Pp1 Bab 4 Bubut Sekrap

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013

BAB IV HASIL PRAKTIKUM 4.1

Rumus Perhitungan 1. Kecepatan Pemotongan ( v ) a. Pembubutan (m/menit) Dimana : D = Diameter awal benda Kerja (mm) n = Putaran Spindle (rpm) b. Penguliran √

(m / menit)

Dimana : P = Jarak Pitch (mm) 2.

Depth of Cut (t’) t’ =

(mm)

dimana : D = Diameter awal benda kerja ( mm ) d = Diameter benda kerja setelah pemakanan ( mm ) 3.

Gaya Pemotongan Vertikal ( Pz ) Pz = k.t’.Sm (kg) Dimana : k = Koefisien bahan (Kg / mm2 ) S = Feed Motion (mm / rev) t’ = Deep of Cut (mm) m = Konstanta Eksponen

4.

Daya Pemotongan (Nc) Nc

(kW)

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 5.

Machining Time (Tm) Tm =

(menit)

Dimana : L = Panjang Pembubutan (mm) i = jumlah Pemotongan = t/t’ 6.

Momen Torsi ( Mt) Mt =

7.

(kg.mm)

Tenaga Motor (Nm) Nm =

(kW)

Dimana :

4.2

1

= efisiensi mesin (75%)

2

= efisiensi motor penggerak (90%)

Data Praktikum JENIS MESIN

: Bubut

TYPE

: KW 1500604

DAYA (P)

: 0,55 KW

BAHAN YANG DIGUNAKAN  Nama Bahan

: Baja Esser

 Koefisien Bahan (k)

: 157 kg/mm2

 Konstanta Eksponen (m) : 0,75 PEMBUBUTAN NO

L D D S nt na t’ t (mm) (mm) (mm) (mm/rev) (rpm) (rpm) (mm) (detik)

1

120

24,3

23,3

0,132

235

255

0,5

232

2

120

23,3

22,3

0,132

235

254

0,5

205

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 PENGULIRAN NO 1 2 4.3

L Pt Pa nt na t’ t (mm) (mm/gang) (mm/gang) (rpm) (rpm) (mm) (detik) 50 50

1,75 1,75

1,8 1,8

65 65

Perhitungan 4.3.1 Teoritis 1. Kecepatan Pemotongan (v) a. Pembubutan Diketahui: D = 24,3 mm n = 235 rpm (m/menit) (m/menit) m/menit b. Penguliran Diketahui: P = 1,75 mm √

(m/menit)

√

(m/menit)

√

(m/menit) (m/menit) m/menit

2. Depth of Cut (t’) Diketahui: D = 24,3 d = 23,3 t’ =

(mm) (mm) mm

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

71 72

0,25 0,25

27 28

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 3. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz) Diketahui: K = 157 Kg/mm2 m = 0,75 s = 0,132 Pz = K.t’.s m(kg) Pz = 157.0,5.0,1320,75(kg) Pz = 17,191 kg

4. Daya Pemotongan(Nc) Nc

(kW)

Nc Nc

(kW) kW

5. Machining Time (Tm) Diketahui: L= 120 i= 1 Tm Tm Tm

(menit) (menit) menit

6. Momen Torsi (Mt) Mt Mt Mt

(Kg mm) (Kg mm) Kg mm

7. Tenaga Motor (Nm) (kW)

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013

(kW) kW 4.3.2 Aktual 1. Kecepatan Pemotongan (v) a. Pembubutan Diketahui: D = 24,3 mm n = 235 rpm (m/menit) (m/menit) m/menit b. Penguliran Diketahui: P = 1,8 mm √

(m/menit)

√

(m/menit) (m/menit) m/menit

2. Depth of Cut (t’) Diketahui: D=24,3 d = 23,3 (mm) (mm) mm

3. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz) Diketahui: K = 157Kg/mm2 m = 0,75 Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013

s=

=

Pz = K.t’.s m(kg) Pz = 157.0,5.0,12160,75(kg) Pz = 16,175 kg

4. Daya Pemotongan(Nc) Nc

(kW)

Nc Nc

(kW) kW

5. Machining Time (Tm) Diketahui: L= 120 i= 1 Tm Tm Tm

(menit) (menit) menit

6. Momen Torsi (Mt) Mt Mt Mt

(Kg mm) (Kg mm) Kg mm

7. Tenaga Motor (Nm) (kW) (kW) kW

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

= 0,1217 mm/rev

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 4.4 Grafik dan Pembahasan 4.4.1 Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz) a. Tabel Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz) No.

