SKRIPSI Jurusan Teknik Mesin - Fakultas Teknik UM, 2019

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN PUTARAN DAN TEKANAN MINYAK PADA MISTCOOLING PROSES FRAIS (MILLING) BAJA ST 60 TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN

Ihsan Mahfud

Abstrak


RINGKASAN

Ihsan, Mahfud. 2019. Analisis Pengaruh Kecepatan Putaran dan Tekanan Minyak pada Mist Cooling Proses Frais (Milling) Baja St 60 terhadap Kekasaran Permukaan. Skripsi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (1) Dr. Aminnudin S.T., M.T., (2) Yanuar Rohmat Aji Pradana S.T., M.Sc.

Kata Kunci: Proses Frais, Mist Cooling, Kecepatan Putaran, Kekasaran   Permukaan.

Salah satu proses pemesinan konvensional yang banyak digunakan adalah proses frais karena proses pemotongan yang bisa dikerjakan menggunakan mesin ini lebih beragam. Gesekan yang terjadi antara pahat dan benda kerja dapat menghasilkan panas pada daerah pemotongan yang tidak menguntungkan, sehingga diperlukan suatu pendinginan selama proses pemotongan. Salah satu metode pendinginan yang potensial diterapkan selama proses pemotongan logam adalah mist cooling karena proses ini hanya membutuhkan jumlah pendinginan yang minimal.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kekasaran permukaan dari baja St60 hasil proses frais menggunakan variasi putaran spindel (360, 490 dan 720 rpm) dan tekanan pada mist cooling (0,5; 1,5 dan 2,5 bar).  Metode penelitian ini yaitu dengan cara eksperimen. Proses frais yang dilakukan menggunakan kecepatan pemakanan 75 mm/min dan menggunakan metode up milling. Permukaan hasil pemotongan diuji dengan menggunakan surface roughness tester pada 3 titik untuk mendapatkan nilai kekasaran permukaan rata-rata aritmatik (Ra).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kenaikan kekasaran permukaan terjadi seiring dengan meningkatnya tekanan mist cooling, akan tetapi menurun ketika tekanan mencapai 2,5 bar. Selain itu, semakin tinggi kecepatan putaran maka kekasaran permukaan benda kerja yang dihasilkan semakin rendah. Hal ini terjadi dikarenakan dengan meningkatkan tekanan di bawah 2,5 bar, penyemprotan yang terjadi kurang optimal dalam mendinginkan daerah pemotongan. Akan tetapi, seiring dengan kenaikan tekanan lebih lanjut penyemprotan yang diberikan ke daerah pemotongan akan lebih maksimal karena kemampuan minyak untuk memasuki daerah pemotongan lebih tinggi. Nilai Ra rata-rata yang paling tinggi dihasilkan pada putaran spindel 360 rpm dengan tekanan mist cooling 1,5 bar yaitu dengan sebesar 2,65 µm. Sedangkan nilai Ra rata-rata paling rendah didapatkan pada putaran spindel 720 rpm dengan tekanan mist cooling 2,5 bar yaitu sebesar 1,29 µm. 

SUMMARY

Ihsan, Mahfud. 2019. Analysis of Spindle Speed and Oil Pressure Effect of Mist Cooling on St 60 Steel Milling towards The Surface Roughness. Thesis. Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, State University of Malang. Advisors: (1) Dr. Aminnudin S.T., M.T., (2) Yanuar Rohmat Aji Pradana S.T., M.Sc.

Keywords: Milling Process, Mist Cooling, Spindle Speed, Surface Roughness.

One of the conventional machining processes widely used is milling process due to its versatility on various cutting applications. The friction occurred between tool and workpiece could induce a less-beneficial temperature rise at cutting region, therefore a cooling mechanism is needed during cutting process. one of several cooling methods applied on metal cutting is mist cooling because this process needs only a small amount of coolant. 

This study sets out to reveal the surface roughness of St 60 steel machined by milling process using different spindle speeds (360, 490, and 720 rpm) and mist cooling pressures (0.5; 1.5; and 2.5 bars). Experimental method was utilized in this study. The milling process carried out used up milling with the feed rate of 75 mm/min. The surface roughness was tested using surface roughness tester at 3 different points to obtain the average arithmetical surface roughness value (Ra).

The results showed that the enhancement of surface roughness occurred along with the increase of mist cooling pressure, however, it dropped when the pressure reached the value of 2.5 bars. On the other hand, the higher spindle speed applied could reduce the surface roughness. These phenomena can be explained due to the less optimum of spraying process on cutting region when the pressure below 2.5 bars was used. Yet, along with the further addition of pressure, the spraying occured on cutting region turned to be more effective due to better ability of oil mist to penetrate the narrower cutting crevice. The highest average  Ra value was resulted on the spindle speed of 360 rpm and the mist cooling pressure of 1.5 bars with the Ra of 2.65 µm. Conversely, the lowest one can be observed on sample cut using the spindle speed of 720 rpm and mist cooling pressure of 2.5 bars with the value of 1.29 µm.