Pengaruh Metode Penyayatan Laju Tinggi dan Sudut Buang Pahat Terhadap Kekasaran Permukaan Hasil Bubut Rata Menggunakan Pahat HSS Pada Bahan Bronze
Muhammad Farid Irvan 1) , Abdul Qolik 2) , Basuki 3)
1,2,3 Program Studi S1 Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin
1,2,3 Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang
1,2,3 Jalan Semarang No. 5, Malang 65145 Email: Mfaridirvan@gmail.com
Abstrak: Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruhan dari kecepatan putaran spindle , gerak makan ( feed rate ), dan  sudut  buang  pahat  terhadap  kekasaran permukaan  pada proses pembubutan bahan bronze . Penelitian ini  menggunakan metode  eksperimental  dengan  desain Pre  Eksperimental .  Teknik  analisis  data  dalam  penelitian ini  adalah two way  anova . Dengan variabel penelitian kecepatan putaran spindle (X1), kedalaman pemotongan (X2), dan gerak makan ( feed rate ) (X3) berpengaruh terhadap kekasaran permukaan (Y). Hasil  menunjukkan  kecepatan spindle pada 1250 Rpm, pada variasi  gerak makan 0.050 mm/rev, dan sudut buang pahat pada 3˚ memiliki kekesaran permukaan yang relatih rendah.
Kata kunci: kecepatan putaran spindle , gerak makan, sudut buang pahat, kekasaran permukaan
Pengerjaan  dengan  mesin  sudah  menjadi  kebutuhan  pada  industri  manufaktur.  Mesin  memiliki  peran  yang  penting dalam membatu manusia dalam proses produksi, pekerjaan menjadi lebih baik dalam segi hasilnya dan kecepatannya sesuai yang dikehendaki. Proses pembubutan merupakan salah satu proses yang paling sering dijumpai dalam pemesinan. Pada proses bubut bahan dicekam  pada  spindel  putar,  prosesnya juga memerlukan pahat sebagai penyayat bahan. Pergerakan penyayatan pahat yang menentukan bentuk dari produknya. Pahat digunakan mengurangi dimensi dari benda kerja. Pahat bubut berperan sangat penting  dalam  proses  pemesinan  terutama  dalam  proses  bubut,  karena  itu  dimensi  dan  geometri  dari  pahat  bubut  harus diperhatikan agar benda kerja yang dihasilkan sesuai yang dinginkan.
Terdapat beberapa faktor dalam proses pembubutan yang harus direncanakan sebelum pelaksanaannya. Di antara faktor – faktor tersebut salah satunya adalah  parameter pembubutan. Parameter – parameter  yang dimaksud adalah kecepatan putar spindel,  sudut  buang pahat  dan gerak makan ( feeding rate ). Melalui pengunaan  parameter  yang direncanakan dapat diketahui kekasaran  benda  bubut.  Pada  penelitian  ini  parameter  yang  hendak  digunakan  sebagai  variabel  penelitian  adalah  kecepatan putaran spindle ,  dan  sudut  buang  pahat  untuk  mengetahui  tingkat  kekasaran  bahan,  bahan  yang  digunakan  pada  proses pembubutan material bronze dengan panjang bidang pembubutan yang telah ditentukan.
Perunggu  ialah  paduan  tuang  yang  tahan  terhadap  korosi.  Ketahanan  korosinya  yang  bagus  menyababkan  perunggu aluminium disukai untuk aplikasi kelautan, roda gigi cacing, katup dan alat-alat pembentuk yang tidak mencetuskan bunga api (A. Schey John, 2000). Dengan segala manfaat perunggu peniliti mencoba untuk memakai perunggu sebagai bahan penilitian. Karakteristik kekasaran permukaan suatu benda kerja dapat dihasilkan dari kondisi pemotongan dan geometri dari pahat potong. Untuk mendapatkan nilai kekasaran permukaan dari poros yang halus pada proses bubut dapat dilakukan dengan pemilihan mata pahat, penentuan feeding dan kedalaman potong yang sesuai dengan kebutuhan. Ketajaman dan kekuatan dari mata pahat sangat berpengaruh terhadap produk yang dihasilkan. Dalam penelitian ini difokuskan pada penggunaan pahat HSS dan material bronze untuk mengetahui pengaruh pahat HSS dengan variasi sudut buang pahat dan benda kerja terhadap kekasaran permukaan yang dihasilkan.

