BAB I

PENDAHULUANPada bab pendahuluan ini akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan, manfaat, batasan dan asumsi dalam Praktikum Proses Manufaktur.1.1 Latar Belakang

Manufaktur adalah proses keindustrian untuk membuat suatu barang dari bahan baku melalui proses teknologi. Sedangkan sistem manufaktur adalah rangkaian aktivitas manusia yang meliputi desain, pemilihan material, perencanaan, proses produksi, pengendalian kualitas, manajerial dan pemasaran dari manufaktur. Jadi, sistem manufaktur merupakan hasil interaksi antara mesin dengan manusia. Interaksi ini bertujuan untuk menghasilkan produk yang menjadi kebutuhan manusia. Untuk menjadi suatu produk, bahan mentah perlu melalui sebuah proses yang disebut proses manufaktur. Proses manufaktur adalah rangkaian kegiatan yang melibatkan mesin, energi, dan tenaga kerja untuk mengkonversi suatu bahan mentah menjadi produk yang bernilai lebih tinggi.

Untuk mendapatkan sebuah produk yang berkualitas tinggi, di dalam dunia manufaktur ada cara untuk mempermudah dalam melakukan hal tersebut. Maka, dibuatlah mesin mesin yang dapat melakukan pemakanan benda kerja secara cepat, tepat, dan konstan. Saat ini terdapat bermacam macam mesin yang digunakan dalam proses manufaktur. Seperti mesin bubut, mesin frais, mesin drill, mesin broaching.

Mesin bubut adalah suatu mesin yang membentuk benda kerja dengan cara menyayat, dimana gerak utamanya adalah gerak rotasi benda kerja dan gerak pemakanannya adalah gerak translasi pahat ke kiri dan kekeanan searah dengan sumbu mesin bubut sebagai gerak bantu. Pergerakan pahat kekiri dan kekanan merupakan fungsi utama mesin bubut untuk pengerjaan silindris. Pahat juga bisa bergerak untuk facing (menghasilkan permukaan rata pada sisi datar dari silinder).

Melalui praktikum ini, mahasiswa diharapkan mampu mengoperasikan dan memahami fungsi dari mesin bubut. Sehingga praktikan dapat berguna di kehidupan bermasyarakat baik dalam merencanakan, memperbaiki, melaksanakan, dan mengendalikan suatu sistem kerja. Dalam Praktikum Proses Manufaktur ini, dibuat poros bertingkat yang dikerjakan dengan mesin bubut dengan bahan alumunium. Poros bertingkat dibuat dengan menggunakan teknik turning dan chamfering.

1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari Praktikum Proses Manufaktur adalah :1. Agar praktikan dapat mengenal dan memahami prinsip kerja dan fungsi dari mesin bubut.

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

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

1.3 Manfaat Praktikum

Adapun manfaat dari Praktikum Proses Manufaktur adalah :1. Praktikan dapat mengenal dan memahami prinsip kerja dan fungsi dari mesin bubut.

2. Praktikan dapat mengoperasikan dan mampu membuat benda kerja dengan mesin bubut.

3. Praktikan dapat melakukan analisa terhadap proses permesinan dengan mesin bubut.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan dari praktikum ini adalah :

1. Bahan yang digunakan adalah alumunium.

2. Dimensi benda kerja dalam satuan milimeter.

1.5 AsumsiAsumsi yang digunakan pada praktikum ini adalah :

1. Mesin bubut dapat bekerja dengan baik.

2. Material yang digunakan selalu tersedia di Laboratorium Sistem Manufaktur.BAB II

TINJAUAN PUSTAKAPada bab tinjauan pustaka ini akan membahas pengertian mesin bubut, fungsi mesin bubut, jenis mesin bubut, serta bagian-bagian dari mesin bubut, sehingga praktikan lebih memahami secara keseluruhan tentang mesin bubut2.1 Mesin BubutMenurut Tim C. Pearce (2003 : 10), mesin bubut adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda kerja yang diputar. Mesin bubut digunakan untuk melakukan berbagai operasi seperti cutting, knurling, drilling, facing serta membuat ulir dan bentuk tirus. Setiap operasi tersebut menggunakan kecepatan yang berbeda dan dengan posisi pahat yang berbeda pula agar ketika berputar terkena mata pahat yang paling tajam. Sehingga hasil benda kerja tersebut berupa silinder. Prinsip mekanisme gerakan pada mesin bubut adalah merubah energi listrik menjadi gerakan putar pada motor listrik kemudian ditransmisikan ke mekanisme gerak mesin bubut.

