang yang

dalam, yaitu penggurdi trepan yang tidak memiliki pusat mati

dan meninggalkan inti pejal dari logam.

b. Penggurdi pistol pemotong pusat yang fungsinya hampir sama

dengan penggurdi trepan. Penggurdi pistol ini mempunyai

kecepatan potong yang lebih tinggi dari penggurdi puntir

konvensional.

Gambar 2.53 Penggurdi pistol bergalur lurus.



A. Penggurdi trepan,

B. Penggurdi pistol pemotongan

3. Penggurdi Khusus

Penggurdi khusus digunakan untuk menggurdi lubang yang

lebih besar yang tidak dapat dilakukan oleh penggurdi puntir.

Gambar 2.54 Pemotong untuk lubang pada logam tipis.

A. Pemotong gergaji. B.Fris kecil (fly cutting).

Gambar 2.55 Pahat Gurdi



Gambar 2.56 Proses Gurdi

Elemen dasar dari proses gurdi dapat diketahui atau dihitung

dengan menggunakan rumus yang dapat diturunkan dari kondisi

pemotongan ditentukan sebagai berikut;

Benda kerja :

lw = panjang pemotongan benda kerja ; mm

Pahat gurdi :

d = diameter gurdi ; mm

Kr = sudut potong utama

= ½ sudut ujung (point angle)

Mesin gurdi :

n = putaran poros utama ; rev/min

Vf = kecepatan makan ; mm/min

Elemen dasar dapat dihitung dengan rumus berikut ;

1. Kecepatan potong :

v = 1000

.. nd ; m/min

2. Gerak makan permata potong:

fz = nz

V f

. ; mm/rev

3. Kedalaman potong:

a = d/2 ; mm



4. Waktu pemotongan:

tc = lt / Vf ; min

dimana:

lt = lv + lw + ln ; mm

ln = (d/2) tan Kr ; mm

5. Kecepatan penghasilan geram:

Z =1000.4

.. 2fVd

; cm3/m

4. Gerinda ( Grinding )

Tujuan dari Proses gerinda adalah untuk meratakan atau

menghaluskan permukaan benda kerja.

Keterangan gambar :

Power Transmission grinda dilindungi oleh pelindung tetap

sebagai peredam getaran. Power Transmission grinda

berupa spindle.

Point Of Operation grinda ini merupakan bagian mesin

yang dirancang untuk mengasah atau mengikis benda kerja.

Pelindung ini adalah safety glass, di mana dirancang untuk

melindung bagian atas badan pekerja seperti bagian wajah dari

percikan api.



Heavy wheel guard bertujuan untuk melindung geindapada

saat berputar dan merupakan pelindung tetap.

Tombol on/off berguna untuk menghidup atau mematikan

mesin gerinda

Meja benda berfungsi untuk meletakkan benda kerja

Gerinda merupakan suatu proses permesinan yang khusus

dengan ciri – ciri sebagai berikut :

a. Kehalusan permukaan produk yang tinggi dapat dicapai dengan

cara yang relatif mudah

b. Toleransi geometrik yang kecil dapat dicapai dengan mudah

c. Kecepatan menghasilkan geram rendah, karena hanya mungkin

dilakukan ada gerinda untuk lapisan yang tipis permukaan benda

kerja.

d. Dapat digunakan untuk menghaluskan dan meratakan benda

kerja yang telah dikeraskan ( heat treatment ).

Jenis-Jenis Mesin Gerinda :

Dari berbagai jenis mesin gerinda yang ada dapat

diklasifikasikan secara umum dua jenis utama mesin gerinda,

yaitu :

1. Mesin Gerinda Silindrik.

2. Mesin Gerinda Rata.

3. Mesin Gerinda Khusus

Klasifikasi Cara Pemakanan Pada Proses Gerinda :

Proses gerinda ini dapat dilakukan dengan berbagai cara

dan dapat diklasifikasikan atas beberapa cara yaitu :

1. Proses Gerinda Silindrik Luar.

2. Proses Gerinda Silindrik Dalam.

3. Proses Gerinda Silindrik Luar Tanpa Pemusatan (center).

4. Proses Gerinda Silindrik Dalam Tanpa Pemusatan.

5. Proses Gerinda Rata Selubung.

6. Proses Gerinda Rata Muka.



7.

Proses gerinda dilakukan dengan mesin gerinda dengan pahat yang

berupa batu gerinda berbentuk piringan yang

abrasif dan bahan pengikat dengan komposisi dan struktur tertentu. Batu

gerinda yang dipasang pada spindel atau poros utama tersebut berputar

dengan kecepatan tertentu tergantung pada diameter batu gerinda dan

putarannya, maka

dihitung dengan rumus berikut :

Vs = 1000

.d

Dimana : V

speed), biasanya berharga sekitar 20 s/d 60 m/s.

ds = diameter batu gerinda ; mm

ns = putaran batu gerinda ; r/min

Tergantung pada bentuk permukaan

besarnya proses gerinda dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis dasar

yaitu :

Proses gerinda silindrik (

permukaan silindrik.



7. Proses Gerinda Cakram.

Gambar 2.58 Proses Gerinda


berupa batu gerinda berbentuk piringan yang dibuat dari campuran serbuk




putarannya, maka kecepatan periferal pada tepi batu gerinda dapat

dihitung dengan rumus berikut :

1000

. ss nd ; m/min

Dimana : Vs = kecepatan periferal batu gerinda (peripheral wheel

speed), biasanya berharga sekitar 20 s/d 60 m/s.

= diameter batu gerinda ; mm

= putaran batu gerinda ; r/min

Tergantung pada bentuk permukaan yang dihasilkan, pada garis


Proses gerinda silindrik (cylindrical grinding), untuk menghasilkan

permukaan silindrik.

Kelompok 17



dibuat dari campuran serbuk




kecepatan periferal pada tepi batu gerinda dapat

= kecepatan periferal batu gerinda (peripheral wheel

yang dihasilkan, pada garis


), untuk menghasilkan



Proses gerinda rata (surface grinding), bagi penggerindaan permukaan

rata/datar.

Proses gerinda silindrik dilakukan dengan mesin gerinda silindrik

(cylindrical grinding machine) memerlukan putaran benda kerja, oleh

sebab itu dapat didefenisikan kecepatan periferal benda kerja, yaitu :

Vw =1000

.. ww nd ; m/min

Dimana :

Vw = kecepatan periferal benda kerja (peripheral workpiece speed) ;

m/min

dw = diameter (mula) benda kerja ; mm

nw = putaran benda kerja ; r/min

Elemen dasar dari penggerindaan silindrik adalah :

1. Kecepatan periferal :

Vs =1000

.. ss nd ; m/min

2. Kecepatan makan tangensial :

Vft = berharga sekitar 200 s/d 500 mm/s.

3. Gerak makan radial :

fr = sekitar 0,001 s/d 0,025 mm/langkah.

Gerak makan aksial : fa = bs/U

Dimana : Gerak makan aksial ; fa

Lebar batu gerinda ; bs

Derajat overlap, bernilai 2 s/d 12 ; U

4. Kecepatan penghasilan geram :

Z = a.fa.U.Vft ; mm3/s (traverse grinding)

Z = a.bs.Vft – fr.bs.Vft ; mm3/s (plunge grinding)

5. Waktu pemotongan :

tc = lt/Vft . {w/fa} + (tdw + tsp) ; min (tranverse grinding)



tc = lt/Vft . {h/fr} + (tdw + tsp) ; min (plunge grinding)

dimana :

h dan w = tebal geram atau lebar material yang akan digerinda ; mm

tdw + tsp = waktu dwell sekitar 2 s/d 6 second

5. Proses Sekrap (shaping / planing)

Proses sekrap hampir sama dengan proses membubut, tapi gerak

potongnya tidak merupakan gerak rotasi melainkan gerak translasi yang

dilakukan oleh pahat (pada mesin sekrap) atau oleh benda kerja (pada

mesin sekrap meja) dengan arah gerak tegak lurus. Benda kerja dipasang

pada meja dan pahat (mirip dengan pahat bubut) dipasangkan pada

pemegangnya.

Mesin sekrap pada umumnya digunakan untuk :

a. perataan permukaan

b. memotong alur pasak luar dan dalam

c. alur spiral

d. batang gigi

e. tanggem (catok)

f. celah T, dan lain-lain.



Gambar 2.59 Mesin Sekrap

Keterangan gambar ;

Ram, yaitu bagian dari mesin sekrap yang membawa pahat, diberi

gerak ulak-alik sama dengan panjang langkah yuang diinginkan.

Kunci ram, berfungsi agar ram tetap pada kedudukannya, sehingga

panjang langkah potong tidak berubah.

Kunci kepala pahat, untuk mengunci pahat yang terpasang

Pengatur kedudukan ram, untuk mengatur kedudukan ram pada posisi

yang diinginkan

Hantaran ulir, untuk mengatur besarnya kedalaman pemakanan pahat

pada benda kerja.

Hendel pahat, berfungsi untuk menyetel kedudukan pahat.

Meja kerja, berfungsi sebagai tempat peletakan benda kerja, biasanya

terdapat ragum diatasnya.

Motor listrik, berfungsi sebagai sumber daya untuk menjalankan

mesin.

Tuas kecepatan, berfungsi untuk mengatur kecepatan gerakan ram.

Dial panjang langkah, berfungsi untuk mengatur panjang langkah

pemakanan

Hantaran vertikal dan horisontal, berfungsi agar meja kerja dapat

bergerak vertikal dan horisontal.