Kelompok

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Kelompok 17 Kelompok 18 Kelompok 19 Kelompok 20 Kelompok 21 Kelompok 22 Kelompok 23 Kelompok 24

Data Teoritis st Pz 0,083 12,13 0,105 14,48 0,132 17,19 0,161 19,95 0,184 22,05 0,205 23,92 0,231 26,16 0,258 28,42

Data Aktual sa Pz 0,083 12,16 0,107 14,64 0,121 16,18 0,16 19,89 0,44 42,10 0,262 28,75 0,32 33,07 0,26 28,73

b. Grafik Hubungan Feed motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)

Pz (kg)

Hubungan antara Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Teoritis Aktual

0.083 0.107 0.121 0.16

0.44 0.262 0.32

0.26

s (mm/rev)

c. Pembahasan Feed motion (s) adalah gerakan pahat menyayat benda kerja yang dinyatakan dalam mm/rev. Sedangkan Pz adalah gaya pemotongan vertical dan mempunyai satuan dalam kg. Grafik hubungan antara feed motion (s) dengan gaya pemotongan (Pz) menunjukkan bahwa semakin besar nilai feed motion akan semakin besar pula nilai gaya pemotongan (Pz). Hal ini akan ditunjukkan pada rumus gaya pemotongan (Pz) yang diuraikan sebagai berikut:

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 Pz = di mana: K= koefisien bahan (kg/mm2) t’= depth of cut (mm) s= feed motion (mm/rev) m= konstanta eksponen Sehingga, berdasarkan grafik dan rumus, hubungan antara feed motion (s) dan gaya pemotongan (Pz) dan adalah berbanding lurus. 4.4.2 Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc) a. Tabel Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc) Data Teoritis Data Aktual No. Kelompok nt Nc na Nc 1. Kelompok 3 180 0,038 197 0,04 2. Kelompok 11 330 0,0756 314 0,0664 3. Kelompok 19 235 0,0504 255 0,0514 4. Kelompok 27 550 0,0912 568 0,0954 b. Grafik Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc)

Hubungan antara Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc) 0.12

Nc (kW)

0.1 0.08 0.06

teoritis

0.04

aktual

0.02 0 197

314

255

568

n (rpm)

c. Pembahasan Grafik hubungan antara banyak putaran spindle dengan daya pemotongan (n-Nc) menunjukkan bahwa semakin besar nilai putar spindle, maka akan semakin besar pula nilai daya pemotongan. Hal ini dapat dilihat pada formulasi berikut : didapat dari formulasi:

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

, di mana nilai V

, yang kemudian disubstitusikan

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013

menjadi

, terlihat bahwa nilai Nc berbanding lurus

dengan V dan n, artinya semakin banyak putaran spindle akan berpengaruh terhadap kecepatan pemotongan (V) yang akan semakin cepat pula, sehingga menyebabkan daya pemotongan yang dihasilkan pun akan lebih besar. Selain itu, daya pemotongan pun dipengaruhi feed motion juga. Bila feed motionnya besar, maka daya pemotongan akan besar pula karena Nc dengan s berbanding lurus. Hal ini dapat dilihat dari formulasi Pz=k.t’.sm yang disubtitusikan ke formulasi Nc menjadi 4.5 Studi Kasus

BAB IV HASIL PRAKTIKUM 4.1

Rumus Perhitungan 1. Kecepatan Pemotongan (v) v=

(m/menit)

dimana : n = jumlah stroke per menit L = panjang stroke m = perbandingan kecepatan langkah kerja dengan langkah balik. 2. Gaya Aksial (Pz) Pz = k.t’.sm (kg) 3. Daya Mesin (Nc) Nc 4.2

(kW)

Data Praktikum 1. Data Awal Koefisien bahan (k) Konstanta eksponen (m) Panjang stroke / langkah (L) Jumlah stroke / langkah permenit (n) Panjang penyekrapan (l) Perbandingan langkah maju dan mundur Depth of cut (t’)

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

= 157 kg/mm2 = 0,75 = 155 mm = 65,8 stroke /menit = 1,5 mm = 3:2 = 0,3 mm

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 2. Data Proses No. t’(mm) 1 0,3 2 0,3 3 0,3 4 0,3 5 0,3 1,5 4.3

t (sekon) 23.12 21 23.51 24.72 21.63 113.98

langkah (stroke) 24 25 26 26 24 125

Perhitungan 1. Kecepatan pemotongan Diketahui : n =

∑

65,8 stroke/menit

∑

L = 155 m

v=

(m/menit)

v=

(m/menit)

v=

(m/menit)

v=

(m/menit)

v = 25,5 m/menit

2. Gaya aksial Diketahui : k = 157 kg/mm2 t’ = 0,3 mm = Pz = k.t’.sm (kg) Pz = 157.0,3.1,240,75 (kg) Pz = 55,35 kg 3. Daya mesin (Nc) Nc Nc

(kW) (kW)

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya

= 1,24 m/rev

Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013 Nc = 0,23 kW 4.4

Studi Kasus

Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya