PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN MILLING TERHADAPGETARAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN DENGAN MATERIAL ALUMINIUM 6061.
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN
MILLING TERHADAPGETARAN DAN KEKASARAN
PERMUKAAN DENGAN MATERIAL ALUMINIUM 6061
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
OKKY NUGRA RETYAWAN
NIM. I0409039
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN
MILLING TERHADAPGETARAN DAN KEKASARAN
PERMUKAAN DENGAN MATERIAL ALUMINIUM 6061
Disusun oleh
Okky Nugra Retyawan
NIM. I0409039
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Indri Yaningsih, S.T., M.T.
NIP. 198607042012122004
Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari….tanggal ...
1. Didik Djoko Susilo, S.T., M.T.
NIP. 197203131997021001
..........................................
2. SukmajiIndroCahyono, S.T., M.Eng.
NIP. 198308182014041001
..........................................
3. Purwadi Joko Widodo, S.T., M.Kom.
NIP. 197301261997021001
..........................................
Ketua Prodi Teknik Mesin
Koordinator Tugas Akhir
Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T.
NIP. 197106151998021002
Dr. Nurul Muhayat, S.T., M.T.
NIP. 197003231998021001
iii
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN MILLING
TERHADAP GETARAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN DENGAN
MATERIAL ALUMINIUM 6061
Okky Nugra Retyawan
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : okky.nugra.r@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis proses pemotongan
pada mesin millingterhadap getaran dan kekasaran permukaandengan material
aluminium 6061. Spesimen dibuat dengan menggunakan jenis proses pemotongan
face milling, profile milling, pocket milling, slot milling dan drilling. Pengambilan
data kekasaran permukaan dilakukan pada setiap jenis proses pemotongan
menggunakan surface roughness tester dan data getaran diambil saat melakukan
proses pemotongan pada setiap jenis proses pemotongan menggunakan vibration
meter. Hasil penelitian ini menunjukkan nilai kekasaran permukaan dan getaran
pada face milling sebesar 0,5368 µm dan 1,03 m/s², profile milling sebesar 1,0984
µm dan 1,49 m/s², pocket milling sebesar 1,1004 µm dan 1,73 m/s², slot milling
sebesar 1,4888 µm dan 2,44 m/s²dan drilling sebesar 1,9944 µm dan 18,62 m/s².
Jenis proses pemotongan pada mesin milling memiliki pengaruh terhadap getaran
dan kekasaran permukaan. Setiap jenis proses pemotongan memiliki gaya
pemotongan yang berbeda. Semakin besar gaya pemotongan yang terjadi pada
suatu jenis proses pemotongan maka semakin besar nilai getaran dan kekasaran
permukaan yang terjadi.
Kata kunci : Milling, proses pemotongan, kekasaran permukaan, getaran.
iv
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN MILLING
TERHADAP GETARAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN DENGAN
MATERIAL ALUMINIUM 6061
Okky Nugra Retyawan
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : okky.nugra.r@gmail.com
Abstract
This study was conducted to determine the effect of the cutting process type on a
milling machine to vibration and surface roughnessof the aluminum 6061. The
specimens were made using a type of cutting process face milling, profile milling,
pocket milling, slot milling and drilling. Surface roughness data retrieval is done
on any type of cutting process using a surface roughness tester and vibration data
was taken during a cutting process on any type of cutting process using a vibration
meter. The results showed the value of surface roughness and vibration in face
milling of 0,5368 μm and 1,03 m/s², profile milling of 1,0984 μm and 1,49 m/s²,
pocket milling amounted to 1,1004 μm and 1,73 m/s², slot milling of 1,4888 μm
and 2,44 m/s²and drilling amounted to 1,9944 μm and 18,62 m/s². Cutting process
type on a milling machine having an influence on the vibrations and surface
roughness. Each cutting process type has a different cutting force. The greater the
cutting force that occurs in a particular cutting process type, the greater the value
of the vibration and the surface roughness happened.
