## Pengaruh Parameter Pemotongan Dan Nose Radius
Pahat Insert W-Style Pada Pembubutan Baja S45c
1) Henry Widya Prasetya, 2) Hari Boedi Wahjono
1,2) Politeknik Perkeretaapian Indonesia Jalan Tirta Raya I, Madiun (63129) s – Indonesia s Telp : (0351) s 474777 E-Mail: henry@ppi.ac.id

## Abstract
In the manufacturing industry, the cutting process, especially lathes, has developed rapidly, one of which is in the rail  transportation  industry  sector.  The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  effect  of  cutting  parameters  and  the nose radius of the W-style insert tool on the level of surface roughness in the turning process of S45C steel. This research uses experimental research methods. In this study, using a variation of cutting parameters and nose radius. Variations in cutting parameters using cutting speeds of 195 Rpm, 300 Rpm and 440 Rpm. Variation of the depth of cut 1 mm and 2 mm. Variation of feed speed 0.1 mm / rev, 0.2 mm / rev and 0.3 mm / rev. While the variation of the nose tool radius for inserting  W-style  is  0.4  mm  and  0.8  mm.  After  turning  the  surface  roughness  test  was  carried  out  using  the  Surface Roughness Tester. The results of this study indicate that the increasing cutting speed and nose radius of the insert tool, decreasing feeding velocity and cutting depth results in good surface quality.
Keyword: W-series insert tool, nose radius, surface roughness .

## 1. PENDAULUAN
Proses pembubutan merupakan proses s pemotongan logam  untuk menghasilkan suatu  produk  berbentuk silindris  dengan  memanfaatkan  mesin  bubut  [1].  Pada proses pembubutan ada dua tahapan proses pemotongan roughing dan finishing .  Pahat  yang digunakan  dalam  proses  tersebut  menggunakan  mata pahat  dan  parameter  pemotongan  yang  berbeda  untuk menghasilkan permukaan dengan  nilai  kekasaran  yang minimal.  ISO  (The  International  Organization  for Standardization) menetapkan nilai kekasaran permukaan  minimum  0,025  µm  dan  nilai  kekasaran maksimum 50 µm [2].
Pahat insert  W-style merupakan  jenis  pahat  bubut yang mempunyai wedge angle sebesar 80º. Pada pahat insert nose  radius merupakan  radius  geometri  ujung pahat  yang  berfungsi  sebagai  pisau  penyayat  pada proses  pemotongan  bahan  yang  akan  dibentuk. Diameter nose  radius sangat  berpengaruh  terhadap kualitas  produk  yang  dihasilkan  khususnya  kekasaran permukaan [4].
Pada  suatu  proses  produksi  dengan  mesin  bubut parameter pemotongan mempengaruhi tingkat produktifitas.  Karena  parameter  pemotongan  akan mempengaruhi  jalannya  proses  pemotongan  suatu mesin bubut. Parameter pemotongan pada mesin bubut terdiri  dari  kedalaman  pemakanan  ( depth  of  cut ), kecepatan  potong  ( cutting  speed )  dan  kecepatan pemakanan  ( feed  rate )  [3].  Oleh  sebab  itu  perlu dilakukan  penelitian  secara  mendalam  mengenai  nilai parameter  pemotongan  yang  digunakan  dan  nilai nose radius pahat insert pada proses pembubutan.
