## Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Kecepatan Potong dan Kedalaman Pemotongan Terhadap Kekasaran Permukaan Benda Kerja Hasil Pembubutan Material Baja ST 41 Menggunakan Pahat HSS
Ardyan * , Erwansyah, Yang Fitri Arriyani
Teknik Mesin & Manufaktur, Teknik Mesin, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung
* ojeardyan@gmail.com

## Abstract
The  benchmark  for  the  results  of  the  machining  process  can  be  seen  from  the results  of  the  products,  one  of  which  is  the  level  of  surface  smoothness.  The purpose of this experimental research is to find out how much cutting speed (Vc) and  depth  of  cutting  produce  a  workpiece  with  the  smoothest  level  of  surface roughness  for the turning process carried out by students at the Bangka Belitung State  Manufacturing  Polytechnic  Workshop.  This  research  is  using  experimental method. The cutting speeds (Vc) used were 23  m/min, 24  m/min, 25  m/min, the cutting depths used were 0.5 mm, 0.8 mm, and 1.0 mm and the feeding speed was set  at  0.040  mm/rev.  The  results  showed  that  the  best  turning  results  using  a cutting  speed  (Vc)  of  23  m/min  was  using  a  cutting  depth  of  0.5  mm  with  a roughness value (Ra) of 1.372 m, using a cutting speed (Vc) of 24 m/min using a depth of cut. 0.5 mm with a roughness value (Ra) of 1.189 m and using a cutting speed (Vc) of 25 m/min using a depth of 0.5 mm with a surface roughness value (Ra) of 3.14 m. The lowest value for the level of surface roughness of the turning process was obtained using a cutting speed (Vc) of 24 m/min with a depth of 0.5 mm with a surface roughness value (Ra) of 1.189 m.
Keywords: roughness, St 41, speed, depth, experiment.