## METODE PENELITIAN

## Rancangan Penelitian
Pada  penelitian  ini  menggunakan  penelitian  deskriptif  eksperimental.  Dengan  variabel  penelitian  kecepatan  putaran spindle (X1), kedalaman pemotongan (X2), dan gerak makan ( feed rate ) (X3) berpengaruh terhadap kekasaran permukaan (Y).

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  bahan bronze (perunggu) dengan diameter sebesar 25.5 cm, panjang bahan yang digunakan 100 mm, 65 mm untuk proses pembubutan.

## JURNAL TEKNIK MESIN DAN PEMBELAJARAN
http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp ISSN. 2623-1271/EISSN. 977 262312704

## Prosedur Pembubutan
Proses  pembubutan  tidak  menggunakan  pendingin  dan  menggunakan  metode  penyayatan  memanjang.  Pahat  yang digunakan adalah pahat HSS (High Speed Steel), setiap satu mata pahat digunakan untuk satu benda kerja. Mesin bubut yang digunakan adalah mesin bubut konvensional dengan merk Ann   Yang, model DY-410G.

## Uji Kekasaran Permukaan
Pengujian  kekasaran  permukaan dilakukan dijurusan teknik mesin Universitas Negeri Malang. Pengambilan data setiap benda kerja diambil 2 kali pengujian. Untuk mengukur kekasaran permukaan menggunakan Surface Test Merk Mitutoyo Model Portable SURF- TEST SJ-301 Series.

## Anailisis Data
Dalam penelitian ini analisis data yang digunakan adalah uji hipotesis pada statistik inferensial parametric ( General Linier Model UNIVARIATE )  atau two  way  anova . Sebelum melakukan uji  persyaratan analisis statistik parametrik pada data yang terkumpul. Pengujian ini terlebih dahulu melakukan pengujian normalitas dan pengujian homogenitas.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil pengukuran kekasaran permukaan  yang diperoleh dapat dilihat pada table
Tabel 1.  Hasil pengukuran kekasaran permukaan
Berdasarkan data pada  tabel  diatas, dapat dikatakan bahwa hasil spesimen (benda kerja) setelah  dilakukan pembubutan laju tinggi dan variasi sudut buang pahat bubut mengasilkan kekasaran permukaan spesimen yang berbeda. Didapatkan nilai rata- rata kekasaran    permukaan     berdasarkan kecepatan putaran spindle dan  gerak  makan   yang  paling  rendah  terdapat pada putaran spindle 1250  Rpm  dan  gerak    makan    pada    0.050    mm/rev  (0,73  µm),  sedangkan  untuk  rata-rata  paling  rendah berdasarkan  kecepatan putaran spindle dan sudut buang pahat HSS paling rendah pada putaran spindle 1250 Rpm dan sudut buang 3˚(1,21 µm).
Uji hipotesis dilakukan dengan two way anova dimana mampu menguji pengaruh suatu variabel terhadap rata-rata variabel dependen  pada  berbagai  kelompok,  maka  uji  prasyaratnya  adalah  uji  normalitas  dan  uji  homogenitas variance .  Hasil  uji normalitas dengan metode Kolmogrov Smirnov, nilai signifikansi sebesar  0,047. Oleh karena signifikansinya kurang dari 0,05 maka dapat disimpulkan bahwa distribusi data kekasaran permukaan adalah normal. Hasil uji homogenitas diperoleh signifikansi

