TUGAS AKHIR

PENGARUH RADIUS INSERT (r𝜺) DAN

KEDALAMAN SAYAT (a) TERHADAP BESAR

PRUBAHAN KEKASARAN PERMUKAAN

MATERIAL S45C PADA PROSES BUBUT CNC

Disusun oleh:

DEDY SETIA ANDRIANTO

1421404610

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA

2019

TUGAS AKHIR

PENGARUH RADIUS INSERT (r𝜺) DAN

KEDALAMAN SAYAT (a) TERHADAP BESAR

PRUBAHAN KEKASARAN PERMUKAAN

MATERIAL S45C PADA PROSES BUBUT CNC

Disusun oleh:

DEDY SETIA ANDRIANTO

1421404610

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA

2019

i

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

NAMA : DEDY SETIA ANDRIANTO

NBI : 1421404610

PROGRAM STUDI : TEKNIK MESIN

FAKULTAS : TEKNIK

JUDUL : PENGARUH RADIUS INSERT (r𝜀) DAN

KEDALAMAN SAYAT (a) TERHADAP BESAR

PERUBAHAN KEKASARAN PERMUKAAN

MATERIAL S45C HAIL PEMESINAN BUBUT CNC

Mengetahui / Menyetujui

Dosen Pembimbing

Dr.Ir.H.Muhyin,MSc

NPP. 20410910230

Dekan

Fakultas Teknik

Dr. Ir. Sajiyo, M.Kes.

Ketua Program Studi

Teknik Mesin

Ir. Ichlas Wahid, M.T.

NPP. 20420900207

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan Judul:

PENGARUH RADIUS INSERT (r𝜺) DAN KEDALAMAN SAYAT (a)

TERHADAP BESAR PERUBAHAN KEKASARAN PERMUKAAN

MATERIAL S45C HASIL PEMESINAN BUBUT CNC

yang dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik Mesin pada

Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya,

sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi dari Tugas Akhir yang sudah

dipublikasikan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di

lingkungan Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya maupun di perguruan tinggi atau

instansi manapun, kecuali bagian yang bersumber informasinya dicantumkan

sebagaimana mestinya.

Surabaya, februari 2019

Dedy Setia Andrianto

1421404610

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat

dan limpahan karuniaNya. Penulis dapat menyelesaikan Penelitian Tugas Akhir yang

berjudul “PENGARUH RADIUS INSERT (r𝜀) DAN KEDALAMAN SAYAT (a)

TERHADAP BESAR PERUBAHAN KEKASARAN PERMUKAAN MATERIAL

S45C HASIL PEMESINAN BUBUT CNC”Tugas Akhir ini merupakan bagian dari

kurikulum pendidikan dikampus kami untuk memenuhi syarat Sidang Tugas Akhir

untuk Menyelesaikan jenjang sarjana S-1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

17 Agustus 1945 Surabaya. Penulis juga ingin mengucapkan terimakasih yang

sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam pengerjaan

Penelitian Tugas Akhir ini, semoga Allah SWT membalas kebaikannya. Penulis

menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu, Penulis

mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun dalam penyusunan dan

penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan serta dukungan dari

berbagai pihak.Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah

membantu dalam penulisan proposal sehingga dapat terselesaikan dengan baik,

antara lain kepada ;

1. Bapak Dr. Ir. Muhyin, MSc selaku dosen pembimbing Program Studi

Teknik Mesin Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya.

2. Bapak Ir. Ichlas Wahid, MT selaku Kepala Jurusan Program Studi Teknik

Mesin Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya.

3. Bapak Dr,Ir.Sajiyo,M.Kes selaku dekan fakultas teknik Universitas 17

Agustus 1945 Surabaya.

4. Kedua orang tua saya yang senantiasa mendukung, dan mendoakan demi

kelancaran dan kesuksesan dalam melaksanakan tahap demi tahap proses

pelaksanaan penelitian tugas akhir

5. Semua dosen pengajar dan karyawan Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya.

6. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, secara langsung

maupun tidak langsung yang telah memberikan dukungan moral kepada

Penulis.

Akhir kata semoga Penelitian Tugas Akhir ini dapa bermanfaat bagi Penulis dan

Pembaca khususnya bagi mahasiswa teknik mesin dan dunia industri pada umumnya.

