12. bab 2 edit

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gambar

Gambar adalah wadah untuk menuangkan ide-ide.

Gambar 2.1 Contoh Gambar

2.2 Gambar Teknik

Gambar teknik adalah wadah untuk menuangkan ide-ide yang digunakan

oleh engineer.

Gambar 2.2 Contoh Gambar Teknik

Laporan Akhir Proses Manufaktur Kelompok 4

Laboratorium Inti Teknologi Produksi 4

2.2.1 Fungsi Gambar

Fungsi dari gambar sebagai berikut :

1. Menyampaikan informasi

Gambar mempunyai fungsi meneruskan maksud dari perancang dengan

tepat kepada orang-orang yang bersangkutan, kepada perancangan

proses, pembuatan, pemeriksaan, perakitan, dsb.

2. Penyimpanan, pengawetan, penggunaan atau dokumentasi

Gambar merupakan data teknis yang sangat ampuh, dimana teknologi

dari suatu perusahaan dipadatkan dan dikumpulkan.Oleh karena itu

gambar bukan saja diawetkan untuk mensuplai bagian-bagian produk

untuk diperbaiki, tetapi gambar juga diperlukan juga untuk disimpan

dan dipergunakan sebagai bahan informasi untuk rencana-rencana baru

di kemudian hari. Untuk itu diperlukan cara- cara penyimpanan,

modifikasi nomor urut gambar dan sebagainya.

3. Cara penyiapan informasi atau modifikasi

Dalam perencanaan, konsep abstrak yang melintas dalam pikiran

diwujudkan dalam bentuk gambar melalui proses. Pertama-tama

masalah dianalisa dengan gambar, kemudian gambar tersebut diteliti

dan dievaluasi. Proses ini dilakukan berulang-ulang, sehingga dapat

dihasilkan gambar yang sempurna. Sarjana teknik tanpa kemampuan

menggambar akan sulit dalam penyampaian keinginan, maupun dalam

menerangkan hal yang sangat penting.

2.2.2 Garis

Garis merupakan kumpulan dari titik-titik yang menyatu secara kontinu.

1. Garis nyata

Garis nyata adalah garis yang digunakan untuk mengambarkan bagian

yang tampak dari sebuah gambar.

______________________

Gambar 2.3 Garis Nyata



2. Garis gores

Garis gores adalah garis yang digunakan untuk menggambarkan bagian

yang ada dibelakang gambar.

---------------------------------

Gambar 2.4 Garis Gores

3. Garis bergores

Garis bergores adalah garis yang digunakan untuk menerangkan bahwa

gambar tersebut berbentuk silindrik atau titik sumbu dan simetri dari

suatu bidang.

Gambar 2.5 Garis Bergores

4. Garis bergores ganda

Garis bergores ganda adalah garis yang digunakan untuk bagian yang

berdampingan, batas-batas kedudukan benda yang bergerak dll.

Gambar 2.6 Garis Bergores Ganda

Gambar 2.7 Contoh Gambar dengan Penggunaan Jenis-Jenis Garis



Berikut merupakan tabel pembagian garis beserta fungsinya pada

gambar.

Tabel 2.1 Tabel Macam-macam Garis dan Penggunaannya

2.2.3 Proyeksi Gambar

Proyeksi gambar merupakan cara penyajian gambar 3D pada bidang datar

yang dipantulkan.

1. Proyeksi aksonometri

Jika sebuah benda disajikan dalam bentuk proyeksi ortogonal, hanya

sebuah bidang saja yang akan tergambar pada bidang proyeksi.

Seandainya bidang-bidang atau tepi-tepinya dimiringkan terhadap

bidang proyeksi, maka tiga muka dari benda itu akan terlihat serentak



Tabel 2.2 Sudut Proyeksi Aksonometri

a. Proyeksi isometri

Proyeksi isometri merupakan proyeksi dimana pandangan yang

dipilih dari objek diletakkan sedemikian rupa terhadap bidang

proyeksi dimana masing masing bidang membentuk sudut 30

dan skala yang digunakan pada setiap bidang adalah sama atau

sudut antara sumbu satu terhadap sumbu lainya 120

b. Proyeksi dimetri

Proyeksi dimetri adalah proyeksi gambar dimana skala

perpendekan dari dua sisi dan dua sudut dengan garis horizontal

sama

c. Proyeksi trimetri

Proyeksi trimetri adalah proyeksi dimana skala perpendekan dari

tiga sisi dan tiga sudut tidak sama

2. Proyeksi Miring

Proyeksi miring adalah semacam proyeksi sejajar, tetapi dengan garis-

garis proyeksinya miring terhadap bidang proyeksi. Pada proyeksi ini

permukaan depan dari benda sejajar dengan bidang proyeksi vertikal

kemudian tergambar seperti sebenarnya.

3. Proyeksi perspektif

Gambar perspektif adalah gambar yang serupa dengan gambar benda

yang dilihat dengan mata biasa, dan banyak dipergunakan dalam

bidang arsitektur. Jika antara benda dan titik penglihatan tetap

diletakkan sebuah bidang vertikal atau bidang gambar, maka pada



bidang gambar ini akan terbentuk bayangan dari benda tadi, bayangan

ini disebut gambar perspektif.

4. Proyeksi Orthogonal

1. Proyeksi sudut pertama (proyeksi eropa)

Proyeksi sudut pertama disebut juga proyeksi amerika.Proyeksi ini

terletak di kuadran pertama.Proyeksi Eropa ini merupakan proyeksi

yang letak bidangnya terbalik dengan arah pandangannya.