Key word : Milling, cutting process, surface roughness, vibration.
v
KATA PENGANTAR
Segalapujihanyakepada
Allah
SWT,
karenaataspertolongan-Nya
penulisdapatmenyelesaikanpenyusunanTugasAkhir
yang
berjudul
“Komparasikekasaranpermukaandangetaranpadajenis
proses
pemotonganmesinmillingdengan material aluminium 6061”.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih yang tulus kepada semua pihak
yang telah berpartisipasi dalam penellitian serta penulisan Laporan Tugas Akhir
ini, khususnya kepada:
1. Allah SWT atassegalakenikmatan yang telahdiberikan.
2. Ibu
Indri
Yaningsih,
S.T.,
M.T.,
selakudosenpembimbing
I
yang
II
yang
telahmembimbingtugasakhirini.
3. BapakHeru
Sukanto,
S.T.,
M.T.,selakudosenpembimbing
telahdengansabarmemberikanarahansehinggatugasakhirinibisaselesai.
4. Dr.
NurulMuhayat,
S.T.,
M.T.,
selaku
koordinator
tugas
akhirTeknikMesinFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta.
5. Dr.
Eng.
Syamsul
Hadi,
ST,
MT,
selakuketuaprodiTeknikMesinFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret
Surakarta.
6. Bapak/Ibu Dosen Teknik Mesin yang dengan disiplin menyampaikan
ilmunya.
7. Keluarga tercinta yang telah memberikan sumbangan besar baik moral
maupun material.
8. Teman-temanTeknikMesinReguler 2009 UNS atas kekompakannya.
Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang turut serta
memberikan bantuan dan sumbangan pemikiran selama penulis mengikuti
perkuliahan. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat
membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini. Dengan segala
keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dalam
memperkaya khasanah ilmu pendidikan
Surakarta, November 2015
vi
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................
HALAMAN SURAT PENUGASAN .........................................................
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
ABSTRAK ....................................................................................................
ABSTRACT .................................................................................................
KATA PENGANTAR .................................................................................
DAFTAR ISI ................................................................................................
DAFTAR TABEL .......................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
DAFTAR RUMUS .....................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakangMasalah ….............................................................
1.2 RumusanMasalah …......................................................................
1.3 BatasanMasalah …........................................................................
1.4 Tujuan Penelitian ….......................................................................
1.5 Manfaat Penelitian ….....................................................................
1.6 SistematikaPenulisan …................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
1
2
2
2
2
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 TinjauanPustaka …........................................................................ 4
2.2 Proses Milling............... …............................................................. 7
2.2.1 Peripheral Milling(slab milling) .......................................... 7
2.2.2 Face milling .......................................................................... 9
2.3 Prinsip Kerja Mesin CNC milling ................................................... 10
2.4 KonfigurasiPermukaan ..................................................................11
2.4.1 Parameter Kekasaran Permukaan ........................................ 11
2.4.2 Panjang Sample ................................................................... 13
2.4.3 Metode Pengukuran Kekasaran Permukaan ......................... 14
2.5 Getaran............................................. .............................................. 15
2.5.1 Amplitudo .................................... ........................................ 16
2.2.2 Pengukuran Getaran ............................................................. 16
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 TempatPenelitian ........................................................................... 18
3.2 Alat Penelitian ................................................................................ 18
3.3 BahanPenelitian ….........................................................................22
3.4 Prosedur Penelitian......... ................................................................ 23
3.5 Diagram Alir Penelitian................................................................... 25
BAB IV DATA DAN ANALISA
4.1 Data ................................................................................................. 27
4.2 Analisa …...................................................................................... 28
4.2.1 Pengaruh proses pemotonganterhadapkekasaranpermukaan
............................................................................................... 28
4.2.2 Pengaruhjenis proses pemotonganterhadapgetaran ............ 31
vii
4.2.3 Komparasikekasaranpermukaandangetaranpadajenis proses
pemotonganmesinmillingdengan material Aluminium 6061
...............................................................................................
