ANALISIS PARAMETER PEMESINAN TERHADAP GA

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI9) 2014
Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional
Bali, 26-27 November 2014

ANALISIS PARAMETER PEMESINAN TERHADAP GAYA POTONG
PADA PROSES PEMBUBUTAN LOGAM S45C
Rosehan, Sobron Lubis, Mochammad Firmansyah
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara
e-mail: ryahuza@yahoo.com
Abstrak
Permintaan untuk meningkatkan produktivitas dengan biaya produksi rendah, salah satu cara
yang diterapkan adalah proses pemesinan dengan kecepatan tinggi. Pemesinan kecepatan
tinggi yaitu peningkatan parameter pemesinan yang akan mereduksi waktu produksi. Di sisi
lain pemesinan kecepatan tinggi akan mempengaruhi gaya potong dan gaya makan. Penelitian
ini mengamati pengaruh kecepatan potong terhadap gaya yang terjadi dan mempengaruhi
kualitas kekasaran permukaan yang dihasilkan, sehingga dalam era modern ini banyak proses
produksi dengan menggunakan pemesinan kecepatan tinggi.
Kata kunci: kecepatan potong, kekasaran, gaya potong

PENDAHULUAN
Teknologi proses pemesinan mengalami perubahan dari mesin bubut konvensional

hingga sekarang sudah menggunakan sistem automatic seperti Computer Numeric Control
(CNC). Teknologi proses pemesinan ini merupakan jawaban dari tuntutan dunia industri untuk
menghasilkan produk yang berkualitas meliputi kepresisian tinggi, mampu melaksanakan
proses pemesinan dengan tingkat kesulitan tinggi yang tidak mampu dikerjakan pada mesin
bubut manual, serta kemampuan untuk menghasilkan produk secara massal.
Secara umum Mesin perkakas CNC bubut beroperasi sama seperti mesin perkakas
bubut konvensional meliputi roughing dan finishing cutting. Dalam pengerjaan Roughing
dan finishing cutting akan muncul gaya potong dan gaya makanyang disebabkan karena
proses pemotongan.
Banyak penelitian tentang pemotongan material baik dari segi alat potong, sudut
potong, hasil pemotongan (geram), dan lain-lain. Penelitian ini berjudul “Analisis
Parameter Pemesinan terhadap Gaya Potong pada Proses Pembubutan Logam S45C”.
Parameter pemesinan meliputi kecepatan potong (cutting speed), kedalaman potong (depth
of cut), sudut pahat, kecepatan makan (feeding speed), gaya potong dan makan.
METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini untuk medapatkan hasil yang akurat, maka yang dilakukan
dalam kajian ini adalah metode experimental. Penelitian akan dilakukan di Laboratorium
CNC Universitas Tarumanagara dengan menggunakan mesin CNC Lathe Mazzak.
Untuk melakukan penelitian ini, metode yang akan dilakukan adalah melakukan
perubahan kecepatan potong (300 m/min, 350 m/min, 400 m/min, 450 m/min, 500 m/min)

dan untuk parameter yang lain adalah konstan (Vf 500 mm/min dan doc 0.3 mm). Bahan
spesimen digunakan adalah S45C dengan dimensi P : 150 mm, D : 55 mm dengan
komposisi S45C, sebagai berikut; Carbon (C): 0.45%, Silikon (Si): 0.35%, Mangan (Mn):
0.7%, Fosfor (P): 0.03%, Belerang (S): 0.35%.
Mata Pahat yang digunakan adalah TNMG 160408 carbide dengan nose radius 0.8
mm sebanyak 5 buah, setiap titik tool akan digunakan dua kali pemotongan.
Untuk melakukan pengukuran kekasaran permukaan menggunakan alat ukur
Surface Roughnes Tester (Gambar 1.) dan pengukuran gaya potong dan gaya pemakanan
mengunakan alat ukur tool dynamometer (Gambar 2.). Dynamometer dipasang pada tool
holder PTGNR-2020K16 dengan strain gauge menggunakan rangkaian full bridge.
TM-300