Gambar 2.8 Proyeksi Eropa

Keterangan :

P.A = Pandangan Atas

P.Ki = Pandangan Kiri

P.Ka = Pandangan Kanan

P.Ba = Pandangan Bawah

P.Be = Pandangan Belakang

2. Proyeksi sudut ketiga (proyeksi Amerika)

Proyeksi sudut ketiga disebut juga proyeksi amerika.Proyeksi ini

terletak di kuadran ketiga.Proyeksi Amerika merupakan proyeksi

yang letak bidangnya sama dengan arah pandangannya



Gambar 2.9 Proyeksi Amerika

Keterangan:

P.A = Pandangan Atas

P.Ki = Pandangan Kiri

P.Ka = Pandangan Kanan

P.Ba = Pandangan Bawah

P.Be = Pandangan Belakang

2.2.4 Toleransi

Toleransi adalah batas maksimum dan minimum yang diperbolehkan.

Untuk menghindari keraguan dan untuk keseragaman nilai toleransi

standar telah ditentukan oleh ISO/R286 (ISO System of Limits and Fits-

Sistim ISO untuk Limit dan Suaian). Toleransi standar ini disebut

Toleransi Internasional atau IT

Toleransi dibedakan menjadi 2 yaitu :

1. Toleransi linear

Toleransi linear merupakan toleransi dalam hal ukuran toleransi.

toleransi ukuran merupakan batas-batas penyimpangan ukuran yang di

perbolehkan pada suatu benda kerja sehingga benda kerja memiliki

fungsi tukar.

2. Toleransi sudut

Toleransi sudut merupakan toleransi dalam hal posisi dan betuk.

Toleransi posisi adalah penyimpangan posisi yang diizinkan terhadap

posisi yang digunakan sebagai patokan.



Gambar 2.10 Toleransi secara Umum

Dua benda yang berhubungan mempunyai ukuran-ukuran yang

berbeda sebelum dirakit.Perbedaan ukuran yang diizinkan untuk suatu

pemakaian tertentu dari pasangan ini, disebut suaian. Tergantung dari

kedudukan masing-masing daerah toleransi dari lubang atau poros,

terdapat tiga jenis suaian, yaitu :

1. Suaian longgar (clearance fit)

2. Suaian pas ( transition fit)

3. Suaian paksa (interference fit)

Gambar 2.11 Sistem Suaian



2.3 Proses Produksi

Proses produksi adalah proses mengolah bahan baku menjadi bahan

setengah jadi atau bahan jadi untuk menambah nilai guna. Proses produksi

terdiri dari dua kata, yaitu proses dan produksi. Proses adalah metode

bagaimana sumber-sumber (manusia, mesin, material, energi, teknologi

informasi dan modal) yang dapat diubah menjadi suatu hasil yang

mempunyai nilai guna. Sedangkan produksi adalah suatu kegiatan yang

menciptakan atau menambah nilai guna suatu barang atau jasa.

Material Informasi (IT)

Manusia Modal Mesin

Metoda

Gambar 2.12 Bagan Proses Produksi

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses produksi adalah:

1. Modal(Capital)

Biaya yang diperlukan selama proses produksi berlangsung.

2. Manusia (Man)

Manusia sebagai operator dan pengontrol mesin yang dipakai pada

proses produksi.

3. Material (Material)

Bahan baku yang akan diubah dan diproses menjadi suatu produk.

4. Mesin (Machine)

Alat-alat yang digunakan dalam proses produksi.

5. Metode (Method)

Langkah langkah yang dilakukan selama proses produksi.

6. Informasi (Information)

Informasi yang diperlukan dalam proses produksi agar proses produksi

lebih efisien.

Proses produksi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam yaitu

proses pengecoran (Casting Process), Proses Pembentukan (Forming

Bahan Baku Proses Produksi Produk



Process), Proses Penyambungan (Joining Process), Proses Metalurgi

Serbuk (Powder Metallurgy), Proses Perakitan (Assembly Process), Proses

Perubahan Sifat Mekanik, Proses Polimer, Proses Pemesinan (Machining

Process).

2.3.1 Proses Pengecoran (Casting Process)

Proses pengecoran merupakan proses dengan memanaskan logam sampai

titik melting point, kemudian dimasukkan ke dalam cetakan, setelah dingin

dikeluarkan, sehingga terbentuklah produk.

Gambar 2.13 Proses Pengecoran

2.3.2 Proses Pembentukan (Forming Process)

Proses pembentukan merupakan proses produksi dengan cara memberi

gaya pada material dengan atau tanpa cetakan sehingga terjadi deformasi

plastis dan terbentuk produk yang diinginkan.

Gambar 2.14 Proses Pembentukan



2.3.3 Proses Penyambungan (Joining Process)

Proses penyambungan adalah proses produksi yang menggabungkan dua

material atau lebih dengan atau tanpa menggunakan material penyambung

menjadi suatu produk.

Proses penyambungan dikelompokkan menjadi 3 berdasarkan base dan fill

1. Penyambungan Tetap

Penyambungan permanen adalah penyambungan yang apabila

dipisahkan akan dapat merusak material utama dan material

penyambung. Contoh: penyambungan pada pengelasan, patri, solder,

dan lain-lain.

Gambar 2.15 Proses Penyambungan Mengelas

2. Pemyambungan Tidak Tetap

Penyambungan Non Permanen adalah penyambungan yang dapat

dipisahkan kembali dan tidak merusak komponennya.Contoh:

penyambungan pipa seperti pada contoh dibawah ini.

Gambar 2.16 Penyambungan Pipa



3. Penyambungan Semi Permanen.

Penyambungan semi permanen adalah proses penyambungan yang

apabila dipisahkan tidakakan merusak material utama, contohnya

penyambungan dengan menggunakan soldier dan paku keling.

Gambar 2.17 Penyambungan Semi Permanen dengan Paku Keling

2.3.4 Proses Metalurgi Serbuk (Powder Metallurgy)

Proses metalurgi serbuk adalah proses produksi dengan menggunakan

serbuk logam di tekan (press) didalam cetakan kemudian dipanaskan

hingga suhu dibawah titik melting dan dikeluarkan dari cetakan sehingga

menghasilkan produk yang diinginkan.

