pp1 bab 4 bubut sekrap

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

BAB IV

HASIL PRAKTIKUM

4.1 Rumus Perhitungan1. Kecepatan Pemotongan ( v )

a. Pembubutan

v=π . D .n1000

(m/menit)

Dimana :

D = Diameter awal benda Kerja (mm)

n = Putaran Spindle (rpm)

b. Penguliran

v=√[(π .D)¿¿2+P2] .n1000

¿ (m / menit)

Dimana :

P = Jarak Pitch (mm)

2. Depth of Cut (t’)

t’ = D−d

2 (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 ¿Pz . v

60.102 (kW)

Laboratorium Proses Produksi 1Teknik Mesin Universitas Brawijaya


5. Machining Time (Tm)

Tm = L−is . n

(menit)

Dimana :

L = Panjang Pembubutan (mm)

i = jumlah Pemotongan = t/t’

6. Momen Torsi ( Mt)

Mt = Pz .D

2 (kg.mm)

7. Tenaga Motor (Nm)

Nm = Nc

❑1 .❑2 (kW)

Dimana :

1 = efisiensi mesin (75%)

2 = efisiensi motor penggerak (90%)

4.2 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

NOL

(mm)D

(mm)D

(mm)

S(mm/

nt(rpm)

na(rpm)

t’(mm)

t(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



PENGULIRAN

N L(mm)

Pt(mm/gang)

Pa(mm/gang)

nt(rpm

na(rpm)

t’(mm)

t(detik)

1 50 1,75 1,8 65 71 0,25 272 50 1,75 1,8 65 72 0,25 28

4.3 Perhitungan4.3.1 Teoritis

1. Kecepatan Pemotongan (v)

a. Pembubutan

Diketahui: D = 24,3 mm

n = 235 rpm

v=π . D .n1000

(m/menit)

v=π .24,3 .2351000

(m/menit)

v=17,931 m/menit

b. Penguliran

Diketahui: P = 1,75 mm

v=√[(π .D)¿¿2+P2] .n1000

¿(m/menit)

v=√[ (π .24,3 ) ²+1,752 ] .65

1000 (m/menit)

v=√[ (3,14.24,3 )²+3,06 ] .651000

(m/menit)

v=615,3281000

(m/menit)

v=0,615328 m/menit


Diketahui: D = 24,3

d = 23,3

t’ = D−d

2 (mm)



t '=24,3−23,32

(mm)

t '=0,5 mm

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¿Pz . v

60.102 (kW)

Nc¿17,191.17,93

60.102(kW)

Nc¿0,0504 kW


Diketahui: L= 120

i= 1

Tm¿ L .is . n

(menit)

Tm¿ 120.10,132.235

(menit)

Tm¿3,288 menit

6. Momen Torsi (Mt)

Mt¿Pz .D

2 (Kg mm)

Mt¿17,191.24,3

2 (Kg mm)

Mt¿208,87 Kg mm




Nm= Nc❑1 .❑2

(kW)

Nm= 0,05040,75 .0,90

(kW)

Nm=0,0746 kW

4.3.2 Aktual 1. Kecepatan Pemotongan (v)

a. Pembubutan

Diketahui: D = 24,3 mm

n = 235 rpm

v=π . D .n1000

(m/menit)

v=π .24,3 .2551000

(m/menit)

v=19,457 m/menit

b. Penguliran

Diketahui: P = 1,8 mm

v=√[(π .D)¿¿2+P2] .n1000

¿(m/menit)

v=√[ (π .24,3 ) ²+1,82 ] .71

1000 (m/menit)

v=643,111000

(m/menit)

v=0,6431 m/menit


Diketahui: D=24,3

d = 23,3

t '=D−d2

(mm)

t '=24,3−23,32

(mm)

t '=0,5 mm



3. Gaya Pemotongan Vertikal (Pz)

Diketahui: K = 157Kg/mm2

m = 0,75

s =L. iTm.na

=120.1

3,87.255 = 0,1217 mm/rev

Pz = K.t’.s m(kg)

Pz = 157.0,5.0,12160,75(kg)

Pz = 16,175 kg

4. Daya Pemotongan(Nc)

Nc¿Pz . v

60.102 (kW)

Nc¿16,165.19,457

60.102(kW)