Pada dasarnya, prinsip kerja mesin bubut ada dua macam, yaitu :1. Main Drive

Gerakan utama pada mesin bubut putaran motor listrik berupa putaran listrik yang ditransmisikan melalui belt menuju gear box. Di dalam gear box terdapat roda gigi yang berfungsi untuk mengatur transmisi putaran spindle, sehingga menghasilkan putaran pada chuck.

2. Feed DriveYaitu gerakan pahat terhadap benda kerja.

2.2 Fungsi Mesin BubutFungsi utama dari mesin bubut adalah untuk memegang dan memutar benda kerja untuk melakukan operasi permesinan. Menurut JT Black dan Ronald A. Kohser (2008:13), fungsi-fungsi dari mesin bubut adalah sebagai berikut:1. Facing

Facing pada mesin bubut berfungsi untuk membubut bagian muka benda kerja. Proses pembubutan yang dilakukan untuk memperoleh permukaan benda kerja yang halus dan rata.

Gambar 2.1 FacingSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 15)2. Tapering

Tapering pada mesin bubut berfungsi membuat tirus pada benda kerja untuk merampingkan ukuran diameternya. Ketirusan mempunyai kegunaan untuk pengikat dan penahan bocor. Ada tiga cara dalam proses pembuatan tirus, yaitu:

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

Gambar 2.2 Proses Pembuatan Tirus Menggunakan Eretan Atas

Sumber : Rochim (2000 : 18)b. Menggesertail stockbagian atas secara melintang, dapat dilakukan secara otomatis untuk tirus luar dengan sudut kecil.

Gambar 2.3 Proses Pembuatan Tirus Saat Menggeser Tail StockSumber : Rochim (2000 : 21)c. Menggunakantap per attachmentdengan sudut kecil untuk tirus luar dan dalam cara ini dapat dilakukan dengan otomatis.

Gambar 2.4 Proses Pembuatan Tirus Menggunakan Tapper Attachment

Sumber : Rochim (2000 : 23)3. Contour turningContour turning merupakan proses pembubutan benda kerja untuk membuat bentuk kontur.

Gambar 2.5 Contour TurningSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 34)4. Form turning

Form turning merupakan proses pembubutan benda kerja untuk membentuk benda sesuai dengan bentuk pahat.

Gambar 2.6 Form TurningSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 33)5. Chamfering

Chamfering merupakan proses pembubutan benda kerja untuk membuat chamfer atau proses untuk menumpulkan benda kerja dengan sudut tertentu.

Gambar 2.7 ChamferingSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 44)6. Cut off

Cut off yaitu proses memotong benda kerja dengan cara perkakas dihantarkan secara radial ke benda kerja yang berputar pada suatu lokasi tertentu.

Gambar 2.8 Cut OffSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 23)7. Boring

Boring yaitu proses pembubutan yang bertujuan untuk memperbesar lubang. Diameter lubang yang dapat dihasilkan sangat terbatas. Maka untuk memperoleh diameter yang lebih besar harus dilakukan pembubutan dalam dengan menggunakan pahat bubut dalam. Pembubutan dalam dilakukan apabila diinginkan kehalusan serta ukuran yang teliti apabila menggunakan twist drill atau bor tidak dapat diperoleh hasil yang sesuai.

Gambar 2.9 BoringSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 45)8. Drilling

Drillingyaitu proses pembubutan dengan menggunakan mata bor (drill), sehingga akan diperoleh lubang pada benda kerja. Pekerjaan ini merupakan pekerjaan awal dari pekerjaan boring (bubut dalam).

Gambar 2.10 DrillingSumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008 : 55)2.3 Jenis jenis Mesin BubutJenis jenis mesin bubut dapat di bedakan menjadi dua, yaitu berdasarkan ukurannya dan berdasarkan prinsipnya.

Adapun jenis mesin bubut berdasarkan ukurannya dibedakan menjadi :a. Mesin bubut ringan

Mesin bubut ringan dapat diletakan di atas meja, dan mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan, Benda kerjanya berdimensi kecil (mini). Jenis ini umumnya digunakan untuk membubut benda benda kecil dan biasanya dipergunakan untuk industri rumah tangga (home industry).

Gambar 2.11 Mesin Bubut Ringan

Sumber: Sumariyanto (2007 : 11)b. Mesin bubut sedang

Jenis mesin bubut sedang dapat membubut diameter benda kerja sampai dengan 200 mm dan panjang sampai dengan 100 mm cocok untuk industri kecil atau bengkel bengkel perawatan dan pembuatan komponen. Umumnya digunakan pada dunia pendidikan atau pusat pelatihan, karena harganya terjangkau dan mudah dioperasikan.