Gambar 2.18 Contoh Produk Metalurgi Serbuk



Gambar 2.19 Tahapan Proses Metalurgi Serbuk

2.3.5 Proses Perakitan (Assembly Process)

Proses perakitan adalah proses produksi yang menggabungkan dua

komponen atau lebih sehingga menjadi suatu produk. Perakitan berbeda

dengan penyambungan, proses penyambungan merupakan penyambungan

komponen secara keseluruhan, sedangkan proses perakitan sudah pasti

menghasilkan produk dan masing-masingnya sudah mempunyai fungsi

tertentu.

Gambar 2.20 Proses Perakitan

2.3.6 Proses Perubahan Sifat Mekanik

Proses perubahan sifat mekanik adalah proses produksi untuk mengubah

sifat-sifat mekanik pada material sehingga terbentuk sifat baru.

Proses perubahan sifat mekanik terbagi 2 yaitu :

1. Heat Treatment

Merupakan suatu proses perlakuan thermal pada seluruh bagian logam

bertujuan untuk mendapatkan sifat mekanik yang diinginkan dengan



cara merubah sifat mekanik dengan menerima beban dari seluruh

permukaan.

Gambar 2.21 Proses Heat Treatment

2. Surface Treatment

Merupakan proses produksi yang merubah sifat mekanik dengan

permukaan saja yang menerima beban utama tanpa mengubah sifat

mekanik secara keseluruhan, karena perubahan yang dilakukan hanya

pada bagian yang terkena beban yaitu pada permukaan.

Gambar 2.22 Produk Hasil Surface Treatment

2.3.7 Proses Polimer

Proses polimer adalah proses produksi dengan menggunakan polimer

sebagai material. Polimer adalah gabungan dari monomer-monomer yang

membentuk ikatan hidrokarbon.

Jenis-jenis polimer adalah sebagai berikut

1. Termosetting

Merupakan polimer yang tahan terhadap panas



Contoh : Melamin.

Gambar 2.23 Melamin

2. Termoplastis

Merupakan polimer yang tidak tahan terhadap panas.

Gambar 2.24 Contoh Produk Termoplastis

3. Elastomer

Merupakan polimer yang elastis

Contoh : ban



Gambar 2.25 Produk Elastomer

2.3.8 Proses Pemesinan (Machining Process)

Proses pemesinan merupakan proses produksi yang menggunakan mesin

perkakas dengan memanfaatkan gerak relatif pahat dengan benda kerja

sesuai dengan spesifikasi geometrik sehingga dihasilkan produk dengan

material sisa berupa geram.

2.4 Klasifikasi Proses Pemesinan

Proses pemesinan dapat diklasifikasikan berdasarkan gerak relatif, jumlah

mata pahat yang digunakan, orientasi permukaan, berdasarkan mesin yang

digunakan, dan berdasarkan bentuk pahat yang digunakan.

2.4.1 Berdasarkan Gerak Relatif

1. Gerak potong (cutting movement)

Merupakan gerak relatif antara pahat dan benda kerja sehingga

menghasilkan permukaan baru pada benda kerja.

Gambar 2.26 Gerak Potong

2. Gerak makan (feeding movement)

Merupakan gerak relatif antara pahat dan benda kerja sehingga

menyelesaikan permukaan baru.



Gambar 2.27 Gerak Makan

2.4.2 Berdasarkan Jumlah Mata Pahat yang Digunakan

1. Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools)

Berdasarkan jumlah mata pahat yang digunakan yaitu mata pahat

tunggal, digunakan pada mesin bubut dan sekrap.

Gambar 2.28 Pahat bermata potong tunggal

2. Pahat bermata potong jamak (multiple point cutting tools)

Berdasarkan jumlah mata pahat yang digunakan yaitu mata pahat

tunggal, digunakan pada mesin freis dan gurdi.



Gambar 2.29 Pahat bermata potong jamak

3. Pahat bermata potong tak hingga

Gambar 2.30 Pahat bermata potong tak hingga



Tabel 2.3 Klasifikasi Proses Pemesinan Berdasarkan Jumlah Mata Pahat

No Jenis Proses Jumlah Mata Pahat

1 Proses Bubut (Turning) Tunggal

2 Proses Gurdi (Drilling) Jamak

3 Proses Sekrap (Shapping) Tunggal

4 Proses freis(Milling) Jamak

6 Proses Koter/ pelebaran lubang

(boring)

Jamak

7 Proses Gerinda

(Grinding)

Tak hingga

2.4.3 Orientasi Permukaan

Berdasarkan orientasi permukaan, proses pemesinan dapat diklasifikasikan

menjadi dua macam yaitu :

1. Permukaan berbentuk silindrik/konis

Gambar 2.31 Baut

2. Permukaan berbentuk perismatik

Gambar 2.32 Permukaan Berbentuk Perismatik



2.4.4 Berdasarkan Mesin yang Digunakan

Berikut merupakan klasifikasi proses pemesinan berdasarkan mesin

perkakas yang digunakan. Dalam proses pemesinan perlu diketahui

terlebih dahulu mesin apa yang seharusnya kita gunakan berdasarkan jenis

proses pemesinan yang akan dilakukan.