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI9) 2014
Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional
Bali, 26-27 November 2014

Gambar 1. Surface Tester

Gambar 2. Tool Dynamometer


Proses pengambilan data penelitian adalah sebagai berikut:
1. Mempersiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan
2. Melakukan kalibrasi Surface roughness tester
3. Mempersiapkan dan menera tool dynamometer
4. Mempersiapkan row material sebagai spesimen uji dari Baja S45C dengan proses
pemesinan
5. Menentukan parameter-parameter pemesinan:
a. Kecepatan makan (VF) : 500 mm/min (konstan)
b. Kecepatan potong (VC) : 300 – 500 m/min
c. Kedalaman potong (dOC) : 0.3 mm (konstan)
6. Program G-Code, dengan parameter VF dan dOC konstan dan variasi kecepatan potong
(VC).
7. Spesimen dicekam pada chuck mesin
8. Pasang insert pada holder tool dynamometer dan setting benda kerja terhadap program
yang telah dibuat.
9. Kemudian proses pemesinan sesuai dengan program yang telah dibuat, setiap material
dilakukan empat kali proses pemesinan dengan VC yang sama.
10. Rekam gaya potong dan gaya makan pada display digital tool dynamometer.
11. Setelah sekali proses pemesinan dilakukan proses pengukuran dengan alat surface test
random pada lima titik.

12. Kemudian lakukan berulang-ulang sebanyak total 10 material.
13. Membuat grafik-grafik perbandingan dari hasil pengujian kualitas kekasaran
permukaan yang diperoleh.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari experiment yang telah dilakukan, diperoleh data-data perubahan gaya potong
dan kekasaran permukaan dengan perberdaan cutting speed sebagai berikut:
Tabel 1. Nilai Hasil Gaya Potong, Gaya Makan, dan Kekasaran Permukaan Variasi
Kecepatan potong
Data Mesin:
CNC Lathe "Quick Turn 8N"
Tool Carbide TNMG 160408MP KC 9240

No
1
2
3
4
5

Kecepatan potong

VC (m/menit)
500
450
400
350
300

Parameter Pemesinan:
Vf : 500 mm/min
dOC : 0.3 mm
VC : 500, 450,400,350,300

Gaya potong
FC (Newton)
119.8
133.1
144.6
163.65
187.25


TM-301

Data Material:
Grade
: S45C
Panjang : 150 mm
Diameter : 55 mm

Gaya makan
Ff (Newton)
20.3
18.8
14.88
17.78
16.28

Kekasaran
Ra (μm)
2.11
1.82

2.6
2.99
4.64

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI9) 2014
Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional
Bali, 26-27 November 2014

Pengolahan Data Penelitian
Dari data penelitian maka di dapat grafik VC vs Ra, VC vs FC, dan VC vs Ff.
VC vs Ra

5

4.64

4

Ra (µm) 3


2.99

2.6

2

2.11

1.82

Ra

1
300

350

400

450


500

VC (m/min)

Gambar 3. Grafik Kecepatan Potong terhadap Kekasaran Permukaan

VC vs FC

200
187.25

180

163.65

160

FC (N)


144.6

140

133.1

120

119.8

Fc

100

300

350

400
VC (m/min)


450

500

Gambar 4. Grafik Kecepatan Potong terhadap Gaya Potong
VC vs Ff

Ff (N)

21
20
19
18
17
16
15

20.3
18.8
17.78
16.28
300

Ff

16.2
350

400

450

500

VC (m/min)

Gambar 5. Grafik Kecepatan Potong terhadap Gaya Makan
Dari hasil penelitian yang ditunjukan grafik dengan hubungan antara gaya potong
terhadap kekasaran permukaan seperti pada grafik di bawah ini.
FC vs Ra