Pengelompokkan Mesin Sekrap

Mesin sekrap dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Pemotong dorong- horizontal

a) Biasa (pekerjaan produksi)

b) Universal (pekerjaan ruang perkakas)

2. Pemotong tarik- horizontal

3. Vertikal

a) Pembuat celah (slotter)

b) Pembuat dudukan pasak (key skater)

Mesin sekrap terbagi dua macam, yaitu:

a. Mesin Sekrap Meja (planner)

Pada sekrap meja, meja bergerak bolak-balik sedangkan pahat diam.

b. Mesin Sekrap (shaping)

Pada mesin sekrap biasa pahat bergerak bolak-balik, sedangkan bnda

kerja diam

Gambar 2.60 Mesin Sekrap

Beberapa parameter yang dapat diatur pada mesin sekrap adalah

gerak makan (f), kedalaman potong (a), jumlah langkah per menit (np),

perbandingan kecepatan (Rs).

Perhitungan elemen dasar dalam proses menyekrap adalah :



1. Kecepatan potong rata

2. Kecepatan makan

Vf = f . np

3. Kecepatan menghasilkan geram :

Z = A .V

dengan A = f . a = h . b


tc = w / Vf

6. Penggergajian (sawing)

Penggergajian merupakan suatu metoda pemotongan yang paling

lama, dapat ditunjukan dengan menggunakan gergaji tangan, gergaji pita,

atau gergaji dengan daya osilasi. Gergaji tangan atau gergaji pita secara

umum tidak menghasi

struktur mikro spesimen.

Secara umum ada 3 macam metode penggergajian dengan

menggunakan alat

1000.2

1(. tp ln v



Kecepatan potong rata-rata :

; m / min

2. Kecepatan makan

= f . np ; mm / min

3. Kecepatan menghasilkan geram :

Z = A .V ; cm3/min

dengan A = f . a = h . b


tc = w / Vf ; min

Gambar 2.61 Proses Sekrap

Penggergajian (sawing)




umum tidak menghasilkan panas gesekan yang cukup untuk merubah

struktur mikro spesimen.


menggunakan alat – alat tertentu :

1000

)sR

Kelompok 17





lkan panas gesekan yang cukup untuk merubah




a. Hack Saw

Gambar 2.62 Metoda Hack Saw

Keterangan gambar :

1. Table berfungsi untuk meletakkan benda kerja

2. Tuas ragum berguna untuk mengatur penjepitan benda kerja

3. Pisau belah

4. Motor berguna untuk menghantar arus

5. Penghantar berfungsi untuk mengatur jarak benda yang ingin di potong

Hack Saw machine ini dapat melakukan pemotongan dalam arah

vertical dan horpzontal, tetapi alat yang diatas hanya dapat melakukan

pemotongan dalam arah horizontal. Pada saat pemotongan akan dihasilkan

panas yang tidak terlalu besar sehingga tidak akan merubah struktur mikro

dari material yang akan diteliti.

b. Band Saw

Panas yang dihasilkan dengan menggunakan mesin jenis band saw

juga tidak terlalu besar sehingga juga tidak akan terlalu bertpengaruh

terhadap perubahan struktur mikro dan gaya pemotongan yang dihasilkan

juga tidak terlalu besar. Pada saat pemotongan tidak perlu menggunakan

coolant (pendingin) karena kecepatan pemotongannya tidak terlalu besar.

1

5

2

43



c. Power Hack Saw

Power hack saw

sehingga hasil pemotongannya dikawatirkan dapat merusak material.

Sebenarnya, mesin jenis ini diperuntukkan untuk memotong material yang

relatif lebar dan untuk memenuhi kebutuhan lainnya seperti

keperluan metalografi dapat menggunakan pemotong jenis lain seperti yang

telah diterangkan diatas. Hasil pemotongan dengan

juga membutuhkan proses grinding untuk menghaluskan permukaannya.



Gambar 2.63 Metoda Band Saw

Power Hack Saw

Gambar 2.64 Metoda Power Hack Saw

Power hack saw merupakan mesin dengan daya motor yang besar



relatif lebar dan untuk memenuhi kebutuhan lainnya seperti


telah diterangkan diatas. Hasil pemotongan dengan Power Hack Saw


Kelompok 17


merupakan mesin dengan daya motor yang besar



relatif lebar dan untuk memenuhi kebutuhan lainnya seperti untuk


Power Hack Saw ini




2.6 PAHAT

Pahat merupakan alat yang

pemesinan, pahat digunakan untuk memotong benda kerja agar terbentuk

geometri benda kerja sesuai dengan perancangan sebelumnya.

Pahat berfungsi untuk membantu proses pemesinan. Selain itu pahat

berfungsi sebagai pemben

pahat dibedakan atas tiga pokok yaitu : elemen, bidang aktif, dan mata

potong pahat, sehingga secara lebih rinci bagian

didefenisikan. Dengan mengetahui defenisinya maka berbagai jenis pahat

yang digunakan dalam proses pemesinan dapat dikenal dengan lebih baik.

2.6.1 Bagian

Gambar 2.

Keterangan :

1. Badan (

Bagian pahat yang dibentuk menjadi mata potong atau

untuk sisipan pahat (dari karbida atau keramik).

2. Pemegang/gagang (s

Bagian pahat untuk dipasangkan pada m

bagian ini

pahat.

3. Lubang Pahat (t



merupakan alat yang digunakan untuk memotong




berfungsi sebagai pembentuk dari geometri benda kerja yang diinginkan,


potong pahat, sehingga secara lebih rinci bagian-bagiannya dapat


ng digunakan dalam proses pemesinan dapat dikenal dengan lebih baik.

Bagian - Bagian Pahat

Gambar 2.65 Bagian-Bagian dan Bidang Pahat Bubut

Keterangan :

Badan (body)

Bagian pahat yang dibentuk menjadi mata potong atau

untuk sisipan pahat (dari karbida atau keramik).

Pemegang/gagang (shank)

Bagian pahat untuk dipasangkan pada mesin perkakas. Bila

bagian ini tidak ada, maka fungsinya digantikan oleh lubang

pahat.

Lubang Pahat (tool bore)

Kelompok 17


digunakan untuk memotong. Pada proses




tuk dari geometri benda kerja yang diinginkan,


bagiannya dapat


ng digunakan dalam proses pemesinan dapat dikenal dengan lebih baik.

Bagian dan Bidang Pahat Bubut

Bagian pahat yang dibentuk menjadi mata potong atau tempat

esin perkakas. Bila

tidak ada, maka fungsinya digantikan oleh lubang



Lubang pada pahat melalui mana pahat dipasang pada poros

utama (spindel) atau poros pemegang dari mesin perkakas.

Umumnya dipunyai oleh pahat freis.

4. Sumbu Pahat (tool axis)

Garis maya yang digunakan untuk mendefinisikan geometri

pahat.

5. Dasar (base)

Bidang rata pada pemegang untuk meletakkan pahat sehingga

mempermudah proses pembuatan, pengukuran maupun

pengasahan pahat.

2.6.2 Bidang Pahat

Bidang pahat dapat dibagi tiga yaitu sebagai berikut :

1. Bidang Geram (A , Face)

Merupakan bidang diatas dimana geram mengalir.

2. Bidang Utama (A , Principal/Major Flank)

Yaitu bidang yang menghadap ke permukaan transien dari

benda kerja. Permukaan transien benda kerja akan terpotong

akibat gerakan pahat relatif terhadap benda kerja. Karena adanya

gaya pemotongan sebagian bidang utama akan terdeformasi

sehingga bergesekan dengan permukaan transien benda kerja.

3. Bidang Bantu/Minor (A ’ Auxiliary/Minor Flank)

Adalah bidang yang menghadap permukaan terpotong dari

benda kerja. Karena adanya gaya pemotongan, sebagian kecil

bidang bantu akan terdeformasi dan menggesek permukaan

benda kerja yang telah terpotong /dikerjakan. Untuk pahat freis

selubung tidak diperlukan bidang bantu.

2.6.3 Mata Potong Pahat

Mata potong pahat merupakan tepi dari bidang geram yang

aktif memotong. Ada dua jenis mata potong, yaitu :

1. Mata Potong Utama / Mayor (S, principal / mayor cutting edge)



Mata potong utama adalah garis perpotongan antar bidang

geram (A ) dengan bidang utama (A).

2. Mata Potong Bantu / Minor (S’, auxiliary / minor cutting edge)

Mata potong bantu adalah garis perpotongan antara bidang

geram (A) dengan bidang bantu (A).

Gambar 2.66 Bentuk Pahat Bubut

Mata potong utama bertemu dengan mata potong bantu

pada pojok pahat (tool corner). Untuk memperkuat pahat maka

pojok pahat dibuat melingkar dengan jari-jari tertentu, yaitu :

r = radius pojok (corner radius/nose radius) ; mm

b = panjang pemenggalan pojok (chamfered corner

length) ; mm

Radius pojok maupun panjang pemenggalan pojok selain

memperkuat pahat bersama-sama dengan kondisi pemotongan

yang dipilih akan menentukan kehalusan permukaan hasil

proses pemesinan.

Beberapa jenis pahat dapat dibedakan menjadi dua jenis,

yaitu pahat kanan (right hand) dan pahat kiri (left hand).

Perbedaan antara kedua jenis pahat tersebut adalah terletak pada

lokasi mata potong utama. Pahat kanan mempunyai lokasi mata

potong utama yang sesuai dengan lokasi ibu jari tangan kanan

bila tapak tangan kanan ditelungkupkan diatas pahat yang

dimaksud dengan sumbu pahat dan sumbu tapak tangan sejajar.