## 2. JURNAL TEKNIK MESIN DAN PEMBELAJARAN , Volume 1, Nomor 2, Desember 2018, Halaman: 1 – 4 3. 4.
0,001,  kurang  dari  0,05.  Dengan  demikian  data  penelitian  diatas  homogen  antar  perlakuan.  Maka  dapat  dikatakan  bahwa  uji homogenitas varians terpenuhi. Dari uji normalitas dan homogenitas varian yang sudah dilakukan diperoleh sebaran data normal dan homogenitas varian terpenuhi maka dapat dilakukan uji hipotesis.
Uji hipotesis didapatkan hasil bahwa kecepatan putaran terdapat nilai signifikansi 0.005 karena taraf nilai signifikansi < 0.05,  maka  dapat  diartikan  bahwa  hipotesis  nol  ditolak.  Dengan  ditolak  hipotesis  nol  dapat  diartikan  bahwa  ada  pengaruh langsung antara variasi kecepatan putaran terhadap kekasaran permukaan hasil pembubutan pada material bronze. Pada barisan gerak  makan terdapat nilai signifikansi 0.000  karena taraf nilai signifikansi < 0.05,  maka dapat diartikan bahwa hipotesis nol ditolak. Dengan ditolaknya hipotesis nol dapat diartikan bahwa adanya pengaruh langsung antara variasi gerak makan terhadap kekasaran permukaan hasil pembubutan pada material bronze. Pada barisan sudut buang pahat terdapat nilai signifikansi 0.016 karena taraf nilai signifikansi < 0.05, maka dapat diartikan bahwa hipotesis nol ditolak. Dengan ditolaknya hipotesis nol dapat diartikan bahwa ada pengaruh langsung antara variasi sudut buang pahat terhadap kekasaran permukaan hasil pembubutan pada material bronze.  Diketahui  bahwa  gerak  makan mempunyai  nilai  signifikan kurng dari  0.05  yang berarti Ho di tolak  dan dapat dikatakan bahwa ada pengaruh tingkat kekasaran permukaan proses pembubutan material bronze dengan variasi kecepatan putaran spindle , gerak makan, dan sudut buang pahat HSS .
Pengaruh Kecepatan Putaran Spindle terhadap Kekasaran Permukaan Proses Pembubutan Bahan Bronze Dalam penelitian ini kecepa- tan putaran spindle juga berpengaruh secara signifikan terhadap kekasaran permukaan dari proses  pembubutan  bahan bronze .  Dapat  diketahui  variasi  kecepatan  putaran spindle yang  memiliki  nilai  rata-rata  kekasaran permukaan  paling  rendah  pada  putaran 1250 rpm. Dari penelitian yang dilakukan peneliti dapat diartikan bahwa putaran spindel yang cenderung kecil dapat menghasilkan kekasaran permukaan yang relatif kasar, sebaliknya semakin tinggi kecepatan putaran spindel  akan  menghasilkan permukaan  material  yang  relatif  halus.  Penelitian  ini  selaras  dengan  yang dilakukan Raul  (2014) yang menyatakan  bahwa semakin tinggi kecepatan potong yang digunakan maka hasil kualitas semakin halus dan baik. Begitu pula penelitian  yang dilakukan  oleh  Figa (2015) menyatakan bahwa kecepatan putaran tinggi  menghasilkan  permukaan  yang baik dan kecepatan putaran sangat berpengaruh terhadap kekasaran.  Begitu juga  yang dinyatakan oleh Pebri  dan Arief (2014) semakin tinggi kecepatan putar spindle , maka semakin rendah tingkat kekasaran permukaan benda kerja.
Pengaruh Gerak makan terhadap Kekasaran Permukaan Proses Pembubutan Bahan Bronze Dalam  penelitian  ini  gerak  makan  juga  berpengaruh  secara  signifikan  terhadap  kekasaran  permukaan  dari  proses pembubutan  bahan bronze .  Dapat  diketahui  bahwa  untuk  variasi  gerak  makan    yang  memiliki  nilai  rata-rata  kekasaran permukaan paling rendah terdapat pada gerak makan 0,050 mm/rev. Dari hasil penelitian dapat diartikan bahwa semakin besar nilai gerak makan akan  mendapat  nilai  kekasaran permukaan  yang  relatif kasar, dan  sebalik  semakin kecil  nilai  gerak  makan akan  menghasilkan  nilai  kekasaran  permukaan  yang  relatif  halus.  Munadi  (1988) menyatakan bahwa tingkat kekasaran  yang tinggi   bisa terjadi karena adanya pengaruh dari proses pemesinan seperti dari proporsi dari putaran spindle, gerak makan dan pisau potong dalam proses  pembuatannya. Hasil  analisis  ini  juga selaras dengan penelitian  yang   dilakukan oleh Febi (2015) bahwa semakin kecil gerak  makan ( feeding )  yang digunakan maka tingkat kekasaran permukaannya semakin kecil, begitu pula sebaliknya.  Menurut  Zubaidi 2012  “Harga feeding (gerak  makan)  berpengaruh  pada  tingkat kekasaran permukaan, semakin besar  harga feeding semakin  besar  tingkat  kekasarannya”.  Begitu  juga  dikemukaan  dalam  penelitian  Figa  (2015)  yang menyebutkan bahwa gerak makan yang semakin kecil menghasilkan kualitas permukaan yang baik
Pengaruh Sudut Buang Pahat terhadap Kekasaran Permukaan Proses Pembubutan Bahan Bronze Dalam penelitian ini variasi sudut buang pahat HSS yang nilai rata-rata kekasaran permukaannya paling halus yaitu pada sudut 3˚. Pada sudut buang pahat 3˚ diperoleh tingkat kekasaran permukaan  yang  halus jika dibandingkan dengan yang lain, yaitu dengan nilai R a 0.59 µm. Pada penelitian ini variasi sudut buang pahat HSS dapat diartikan semakin kecil sudut buang pahat akan diperoleh kekesaran permukaan yang relatif halus, dan sebaliknya nilai sudut buang pahat yang besar akan diperoleh nilai kekasarn    permukaan  yang  relatif  kasar.  Wirawan.  S  (2008)  menyatakan  bahwa  kekerasan  benda  kerja  mempengaruhi  sudut buang pahat, semakin keras benda kerja semakin kecil sudut buang pahatnya bahkan ada pada sudut 0˚atau bahkan negatif.
Hal  itu  selaras  dengan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Ardiyan  (2012)  menyatakan  bahwa  variasi  sudut  potong berpengaruh  terhadap  kekasaran  permukaan, dimana  semakin  besar  sudut  potong  yang  digunakan  maka  tingkat  kekasaran permukaan  semakin rendah.  Hal  serupa  juga  dikemukakan  oleh  Rochim  (1993),  sudut  potong  utama  (Kr)  mempunyai  peran antara lain menentukan lebar dan  tebal geram sebelum  terpotong (b dan h). Menentukan panjang mata potong yang aktif atau panjang kontak antara geram dengan bidang pahat, dan menentukan besarnya gaya.
Pengaruh Kecepatan Putaran Spindle, Gerak Makan, dan Sudut Buang Pahat Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Pembubutan Bahan Bronze .
Dalam  penelitian  ini dapat  diketahui  bahwa  kecepatan putaran spindel, gerak makan,  dan sudut buang pahat memiliki pengaruh  terhadap  kualitas  yang  diperoleh  dari  hasil  penelitian  kekasaran  permukaan  yang  berbeda.  Dari  hasil  pengujian
3. Muhammad Farid Irvan, Abdul Qolik, Basuki - Pengaruh Metode Penyayatan Laju Tinggi dan Sudut Buang Pahat …
kekasaran permukaan dapat diketahui untuk variasi  kecepatan putaran spindel, gerak makan,  dan sudut buang pahat memiliki pengaruh terhadap adalah pada kecepatan putaran spindel 1250 rpm, gerak makan 0,050 mm/rev, dan sudut buang pahat 3˚. Pada kecepatan putaran spindel 1250 rpm, gerak makan 0,050 mm/rev, dan sudut buang pahat 3˚ nilai kekasaran permukaannya adalah 0,59 𝜇 m.
Pada  penelitian  dengan  variasi  kecepatan  putaran  spindel,  gerak  makan,  dan  sudut  buang  pahat  memeliki  pengaruh terhadap kekasaran permukaan bahan bronze pada proses bubut konvensional. Kecepatan putaran spindle semakin tinggi maka akan  menghasilkan  kekasaran  permukaan  yang  halus,  begitu  sebaliknya  putaran  rendah  akan  menghasilkan  permukaan  yang kasar. Pada variasi gerak makan semakin rendah akan menghasilkan kekasaran permukaan yang halus, begitu sebaliknya gerak makan yang tinggi akan menghasilkan permukaan yang kasar. Sudut buang pahat semakin kecil akan menghasilkan kekasaran permukaan yang halus, begitu sebaliknya sudut buang pahat yang besar akan menghasilkan permukaan yang kasar.

## SIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan analisis data dapat disimpulkan bahwa terdapat pengaruh pada variasi kecepatan putaran spindle  secara  signifikan  terhadap  kekasaran  per-  mukaan  pada  proses  pembubutan  bahan  bronze.  Bahwa  semakin  tinggi kecepatan  putaran  spindle  maka  hasil  kekasaran  permukaannya  semakin  halus.  Pada  variasi  gerak  makan  secara  signifikan terhadap tingkat kekasaran permukaan pada proses pembubutan bahan bronze. Semakin tinggi gerak makan maka hasil kekasaran permukaannya akan semakin kasar. Terdapat pengaruh pada variasi sudut buang pahat HSS secara signifikan terhadap tingkat kekasaran permukaan pada proses pembubutan bahan bronze. Semakin besar sudut buang pahat maka tingkat hasil kekasaran permukaannya akan semakin kasar. Variasi parameter pembubutan yang terbaik pada kecepatan putaran spindel 1250 rpm, gerak makan 0,050 mm/rev, dan sudut buang pahat 3˚. Pada kecepatan putaran spindel 1250 rpm, gerak makan 0,050 mm/rev, dan sudut buang pahat 3˚ nilai kekasaran permukaannya adalah 0,59 𝜇 m. Nilai kekasaran ini termasuk kelas N6.