Kondisi  optimum  suatu  mesin  bubut  dapat
ditentukan  berdasarkan  pada  dua  faktor  yaitu  kualitas hasil  pembubutan  (seperti  kepresisian  geometri, kekasaran  permukaan  benda  kerja)  dan  kondisi permesinan  (seperti tool  life ,  gaya  pemotongan, material  removal  rate )  [4].  Kedua  faktor  tersebut sangat  dipengaruhi  oleh  pengaturan  atau  pemilihan nilai  parameter  pemotongan.  Maka  pemilihan  nilai parameter  pemotongan  seperti  kecepatan  potong, kedalaman  pemakanan,  kecepatan  pemakanan  dan geometri pahat yang digunakan khususnya nose radius akan  mempengaruhi  pada  kualitas  hasil  pembubutan [3].  Salah  satu  kualitas  hasil  pembubutan  adalah ketepatan  ukuran  yang  diinginkan  dan  nilai  kekasaran permukaan.  Dan  waktu  pemotongan  juga  dijadikan sebagai  acuan  utama  dalam  pemotongan  logam. Pemilihan  parameter  pemotongan  optimum  akan meningkatkan produktifitas dengan waktu pemotongan rendah,  tetapi tool  life yang  digunakan  rendah. Sehingga akan mempengaruhi efisiensi pada penggunaan  peralatan  pemotongan  khususnya  pahat bubut.
Pada penelitian ini menggunakan jenis pahat insert W-style ,  dengan  karakteristik  fisik  material  lebih unggul  dibandingkan  pahat  bubut  HSS  ( High  Speed Steel ). Pemotongan logam baja S45C hanya dilakukan sekali,  hal  ini  diharapkan  untuk  meningkatkan produktifitas  namun  kekasaran  permukaan  yang dihasilkan memenuhi kriteria proses finishing pemesinan  mesin  bubut.  Maka  penulis  mengambil judul  “Pengaruh  parameter  pemotongan  dan nose radius pahat insert  w-style pada  pembubutan  baja s45c”.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
1. Variabel bebas yaitu:
Berikut variasi parameter pemotongan dan nose radius pahat insert W-style yang s digunakan sebagai berikut :
a. Cutting speed : 195 rpm, 300 rpm dan 440 rpm b. Depth s of cut
: 1 dan 2 mm
c. Feed rate : 0.1, 0.2 dan 0.3 mm/rev
d. Nose radius
: 0.4 dan 0.8 mm
2. Variabel  terikat  dalam  penelitian  ini  adalah  nilai kekasaran permukaan Baja S45c.
Gambar 1. Skema alat pahat insert w-style
Pahat  insert  w-style  merupakan  salah  satu pengembangan  teknologi  pahat  potong.  Dalam  proses penelitian  pembubutan  material  baja  S45C  ini dilakukan dengan satu kali proses pemotongan dengan menggunakan  variasi  parameter  pemotongan  dan nose radius pahat  yang  sudah  ditentukan.  Setelah  proses pembubutan  material  baja  S45C  akan  dilakukan pengujian permukaan menggunakan Surfaces Roughness  Testers untuk  mengukur  tingkat  nilai kekasaran  permukaan.  Sehingga  dengan  pengujian kekasaran permukaan terhadap hasil pembubutan dapat mengetahui nilai-nilai parameter pemotongan dan nose radius pahat insert  W-style yang  sesuai  dalam menghasilkan  kekasaran  permukaan  material  baja S45C.

## III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Pengujian  kekasaran  permukaan  hasil  pembubutan dilakukan  pada  satu  titik  masing-masing  spesimen  uji. Data  pengujian  dikelompokkan  berdasarkan    variasi parameter pemotongan dan nose radius pahat insert W- style .
Gambar  2.  Grafik  nilai  hasil  pengujian  kekasaran permukaan
Tabel  1.  Harga  Ra  pada  pengujian  kekasaran permukaan
Work Name Sample Measuring Tool SurfTest Standard ISO 1997 Profile R λs 2.5µm Ra 2.973  µm Rq 3.596  µm Rz 13.812 µm
Tabel  2.  Pengaruh  parameter  pemotongan  terhadap kekasaran permukaan  pada  pahat insert  w-style  nose radius 0,4 mm
No cs (rpm)  d (mm) f (mm/rev) Ra (μm) 1 195 1 0.1 1,90 300 1 0.1 1,77 440 1 0.1 1,56 2 195 2 0.1 2,24 300 2 0.1 2,06 440 2 0.1 1,82 3 195 1 0.2 1,87 300 1 0.2 1,80 440 1 0.2 1,64 4 195 2 0.2 2,12 300 2 0.2 2,10 440 2 0.2 2,00 5 195 1 0.3 2,36 300 1 0.3 1,88 440 1 0.3 1,65 6 195 2 0.3 3,00 300 2 0.3 2,14 440 2 0.3
1,93
-15.0 -10.0 -5.0 0.0 5.0 10.0 0.0 0.5 1.0 [µ m] [mm] Evaluation Profile
Tabel  3.  Pengaruh  parameter  pemotongan  terhadap kekasaran  permukaan  pada  pahat insert  w-style nose s radius 0,8 mm.