Tabel 2.4 Klasifikasi Proses Permesinan Berdasarkan Mesin perkakas yang Digunakan

Jenis Proses Mesin yang digunakan

1. Proses Bubut (turning)

2. Proses Gurdi (drilling)

3. Proses Sekrap (shaping,planning)

4. Proses Freis (milling)

5. Proses Gergaji (sawing)

6. Proses Koter/ pelebaran lubang

(boring)

7. Proses Parut (broaching)

8. Proses Gerinda (grinding)

9. Proses Asah (honing)

10. Proses Asah halus (lapping)

11. Proses Asah super halus (super

finishing)

12.Proses Kilap (polishing &

buffing)

1. Mesin bubut (lathe)

2. Mesin gurdi (drilling machine)

3. Mesin sekrap (shaping

machine, planning machine)

4. Mesin freis (freis machine)

5. Mesin gergaji (sawing

machine)

6. Mesin koter (boring machine)

7. Mesin parut (broaching machine)

8.Mesin gerinda (grinding

machine)

9. Mesin asah (honing machine)

10. Mesin asah (lapping machine)

11. Mesin asah super halus ( super

mirror finishing)

12. Mesin pengkilap (polisher &

buffer)

2.4.5 Berdasarkan Bentuk Pahat yang Digunakan

Berdasarkan bentuk pahat yang digunakan, proses pemesinan dibagi

menjadi 3 yaitu :

1. Konvensional

Proses ini merupakan proses pemesinan untuk mengubah suatu produk

dengan menggunakan pahat dalam proses pemotongannya.

Contohnya : proses bubut, freis, dan sekrap.



Gambar 2.33 Proses Bubut

2. Abrasif

Proses ini merupakan proses penggunaan alat yang abrasif untuk

menghasilkan sebuah permukaan yang baik.

Contohnya : gerinda silindrik, gerinda datar dan lain-lain.

Gambar 2.34 Gerinda Silindrik

3. Non Konvensional

Proses non konvensional merupakan suatu proses pemesinan yang

tidak menggunakan mata pahat sebagai mata potong untuk

pemotongan logamnya dan fungsi pahat potong digantikan dengan

adanya energi lain.Contohnya pemanfaatan energi listrik, bahan kimia,

dan tekanan air.



Contoh dari proses non konvensional antara lain :

a. Electrical Discharge Machining (EDM)

Electrical-Discharge Machining merupakan suatu proses

pemesinan yang memanfaatkan beda potensial dan larutan

elektrolik untuk memotong logam.

Gambar 2.35 Electrical Discharge Machining(EDM)

b. Elektro Chemical Machining (ECM)

Electrochemical Machining merupakan suatu proses pemesinan

yang memanfaatkan perbedaan potensial untuk memotong logam.

Gambar 2.36 Proses Elektro Chemical Machining(ECM)

c. Laser Beam Machining.

Laser Beam Machining merupakan suatu proses pemesinan yang

menggunakan energi laser untuk pemotongan logam.



Gambar 2.37 Laser Beam Machining

d. Chemical Milling

Chemical Milling merupakan suatu proses produksi yang

menggunakan reaksi kimia untuk pemotongan logam

Gambar 2.38 Chemical Milling

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.

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.

2.5.1 Proses Bubut ( Turning )

Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian

mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan mesin

bubut. 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 Spindle .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

Bagian-bagian dari mesin bubut :

a. Spindle revolves merupakan lubang tempat pemasangan

pencekam/chuck.

b. Headstock merupakan tempat diletakkannya spindle dan gear box.

c. Tool Post adalah tempat untuk memasang pahat.

d. Feed change gear box merupakan pengatur untuk gerak makan dan

kecepatan potong

e. Lead screw gunanya untuk menggerakkan kereta saat melakukan proses

bubut untuk pembuatan ulir.

f. Carriage sebagai pembawa pahat yang melakukan gerak translasi untuk

melakukan gerak makan.

g. Gearbox adalah tempat lengan pengatur.

h. Bed merupakan tempat landasan mesin sebagai peredam getaran pada

mesin

i. Power unit merupakan kontrol untuk menghidupkan dan mematikan

mesin.

j. Feedrod merupakan poros penghubung untuk gerak makan.



k. Tailstock merupakan kepala lepas tempat letak center dan digunakan

tempat pahat untuk drilling.

Kondisi pemotongan proses bubut dapat dilihat pada Gambar yang

ditentukan sebagai berikut :

Benda kerja :

d0 = Diameter mula-mula ; mm.

dm = Diameter akhir ; mm.

lt = Panjang proses pemesinan ; mm

Pahat :

kr= Sudut potong utama

o= Sudut geram

Mesin bubut :

a = Kedalaman potong ; mm.

f = Gerak makan ; mm/rev.

n = Putaran poros utama (benda kerja) ; r/mm.

Gambar 2.40 Pemotongan Bubut

Jenis perasi bubut berdasarkan posisi benda kerja yang akan dibuat pada

mesin bubut, ada beberapa proses bubut yaitu :

1. Bubut silindris (Turning)

Untuk memotong permukaan benda kerja dengan kedalaman tertentu

yang mana hasilnya berbentuk silindris.



Gambar 2.41 Bubut Silindrik

2. Pengerjaan tepi / bubut muka (Facing)

Pengerjaan tepi adalah apabila permukaan harus dipotong pada

pembubut. Benda kerja biasanya dipegang pada plat muka atau dalam

pencekam. Tetapi bisa juga pengerjaan tepi dilakukan dengan benda

kerja diantara kedua pusatnya. Karena pemotongan tegak lurus terhadap

sumbu putaran maka kereta luncur harus dikunci pada bangku

pembubut untuk mencegah gerakan aksial.

Gambar 2.42 Bubut Muka (Facing)

3. Bubut Alur (Grooving)

Alur (grooving) pada benda kerja dibuat untuk memberi kelonggaran

ketika memasangkan dua buah elemen mesin, membuat baut dapat

bergerak penuh, dan memberi jarak bebas pada proses gerinda terhadap

suatu poros.



Gambar 2.43 Bubut Alur

4. Bubut Ulir (Threading)

Biasanya pembuatan ulir dengan mesin bubut dilakukan apabila hanya

sedikit ulir yang harus dibuat atau dibuat bentuk khusus. Bentuk ulir

didapatkan dengan menggerinda pahat menjadi bentuk yang sesuai

dengan menggunakan gage atau plat pola.

