Analisa Gaya Makan pada Sumbu Aksial dengan Menggunakan Sensor Strain Gauge

Abstract

Mesin bubut adalah suatu mesin perkakas yang mempunyai gerakan utama berputar yang berfungsi untuk mengubah bentuk dan ukuran benda kerja dengan cara menyayat. Benda kerja tersebut disayat dengan pahat, posisi benda kerja berputar sesuai dengan sumbu mesin dan pahat bergerak ke kanan / kiri searah sumbu mesin bubut untuk melakukan penyayatan atau pemakanan. Bagian utama mesin bubut adalah: kepala tetap, eretan, kepala lepas, dan poros penghantar. Kepala tetap merupakan rangkaian yang terdiri dari bagian pemegang dan pemutar, serta gear box. Eretan merupakan satu rangkaian untuk menempatkan dan menggerakkan pahat bubut. Kepala lepas merupakan bagian penahan ujung benda kerja yang dibubut dan dapat pula sebagai pemegang benda kerja. Poros pengantar adalah poros yang menggerakkan eretan. Proses pembubutan adalah proses pemesinan yang penting dalam pembuatan komponen-komponen mesin. Proses pembubutan membutuhkan gaya makan dalam pemakanan material. Gaya makan dipengaruhi oleh beberapa parameter diantanya kecepatan pemotongan, rata-rata pemakanan, kedalaman pemakanan, kedalaman potong, geometri pahat/ alat potong, jenis material benda kerja, dan cara pendinginan benda kerja. Gaya potong mempengaruhi kekasaran permukaan, konsumsi energi, umur pahat, dan lian-lain. Oleh sebab itu, pengukuran gaya makan dalam proses permesinan sangat dibutuhkan. Metode penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental menggunakan desain eksperimen taguchi L9(34) untuk mengetahui pengaruh parameter permesinan terhadap gaya makan pada proses bubut. Alat ukur gaya potong yang digunakan pada penelitian ini yaitu sensor strain gauge yang terhubung dengan pahat. Benda kerja yang digunakan pada penelitian ini yaitu Aluminium 6061 berdiameter 15 mm dengan panjang 150 mm. Parameter yang digunakan pada penelitian ini yaitu putaran spindle (140 rpm, 215 rpm, dan 330 rpm), feeding (0,043 mm/r , 0,065 mm/r , dan 0,081 mm/r), dan kedalaman potong (0,2 mm, 0,4 mm, dan 0,6 mm). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sensitivitas maksimal dari data output adalah 0,000667 mV dengan respon gaya makan paling optimal yaitu pada spindle speed 140 RPM, feed rate 0,065, dan depth of cut 0,4. Parameter spindle speed merupakan parameter paling signifikan dengan nilai persentase kontribusi sebesar 92 %. Parameter feed rate dan depth of cut pengaruhnya tidak signifikan. Persentase konstribusi parameter feed rate sebesar 2 % sedangkan depth of cut memiliki persentase kontribusi sebesar 2%.