187.25

179

163.65

FC(N) 159

144.6

139

133.1

119.8

119
4.64

2.99

2.6

1.82

2.11

Ra (µm)

Gambar 6. Grafik Gaya Potong terhadap Kekasaran Permukaan

TM-302

Fc

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI9) 2014
Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional
Bali, 26-27 November 2014

Ff vs Ra
21
20
19
18
17
16
15
14

Ff(N)

20.3
18.8
17.78
16.28

Ff

16.2

4.64

2.99

2.6

1.82

2.11

Ra (µm)

Gambar 7. Grafik Gaya Makan terhadap Kekasaran Permukaan
Data hasil penelitian yang ditunjukan dengan grafik-grafik di atas bahwa
peningkatan kecepatan potong akan memperbesar sudut geser, sehingga penampang geser
mengecil. Pengecilan bidang geser akan mengakibatkan penurunan terhadap gaya potong,
dalam fenomena penurunan gaya potong tersebut menyebabkan deformasi yang terjadi
akan semakin kecil, sehingga akan meningkatkan kekasaran permukaan pada benda kerja.
Tabel 2. Berdasarkan Perhitungan VC terhadap Ra secara Teoritis
Vf` (mm/menit)
500
500
500
500
500

N (rpm)
1802.66
2103.11
2403.55
2704.00
3004.44

VC(m/menit)
300
350
400
450
500

f (mm/rev)
0.277
0.237
0.208
0.185
0.166

Ra(μm)
1.202
0.883
0.676
0.534
0.433

Dari perhitungan secara teoritis ditabulasikan pada Tabel 2., data tersebut diolah
menggunakan grafik seperti pada grafik VC terhadap Ra dan grafik f terhadap Ra. berikut ini:
VC vs Ra

5

4.64

4

Ra

3

2.99

2.6

2
1

2.11

1.82

1.202

0.883

0.534

percobaan

0.676

0
300

350

teoritis

0.433

400

450

500

VC

Gambar 8. Grafik Kecepatan Potong terhadap Kekasaran Permukaan secara Teoritis
f vs Ra
1.2

R² = 0.9946

1.2024

Ra

1
0.883
0.8

Series1
0.676

0.6

Linear (Series1)
0.534
0.433

0.4
0.15

0.2

0.25

0.3

feed

Gambar 9. Grafik Feed terhadap Kekasaran Permukaan secara Teoritis
TM-303

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI9) 2014
Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional
Bali, 26-27 November 2014

Dapat dilihat dari grafik di atas kecepatan potong terhadap kekasaran permukaan
secara teoritis dan hasil percobaan berbading searah yaitu semakin besar nilai kecepatan
potong maka nilai kekasaran permukaan mengecil dengan kata lain kekasaran permukaan
semakin baik. namun pada gambar 8 kecepatan potong 300 m/min nilai feeding 0.27
mm/put mengalami peningkatan terhadap nilai kekasaran permukaan menjadi 1.2 . hal
ini membuktikan bahwa kekasaran permukaan mengikuti feeding karena secara grafik
teoritis kenaikan nilai feed mempengaruhi kenaikan nilai kekasaran permukaan, dengan
peningkatan kecepatan potong akan memperbesar sudut geser, sehingga penampang geser
mengecil.
KESIMPULAN
1. Hubungan antara gaya potong dengan kekasaran permukaan adalah berbanding lurus.
Semakin rendah nilai gaya potong, maka nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan
semakin menurun.
2. Hubungan antara teoritis dengan hasil percobaan pada kecepatan potong terhadap
kekasaran permukaan berbanding lurus.
3. Hubungan antara gaya potong terhadap feed berbanding lurus semakin rendah gaya
potong nilai feed juga akan menurun, karena bidang geser semakin membesar.
4. Nilai gaya potong akan semakin menurun dengan seiring kenaikan kecepatan potong,
hal ini dikarenakan bidang geser antara tool dengan benda kerja mengecil dengan
kecepatan potong yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
1. Girdhar, P., Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance,
2004.
2. Thomas L. Lago, Performance of a Chatter Control System for Turning and Boring
Application, 2002.
3. Suhardjono, Analisa Pengaruh Kecepatan Potong terhadap Getaran dan Kekasaran
permukaan pada Proses Bubut tanpa Penumpu Tailstock, Jurnal Teknik Mesin ITS,
Vol 6(1), 2006.
4. Suhardjono, Analisa Sudut Potong Utama dan Kecepatan Potong terhadap Getaran
dan Effeknya terhadap Kekasaran Permukaan Hasil Bubut, (2005).
5. Gunay,M., Analisa Gaya Potong terhadap Sudut Potong, 2004.
6. Taufiq Rochcim, Teori dan Teknologi Proses Pemesinan, 1993.
7. Rosehan Yahuza. Pengaruh Kecepatan Potong Tinggi terhadap Kualitas Permukaan
Benda Kerja Pada Proses Bubut, 2001.
8. Muhammad Ari Prasetio, Koefisien Koerasi Signifikasi, dan Determinasi, 2009.
9. Asmed dan Yusri Mura, Pengaruh Parameter Pemotongan terhadap Kekasaran
Permukaan.