Surabaya, februari 2019

Dedy setia andrianto

(1421404610)

iv

ABSTRAK

PENGARUH RADIUS INSERT (r𝜺) DAN KEDALAMAN SAYAT (a)

TERHADAP BESAR PERUBAHAN KEKASARAN PERMUKAAN

MATERIAL S45C HASIL PEMESINAN BUBUT CNC

Karakteristik geometris yang ideal dari suatu komponen adalah

permukaan yang halus. Menurut ISO 1302–1987 yang dimaksud kekarasan

permukaan adalah penyimpangan rata-rata aritmatik dari garis rata-rata

profil. keksaran permukaan sangat penting dalam sebuah komponen mesin,

namun dalam setiap pembuatan komponen mesin tentu memiliki batasan atau

toleransi kekarasan tertentu,dalam sebuah perencanaan suatu material atau

komponen permesinan kekasaran permukaan sangat penting khususnya yang

terkait dengan gesekan, pelumasan, dan keausan. Tingkat kekasaran permukaan

dapat dipengaruhi oleh geometris pahat dan kondisi pemotongan.

Mengingat pentingnya nilai kekasaran, maka penulis ingin

mengetahui berapa besar pengaruh radius insert(r𝜀) dan kedalaman

sayat(a)terhadap besar nilai kekasaran permukaan material S45C yang

dihasilkan sesudah dilakukan pemesinan bubut cnc dengan cara melakukan

pengujian kekasaran dengan memberikan variasi pada radius insert 0.4mm,

0.8mm, 1.2mm, dan kedalaman sayat 0.3mm, 0.6mm, 0.9mm.

Berdasarkan hasil dari penelitian yang telah dilakukan pada proses

pembubutan material baja s45c panjang 150mm dengan diameter 19mm dengan

panjang sisi yang dikerjakan adalah 130mm didapatkan nilai kekasaran

terkecil, yaitu dengan nilai Rt 15,784 𝜇𝑚 dan Ra 1,928 𝜇𝑚 diperoleh dengan

variable radius insert 0,4mm dan kedalaman sayat 0,3mm. Diketahui bahwa

semakin kecil nilai kedalaman sayat dan radius insert maka tingkat kekasaran

perrmukaan material hasil pemesinan bubut cnc akan semakin kecil, yang

artinya permukaan akan semakin halus.

Kata kunci: CNC bubut, kekasaran permukaan, kedalaman sayat, radius

insert, baja s45c.

v

ABSTRACT

INSERT RADIUS (rε) AND DEPTH OF CUT (a) INFLUENCE TO THE

SURFACE ROUGHNESS LEVEL OF S45C STEEL FROM LATHE CNC

PROCESS

The ideal characteristic geoetrics from a component is smooth smooth surface.

According to ISO 1302-1987, Surface Roughness is average aritmathic deviation

from average profile line. Surface Roughness is very important to the machine

components. However, in every making of the machine component it certainly has

several limitation and tolerance, in the planning of a materials or a components of

machine Surface Roughness is very important espesially it has relation with friction,

lubrication, wear-and-tear. Surface Roughness Level can be infunced by Cutter

Geometric and cutting condition.

Since noticed of the important of the Rouhness Value, so that i want to know how

much the influence of Insert Radius (rε) and Depth of Cut (a) to the Surface

Roughness Level in S45C Steel Material Processed by Lathe CNC in a way to do a

Surface Roughness Test with given variation of Insert Radius (rε) 0.4mm, 0.8mm,

1.2mm and Depth of Cut (a) 0.3mm, 0.6mm, 0.9mm.

According to the results of the research that have been done to the turning process of

150mm S45C Steel with 19mm of Diameters and 130mm leght of processing it give

the smallest Roughness Value, Rt 15,784 μm and Ra 1.928 μm in Insert Radius 0,4mm

and Depth of Cuts 0.3mm. Known that the smaller Dept of Cuts and Insert Radius the

Smaller Rouhness Value, Which is mean the Smooter Surface become.

Keywords : Lathe CNC, Surface Roughness, Depth of Cuts, Insert Radius, S45C

Steel.

vii

DAFTAR ISI

Halaman Judul ........................................................................................................... .

Lembar Pengesahan ................................................................................................... i

Pernyataan Keaslian Tugas Akhir ............................................................................. ii

Lembar Persembahan .............................................................................................. iii

Abstrak ..................................................................................................................... iv

Kata Pengantar ......................................................................................................... vi

Daftar Isi ................................................................................................................. vii

Daftar Gambar ......................................................................................................... ix

Daftar Table .............................................................................................................. x

Daftar Grafik ............................................................................................................ xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ..................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................................. 2

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3

1.5 Manfaat Penelitian .............................................................................................. 3

1.6 Sistematika Penulisan ......................................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar teori .......................................................................................................... 5

2.1.1 Prinsip dasar mesin CNC bubut ................................................................ 5

2.1.2 Bagian-bagian utama mesin CNC bubut ................................................... 6

2.2 Parameter mesin CNC bubut............................................................................... 8

2.2.1 Kecepatan potong(cutting speed) ............................................................ 9

2.2.2 Kecepatan makan ................................................................................... 10

2.2.3 Putaran benda kerja ................................................................................ 10

2.2.4 Kedalaman peakanan.............................................................................. 11

2.2.5 Radius pojok ........................................................................................... 11

2.2.6 Gaya geser .............................................................................................. 13

2.3 Material benda kerja ......................................................................................... 14

2.3.1 Spesifikasi material S45C ...................................................................... 14

2.3.2 Aplikasi material S45C .......................................................................... 15

2.4 Sisipan pahat(insert) .......................................................................................... 15

2.5 pemegang pahat (tool holder) .......................................................................... 18