Nc¿0,0514 kW


Diketahui: L= 120

i= 1

Tm¿ L .is . n

(menit)

Tm¿ 120.10,122.255

(menit)

Tm¿3,87 menit

6. Momen Torsi (Mt)

Mt¿Pz .D

2 (Kg mm)

Mt¿16,175.24,3

2 (Kg mm)

Mt¿196,53 Kg mm




Nm= Nc❑1 .❑2

(kW)

Nm= 0,05140,75 .0,90

(kW)

Nm=0,0762 kW

4.4 Grafik dan Pembahasan4.4.1 Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)

a. Tabel Hubungan Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)

No. KelompokData Teoritis Data Aktualst Pz sa Pz

1. Kelompok 17 0,083 12,13 0,083 12,162. Kelompok 18 0,105 14,48 0,107 14,643. Kelompok 19 0,132 17,19 0,121 16,184. Kelompok 20 0,161 19,95 0,16 19,895. Kelompok 21 0,184 22,05 0,44 42,106. Kelompok 22 0,205 23,92 0,262 28,757. Kelompok 23 0,231 26,16 0,32 33,078. Kelompok 24 0,258 28,42 0,26 28,73

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

0.083 0.107 0.121 0.16 0.44 0.262 0.32 0.2605

1015202530354045

Hubungan antara Feed Motion (s) dengan Gaya Pemotongan (Pz)

TeoritisAktual

s (mm/rev)

Pz (k

g)

c. PembahasanFeed 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:

Pz = k . t ' sm

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)

No. KelompokData Teoritis Data Aktualnt Nc na Nc

1. Kelompok 3 180 0,038 197 0,042. Kelompok 11 330 0,0756 314 0,06643. Kelompok 19 235 0,0504 255 0,05144. Kelompok 27 550 0,0912 568 0,0954

b. Grafik Hubungan Putaran Spindel (n) dengan Daya Pemotongan (Nc)

197 314 255 5680

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

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

teoritisaktual

n (rpm)

Nc (

kW)

c. PembahasanGrafik 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 : Nc=Pz .V

60.102, di mana nilai

V didapat dari formulasi: V=Π .D .n1000

, yang kemudian

disubstitusikan menjadi Nc=Pz .Π . D .n

60.102 .1000, 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 Nc=(k . t ' s¿¿m). Π .D .n

60.102.1000¿

4.5 Studi Kasus

BAB IV

HASIL PRAKTIKUM

4.1 Rumus Perhitungan1. Kecepatan Pemotongan (v)

v = n .L(1+m)

1000 (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¿Pz . v

60.102 (kW)

4.2 Data Praktikum



1. Data AwalKoefisien bahan (k) = 157 kg/mm2

Konstanta eksponen (m) = 0,75Panjang stroke / langkah (L) = 155 mmJumlah stroke / langkah permenit (n) = 65,8 stroke /menitPanjang penyekrapan (l) = 1,5 mmPerbandingan langkah maju dan mundur = 3:2Depth of cut (t’) = 0,3 mm

2. Data ProsesNo. t’(mm) t (sekon) langkah (stroke)1 0,3 23.12 242 0,3 21 253 0,3 23.51 264 0,3 24.72 265 0,3 21.63 24

1,5 113.98 125

4.3 Perhitungan1. Kecepatan pemotongan

Diketahui : n = ∑ stroke

∑ t /60=

125113,96 /60

=¿65,8 stroke/menit

L = 155 m

m=32

v = n .L(1+m)

1000 (m/menit)

v = 65,8.155(1+ 3

2)

1000 (m/menit)

v = 65,8.155(1+ 3

2)

1000 (m/menit)

v = 25502,37

1000 (m/menit)

v = 25,5 m/menit

2. Gaya aksial

Diketahui : k = 157 kg/mm2

t’ = 0,3 mm



s= L . iTm.n

= 155.1

1,9.65,8 = 1,24 m/rev

Pz = k.t’.sm (kg)

Pz = 157.0,3.1,240,75 (kg)

Pz = 55,35 kg

3. Daya mesin (Nc)

Nc¿Pz . v

60.102 (kW)

Nc¿55,35.25,5

60.102 (kW)

Nc = 0,23 kW

4.4 Studi Kasus


pp1 bab 4 bubut sekrap

Documents