Demikian pula halnya dengan pahat kiri dimana lokasi mata

potong utamanya sesuai dengan lokasi ibu jari tangan kiri



2.6.4 Material Pahat

Setiap pemesinan tentunya memerlukan pahat dari material

yang cocok agar terciptanya produk dengan kualitas baik, karena

pahat merupakan salah satu komponen utama yang memegang

peranan penting dalam proses pemesinan. Untuk itu adapun kriteria

sifat material pahat yang perlu di perhatikan antara lain :

1. Kekerasan; yang cukup tinggi melebihi kekerasan benda kerja

tidak saja pada temperatur ruang melainkan juga pada

temperatur tinggi atau memiliki hot hardness yang tinggi pada

saat proses pembentukan geram berlangsung.

2. Keuletan; yang cukup besar untuk menahan beben kejut yang

terjadi sewaktu pemesinan dengan interupsi maupun sewaktu

memotong benda kerja yang mengandung partikel/bagian yang

keras (hard spot).

3. Ketahanan beban kejut termal; diperlukan bila terjadi

perubahan temperatur yang cukup besar secara berkala /

periodik.

4. Sifat adhesi yang rendah; untuk mengurangi afinitas benda kerja

terhadap pahat , mengurangi laju keausan ,serta penurunan gaya

pemotong.

5. Daya larut elemen/komponen material pahat yang rendah;

dibutuhkan demi untuk memperkecil laju keausan akibat

mekanisme difusi.

Secara berurutan material–material tersebut dapat disusun

mulai dari yang paling “lunak” tetapi “ulet” sampai dengan yang

paling “keras” tetapi “getas”. Setiap proses pemesinan

memerlukan bermacam jenis material pahat agar bisa

menyesuaikan dengan material benda kerja, adapun jenis-jenis

material pahat adalah:

1. Baja karbon

Mempunyai kandungan karbon yang relatif tinggi yaitu

0,7% - 1,4% dan persentase unsur lain yang rendah (Mn, W,



Cr) serta memiliki kekerasan permukaan yang sangat tinggi.

Baja karbon ini bisa digunakan untuk kecepatan potong rendah

(sekitar VC = 10 m/min) karena sifat martensit yang melunak

pada suhu sekitar 2500 C. Pahat jenis ini hanya dapat

memotong logam yang lunak ataupun kayu. Karena harganya

yang relatif murah maka sering digunakan untuk tap (untuk

membuat ulir).

Gambar 2.67 Pahat baja Carbon

Keuntungannya :

1. Digunakan untuk kecepatan potong yang rendah

2. Dapat memotong material benda kerja yang lunak

3. Harganya murah

2. HSS (High Speed Steels ; Tools Steels)

Merupakan baja paduan tinggi dengan unsur paduan krom

dan tungsten. Melalui proses penuangan (molten metalurgy)

kemudian diikuti pengerolan ataupun penempaan baja dibentuk

menjadi batang atau silindris. Pada kondisi lunak (annealed)

bahan tersebut dapat diproses secara pemesinan menjadi

berbagai bentuk pahat potong. Setelah proses laku panas

dilaksanakan kekerasannya akan cukup tinggi sehingga dapat

digunakan pada kecepatan potong yang tinggi (sampai dengan

tiga kali kecepatan potong untuk pahat CTS), sehingga

dinamakan dengan “Baja Kecepatan Tinggi”; HSS, High Speed

Steel. Apabila telah aus maka HSS dapat diasah sehingga mata

potongnya tajam kembali, karena sifat keuletan yang relatif



baik. Pahat ini biasanya digunakan sebagai pahat untuk mesin

gurdi,bubut,sekrap.

Gambar 2.68 Pahat HSS

Hot Hardness dan recovery Hardness yang cukup tinggi,

dapat dicapai berkat adanya unsur paduan W, Cr, Mo, Co.

Pengaruh unsur tersebut pada unsur dasar besi (Fe) dan karbon (C)

adalah sebagai berikut :

Tungsten / Wolfram (W)

Untuk mempertinggi Hot Hardness, dimana terjadi

pembentukan karbida, yaitu paduan yang sangat keras, yang

menyebabkan kenaikan temperatur untuk proses hardening dan

tempering.

Chromium (Cr)

Menaikkan hardenability dan hot hardness. Crom

merupakan elemen pembentuk karbida akan tetapi Cr

menaikkan sensitivitas terhadap over heating.

Vanadium (V)

Menurunkan sensitiviitas terhadap over heating serta

menghaluskan besar butir. Juga merupakan elemen pembentuk

karbida.

Molybdenum (Mo)

Mempunyai efek yang sama seperti W, akan tetapi lebih

terasa ( 2% W, dapat digantikan oleh 1% Mo). Selain itu Mo –

HSS lebih liat, senhingga mampu menahan beban kejut.

Kejelekannya adalah lebih sensilif terhadap over heating (



hangusnya ujung – ujung yang runcing seewaktu dilakukan

proses Heat treatment.

Cobalt (Co)

Bukan elemen pembentuk karbida. Ditambahkan dalam

HSS untuk menaikkan Hot hardness dan tahanan keausan.

Besar butir menjadi lebih halus sehingga ujung – ujung yang

runcing tetap terpelihara selama heat treatment pada temperatur

tinggi.

Klasifikasi pahat HSS menurut komposisinya, yaitu:

1. HSS Konvesional

a. Molybdenum HSS : standar AISI(American Iron

and Stell Institute) M1;M2; M7; M10.

b. Tungsten HSS : standar AISI T1; T2

2. HSS Special

3. Cobalt Added HSS : standar AISI M33; M36; T4; T5

dan T6.

4. High Vanadium HSS : standar AISI M3-1; M3 – 2; M4

;T15.

5. High Hardness Co. HSS :standar AISI M42; M43;M44

;M45;M 46.

a. Cast HSS.

b. Powdered HSS

c. Coated HSS.

3. Paduan Cor Nonferro (Cast Non ferrous Alloys)

Sifatnya diantara HSS dan karbida, yang digunakan

dalam hal khusus diantara pilihan dimana karbida terlalu rapuh

dan HSS mempunyai Hardness dan Wear Resistance yang

terlalu rendah.

Jenis pahat ini dibuat dalam bentuk toolbit (sisipan).

Paduan Nonferro terdiri dari 4 macam elemen utama, yaitu;

Co sebagai pelarut

Cr membentuk karbida



Wolfram pembentuk karbida

C 1 %

Gambar 2.69 Pahat Cor Non Ferro

4. Karbida

Karbida adalah pahat yang dibuat dengan cara menyinter

serbuk karbida (Nitrida & Oksida) dengan bahan pengikat yang

umum yaitu Cobalt. semakin besar persentase pengikat Co

maka kekerasan makin menurun dan sebaliknya keuletannya

membaik serta memiliki modulus elastisitas dan berat jenis

yang tinggi. Memiliki koefesien muai setengah dari baja dan

konduktivitas panas sekitar dua sampai tiga kali konduktifitas

panas HSS.

Gambar 2.70 Pahat Karbida

Ada 3 jenis utama pahat karbida :

Karbida tungsten (campuran WC dan Co)

Merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi tuang

(Castiron Cutting Grad )

Karbida tungsten paduan

Untuk memotong baja (Steel Cutting Grade)



Karbida lapis (Coated Cemented Carbides)

5. Keramik

Keramik adalah material paduan metalik dan non metalik.

Proses pembuatannya melalui powder processing Keramik

secara luas mencakup karbida, nitrida, borida, oksida, silikon,

dan karbon . Keramik mempunyai sifat yang relatif rapuh.

Gambar 2.71 Pahat Ceramic

Beberapa contoh jenis keramik sebagai perkakas potong

adalah :

a. Keramik oksida atau oksida aluminium(Al2O3) murni

atau ditambah 30% titanium (TiC) untuk menaikkan

kekuatan non adhesif. Disertai dengan penambahan serat

halus (whisker) dari SiC dimaksudkan untuk mengurangi

kegetasan disertai dengan penambahan zirkonia (ZrO2)

untuk menaikan jumlah retak mikro yang tidak

terorientasi guna menghamabat pertumbuhan retak yang

cukup besar dan memiliki sifat yang sangat keras dan

tahan panas.

b. Nitrida silicon (Si3N4) disebut kombinasi Si-Al-O-N

6. CBN (Cubic Boron Nitrides)

Dibuat dengan penekanan panas sehingga serbuk grafit

putih Nitrida Boron dengan struktur atom heksagonal berubah

manjadi material kubik. Pahat sisipan CBn bisa dibuat dengan

menyinter serbuk BN tanpa atau dengan material pengikat

Al2O3, TiN, atau Co.



Gambar 2.72 Pahat CBN

CBN memeliki kekerasan yang sangat tinggi dibandingkan

pahat sebelumnya. Pahat ini bisa digunakan untuk pemesinan

berbagai jenis baja pada keadaan dikeraskan, besi tuang, HSS

atau karbida. CBN memiliki afinitas yang sangat kecil terhadap

baja dan tahan terhadap perubahan reaksi kimia sampai dengan

kecepatan potong yang sangat tinggi. Saat ini pahat CBN

sangat mahal sehingga pemakaiannya sangat terbatas.

