commit to user
12
c Rata-rata gerak pemakanan feedrate, v
Rata-rata gerak pemakanan merupakan kecepatan linier pahat sepanjang benda kerja dalam satuan mmmenit atau incimenit.
v = f N d
Kedalaman pemotongan depth of cut,a Ketebalan pemakanan merupakan kedalaman penyayatan yang
dilakukan oleh pahat dalam satuan mm atau inci. e
Waktu pemotongan cutting time Waktu pemotongan merupakan waktu yang diperlukan untuk
melakukan penyayatan sepanjang benda kerja dalam satuan detik atau menit.
= ; min Dimana;
= + + f
Kecepatan penghasilan beram : Kecepatan penghasilan beram merupakan volume material yang
terbuang per satuan waktu dalam satuan mm
3
menit atau inci
3
menit. =
. . 1000
; mm min ⁄
g Kecepatan spindle N
Kecepatan spindle merupakan putaran dari spindle yang juga merupakan putaran benda kerja dalam satuan rpm.
3. Fluida Pemotongan Cutting Fluids
Penggunaan fluida pemotongan selama proses pemesinan telah diawali oleh F.W. Taylor sejak tahun 1883
Jerrad, R.B., Fussel, K. Barry., Ercan, T. Mustafa: 2001
. Penggunaan fluida pemotongan pada proses pemesinan menunjukkan, bahwa kecepatan potong cutting speed dapat meningkat hingga
40 dengan menggunakan air sebagai pendingin. Air dapat menyebabkan korosi pada logam ferro, sehingga air tidak efisien sebagai pendingin ataupun pelumas,
commit to user
13
karena kemampuan pembasahannya wetting ability yang rendah dalam kondisi temperatur yang sangat tinggi.
Fluida pemotongan atau sering disebut pendingin coolant berfungsi untuk mengontrol temperatur pemotongan dan untuk pelumasan. Aplikasi fluida
pemotongan adalah memperbaiki kualitas benda kerja selama mengalami proses pemotongan secara terus menerus oleh pahat tool dan juga memperbaiki umur
pahat. Diskripsi beberapa karakteristik pendingin atau pelumas dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Dari bahan utama minyak oil based
1 Straight oil 100 petroleum oil
Straight oil adalah pendingin dari bahan minyak yang mengandung 100 petroleum oil. Straight oil mempunyai kemampuan
pelumasan yang sangat baik atau menciptakan lapisan sebagai efek bantalan antara benda kerja dan pahat, melindungi dari karat rust, dan
memperbaiki umur pahat, tetapi straight oil mempunyai sifat melepaskan panas yang buruk dan meningkatkan resiko kebakaran.
2 Soluble oil 60-90 petroleum oil
Soluble oil hampir sama dengan emulsi, minyak emulsif atau minyak larut air terdiri dari campuran 60-90 minyak bumi, emulsifier,
dan bahan tambahan lain. Konsentrat ini dicampur dengan air untuk menjadi fluida pemotongan yang dipakai untuk pengerjaan logam.
Soluble oil dapat meningkatkan kemampuan pendinginan dan pelumasan yang baik meskipun campuran minyak dan air, menciptakan lapisan film
minyak yang melindungi komponen yang bergerak. Soluble oil adalah pendingin dari bahan minyak yang bercampur dengan air, sehingga akan
menimbulkan masalah karat rust atau korosi, masalah kesehatan timbulnya bakteri, dan kabut asap yang dibentuk bisa menciptakan
lingkungan kerja yang tidak aman. b.
Fluida pemotongan dari bahan kimia Fluida pemotongan dari bahan kimia pertama kali dikenalkan sekitar
tahun 1945. Ada dua jenis fluida pemotongan dari bahan kimia, yaitu sintetis
commit to user
14
dan semi sintetis, fluida pemotongan dari bahan kimia memiliki sifat lebih stabil serta kemampuan untuk melumasi.
1 Sintetis 0 petroleum oil
Sintetis merupakan cairan pendingin yang tidak mengandung minyak atau mineral yang lain, secara umum terdiri dari pelumas kimia
chemical lubricant dan inhibitor karat yang larut dalam air. Sintetis didesain untuk memiliki kemampuan pendinginan yang lebih cepat,
pelumasan yang lebih baik, mencegah korosi dan mudah dilakukan perawatan. Sintetis dianjurkan untuk proses pemesinan dengan kecepatan
tinggi. 2
Semisintetis 2-30 petroleum oil Semisintetis
merupakan cairan
pendingin yang
masih mengandung 2-30 minyak bumi. Cairan pendingin jenis ini di dalam
penggunaannya masih harus dicampur dengan air. Semisintetis merupakan cairan pendingin yang mempunyai sifat relatif tidak beracun,
transparan, tidak mudah terbakar, ketahanan korosi yang baik, memiliki sifat pendinginan dan pelumasan yang baik, waktu penggunaan lama,
serta dapat digunakan di hampir semua proses pemesinan. Semisintetis juga mempunyai sifat yang merugikan, yaitu menghasilkan efek kabut,
berbusa, mudah terkontaminasi oleh cairan lain.