TM-304

Dokumen yang terkait

PENGARUH PEMBERIAN SEDUHAN BIJI PEPAYA (Carica Papaya L) TERHADAP PENURUNAN BERAT BADAN PADA TIKUS PUTIH JANTAN (Rattus norvegicus strain wistar) YANG DIBERI DIET TINGGI LEMAK

23 199 21

KEPEKAAN ESCHERICHIA COLI UROPATOGENIK TERHADAP ANTIBIOTIK PADA PASIEN INFEKSI SALURAN KEMIH DI RSU Dr. SAIFUL ANWAR MALANG (PERIODE JANUARI-DESEMBER 2008)

2 106 1

EFEKTIFITAS BERBAGAI KONSENTRASI DEKOK DAUN KEMANGI (Ocimum basilicum L) TERHADAP PERTUMBUHAN JAMUR Colletotrichum capsici SECARA IN-VITRO

4 157 1

ANALISIS KOMPARATIF PENDAPATAN DAN EFISIENSI ANTARA BERAS POLES MEDIUM DENGAN BERAS POLES SUPER DI UD. PUTRA TEMU REJEKI (Studi Kasus di Desa Belung Kecamatan Poncokusumo Kabupaten Malang)

23 307 16

ANALISIS ISI LIRIK LAGU-LAGU BIP DALAM ALBUM TURUN DARI LANGIT

22 212 2

APRESIASI IBU RUMAH TANGGA TERHADAP TAYANGAN CERIWIS DI TRANS TV (Studi Pada Ibu Rumah Tangga RW 6 Kelurahan Lemah Putro Sidoarjo)

8 209 2

FENOMENA INDUSTRI JASA (JASA SEKS) TERHADAP PERUBAHAN PERILAKU SOSIAL ( Study Pada Masyarakat Gang Dolly Surabaya)

63 375 2

ANALISIS SISTEM PENGENDALIAN INTERN DALAM PROSES PEMBERIAN KREDIT USAHA RAKYAT (KUR) (StudiKasusPada PT. Bank Rakyat Indonesia Unit Oro-Oro Dowo Malang)

160 705 25

ANALISIS PROSPEKTIF SEBAGAI ALAT PERENCANAAN LABA PADA PT MUSTIKA RATU Tbk

273 1263 22

PENGARUH PENGGUNAAN BLACKBERRY MESSENGER TERHADAP PERUBAHAN PERILAKU MAHASISWA DALAM INTERAKSI SOSIAL (Studi Pada Mahasiswa Jurusan Ilmu Komunikasi Angkatan 2008 Universitas Muhammadiyah Malang)

127 505 26