Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel dan Kedalaman Pemakananterhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Baja S45C

141

PENGARUH JENIS PAHAT, KECEPATAN SPINDEL DAN KEDALAMANPEMAKANAN TERHADAP TINGKAT KEKASARAN PERMUKAANBAJA S45C DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE MASTERCAM

PADA MESIN MORI SEIKI CL2000

Mohammad Hasan PrasetyoS1 Pendidikan Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: prast_cncteo@yahoo.com

Mochamad Arif Irfa’IJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: marifirfai@yahoo.co.id

AbstrakTujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi jenis pahat insert (kyocera danwolframcarb), variasi kecepatan spindel (950 rpm, 1050 rpm, 1150 rpm) serta variasi kedalamanpemakanan (0,4 mm; 0,6 mm; 0,8 mm) terhadap tingkat kekasaran permukaan baja S45C denganmenggunakan software mastercam pada mesin mori seiki CL2000. Penelitian ini termasukpenelitian eksperimen. Benda kerja yang digunakan dalam penelitian ini yaitu baja S45C dengandiameter 25 mm dan panjang 80 mm sebanyak 18 spesimen yang mendapatkan perlakuanpengerjaan berbeda. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan benda kerjatersebut adalah surface tester Mitutoyo 301. Metode analisis data yang digunakan dalam penelitianini adalah metode deskriptif kuantitatif. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa (1) Adapengaruh variasi jenis pahat insert, yaitu kyocera dan wolframcarb dihasilkan tingkat kekasaranpermukaan benda kerja terendah yaitu 2,436 µm pada penggunaan pahat insert wolframcarb.Karena semakin keras pahat yang digunakan, maka semakin rendah tingkat kekasaran permukaanbenda kerja. (2) Ada pengaruh variasi kecepatan spindel, yaitu pada kecepatan 950 rpm, 1050 rpmdan 1150 rpm dihasilkan tingkat kekasaran permukaan benda kerja terendah yaitu 2,436 µm padakecepatan spindel 1150 rpm. Karena semakin tinggi kecepatan spindel, maka semakin rendahtingkat kekasaran permukaan benda kerja. (3) Ada pengaruh variasi kedalaman pemakanan, yaitupada kedalaman 0,4 mm; 0,6 mm dan 0,8 mm dihasilkan tingkat kekasaran permukaan benda kerjaterendah adalah 2,436 µm pada kedalaman pemakanan 0,4 mm. Karena semakin dalampemakanan, maka semakin tinggi tingkat kekasaran permukaan benda kerja.Kata kunci: pahat insert, kecepatan spindel, kedalaman pemakanan, kekasaran permukaan.

AbstractThe purpose of this study was to determine the effect of variations in the type of cutting tool inserts(kyocera and wolframcarb), spindle speed variation (950 rpm, 1050 rpm, 1150 rpm) andvariations in the depth of cut (0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm) the degree of surface roughness S45Csteel using mastercam software on mori seiki CL2000 machine. This research includesexperimental research. The workpiece used in this study is S45C steel with a diameter of 25 mmand a length of 80 mm by 18 specimens get different treatment workmanship. Measuringinstruments used to measure the surface roughness of the workpiece is surface tester Mitutoyo301. Methods of data analysis used in this research is descriptive quantitative method. From theseresults it can be concluded that (1) There is the influence of variations in the type of cutting toolinserts, namely kyocera and wolframcarb generated workpiece surface roughness level low is2,436 µm on the use of the wolframcarb cutting tool inserts. Because the harder cutting tool isused, the lower the level of surface roughness of the workpiece. (2) There is the influence ofspindle speed variation, ie at a speed of 950 rpm, 1050 rpm and 1150 rpm resulting workpiecesurface roughness level low is 2,436 µm at 1150 rpm spindle speed. Because the higher the spindlespeed, the lower the level of surface roughness of the workpiece. (3) There is the influence ofvariations in the depth of cut, which is at a depth of 0.4 mm; 0.6 mm and 0.8 mm resultingworkpiece surface roughness levels are lowest is 2,436 µm at depth of cut is 0.4 mm. Because Thehigher depth of cut, the higher the degree of surface roughness of the workpiece.Keywords: cutting tool, spindle speed, depth of cut, surface roughness.

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014, 141 - 146

PENDAHULUAN

Di era modern seperti saat ini kemajuan ilmupengetahuan dan teknologi berkembang sangatlahcepat, termasuk dalam dunia industri danmultimedia. Mesin-mesin perkakas yang dulunyadioperasikan secara manual kini telah beralihfungsi menggunakan teknologi kontrol otomatis.

