Analisis Kedalaman Pemotongan Terhadap Distribusi Gaya Pemotongan Pada Bed Mesin Bubut

Abstrak

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan besarnya gaya pemotongan, menjabarkan dan menentukan besarnya gaya-gaya reaksi pada dasar (bed) mesin bubut serta mencari hubungan antara kedalaman pemotongan, gaya-gaya reaksi pada bed mesin akibat distribusi gaya pemotongan dalam proses pembubutan. Penelitian diIakukan dengan membubut batang besi beton (baja karbon rendah) berdiameter 25 mm. Dan proses pembubutan yang diIakukan adalah memvariasikan  kedalaman pemotongan yaitu dari 0,125 mm sampai 0.625 mm (dengan selang 0,125mm), dengan variasi putaran 85, 180, 540 dan 800 ppm, serta dengan gerak makan 0.1 mm/putaran dan 0,2 mm/putaran. Penjabaran distribusi gaya pemotongan pada bed mesin memberikan hasil berupa gaya-gaya reaksi dan momen torsi. Hasil penelitian yang diperoleh adalah semakin meningkat kedalaman pemotongan akan semakin meningkat gaya pemotongan, dan dengan meningkatnya gaya pemotongan akan meningkat pula gaya-gaya reaksi dan momen torsi pada dasar (bed) mesin akibat distribusi gaya pemotongan. Besarnya komponen-komponen gaya pemotongan adalah komponen gaya tangensial = 72-81%, gaya longitudinal (aksial) = 55-60%, dan gaya radial = 27-31% dari besarnya gaya pemotongan. Gaya reaksi yang terjadi pada bed mesin adalah gaya yang bekerja sepanjang bed yang besarnya sama dengan komponen gaya longitudinal (aksial), gaya reaksi yang bekerja pada bagian tengah bed (dalam arah kebawah), momen torsi pada kedua ujung bed yaitu dibawah kepala tetap dan kepala lepas (searah putaran jarum jam). Hasil akhir memperlihatkan bahwa momen torsi adalah yang paling besar pengaruhnya terhadap keamanan konstruksi bed mesin. Besarnya gaya reaksi pada bagian tengah bed = (12-16,5%} dari gaya pemotongan, momen torsi (dibawah kepala tetap) = (3,2-4,0) dan momen torsi (dibawah kepala lepas) = (1,5-2,7) kali gaya pemotongan. Untuk menjaga melengkungnya bed mesin akibat momen torsi ini disarankan pengoperasian pembubutan untuk jenis mesin bubut ini dilakukan pada putaran I80 dan 540 ppm. Sedangkan untuk putaran 85 dan 800 ppm memperlihatkan momen torsi yang cukup besar.