7. Intan

Merupakan pahat potong yang sangat keras yang

merupakan hasil proses sintering serbuk intan tiruan dengan

bahan pengikat Co (5%- 10%). Hot hardeness yang sangat

tinggi dan tahan terhadap deformasi plastis. Sifat ini ditentukan

oleh besar butir intan serta persentase dan komposisi material

pengikat. Karena intan pada temperratur tinggi mudah berubah

menjadi grafit dan mudah terdifusi dengan atom besi, maka

pahat intan tidak bisa digunakan untuk memotong bahan yang

mengandung besi.

Gambar 2.73 Pahat Intan



Dalam proses pemesinan umumnya kita menggunakan

jenis pahat HSS untuk mesin gurdi dan karbida untuk mesin

freis dan bubut (dan dapat juga sebagai sisipan pada jenis pahat

lainnya).

Tabel 2.6 Perbedaan Antara pahat HSS dan Karbida

No Perbedaan HSS Karbida

1 Konstruksi Batangan Sisipan

2Ketahanan terhadap suhu

tinggiTidak baik Baik

3 Jenis coolant Cairan Udara / air blow

4 Sifat materialUlet, cepat aus

Getas,

tidak mudah aus

5 Kecepatan potongVc = 10-20

m/min

Vc = 80 - 120

mm/min

6 Harga Murah Mahal

7 Konversi energySulit melepaskan

panas

Mudah

melepaskan

panas



Tabel 2.7 Jenis Pahat dan Mulai Digunakan

No

Tools Material

Year of

Initial

Use

Allowable Cutting Speed

(m/min)

Non Steel Steel

1 Plain Carbon Tool Steel 1800s Below 10 Below 5

2 HSS 1900 25-65 17-33

3 Cast cobalt alloys 1915 50-200 33-100

4 Cemented carbides (WC) 1930 330-650 100-300

5 Cermets (TiC) 1950s 165-400

6 Ceramics (Al2O3) 1955 330-650

7 Synthetic diamonds 1954,

1973

390-1300

8 Cubic boron nitride 1969 500-800

9 Coated carbides 1970 165-400

Dari tabel tersebut dapat dibuat grafik, sebagai berikut :

Gambar 2.74 Jenis Pahat dan Tahun Mulai Digunakan

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1750 1800 1850 1900 1950 2000

Jen

is P

ahat

Tahun Mulai Digunakan

JENIS PAHAT dan TAHUN MULAI DIGUNAKAN



2.6.5 Umur Pahat

Dalam proses pemesinan, yang sangat perlu di perhatikan

adalah umur pahat. Karena umur pahat berhubungan dengan

keausan pada pahat . Adapun yang mempengaruhi umur pahat

adalah geometri pahat, jenis material benda kerja, material pahat,

kondisi pemotongan dan cairan pendingin.

Umur pahat berdasarkan rumus taylor :

VcTn = Ctvb f-pa-q

Dimana, Vc = kecepatan potong,m/min.

Tn = umur pahat

Ctvb = konstanta keausan.

f-p = gerak makan,mm/rpm

a-q = kedalaman potong,mm

Berdasarkan rumus Taylor, yang mempengaruhi umur

pahat adalah:

Terutama oleh kecepatan potong.Sehingga u tuk setiap

kombinasi pahat dan benda kerja ada suatu kecepatan potong

moderat sehingga umur pahat jadi lebih lama.(misal:pahat HSS

dengan material baja,kec potong moderat sekitar 20 m/min).

Material yang dipakai (factor n).

Gerak makan (f) dan kedalaman makan (a).

Keausan atau kegagalan pada pahat sering kali terjadi karena

adanya keausan secara bertahap membesar pada bidang aktif pahat.

Berikut macam-macam keausan pahat berdasarkan tempat

terjadinya :

Keausan kawah (crater wear) - Terjadi pada bidang geram.

Keausan tepi (flank wear) - Terjadi pada mata potong utama

Keausan ujung - Disebabkan karena kedalaman makan yang

berlebihan.



Gambar 2.

Gambar 2.

Berikut Penyebab kausan pada pahat secara Umum :

a. Proses Abrasif

Adanya partikel yang keras pada benda kerja yang

menggesek bersama aliran material benda kerja pada bidang

geram dan bidang utama pahat.

Penyebab keausan pahat da

Pada pahat HSS, proses abrasif dominan pada kecepatan

potong rendah (10

Pada pahat karbida, proses abrasif tidak dominan karena

p

b. Proses Kimia

Benda kerja yang baru saja terpotong sangat kimiawi aktif

sehingga memudahkan reaksi yang mengakibatkan derajat

penyatuan (afinitas) berkurang pada bidang geram pahat.

Hal diatas menjadi penyebab terjadinya keausan kawah pada

bidang geram.



Gambar 2.75 Keausan ujung dan kawah pada pahat

Gambar 2.76 Keausan tepi dan kawah pada pahat


Proses Abrasif



geram dan bidang utama pahat.

Penyebab keausan pahat dan tepi


potong rendah (10-20 m/min)


pahat karbida yang sangat keras

Proses Kimia





bidang geram.

Kelompok 17


Keausan ujung dan kawah pada pahat

tepi dan kawah pada pahat












c. Proses Adhesi

Pada tekanan dan temperatur yang cukup tinggi, terjadi

penempelan material benda kerja pada bidang geram dikenal

dengan BUE. BUE adalah timbulnya mata potong yang baru.

BUE sangat dinamis, sangat tergantung pada kecepatan

potong.

Proses pertumbuhan dan pengelupasan BUE secara periodik

memperpendek umur pahat.

BUE yang stabil akan memperpanjang umur pahat.

d. Proses Difusi

Perpindahan atom metal dari daerah konsentrasi tinggi ke

konsentrasi rendah karena material pengikat melamah pada

temperatur yang tinggi.

Pada HSS , atom Fe dan C terdifusi sehingga Fe3C

terkelupas

Pada pahat carbide Co sebagai pengikat karbida terdifusi

Penyebab keausahan kawah

e. Proses Oksidasi Karena temperatur tinggi maka karbida akan teroksidasi

(bereaksi dengan oksigen) sehingga struktur pahat melemah dan

tidak tahan akibat deformasi akibat gaya potonh

Cairan pendingin dapat menghindari proses oksidasi tersebut.

f. Proses Deformasi Plastis

Keausan yang disebabkan oleh pembebanan yang dlakukan

benda kerja terhadap pahat, sehingga membuat pahat

terdeformasi.

g. Kelelahan dan Keretakan

Keausan yang disebabkan oleh beban fatig benda kerja

yang bergerak dinamis, sehingga membuat pahat lelah dan

terjadi keretakan.



2.7 FLUIDA PENDINGIN (coolant)

Fluida pendingin (Coolant) mempunyai kegunaan yang khusus

dalam proses pemesinan. Cairan pendingin perlu dipilih dengan seksama

sesuai dengan jenis pekerjaan yang dilakukan dengan mesin perkakas.

Penggunaan cairan pendingin ini dapat dilakukan dengan berbagai cara

seperti disemprotkan, dikucurkan, dikabutkan, dll. Efektivitas dari cairan

pendingin ini hanya dapat diketahui dengan melakukan percobaan

pemesinan.

2.7.1 Fungsi Coolant

Di dalam Proses Pemesinan, kita harus mengenal coolant

sebagai suatu cara untuk menambah/memperpanjang umur pahat.

Fungsi dari coolant secara umum adalah sebagai berikut :

Menurunkan temperatur pahat pada saat pemotongan

Menurunkan gaya potong.

Memperpanjang umur pahat

Melumasi elemen pembimbing (ways)

Memperhalus atau memperbaiki kualitas permukaan benda

kerja.

Membersihkan geram dari bidang geram pada saat proses

pemotongan.

Proteksi korosi pada permukaan benda kerja yang baru

terbentuk.

2.7.2 Jenis-Jenis Coolant

Secara umum coolant yang biasa dipakai dapat dikategorikan

dalam dua jenis coolant, yaitu :

1. Air Blow

Merupakan Coolant berupa tiupan udara yang dialirkan dari

selang khusus. Coolant jenis ini digunakan untuk material yang

cepat menangkap dan melepaskan panas



2. Water Blow

Merupakan coolant yang berbentuk cair. Coolant ini

biasanya digunakan pada material yang laju perpindahan

panasnya lambat.

Fluida pendingin (coolant) yang biasa dipakai dalam proses

pemesinan dapat dikategorikan dalam empat jenis utama, yaitu sebagai

berikut:

1. Cairan sintetik (synthetic fluids, chemical fluids)

Cairan yang jernih atau diwarnai merupakan larutan murni (true

solutions) atau larutan permukaan aktif (surface active). Pada larutan

murni unsur yang dilarutkan tersebar antara molekul dan tegangan

permukaan (surface tension) hampir tidak berubah. Larutan murni

tidak bersifat melumasi tetapi hanya dipakai untuk sifat penyerapan

panas yang tinggi dan melindungi dari korosi. Dengan menambah

unsur lain yang mampu membentuk kumpulan molekul akan

mengurangi tegangan permukaan menjadi cairan permukaan aktif

sehingga mudah membasahi dan daya lumasnya naik.

2. Cairan emulsi (emulsions, water miscible fluids, water soluble oil,

emulsifiable cutting fluids).

Yaitu air yang mengandung partikel minyak (5–20 µm) unsur

pengemulsi ditambahkan dalam minyak yang kemudian dilarutkan

dalam air. Bila ditambahkan unsur lain seperti EP (Extreme Pressure

Additives) daya lumasnya akan meningkat.