No cs (rpm) d (mm) f (mm/rev) Ra (μm) 1 195 1 0.1 1,42 300 1 0.1 1,30 440 1 0.1 1,05 2 195 2 0.1 2,16 300 2 0.1 1,89 440 2 0.1 1,30 3 195 1 0.2 1,50 300 1 0.2 1,14 440 1 0.2 1,05 4 195 2 0.2 1,30 300 2 0.2 1,26 440 2 0.2 1,10 5 195 1 0.3 1,78 300 1 0.3 1,99 440 1 0.3 1,20 6 195 2 0.3 2,43 300 2 0.3 1,30 440 2 0.3 1,35
Nilai  rata-rata  kekasaran  permukaan  disebut  juga nilai  Ra.  Nilai  rata-rata  kekasaran  permukaan mempunyai  kategori  kelas  yaitu  dari  N1  sampai  N12. Toleransi  nilai  kekasaran  permukaan  dari  suatu spesimen  tergantung  pada  proses  pengerjaanya.  Tabel 4.  menunjukkan  nilai  kekasaran  permukaan  menurut proses pengerjaannya.
Tabel  4.  Tingkat  kekasaran  rata-rata  permukaan menurut proses pengerjaannya [7].
Proses Pengerjaan Toleransi N Nilai Ra Superfinishing N1-N4 N1-N6 0,025-0,2 0,025-0,8 Finishing N1-N8 N4-N8 0,025-3,2 0,1-3,2
Gambar  3.  Grafik  hubungan  variasi cutting  speed terhadap kekasaran s permukaan
Berdasarkan  Gambar  3  dapat  dilihat  pengaruh parameter  pemotongan cutting  speed berdasarkan hasil  pengujian  nilai  kekasaran  permukaan  pada spesimen. Grafik variasi kecepatan potong menggunakan  parameter  pemotongan  kecepatan makan  0.1  mm/rev  dan  kedalaman  potong  1  mm. Grafik menunjukkan dengan adanya penambahan nilai kecepatan  potong  maka  nilai  kekasaran  permukaan yang  semakin  turun.  Hal  tersebut  dipengaruhi  oleh gaya  pemotongan  pada  saat  proses  pembubutan berlangsung .
Gambar  5.  Grafik  hubungan  variasi dept  of  cut terhadap kekasaran permukaan
Gambar  5.  grafik  hubungan  variasi dept  of  cut (kedalaman  potong)  terhadap  kekasaran  permukaan yang  diperoleh  dari  pengujian  kekasaran  permukaan. Parameter  pemotongan  yang  digunakan  pada  variasi dept  of  cut yaitu  kecepatan  potong  440  Rpm, kecepatan  gerak  makan  0,1  mm  dengan  variasi kedalaman  potong  1  mm  dan  2  mm.  Garis  warna orange merupakan kondisi nilai kekasaran permukaan yang dihasilkan pada proses pembubutan menggunakan  pahat insert  w-style  nose radius 0,8 mm.  Sedangkan  garis  warna  biru  merupakan  kondisi nilai  kekasaran  permukaan  yang  dihasilkan  pada proses pembubutan menggunakan pahat insert w-style nose radius 0,4  mm.  Berdasarkan  grafik  diatas  nilai kekasaran permukaan rendah dari parameter kedalaman potong 1 mm.
