Soemardiono 1 , Hermanu Kusbandono 2 , Samsul Arifin 3 , Didit Darmawan 4 , Fahmy Ryadin 5 52

## PENAMBAHAN SKALA NONIUS PADA MESIN BUBUT KAYU OSCAR MCF3020A UNTUK KEAKURATAN PROSES MACHINING
Soemardiono 1 , Hermanu Kusbandono 2 , Samsul Arifin 3 , Didit Darmawan 4 , Fahmy Ryadin 5 1,2,3,4,5 Universitas Sunan Giri Surabaya Email: smardiono88@gmail.com 1 , herkusbandono54@gmail.com 2 , samsul.arifinsar@gmail.com 3 , dr.diditdarmawan@gmail.com 4 , fahmy.ry75@gmail.com 5
Abstrak – Bubut  adalah  mesin  perkakas  yang  digunakan  untuk  memotong  benda  yang diputar.  Pembubutan  sendiri  merupakan  suatu  proses  pemotongan  benda  kerja  yang dilakukan  dengan  cara  memutar  benda  kerja  yang  kemudian  dikenakan  pada  pahat  yang digerakkan  secara  translasi  sejajar  dengan  sumbu  putar  benda  kerja.  Gerak  putar  relatif benda  kerja  disebut gerak p otong  dan  gerak  translasi  pahat  disebut  gerak  umpan.  Dengan mengatur  perbandingan  kecepatan  putar  benda  kerja  dan  kecepatan  translasi  pahat  maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran Kisar yang berbeda -beda. Hal ini dapat dilakukan  dengan  cara  menukar  gigi  translasi  yang  menghubungkan  poros  spindel  dengan poros  ulir.  Gear  changer  dicadangkan  secara  eksklusif  untuk  memenuhi  keperluan pembuatan  ulir.  Jumlah  gigi  pada  masing -masing  gear  changer  bervariasi  jumlahnya  mulai dari nomor 15 sampai dengan  jumlah maksimum gigi 127. Gear changer dengan nomor 127 memiliki  kekhususan  seperti  yang  digunakan  untuk  konversi  dari  ulir  metrik  menjadi  inci. Skala nonius atau skala vernier adalah skala yang membantu membuat pengukuran menjadi lebih  teliti.  Iniada  alat  ukur  skala  kaliper,  mikrometer  ulir  dan  sebagainya.  Dengan  skala Nonius, maka penggaris biasa yang memiliki presisi 1 mm (disebut juga presisi denganistilah n.s.t = nilai skala terkecil), bisa ditingkatkan sehingga memiliki akurasi 0,1 mm, atau bahkan 0,05  mm  juga  mencapai  0,02  mm.  Skal  skal  Nonius  Nonius  yang  digunakan  adalah  sliding (digunakan pada jangka sorong). Pada skala nonius melingkar (digunakan pada mikrometer ulir), kita dapat memperoleh nilaiketelitian sampai 0,01 mm. Dengan demikian skala Noni us dapat membantu meningkatkan akurasinya
Kata kunci : Skala Nonius; Busa Kayu Oscar Mcf3020a; Akurasi Proses Pemesinan.
Abstract – Lathe is a machine tool used to cut the object is rotated. Lathe itself is a process that feeds the workpiece incision done by rotating the workpiece is then imposed on the chisel driven translational parallel to the spin axis of the workpiece. Rotary movement of the workpiece relative called cut motion and translational motion of the chisel called a feed motion. By regulating the ratio of the speed of rotation of  the  workpiece  and  the  speed  of  translational  chisel  it  will  obtain  a  wide range  of  screw  with  Kisar different sizes. This can be done by way of swapping gears translational connecting spindle shaft with the screw shaft.Gear changers is reserved exclusively to fulfill the purposes of making a screw. Number of teeth on each gear changers vary the amount ranging from number 15 up to the maximum number of teeth 127. The gear changers with the number 127 has the specificity as used for the conversion from metric  screw  threaded  into  inches.Nonius  scale  or  vernier  scale  is  a  scale  that  help  make  the measurements  become  more  conscientious.  Iniada  on  a  scale  measuring  tool  calipers,  micrometer screw and so on. With Nonius scale, then the ordinary ruler which has a precision of 1 mm (also called a precision denganistilah n.s.t = the value of the smallest scale), could be improved so has an accuracy of 0.1 mm, or bahkan0,05 mm also reaching 0.02 mm. Skal skal Nonius Nonius used is sliding (used in caliper). On a scale Nonius circular (used on the micrometer screw), we can obtain nilaiketelitian to 0.01 mm. Thus Nonius scale can help to improve its accuracy.