34
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan …................................................................................. 36
5.2 Saran ….......................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Angkakekasaran (ISO roughness number) danpanjangsampel
yangdistandarkan................................................................
Tabel 2.2
13
Tingkat kekasaran rata-rata permukaan menurut proses
Pengerjaannya ....…............................................................. 14
Tabel 4.1
Data hasil pengujian menggunakan vibration meter ............ 27
Tabel 4.2
Data hasilpengujianmenggunakansurface roughness tester
............................................................................................... 27
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Metode Peripheral Milling.......................................................
8
Gambar 2.2
Proses Up MillingdanDown Milling .....................................
9
Gambar 2.3
Beberapa Jenis face milling ....................................................
10
Gambar 2.4
Profil suatu permukaan...........................................................
12
Gambar 3.1
Mesin MillingCNC .................................................................
18
Gambar 3.2
Skema pengujian surface roughness tester .............................
19
Gambar 3.3
Jangka Sorong.........................................................................
20
Gambar 3.4
Sensor accelerometer..............................................................
20
Gambar 3.5
Vibration meter.......................................................................
21
Gambar 3.6
Pahat .......................................................................................
21
Gambar 3.7
Aluminium 6061 ....................................................................
22
Gambar 3.8
Jenis proses pemotonganpadaspesimenuji ..........................24
Gambar 3.9
Skemapengambilan data kekasaranpermukaan....................24
Gambar 3.9
Diagram alirpenelitian ...........................................................25
Gambar 4.1
Spesimen .................................................................................
Gambar 4.2
Hubunganjenis proses pemotonganterhadapkekasaranpermukaan
..............................................................................
28
Gambar 4.3
Hubungan proses pemotonganterhadapgetaran ....................31
Gambar 4.4
Komparasikekasaranpermukaandangetaranpadajenis proses
pemotongan ............................................................................
x
26
34
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1
Persamaan Kekasaran rata-rata aritmetik.................................... 12
Rumus 2.2
Persamaan Kekasaran total rata-rata........................................... 12
xi
MILLING TERHADAPGETARAN DAN KEKASARAN
PERMUKAAN DENGAN MATERIAL ALUMINIUM 6061
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
OKKY NUGRA RETYAWAN
NIM. I0409039
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN
MILLING TERHADAPGETARAN DAN KEKASARAN
PERMUKAAN DENGAN MATERIAL ALUMINIUM 6061
Disusun oleh
Okky Nugra Retyawan
NIM. I0409039
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Indri Yaningsih, S.T., M.T.
NIP. 198607042012122004
Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari….tanggal ...
1. Didik Djoko Susilo, S.T., M.T.
NIP. 197203131997021001
..........................................
2. SukmajiIndroCahyono, S.T., M.Eng.
NIP. 198308182014041001
..........................................
3. Purwadi Joko Widodo, S.T., M.Kom.
NIP. 197301261997021001
..........................................
Ketua Prodi Teknik Mesin
Koordinator Tugas Akhir
Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T.
NIP. 197106151998021002
Dr. Nurul Muhayat, S.T., M.T.
NIP. 197003231998021001
iii
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN MILLING
TERHADAP GETARAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN DENGAN
MATERIAL ALUMINIUM 6061
Okky Nugra Retyawan
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : okky.nugra.r@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis proses pemotongan
pada mesin millingterhadap getaran dan kekasaran permukaandengan material
aluminium 6061. Spesimen dibuat dengan menggunakan jenis proses pemotongan
face milling, profile milling, pocket milling, slot milling dan drilling. Pengambilan
data kekasaran permukaan dilakukan pada setiap jenis proses pemotongan
menggunakan surface roughness tester dan data getaran diambil saat melakukan
proses pemotongan pada setiap jenis proses pemotongan menggunakan vibration
meter. Hasil penelitian ini menunjukkan nilai kekasaran permukaan dan getaran
pada face milling sebesar 0,5368 µm dan 1,03 m/s², profile milling sebesar 1,0984
µm dan 1,49 m/s², pocket milling sebesar 1,1004 µm dan 1,73 m/s², slot milling
sebesar 1,4888 µm dan 2,44 m/s²dan drilling sebesar 1,9944 µm dan 18,62 m/s².