Gambar 2.12 Mesin Bubut Sedang (Medium Lathe)

Sumber: Sumariyanto (2007 : 15)c. Mesin bubut meja panjang (long bed lathe)Mesin bubut meja panjang (long bed lathe) termasuk mesin bubut industri yang digunakan untuk mengerjakan pekerjaan panjang dan besar, bahan roda gigi dan lainnya.

Gambar 2.13 Mesin Bubut Meja Panjang (Long Bed Lathe)

Sumber: Sumariyanto (2007 : 19)Sedangkan jenis mesin bubut berdasarkan prinsipnya dibedakan menjadi:

a. Mesin bubut centre latheMesin bubut ini dirancang untuk berbagai macam bentuk dan yang paling umum digunakan, cara kerjanya benda kerja dipegang (dicekam) pada poros spindle dengan bantuan chuck yang memiliki rahang pada salah satu ujungnya, yaitu pada pusat sumbu putarnya, sementara ujung lainnya dapat ditumpu dengan center lain.

Gambar 2.14 Mesin Bubut Centre Lathe

Sumber: Sumariyanto (2007 : 21)b. Mesin bubut sabuk Poros spindle akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi yang digerakkan sabuk atau puli pada poros spindle. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang berbentuk ulir.

Gambar 2.15 Mesin Bubut Sabuk

Sumber: Sumariyanto (2007 : 23)c. Mesin bubut vertical turning and boring millingMesin ini bekerja secara otomatis, pada pembuatan benda kerja yang dibubut dari tangan, pekerjaan yang tidak dilakukan secara otomatis hanyalah pemasangan batang batang yang baru dan menyalurkan produk produk yang telah dikerjakan, oleh sebab itu satu pekerja dapat mengawasi beberapa buah mesin otomatis dengan mudah.

Gambar 2.16 Mesin Bubut Vertical Tuurning and Boring Milling

Sumber: Sumariyanto (2007 : 25)d. Mesin bubut facing latheSebuah mesin bubut terutama digunakan untuk membubut benda kerja berbentuk piringan yang besar. Benda benda kerjanya dikencangkan dengan cakar cakar yang dapat disetting pada sebuah pelat penyetting yang besar, tidak terdapat kepala lepas.

Gambar 2.17 Mesin Bubut Facing Lathe

Sumber: Sumariyanto (2007 : 26)e. Mesin bubut turretMesin bubut turret mempunyai ciri khusus terutama menyesuaikan terhadap produksi. Pembubut mesin memerlukan operator yang sangat terampil dan mengambil waktu yang lebih lama untuk memproduksi kembali beberapa suku cadang yang dimensinya sama.

Gambar 2.18 Mesin Bubut TurretSumber: Sumariyanto (2007 :28)2.4 Bagian Bagian Mesin Bubut

Adapun penjelasan mengenai bagian-bagian mesin dapat dilihat pada gambar 2.21:

Gambar 2.19 Bagian-bagian Mesin BubutSumber: Laboratorium Sistem Manufaktur Teknik Industri Universitas Brawijaya.Adapun penjelasan mengenai fungsi dari masing-masing bagian mesin bubut dapat dilihat pada tabel 2.1.Tabel 2.1 Bagian bagian Mesin Bubut

No.PartFungsi

1Head StockKepala tetap dimana gear box dan quick change gear box dipasang.

2Pitch Selector

Untuk memilih jarak pitch ulir yang diinginkan.

3On Off/ Emergency ButtonTombol untuk menyalakan dan mematikan mesin.

4CW/ CCW spindle switchUntuk mengatur putaran spindle searah atau berlawanan arah jarum jam.

5Chuck ProtectorUntuk melindungi pengguna dari geram yang dihasilkan benda kerja saat proses pembubutan berlangsung.

6SpindleBerfungsi untuk memutar benda kerja.

7ChuckBagian untuk mencekam dan memutar benda kerja.

8Tool PostBagian untuk untuk memegang pahat mesin bubut.

9CarriageMeja penggerak pahat dan kontrol gerak pahat.

10Carriage longitudinal feed handwheelKontrol untuk menggerakan carriage.