## DAFTAR RUJUKAN
Ayodeji, O., dkk. 2015. Effect of Cutting Speed and Feed Rate on Tool Wear Rate and  Surface Roughness in Lathe Turning Process, (online), 173 – 175, (http://www.ijettjournal.org/), diakses 18 April 2017.
Kalpakjian, S., dan Scmid R Steven. 2002. Manufacturing Engineering and Technologi Fourth edition. London: Prentice Hall.
Lie,  Raul  Antonius.  2014.  Pengaruh  Variasi  Kecepatan  Potong  Dan  Kedalaman  Potong  Pada  Mesin  Bubut  Terhadap  Tingkat  Kekasaran Permukaan Benda Kerja ST 41. Skripsi tidak di terbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.
Munadi, Sudji. 1988. Dasar-dasar Metrologi. Jakarta: Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Pendidikan Rahmadianto, Febi. 2015. Pengaruh  Variasi Cutting Fluid  dan Variasi Feeding pada Proses Pemotongan Orthogonal Poros Baja Terhadap Kekasaran Permukaan. Widya Teknika
Rochim, T. 1993. Teori & Teknologi Proses Permesinan Laboratorium Produksi. Dan Metalurgi Industry. Bandung: Jurusan Teknik Mesin ITB.
Schey, J. A. 2000. Introduction to Manufacturing Processes. McGraw-Hill.
Sumbodo, Wirawan. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2. Jakarta : Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional.
Susarno,  Ardiyan.  2012.  Studi  Pengaruh  Sudut  Potong  Pahat  Hss  Pada  Proses  Bubut  Dengan  Tipe  Pemotongan  Orthogonal  Terhadap Kekasaran Permukaan. Skripsi ini tidak diterbitkan. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta
Ubaid, Figa Rosyadi. 2015. Pengaruh Kecepatan Putaran Spindle Dan Kecepatan Pemakanan (Feeding) Pada Proses Turning Cnc Terhadap Kekasaran Permukaan Baja SS 41. Skripsi tidak di terbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang.
Zubaidi, A, Darmanto S.A. 2012. Analisis Pengaruh Kecepatan dan Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Material FCD 40P pada Mesin Bubut CNC. Skripsi ini tidak diterbitkan. Semarang: Universitas Wahid Hasyim