METODE PEMOTONGAN - P2 Telimek LIPI

TORSI Jurnal Teknik Mesin Universitas Pendidikan Indonesia Vol. IV No. 1 Januari 2006 Hal. 11-16

ISSN : 1412-0542

PENGARUH PROSES PEMOTONGAN END MILL TERHADAP HASIL POTONG Dalmasius Ganjar Subagio*) INTISARI PENGARUH PROSES PEMOTONGAN END MILL TERHADAP HASIL POTONG. Telah dilaksanakan penelitian terhadap perbedaan hasil potong dari kedua cara pemotongan pahat yang digunakan yaitu cara Climbing dan cara Conventional. Dimensi benda kerja hasil potong cara Climbing akan lebih besar dari dimensi yang diharapkan yaitu sebesar 0,094 mm, tetapi dengan cara Conventional maka dimensi yang didapat lebih kecil yaitu sebesar – 0,116 mm. Data ini berlaku hanya untuk proses pengasaran. Penggabungan kedua cara tersebut telah mendapatkan hasil yang lebih tepat. Penyimpangan yang didapat dari hasil penggabungan kedua cara tersebut adalah antara 0,0064 mm sampai 0,0058 mm. Hasil percobaan ini selanjutnya dapat digunakan sebagai acuan dalam melakukan proses pemesinan. Kata Kunci : Proses Potong, Mesin CNC

ABSTRACT IMPACT CUTTING PROCESS OF END MILL TO CUT RESULT. Research on difference of cuting proses from both of Climbing and Conventional method have been performed. The dimension resulted from cuting process through Climbing method were bigger than 0,094 mm and the difference value from Conventional method were smaller than - 0,116 mm. This data valid only for roughening process . The difference range of their value resulted from combination of both method were between from - 0,0064 mm to 0,0058 mm. This result can be used for reference in machining process. Keyword : Cutting Process, CNC Machine .

*) Peneliti Pertama Puslit Telimek-LIPI

1


ISSN : 1412-0542

Pendahuluan Pengukuran benda hasil potong dari suatu proses pemesinan tidak terlepas dari penggunaan pahat potong sehingga perlu diadakan penelitian agar memperoleh cara potong yang tepat. Untuk mendapatkan ketepatan dimensi dari proses pemesinan harus dilakukan percobaan dengan menggunakan peralatan kerja, antara lain: mesin freis, bahan, alat ukur, dan

peralatan pendukung lainya sehingga datanya dapat digunakan sebagai bukti

penelitian. Dewasa ini teknologi yang berkembang di industri pemesinan di Indonesia telah semakin meningkat dibandingkan dengan 10 tahun yang lalu, dimana pada saat itu melakukan proses pemesinan hanya dengan menggunakan mesin maual. Perkembangan yang paling menonjol dari peningkatan teknologi pemesinan adalah penggunaan mesin dengan kontrol atau sistim otomatisasi. Hal ini akan semakin mempermudah proses dibandingkan dengan menggunakan mesin manual. Namun dengan perkembangan teknologi tidak diimbangi dengan kemampuan operator dalam pemahaman proses pemotongan yang tepat untuk mendapatkan hasil yang presisi. Dengan dasar inilah dilakukan penelitian yaitu melalui percobaan pemotongan pada proses pemesinan yang dilakukan dengan menggunakan mesin CNC Milling untuk mendapatkan hasil potong yang presisi. Pada proses pemotongan yang dilakukan pada mesin freis manual sering kali mendapatkan hasil yang tidak sesuai dengan gambar kerja terutama dari dimensi hasil potong, hal ini karena pada mesin freis manual sering terjadi putaran balik pada ulir penggerak (backlash) sehingga mesin ini hanya digunakan untuk mengerjakan benda kerja yang tidak memerlukan ketelitian tinggi.......(1). Dalam tulisan ini dibahas khusus tentang cara potong yang digunakan pada mesin CNC milling dengan menggunakan cara Climbing dan cara Convensional untuk mendapatkan hasil yang presisi dalam melakukan proses pemotongan.