11Cross Slide HandwheelKontrol untuk menggerakan cross slide

12Split Nut LeverDigunakan untuk menggerakan split nut yang nantinya akan memutar lead screw

13LeadscrewPoros berulir yang berfungsi untuk menggerakan carriage saat melakukan penguliran

14Compundrest hand wheelKontrol untuk menggunakan compund rest

15Tail StockBerfungsi untuk menahan ujung benda kerja saat pembubutan dan juga dapat digunakan untuk memegang pahat

Sumber: Laboratorium Sistem Manufaktur Teknik Industri Universitas Brawijaya.2.5 Pahat Bubut

Menurut Kalpakjian (2003 : 40), macam-macam pahat pada mesin bubut adalah sebagai berikut.1. Pahat bubut rata kanan

Pahat bubut rata kanan memilki sudut baji 80 dan sudut-sudut bebas lainnya, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi cekam.

Gambar 2.20 Pahat Bubut Rata Kanan

Sumber: Kalpakjian (2003 : 44)2. Pahat bubut rata kiri

Pahat bubut rata kiri memilki sudut baji 55, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala lepas.

Gambar 2.21 Pahat Bubut Rata Kiri

Sumber: Kalpakjian (2003 : 46)3. Pahat bubut muka

Pahat bubut muka memiliki sudut baji 55, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang pemakanannya dapat dimulai dari luar benda kerja ke arah mendekati titik center dan juga dapat dimulai dari titik center ke arah luar benda kerja tergantung arah putaran mesinnya.

Gambar 2.22 Pahat Bubut Muka

Sumber: Kalpakjian (2003 : 48)

4. Pahat bubut ulir

Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan dibuat, sudut puncak 55 adalah untuk membuat ulir jeniswhitwhort, sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak pahat ulirnya dibuat 60.

Gambar 2.23 Pahat Bubut Ulir

Sumber: Kalpakjian (2003 : 50)5. Pahat bubut luarProses penggunaan pahat bubut luar adalah benda kerja yang akan dibubut bergerak berputar sedangkan pahatnya bergerak memanjang, melintang atau menyudut tergantung pada hasil pembubutan yang diinginkan.

Gambar 2.24 Pahat Bubut Luar

Sumber: Kalpakjian (2003 : 51)6. Pahat bubut dalamSelain pahat bubut luar, pada proses pembubutan juga sering menggunakan pahat bubut dalam. Pahat jenis ini digunakan untuk membubut bagian dalam atau memperbesar lubang yang sebelumnya telah dikerjakan dengan mata bor. Contoh pemakaian pahat bubut dalam ketika memperbesar lubang dan membubut rata bagian dalam.

Gambar 2.25 Pahat Bubut Dalam

Sumber: Kalpakjian (2003 : 66)7. Pahat potongPahat potong adalah jenis pahat potong yang menggunakan tangkai digunakan untuk memotong benda kerja.

Gambar 2.26 Pahat Potong

Sumber: Kalpakjian (2003 : 67)8. Pahat bentukPahat bentuk digunakan untuk membentuk permukaan benda kerja, bentuknya sangat banyak dan dapat diasah sesuai bentuk yang dikehendaki pembuat dan jenis-jenis pahat berbentuk radius.

Gambar 2.27 Pahat Bentuk

Sumber: Kalpakjian (2003 : 69)9. Pahat kerasPahat keras yaitu pahat yang terbuat dari logam keras yang mengandung bahan karbon tinggi yang dipadu dengan bahan-bahan lainnya, seperticemented carbid,tungsten, widedan lain-lain.

Gambar 2.28 Pahat Keras

Sumber: Kalpakjian (2003 : 70)10. Bor centerBor center digunakan untuk membuat lubang center diujung benda kerja sebagai tempat kedudukan center putar atau tetap yang kedalamannnya disesuaikan dengan kebutuhan yaitu sekitar 1/3 atau 2/3 dari panjang bagian yang tirus pada bor center tersebut.

Gambar 2.29 Bor CenterSumber: Kalpakjian (2003 : 72)11. KartelKartel adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat alur-alur kecil pada permukaan benda kerja, agar tidak licin yang biasanya terdapat pada batang-batang penarik atau pemutar yang dipegang dengan tangan. Hasil pengkartelan ada yang belah ketupat dan ada yang lurus tergantung gigi kartelnya.

