TUGAS AKHIR Analisa Teoritis Kebutuhan Daya Mesin Bubut Gear Head Turret.
TUGAS AKHIR
ANALISA TEORITIS KEBUTUHAN DAYA
MESIN BUBUT GEAR HEAD TURRET
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat- Syarat Guna memperoleh
Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun:
WAHYUDI ISKANDAR
D 200 090 011
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
MOTTO
“Manfaatkan lima perkara sebelum datang lima perkara. Muda sebelum
Tua, Sehat sebelum Sakit, Luang sebelum Sempit, Kaya sebelum Miskin,
Hidup sebelum Mati”
Demi waktu, sesungguhnya manusia dalam keadaan rugi. Kecuali orang
orang yang beriman dan beramal shalih serta saling menasehati tentang
kebenaran dan kesabaran.
(QS. AL ASHR : 1-3)
“Lakukan segala hal positif sebisa mungkin dengan ikut dan nikmati atas
peluang yang ada, karena kemampuan ada pada tekat yang kuat.”
v
ANALISA TEORITIS KEBUTUHAN DAYA
MESIN BUBUT GEAR HEAD TURRET
Wahyudi Iskandar, Supriyono
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. YaniTromol Pos I Pabelan, Kartasura
email : iskandarwahyudi2@gmail.com
ABSTRAKSI
Dalam proses pembubutan memerlukan daya, di mana daya
diperoleh dari energi listrik. Energi listrik ini kemudian dirubah menjadi
energi mekanik melalui motor listrik. Seberapa besar daya motor listrik
ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain:kecepatan potong, kedalaman
potong, gerak makan, waktu pemotongan, dan material pahat.
Pada mesin bubut modern digunakan sistem gear head yaitu dengan
menjadikan roda gigi sebagai transmisi daya yang di gerakkan oleh motor
listrik. Sehingga terdapat hubungan antara daya motor listrik pada mesin
bubut dengan sistem gear head terhadap kedalaman pemotongan pada
suatu proses pembubutan.
Proses pembubutan pada benda kerja AISI 1020 BHN 175, pahat
karbida dengan sudut pahat 300, kecepatan pemotongan 300 fpm, gerak
makan 0,025 ipr, dengan variasi kedalaman potong 0,1 mm, 0,2mm, 0,3
mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, dan 0,7 mm maka akan didapatkan daya
motor listrik yang bervariasi sesuai kedalaman pemotongan.
Hasil analisa teoritis kebutuhan daya mesin bubut gear head turret
dengan variasi kedalaman pemotongan tersebut dapat disimpulkan bahwa
teori yang diperoleh berubah secara linier memanjang garis y = 2,6423x.
Jadi semakin dalam pemotongan semakin besar pula daya yang dibutuhkan
untuk memotong pada mesin bubut gear head turret.
Kata kunci : daya motor listrik, gear head turret, kedalaman
pemotongan
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-NYA sehingga penyusunan laporan tugas akhir ini
dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “ANALISA TEORITIS KEBUTUHAN DAYA
MESIN BUBUT GEAR HEAD TURRET” dapat terselesaikan atas dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis pada kesempatan ini dengan
ketulusan dan keikhlasan hati yang mendalam menyampaikan rasa terima
kasih dan penghargaan besar kepada:
1. Bapak Tri Widodo Besar R, ST,MSc,Ph.D, selaku Ketua Jurusan
Tenik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Supriyono, ST,MT,Ph.D, selaku pembimbing yang telah
memberikan dukungan serta arahan dalam penulisan laporan tugas
akhir ini.
3. Kelurga tercinta, bapak, ibu, adik yang selalu memberikan dukungan
serta doanya.
4. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
dan
2009
yang
banyak
memotivasi,
semangat
dan
kebersamaannya.
5. Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan serta
penyusunan laporan tugas akhir ini.
vii
viii
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul ..............................................................................
i
Pernyataan Keaslian Tugas Akhir .................................................
ii
Halaman Persetujuan ....................................................................
iii
Halaman Pengesahan ...................................................................
iv
Lembar Motto ................................................................................
v
Abstraksi ........................................................................................
vi
Kata Pengantar ..............................................................................
vii
Daftar Isi .........................................................................................
ix
Daftar Gambar ................................................................................ xi
Daftar Tabel .................................................................................... xii
Daftar Grafik ...................................................................................
xiii
Daftar Rumus .................................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................. 1
1.1.
Latar Belakang Masalah............................................ 1
1.2.
Perumusan Masalah ................................................. 2
1.3.
Tujuan Penulisan ...................................................... 2
1.4.
Batasan Masalah .................................................... 2
1.5.
Sistematika Penulisan ………………………………...
3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................. 5
2.1.
Klasifikasi Proses Pemesinan...................................
5
2.2.
Mesin Bubut (TURNING) .......................................... 6
2.2.1. Bagian Utama Mesin Bubut ......................... 6
2.2.2. Faktor Untuk Menentukan Spesifikasi Mesin
Bubut …………………………………………....
2.3
7
Elemen Elemen Dasar Pemotongan Pada Proses
Bubut .......................................................................