Keywords : Nonius Scale; Oscar Mcf3020a Wood Lather; Machining Process Accuracy.

## PENDAHULUAN
Dengan  teknologi  yang  semakin  maju  banyak kesempatan  untuk  mempelajari  berbagai  ilmu dan  teknologi  sehingga  terwujudlah hasil  cipta
yang  semakin  sempurna.  Kemudian  dari  para teknokrat  sudah  banyak  memberi  manfaat seperti mesin perkakas. Untuk rumusan mesin perkakas memang memerlukan formulasi yang khusus,  akan  semua  tergantung  dari  pihak
Soemardiono 1 , Hermanu Kusbandono 2 , Samsul Arifin 3 , Didit Darmawan 4 , Fahmy Ryadin 5 53
perencana.
Saat ini kita mengenal mesin perkakas meliputi rangkaian  mesin  pembuat  produksi  yang berfungsi  untuk  menyiapkan  berbagai  bentuk atau model yang di perlukan. Hendaknya suatu laboratorium  teknik  mesin    harus  mempunyai peralatan –  peralatan  pendukung  seperti    1) Mesin  Bubut  (lathe  machine);  2)  Mesin  Bore (Drilling  machine);  3)  Mesin  Skrap  (Spapping machine);  4) Mesin Frais (Milling  machine); 5) Mesin  Gerinda  (Grinding  machine);  6)  Mesin Gergaji (Sawing machine).
Sehingga  dari  pendukung  perkakas  di  atas, jelas  betapa  penting  kegunaannya.  sedang pada penyelesaian suatu pekerjaan terselesaikan dengan kerja sama.
Pasal kerja sama standart mengharapkan hasil yang  semaksimal  mungkin  dan  menyimpang seminimum  mungkin.  Misalnya  untuk  mesin bubut kayu merk OSCAR buatan R.R.C dengan penggunaannya  meliputi  untuk  pekerjaan potong,  pembuatan  ulir  baut,  pekerjaan menghaluskan  rata  serta  pekerjaan  bor. Kesimpulan  ini  khusus  model  mesin  bubut sedang,  flexsible  yakni  untuk  penyeleseian pekerjaan    ringan  -  ringan  hal  ini  mesin  bubut kayu merk OSCAR MCF3020A adalah tergolong  jenis  mesin  bubut  kecil  dan  juga termasuk  sempurna  karena  di  lengkapi pendukung automatic. Dengan daya motor 750 watt  dengan putaran motor 1415 rpm. 1,5 kw dengan  berat  20  kg.  dengan  maximal  turning diameter  240  mm,  maximal  turning  length  : 1300  mm,  spindle  speed  :  950-1440  dengan 2150 rpm.
Berdasarkan  analisa  model  mesin  bubut  kayu merk  OSCAR  MCF3020A  digunakan  untuk pekerjaan yang ringan – ringan. Dengan definsi dari  mesin  perkakas  adalah  untuk  mengubah energy  mekanis  menjadi  energy  thermis  guna mendeformasikan  dan  selanjutnya  memotong dan membentuk kayu hingga mencapai ukuran dan kualitas yang di rencanakan.
Pada kebutuhan sarana kerja jelas sangat erat kaitanya dengan tersedianya peralatan khusus. Jelas  hal  ini  menyangkut  tolak  ukur  dan penggunaan  sehingga  penyelenggara  usaha
mencari solusi seefisien mungkin. Oleh Karena itu  perlu  observacy  kelapangan  sehingga mempermudah  mengamati  kesalahan.  Hal  ini banyak  terjadi  bahkan  menghambat  majunya suatu hasil kerja.
Berbagai kalangan  jasa enginering dan repair service  menentukan  pilihan  yang  tepat  untuk belanja peralatan serta alat-alat  perkakas yang efisien.  Karena  kualitas  yang  baik  merupakan kepercayaan  dari  konsumen  dan  sebaiknya pembuatan mesin perkakaspun berfikir supaya merk  buatannya  terpercaya  oleh  pembeli product  mesinnya.  Dengan  pokok  pemikiran bagi  penyelenggara  kerja  adalah  selesai dengan baik, kemudian tanpa bersusah payah memikirkan penggunaan kerja. Hingga
akibatnya para penyelenggara kerja memborong  mesin  perkakas  yang  seminim mungkin  dan  menghasilkan  hasil  kerja  yang semaksimal  mungkin. Maka  dengan  observasi mesin para tekhnokrat berusaha saling mencari aspirasi ataupun kreasi baru. Hingga dari hasil semuanya  itu  sudah  jelas  bahwasannya penurunan  atau  ambil  alih  tekhnologi  sangat menjatuhkan pasaran product yang asli.