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi  sudah  berkembang dengan pesat, hal  ini ditandai dengan banyaknya  jenis  dan  tipe  mesin-mesin  perkakas  yang  ada  di  dunia  industri. Perkembangan  ini  dikarenakan  semakin  banyaknya  kebutuhan  akan  mesin  tersebut  di dunia  industri terutama di  bidang  industri  manufaktur. Dengan  banyaknya penggunaan mesin  maka  industri  dapat  menyelesaikan  perkerjaan  dengan  teliti,  cepat,  dan  dapat menghemat  biaya.  Pekerjaan  permesinan  yang  banyak  digunakan  pada  yaitu  proses permesinan  bubut,  frais,  gerinda,  bor,  dan  masih  banyak  lagi.  Proses  permesinan  kini dapat  menghasil  barang  produksi  yang  bervariatif,  presisi,  dan  sesuai  standar.  Tolak ukur  untuk  hasil  proses  permesinan  dapat  dilihat  dari  hasil  produknya,  salah  satunya tingkat  kehalusan  permukaan  produk  yang  dihasilkan.  Semakin  halus  permukaan produk  maka  semakin  tinggi  pula  tingkat  kepresisian  produk  tersebut.  Kehalusan permukaan  benda  yang  kurang  baik  (kasar)  akan  bisa  menyebabkan  kerusakan komponen menjadi relatif lebih cepat, terutama pada benda-benda yang berpasangan.
Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kualitas  permukaan  suatu  benda  kerja  pada proses  permesinan  diantaranya  adalah  pisau  potong  dalam  proses  pembuatannya, kecepatan  penyayatan,  posisi  senter  yang  tidak  tepat,  getaran  mesin,  perlakuan  panas yang  kurang  baik  dan  sebagiannya,  beberapa  faktor  yaitu  adalah  hal  mempengaruhi tingkat kekasaran benda kerja. Pendingin juga tidak lepas dari proses permesinan, selain
sebagai  pendingin  dan  kestabilan  suhu  benda  kerja  maupun  pahat,  pendingin  ini  pula berpengaruh pada kualitas kekasaran permukaan benda kerja (Pratama, 2016)
Hasil  komponen  proses  pembubutan  terutama  kekasaran  permukaan  sangat dipengaruhi  oleh  sudut  potong  pahat,  kecepatan  makan  ( feeding ),  kecepatan  potong ( cutting speed ), kedalaman pemotongan ( depth of cut ) dan lain-lain (Rochim, 1993) Penelitian yang dilakukan (Sutrisna, et al., 2017) yang berjudul “Pengaruh Variasi Kedalaman Potong Dan Kecepatan Putar Mesin Bubut Terhadap Kekasaran Permukaan Benda Kerja Hasil Pembubutan Rata Pada Bahan Baja St 37” menggunakan parameter kedalaman  potong  0,4  mm  dan  0,8  mm  sedangkan  kecepatan  putar  330  Rpm  dan  490 Rpm.  Berdasarkan  dari  hasil  yang  telah  didapat  bahwa  kedalaman  potong  0,4  mm dengan  kecepatan  490  rpm  mengasilkan  hasil  pembubutan  yang  lebih  halus dibandingkan dengan kedalaman potong 0,8 mm dengan kecepatan 330 rpm, kedalaman potong  0,4  mm  dengan  kecepatan  330  rpm,  dan  kedalaman  potong  0,8  mm  dengan kecepatan 490 rpm.
Pada  penelitian  eksperimen  yang  telah  dilakukan  (Mustafik,  2020)  yang  berjudul “Pengaruh Kecepatan Pemakanan Dan Kecepatan Potong Terhadap Tingkat Kekarasan Permukaan  Baja  Vcn  150  Proses  Cnc Turning ”  parameter  yang  digunakan  Variasi kecepatan  potong  yang digunakan adalah 90  m/menit, 110  m/menit, 135  m/menit, 170 m/menit dan 200  m/menit dengan kecepatan pemakanan tetap . Sedangkan  variasi  laju pemakanan yang digunakan adalah 100 mm/menit, 200 mm/menit, 350 mm/menit, 450 mm/menit,  550  mm/menit  dengan  kecepatan  potong  tetap  dengan  kedalaman pemakanan 0,5 mm. Didapatkan hasil nilai kekasaran terendah adalah kecepatan potong 200 m/menit dan kecepatan pemakanan 350 mm/menit yaitu 1,336 μm.
Penelitian  eksperimen  yang  dilakukan  (Habibi,  2016)  yang  berjudul  “Pengaruh Variasi Gerak Makan, Kedalaman Potong Dan Jenis Cairan Pendingin Terhadap Tigkat Kekasaran Permukaan Pembubutan Baja St 37” menggunakan parameter variasi gerak makan 0,10 mm/rev, 0,15 mm/rev, dan 0,35 mm/rev, variasi kedalaman potong 0,5 mm, 1,0  mm, dan 1,5  mm,  sedangkan cairan pendingin  yang digunakan Soluble oil , Cutsol sp , dan Apx menyatakan bahwa  gerak makan 0,1 menghasilkan nilai kekasaran rata-rata paling  rendah  12,355  μm,  kedalaman  potong  0,5  mm  menghasilkan  kekasaran  paling rendah 12,355 μm,dan media pendingin cutsol sp menghasilkan nilai rata-rata kekasaran paling rendah 25, 680 μm.
Penelitian  eksperimental  yang  dilakukan  (Raul  et  al,.  2016)  yang  berjudul “Pengaruh  Variasi  Kecepatan  Potong  Dan  Kedalaman  Potong  Pada  Mesin  Bubut Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda  Kerja St 41” menggunakan parameter kecepatan  potong  110  m/menit,  140  m/menit,  dan  170  m/menit  sedangkan  kedalaman potong  0,2  mm,  0,4  mm,  dan  0,6  mm.  Didapatkan  hasil    gabungan  antara  kecepatan potong  dan  kedalaman  potong  ditemukan  bahwa  hasil  kekasaran  yang  paling  baik (paling  halus)  adalah  kecepatan  putar  2000  rpm  pada  kecepatan  potong  170  m/menit dan perbandingan kedalaman potong 0,6.
Berdasarkan  latar  belakang  diatas  maka  peneliti  akan  melakukan  penelitian  yang berjudul  “Studi  Eksperimen  Pengaruh  Variasi  Kecepatan  Potong  dan  Kedalaman Pemotongan Terhadap  Kekasaran Permukaan Benda Kerja Hasil Pembubutan Material Baja ST 41 Menggunakan Pahat HSS”.

## 2. METODE PENELITIAN
Hasil observasi dan pengumpulan data dari berbagai sumber, kemudian dilakukan eksperimen  yaitu  dengan  melakukan  proses  pembubutan  benda  kerja  menggunkan
mesin  bubut  konvensional  dan  kemudian  hasil  pembubutan  benda  kerja  dilakukan proses pengujian kekasaran permukaan menggunakan alat uji surface roughness tester.

## 2.1 Rancangan Penelitian
Gambar 1. Flowchart Penelitian

## 2.2 Menentukan Rancangan Eksperimen
Penentuan rancangan eksperimen didapatkan studi pustaka, kemudian dibuat dalam bentuk tabel yang dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Parameter Proses Pembubutan Spesimen Uji Kecepatan potong (Vc) (m/menit) Kedalaman potong (mm) Feeding (mm/putaran) 23 0,5 0,8 1,0 0,040 24 0,5 0,8 1,0 0,040 25 0,5 0,8 1,0 0,040

## 2.3 Persiapan Alat dan Bahan

## 2.3.1  Bahan penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
 Baja St 41 Bakal spesimen uji: ∅ 25 mm x panjang 100 mm. Baja St 41 adalah bahan utama yang digunakan untuk bahan penelitian eksperimen ini. Adapun spesimen uji baja St 41 yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada gambar 2.
a.
b.
Gambar 2. a. Spesimen Uji Baja St 41  b. Sketsa Spesimen Uji

## 2.3.2 Alat penelitian
 Surface Roughness tester
Gambar 3. Surface roughness tester
 Mesin Bubut BEMATO seri 44378
Gambar 4. Mesin bubut BEMATO 44378
 Pahat HSS Tepi Rata Bohler ½ x 6
Gambar 5. Pahat tepi rata HSS Bohler ½ x 6
2.4 Tahapan Proses Penelitian Eksperimen
a. Pembuatan spesimen
Pemotongan  material  baja  St  41  dilakukan  dengan  menggunakan  mesin  gergaji DoAL  model  C-916.  Ukuran  material  diameter  25±  mm    x  100  mm  dengan jumlah  9  spesimen  uji.  Adapun  material  yang  sudah  dipotong  bisa  dilihat  pada gambar 6.
a. b. c.
Gambar 6. a. Pemotongan spesimen uji,  b. Spesimen uji hasil pemotongan,
c. Sketsa spesimen uji.
b. Proses pembubutan
Lakukan  pembubutan  spesimen  uji  sepanjang  50  mm  dan  lakukan  secara bergantian sebanyak 9 buah spesimen uji sesuai parameter  yang telah ditentukan sesuai tabel 1. Kemudian dihitung putaran sesuai rumus. Menghitung putaran (n):
𝑛 = 𝑣𝑐 𝑥 1000
𝜋 𝑥 𝐷
 Kecepatan potong (vc) 23 m/menit:
𝑛 = vc x 1000 π x D
𝑛 = 23 x 1000
3,14 x 25 = 293 Rpm
 Kecepatan potong (vc) 24 m/menit:
𝑛 = vc x 1000 π x D
𝑛 = 24 x 1000
3,14x25 = 306 Rpm
 Kecepatan potong (vc) 25 m/menit:
𝑛 = vc x 1000
π x D
𝑛 = 25x1000 3,14x25 = 318 Rpm
Gambar 7. Proses Pembubutan
c. Proses pengujian kekasaran permukaan
Proses  pengukuran  kekasaran  permukaan  dilakukan  3  kali  pengukuran  pada sumbu yang sama atau pengukuran dilakukan pada 9 titik dalam satu spesimen uji.
a. b.
Gambar 8. a. Pengukuran kekasaran,  b. Skema pengukuran kekasaran

## 2.5 Analisis Data
Teknik  analisis  data  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  rancangan acak  lengkap  (RAL)  1,  dimana  metode  ini  setelah  dilakukann  proses  pembubutan kemudian  spesimen  uji  dilakukan  proses  pengukuran  kekasaran  permukaan  dan  hasil pengukuran  kekasaran  permukaan menghitung  kemudian  dihitung  rata-rata menggunakan aplikasi microsoft office excel dan dilakukan pembuatan grafik dan akan terlihat nilai kekasaran permukaan

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil
Berikut adalah hasil pengukuran kekasaran permukaan dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Hasil pengukuran kekasaran permukaan. No Kecepatan potong (vc) m/menit Kedalaman potong (mm) Hasil Pengukuran Kekasaran ( μm) 1 23 0,5 1,372 0,8 1,447 1 4,067 2 24 0,5 1,189 0,8 1,677 1 4,620 3 25 0,5 3,140 0,8 3,476 1 4,620
Gambar 9. Grafik hasil pengukuran kekesaran permukaan

## 3.2 Pembahasan

## 3.2.1 Pengukuran kekasaran permukaan dengan kecepatan potong (Vc)
23 mm/menit
Berdasarkan gambar 9 untuk kekasaran permukaan hasil pembubutan spesimen uji menggunakan kecepatan potong (Vc) = 23 m/menit, kecepatan pemakanan ( feeding ) = 0,040  mm/putaran  dan  variasi  kedalaman  potong  0,5  mm,  0,8  mm,  dan  1,0  mm,  hasil pengukuran  kekasaran  permukaan  yang  menghasilkan  kekasaran  permukaan  paling halus yaitu pada kedalaman 0,5 mm dengan hasil pengukuran kekasaran sebesar 1,372 μm.

