## Rancang bangun
angle pad sebagai alat bantu asah pahat bubut untuk menunjang pembelajaran praktik pemesinan di universitas negeri surabaya
Ali Hasbi Ramadani, Soeryanto, Mochamad Cholik, Dany Iman Santoso, Saiful Anwar, Aji Catur Prayogo
Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya Jl. Raya Kampus Unesa, Lidah Wetan, Kec. Lakarsantri, Surabaya, Jawa Timur 60213
Email korespondensi: aliramadani@unesa.ac.id

## Abstrak
Dalam proses penggerindaan pahat bubut, mahasiswa masih kesulitan untuk membentuk geometri pahat yang sesuai dengan standar (sudut tatal, sudut bebas, dan sudut sayat). Oleh karena itu, perlu adanya rancang bangun angle  pad sebagai alat bantu mengasah pahat bubut untuk menunjang pembelajaran praktik di Laboratorium Produksi,  Program  Studi  Teknik  Mesin,  Universitas  Negeri  Surabaya,  agar  mahasiswa  dapat  memahami  dan berkompeten  dalam  mengasah  pahat  bubut.  Metode  yang  digunakan  adalah  pengembangan,  metode  yang dilakukan merupakan pengembangan yang difokuskan pada tahapan perancangan angle pad, mulai dari desain hingga uji fungsi, dan penilaian dari beberapa ahli. Hasil dari kajian ini berupa sebuah angle pad yang telah diujicobakan dan telah divalidasi oleh ahli, hasil pengujian yang dilakukan untuk mengasah pahat bubut bermata potong tunggal, sudut pahat yang paling pokok adalah sudut beram (rake angle), sudut bebas (clearance angle), dan sudut sisi potong (cutting edge angle), dari uji coba yang dilakukan menghasilkan sudut yang presisi pada pahat rata kanan dan pahat ulir metris 60 0 . Hasil validasi dari ahli terkait pembuatan angle pad memiliki nilai 93,33 (kategori Sangat Layak).
Kata kunci : angle pad, perancangan, pengembangan.

## Abstract
In the process of working lathe chisels, students still find it difficult to form tool geometry that is in accordance with standards (chips angle, free angle, and incision angle). Therefore, it is necessary to design an angle pad as a  tool  to  sharpen  lathe  chisels  to  support  practical  learning  in  the  Production  Laboratory,  Mechanical Engineering  Department,  Universitas  Negeri  Surabaya,  so  that  students  can  understand  and  be  competent  in sharpening  lathe  chisels.  The  research  method  used  is  development,  the  research  method  carried  out  is development  research  focused  on  the  stages  of  angle  pad  design  starting  from  design  to  function  tests  and assessments from several experts. The results of this study, in the form of an angle pad that has been tested and has been validated by experts, the results of tests carried out to hone single-cut lathe chisels, the most basic tool angles are rake angle, clearance angle, and cutting edge angle, from the trials carried out produce precise angles on the right flat tool and metric thread tool 60 0 . The validation results from experts related to making angle pads have a value of 93.33 (very decent category).
Keywords: angle pad, planning, development.

## 1. Pendahuluan
Jenjang  Sarjana,  Program  Studi  Pendidikan  Teknik Mesin, memiliki visi dan misi untuk mengembangkan pendidikan  kejuruan  bidang  Teknik  Mesin  yang unggul  berbasis technopreneurship ,  adaptif,  dan berwawasan  global.  Untuk  merealisasikan  visi  dan misi  tersebut,  Program  Studi  Pendidikan  Teknik Mesin menerapkan dalam berbagai mata kuliah yang menekankan  kemampuan hard  skill untuk  ditempuh oleh  mahasiswa,  salah  satunya  adalah  Teknik Pemesinan.  Teknik  Pemesinan  merupakan  mata kuliah yang mengajarkan tentang pemahaman konsep dasar teknologi pemesinan, jenis mesin perkakas, dan operasi dasar mesin.
Dalam Teknik Pemesinan, mahasiswa dituntut untuk mampu  merealisasikan  pengetahuan  yang  dimiliki
melalui  kegiatan  praktik  seperti  keterampilan pengoperasian  mesin  perkakas  konvensional  (mesin bubut)  [1].  Namun,  selama  pelaksanaan  kegiatan praktik,  pengoperasian  mesin  bubut  seringkali  tidak efektif  dan  efisien  karena  70%  dari  waktu perkuliahan,  digunakan  untuk  pengasahan  pahat bubut  dengan  hasil  geometri  sudut  tidak  sesuai standar.  Hal  ini  terjadi  akibat  pengaturan  posisi geometri  pengasahan  pahat  bubut  masih  dilakukan secara  manual  dengan  menambahkan  garis  goresan pada alas dudukan pahat mesin gerinda, dalam proses praktikum  [2].  Kondisi  pahat  bubut  sangat mempengaruhi  kualitas  permukaan  benda  kerja  dan umur dari pahat, sehingga tingkat efisiensi waktu dan kualitas  pekerjaan  bubut  sangat  ditentukan  oleh keterampilan  mengasah  pahat  bubut  [3].  Perlu
dirancang sebuah alat bantu untuk mengatasi masalah tersebut berupa angle pad .
Pembuatan  dan  penggunaan angle  pad merupakan proses  yang  umumnya  dilakukan  dalam  industri manufaktur, terutama dalam pembuatan alat-alat dan komponen-komponen  mekanis  [4]. Angle  pad atau sering  disebut  juga  sebagai angle  bracket ,  adalah sebuah komponen yang digunakan untuk menghubungkan  atau  mendukung  dua  bagian  atau komponen  lainnya  dalam  sebuah  konstruksi  [5].
Angle  pad sering  digunakan  dalam  konstruksi mekanis untuk memberikan kekuatan dan dukungan tambahan  pada  struktur.  Namun angle  pad bisa digunakan  dalam  berbagai  aplikasi,  mulai  dari konstruksi bangunan hingga mesin industri.
Angle  pad merupakan  alat  konkrit  atau  benda  asli yang  digunakan  sebagai  alat  bantu  dalam meningkatkan  keterampilan  mengasah/menggerinda pahat bubut [6]. Alat angle pad selain meningkatkan keterampilan  mahasiswa,  juga  dapat  mempercepat dalam proses grinding pahat bubut [6]. Alat angle pad dapat disebut juga dengan jig dan fixture .
Jig dan fixture adalah  salah  satu  jenis  alat  yang terdapat dalam proses pembuatan, agar produk yang seragam  diproses  dengan  ketelitian  yang  tinggi  [7]. Jig adalah  alat  khusus  yang  menahan,  mendukung, atau  ditempatkan  pada  komponen  untuk  diproses dalam  proses  pemesinan  [8].  Alat-alat  tersebut merupakan  alat  bantu  produksi  yang  dibuat sedemikian  rupa,  sehingga  tidak  hanya  berfungsi untuk memposisikan dan menahan benda kerja tetapi juga  mengarahkan  alat  potong  pada  saat  operasi sedang berjalan [9].
Keuntungan  dalam  menggunakan  alat  bantu mengasah  pahat  bubut  ( angle  pad )  dalam  proses praktikum  yakni  produktivitas,  alat angle  pad mengeliminasi waktu persiapan proses pemesinan dan meningkatkan  efisiensi  waktu  praktik  mahasiswa dalam  mengasah  pahat  [10]. Interchangeability , mampu menghasilkan produk dengan ketelitian yang sama  sesuai  dengan job  sheet yang  tersedia  [11]. Membantu  mahasiswa  yang  kurang  terampil  dalam mengasah/menggerinda pahat bubut [6]. Membentuk geometri  pahat  yang  sesuai  dengan job  sheet, maka nilai  siswa  akan  meningkat  [12].  Selain  itu,  melalui angle  pad diharapkan  mampu  meningkatkan semangat  belajar  mahasiswa  dalam  melaksanakan kegiatan praktikum dengan hasil yang maksimal.
Berdasarkan permasalahan yang terjadi pada kegiatan praktik  pengoperasian  mesin  bubut,  maka  dibuat sebuah  inovasi  berupa angle  pad sebagai  sarana dalam  mengatur  sudut  pahat  pada  proses pembentukan geometri pahat bubut untuk meningkatkan  efektivitas  dan  efisiensi  pelaksanaan kegiatan praktik pengoperasian mesin bubut.