Gambar 2.30 Kartel

Sumber: Kalpakjian (2003 : 77)

2.6 Rumus Perhitungan

Adapun rumus-rumus perhitungan yang digunakan dalam praktikum adalah spindle speed, depth of cut, tapering, feed rate, machining time facing dan turning, serta material removal rate, penjelasannya adalah sebagai berikut :2.6.1 Spindle Speed

Rumus spindle speed digunakan untuk menghitung kecepatan putaran benda kerja. Adapun rumus dari spindle speed adalah sebagai berikut:..(2-1)Sumber: Kalpakjian (2003 : 90)Dimana:

N= spindle speed (rpm)

v= cutting speed (mm/menit)

D0= diameter (mm)2.6.2 Depth of Cut

Rumus depth of cut digunakan untuk menghitung kedalaman pemotongan pada benda kerja. Adapun rumus dari depth of cut adalah sebagai berikut:...(2-2)Sumber: Kalpakjian (2003 : 90)Dimana :

d = Depth of Cut (mm)

D0 = Diameter awal (mm)

Df = Diameter akhir (mm)

2.6.3 Tapering

Rumus tapering digunakan untuk menghitung besar tirus pada benda kerja. Adapun rumus dari Tapering adalah sebagai berikut:..(2-3)Sumber: Kalpakjian (2003 : 90)Dimana:

D1= diameter sebelum tapering (mm)

D2= diameter setelah tapering (mm)

k= banyaknya tapering

2.6.4 Feed Rate

Rumus feed rate digunakan untuk menghitung tingkat pemakanan pada benda kerja.

Adapun rumus dari feed rate adalah sebagai berikut:

........(2-4)Sumber: Kalpakjian (2003 : 91)Dimana :

f = Feed (mm/rev)

fr = Feed rate (mm/rev)

N = Rotational speed (rev/min)

2.6.5 Machining Time

Rumus machining time digunakan untuk menghitung banyaknya waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan (membentuk atau memotong) suatu benda kerja. Adapun rumus dari machining time adalah sebagai berikut:2.6.5.1 Turning

Adapun rumus machining time pada turning adalah sebagai berikut:

...(2-5)Sumber: Kalpakjian (2003 : 91)Dimana :Tm = Time machining (min)L = Length (mm)fr = Feed rate (mm/min)i = Jumlah pemakanan2.6.5.2 FacingAdapun rumus machining time pada facing adalah sebaai berikut:.....(2-6)Sumber: Kalpakjian (2003 : 91) Dimana :Tm = Time machining (min)D

= Diameter (mm)fr = Feed rate (mm/min)i = Jumlah pemakanan2.6.5.3 Material Removal Rate (MRR)

Rumus material removal rate digunakan untuk menghitung jumlah pengurangan material dalam waktu tertentu. Adapun rumus dari material removal rate adalah sebagai berikut:

QUOTE MRR=vfd ..................................................................................................................(2-7)Sumber: Kalpakjian (2003 : 91)Dimana :

v

= Cutting Speed (m/min)

f

= Feed (mm/rev)

MRR

= Material Removal Rate (mm3/min)(Halaman ini sengaja dikosongkan)BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

Pada bab metodologi praktikum ini akan dibahas mengenai apa saja yang dibutuhkan saat dilaksanakannya praktikum. Selain berisikan alat dan bahan yang dibutuhkan juga terdapat diagram alir praktikum dan juga prosedur pelaksaan praktikum, sehingga praktikan mengerti langkah apa saja yang harus dilakukan sehingga mempermudah pelaksaan praktikum.

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum adalah sebagai berikut:1) Aluminium2) Penggaris

3) Jangka sorong

4) Kunci chuck

5) Stopwatch6) Kunci ring

7) Coolant

8) APD (Alat Pelindung Diri)9) Alat tulis10) Worksheet dan log book

11) Desain gambar3.2 Diagram Alir Praktikum

Adapun diagram alir praktikum dapat dilihat pada gambar 3.1:

Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum3.3 Prosedur Praktikum

Adapun prosedur- prosedur yang diperlukan saat melakukan praktikum adalah sebagai berikut:

1. Prosedur sebelum praktikumAdapun prosedur yang dilakukan sebelum praktikum adalah sebagai berikut:

a. Menyiapkan desain, benda kerja, mesin alat dan bahan yang dibutuhkan untuk proses dengan mesin bubut.

b. Melakukan pengukuran dimensi benda kerja dan memberi tanda pada area pembubutan sesuai dengan desain yang telah ditentukan.

c. Memasang benda kerja pada bagian chuck mesin bubut.d. Mengatur konfigurasi pada mesin bubut, pastikan konfigurasi mesin sesuai dengan yang dibutuhkan.

e. Menutup chuck protector kemudian menyalakan mesin bubut.

f. Menentukan titik nol dari benda kerja.

