Analisa Pahat3

8/14/2019 Analisa Pahat3

1/6

PENGARUH GEOMETRI PAHAT BUBUT (HSS) TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

PADA PEMBUBUTAN BAHAN BAJA (STEEL) UNTUK JENIS PEMBUBUTAN AKHIR

Syamsul Rizal, Fatahul Arifin

Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya PalembangJalan Srijaya Negara, Palembang 30139

ABSTRAK

Pada pembubutan ada dua macam yaitu kasar dan akhir (finishing), pada pembuatan akhir ini

dilakukan untuk mendapatkan hasil pembubutan sesuai dengan nilai kekasaran yang diinginkan, untuk itu

faktor yang sangat dominan yang sering dijumpai yaitu dengan membentuk geometri pahat dengan bentuk

tertentu. Dalam prakteknya pahat yang dapat diubah bentuk geometrinya adalah pahat jenis HSS (HighSpeed Steel). Penelitian ini dilakukan seberapa besar pengaruh dari bentuk sudut pahat (geometrinya)

terhadap kekasaran permukaan dari bahan baja. Bahan yang digunakan dalam pengujian ini ada bahan baja

ST 37, ST 42, dan ST 60. Sudut pahat yang yang di buat bervariasi sesuai dengan standar yang telah

ditetapkan yaitu antara 8 20o. Hasil dari penelitian ini ternyata untuk bahan ST 37 pengerjaan yang

mempunyai tingkat kehalusan yang tinggi adalah 12o

, 16o

, ST 42 adalah 10o

, 12o

dan ST 60 adalah 10o

,12o. Nilai kekasaran maksimum yang dapat dicapai dari semua geometri pahat yang dibuat sesuai dengan

apa yang di rekomendasikan yaitu N6 sampai dengan N8.

Kata kunci: Geometri, Pahat, Kekasaran, HSS.

PENDAHULUAN

Proses pembubutan adalah suatu proses

pengurangan material untuk membentuk suatu

produk dengan cara pemutaran benda kerja.

Dalam proses ini akan terdapat pengaruh dari proses pemakanan itu sendiri terhadap benda

kerja. Dimana ini akan berpengaruh kepada

kekasaran permukaan benda kerja itu.

Dengan adanya hal tersebut banyak

operator/pengusaha kecil yang bergerak

dibidang jasa pembubutan sering melakukan hal

yang biasa dilakukan yaitu dengan cara merubah

posisi pahat baik itu pada tool post atau eretan

atas atau juga menggantikan pahat tersebut

untuk mendapatkan kekasaran permukaan benda

yang akan dibubut sesuai dengan keinginan.

Diantara cara tersebut yang perlu

diperhatikan adalah geometri pahat, sebab ada bagian dari geometri pahat itu yang boleh

diubah-ubah sehingga hasil dari kekasaran

permukaan pembubutan benda kerja akan

didapat nilai maksimal.

Oleh karena itu, peneliti sebagai salah

seorang yang telah melibatkan diri di bidang

keteknikan merasakan perlu untuk melakukan

penelitian tentang pengaruh dari perubahan

seometri pahat bubut khususnya bahan HighSpeed Steel (HSS) terhadap pengaruh kekasaran

permukaan pada pembubutan benda kerja

dengan material baja karbon rendah dan

menengah pada proses akhir (finishing proses)yang mana dalam penelitian ini putaran dari

mesin bubut tetap (konstan) tetapi hanya

geometrinya yang berubah.

Berdasarkan pengamatan yang pernah

peneliti lakukan selama ini di lapangan, untuk

memperoleh suatu kekasaran permukaan

tertentu biasanya para operator yangmengerjakan jasa pembubutan hanya akan

melakukan perubahan terhadap posisi dari pahat

atau melakukan perubahan pahat dengan pahat

yang baru yang lebih tajam tanpa merubah

geometri pahat. Oleh sebab itu penulis tertarik

untuk meneliti seberapa besar pengaruh

perubahan geometri pahat terhadap hasil

pembubutan.