Jenis proses pemotongan pada mesin milling memiliki pengaruh terhadap getaran
dan kekasaran permukaan. Setiap jenis proses pemotongan memiliki gaya
pemotongan yang berbeda. Semakin besar gaya pemotongan yang terjadi pada
suatu jenis proses pemotongan maka semakin besar nilai getaran dan kekasaran
permukaan yang terjadi.
Kata kunci : Milling, proses pemotongan, kekasaran permukaan, getaran.
iv
PENGARUH JENIS PROSES PEMOTONGAN PADA MESIN MILLING
TERHADAP GETARAN DAN KEKASARAN PERMUKAAN DENGAN
MATERIAL ALUMINIUM 6061
Okky Nugra Retyawan
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : okky.nugra.r@gmail.com
Abstract
This study was conducted to determine the effect of the cutting process type on a
milling machine to vibration and surface roughnessof the aluminum 6061. The
specimens were made using a type of cutting process face milling, profile milling,
pocket milling, slot milling and drilling. Surface roughness data retrieval is done
on any type of cutting process using a surface roughness tester and vibration data
was taken during a cutting process on any type of cutting process using a vibration
meter. The results showed the value of surface roughness and vibration in face
milling of 0,5368 μm and 1,03 m/s², profile milling of 1,0984 μm and 1,49 m/s²,
pocket milling amounted to 1,1004 μm and 1,73 m/s², slot milling of 1,4888 μm
and 2,44 m/s²and drilling amounted to 1,9944 μm and 18,62 m/s². Cutting process
type on a milling machine having an influence on the vibrations and surface
roughness. Each cutting process type has a different cutting force. The greater the
cutting force that occurs in a particular cutting process type, the greater the value
of the vibration and the surface roughness happened.
Key word : Milling, cutting process, surface roughness, vibration.
v
KATA PENGANTAR
Segalapujihanyakepada
Allah
SWT,
karenaataspertolongan-Nya
penulisdapatmenyelesaikanpenyusunanTugasAkhir
yang
berjudul
“Komparasikekasaranpermukaandangetaranpadajenis
proses
pemotonganmesinmillingdengan material aluminium 6061”.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih yang tulus kepada semua pihak
yang telah berpartisipasi dalam penellitian serta penulisan Laporan Tugas Akhir
ini, khususnya kepada:
1. Allah SWT atassegalakenikmatan yang telahdiberikan.
2. Ibu
Indri
Yaningsih,
S.T.,
M.T.,
selakudosenpembimbing
I
yang
II
yang
telahmembimbingtugasakhirini.
3. BapakHeru
Sukanto,
S.T.,
M.T.,selakudosenpembimbing
telahdengansabarmemberikanarahansehinggatugasakhirinibisaselesai.
4. Dr.
NurulMuhayat,
S.T.,
M.T.,
selaku
koordinator
tugas
akhirTeknikMesinFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta.
5. Dr.
Eng.
Syamsul
Hadi,
ST,
MT,
selakuketuaprodiTeknikMesinFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret
Surakarta.
6. Bapak/Ibu Dosen Teknik Mesin yang dengan disiplin menyampaikan
ilmunya.
7. Keluarga tercinta yang telah memberikan sumbangan besar baik moral
maupun material.
8. Teman-temanTeknikMesinReguler 2009 UNS atas kekompakannya.
Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang turut serta
memberikan bantuan dan sumbangan pemikiran selama penulis mengikuti
perkuliahan. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat
membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini. Dengan segala
keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dalam
memperkaya khasanah ilmu pendidikan
Surakarta, November 2015
vi
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................
HALAMAN SURAT PENUGASAN .........................................................
HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................
ABSTRAK ....................................................................................................
ABSTRACT .................................................................................................
KATA PENGANTAR .................................................................................