g. Menentukan depth of cut dari pemakanan.h. Melakukan Proses pembubutan benda kerja.i. Setelah selesai melakukan proses pembubutan mematikan mesin dengan menjauhkan mata pahat dari benda kerja.j. Melepas benda kerja dari chuck.k. Mengecek kesesuaian benda dengan desain benda yang diinginkan (apabila belum sesuai, lakukan proses pemakanan ulang).2. Prosedur selama proses praktikum Adapun prosedur yang dilakukan selama proses praktikum adalah sebagai berikut:

a. Menentukan depth of cut dari pemakanan.b. Melakukan proses pembubutan benda kerja.c. Memberikan coolant secara teratur kepada benda kerja dan pahat.d. Mematikan mesin jika terjadi gangguan pada mesin selama proses pembubutan.3. Prosedur setelah proses praktikum

Adapun prosedur setelah proses praktikum adalah sebagai berikut:a. Menjauhkan pahat dari benda kerja.b. Mematikan mesin.c. Mengecek kesesuaian benda dengan desain benda yang diinginkan (apabila belum sesuai, lakukan proses pemakanan ulang).d. Membersihkan dan merapikan kembali alat dan mesin yang telah digunakan BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil dan pembahasan ini berisikan data-data hasil praktikum. Selain berisikan data data hasil praktikum terdapat analisa dan perhitungan data, dan studi kasus. Sehingga praktikan mengerti tentang perhitungan didalam praktikum ini beserta analisa masalahnya.

4.1Data Praktikum

Dari hasil praktikum yang telah dilaksanakan, data awal benda kerja berupa diameter dan panjang dapat dilihat pada tabel 4.1.Tabel 4.1 Data Awal Benda Kerja

Dimensi awal benda kerjaUkuran (mm)

Panjang111

Diameter31,8

Adapun desain awal benda kerja sebelum mengalami proses turning dan chamfering dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar 4.1 Desain awal benda kerja Berikutnya dilakukan proses turning pada benda kerja sebanyak 18 kali yang dimana mengikuti data pada tabel 4.2.Tabel 4.2 Data Pengurangan Diameter (Turning)No.L (mm)D0 (mm)Df (mm)d (mm)t (detik)

111131,830,813.05

211130,829,812.04

311129,828,812.11

411128,827,811.36

511127,826,811.66

611126,825,811.93

711125,824,811.04

811124,823,810.92

911123,822,810.9

1011122,821,811.07

1111121,820,811.15

1211120,819,811.2

1311119,818,811.2

1411118,817,811.12

1511117,816,811.06

1611116,815,811.00

1711115,815,30,50.9

1811115,3150,32.31

Kondisi benda kerja hasil turning dapat dilihat pada gambar 4.2 dibawah ini.Gambar 4.2 Benda Kerja Hasil Turning

Sumber : Dokumentasi pribadiSetelah proses turning selesai, selanjutnya dilakukan proses chamfering sebanyak 2 kali dengan depth of cut masing-masing 1,5 mm dan 1 mm. Berikut merupakan tabel data benda kerja hasil chamfering.

Tabel 4.3 Data Penirusan (Chamfering)

No.D0 (mm)Df (mm) (0)d (mm)t (detik)

115124501,50,14

2121045010,16

Adapun kondisi benda kerja dari hasil chamfering dapat dilihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Benda Kerja Hasil Chamfering Sumber : Dokumentasi pribadi4.2 Analisa dan Perhitungan Pada subbab perhitungan data akan dibahas mengenai perhitungan aktual dan perhitungan teoritis terkait hasil praktikum yang telah dilakukan pada Praktikum Proses Manufaktur.

Perhitungan data meliputi kecepatan pemotongan, chamfering, feed rate turning ,feed turning dan Metal Removal Rate (MRR) turning dan chamfering. Berikut merupakan hasil analisis dan perhitungan data pada Praktikum Proses Manufaktur.4.2.1 Data AktualData aktual merupakan perhitungan berdasarkan hasil praktikum yang telah dilaksanakan.a. Kecepatan pemotongan (v)

Diketahui : N (Spindle speed) = 658 rpm

D0 (diameter awal) = 31,8 mm

b. Chamfering

Diketahui : D1 =14,8 mm

D2 = 11,65 mm

= 450

k = 1,57 mm

c. Time machining Time machining (Tm) =

Tm = 1,45 menitd. Feed rate turning

Diketahui : L = 111 mm

Tm = 1,45 menit

fr = 76,55 mm/mine. Feed turningDiketahui : fr = 76,55 mm/min

N = 658 rpm

f = 0,12 mm/revf. Material Removal Rate (MRR)Diketahui : v = 65,9 m/min

f = 0,12 mm/rev

d = 0,5 mm

MRR = 3954 mm3/min4.2.2 Data TeoritisData Teoritis merupakan perhitungan berdasarkan tabel Black Kohser DeGarmo. Berdasarkan tabel tersebut, alumunium memiliki Hardness Brinell 60-100 dan didapatkan speed alumunium sebesar 56 m/min (56000 mm/min) dengan feed 0.18 mm/r.