## 2. Metode
Kajian  difokuskan  pada  tahapan  perancangan angle pad . Pada tahapan perancangan ini meliputi beberapa proses  yang  harus  dilewati  sebelum  dilakukannya pembuatan  produk angle  pad ,  adapun  diagram  alir tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 . Tahapan pengembangan angle pad.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Sebelum melakukan spesifikasi desain dan penentuan material  yang  akan  dipilih,  terlebih  dahulu  harus menentukan konsep dasar agar mengetahui gambaran mengenai  kebutuhan  penggunaan  yang  akan diwujudkan dalam bentuk spesifikasi bentuk produk, sehingga dapat dijadikan acuan dalam mendesain alat angle pad .
Konsep desain yang akan dibuat berbentuk gambaran sketsa dari alat angle pad . Gambaran ini secara garis besar  dapat  digunakan  untuk  menentukan  langkah awal membuat konstruksi dan mengetahui komponen- komponen yang menyusun alat angle pad.

## START
Spesifikasi Desain dan Penentuan Material
Persiapan Bahan
Pembuatan Part Angle Pad
Assemblly Part Angle Pad
Finising Uji Fungsi Validasi Produk FINISH
Gambar 2 . Spesifikasi desain dan penentuan material.
Dalam hal ini yang perlu dipersiapkan adalah rekapan bahan-bahan yang akan diperlukan dalam pembuatan alat angle pad . Untuk mendukung bekerjanya alat ini, dikombinasikan  dengan  gerinda  pedestal  yang memiliki  daya  375  Watt  dengan  kecepatan  putar 2.950  rpm.  Untuk  lebih  jelasnya,  bahan-bahan  yang dipersiapkan dapat dilihat pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Daftar bahan-bahan pembuatan angle pad. No Item Bahan Jumlah Satuan 1 Plat MS 120 x 400, Tebal 8 mm 3 Kilogram 2 Plat MS 80 x 220, Tebal 14 mm 2 Kilogram 3 Plat MS 500 x 200, Tebal 4mm 3 Kilogram 4 AS SS diameter 6 mm 1 Meter 5 AS MS diameter 1 ¼” 120 Millimeter 6 AS MS diameter 1” 200 Millimeter 7 Baut L baja M6 x 30 1 Pcs 8 Baut L baja M5 x 30 2 Pcs 9 Baut baja M8 x 30 1 Pcs 10 Baut baja M10 x 40 5 Pcs 11 Snap Ring ID 10mm 5 Pcs 12 Snap Ring ID 5mm 5 Pcs 13  Elektroda 1 Kilogram 14  Gerinda pedestal 375 W 1 unit Pembuatan part merupakan  pengolahan  bahan setengah jadi menjadi sebuah part yang telah didesain sesuai  dengan  gambar  kerja  alat angle  pad .  Dalam pembuatan part ini,  dilakukan  dengan  pekerjaan pemesinan. Pekerjaan pemesinan ini antara lain yaitu pekerjaan  dengan  proses  bubut,  frais, laser  cutting , bor, tap, dan las.
Pada  Gambar  3  berikut,  komponen-komponen penyusun angle pad , proses pengerjaan tersebut dapat dikerjakan  dengan  menggunakan  beberapa  mesin. Pekerjaan yang dilakukan yaitu laser cutting , bubut, bor,  dan  tap.  Dalam  proses  pengerjaan  komponen tersebut harus dilakukan dengan tingkat akurasi yang tinggi.
Gambar 3. Part untuk angle pad.
Pada  Gambar  4  berikut,  dikerjakan  dengan  mesin laser cutting, setelah itu dilakukan proses frais pada sisi-sisi samping yang merupakan sisa-sisa dari proses laser  cutting sebelumnya.  Pada  pelat  pendukung Bet / Saddle diberikan garis-garis penanda busur guna untuk  mengatur  sudut  pada Bet / Saddle penanda tersebut  dilakukan  dengan  mesin laser  cutting yang disebut  dengan  pengerjaan marking (membuat goresan),  sebelum  dilakukan  penyambungan  antara Bet / Saddle dan  pendukung bet ,  maka  dilakukan pengeboran  untuk  lubang  poros  geser.  Pada
pengeboran  tempat  lubang  poros  geser  harus dilakukan  dengan  presisi.  Setelah  dilakukan pengeboran maka dapat dilakukan pengelasan untuk menyatukan Bet / Saddle dan pendukung bet .
Gambar 4. Komponen bet/saddle.
Pada  Gambar  5  berikut,  dikerjakan  dengan  mesin laser cutting, setelah itu dilakukan pengeboran ulang guna  menyesuaikan  kembali  lubang  agar  sesuai dengan poros pada penyatu Bet / Saddle .
Gambar 5. Komponen geser/sliding vertikal.
Pada  Gambar  6  berikut,  dikerjakan  dengan  mesin laser  cutting, setelah  itu  dilakukan  penggabungan dengan  rumah sliding geser/ sliding vertikal.  Dalam proses  ini,  penggabungan  dilakukan  dengan sambungan  pengelasan  yang  dilakukan  dengan presisi.
Gambar 6. Komponen penopang geser/sliding vertikal.