Gambar 2.44 Bubut Ulir

5. Pemotongan (Cut-Off)

Bisa digunakan untuk memotong benda kerja yang berbentuk silindrik.



Gambar 2.45 Bubut Pemotongan (Cut-Off)

6. Meluaskan lubang (Boring)

Proses ini biasanya digunakan untuk menambah diameter lubang yang

telah dibuat.

Gambar 2.46 Proses Boring

Elemen Dasar Proses Bubut

a. Kecepatan potong (Cutting speed )

Vc =1000

.. nd ; m/min

Dimana, d = diameter rata-rata ,yaitu

d = (do + dm)/2 ; mm

b. Kecepatan makan (feeding speed)

Vf = f.n ; mm/min.

c. Waktu pemotongan (depth of cut)

tc = lt / Vf ; min.

d. Kedalaman potong (cutting time)



a = ( dm do ) / 2 ; mm

e. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal)

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

Z = f . a . Vc ; cm3/min

2.5.2 Proses Freis ( Milling )

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.

Gambar 2.47 Mesin Freis

Bagian-bagian mesin freis :

a. Lengan untuk kedudukan penyongkong obor

b. Penyongkong obor

c. Tunas untuk mengerakan meja secara otomatis

d. Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakan otomatis meja

e. Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dengan

perlengkapan mesin

f. Engkol untuk mengerakan meja dalam arah memanjang

g. Tuas untuk mengunci meja

h. Baut menyetel, untuk menghilangkan getaran meja



i. Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah melintang.

j. Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah tegak

k. Tuas untuk mengunci meja

l. Tabung pendukung dengan batang ulir, untuk mengatur tinggi meja

m. Lutut untuk kedudukan alas meja

n. Tuas untuk mengunci sadel

o. Alas meja, tempat kedudukan untuk meja

p. Tuas untuk merubah kecepatan motor listrik

q. Engkol meja

r. Tuas untuk menentukan besarnya putaran spindle/pisau frais

s. Tuas untuk mengatur angka-angka kecepatan spindle/pisau frais

t. Tiang, untuk mengantar turun naiknya meja

u. Spindle, untuk memutarkan arbor dan pisau frais

v. Tuas untuk menjalankan spindle

Jenis pemotongan pada mesin freis adalah sebagai berikut :

1. Pemotong freis biasa

Merupakan sebuah pemotong berbentuk piringan yang hanya memiliki

gigi pada sekelilingnya.

Gambar 2.48 Freis Biasa

2. Pemotong freis samping.

Pemotong ini mirip dengan pemotong datar kecuali bahwa giginya

berada di samping.



Gambar 2.49 Freis Samping

3. Pemotong gergaji pembelah logam.

Pemotong ini mirip dengan pemotong freis datar atau samping kecuali

bahwa pembuatannya sangat tipis, biasanya 5 mm atau kurang.

Gambar 2.50 Proses Pemotongan

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, dan sebagainya.



Gambar 2.51 Freis Bentuk

6. Pemotong proses ujung.

Pemotong ini mempunyai poros integral untuk menggerakkan dan

mempunyai gigi dikeliling dan ujungnya.

Gambar 2.52 Freis Ujung

Gambar 2.53 Proses Freis

Pengelompokan ini berdasarkan posisi dari spindle mesin tersebut, antara

lain:

1. Freis tegak (Face Milling)

Pada freis tegak antara sumbu pahat dan benda kerja tegak lurus.

2. Freis datar (Slab Milling)

Pada freis datar antara sumbu pahat dan benda kerja sejajar.



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.

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.

Tabel 2.5 Perbedaan Up Milling dengan Down Milling

No. Up milling Down milling

1 Gerak pahat berlawanan dengan gerak benda kerj

kerja

Gerak pahat searah dengan benda kerja

2 Kehalusan permukaan kurang baik

Kehalusan permukaan lebih baik

3 Keausan lebih cepat Keausan lambat

4 Gaya yang diberikan lebih besar

Gaya yang diberikan kecil

5 Getaran yang dihasilkan

kecil Getaran dihasilkan besar



Gambar 2.54 Jenis Freis

Beberapa parameter yang dapat diatur pada mesin freis adalah putaran

spindle (n), kecepatan makan (Vf), kedalaman potong (a). Elemen dasar dari

proses freis dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang dapat

diturunkan dari kondisi pemotongan, sebagai 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

ln= panjang pengakhiran ; mm

4. Kecepatan menghasilkan geram

Z = 1000

.. waV f ; cm3 /min

2.5.3 Proses Gurdi (Drilling )

Proses gurdi adalah roses gurdi adalah proses pemesinan yang paling

sederhana di antara proses pemesinan yang lain. Biasanya di bengkel

atau workshop proses ini dinamakan proses bor, walaupun istilah ini

sebenarnya kurang tepat. Proses gurdi dimaksudkan sebagai proses

pembuatan lubang bulat dengan menggunakan mata bor (twist drill).

Sedangkan proses bor (boring) adalah proses meluaskan/memperbesar

lubang yang bisa dilakukan dengan batang bor (boring bar) yang tidak

hanya dilakukan pada mesin gurdi, tetapi bisa dengan mesin bubut,

mesin freis, atau mesin bor.