3. Cairan semi sintetik (semi synthetic fluids)

Merupakan perpaduan antara jenis sintetik dan emulsi.

Kandungan minyaknya lebih sedikit daripada cairan emulsi.

Sedangkan kandungan pengemulsinya (molekul penurun tegangan

permukaan ). Partikel lebih banyak daripada cairan sintetik. Partikel

minyaknya lebih kecil dan tersebar. Dapat berupa jenis dengan minyak

yang sangat jenuh (“super-fatted”) atau jenis EP,(Exterme Pressure).



4. Minyak (cutting oils)

Merupakan kombinasi dari minyak bumi (naphthenic,paraffinic),

minyak binatang, minyak ikan atau minyak nabati. Viskositasnya

bermacam-macam dari yang encer sampai dengan yang kental

tergantung pemakaianya. Pencampuran antara minyak bumi dengan

minyak hewani atau nabati menaikkan daya pembasahan (wetting

action) sehingga memperbaiki daya lumas.

Gambar 2.77 Ilustrasi Beberapa Jenis Cairan Pendingin

2.7.3 Pemakaian Coolant

Adapun cara pemberian cairan pendingin (coolant) antara lain :

1. Manual (gambar )

Bila mesin perkakas tak dilengkapi dengan sistem cairan

pendigin, misalnya mesin gurdi atau freis jenis “bangku”

(bench drilling/milling machine) maka cairan pendingin hanya

dipakai secara terbatas. Pada umumnya operator memakai kuas

untuk memerciki pahat gurdi, tap, atau freis dengan minyak

pendingin.Penggunaan alat sederhana penetes oli yang berupa

botol dengan selang beridameter kecil akan lebih baik karena

menjamin keteraturan penetesan minyak. Penggunaan pelumas

padat (gemuk/vaselin, atau Molybdenum – disulfide) yang

dioleskan pada lubang – lubang yang akan di tap akan

menaikkan umur pahat pengulir (tapping tool).



2. Dikucurkan / dibanjirkan (flooding)

Sistem pendingin yang terdiri atas pompa, saluran, nozel

dan tangki, dimiliki oleh hampir semua mesin perkakas. Satu

atau beberapa nozel dengan selang fleksibel diatur sehingga

cairan pendingin disemprotkan pada bidang aktif pemotongan.

Keseragaman pendinginan harus diusahakan dan bila perlu

dapat dibuat nozel khusus.

Gambar 2.78 Pemakaian Cairan Pendingin Dengan Menggunakan Nozel

3. Ditekan lewat saluran pada pahat

Cairan pendingin dialirkan dengan tekanan tinggi

melewati saluran pada pahat. Untuk penggurdian lubang yang

dalam (deep Hole driulling; gun – drilling) atau pengefreisan

dengan posisi yng sulit dicapai dengan penyemprotan biasa.

Spindel mesin perkakas dirancang khusus karena harus

menyalurkan cairan pendingin ke lubang pada pahat, lihat

gambar 2.76

Gambar 2.79 Pahat Gurdi (Jenis End Mill )



4. Dikabutkan (mist)

Cairan pendingin disemprotkan berupa kabut. Partikel

cairan sintetik, semi – sintetik atau emulsi disemprotkan

melalui aspirator yang bekerja dengan prinsip seperti

semprotan nyamuk. Cairan dalam tabung akan naik melalui

pipa berdiameter kecil karena daya vakum akibat aliran udara

diujung atas pipa dan menjadi kabut yang menyemprot

keluar. Jenis pengabut lain (pressure feed ; lihat gambar )

menggunakan dua selang yang bersatu di nozel sehingga

lebih mudah diarahkan semprotannya. Selang yang pertama

membawa udara tekan dan yang kedua membawa cairan

daritabung yang diberi tekanan. Pengabut ini berukuran kecil

dan mudah dibuat dan dipasangkan pada bench drilling/

milling machines menggantikan cara manual. Pemakaian

cairan dengan cara dikabutkan dimaksudkan untuk

memanfaatkan daya pendinginan karena penguapan.

Pendingin jenis minyak jarang dikabutkan ( karena masalah

asap) kecuali dalam penggerindaan pahat karbida misalnya

pada pembuatan alur pematah geram (chip breaker) dengan

batu gerinda intan. Karena kabut tidak dapat masuk ke dalam

lubang yang realatif dalam, maka teknik pegabutan ini jarang

dipakai dalam proses gurdi (drilling).

Gambar 2.80 pemakaian cairan pendingin dengan cara dikabutkan



2.7.4 Pemeliharaan Cairan Pendingin

Cairan pendingin perlu dipelihara dengan benar sebab bila

tidak bisa menjadikan sumber kerusakan (korosi) tngki cairan

pendingin ataupun komponen mesin perkakas. Biaya untuk

memelihara cairan pendingin jauh lebih murah daripada

membiarkan mesin rusak karena cairan pendingin yang

terdegradasi.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan

cairan pendingin ini adalah sebagai berikut :

1. Air yang digunakan untuk membuat emulsi atau cairan

pendingin perlu diperiksa kesadahannya. Jika air ini terlalu

banyak mineralnya bila mungkin harus dicari penggantinya.

Untuk menurunkan kesadahan (dengan

mendestilasikan,”melunakkan”dengan Zeolit atau Deonizer)

jelas memerlukan ongkos, sementara cairan pendingin yang

dibuat atau yang selalu ditambahi air kesadahan tinggi akan

memerlukan penggantian yang lebih sering dan ini akan

menaikkan ongkos juga.

2. Bakteri sulit diberantas tetapi dapat dicegah kecepatan

berkembang biaknya dengan cara – cara yang cocok . Jika

sudah ada tanda – tanda mulainya degradasi maka cairan

pendingin harus diganti dengan segera. Seluruh sistem cairan

pendingin perlu dibersihkan (dibilas beberapa kali), diberi zat

anti bakteri, selanjutnya barulah cairan pendingin “segar”

dimasukkan. Dengan cara ini “umur” cairan pendingin dapat

diperlama (4 s.d. 6 bulan)



2.8 SNEI dan TAPPING

2.8.1 Snei

Pengerjaan proses ini digunakan untuk menyempurnakan ulir

luar yang telah dihasilkan oleh proses bubut ulir. Ulir yang dibuat

pada mesin bubut hasilnya belum begitu bersih, oleh karena itu

diperlukan proses snei untuk mendapatkan ulir luar yang bersih.

Gambar 2.81 snei

Adapun prosedur pelaksanaan snei:

1. Sebelum melakuan snei harus sudah ada ulir luar yang telah

dibuat oleh mesin bubut.

2. Snei harus berada dalam sudut 900 terhadap bidang kerja.

Kelebihan gaya akan menyebabkan ulir menjadi rusak atau

tidak teratur.

3. Tempatkan snei tegak lurus terhadap bidang kerja, putar secara

perlahan dengan mendesak snei dengan menggunakan telapak

tangan.

4. Mensnei dilakukan dengan menekan sambil memutar setengah

putaran searah jarum jam dan diikuti dengan pembalikan

putaran ¼ putaran untuk memutuskan geram dari proses snei.

5. Teruskan proses snei sampai panjang ulir yang diinginkan.

2.8.2 Tapping

Pada prinsipnya tap digunakan untuk memproduksi dengan

tangan pada ulir sebelah dalam. Perkakas tap itu sendiri adalah

benda yang dikeraskan dari baja karbon atau baja paduan yang



mirip baut dengan pemotongan galur sepanjang sisinya untuk

memberikan mata potong.

Gambar 2.82 Proses Tapping

Beberapa jenis tap adalah :

a. Tap konis, diserong sampai 8 atau 10 ulir. Digunakan untuk

mengetap mula pertama mengetap lubang.

b. Tap antara, mempunyai dua sampai tiga ulir serong. Tap ini

dipakai setelah mengetap dengan konis.

c. Tap rata, mempunyai ulir dengan ukuran penuh. Tap ini dipakai

untuk menyelesaikan akhir.

Prosedur Mengetap :

1. Sebelum mengetap harus dibuat lubang dengan mesin gurdi

pada diameter tap.

2. Tap harus berada pada sudut 900 terhadap bidang

kerja,kelebihan gaya yang tidak diingini akan mengakibatkan

tap patah.

3. Tempatkan tap konis kedalam lubang tegak lurus pada bidang

kerja. Mulailah memutar pelan-pelan dengan mendesak tap

menggunakan telapak tangan.

4. Dilakukan dengan menekan sambil memutar setengah putaran

searah jarum jam dan diikuti dengan pembalikan putaran



seperempat putaran untuk memutuskan geram-geram hasil

pengetapan.

5. Teruskan pengetapan sampai dengan kedalaman yang

diinginkan, setelah itu tukar pahat tap dengan jenis tap

berikutnya dan ulangi pekerjaan seperti prosedur sebelumnya.

BAB III

METODOLOGI

3.1 Diagram Alir Praktikum

Praktikum Proses Produksi yang dilakukan adalah proses

pembuatan komponen Hydrotiler. Komponen yang akan dihasilkan

memiliki panjang 170 mm yang dipotong dengan menggunakan mesin

gergaji (sawing machine) dari komponen awal yang memiliki panjang 174

mm. Proses pembuatan komponen ini terdiri dari proses bubut, gurdi,

sekrap, dan freis.