Gambar 4.5 Tabel Black Kohser DeGarmo

Sumber: JT Black dan Ronald A. Kohser (2008)Dari data diatas, maka didapat data seperti berikut. 1. Spindle speed

N = 560,83 rpm2. Feed rate turning

fr = 560,83 X 0,18

fr = 100,95 mm/min3. Time machining

Turning

Tm = 1,1 menit4. Material Removal Rate (MRR)

MRR = 56000 x 0,18 x 0.5MRR =5040 mm3/menit4.2.3. Perbandingan data aktual dengan data teoritisBerdasarkan perhitungan data aktual dan data teoritis, maka perbandingannya dapat dilihat pada tabel 4.4Tabel 4.4 Perbandingan Data Aktual dan Teoritis

Data yang dibandingkanData AktualData Teoritis

Spindle Speed (N)658 rpm560,83 rpm

Feed Rate (fr)76,55 mm/min100,95 mm/min

Time Machining (Tm)1,45 menit1,1 menit

Material Removal Rate3954 mm3/min5040 mm3/min

Berdasarkan tabel 4.4 terdapat perbandingan data aktual dan data teoritis. Perbedaan spindle speed dari data aktual yang nilanya sebesar 658 rpm dan data teoritis yang nilainya sebesar 560,83 rpm menyebabkan permukaan benda kerja yang tidak halus . Perbedaan feed rate dari data aktual yang nilainya sebesar 76,55 mm/min dan data teoritis sebesar 100,95 mm / min menyebabkan hasil permukaan yang kasar . Perbedaan time machining dari data aktual yang nilainya sebesar 1,45 menit dan data teoritis yang nilainya seesar 1,1 menit menyebabkan benda kerja tidak rata. Perbedaan mateial removal rate dari data aktual yang nilainya 658 rpm dan data teoritis yang niainya 560,83 rpm sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil pengerjaan terlalu banyak memakan benda kerja.

4.3 Analisis dan Pembahasan

Pada subbab Analisis dan Pembahasan, akan dibahas mengenai permasalahan praktikum, penyebab permasalahan, dan solusinya, terkait hasil praktikum yang telah dilakukan.4.3.1 Permasalahan

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilaksanakan, berikut adalah beberapa permasalahan yang didapatkan.a. Hasil chamfering yang tidak sesuai dengan desain benda kerja

Gambar 4.5 Hasil Chamfering yang Tidak Sesuai Desainb. Permukaan yang tidak halus

Gambar 4.6 Permukaan Hasil Benda Kerjayang Tidak Halusc. Panjang benda kerja yang tidak sesuai dengan desain

Gambar 4.7 Panjang Benda Kerja yang Tidak Sesuai Desain.4.3.2 Penyebab PermasalahanBerikut adalah penyebab- penyebab timbulnya permasalahan pada benda kerja yang telah mengalami proses turning dan chamfering.a. Feed rate yang terlalu kecil yaitu sebesar 76,55 mm/min jika dibandingkan dengan data teoritis yang besarnya adalah 100,95 mm/min, sehingga permukaan hasil benda kerja menjadi tidak halus.b. Kecepatan pemotongan yang terlalu besar jika dengan dibandingkan pada data teoritis, yaitu sebesar 65,9 m/min, sedangkan pada data teoritis adalah 56 m/min, sehingga panjang benda kerja menjadi tidak sesuai dengan desain awal.c. Time machining yang terlalu lama, yaitu 1,45 menit jika dibandingkan dengan data teoritis yaitu 1,1 menit.4.3.3 Solusi

Berikut ini adalah solusi untuk permasalahan yang terjadi pada proses turning dan chamfering.a. Kecepatan pemotongan seharusnya lebih lambat dan sesuai dengan Metcuts Machinability Data Handbook yaitu 56 m/min sehingga proses pemakanan pada setiap titik daerah benda kerja dapat dilakukan pemakanan berkali-kalib. Feed rate harus konstan dan diperbesar agar menghasilkan permukaan benda kerja yang rata dan halus.c. Time machining harus dikurangi dari sebelumnya 1,45 menit menjadi sesuai data teoritis yaitu 1,1 menit. (Halaman ini sengaja dikosongkan)BAB V PENUTUPPada penyusunan laporan praktikum ini dalam bab penutup akan dibahas mengenai kesimpulan dan saran dalam Praktikum Proses Manufaktur.5.1 Kesimpulan

Berikut merupakan kesimpulan yang dapat diambil dari Praktikum Proses Manufaktur.