## Perakitan Komponen Angle Pad
Perakitan  merupakan  salah  satu  tahapan  yang dilakukan  untuk  menggabungkan  komponen- komponen yang telah dibuat, sehingga dapat menjadi satu  kesatuan  yang  utuh.  Pada  tahapan  ini,  dari komponen-komponen alat angle pad dapat dilakukan penggabungan, sehingga menjadi satu kesatuan utuh. Perakitan  pada  alat  pembelajaran angle  pad dapat dilihat pada Gambar 7.
(a)
(b)
(c)
Gambar 7. Proses perakitan (a) komponen awal, (b) komponen penopang geser/sliding vertikal, dan (c) proses grinding.
Pada Gambar 7 di atas, dilakukan pengembalian yang dimulai  dengan:  1)  komponen  bantalan  geser digabungkan  dengan  bantalan  tatakan  pahat,  lalu diikat dengan baut tanam; 2) bantalan geser dipasang pada  poros  geser,  setelah  itu dilakukan  pemasangan pada  komponen bet / saddle dan dikunci  setiap ujung pada poros geser dengan menggunakan snap ring ; 3) pemasangan  komponen bet / saddle pada sliding vertikal  dengan  penambahan  poros  pendukung  dan ring ,  setelah  itu  dikunci  dengan snap  ring ;  4) pemasangan sliding vertikal pada dudukan penopang sliding vertikal; 5) pasang tatakan pahat pada bantalan tatakan pahat, lalu ikat dengan baut tanam. Perakitan alat angle pad dapat dilihat pada Gambar 8 berikut:
Gambar 8 . Perakitan angle pad.

## Finishing
Finishing merupakan  salah  satu  tahapan  terakhir dalam  pembuatan  produk.  Pada  pembuatan  produk alat angle  pad , finishing yang  dilakukan  adalah pengecatan  pada  setiap  komponen angle  pad . Pengecatan ini difungsikan sebagai pelapis komponen angle  pad agar  komponen  tersebut  tahan  terhadap korosi. Pada saat proses grinding, pahat bubut HSS,
angle  pad akan  sering  terkena  oleh  air.  Air  disini berfungsi  sebagai  pendingin  pahat  bubut  HSS  agar suhu  tetap  normal  (tidak gosong )  pada  saat  proses grinding berlangsung.
Gambar 9 . Finishing dengan pengecatan pada angle pad.