Proses bubut dilakukan dengan menggunakan mesin bubut (lathe),

dalam proses bubut ini terdiri dari 3 tahap yaitu tahap facing (bubut

muka), tahap roughing dan tahap finishing. Setelah proses bubut,

dilanjutkan dengan proses gurdi dengan menggunakan mesin bubut

(lathe) yang dilakukan untuk memberi lubang pada benda kerja,

selanjutnya dilakukan proses freis tegak untuk membuat alur pada benda

kerja dengan menggunakan mesin freis dan terakhir dilakukan proses

sekrap menggunakan mesin sekrap (shaping machine) untuk membuat

alur spie pada komponen Hydrotiler.

Berikut adalah diagram alir dari proses pembuatan komponen poros

bawah Hydrotiler.

Mulai

Persiapan alat dan bahan

A



Gambar 3.1 Flowchart Metodologi Penelitian Pembuatan Poros Bawah Hydrotiler

Proses Gergaji

( Sawing )

Proses pembubutan(Turning)

Proses pembuatan lubang(drilling)

Selesai

Pembuatan Ulir

A

Proses pembubutan (Finishing)

Proses pembuatan ulir dalam(taping)

Proses Sekrap(Shaping)



3.2 Peralatan Praktikum

Peralatan praktikum yang digunakan dalam pembuatan poros

bawah Hydrotiler seperti mesin-mesin perkakas dan alat ukur yang

digunakan untuk semua proses pemesinan.

3.2.1 Mesin yang Digunakan

Mesin-mesin yang digunkan untuk pembuatan Poros

bawah Hydrotiler adalah sebagai berikut :

1. Mesin Gergaji (Sawing Machine)

Digunakan untuk memotong komponen yang akan

digunakan agar sesuai dengan geometri yang diingink

Spesifikasi Mesin:

HS Code: 84603900

Trademark: HANCAIKUAN

Model NO.: GB series and GL sereies

Standard: GB series and GL sereies

Productivity: 500PCS/YEAR

Unit Price: US $ 00.00

ShipmentTerms: BY SEA

MinimumOrder: 1 set

Origin: CHINA

Packing: iron pallet OR Case

Company: Han Caikuan Machinery Co., Ltd.

`

Gambar 3.2 Mesin gergaji (sawing machine)



Digunakan untuk proses bubut dan proses gurdi pada komponen

Poros bawah Hydrotiler.

Spesifikasi Mesin:

Model : Kennedy International

Tipe : A Lathe in Building 35

Seri : 301567

Tahun Pembuatan : 1991

Gambar 3.3 Mesin Bubut (lathe)

2. Mesin Sekrap (Shaping Machine)

Digunkan untuk proses sekrap biasa pada komponen Poros bawah

hydrotiler.

Spesifikasi Mesin :

Model : CM2L450

No. Fabrikasi : 1.335

Daya : 1.5 kW



Gambar 3.4 Mesin Sekrap (Shaping Machine)

3.2.2 Alat Ukur

Alat ukur yang digunakan untuk pembuatan Poros bawah Hydrotiler

adalah sebagai berikut :

1. Jangka Sorong

Digunakan untuk mengukur kedalaman, ketebalan, dan diameter

suatu material. Pada jangka sorong terdapat dua skala yaitu skala utama

dan skala nonius. Jangka sorong yang digunakan mempunyai ketelitian

0.02 mm.

Gambar 3.5 Jangka Sorong



2. Stopwatch

Digunakan untuk menghitung waktu yang dibutuhkan pada saat

proses pemesinan berlangsung.

Gambar 3.6 Stopwatch

3.2.3 Alat Bantu

Alat bantu adalah alat yang digunakan membantu pada proses

pemesinan. Alat bantu yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Ragum

Digunakan untuk mencekam benda kerja agar posisinya tidak

berubah pada saat proses pemesinan berlangsung.

Gambar 3.7 Ragum



2. Kuas

Digunakan untuk mengoleskan coolant pada mata pahat, mesin

perkakas dan untuk membersihkan benda kerja dari geram.

Gambar 3.8 Kuas3. Kunci L

Digunakan untuk mengatur jarak pemotongan benda kerja pada mesin

Gambar 3.9 Kunci L

3.3 Proses Pembuatan

Dalam pembuatan poros hidrotiller pada terdiri dari beberapa proses

antara lain :

1. Proses sawing 2. Proses Bubut

Proses pemesinan yang dilakukan pada mesin bubut terdiri dari 3

proses yaitu :

a. Bubut muka (facing)

b. Bubut Silindrik (turning)

c. Membuat ulir

d. Membuat lubang (drilling)

3. Proses Shaping

4. Proses Taping



Prosedur Pembuatan Poros Bawah Hydrotiller

1. Proses I

Gambar 3.10 Benda Kerja Setelah di sawing

2. Proses II

Proses bubut dilakukan dengan memutar benda kerja dengan

kecepatan tertentu, sehingga benda kerja bertemu dengan mata pahat. Dari

bertemunya mata pahat dengan benda kerja terjadilah gerak makan yang

menghasilkan geram, sehingga ukuran benda kerja terpotong.

a. Proses Facing bagian kanan (Bubut muka)

Proses bubut muka dilakukan untuk meratakan permukaan

sekaligus mengurangi panjang benda kerja sehingga sesuai dengan

ukuran yang telah ditentukan dan pahat yang digunakan adalah pahat

HSS. Panjang dari benda kerja sebelum dilakukan proses bubut adalah

174 mm. Proses ini dilakukan untuk memotong bagian kanan benda

kerja yang tidak digunakan. Panjang benda kerja setelah dilakukan

proses bubut muka adalah 172 mm.

Gambar.3.11 Benda Kerja Sesudah di Facing

b. Proses turning (Pengecilan diameter)

Proses Turning dilakukan pada bagian sisi kanan benda uji yang

bertujuan untuk memperkecil diameter benda uji. Proses turning dilakukan

dengan 2 langkah, pertama dengan panjang 86 mm dan ketebalan 2.5 mm



dan panjang 60 mm sedalam 2.5 mm lanjutan turning sebelumnya di

bagian sisi kanan dari benda kerja.

Gambar 3.12 Benda kerja setelah 2 kali turning

c. Proses facing sisi kiri

Panjang dari benda kerja sebelum dilakukan proses bubut adalah 172

mm. Proses ini dilakukan untuk memotong bagian kiri benda kerja yang tidak

digunakan. Panjang benda kerja setelah dilakukan proses bubut muka adalah

170 mm.

Gambar 3.13 Benda kerja setelah facing sisi kiri

d. Proses turning sisi kiri Turning dilakukan pada bagian sisi kiri benda kerja sepanjang 86 mm

dan kedalaman 2.5 mm.

Gambar 3.14 Benda kerja setelah turning sisi kiri

e. Proses membuat ulir luar

Ulir luar dibuat dengan cara drilling dengan menggunakan mesin bubut dan

pahat yang digunakan adalah jenis HSS. Ulir luar dibuat pada sisi kanan

benda kerja dan panjang ulir yaitu sepanjang 60 mm.



Gambar 3.15 Benda kerja setelah membuat ulir luar

3. Proses III{ Shaping (Sekrap)}

Proses Shaping digunakan untuk memotong bagian dari benda kerja yang

berbentuk prismatik. Sekrap terbagi menjadi 2 sekrap vertikal dan sekrap

horizontal. Pada pratikum yang dilaksanakan menggunakan sekrap horizontal.

Sebelum melakukan proses sekrap, benda kerja harus datar dan diapit oleh

ragum yang ada pada mesin sekrap. Proses sekrap dilakukan pada bagian benda

kerja yang kedalaman pemotongannya adalah 2,5 mm dan panjang pemotongan

sebesar 60 mm pada setiap sisi hingga 4 sisi.

Gambar 3.16 Benda kerja setelah sekrap

4. Proses IV { Proses drilling (membuat lubang) }

Proses pembuatan lubang dilakukan pada bagian kanan dan kiri dari benda kerja dengan kedalaman lubang sejauh 30 mm dan diameter lubang sisi kanan 10 mm dan sisi kiri 8.5 mm.

Gambar 3.17 Benda kerja setelah drilling

5. Proses V (Taping)

Proses Tapping dilakukan untuk membuat ulir dalam pada bagian kanan

benda kerja. Dengan kedalaman 30 mm dan kedalaman ulir sebesar 1,5 mm.

Ulir dibuat secara manual.