Adapun tujuan dari penelitian ini

adalah untuk mendapatkan geometri yang

terbaik pada proses permesinan dengan mesin

bubut, sehingga nantinya dapat meningkatkan

effisiensi kerja.

Manfaat Hasil Penelitian

Dengan menganalisa hasil dari

pengamatan dan pengolahan data yang

didapat di lapangan diharapkan dapat:

1. Memberikan suatu tabel acuan agar dapatdigunakan untuk mendapatkan nilai

kekasaran maksimum bila menggunakan

geometri tertentu.

2. Meningkatkan effisiensi kerja baik bagi

operator mesin bila nilai kekasaran dapatdicapai tanpa merubah posisi pahat atau

menukar pahat menjadi yang lebih tajam.


2/6

TINJAUAN PUSTAKA

High Speed Steel(HSS) adalah salah satubahan pahat bubut yang banyak digunakan oleh

operator untuk membubut baja karbon rendah

atau medium. HSS ini Mempunyai kemampuan

potong pada kecepatan yang tinggi dan mampu

kerja pada suhu yang tinggi. Bahan pahat HSS

juga dapat dengan mudah di bentuk menjadi

pahat potong proses yang rumit/proses pabrik

cukup hanya di bentuk dengan mesin gerinda

duduk kasar dibandingkan dengan yang lain

seperti carbide, widia.

Adapun bentuk geometri pahat yang

akan dibuat seperti pada gambar 1 dan

rekomendasi bentuk seperti pada table 1 dan

kemampuan maksimum dari mesin bubut yang

dapat dilakukan dalam proses permesinan untuk

kekasaran permukaan adalah 0,8 mikron.(sesuai

dengan gambar 2).

Gambar 1. Geometri Pahat Bubut

Operation

Kekasaran Permukaan (micron)

25 1

2.5

6

.25

3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0

.05

0.025

Gergaji,

Pemotongan las

Gerinda Tangan

Pengikiran,amplas

Bubut

Shaping, Milling

Pengeboran

Surface Grinding

Cylindrical Grind.

Honing,Lapping

Polishing

Super Finishing

Bulfing


3/6

Gambar 2. Kemampuan Proses Mesin Untuk Kekasaran Permukaan(P.N. Rao, 2000)

Tabel 1. Sudut pahat yang direkomendasikan untuk pahat potong Bahan HSS(P.N. Rao, 2000)

Material

Benda

Kerja

Sudut

tatal

belakan

g

Sudut

tatal

samping

Sudut

relief

samping

Sudut

relief

depan

Sudut

potong

samping

Sudut

potong

akhir

Baja 8 - 20 8 20 6 6 10 15

Cast steel 8 8 6 6 10 15

Cast Iron 0 4 6 6 10 15

Kuningan 4 4 6 6 10 10

Stainless 8 - 20 8 20 6 6 10 15

Untuk mendapatkan tingkat kekasaran

yang ideal pada proses pembubutan disamping

memperhatikan kecepatan putar mesin juga

harus memperhatikan dimensi pahat.

Kekasaran permukaan juga dipengaruhi

oleh getaran mesin, ketidak telitian alat potong,

kerusakan struktur material ini seperti diketahui

ketika dipotong dengan kecepatan potong

rendah. Untuk hasil kekasaran permukaan yang

baik sebaiknya peralatan harus tajam (Makmur

dan Taufikurrahman, 2005).

Metodologi yang diaplikasikan pada penelitian ini menitik beratkan pada proses

penggerindaan yaitu dengan memvariasikan

geometri pahat dan kecepatan potongnya tetap

sehingga akan didapat hubungan korelasi antara

kekasaran dan material.

Pengolah Data Pengujian Kekasaran

Rancangan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah dengan membandingkan

hasil dari semua data yang didapat dan telah

diolah dengan perhitungan sebagi berikut :

1. Kekasaran Rata-rata sementara (Ras), yaitu

dihitung rata-rata kekasaran pada tiap lokasi

uji.