DAFTAR ISI ................................................................................................
DAFTAR TABEL .......................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
DAFTAR RUMUS .....................................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakangMasalah ….............................................................
1.2 RumusanMasalah …......................................................................
1.3 BatasanMasalah …........................................................................
1.4 Tujuan Penelitian ….......................................................................
1.5 Manfaat Penelitian ….....................................................................
1.6 SistematikaPenulisan …................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
1
2
2
2
2
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 TinjauanPustaka …........................................................................ 4
2.2 Proses Milling............... …............................................................. 7
2.2.1 Peripheral Milling(slab milling) .......................................... 7
2.2.2 Face milling .......................................................................... 9
2.3 Prinsip Kerja Mesin CNC milling ................................................... 10
2.4 KonfigurasiPermukaan ..................................................................11
2.4.1 Parameter Kekasaran Permukaan ........................................ 11
2.4.2 Panjang Sample ................................................................... 13
2.4.3 Metode Pengukuran Kekasaran Permukaan ......................... 14
2.5 Getaran............................................. .............................................. 15
2.5.1 Amplitudo .................................... ........................................ 16
2.2.2 Pengukuran Getaran ............................................................. 16
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 TempatPenelitian ........................................................................... 18
3.2 Alat Penelitian ................................................................................ 18
3.3 BahanPenelitian ….........................................................................22
3.4 Prosedur Penelitian......... ................................................................ 23
3.5 Diagram Alir Penelitian................................................................... 25
BAB IV DATA DAN ANALISA
4.1 Data ................................................................................................. 27
4.2 Analisa …...................................................................................... 28
4.2.1 Pengaruh proses pemotonganterhadapkekasaranpermukaan
............................................................................................... 28
4.2.2 Pengaruhjenis proses pemotonganterhadapgetaran ............ 31
vii
4.2.3 Komparasikekasaranpermukaandangetaranpadajenis proses
pemotonganmesinmillingdengan material Aluminium 6061
...............................................................................................
34
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan …................................................................................. 36
5.2 Saran ….......................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Angkakekasaran (ISO roughness number) danpanjangsampel
yangdistandarkan................................................................
Tabel 2.2
13
Tingkat kekasaran rata-rata permukaan menurut proses
Pengerjaannya ....…............................................................. 14
Tabel 4.1
Data hasil pengujian menggunakan vibration meter ............ 27
Tabel 4.2
Data hasilpengujianmenggunakansurface roughness tester
............................................................................................... 27
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Metode Peripheral Milling.......................................................
8
Gambar 2.2
Proses Up MillingdanDown Milling .....................................
9
Gambar 2.3
Beberapa Jenis face milling ....................................................
10
Gambar 2.4
Profil suatu permukaan...........................................................
12
Gambar 3.1
Mesin MillingCNC .................................................................
18
Gambar 3.2
Skema pengujian surface roughness tester .............................
19
Gambar 3.3
Jangka Sorong.........................................................................
20
Gambar 3.4
Sensor accelerometer..............................................................
20
Gambar 3.5
Vibration meter.......................................................................
21
Gambar 3.6
Pahat .......................................................................................
21
Gambar 3.7
Aluminium 6061 ....................................................................
22
Gambar 3.8
Jenis proses pemotonganpadaspesimenuji ..........................24
Gambar 3.9
Skemapengambilan data kekasaranpermukaan....................24
Gambar 3.9
Diagram alirpenelitian ...........................................................25
Gambar 4.1
Spesimen .................................................................................
Gambar 4.2
Hubunganjenis proses pemotonganterhadapkekasaranpermukaan
..............................................................................
28
Gambar 4.3
Hubungan proses pemotonganterhadapgetaran ....................31
Gambar 4.4
Komparasikekasaranpermukaandangetaranpadajenis proses
pemotongan ............................................................................
x
26
34
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1
Persamaan Kekasaran rata-rata aritmetik.................................... 12
Rumus 2.2
Persamaan Kekasaran total rata-rata........................................... 12
xi