## Uji Fungsi
Uji  fungsi  ini merupakan  salah  satu  pengujian  yang dilakukan setelah alat angle pad dibuat. Pengujian ini dilakukan  guna  untuk  mengetahui  alat  ini  dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian ini  dilakukan  oleh  pihak  yang  ahli  dalam  bidang grinding pahat bubut HSS.
Pengujian  fungsi  pada  alat angle  pad membuahkan hasil bahwa alat dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan. Pada uji fungsi ini dilakukan pengasahan pahat bubut rata kanan dengan menggunakan 3 variasi geometri  bidang  sudutnya  sesuai  standar,  adapun variasinya dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 10 berikut.
Tabel 2. Hasil pengujian.
Standar Sudut Pahat Rata Kanan Variasi sudut Pengujia n 1 Pengujia n 2 Pengujia n 3 Sudut bebas samping (10-13 derajat) 10 0 11 0 13 0 Sudut Beram (12- 20 derajat) 12 0 15 0 20 0 Sudut Bebas muka (8-10 derajat) 8 0 9 0 10 0 Sudut sayat (12-15 derajat) 12 0 13 0 15 0
Gambar 10. Grafik hasil pengujian.
Gambar  11  berikut  menunjukkan  hasil  uji  fungsi penggerindaan pahat rata kanan.
Gambar 11. Hasil uji fungsi penggerindaan pahat rata kanan.
Pengujian  fungsi  pada  alat angle  pad juga diujicobakan  pada  pengasahan  pahat  ulir  metris
dengan sudu 60 0 dan menghasilkan sudut yang presisi seperti pada Gambar 12 berikut.
Gambar 12 . Hasil uji fungsi penggerindaan pahat bubut ulir metris (60°).

## Validasi Produk
Sebelum alat diujicobakan di lapangan, perlu adanya validasi  terhadap  alat  yang  dikembangkan.  Tujuan validasi  ini  digunakan  untuk  mengetahui  kelayakan alat  yang  dikembangkan.  Hasil  dari  penilaian, koreksi,  dan  saran  dari  validator  sangat  bermanfaat untuk  memperbaiki  dan  meningkatkan  kualitas  alat yang dikembangkan. Validasi produk dilakukan oleh 3 validator yang terdiri dari 2 orang yang merupakan dosen  dari  Fakultas  Teknik,  Universitas  Negeri Surabaya,  dan  1  orang  yang  merupakan  guru  dari SMK Negeri 3 Surabaya. Adapun hasil dari ahli alat, dan ahli materi dari tahapan pengembangan alat angle pad dijelasakan sebagai berikut.

## Hasil Uji Kelayakan Ahli Alat
Uji  kelayakan  ahli  alat  dilakukan  oleh  3  orang  ahli. Dalam  penilaian  instrumen  tersebut  terdiri  dari  3 aspek penilaian, antara lain aspek estetik, keamanan dalam  penggunaan,  dan  kemudahan  penggunaan. Hasil  validasi  ahli  alat  ditampilkan  pada  Tabel  3 sebagai berikut.
Tabel 3. Validator ahli alat.
No Aspek yang dinilai Skor ahli alat Skor total 1 2 3
Tampilan 1 Kualitas bahan yang digunakan 4 3 3 10 2 Kerapian 3 4 4 11 3 Pilihan warna 3 4 4 11 4 Kesesuaian desain 4 4 4 12 Keamanan dalam penggunaan alat 5 Keamanan alat ketika digunakan 3 4 4 11 6 Ketahanan bahan yang digunakan 4 3 3 10 Kemudahan penggunaan 7 Alat mudah dioperasikan 4 4 3 11 8 Semua jenis alat/komponen dapat berfungsi 4 4 4 12
9
Dapat digunakan untuk melakukan kegiatan- kegiatan yang sifatnya presisi meliputi unsur ketelitian, ketepatan, dan kecepatan.
4 4 4 12 10 Dapat digunakan untuk melakukan kegiatan- kegiatan tertentu atas dasar petunjuk atau perintah dari instruktur. 4 4 4 12 Jumlah 37 38 37 112
Nilai  kelayakan  akhir  yang  didapatkan  melalui Persamaan  1  berikut  yakni  93,33,  sehingga  hasil kajian  ini  menunjukkan  ke  dalam  kategori  Sangat Layak.
Persentase kelayakan=(Jumlah Skor
Didapat)/(Jumlah Skor Ideal(kriterium)) x 100%
𝐾𝑒𝑙𝑎𝑦𝑎𝑘𝑎𝑛 = × 100% (1)
Catatan [13]:
< 21%  : Sangat Tidak Layak
21-40%  : Tidak Layak
41-60%  : Cukup Layak
61-80%  : Layak 81-100%: Sangat Layak

## 4. Kesimpulan
Rancang  bangun angle  pad berfungsi  dengan  baik dengan daya 375 Watt, dengan kecepatan putar 2.950 rpm dan sudah berhasil diujicobakan membuat pahat bubut rata kanan, serta pahat bubut ulir metris dengan sudut 60 0 dengan hasil yang presisi. Selain uji fungsi, alat angle pad juga dinilai kelayakannya oleh 3 orang ahli dan mendapatkan nilai 93,33% (Sangat Layak).