=

=n

i

Rain

Ra1

1

2. Kekasaran Rata-rata (Ra), yaitu rata-rata

dari nilai kekasaran rata-rata sementara.

nsiPengujiaJumlahLoka

ararataSementiRataJumlahNilaRa

=

3. Interval kekasaran, yaitu menyatakan nilai

kekasaran terendah sampai pada nilai

tertinggi rata-rata dari permukaan bahan uji

Ra - Z/2/ N1/2 < Ra < Ra + Z/2/ N

1/2

Dimana :

Z/2 = Nilai yang diperolah dari tabel

normal

= Besarnya kesalahan yang

diijinkan

100 - = tingkat keyakinan (76 98) %

= { Ra /N ( 1 Ra/N) }1/2

(standardeviasi)


4/6

N = Jumlah titik uji keseluruhan

n = Jumlah titik uji pada tiap lokasi uji.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Permukaan yang terjadi dari prosespemmbubutan akan mengalami suatu perubahan

atau penyimpangan, penyimpangan ini terjadi

akibat dari bentuk pahat yang dibuat dan juga

putaran benda kerja yang tidak sesuai.

Pembubutan ini merupakan salah satu

proses permesinan yang merupakan salah satu

teknologi yang banyak digunakan di industri,

sehingga sampai sekarang ini banyak sekali

dilakukan pengujian untuk memdapatkan hasil

permukaan potong yang sempurna. Dengan

melakukan pengujian ini diharapkan dapat

menghasilkan kualitas pembubutan yang

optimal dari perubahan geometri pahat.Dalam pengujian dilakukan terhadap 3

macam jenis material baja yaitu ST 37, ST 42,

ST 60, Dan bentuk geometri pahatnya dibentuk

bervariasi yaitu 8,10; 8,12; 8,14; 10,12; 10,14;

12,12; 12,14; 12,16; 14,12; 16,20. dan pengujian

yang dilakukan sebanyak 30 kali, setiap bahan

uji sebanyak 10 kali pembubutan dengan

geometri pahat yang berbeda.

Setelah dilakukan proses pembubutan

material diuji kekasaran permukaannya dimana

panjang setiap kali pengujian adalah 20 mm, dan

untuk benda uji dilakukan 4 kali pengujian maka

titik ujinya adalah 84 buah.

Bila N = 84 titik uji maka N = 9,17 dan Z/2

= 1,95.

Nomor Percobaan 1 sampai dengan 10 untuk

bahan baja ST 37.


bahan baja ST 42.


bahan baja ST 60.

Tabel 2. Hasil Perhitungan Percobaan Dengan Tingkat Keyakinan 95% dan Jumlah Titik Uji 84 Titik.

No.Perco

baanRas1 Ras2 Ras3 Ras4 Ra

Ra/N

(X)

(1-Ra/N)

(Y)X.Y

Z/2

/ N

(A)

Ra+A Ra- A

1 1,71 1,65 1,86 2,08 1,83 0,022 0,9783 0,0213 0.1458 0,0310 1,8610 1,79902 1,73 1,44 1,63 1,44 1,56 0,019 0,9814 0,0182 0.1350 0,0287 1,5887 1,5313

3 1,71 1,58 1,64 1,74 1,67 0,020 0,9801 0,0195 0,1396 0,0297 1,6997 1,64034 1,60 1,66 1,62 1,74 1,67 0,020 0,9804 0,0193 0,1388 0,0295 1,6795 1,6205

5 1,52 1,76 1,72 1,88 1,72 0,021 0,9795 0,0201 0,1417 0,0301 1,7501 1,6899

6 1,78 1,50 1,60 1,71 1,65 0,020 0,9804 0,0192 0,1387 0,0295 1,6795 1,62057 1,63 1,34 1,71 1,62 1,58 0,019 0,9813 0,0184 0,1356 0,0288 1,6088 1,55218 1,71 1,60 1,34 1,22 1,47 0,017 0,9825 0,0172 0,1311 0,0279 1,4979 1,4421