Metode Percobaan


2


ISSN : 1412-0542

Penelitian ini didasarkan pada teori yang berkaitan dengan proses pemesinan dan hasil percobaan di bengkel (workshop) Puslit TELIMEK-LIPI. Pada dasarnya proses pemotongan baja pada mesin freis (milling) yaitu untuk membentuk benda kerja dengan menggunakan pahat potong agar mendapatkan bentuk dan dimensi tertentu sesuai gambar kerja, oleh karena itu dalam penelitian ini akan digunakan beberapa cara potong pada proses pemesinannya, yaitu cara Climbing, cara conventional dan gabungan antara Climbing dan Conventional. Beberapa faktor yang mempengaruhi hasil potong dari sebuah proses antara lain putaran spindle, feeding, gerakan pemotongan, cara pemotongan dan teknik pencekaman. Selain itu juga parameter kecepatan putar pahat (spindle) dan kecepatan pemakanan (feeding) dari pahat harus ditentukan terlebih dahulu. Proses pemotongan yang dilakukan pada percobaan dalam makalah ini dapat dilihat seperti gambar 1.

Arah pahat Conventional

Arah pahat Climbing

Arah benda kerja 102 mm Benda Kerja

302 Gambar 1. Cara pemotongan

Dalam penelitian ini menggunakan beberapa peralatan untuk melakukan percobaan, diantaranya : Mesin

= MILLING CNC dengan kontrol Fanuc

Alat ukur

= Jangka sorong (Caliper) dan Mikro meter .........(2)

Material benda kerja

= St. 37 (baja lunak ukuran 302 mm x 102 mm x 20 mm).

Pahat HSS

= diameter 16 mm .........(3)

Jumlah mata (n)

= 4 mata

Kecepatan potong (Vc)

= 21.000 mm/mnt


3

TORSI Jurnal Teknik Mesin Universitas Pendidikan Indonesia Vol. IV No. 1 Januari 2006 Hal. 11-16 Ketebalan tatal (fn)

ISSN : 1412-0542

= 0.08 mm/put untuk 1 mata

Putaran spindle untuk percobaan ini sebesar 418 put/mnt, sedangkan kecepatan laju pahat (feeding) didapat sebesar 133 mm/mnt. Proses pemotongan benda kerja dipasang seperti gambar diatas sedangkan pemotongan dilakukan pada dua sisi memanjang yaitu pada ukuran 302 mm sebanyak 30 kali agar data yang didapatkan lebih akurat. Hasil pemotongan diukur lalu dimasukan ke dalam tabel untuk memperoleh nilai rata-rata, kesalahan dalam menghitung putaran pahat potong (spindle) dan kecepatan laju pahat potong (Feeding) akan berakibat langsung terhadap bentuk dan dimensi benda kerja.

Hasil dan Pembahasan Dalam tabel 1. didapatkan hasil pengukuran yang membedakan hasil potong antara cara Climbing dan cara Convensional dan cara gabungan sehingga dapat mengetahui berapa besar penyimpangan yang terjadi dari ketiga cara potong tersebut.

Tabel 1. Hasil pengukuran percobaan cara Climbing dan Conventional dan cara gabungan


4

TORSI Jurnal Teknik Mesin Universitas Pendidikan Indonesia Vol. IV No. 1 Januari 2006 Hal. 11-16 PROSES

PERCOBAAN 1

PERCOBAAN 2

PERCOBAAN 3

PERCOBAAN 4

PERCOBAAN 5

PERCOBAAN 6

RATA-RATA

N0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

ISSN : 1412-0542

CONVENTIONAL

CLIMBING

MIN ( - ) 0.08 0.083 0.09 0.085 0.1 0.09 0.093 0.095 0.095 0.11 0.091 0.094 0.093 0.095 0.11 0.084 0.085 0.092 0.088 0.095 0.092 0.092 0.095 0.095 0.11 0.093 0.094 0.097 0.102 0.105 0.116

MAK ( + ) 0.115 0.11 0.095 0.11 0.13 0.114 0.11 0.115 0.13 0.12 0.113 0.12 0.15 0.11 0.13 0.117 0.113 0.09 0.115 0.13 0.114 0.112 0.115 0.125 0.135 0.115 0.12 0.125 0.118 0.105 0.094