## 3.2.2 Pengukuran kekasaran permukaan dengan kecepatan potong (Vc)
24 mm/menit
Berdasarkan gambar 9 untuk kekasaran permukaan hasil pembubutan spesimen uji menggunakan kecepatan potong (Vc) = 24 m/menit, kecepatan pemakanan ( feeding ) = 0,040  mm/putaran  dan  variasi  kedalam  potong  0,5  mm,  0,8  mm,  dan  1,0  mm,  hasil pengukuran  kekasaran  permukaan  yang  menghasilkan  kekasaran  permukaan  paling halus yaitu pada kedalaman 0,5mm dengan hasil pengukuran sebesar 1,189μm.
Kedalaman potong  = 0,5 mm Kedalaman potong  = 0,8 mm Kedalaman potong  = 1 mm kecepatan potong (vc) = 23 m/menit 1.372 1.447 4.067 kecepatan potong (vc) = 24 m/menit 1.189 1.677 4.62 kecepatan potong (vc) = 25 m/menit 3.14 3.476 4.62 1.372 1.447 4.067 1.189 1.677 4.62 3.14 3.476 4.62 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Has il pengk ur an ke kas ar an (μ m ) Hasil  Pengukuran  Kekasaran

## 3.2.3 Pengukuran kekasaran permukaan dengan kecepatan potong (Vc) 25 mm/menit
Berdasarkan gambar 9 untuk kekasaran permukaan hasil pembubutan spesimen uji menggunakan kecepatan potong (Vc) = 25 m/menit, kecepatan pemakanan ( feeding ) = 0,040  mm/putaran  dan  variasi  kedalam  potong  0,5  mm,  0,8  mm,  dan  1,0  mm,  hasil pengukuran  kekasaran  permukaan  yang  menghasilkan  kekasaran  permukaan  paling halus  yaitu  pada  kedalaman  0,5  mm  dengan  hasil  pengukuran  kekasaran  sebesar  3,14 μm.

## 4.  KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengukuran  kekasaran  permukaan  pada  spesimen  uji  baja  st  41 pada  proses  pembubutan  yang  didapat  dari  penelitian  eksperimen  ini,  yang menghasilkan  tingkat  kekasaran  permukaan  paling  halus  adalah  spesimen  uji  dengan kecepatan potong (Vc) 24 m/menit, kecepatan pemakanan ( feeding) 0,040 mm/putaran dan kedalaman pemotongan  0,5  mm  yaitu dengan  nilai kekasaran sebesar 1,189 μm . Artinya  semakin  besar  kedalaman  pemotongan  benda  kerja  maka  hasilnya  semakin kasar permukaan benda kerjanya dan sebaliknya semakin kecil kedalaman pemotongan benda kerja maka hasilnya semakin halus juga permukaan benda kerja.

## 5.  DAFTAR PUSTAKA
1. Habibi,  A.  (2017).  Pengaruh  Variasi  Gerak  Makan,  Kedalaman  Potong  Dan  Jenis Cairan Pendingin Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Pembubutan Baja St 37. Teknik Mesin .
2. Mustafik,  R.  (2020). Pengaruh  Kecepatan  Pemakanan  Dan  Kecepatan  Potong Terhadap  Tingkat  Kekarasan  Permukaan  Baja  Vcn  150  Proses  Cnc  Turning. Semarang: Universitas Negeri Semarang.
3. Pratama, A. (2016). Pengaruh  Kadar Campuran Pendingin Dan Variasi  Kecepatan Penyayatan  Baja  St  37  Pada  Mesin  Bubut  Konvensional  Terhadap  Kekasaran Benda Kerja. Teknik Mesin .
4. Raul,  W.  P.  (2016).  Pengaruh  Variasi  Kecepatan  Potong  Dan  Kedalaman  Potong Pada  Mesin  Bubut  Terhadap  Tingkat  Kekasaran  Permukaan  Benda  Kerja  St  41. Jurnal Teknik Mesin .
5. Rochim,  T.  (1993). Teori  Dan  Teknologi  Proses  Permesinan. Jakarta:  Higher Education Development Support Project.
6. Sutrisna,  K.,  Nugraha,  I.,  &  Dantes,  K.  (2017).  Pengaruh  Variasi  Kedalaman Potong Dan Kecepatan Putar Mesin Bubut Terhadap Kekasaran Permukaan  Benda Kerja Hasil Pembubutan Rata Pada. Jjtm, Vol. 5 .