Gambar 3.18 Benda kerja setelah proses taping



BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan

4.1.1 Proses Bubut

4.1.1.1 Proses Facing

a. Proses Facing bagian I

n = 370 rpm

f = 1 mm/rev

a = 0,4 mm

lt = ½ d mm

= 15 mm

d = 30 mm

Kecepatan Potong (Vc)

Vc = 1000

nd

= 3,14 x 30 x 370

1000

= 34,85 m/min

Kecepatan makan (Vf)

Vf = f x n

= 1 mm/rev x 370 rpm

= 370 mm/min

Waktu teoritis pemotongan (tc)



= 15 = 9,6 detik 37= 0.04 min

Kecepatan meghasilkan geram (Z)

Z = f x a x Vc

= 1 mm/rev x 0,4 mm x 34850 mm/min

= 13940 mm3/min

= 13,94 cm3/min

Tabel 4.1 Perhitungan waktu proses facing 1

Facing 1Proses Jumlah proses Tc total teori (s) T praktikum (s)

rouging 42,4 x 4 = 9,6

45

45

45

42T total praktikum (s) 9,6 177

4.1.1.2 Proses Facing bagian II

n = 370 rpm

f = 1 mm/rev

a = 0,4 mm

lt = ½ d mm

= 15 mm

d = 30 mm




Vc = 1000

nd

= 3,14 x 30 x 370

1000

= 34,85 m/min

Kecepatan makan (Vf)

Vf = f x n


= 370 mm/min


Kecepatan meghasilkan geram (Z)

Z = f x a x Vc


= 13940 mm3/min

= 13,94 cm3/min



Tabel 4.2 Perhitungan waktu proses facing 2

Facing 2Proses Jumlah proses Tc total teori (s) T praktikum (s)

rouging 4

2,4 x 4 = 9,6

44

44

45

45T total praktikum (s) 166 309

4.1.2 Proses Gurdi

Diketahui :

d = 8,5 mm

n = 180 rpm

f = 0,25 mm/rev

lw = 30 mm kr = 600


Vc = 1000

nd m/min

= 1000

1805,814,3 m/min

= 4,804 m/min

Gerak Makan (f)

Vf = f . 2n

= 0,25 x 2 x 180

= 90 mm/r



Waktu Makan (tc)

tc = Vf

lt

lt = lv + lw + ln

ln = (d/2)/ tan kr

= (8.5/2)/ tan 600

= 2,45 mm

lt = 0 + 30 +2,45

= 32,45 mm

tc = 90

45,32

= 0,36 min

= 21,6 detik x 12 = 259.2 detik

Kecepatan Peghasilan Geram (Z)

Z =4

14,3 2d

1000

vf

= 4

)25,72(14,3

1000

90

= 78,5(0.09)

= 7.07 mm3/min

= 0,00707 cm3/min

4.1.3 Proses Turning

Roughing 1

n = 370 rpm

tcprak = 11 menit

f = 1 mm/rv

lt = 86 mm



Kecepatan potong (vc)

vc = 3,14 d n

1000

= 3,14 . 28,8 . 370

1000

= 33,46 m/min

Kecepatan makan (vf)

vf = f x n


= 370 mm/min


tc = lt

vf

= 370

= 0,23 min

= 13,8 detik x 5

= 69 detik



Kecepatan menghasilkan geram (Z)

Z = f a vc


= 16730 mm3/min

= 16,73 cm3/min

Finishing


vc = 3,14 d n

1000

= 3,14 . 27,55 . 540

1000

= 46,7 m/min


vf = f x n

= 0,3 mm/rev x 540 rpm

= 162 mm/min




Tctot = Tcro+ Tcfns

= 69 + 31,8

=100,8 detik


Z = f a vc

= 0,3 mm/rev x 0,1 mm x 46700 mm/min

= 1401 mm3/min

= 1,4 cm3/min

Tabel 4.3 Perhitungan waktu proses turning 1

Turning 1

Proses Jumlah proses Tc total teori (s)T praktikum (s)

Rouging 5 69

131130129131131

Finishing 1 31,8 313

T total praktikum (s) 100,8



Roughing 2


vc = 3,14 d n

1000

= 3,14 . 28,8 . 370

1000

= 33,46 m/min


vf = f x n


= 370 mm/min


tc = lt

vf

= 370

= 0,16 min

= 9,6 x 5 = 48 detik




Z = f a vc


= 16730 mm3/min

= 16,73cm3/min

Finishing



vf = f x n

= 0,3 mm/rev x 540 rpm

= 162 mm/min




Tctot = Tcro+ Tcfns

= 48 + 22,2

= 70,2 detik


Z = f a vc

= 0,3 mm/rev x 0,1 mm x 46700 mm/min

= 1401 mm3/min

= 1,4 cm3/min


Turning 2

ProsesJumlah proses

Tc total teori (s) T praktikum (s)

Rouging 5 9,6 x 5 =48

9190919091

Finishing 1 22,2219

T total praktikum (s) 70,2



Roughing 3


vc = 3,14 d n

1000

= 3,14 . 26,25 . 370

1000

= 30,5 m/min


vf = f x n


= 370 mm/min




= 9,6 detik x 5

= 48 detik


Z = f a vc


= 15250 mm3/min

= 15,25 cm3/min

Finishing(pahat karbida)



vf = f x n


= 1200 mm/min





Z = f a vc


= 9909 mm3/min

= 9,909 cm3/min


Turning 1

Proses Jumlah proses Tc total teori (s)T praktikum (s)

Rouging 5 48

128129129129129

Finishing 1 3 40,42

T total praktikum (s) 51



4.1.4 Proses Sekrap

Diketahui :

np = 45 langkah/menit

f = 0,2 mm/langkah

a = 0,3 mm

Rs = 0,5

W = 60 mm

Lt =

Kecepatan potong rata-rata (v):

v = 2000

)1(. Rsltnp

= 2000

)5,01)(5,27(45

= 2000

75,1856

= 0,92 mm/min


vf = f x np

= 0,2 mm/rev x 45

= 9 mm/min




Kecepatan penghasilan geram

Z = Av

= 0,06 . 0,92

= 0,052

Tabel 4.5 Perhitungan waktu proses sekrap 1

Sekrap

ProsesJumlah proses

Tc total teori (s)

T praktikum (s)

sisi 18 3200

397380398361370

341

342

342


Sekrap

ProsesJumlah proses

Tc total teori (s)

T praktikum (s)

sisi 28 3200

397380398361370341

342

342

A = f.a

= 0,2 . 0,3

= 0,06




Sekrap

ProsesJumlah proses

Tc total teori (s)

T praktikum (s)

sisi 38 3200

397380398361370341

342

342


Sekrap

ProsesJumlah proses

Tc total teori (s)

T praktikum (s)

sisi 38 3200

397380398361370

341

342

342

4.1.5 Proses Gurdi bagian 2

Diketahui :

d = 10 mm

n = 180 rpm

f = 0,25 mm/rev

lw = 30 mm

kr = 600




Vc = 1000

nd m/min

= 1000

1801014,3 m/min

= 5,625 m/min

Gerak Makan (f)

Vf = f . 2n

= 0,25 x 2 x 180

= 90 mm/r

Waktu Makan (tc)

tc = Vf

lt

lt = lv + lw + ln

ln = (d/2)/ tan kr

= (10/2)/ tan 600

= 2,89 mm

lt = 0 + 30 +2,89

= 32,89 mm

tc = 90

89,32

= 0,36 min

= 21,6 x 12

= 259,2

Waktu praktikum: 210 detik



Kecepatan Peghasilan Geram (Z)

Z =4

14,3 2d

1000

vf

= 4

)100(14,3

1000

90

= 78,5(0.09)

= 7,065 mm3/min

= 0,00706 cm3/min

4.1.6 Proses Pembuatan Ulir

a2 = a1 √2 = 0,17

a3 = a1 √3 = 0,207

a4 = a1 √4 = 0,24

a5 = a1 √5 = 0,27

a6 = a1 √6 = 0,30

a7 = a1 √7 = 0,317

a8 = a1 √8 = 0,339

Tc1 = 10 s Tc6 = 10 s

Tc2 = 11 s Tc7 = 10 s

Tc3 = 10,8 s Tc8 = 11 s

Tc4 = 10 s



4.2 Analisa

Dalam pembuatan poros bawah hidrotiller yang telah dilakukan, dapat

diambil beberapa analisis pembahasan sebagai berikut:

4.2.1 Analisa Proses

Dalam pembuatan poros bawah hidrotiller, dilakukan beberapa

proses. Berikut adalah analisa dari setiap proses yang dilakukan dalam

pembuatan poros bawah hidrotiller.

4.2.1.1 Proses Bubut

Pada proses bubut, dalam pembuatan poros bawah

hidrotiller, dilakukan dua jenis proses; yaitu:

a. Proses Facing

Proses facing dilakukan untuk mengurangi panjang dari

benda kerja. Dalam proses ini, kedalaman gerak makan

pahat adalah ke arah dalam dari benda kerja.

Tahap pertama sebelum benda kerja dibubut,langkah

pertama yang dilakukan adalah proses facing dengan

tujuan supaya permukaan sampimg benda kerja jadi lebih

rata dan sesuai dengan panjang yang telah ditentukan

sebelumnya. Pada proses facing pertama didapat hasil

permukaan yang bagus dan rata namun pada facing ke dua

didapat hasail yang sedikit kasar, perbedaan ini dapat kita

lihat dari perbedaan waktu roughing tahap ke-4 proses

kedua yang lebih besar dibanding proses pertama. Hal ini

bisa saja di akibatkan karena ketika dilakukan pemotongan

menggunakan sawing machine,letak benda kerja dan mesin

tidak sesumbu secara sempurna.



b. Turning

Dalam proses turning, yang berkurang adalah nilai dari

diameter benda kerja. hal ini karena gerak makan pahat

kini terjadi kearah sisi lain dari poros.Kecepatan makan

pada saat proses rouging lebih besar dari pada saat

finishing meskipun kecepatan putaran yang diberikan

untuk finishing jauh lebih besar. Hal ini dilakukan untuk

menghaluskan permukaan pada saat finishing, dan juga

untuk menjaga agar pahat tidak patah saat melakukan

proses turning.

Pada proses ini, waktu yang digunakan pada saat

praktikumn lebih banyak dibandingkan pada teori. Proses

roughing pada saat praktikum memerlukan waktu lebih

dari satu menit untuk sekali tahap, namun pada

perhitungan waktu teoritas menunjukan hasil yang jauh

lebih kecil,begitu juga pada finishing. Semua ini berlaku

pada ketiga proses turning diatas.