4. Metrologi Konfigurasi
Permukaan
a. Konfigurasi Permukaan
Metrologi geometri adalah ilmu dan teknologi untuk melakukan pengukuran karakteristik geometri suatu produk dengan alat ukur dan cara
yang sesuai yang sedemikian rupa sehingga data pengukuran dan analisis datanya menghasilkan harga yang dianggap sebagai nilai yang paling dekat
dengan geometri yang sesungguhnya dari komponen yang bersangkutan. Metrologi geometri meliputi ukuran, bentuk, posisi, dan kekasaran
permukaan produk benda yang bersangkutan.
commit to user
15
Permukaan adalah batas yang memisahkan antara benda padat dengan sekelilingnya. Konfigurasi permukaan merupakan suatu karakteristik
geometri golongan mikrogeometri. Mikrogeometri adalah permukaan secara keseluruhan yang membuat bentuk atau rupa yang spesifik misalnya
permukaan poros, lubang, sisi, dan lain-lain yang tercakup pada elemen geometri ukuran, bentuk, dan posisi.
Karakteristik suatu permukaan memegang peranan penting dalam perancangan komponen mesin atau peralatan. Karakteristik suatu permukaan
perlu dinyatakan dengan jelas, misalnya dalam kaitannya dengan gesekan, keausan, pelumasan ketahanan lelah, perekatan dua atau lebih komponen
mesin dan sebagainya. Surface roughness memainkan peranan yang cukup penting kaitannya dengan ketahanan kontak contact resistance.
Gambar 5. Profil Kekasaran Permukaan Taufiq Rochim: 2001 Ketidakteraturan konfigurasi suatu permukaan apabila ditinjau dari
profilnya dapat diuraikan menjadi beberapa tingkat Tabel 2, tingkat pertama merupakan ketidakteraturan makrogeometri, yaitu keseluruhan permukaan
yang membuat bentuk. Tingkat kedua, yaitu yang disebut dengan gelombang waviness, merupakan ketidakteraturan yang periodik dengan panjang
gelombang yang jelas lebih besar dari kedalamannya amplitude. Tingkat
commit to user
16
ketiga, yaitu alur groove dan tingkat keempat adalah serpihan flaw dan keduanya lebih dikenal dengan istilah kekasaran roughness.
Tabel 2. Ketidakteraturan Suatu Profil Konfigurasi Penampang Permukaan Tingkat
Profil Terukur, Bentuk Grafik Hasil Pengukuran
Istilah Contoh Kemungkinan
Penyebabnya
1. Kesalahan
bentuk form error
Kesalahan bidang- bidang pembimbing
mesin perkakas dan benda kerja, kesalahan
posisi pencekaman benda kerja
2. Gelombang
waviness Kesalahan bentuk
perkakas, kesalahan penyenteran perkakas,
getaran dalam proses pemesinan
3. Alur
grooves Jejakbekas
pemotongan bentuk ujung pahat, gerak
makan
4. Serpihan
flakes Proses pembentukan
beram, deformasi akibat proses pancar
pasir, pembentukan module pada proses
electroplating.
commit to user
17
Kekasaran permukaan surface roughness dibedakan menjadi dua, yaitu: 1
Ideal surface roughness Ideal surface roughness adalah kekasaran ideal terbaik yang bisa
dicapai dalam suatu proses permesinan dengan kondisi ideal. 2
Natural surface roughness Natural surface roughness adalah kekasaran alamiah yang terbentuk
dalam proses pemesinan karena adanya berbagai faktor yang mempengaruhi proses pemesinan tersebut.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekasaran ideal di antaranya: 1
Getaran yang terjadi pada mesin 2
Ketidaktepatan gerakan bagian-bagian mesin 3
Ketidakteraturan feed mechanism 4
Adanya cacat pada material 5
Gesekan antara chip dan material b.
Parameter Kekasaran Permukaan 1
Profil geometrik ideal adalah profil pemukaan yang sempurna, dapat berupa garis lurus, lengkung atau busur.
2 Profil terukur measured profil, merupakan profil permukaan terukur.
3 Profil referensi adalah profil yang digunakan sebagai acuan untuk
menganalisis ketidakteraturan konfigurasi permukaan. 4
Profil akaralas yaitu profil referensi yang digeserkan ke bawah, sehingga menyinggung titik terendah profil terukur.
5 Profil tengah adalah profil yang digeserkan ke bawah sedemikian rupa
sehingga jumlah luas bagi daerah-daerah di atas profil tengah sampai profil terukur adalah sama dengan jumlah luas daerah-daerah di bawah
profil tengah sampai ke profil terukur. Profil-profil di atas dapat didefinisikan menjadi beberapa parameter
permukaan, yaitu yang berhubungan dengan dimensi pada arah tegak dan arah memanjang. Dimensi arah tegak dikenal beberapa parameter, yaitu:
1 Kekasaran total peak to valley heighttotal height, R
t
µm, adalah jarak antara profil referensi dengan profil alas.
commit to user
18
2 Kekasaran perataan depth of surface smoothnesspeak to mean line, R
p
µm, adalah jarak rata-rata antara profil referensi dengan profil terukur. 3
Kekasaran rata-rata aritmetik mean roughness indexcenter line average, CLA, R
a
µm, adalah harga rata-rata aritmetik dibagi harga absolutnya jarak antara profil terukur dengan profil tengah.
= 1
|ℎ| 4
Kekasaran rata-rata kuadratik root mean square height, R
q
µm, adalah akar bagi jarak kuadrat rata-rata antara profil terukur dengan profil
tengah. 5
Kekasaran total rata-rata, R
z
µm, merupakan jarak rata-rata profil alas ke profil terukur pada lima puncak tertinggi dikurangi jarak rata-rata
profil alas ke profil terukur pada lima lembah terendah.
5. Metode