1. Mesin bubut merupakan sebuah mesin untuk membentuk benda kerja yang digunakan untuk menghasilkan benda-benda putar seperti membuat ulir, pengeboran dan meratakan permukaan benda putar yang dimana benda kerja terpasang pada chuck dan diputar lalu pahat atau tools digerakkan ke arah benda kerja untuk membentuk benda kerja. Prinsip kerja main drive mesin bubut adalah perputaran motor listrik untuk menggerakkan spindle sehingga menghasilkan perputaran pada chuck tempat benda kerja dicekam. Sedangkan feed drive mesin bubut adalah gerakan pemotongan pahat terhadap benda kerja yang berputar. Fungsi mesin bubut adalah untuk facing (pengurangan panjang), turning (pengurangan diameter), tapering (penirusan), threading (penguliran), drilling (membuat lubang), boring (memperbesar diameter lubang), knurling (membuat pola), cut off, form turning, contour turning, dan chamfering.

2. Adapun cara pengoperasian mesin bubut adalah dengan menghidupkan dan mematikan mesin, kemudia menekan tuas on/ off pada mesin bubut. Cara mengoperasikan dan mengendalikan putaran spindle yaitu dengan mengatur tuas pengatur kecepatan spindle sesuai dengan plat tab.Cara mengoperasikan mesin bubut saat proses turning dan chamfering yaitu menyiapkan peralatan dan perlegkapan yang akan digunakan, kemudian mengecek kondisi / kesiapan mesin. Setelah itu memasukkan sumber utama arus dan mengatur putaran spindel yang akan digunakan sesuaikan dengan material yang digunakan (ditentukan melalui perhitungan atau tabel cutting speed). Kemudian memasang senter putar pada kepala lepas lalu memasang pahat dengan ujung sayat setinggi ujung senter. Setelah itu memasang / cekam benda kerja dan mendekatkan pahat pada ujung benda kerja yang akan disayat. Kemudian menghidupkan mesin dengan tombol / saklar pengendali dan melakukan penyayatan.3. Dari hasil analisa, diketahui bahwa benda kerja yang dihasilkan mempunyai permukaan yang tidak halus. Hal ini disebabkan karena saat proses turning, feed rate terlalu kecil dan menyebabkan pemakanan pada benda kerja berlangsung dengan lambat sehingga hasil permukaan tidak halus. Solusi untuk masalah ini adalah memperbesar feed rate agar menghasilkan permukaan benda kerja yang rata dan halus. Selain itu, panjang benda kerja juga tidak sesuai desain karena kecepatan pemotongan yang terlalu besar. Solusi untuk masalah ini adalah memperkecil kecepatan pemotongan sesuai dengan data teoritis dari yang sebelumnya 65,9 m/min menjadi 56 m/min.5.2 Saran

Berikut merupakan saran untuk Praktikum Proses Manufaktur.

1. Laboratorium seharusnya menambah fasilitas-fasilitas yang ada terutama jumlah mesin agar praktikan dapat mengoperasikan dengan leluasa.

2. Laboratorium sebaiknya juga memperluas ruangan agar praktikan tidak terbatasi ruang geraknya dan praktikan dapat merasa lebih nyaman pada saat proses praktikum.

3. Pada saat praktikum asisten sudah mengarahkan dengan baik sehingga praktikan dapat mengoperasikan dengan baik.

MULAI

Desain

,

Mesin

,

Alat

dan Bahan

Mengukur dimensi

benda kerja

Apakah ukuran

sesuai dengan

desain

?

Memberi tanda

pada area

pembubutan

Memasang benda

kerja pada

chuck

mesin bubut

Mengatur

konfigurasi mesin

bubut

Apakah konfigurasi

mesin sesuai

?

Menutup

chuck

protector

Menentukan titik

nol benda kerja

Apakah titik nol

sudah sesuai

?

Menentukan depth

of cut permukaan

benda kerja

A

YA

TIDAK

YA

YA

Melakukan proses

turning

Melakukan proses

chamfering

Mematikan mesin

Mengecek kesesuaian

benda kerja dengan

desain

Apakah benda

kerja sesuai dengan

desain

?

Benda

kerja

SELESAI

YA

B

TIDAK

B

Menyalakan mesin

bubut

TIDAK

A

10