4.2.1.2 Analisa Proses Drilling

Proses drilling pada pembuatan poros bawah hidrotiller

ini dilakukan dengan menggunakan lathe. Proses ini dilakukan

dengan menggunakan pahat drill, namun mesin yang

digunakan adalah lathe. Pada proses ini, juga dilakukan pada

bagian kanan dan bagian kiri dari benda kerja.

Waktu yang digunakan dalam proses drilling ini

memiliki perbedaan dengan waktu yang tercatat pada saat

praktikum. Namun selisih waktu yang terjadi tidak lah terlalu

besar.



4.2.1.3 Analisis Proses Sekrap

Proses sekrap dilakukan untuk membuat permukaan

prismatik pada benda kerja. Dalam proses ini, kecepatan gerak

pahat yang dipakai adalah 45 langkah/menit. Kedalaman

potong yang dipakai adalah 0,3 – 0,4 untuk proses

rouging,sedangkan finishing tidak dipakai dalam proses ini.

Kedalaman potong terbesar yang dapat digunakan 0,4 karena

mata pahat yang kami gunakan adalah mata pahat HSS(high

speed steel), sehingga tidak dapat menggunakan kedalaman

potong yang terlalu besar, untuk menjaga agar pahat tidak

patah.

Dalam melakukan proses ini, cukup sulit untuk dapat

meletakkan benda kerja pada ragum, hingga pahat tegak lurus

dengan benda kerja. sehingga hal tersebut menyebabkan

beberapa bagian dari benda yang kami buat menjadi tidak rata.

Salah satunya adalah ketidaksamaan ukuran kedalaman bagian

prismatik terhadap bagian silindrik pada tiap sisi. Hal ini

terjadi karena kesalahan dalam meletakkan benda kerja pada

ragum dan tidak eratnya cengkraman ragum pada benda kerja,

sehingga setiap terjadinya hantaman pahat terhadap benda

kerja, benda kerja mengalami dislokasi terhadap ragum, dan

hal ini menyebabkan kesalahan pada pengikisan selanjutnya.

Selain itu, juga terdapatnya bagian yang terpotong pada

silinder tengah poros. Hal ini terjadi akibat adanya kesalahan

pada saat melakukan penyetingan mesin sekrap, yaitu sewaktu

membuat permukaan prismatik pertama di salah satu bagian

poros. Arah pergerakkan meja kerja yang berlawanan terhadap

arah yang seharusnya membuat sisi lain dari benda kerja



menjadi terkikis oleh pahat. Sehingga, pada salah satu bagian

dari silinder tengah menjadi cacat.

Pada proses ini, waktu yang digunakan pada saat praktikum

lebih sedikit dibanding dengan waktu yang telah dihitung pada

teori. Hal ini dikarenakan pada saat penyetelan sekrap dititik

nol(0) tidak pas, selain itu jarak selang antara pahat dan benda

kerja ketika penyekrapan dilakukan berbeda

4.2.1.4 Analisis Proses Pembuatan Ulir

Dalam pembuatan ulir pada praktikum ini, kami

membuat ulir dalam dan ulir luar. Pada pembuatan ulir dalam,

proses yang diguanakan adalah proses tapping. Sedangkan,

proses yang digunakan untuk membuat ulir luar adalah proses

turning, dengan memanfaatkan kecepetan makan yang tinggi

dan putaran spindel yang relatif rendah, sehingga permukaan

yang dipotong menjadi berulir.

Terdapatnya tiga puncak ulir. Hal ini terjadi akibat

adanya kesalahan sewaktu menjalankan pahat pada saat proses

pembuatan ulir luar. Kesalahan yang paling utama adalah tidak

tepatnya penyetelan nilai a yang diberikan, kesalahan ini

dikarenakan pada saat memasukan nilai a ,dua atau tiga angka

dibelakang koma cendrung dibulatkan sehingga tidak tepat

tingkatan yang terbentuk pada ulir itu sendiri mengakibatkan

puncak ulir yang terbentuk lebih dari satu. Ketidaktepatan

timing penjalanan gerak makan pahat dengan putaran spindel

juga menyebabkan terjadinya kesalahan dalam pemotongan,

dan membuat puncak ulir menjadi banyak.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari praktikum teknik manufaktur 1 yang telah dilaksanakan,

disimpulkan :

1. Mesin yang digunakan ketika praktikum :

Mesin gergaji (sewing machine), untuk memotong benda kerja

Mesin bubut (lathe machine), melakukan proses facing,

roughing dan drilling

Mesin sekrap (shapping machine), melakukan proses sekrap

2. Dimensi benda kerja :

Sebelum proses gergaji (sewing) : l = + 5 m, d = 30 mm

Setelah proses gergaji (sewing) : l = 175 mm, d = 30 mm

Ketelitian pemasangan benda kerja pada mesin gergaji sangat baik

sehingga hasilnya sesuai dengan rancangan.

3. Pada mesin bubut dapat diatur :

Jumlah putaran (n)


Kedalaman potong (a)

4. Waktu dari perhitungan pada perencanaan tidak selalu sesuai dengan

waktu sebenarnya ketika percobaan dilakukan

5. Proses sekrap merupakan proses pemesinan dengan waktu terlama.

5.2 Saran

Adapun saran untuk praktikan selanjutnya adalah :

1. Buatlah proses perencanaan, analisa kemungkinan kesalahan, dan

lakukan praktik dengan mengikuti perencanaan yang telah dibuat

sebelumnya.

2. Tingkatkan pemahaman tentang mesin yang akan digunakan untuk

meminimalisir kesalahan saat praktik.



3. Teliti dalam menggunakan alat ukur.

4. Ketika menggunakan alat, selesaikanlah dahulu suatu bagian pada satu

mesin sebelum ke mesin lain.

5. Utamakan keselamatan (safety first) dalama melakukan percobaan

menggukan mesin.

DAFTAR PUSTAKA

Rochim, Taufiq. 1993. Teori Dan Teknologi Proses Pemesinan. Institut

Teknologi Bandung: Bandung

Sato, G.Takeshi dan N.Sugiarto Hartanto. 1992. Menggambar Mesin Menurut

Stadar ISO. PT Pradaya Paramita: Jakarta

Sutanto, Agus. Buku Petunjuk Praktikum Proses Produksi I. 1997. Universitas

Andalas: Padang

LAMPIRAN ALembar Perencanaan Proses

Lembar Analisa Proses

No.Gambar : 1

Aktual Teoritis1 Proses Facing Bagian 1

Facing 1 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 45 9.6Facing 2 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 45 9.6Facing 3 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 45 9.6Facing 4 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 42 9.6

Proses Facing Bagian 2Facing 1 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 44 9.6Facing 2 38.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 44 9.6Facing 3 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 45 9.6Facing 4 34.85 370 0.5 1 150 1 Bubut HSS chuck 45 9.6

2 Proses DrillingBagian A 4.804,00 180 0.25 32.45 1 Bubut HSS chuck 259.2 13.2Bagian B 5.625,00 180 0.25 32.89 1 Bubut HSS chuck 259.2 13.2

3 Proses Roughing Bagian I 1Roughing 1 33.46 370 0.5 1 86 1 Bubut HSS chuck 131 69Roughing 2 33.46 370 0.5 1 86 1 Bubut HSS chuck 130 69Roughing 3 33.46 370 0.5 1 86 1 Bubut HSS chuck 129 69Roughing 4 33.46 370 0.5 1 86 1 Bubut HSS chuck 131 69Roughing 5 33.46 370 0,4 1 86 1 Bubut HSS chuck 131 69Finishing 46.7 540 0.1 0.3 86 1 Bubut HSS chuck 313 31.8

. Proses Roughing Bagian II 1Roughing 1 33.46 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 91 48Roughing 2 33.46 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 90 48Roughing 3 33.46 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 91 48Roughing 4 33.46 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 90 48Roughing 5 33.46 370 0,4 1 60 1 Bubut HSS chuck 91 48Finishing 46.7 540 0.1 0.3 60 1 Bubut HSS chuck 219 22.2

Proses Roughing Bagian 3Roughing 1 30.5 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 128 48Roughing 2 30.5 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 129 48Ruoghing 3 30.5 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 129 48Ruoghing 4 30.5 370 0.5 1 60 1 Bubut HSS chuck 129 48Roughing 5 30.5 370 0.4 1 60 1 Bubut HSS chuck 129 48Finishing 99.09 540 0.1 0.3 60 1 Bubut Carbida chuck 40.42 3

4 Proses sekrap mm/min np(langkah/menit)Sekrap 1 0.92 45 0.3 0.2 60 1 Shaping HSS vice 366.375 3200Sekrap 2 0.92 45 0.3 0.2 60 1 Shaping HSS vice 366.375 3200Sekrap 3 0.92 45 0.3 0.2 60 1 Shaping HSS vice 366.375 3200Sekrap 4 0.92 45 0.3 0.2 60 1 Shaping HSS vice 366.375 3200

Dibuat oleh: Kelompok 17 Diperiksa : Nicko ArnendoTanggal : 23 Desember

2011Lembar 1 dari 1

lembar

Kelompok : 17

Resource

Mesin Pahat Alat BantuWaktu Pemotongan (detik)

Lembar Analisa Proses

No Uraian

Nama Komponen : Poros Bawah Hydrotiller

Nomor Komponen : 1Ukuran Bahan : mm

Kondisi Pemotongan Vc (m/min) n (rpm) a (mm) f(mm/r) lt(mm) Banyak Pemotongan

LAMPIRAN BGambar Teknik

LAMPIRAN CLembar Asistensi

laporan pratikum proses produksi 1

Education