Peristiwa ini berjalan sudah cukup lama seperti hal Negara Indonesia pun berusaha keras guna mengambil  alih  tekhnologi  semutahir  mungkin sehingga  mendapatkan  hasil  mendekati  titik sempurna  supaya  menambah  daya  tarik tersendiri. Jika ditinjau dari perbandingan hasil product,  negara  barat  tentu  lebih  mempunyai kualitas  dan  kuantitas  yang  tinggi  hal  ini berkaitan  dengan  ilmu  pengetahuan,  hingga suatu product dibuat seefisien mungkin.
Mengenai  kualitas  kekuatan  mesin  tergantung pemakaian  dan  perawatan  mesin.  Untuk  itu banyak  penyelenggara  praktikum  memilih harga  yang  lebih  murah  dan  berharap memperoleh  keuntungan  sebanyak  mungkin. Dengan  demikian  masalah    mesin  dan component yang normal begitu menunjang. Hal ini  yang  menjadi  pemikiran  penulis  untuk menganalisa  dan  memodifikasi  mesin  bubut kayu  merk  OSCAR,  supaya  dapat  digunakan untuk penyelenggara usaha, dengan hasil yang baik  dan  dapat  meningkatkan  kemampuan untuk mengoperasikan mesin.
Soemardiono 1 , Hermanu Kusbandono 2 , Samsul Arifin 3 , Didit Darmawan 4 , Fahmy Ryadin 5 54
Disamping  persaingan  skill  atau  kemampuan pekerja  dengan  pengusaha  manufaktur  yang lain.  Perlu  dikembangkan  mesin  bubut  kayu guna  menghasilkan  suatu  produk  yang  akurat sesuai  dengan  pesanan  konsumen.  Penelitian ini  dilakukan  untuk  memodifikasi  mesin  bubut kayu  Oscar  dengan  menambahkan  skala nonius,  menambah  gearbox,  dan  perhitungan gaya pada gearbox untuk menentukan pembuatan  ulir  dengan  pitch  yang  telah ditentukan yaitu pitch 1 mm, 1.5 mm, dan 2 mm. Oleh  karena  itu  penulis  lebih  memfokuskan pada pembuatan dan perhitungan skala nonius guna  memperoleh  hasil  machining  yang  lebih akurat.  Untuk  penambahan  gearbox  dan perhitungan  gaya  telah  dikerjakan  oleh  kedua rekan  kami  sehingga  menjadikan  mesin  bubut kayu  OSCAR  MCF3020A  menjadi  lebih sempurna  dan  membantu  suatu  pekerjaan  di dunia industri.

## METODE
Penelitian  dilakukan  dengan  memodifikasi mesin bubut kayu OSCAR MCF304A. penelitian dilakukan dengan mengukur diameter roda gigi, rasio gigi kecepatan feeding terhadap  spindle,  kecepatan  linear,  gaya tangensial  roda  gigi,  faktor  dinamis,  beban permanen, serta pemilihan bahan dan spesifikasi  poros.  Modifikasi  dilakukan  untuk pada laboratorium.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  ini  menggunakan  mesin  bubut  kayu OSCAR  MCF304A.  Spesifik  mesin  MCF304A yaitu 1) Max. turning diameter: 240 mm; 2) Max. turning length: 1300 mm; 3) Spindle speed: 950, 1440, 2150 rpm; 4) Series: 0044. Dalam hal ini menggunakan  mesin  bubut  kayu  merk  oskar yang  notabennya  mesin  bubut  ini  tidak  di lengkapi dengan skala nonius dan gear box yg di  gunakan  untuk  membuat  ulir.  Mesin  yang digunakan hanya menggunakan satu penggerak  eretan.  Oleh  sebab  itu  mesin  ini membutuhkan  transmisi  atau  gear  box  untuk membuat ulir yang di tentukan yaitu: 1) Pich 1 mm; 2) Pich 1,5 mm; 3) Pich 2 mm.