2.6 Pengukuran kekasaran permukaan .................................................................... 20

2.6.1 Parameter-parameter permukaan ........................................................... 20

2.6.2 alat ukur kekasran permukaan (mitutoyo surface tester SJ-201) ........... 24

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Diagram alur penelitian ..................................................................................... 28

3.2 Uraian diagram alur penelitian .......................................................................... 29

3.2.1 Mulai ...................................................................................................... 29

viii

3.2.2 Studi literatur .......................................................................................... 29

3.2.3 Persiapan alat dan bahan ........................................................................ 29

3.2.4 Identifikasi Masalah .............................................................................. 30

3.2.5 Eksperimen/pengujian specimen ............................................................ 30

3.2.6 Pengukuran kekasaran ............................................................................ 35

3.2.7 Pengumpulan data dan analisa ............................................................... 38

3.2.8 Kesimpulan ............................................................................................ 38

BAB 4 ANALISIS DA PEMBAHASAN

4.1 Spesifikasi data pemesinan .............................................................................. 39

4.2 Gaya geser (Fs) ................................................................................................. 40

4.3 Teoritis perhitungan kekasaran total(Rt) .......................................................... 42

4.4 Data hasil pengujian kekasaran permukaan ...................................................... 44

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 49

5.2 Saran ................................................................................................................. 49

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50

LAMPIRAN .......................................................................................................... 51

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : persumbuan mesin bubut cnc ...................................................... 6

Gambar 2.2 : panel control mesin bubut cnc ..................................................... 8

Gambar 2.3 : radius pojok pada insert ............................................................ 12

Gambar 2.4 : proses bubut .............................................................................. 13

Gambar 2.5 : sistem kode pahat insert ........................................................... 17

Gambar 2.6 : tipe insert yang digunakan ........................................................ 18

Gambar 2.7 : kodifikasi pemegang sisipan pahat bubut ................................. 19

Gambar 2.8 : tool holder yang digunakan ...................................................... 20

Gambar 2.9 : profil suatu permukaan ............................................................. 21

Gambar 2.10 : kedalaman total ...................................................................... 22

Gambar 2.11 : menentukan kekasaran rata-rata ............................................. 23

Gambar 3.1 : insert yang digunakan ............................................................... 31

Gambar 3.2 : tool holder yang digunakan ...................................................... 31

Gambar 3.3 : proses facing ............................................................................. 32

Gambar 3.4 : proses center drill ..................................................................... 32

Gambar 3.5 : proses setting benda kerja ........................................................ 33

Gambar 3.6 : material setelah proses pemesinan ........................................... 35

Gambar 3.7 : surface roughness tester ........................................................... 35

Gambar 3.8 : specimen calibration ................................................................. 36

Gambar 3.9 : high guage ................................................................................ 37

Gambar 3.10 : v block .................................................................................... 37

Gambar 3.11 : posisi pengukuran ................................................................... 38

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : persumbuan mesin bubut cnc ...................................................... 6

Gambar 2.2 : panel control mesin bubut cnc ..................................................... 8

Gambar 2.3 : radius pojok pada insert ............................................................ 12

Gambar 2.4 : proses bubut .............................................................................. 13

Gambar 2.5 : sistem kode pahat insert ........................................................... 17

Gambar 2.6 : tipe insert yang digunakan ........................................................ 18

Gambar 2.7 : kodifikasi pemegang sisipan pahat bubut ................................. 19

Gambar 2.8 : tool holder yang digunakan ...................................................... 20

Gambar 2.9 : profil suatu permukaan ............................................................. 21

Gambar 2.10 : kedalaman total ...................................................................... 22

Gambar 2.11 : menentukan kekasaran rata-rata ............................................. 23

Gambar 3.1 : insert yang digunakan ............................................................... 31

Gambar 3.2 : tool holder yang digunakan ...................................................... 31

Gambar 3.3 : proses facing ............................................................................. 32

Gambar 3.4 : proses center drill ..................................................................... 32

Gambar 3.5 : proses setting benda kerja ........................................................ 33

Gambar 3.6 : material setelah proses pemesinan ........................................... 35

Gambar 3.7 : surface roughness tester ........................................................... 35

Gambar 3.8 : specimen calibration ................................................................. 36

Gambar 3.9 : high guage ................................................................................ 37

Gambar 3.10 : v block .................................................................................... 37

Gambar 3.11 : posisi pengukuran ................................................................... 38