9 1,55 1,56 1,85 1,67 1,66 0,020 0,9803 0,0194 0,1391 0,0296 1,6896 1,630410 1,66 1,80 1,61 1,40 1,62 0,019 0,9807 0,0189 0,1375 0,0292 1,6492 1,6308

11 1,81 1,48 1,74 1,46 1,62 0,019 0,9807 0,0189 0,1375 0,0292 1,6492 1,630812 1,67 1,60 1,51 1,57 1,59 0,019 0,9811 0,0185 0,1362 0,0290 1,6190 1,5610

13 1,76 1,56 1,57 1,62 1,63 0,019 0,9806 0,0190 0,1378 0,0293 1,6593 1,600714 1,58 1,46 1,66 1,58 1,57 0,019 0,9813 0,0183 0,1354 0,0288 1,5988 1,5512

15 1,61 1,49 1,55 1,31 1,49 0,018 0,9823 0,0174 0,1320 0,0281 1,5181 1,461916 1,63 1,67 1,57 1,74 1,65 0,020 0,9803 0,0193 0,1388 0,0295 1,6795 1,6205

17 1,49 1,57 1,71 1,60 1,59 0,019 0,9811 0,0186 0,1363 0,0290 1,6190 1,571018 1,74 1,53 1,57 1,55 1,60 0,019 0,9810 0,0187 0,1367 0,0291 1,6291 1,520919 1,63 1,45 1,51 1,51 1,53 0,018 0,9818 0,0178 0,1336 0,0284 1,5584 1,5016

20 1,58 1,54 1,48 1,47 1,52 0,018 0,9819 0,0177 0,1332 0,0283 1,5483 1,491721 1,65 1,50 1,76 1,65 1,64 0,020 0,9805 0,0191 0,1384 0,0294 1,6694 1,610622 1,75 1,59 1,55 1,64 1,63 0,019 0,9806 0,0190 0,1379 0,0293 1,6593 1,6007

23 1,75 1,75 1,74 1,62 1,72 0,020 0,9795 0,0200 0,1415 0,0301 1,7501 1,689924 1,67 1,51 1,69 1,55 1,60 0,019 0,9809 0,0187 0,1368 0,0291 1,6291 1,5709

25 1,71 1,59 1,63 1,63 1,64 0,020 0,9805 0,0192 0,1384 0,0294 1,6694 1,610626 1,68 1,77 1,64 1,71 1,70 0,020 0,9797 0,0198 0,1409 0,0300 1,7300 1,6700

27 1,70 1,73 1,59 1,30 1,58 0,019 0,9812 0,0185 0,1358 0,0289 1,6089 1,551128 1,73 1,60 1,58 1,72 1,65 0,020 0,9803 0,0194 0,1386 0,0296 1,6896 1,6205

29 1,72 1,59 1,69 1,60 1,65 0,020 0,9804 0,0192 0,1386 0,0295 1,6795 1,620530 1,74 1,38 1,66 1,59 1,59 0,019 0,9810 0,0186 0,1364 0,0290 1,6190 1,5610

Dari tabel 2 ini maka bila dibuat

grafiknya untuk memudah melihat tingkatkekasaan rata-rata (Ra) yang telah ditambah

dengan penyimpangan yang terjadi (Ra + A)

untuk tiap material uji dan dapat dilihat darigambar-gambar di bawah ini:


5/6

0.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

1.6000

1.8000

2.0000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Percobaan

NilaiKekasaran Ra+A

Ra-A

Gambar 3. Tingkat Kekasaran Untuk Material

ST 37

Untuk pengujian dengan material uji

ST 37 penyimpangan yang terjadi untuk tiap perubahan geometri pahat dapat dilihat dari

gambar 3 yaitu kisaran (Ra+ A) antara 1,8610

sampai 1.4979 dan (Ra-A) antara 1,7990 sampai

1,4421.