Gambar 1. Mesin Bubut Kayu Oskar MCF3020A
Dari  data  ukuran  yang  di  peroleh  maka  kami dapat merencanakan dan membuat penambahan skala nonius dan gear box. Maka kami  merencanakan  modifikasi  mesin  bubut kayu Oscar dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut:
Gambar 2. Perencanaan Pembuatan Skala Nonius Pada Eretan Atas Mesin Bubut Kayu Oscar

## MCV3020A
Dengan  ditambahkannya  skala  nonius  maka operator  mesin  dapat  menentukan  ukuran machining  yang  tepat  sehingga  menghasilkan ukuran yang sesuai dengan keinginan.
Soemardiono 1 , Hermanu Kusbandono 2 , Samsul Arifin 3 , Didit Darmawan 4 , Fahmy Ryadin 5 55
Gambar 3. As Screw dan Mur Screw
Langkah  gerak  pada  eretan  atas  terhadap putaran  screuw  nonius  adalah  setiap  satu  kali putaran  akan  menggerakkan  eretan  atas sepanjang  5  mm.  Jadi  menghasilkan  10  mm pada benda kerja sesungguhnya.
Gambar 4. Data Nonius
Tahapan selanjutnya mengukur ketelitian pada mesin  bubut  Oskar.  Berdasarkan  gambar  3 diketahui jumlah garis nonius ada 100 bagian. Untuk  pitch  scew  5  mm.  Jadi  nilai  ketelitian pada bubut Oskar adalah 0,1 mm untuk setiap bagian.
Gambar 5. Ukuran Gear
Tahapan  selanjutnya  melakukan  perencanaan gear  box  untuk  membuat  ulir  dengan  ukuran kisar  1 mm,  1,5  mm  dan    2  mm.  Berdasarkan hasil  perhitungan,  ulir  dengan  ukiran  1  mm memiliki  pitch  srew  transportir  6  mm,  Rpm spindle = 200 mm serta memiliki perbandingan rasio  =  1  :  6.  Selanjutnya  hasil  pengukuran diameter menunjukkan roda gigi 1 berdiameter 33 mm dan roda gigi 108 mm. Sehingga PCD poros  1  dan  poros  2  diketahui  sejumlah  108 mm.  Dengan  demikian  dapat  diketahui  jumlah roda  gigi  satu  yaitu  20  dengan  roda  gigi  dua sebanyak 120.
Untuk ulir dengan ukuran 1,5 mm  memiliki pitch srew  transportir    6  mm,  Rpm  spindle  200  mm serta  perbandingan  rasio  1  :  4.  Selanjutnya hasil  pengukuran  diameter  menunjukkan  roda gigi  tiga  berdiameter  45  mm  dan  roda  gigi empat  171  mm.  Sehingga  PCD  poros  tigadan poros  empat  diketahui  sejumlah  108  mm. Dengan  demikian  dapat  diketahui  jumlah roda gigi  tiga  yaitu  28  dengan  roda  gigi  empat sebanyak 112.
Untuk ulir dengan  ukuran 2 mm  memiliki pitch srew  transportir    6  mm,  Rpm  spindle  200  mm serta  perbandingan  rasio  1  :  3.  Selanjutnya hasil  pengukuran  diameter  menunjukkan  roda gigi  lima  berdiameter  55.5  mm  dan  roda  gigi enam 160.5 mm. Sehingga PCD poros lima dan poros  enam  diketahui  sejumlah  108  mm. Dengan  demikian  dapat  diketahui  jumlah roda gigi  lima  yaitu  35  dengan  roda  gigi  enam sebanyak 105.
Proses  berikutnya  dilakukan  perhitungan  rasio gigi  kecepatan  feeding  terhadap  spindle. Diketahui  pitch  srew  transportir    6  mm,  Rpm spindle  200  mm  serta  perbandingan  rasio  1  : 4,8.  Selanjutnya  hasil  pengukuran  diameter menunjukkan  gigi  A  berdiameter  50  mm  dan gigi B 250 mm. Dengan demikian perbandingan roda  gigi  untuk  feeding  0,25.  Sehingga  PCD poros A dan poros B diketahui sejumlah 90 mm. Dengan  demikian  dapat  diketahui  jumlah roda gigi A yaitu 20 dengan roda gigi B sebanyak 96. Hasil  perhitungan  menunjukkan  kecepatan linear  pada  roda  satu  sebesar  0,314  m⁄s. Selanjutnya  kecepatan  linear  pada  roda  dua
Soemardiono 1 , Hermanu Kusbandono 2 , Samsul Arifin 3 , Didit Darmawan 4 , Fahmy Ryadin 5 56
yaitu  sebesar  0,4396  m⁄s.  Selanjutnya  untuk kecepatan  linear  pada  roda  tiga  diketahui sebesar 0,55 m⁄s.