## Daftar Pustaka
[1]  S.  Samidjo,  “Efektifitas  Pelaksanaan  Magang Industri  Mahasiswa  Program  Studi  Pendidikan Teknik Mesin,” Taman Vokasi , vol. 2, no. 2, p.
246, 2017, doi: 10.30738/jtvok.v5i2.2528.
[2]  C. Hartono, daryadi, “PENERAPAN TENOLOGI PENGGUNAAN MESIN GERINDA PAHAT BUBUT BENTUK
PROFIL  PADA  BENGKEL  PEMESINAN MAJU JAYA KLATEN,” pp. 964–970.
[3]  R.  Apriyanto et  al. ,  “Pengaruh  Penggunaan Jobsheet Berbasis Demonstrasi Terhadap Hasil ( the  Effect  of  Using  Demonstration  Based  Job Sheets on the Results of Right Flat,” vol. 19, no. 2, pp. 99–105, 2019.
[4]  Z.  Sulistyarini,  D.  H.,  Novareza,  O.,  & Darmawan, Pengantar Proses Manufaktur untuk Teknik  Industri. Universitas  Brawijaya  Press., 2018.
[5]  M.  A.  Nur,  R.,  &  Suyuti, Perancangan  mesin- mesin industri . Deepublish, 2018.
[6]  A.  H.  Prayogo,  A.  C.,  &  Ramadani,
“PENGEMBANGAN MEDIA
PEMBELAJARAN  ANGLE  PAD  UNTUK MENINGKATKAN KOMPETENSI
MENGGERINDA  PAHAT  BUBUT  SISWA KELAS  X  PROGRAM  KEAHLIAN  TEKNIK PEMESINAN SMKN 3 SURABAYA.,” JPTM , vol. 12, no. 2, pp. 180–178, 2023.
[7]  B. C. Tjiptady, R. Z. Rahman, R. F. Meditama, and G. Widayana, “Jig and Fixture Redesign for Making Reamer on Head Cylinder,” J. Pendidik. Tek.  Mesin  Undiksha ,  vol.  9,  no.  1,  pp.  32–41, 2021, doi: 10.23887/jptm.v9i1.32597.
[8]  H.  Prassetiyo,  R.  Rispianda,  and  H.  Adanda, “Rancangan Jig Dan Fixture Pembuatan Produk Cover on-Off,” Teknoin , vol. 22, no. 5, pp. 350– 360, 2016, doi: 10.20885/teknoin.vol22.iss5.art4.
[9]  F. Imansuri, “Perancangan Jig Dan Fixture Pada Proses  Freis  Dan  Gurdi  Untuk  Memproduksi Komponen Base Plate,” J. Teknol. dan Manaj. , vol. 17, no. 1, p. 10, 2019.
[10] A.  Sutanto  and  N.  T.  Putri,  “Perkakas  bantu standar  untuk  pemesinan  komponen  prismatik pada  Machining  solusi  teknologi  pemesinan yang berorientasi,” vol. d, pp. 169–175, 2023.
[11] A. S. Ardjo, Suryanto, Rofarsyam, Sulasih, and V.  S.  A.  B,  “Rancang  Bangun  Perangkat Praktikum Pengujian Geometris Kelurusan Dan Kesilindrisan,” J. Rekayasa Mesin , vol. 13, no. 1, pp. 7–13, 2018.
[12] D.  A.  Ir  Jatira,  M.  T.,  &  Rajab, PROSES PRODUKSI . Qiara Media, 2022.
[13] I.  Yuniarti,  I.  N.  Karma,  and  S.  Istiningsih, “Pengembangan  Modul  Pembelajaran  Berbasis Kearifan Lokal Tema Cita-Citaku Subtema Aku dan  Cita-Citaku  Kelas  IV,” J.  Ilm.  Profesi Pendidik. , vol. 6, no. 4, pp. 691–697, 2021, doi: 10.29303/jipp.v6i4.318.