1.3500

1.4000

1.4500

1.5000

1.5500

1.6000

1.6500

1.7000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Percobaan

NilaiKekasaran Ra+A

Ra-A


ST 42

Pada material uji ST 42 terjadi

penurunan nilai kekasaran untuk geomeri pahat

yang digunakan yaitu kisaran (Ra+A) antara

1,6795 sampai 1.5181 dan (Ra-A) antara 1,6205

sampai 1,4619 (gambar 4).

1.4500

1.5000

1.5500

1.6000

1.6500

1.7000

1.7500

1.8000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Percobaan

NilaiKekas

aran Ra+A

Ra-A


ST 60

Sedangkan nilai kekasaran juga terjadi penurunan untuk material ST 60 (gambar 5)

yaitu pada kisaran (Ra +A ) antara 1,7501

sampai 1,6291 dan (Ra A) antara 1,6899

sampai 1,5709.

Dari ketiga grafik diatas maka terlihat

bahwa terjadi perubahan yang signifikan untuk

tiap-tiap geometri pahat yang digunakan pada

masing-masing bahan uji. Ini berarti bahwa

pengaruh dari bahan uji yang dibubut tiga ada

hubungan dengan geometri pahat.

0.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

1.6000

1.8000

2.0000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Percobaan

NilaiKekasaran

Ra + A

untuk ST 37

Ra - A

untuk ST 37

Ra + A

untuk ST 42

Ra - A

untuk ST 42

Ra + A

untuk ST 60

Ra - A

untuk ST 60

Gambar 6. Grafik Kekasaran Benda Uji

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

a. Ternyata Pengubahan geometri pahat ada pengaruh terhadap kekasaran permukaan,

tetapi ternyata dengan sudut yang besar

belum tentu mendapatkan kehalusan

permukaan yang tinggi ini terlihat dari

gambar 3, 4, 5 ini terihat bahwa tingkatkekasarannya adalah untuk ba.


6/6

b. Adapun untuk kehalusan permukaan benda

uji yang telah dibubut adalah sebagai

berikut:

- ST 37 Pengerjaan pahat dengan sudut

12,16


10,14


10,12

c. Nilai kekasaran maksimum yang dapat

dicapai dari semua geometri pahat yang

dibuat sesuai dengan yang

direkomendasikan yaitu antara N6 sampai

dengan N8.

Saran

Pada penelitian ini mesin yang

digunakan adalah mesin bubut kovensional yangdikontrol oleh kemampuan operator dan

pengaruh pahat sangat berpengaruh terhadap

kekasaran permukaan bila pahatnya mengalami

keausan atau tumpul segera diasah kembali agar

kekasaran yang diinginkan dapat dicapai, tetapi

hal itu jangan sering dilakukan karena ini akan

menyebabkan efisien kerja kita berkurang.

DAFTAR PUSTAKA

BH. Amstead, Bambang Priambodo. 1995.

Teknologi Mekanik II. Erlangga. Jakarta.

Harun. 1990. Alat-alat perkakas 3 (Pengerjaan

Penyayatan). Bina Cipta. Jakarta.

Makmur dan Taufikurrahman. 2006. Pengaruh

Variasi Putaran, Kecepatan Putar Benda

serta Kecepatan Meja terhadap Nilai

Kekasaran Benda Kerja pada Proses

Penggerindaan Silinder. Teknika. Volume

XVI No. 1 hal 5- 10, ISSN: 0854-3143

Politeknik Negeri Sriwijaya, Palembang

PN. Rao. 2000. Manufacturing Technology

Metal Cutting And Machine Tool. MacGraw-Hill, International Edition,

Singapore.

R. Thomas Wringt. 1990. Process ofManufacuring. The Goodheart Willcox

ompany. Inc. USA

Sarjono. 1978. P dan K. Teknologi Mekanik II.

Jakarta.

Documents

Analisa Pahat3