Gambar 2.55 Mesin Gurdi

Bagian-bagian mesin gurdi

a. Drilling head sebagai kepala drilling tempat gear box

b. Spindle merupakan lubang tempat memasang pencekam

c. Arm merupakan lengan untuk mengatur center pahat pada benda

kerja

d. Base merupakan dasar mesin

e. Table merupakan meja meletakkan benda kerja

f. Handle feeding merupakan handle untuk megatur kecepatan makan

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)

Pengelompokan Mesin Gurdi

Mesin gurdi dapat dikelompokkan berdasarkan konstruksinya :



a. Mesin gurdi portabel / mampu bawa

Gambar 2.56 Mesin Gurdi Portabel

b. Mesin penggurdi teliti :

a. pasangan bangku

b. pasangan lantai

Gambar 2.57 Mesin Gurdi Teliti



c. Mesin penggurdi radial

Gambar 2.58 Mesin Gurdi Radial

d. Mesin penggurdi tegak :

1) tugas ringan

2) tugas berat

3) mesin penggurdi kelompok

Gambar 2.59 Mesin Gurdi Tegak

e. Mesin penggurdi spindle jamak :

1) unit tunggal

2) jenis jalan



Gambar 2.60 Mesin Gurdi Spindle

f. Mesin penggurdi turet

Gambar 2.61 Mesin Gurdi Turet

g. Mesin penggurdi produksi otomatis :

1) meja pengarah

2) jenis jalan

h. Mesin penggurdi di lubang dalam.

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 2.62 Penggurdi Puntir

2. Penggurdi Pistol (gundrill)

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 2.63 Penggurdi pistol bergalur lurus.

3. Penggurdi Khusus

Penggurdi khusus digunakan untuk menggurdi lubang yang lebih

besar yang tidak dapat dilakukan oleh penggurdi puntir.



Gambar 2.64 Penggurdi Khusus Untuk Lubang Besar

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

= 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/gigi



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

.. 2 fVd

; cm3/m

2.5.4 Proses Sekrap ( Shaping )

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.

Gambar 2.65 Mesin Shaping



Bagian-bagian pada mesin sekrap

Keterangan gambar:

1. Tool post/head merupakan pemegang pahat

2. Deep feeding handle merupakan pengatur kedalaman makan

3. Movement wheel merupakan pengatur gerak meja

4. Vise sebagai pengapit benda kerja

5. Base dasar mesin

6. Worktable/Meja kerja sebagai tempat meletakkan benda kerja

7. Ram penggerak tool

Mesin sekrap pada umumnya digunakan untuk :

a. perataan permukaan

b. alur spiral

c. batang gigi

d. celah T, dan lain-lain.

Pengelompokkan Mesin Sekrap

Mesin sekrap dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Pemotong dorong- horizontal

1. Biasa (pekerjaan produksi)

2. Universal (pekerjaan ruang perkakas)

2. Pemotong tarik- horizontal

3. Vertikal

1. Pembuat celah (slotter)

2. Pembuat dudukan pasak (key skater)

Jenis-Jenis Mesin Sekrap

a. Mesin sekrap horizontal

Terdiri dari dasar dan rangka yang mendukung ram horizontal.

Ram yang membawa pahat, diberi gerak bolak balik sama dengan

panjang langkah yang diinginkan. Pemegang pahat peti lonceng

diberi engsel pada ujung atas untuk memungkinkan pahat naik pada

langkah balik sehingga tidak menggaruk benda kerja. Benda

didukung pada rel silang yang memungkinkan benda kerja untuk



digerakkan menyilang atau vertikal dengan atau tanpa pengerak

daya.

b. Mesin sekrap hidrolis

Mesin sekrap hidrolis seperti digerakkan oleh mekanisme lengan

osilasi, tapi penggeraknya adalah rangkaian hidrolis. Salah satu

keuntungan utama dari mesin sekrap ini adalah kecepatan potong

dan tekanan dalam penggerak ram konstan dari awal sampai akhir

pemotongan. Kecepatan potong biasanya ditunjukkan pada

indikator dan tidak memerlukan perhitungan. Perbandingan

maksimum kecepatan balik terhadap kecepatan potong adalah 2 : 1.

c. Mesin Sekrap Potong Tarik

Mesin sekrap vertikal (slotter) digunakan untuk pemotongan dalam

dan menyerut sudut, serta untuk operasi yang memerlukan

pemotongan vertikal karena dudukan yang diharuskan untuk

memegang benda kerja. Operasi dari bentuk ini sering dijumpai

pada pekerjaan cetakan, cetakan logam dan pola logam. Ram mesin

ini beroperasi secara vertikal dan memiliki sifat balik cepat

biasanya seperti pada jenis horizontal. Benda kerja yang akan di

mesin ditumpu pada meja putar yang memiliki gerakan putar

tambahan gerak untuk mesin biasa.

Mesin sekrap terbagi dua macam, yaitu:

1. Mesin Sekrap Meja (planner)

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

seperti pada gambar 2.66



Gambar 2.66 Mesin Sekrap Meja

2. Mesin Sekrap (shaping)

Pada mesin sekrap biasa pahat bergerak bolak-balik, sedangkan

benda kerja diam, seperti pada gambar 2.67

Gambar 2.67 Mesin Sekrap(Shaping)



Proses yang biasa dilakukan pada mesin sekrap (pahat bermata potong

tunggal yang melakukan gerak potong (shaping) atau gerak

makan(planning), kedua gerakan tersebut berupa translasi bertahap).

Proses ini terbagi sebagai berikut:

1. Sekrap (shaping)

2. Sekrap meja (planning)

3. Sekrap alur (sloting)

Beberapa parameter yang dapat dihitung pada proses sekrap adalah:

Pada Benda Kerja :

lw = Panjang pemotongan benda kerja ; mm

Lv = Langkah pengawalan ; mm

Ln = Langkah Pengakhiran ; mm

Lt = Panjang Pemesinan

= lv + lw + ln ; mm

W = Lebar pemotongan benda kerja ; mm

Mesin Sekrap :

f = gerak makan ; mm/langkah

A = kedalaman potong ; mm

Np = jumlah langkah per menit ; langkah/min

Rs = perbandingan kecepatan ;

= Vm = Kecepatan Maju< 1

Vf Kecepatan Mundur

Perhitungan elemen dasar dalam proses menyekrap adalah :

1. Kecepatan potong rata-rata :

v1000.2

)1(. stp Rln ; m / min

2. Kecepatan makan

Vf = f . np ; mm / min

3. Kecepatan menghasilkan geram :

Z = A .V ; cm3/min

dengan :

A = f . a = h . b



4. Waktu pemotongan :

tc = w / Vf ; min

2.6 Pahat

Pahat merupakan alat pemotong pada proses pemesinan. Selain itu pahat

berfungsi sebagai pembentuk dari geometri benda kerja yang diinginkan,

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

potong pahat, sehingga secara lebih rinci bagian-bagiannya dapat

didefenisikan. Dengan mengetahui defenisinya maka berbagai jenis pahat

yang digunakan dalam proses pemesinan dapat dikenal dengan lebih baik.

