KEAUSAN PAHAT POTONG TERHADAP TEGANGAN DAN DEFORMASI PADA PAHAT BUBUT HSS MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Pahat merupakan bagian dari mesin bubut yang memegang peran penting
dalam pemotongan logam, Pada saat proses pemotongan logam terjadi gesekan
antara pahat dan benda kerja sehingga dapat menyebabkan keausan pada saat
melakukan gerak makan atau pun gerak potong. Untuk mengetahui besarnya
kekuatan luluh dan perubahan bentuk pahat yang telah mengalami keausan maka
diberikan beban yang besarnya diperoleh dari hasil perhitungan defleksi teoritis.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui tegangan Von Misses, tegangan
normal, dan deformasi dengan objek pahat dengan keausan yang bervariasi yaitu
0,56 mm, 0,74 mm, dan 0,92 mm. Material pahat HSS memiliki modulus
elastisitas sebesar 210 GPa, density 8,67 g/cm3 dan poison ratio sebesar 0,3.
Untuk mengetahui kekuatan luluh dari pahat dilakukan simulasi menggunakan
metode elemen hingga. Hasil analisis MEH terbesar pada keausan pahat 0.74 mm
dan beban sebesar 2.822 N nilai tegangan sebesar 295 Mpa sementara nilai
tegangan teoritisnya sebesar 293 MPa. Nilai simulasi dan perhitungan tegangan
normal yang sama didapat pada keausan 0.56 mm beban sebesar 1209 N nilai
tegangan hasil simulasi dan analitik sebesar 125 MPa. Pada keausan 0,92 mm
beban 1209 N hasil simulasi 102 MPa hasil tegangan teoritisnya 125 MPa.
Peningkatan beban yang diberikan didapati nilai tegangan normal simulasi dan
teoritis yang semakin berbeda. Hal ini disebabkan pahat dengan keausan yang
besar, luas penampang pahat yang menerima beban semakin meluas sehingga
tegangan normal juga berkurang. Tetapi nilai perbedaan ini masih dibawah nilai
tegangan yield strength dari struktur pahat bubut HSS sebesar 850 MPa sehingga
pahat potong dengan kondisi keausan 0,92 mm masih aman untuk digunakan.
Kata Kunci : keausan pahat HSS, metode elemen hingga, modulus elastisitas,
tegangan normal, deformasi.