Tahapan selanjutnya dengan melakukan perhitungan  gaya  tangensial  roda  gigi.  Hasil perhitungan menunjukkan gaya tangensial roda gigi  sebesar  584,  7  Kg.  Berikutnya  dilakukan perhitungan  terhadap  faktor  dinamis  pada kecepatan  rendah,  sedang  dan  kecepatan tinggi.  Hasil  perhitungan  faktor  dinamis  untuk kecepatan rendah diperoleh sebesar 0,90 m/s, selanjutnya untuk kecepatan sedang diperoleh sebesar  0,  47m/s,  serta  untuk  faktor  dinamis pada  kecepatan  tinggi  diperoleh  0,90.  Maka dapat  diketahui  bahwa  beban  permanen sebesar 4222,8 Kg⁄mm².
Selanjutnya  dilakukan  pengukuran  terhadap lebar  gigi.  Hasil  perhitungan  menunjukkan bahwa  lebar  gigi  satu  sebesar  12,96  mm. Selanjutnya  lebar  gigi  dua  sebesar  14  mm. Lebar  gigi  tiga  diperoleh  sebesar  15mm. Ukuran poros yang digunakan sebesar 1,8 Kw dengan  momen  torsi  poros  gear  box  sebesar 8766 Kg.mm. Selanjutnya mengukur tegangan bending  pada  mesin.  Hasil  perhitungan menunjukkan tegangan bending sebesar 396,6 Kg.
Gambar 6. Mesin Bubut Kayu Oskar MCF3020A dengan Penambahan Nonius dan Gearbox
Pemilihan bahan untuk poros dilakukan sesuai dengan  standart  yang  berlaku.  Modifikasi dilakukan  dengan  menggunakan  baja  karbon untuk  konstruksi  mesin  sebagai  bahan  poros mesin.  Bahan  yang  digunakan  memiliki kekuatan  tarik  58  Kg/mm,  kekerasan  sebesar 167 –  229,  serta  tegangan  lentur  sebesar  30 kg/mm².  Momen  bending  poros  gear  box sebesar  18243,6  Kg.mm  dengan  diameter poros gear box 18 mm.
Penambahan  skala  nonius  dapat  dilakukan dengan  memenuhi  spesifikasi  yang  ada. Dengan  oenambahan  skala  nonius,  akan mempermudah  operator  untuk  memproduksi dengan ukuran yang lebih akurat.

## SIMPULAN DAN SARAN
Dengan  berdasarkan  perhitungan  yang  telah terselesaikan  maka  untuk  keamanan  pada poros  dan  roda  gigi  gearbox  dianggap  telah memenuhi  syarat  angka  keamanan.  Dengan adanya  penambahan  skala  nonius  dapat mempermudah  operator  untuk  pengerjaan sehingga  dapat  menghasilkan  keakuratan ukuran  machining,  menghasilkan  ukuran  yang sesuai  dengan  gambar,  dan  mendapatkan kemudahan  pengerjaan  untuk  efisiensi  waktu. Penambahan  gearbox  ulir  dengan  pitch  yang telah ditentukan yaitu 1) Pich 1 mm; 2) Pich 1,5 mm;  3)  Pich  2  mm.    Maka  dapat  memberikan fungsi lebih untuk mesin bubut kayu Oscar.
Proses penyempurnaan produk masih diperlukan untuk meningkatkan efisiensi. Perencanaan selanjutnya dapat menggunakan bahan  yang  lebih  baik  untuk  poros  agar pekerjaan lebih efisien.

## DAFTAR PUSTAKA
Sularso  &  K.  Suga.1994.  Dasar  Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. P.T. Pradya Paramitha, Jakarta. Hibbeler,  R.C.  2004. Mechanics  Of  Materials.
Pearson, New Jersey. Suryanto.  1995.  Elemen  Mesin  I.  Bandung: Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik. Norton,  R.L.  1996. Machine  Design:  An
Integrated  Approach.  Prentice  Hall,  Inc ., New Jersey.
Vijayarangan, S. & Ganesan, N. 1993. A Static Analysis  Of  Composite  Helical  Gears Using  Three-Dimensional  Finite  Element Method.  Computers  And  Structures .  49, 253-268.
Mott,  R.  L.,  E.  M.  Vavrek.,  &  J.  Wang.  2018. Machine  Elements  In  Mechanical  Design. Pearson, New Jersey.