Sehubungan dengan hal tersebut, mesinperkakas yang dahulu dioperasikan denganmetode konvensional kini dapat dioperasikandengan kode-kode digital yang disebut denganNumerically Controlled (NC). Sedangkan mesinkonvensional yang digabung dengan komputerdisebut dengan istilah Computer NumericallyControlled (CNC), yaitu suatu mesin yangdikontrol oleh komputer dengan bahasa numerik(data perintah dengan kode angka, huruf dansimbol) sesuai standart ISO. Mesin perkakas CNCdapat menghasilkan benda yang memiliki kualitasyang sama antara benda yang satu dengan yanglainnya, lebih teliti (akurat), lebih tepat (presisi),luwes (fleksibel) dan cocok untuk menghasilkanproduk dalam kuantitas besar dalam waktu yangrelatif lebih singkat (Beno Sutopo,2006:1).

Disisi lain, teknologi multimedia yang jugaberkembang berdampak dengan banyak programkomputer yang diperuntukan pada bidang industrimanufaktur antara lain CAD/CAM, AutoCAD,Mastercam, SolidWork dan masih banyak lagiprogram sejenis lainnya. Dari sekian banyakprogram berbasis CAD/CAM yang ada, programmastercam adalah program CAD/CAM yangsesuai untuk digunakan pada mesin mori seikiCL2000. Mastercam memiliki fasilitas-fasilitaskomputer grafis yang memungkinkanpenggunaannya untuk melakukan berbagai bentuksimulasi proses pemesinan sebelumdiimplementasikan pada proses pengerjaanpemesinan yang sesungguhnya berbasis ComputerNumerically Controlled (CNC). (Boenasir,Wirawan Sumbodo dan Karsono, 2004:41).

Dalam pengerjaan pemrograman,pemrograman dengan bantuan komputer eksternallebih unggul dari pemrograman manual. Sepertiyang diungkapkan Hollebrandse (1993) adalahdapat digunakan untuk pembuatan benda kerjadengan kontur yang rumit, waktu produksi setiapproduk dapat diketahui, pengalihan data dapatberjalan melalui komputer, pembuatan programdapat dilakukan pada tempat yang tenangsehinggga memberikan hasil yang lebih baik danprogram input yang digunakan seragam.Sedangkan pemrograman manual menurutHollebrandse (1993) adalah terbatas untukprogram yang pendek karena berkaitan dengankemampuan daya tahan manusia untuk berdirididepan mesin, selama pengetikan program tidak

mungkin untuk terus berproduksi, banyak waktuyang dibutuhkan untuk memeriksa kesalahan-kesalahan yang terjadi, diperlukan keahlian yangcukup tinggi dari operator serta tergantung padatipe dan jenis mesin (tidak universal).

Dalam proses pengerjaan denganmenggunakan mesin CNC, agar didapatkankualitas tingkat kekasaran permukaan benda kerjayang baik diperlukan pemilihan komponen yangbaik pula. Menurut Makmur (2006) menyebutkanbahwa kerakteristik suatu kekasaran permukaanmemegang peranan penting untuk perancangankomponen mesin. Hal ini perlu dinyatakan karenaada hubungannya dengan gesekan, keausan,pelumasan, dan kelelahan material. Pemilihankomponen yang dimaksud adalah yangberpengaruh signifikan terhadap hasil pengerjaanbenda kerja.

Pahat bubut menjadi komponen utama dalamproses permesinan selain benda kerja dan mesinitu sendiri. Menurut Makmur dan Taufikurrahman(2005) menyatakan bahwa untuk hasil kekasaranpermukaan yang baik sebaiknya peralatan harustajam. Ketepatan pemilihan baja dengan jenispahat yang digunakan diperkirakan akanmenghasilkan kehalusan yang maksimal. Jadimenurut penelitian di atas alat potong/pahat bubutjuga berpengaruh terhadap kekasaran permukaan.