GABUNGAN MIN ( - ) 0.005

MAK ( + ) 0.005

0.007 0.006 0.008 0.005 0.005 0.007 0.006 0.008 0.006 0.005 0.007 0.004 0.005 0.004 0.005 0.007 0.006 0.008 0.006 0.005 0.008 0.007 0.007 0.007 0.006 0.007 0.005 0.006 0.0064

0.0058

Dari analisa hasil percobaan di dapat adanya penyimpangan dimensi hasil potong kedua cara tersebut, yaitu cara Climbing penyimpangannya positif dengan rata-rata hasil pengukuran sebesar 0,094 mm sedangkan cara Conventional penyimpangannya negatif dengan rata-rata hasil pengukuran sebesar -0,116 mm. Penyimpangan positip dalam hal ini menyatakan kelebihan dimensi dari dimensi yang diharapkan, misalkan ukuran yang dikehendaki 100 mm maka dimensi yang pada benda kerja adalah 100 + 0,094 mm sedangkan yang dimaksud dengan penyimpangan negatif menyatakan kurang dari dimensi yang diharapkan, misalkan ukuran yang diharapkan 100 mm maka dimensi yang didapat *) Peneliti Pertama Puslit Telimek-LIPI

5


ISSN : 1412-0542

pada benda kerja adalah 100- 0,116 mm hal ini dikarenakan arah pemotongan yang berbeda sehingga menimbulkan defleksi pada pahat yang berbeda pula akibatnya benda kerja akan terjadi penyimpangan dimensi pada hasil potong. Hasil percobaan tersebut seseuai dengan teori teknik pemesinan.......(4) Cara Climbing memiliki kelebihan sebagai berikut : -

Pahat mendapat gaya dorong kearah luar benda kerja sehingga ukuran menjadi lebih besar.

-

Dimulai dengan proses pemotongan dari yang tebal ke yang tipis (mengecil) dari permukaan benda kerja.

-

Tatal dibuang kearah belakang dari pahat

-

Putaran pahat memberi efek menggelinding searah dengan gerak pemotongan atau dapat dinamakan juga proses pemotongan searah.

-

Beban yang diterima oleh pahat akan lebih kecil dibandingkan dengan metode Conventional.

Cara Conventional memiliki kelebihan sebagai berikut : -

Proses

yang

dilakukan

menggunakan

mesin

mesin

konvensional/manual

dikarenakan pada mesin konvensional memiliki toleransi pada ulir, sehingga memungkinkan ada gerakan balik (back lash). -

Proses pemotongan pada benda kerja yang memiliki permukaan sangat kasar sehingga prose pemotongan sebaiknya menggunakan metode Conventional.

-

Proses pemotongan akhir (finishing) karena dengan menggunakan metode Conventional pemotongan dilakukan dari yang tipis ke yang besar ( membesar). Hal ini akan mengakibatkan hasil dari pemotongan akan lebih halus.

sedangkan penyimpangan yang terjadi pada cara gabungan rata-rata - 0,0064 mm sampai 0,0058 mm. Dengan demikian cara inilah yang paling tepat digunakan untuk mendapatkan hasil yang lebih presisi pada proses pemesinan.

Kesimpulan Cara pemotongan untuk pengasaran digunakan cara Climbing, sedangkan pemotongan untuk penghalusan gunakan cara Conventional. Apabila kedua cara diatas *) Peneliti Pertama Puslit Telimek-LIPI

6


ISSN : 1412-0542

digabung maka akan didapatkan hasil yang lebih presisi dengan penyimpangan sebesar - 0,0064 mm sampai 0,0058 mm, hal ini dikarenakan gaya yang diperoleh pahat kecil sehingga tidak menimbulkan defleksi pada pahat yang mengakibatkan penyimpangan dimensi terlalu besar. Sehingga cara potong yang tepat untuk proses milling adalah dengan menggabungkan cara Climbing dilanjutkan dengan cara Convensional.

Daftar Pustaka 1. Rochim, T., 1993. Proses Pemesinan, Higher Education Development support project, Jurusan Teknik Mesin FTI-ITB Bandung.


7


ISSN : 1412-0542

2. Mitutoyo, Metrologie, MITUTOYO MFG.CO.LTD

3. Tungaloy, T., 1989-1990. milling & drilling, Japan

4. Bhattacharya, I., 1969. Design of Cutting tools, Use of metal cutting theory, ASTME, Dearborn, Michigan.


8