Gambar  6. Grafik  hubungan  variasi feed rate terhadap kekasaran permukaan
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  dengan menggunakan  variasi  kecepatan  gerak  makan  dan parameter pemotongan kedalaman makan 1 mm pada
kecepatan  potong  440  rpm  menghasilkan  nilai kekasaran permukaan seperti pada Gambar 6. Variasi Kecepatan gerak pemakanan 0.1 mm/rev, 0.2 mm/rev dan  0.3  mm/rev.  Grafik  hubungan  variasi feed  rate hasil  pembubutan  menggunakan  pahat insert  W-style nose radius 0.4  dan  0.8  menunjukkan  hasil  yang signifikan.  Nilai  kekasaran  permukaan  dengan feed rate 0.3  mm/rev  menghasilkan  nilai  kekasaran permukaan  yang  tinggi.  Pada  proses  pembubutan dengan  kecepatan  gerak  makan  rendah  menghasilkan nilai kekasaran yang rendah. Nilai rata-rata kekasaran permukaan pada pahat insert  W-style nose radius 0.8 mm  menghasilkan  nilai  kekasaran  permukaan  yang rendah  daripada  pahat  insert  w-style nose  radius 0.4 mm.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  diperoleh  nilai  kekasaran yang  rendah  (1,05  µm)  pada  parameter  pemotongan dengan  kecepatan  potong  440  rpm,  kecepatan gerak s makan 0,1 s mm/rev dan s kedalaman potong 1 mm dengan  menggunakan  pahat insert  W-style  nose radius 0,8  mm.  Parameter  pemotongan  yang  menghasilkan nilai kekasaran permukaan tinggi (3,00 µm) yaitu pada kecepatan  potong  195  Rpm,  kecepatan  gerak  makan 0.3 mm/rev
dan
kedalaman s potong
2 mm s menggunakan pahat insert W-style nose radius 0,4 mm.

## Saran
Dengan  panjang  pemotongan  yang  sama, nose radius 0,8  mm  menghasilkan  tingkat  kekasaran yang s lebih  rendah  dibandingkan nose  radius 0,4  mm. Karena pahat dengan nose radius 0,8 mm menghasilkan  interval  puncak-lembah  dalam  grafik nilai  kekasaran  permukaan  lebih  rendah  dibanding pahat nose radius 0,4 mm.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Priambodo,  B.  1981. Teknologi  Mekanik  Jilid  2 . Jakarta: Airlangga.
[2]. Atedi,  B.  &  Agustono,  D.  2005.  Standar  Kekasaran Permukaan Bidang Pada Yoke Flange Menurut ISO R. 1302 Dan DIN 4768. Serpong : Puslit KIM dan SMTP
- LIPI.
[3]. Mangngi,  F.  2007. Pemilihan  Parameter  Permesinan Untuk Mengoptimalkan Tingkat Kekasaran Permukaan Produk Hasil Pembubutan Mesin Bubut TU-2A. No. 3, Kupang.
[4]. Rochim,  T.  1993. Teori  Dan  Teknologi  Proses Pemesinan .  Laboratorium  Teknik  Produksi  Jurusan Teknik Mesin ITB, Bandung.
[5]. Schonmetz,  A.,  Sinnl,  P.,  Heuberger,  J.  1990. Pengerjaan Logam Dengan Mesin . Angkasa, bandung.
[6]. Surdia,  T.  &  Saito,  S.  1992.  Pengetahuan  Bahan Teknik.  Cetakan  Kedua,  PT.  Pradnya  Paramita, Jakarta.
[7]. Thamizhmanii,  S.,  Saparudin,  S.,  Hasan,  S.  2007. Analyses  Of  Surface  Roughness  By  Turning  Process.
Kolej  Universiti  Teknologi  Tun  Hussein  Onn, Malaysia.