Kemas Zainul Ridho (2012:2) dalampenelitiannya menyatakan bahwa kekasaran terbaikdihasilkan oleh kombinasi antara kecepatanpemotongan yang paling tinggi dan tingkatkedalaman pemakanan yang paling rendah. Jadimenurut penelitian di atas, selain kecepatanpemotongan yang tinggi, kedalaman pemakananjuga berpengaruh terhadap hasil kekasaran bendakerja. Karena semakin rendah kedalamanpemakanan maka semakin rendah tingkatkekasaran permukaan benda kerja

Dalam penelitian ini membahas tentangpengaruh jenis pahat, kecepatan spindel dankedalaman pemakanan terhadap tingkat kekasaranpermukaan baja S45C dengan menggunakansoftware mastercam pada mesin mori seikiCL2000. Variabel penelitian ini menggunakanvariasi jenis pahat insert kyocera dan wolframcarb,dengan variasi kecepatan spindel 950 rpm, 1050rpm dan 1150 rpm serta variasi kedalamanpemakanan 0,4 mm; 0,6 mm dan 0,8 mm.

Tujuan yang dicapai dalam penelitian iniadalah untuk mengetahui bagaimanakah pengaruhjenis pahat, kecepatan spindel dan kedalamanpemakanan terhadap tingkat kekasaran permukaanbaja S45C pada mesin mori seiki CL2000 denganmenggunakan software mastercam.

JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014, 141 - 146

terendah yang dihasilkan, masing-masingkedalaman pemakanan sebagai berikut: Kedalaman pemakanan 0,4 mm = 2,436 µm

Kedalaman pemakanan 0,6 mm = 2,731 µm

Kedalaman pemakanan 0,8 mm = 2,874 µm

Dari tingkat kekasaran permukaan di atas,kedalaman pemakanan yang paling optimalmenghasilkan tingkat kekasaran permukaan bendakerja yang rendah adalah kedalaman pemakanan0,4 mm yaitu 2,436 μm.

Hal ini dikarenakan tingkat kekasaranpermukaan benda kerja terbaik diperoleh dengankedalaman pemakanan yang rendah. Sebabkedalaman pemakanan yang rendah membuatbeban pahat pada saat melakukan penyayatansemakin kecil dan getaran pahat kecil, sehinggamengakibatkan tingkat kekasaran permukaanbenda kerja lebih rendah dibandingkan dengankedalaman pemakanan yang tinggi.

PENUTUPSimpulan Jenis pahat insert terbaik yang menghasilkan

kekasaran permukaan paling rendah adalahjenis pahat insert wolframcarb dengan nilaikekasaran yaitu 2,436 µm.

Kecepatan spindel terbaik yang menghasilkankekasaran permukaan paling rendah adalahkecepatan spindel 1150 rpm dengan nilaikekasaran yaitu 2,436 µm.

Kedalaman pemakanan terbaik yangmenghasilkan kekasaran permukaan palingrendah adalah kedalaman pemakanan 0,4 mmdengan nilai kekasaran yaitu 2,436 µm.

Saran Untuk penelitian selanjutnya yang sejenis

disarankan untuk menganalisa faktor-faktoratau variabel-variabel lain yangmempengaruhi tingkat kekasaran permukaanpada proses pembubutan baja S45C denganmesin mori seiki CL2000.

Sebagai bahan pertimbangan dalam prosespembubutan pada mesin mori seiki CL2000,disarankan memilih pahat insert dengantingkat kekerasan yang tinggi, kedalamanpemakanan yang terendah dan kecepatan putarspindel yang tertinggi serta denganpenggunaan jenis pendingin untukmendapatkan tingkat kekasaran paling optimal(rendah) Perlu dikaji ulang mengenai metodepencucian sebelum proses elektroplating.

DAFTAR PUSTAKAHollebrandse, J. J. M., (1993). Teknik

Pemrograman dan Aplikasi CNC.Rosda Jayaputra, Jakarta

Makmur dan Taufikurrahman. (2005). PengaruhVariasi Putaran, Kecepatan PutarBenda serta Kecepatan Meja terhadapNilai Kekasaran Benda Kerja padaProses Penggerindaan Silinder.Teknika. Volume XVI No.1 hal 5-10,ISSN: 0854-3143 Palembang:Politeknik Negeri Sriwijaya.

Sumbodo Wiriawan. (2008). Teknik ProduksiMesin Industri Jilid 2. Jakarta:Direktorat Pembinaan SekolahMenengah Kejuruan, DirektoratJenderal Manajemen Pendidikan Dasardan Menengah, Departemen PendidikanNasional.

Sutopo, Beno. (2006). Pembuatan Benda KerjaPada Mesin Frais CNC TU 3AMenggunakan Software CNC Keller QPlus Berbasis Software Autocad 2000.Semarang: Universitas NegeriSemarang.