9
2.3.1. Kecepatan Potong ……............……………….
11
2.3.2. Kecepatan Gerak Makan.................................
12
ix
2.3.3. Kedalaman Pemakanan............……..………..
12
2.3.4. Waktu Pemotongan……………………………. 13
2.4. Material Pahat ..............................................................
14
2.4.1. Pahat HSS …..................................................
15
2.4.2. Pahat Karbida ………………….………............ 16
2.4.3. Pahat Baja.......................................................
16
2.4.4. Pahat Paduan Cor Nonferro ...........................
17
2.4.5. Pahat Keramik ................................................
17
2.4.6. Pahat CBN ...................................................... 18
2.4.7. Pahat Intan ...................................................... 18
2.5. Perhitungan Daya .......................................................... 19
BAB III ANALISA DAYA .................................................................. 25
3.1.
Pendahuluan ............................................................. 25
3.2.
Analisa Perhitungan .................................................. 26
BAB IV PENUTUP .......................................................................... 29
5.1.
Kesimpulan ............................................................... 29
5.2.
Saran ........................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
29
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Beberapa macam proses permesinan......................
5
Gambar 2.2. Bagian-bagian mesin bubut ....................................
7
Gambar 2.3. Spesifikasi dimensi mesin bubut .............................
8
Gambar 2.4. Proses bubut ...........................................................
10
Gambar 2.5. Grafik faktor koreksi pemakanan .............................
23
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Nilai unit horse power rata-rata berbagai material...... 22
Tabel 2.2.
Faktor koreksi ............................................................ 22
Tabel 2.3.
Jenis transmisi mesin bubut ...................................... 24
Tabel 3.1
Hasil analisa daya ..................................................... 27
Tabel 3.2
Hubungan antara kedalaman pemotongan dengan
daya yang dibutuhkan .............................................
xii
28
DAFTAR GRAFIK
Grafik 3.1. Hubungan kedalaman potong dan daya yang dibutuhkan... 29
xiii
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1. Kecepatan potong ....................................................
11
Rumus 2.2
Kecepatan gerak makan ..........................................
12
Rumus 2.3
Kedalaman pemakanan ...........................................
13
Rumus 2.4
Waktu pemotongan .................................................
13
Rumus 2.5
Daya Tangensial (Horsepower) ...............................
19
Rumus 2.6
Daya Longitudinal (Horsepower) .............................
20
Rumus 2.7
Daya Radial (Horsepower) ......................................
20
Rumus 2.8
Horse power motor /daya motor...............................
21
Rumus 2.9
Material yang terbuang ............................................
23
xiv
ANALISA TEORITIS KEBUTUHAN DAYA
MESIN BUBUT GEAR HEAD TURRET
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat- Syarat Guna memperoleh
Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun:
WAHYUDI ISKANDAR
D 200 090 011
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
ii
iii
iv
MOTTO
“Manfaatkan lima perkara sebelum datang lima perkara. Muda sebelum
Tua, Sehat sebelum Sakit, Luang sebelum Sempit, Kaya sebelum Miskin,
Hidup sebelum Mati”
Demi waktu, sesungguhnya manusia dalam keadaan rugi. Kecuali orang
orang yang beriman dan beramal shalih serta saling menasehati tentang
kebenaran dan kesabaran.
(QS. AL ASHR : 1-3)
“Lakukan segala hal positif sebisa mungkin dengan ikut dan nikmati atas
peluang yang ada, karena kemampuan ada pada tekat yang kuat.”
v
ANALISA TEORITIS KEBUTUHAN DAYA
MESIN BUBUT GEAR HEAD TURRET
Wahyudi Iskandar, Supriyono
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. YaniTromol Pos I Pabelan, Kartasura
email : iskandarwahyudi2@gmail.com
ABSTRAKSI
Dalam proses pembubutan memerlukan daya, di mana daya
diperoleh dari energi listrik. Energi listrik ini kemudian dirubah menjadi
energi mekanik melalui motor listrik. Seberapa besar daya motor listrik
ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain:kecepatan potong, kedalaman
potong, gerak makan, waktu pemotongan, dan material pahat.
Pada mesin bubut modern digunakan sistem gear head yaitu dengan
menjadikan roda gigi sebagai transmisi daya yang di gerakkan oleh motor
listrik. Sehingga terdapat hubungan antara daya motor listrik pada mesin
bubut dengan sistem gear head terhadap kedalaman pemotongan pada
suatu proses pembubutan.
Proses pembubutan pada benda kerja AISI 1020 BHN 175, pahat
karbida dengan sudut pahat 300, kecepatan pemotongan 300 fpm, gerak
makan 0,025 ipr, dengan variasi kedalaman potong 0,1 mm, 0,2mm, 0,3
mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, dan 0,7 mm maka akan didapatkan daya
motor listrik yang bervariasi sesuai kedalaman pemotongan.
Hasil analisa teoritis kebutuhan daya mesin bubut gear head turret
dengan variasi kedalaman pemotongan tersebut dapat disimpulkan bahwa
teori yang diperoleh berubah secara linier memanjang garis y = 2,6423x.