2.6.1 Bagian bagian Pahat

Gambar 2.68 Bagian-bagian Pahat

Bagian-bagian pahat terdiri dari :

1. Badan

Bagian pahat yang dibentuk menjadi mata potong atau tempat untuk

sisipan pahat

2. Pemegang/gagang

Bagian pahat untuk dipasangkan pada mesin perkakas. Bila bagian ini

tidak ada, maka fungsinya digantikan oleh lubang pahat

3. Sumbu pahat

Garis maya yang digunakan untuk mendefinisikan geometri pahat



4. Dasar (base)

Bidang rata pada pemegang untuk meletakkan pahat sehingga

mempermudah proses pembuatan, pengukuran maupun pengasahan

pahat.

5. Lubang pahat (tool bare)

Lubang pada pahat melalui mata pahat dipasang pada poros utama

(Spindle) atau poros pemegang dari mesin perkakas. Umumnya

dipunyai oleh pahat freis.

2.6.2 Bidang Pahat

1. Bidang geram (A , Face)

Merupakan bidang diatas dimana geram mengalir

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

Merupakan 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 (A Auxiliary/Minor Flank)

Merupakan 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

1. Mata potong utama (S, principal / mayor cutting edge)

Mata potong utama adalah garis perpotongan antar bidang geram

dengan bidang utama.

2. Mata potong bantu (S, auxiliary / minor cutting edge)

Mata potong bantu adalah garis perpotongan antara bidang geram

dengan bidang bantu.



Gambar 2.69 Bentuk Pahat Bubut

2.6.4 Material Pahat

Proses pembentukan geram dengan cara pemesinan berlangsung, dengan

cara mempertemukan dua jenis material. Untuk menjamin kelangsungan

proses ini maka jelas diperlukan material pahat yang lebih unggul daripada

material benda kerja. Keunggulan tersebut dapat dicapai karena pahat

dibuat dengan memperhatikan berbagai segi, yaitu :

1. Kekerasan yang cukup tinggi melebihi kekerasan benda kerja

2. Keuletan yang cukup besar untuk menahan beban 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 :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 untuk

memperkecil laju keausan akibat mekanisme difusi.

Berdasarkan material pahat dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

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 2.70 Pahat Baja Karbon

2. HSS (High Speed 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 perlakuan 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,

dan sekrap.



Gambar 2.71 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 :

a. 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.

b. Chromium (Cr)

Menaikkan hardenability dan hot hardness. Crom merupakan

elemen pembentuk karbida akan tetapi Crom menaikkan

sensitivitas terhadap over heating.

c. Vanadium (V)

Menurunkan sensitiviitas terhadap over heating serta

menghaluskan ukuran butir. Juga merupakan elemen pembentuk

karbida.

d. 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 sensitif terhadap over heating hangusnya ujungujung yang

runcing seewaktu dilakukan proses Heat treatment.



e. Cobalt (Co)

Bukan elemen pembentuk karbida. Ditambahkan dalam HSS untuk

menaikkan Hot hardness dan tahanan keausan. Ukuran butir

menjadi lebih halus sehingga ujung ujung yang runcing tetap

terpelihara selama heat treatment pada temperatur tinggi.

3. 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 2.72 Pahat Karbida

Ada 3 jenis utama pahat karbida sisipan yaitu :

a. Karbida tungsten (campuran WC dan Co)

b. Karbida tungsten paduan

c. Karbida lapis (Coated Cemented Carbides

4. 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 2.73 Pahat Keramik

5. 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. 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.

Gambar 2.74 Pahat Berbahan Dasar CBN (Cubic Boron Nitrides)



6. 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 2.75 Pahat Berbahan Dasar Intan

2.6.5 Umur Pahat

Keausan pahat akan tumbuh atau membedar dengan bertambahnya waktu

pemotongan sampai pada suatu saat pahat yang bersangkutan dianggap

tidak dapat digunakan lagi karena telah ada tanda-tanda tertentu yang

menunjukkan bahwa umur pahat telah habis.Semakin besar

keausan/kerusakan yang diderita pahat maka kondisi pahat akan semakin

krits. Jika pahat tersebut masih tetap digunakan maka pertumbuhan

keausan akan semakin cepat dan pada suatu saat ujung pahat sama sekali

akan rusak. Keausan pahat akan menimbulkann efek samping yaitu:

a. Kenaikan gaya potong

b. Getaran/chatter

c. Penurunan kehalusan permukaan hasil pemesinan



d. Perubahan dimensi/geometri produk

Umur pahat berdasarkan rumus Taylor,

VcTn = Ctvb f-pa-q

Keterangan :

Vc = kecepatan potong ; m/min.

Ctvb = konstanta keausan.

Tn = Umur Pahat

f = Gerak Makan

a = Kedalaman Potong

Berdasarkan rumus Taylor yang mempengaruhi umur pahat adalah:

1. Terutama oleh kecepatan potong

Sehingga untuk setiap kombinasi pahat dan benda kerja ada suatu

kecepatan potong moderat sehingga umur pahat jadilebih lama.

(misal:pahat HSS dengan material baja,kecepatan potong moderat

sekitar 20 m/min).

2. Material yang dipakai (faktor n)

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

Keausan pada pahat sering kali terjadi karena adanya keausan secara

bertahap membesar pada bidang aktif pahat.

Berikut macam-macam keausan pahat berdasarkan tempat terjadinya:

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

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

3. Keausan ujung - Disebabkan karena kedalaman makan yang berlebihan.

Berikut macam-macam penyebab terjadinya keausan pada pahat

1. Keausan adhesive ( Adhesive wear)

Terjadi bila kontak permukaan dari dua material atau lebih

mengakibatkan adanya perlekatan satu sama lainnya (adhesive) serta

deformasi plastis dan pada akhirnya terjadi pelepasan / pengoyakan

salah satu material.



2. Proses Abrasif

a. Adanya partikel yang keras pada benda kerja yang menggesek

bersama aliran material benda kerja pada bidang geram dan bidang

utama pahat.

b. Penyebab keausan pahat dan tepi

c. Pada pahat HSS, proses abrasif dominan pada kecepatan potong

rendah (10-20 m/min)

d. Pada pahat karbida, proses abrasif tidak dominan karena pahat

karbida yang sangat keras.

3. Gouging

Keausan ini terjadi akibat interaksi permukaan dimana permukaan yang

mengalami beban berulang akan mengarah pada pembentukan retak-

retak mikro. Retak-retak mikro tersebut pada akhirnya menyatu dan

menghasilkan pengelupasan material.

4. Proses Difusi

a. Perpindahan atom metal dari daerah konsentrasi tinggi ke

konsentrasi rendah karena material pengikat melamah pada

temperatur yang tinggi.

b. Pada HSS , atom Fe dan C terdifusi sehingga Fe3C terkelupas

c. Pada pahat karbida Co sebagai pengikat karbida terdifusi

d. Penyebab keausahan kawah

5. Keausan Oksidasi/Korosif (Corrosive wear)

Proses kerusakan dimulai dengan adanya perubahan kimiawi material di

permukaan oleh faktor lingkungan.

6. Keausan Erosi ( Erosion wear )

Proses erosi disebabkan oleh gas dan cairan yang membawa partikel

padatan yang membentur permukaan material. Jika sudut benturannya

kecil, keausan yang dihasilkan analog dengan abrasif.

2.7 Mekanisme Terbentuknya Geram

Mekanisme terbentuknya geram ada dua teori yaitu teori lama dan teori

baru.



2.7.1 Teori Lama

Geram terbentuk dari retak mikro (micro crack) tepat pada ujung mata

pahat pada awal proses pemotongan. Ketika tekanan dari pahat semakin

bertambah maka retak akan mengalir ke depan hingga akhirnya sisa

pemotongan muncul yang disebut dengan geram

Gambar 2.76 Pembentukan Geram Teori Lama

2.7.2 Teori Baru

Tekanan yang diberikan pahat kepada beban kerja menimbulkan tegangan

pada benda kerja. Jika tegangan ini lebih bedar dari keuletan benda kerja

maka akan terjadi deformasi plastis yang jika terus berlanjut akan

membuat bagian benda kerja terpisah. Bagian benda kerja yang terpisah

inilah yang disebut dengan geram.

Gambar 2.77 Pembentukan Geram Teori Baru



2.8 Fluida Pendingin (Coolant)

Fluida pendingin (coolant) merupakan cairan yang digunakan dalam

proses pemesinan.Cairan pendingin perlu dipilih 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.

2.8.1 Fungsi Coolant

Fungsi dari coolant secara umum adalah sebagai berikut :

1. Menurunkan temperatur pahat pada saat pemotongan

2. Menurunkan gaya potong.

3. Memperpanjang umur pahat

4. Melumasi elemen pembimbing (ways)

5. Memperhalus atau memperbaiki kualitas permukaan benda kerja.

6. Membersihkan geram dari bidang geram pada saat proses pemotongan.

7. Proteksi korosi pada permukaan benda kerja yang baru terbentuk.

8. Mengurangi gesekan antara geram, pahat, dan benda kerja.

9. Sebagai pelumas.

2.8.2 Jenis-Jenis Coolant

Jenis coolant secara umum terbagi 2 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.

Berdasarkan komposisi fluida pendingin (coolant) yang biasa dipakai

dalam proses pemesinan dapat dikategorikan dalam empat jenis

utama,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 (520

m)unsurpengemulsiditambahkan dalam minyak yang kemudian

dilarutkan dalam air.Bila ditambahkan unsure 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 penuruntegangan 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 seperti terlihat pada

Gambar. 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.



2.8.3 Cara Pemakaian Coolant

Cara pemakaian coolant adalah sebagai berikut :

1. Manual

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.

2. Dikucurkan/dibanjirkan

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 Coolant Pada Mesin Pfauter

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. Spindle mesin perkakas

dirancang khusus karena harus menyalurkan cairan pendingin ke

lubang pada pahat.



Gambar 2.79 Pahat Gurdi (Jenis End Mill )

4. Dikabutkan

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) 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.



Gambar 2.80 Pemakain Coolant dengan Cara di Kabutkan

2.8.4 Pemeliharaan Coolant

Cara pemeliharan coolant yaitu dengan memerhatikan beberapa hal berikut

ini

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 juga akan menaikkan ongkos

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 (4-6 bulan).

2.9 Snei dan Tapping

Snei dan tapping dilakukan bertujuan untuk membuat ulir dalam dan ulir

luar dari benda kerja yang telah dilubangi oleh mesin bubut.



2.9.1 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.

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

putaran untuk memutuskan geram dari proses snei.

5. Teruskan proses snei sampai panjang ulir yang diinginkan.

Gambar 2.81 Alat Snei



Gambar 2.82 Proses Snei

2.9.2 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.

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. Mengetap 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.

Gambar 2.83 Pahat Tapping

Gambar 2.84 Proses Tapping

Documents

12. bab 2 edit