Jadi semakin dalam pemotongan semakin besar pula daya yang dibutuhkan
untuk memotong pada mesin bubut gear head turret.
Kata kunci : daya motor listrik, gear head turret, kedalaman
pemotongan
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum. Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-NYA sehingga penyusunan laporan tugas akhir ini
dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “ANALISA TEORITIS KEBUTUHAN DAYA
MESIN BUBUT GEAR HEAD TURRET” dapat terselesaikan atas dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis pada kesempatan ini dengan
ketulusan dan keikhlasan hati yang mendalam menyampaikan rasa terima
kasih dan penghargaan besar kepada:
1. Bapak Tri Widodo Besar R, ST,MSc,Ph.D, selaku Ketua Jurusan
Tenik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Supriyono, ST,MT,Ph.D, selaku pembimbing yang telah
memberikan dukungan serta arahan dalam penulisan laporan tugas
akhir ini.
3. Kelurga tercinta, bapak, ibu, adik yang selalu memberikan dukungan
serta doanya.
4. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
dan
2009
yang
banyak
memotivasi,
semangat
dan
kebersamaannya.
5. Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan serta
penyusunan laporan tugas akhir ini.
vii
viii
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul ..............................................................................
i
Pernyataan Keaslian Tugas Akhir .................................................
ii
Halaman Persetujuan ....................................................................
iii
Halaman Pengesahan ...................................................................
iv
Lembar Motto ................................................................................
v
Abstraksi ........................................................................................
vi
Kata Pengantar ..............................................................................
vii
Daftar Isi .........................................................................................
ix
Daftar Gambar ................................................................................ xi
Daftar Tabel .................................................................................... xii
Daftar Grafik ...................................................................................
xiii
Daftar Rumus .................................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN .................................................................. 1
1.1.
Latar Belakang Masalah............................................ 1
1.2.
Perumusan Masalah ................................................. 2
1.3.
Tujuan Penulisan ...................................................... 2
1.4.
Batasan Masalah .................................................... 2
1.5.
Sistematika Penulisan ………………………………...
3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................. 5
2.1.
Klasifikasi Proses Pemesinan...................................
5
2.2.
Mesin Bubut (TURNING) .......................................... 6
2.2.1. Bagian Utama Mesin Bubut ......................... 6
2.2.2. Faktor Untuk Menentukan Spesifikasi Mesin
Bubut …………………………………………....
2.3
7
Elemen Elemen Dasar Pemotongan Pada Proses
Bubut .......................................................................
9
2.3.1. Kecepatan Potong ……............……………….
11
2.3.2. Kecepatan Gerak Makan.................................
12
ix
2.3.3. Kedalaman Pemakanan............……..………..
12
2.3.4. Waktu Pemotongan……………………………. 13
2.4. Material Pahat ..............................................................
14
2.4.1. Pahat HSS …..................................................
15
2.4.2. Pahat Karbida ………………….………............ 16
2.4.3. Pahat Baja.......................................................
16
2.4.4. Pahat Paduan Cor Nonferro ...........................
17
2.4.5. Pahat Keramik ................................................
17
2.4.6. Pahat CBN ...................................................... 18
2.4.7. Pahat Intan ...................................................... 18
2.5. Perhitungan Daya .......................................................... 19
BAB III ANALISA DAYA .................................................................. 25
3.1.
Pendahuluan ............................................................. 25
3.2.
Analisa Perhitungan .................................................. 26
BAB IV PENUTUP .......................................................................... 29
5.1.
Kesimpulan ............................................................... 29
5.2.
Saran ........................................................................
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
29
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Beberapa macam proses permesinan......................
5
Gambar 2.2. Bagian-bagian mesin bubut ....................................
7
Gambar 2.3. Spesifikasi dimensi mesin bubut .............................
8
Gambar 2.4. Proses bubut ...........................................................
10
Gambar 2.5. Grafik faktor koreksi pemakanan .............................
23
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Nilai unit horse power rata-rata berbagai material...... 22
Tabel 2.2.
Faktor koreksi ............................................................ 22
Tabel 2.3.
Jenis transmisi mesin bubut ...................................... 24
Tabel 3.1
Hasil analisa daya ..................................................... 27
Tabel 3.2
Hubungan antara kedalaman pemotongan dengan
daya yang dibutuhkan .............................................
xii
28
DAFTAR GRAFIK
Grafik 3.1. Hubungan kedalaman potong dan daya yang dibutuhkan... 29
xiii
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1. Kecepatan potong ....................................................
11
Rumus 2.2
Kecepatan gerak makan ..........................................
12
Rumus 2.3
Kedalaman pemakanan ...........................................
13
Rumus 2.4
Waktu pemotongan .................................................
13
Rumus 2.5
Daya Tangensial (Horsepower) ...............................
19
Rumus 2.6
Daya Longitudinal (Horsepower) .............................
20
Rumus 2.7
Daya Radial (Horsepower) ......................................
20
Rumus 2.8
Horse power motor /daya motor...............................
21
Rumus 2.9
Material yang terbuang ............................................
23
xiv