Kajian Keausan Pahat Cbn pada Proses Pembubutan Kecepatan Tinggi Kondisi Potong Keras dan Kering Bahan AISI 4140

Abstract

This research is made to investigate the study of CBN wear on high speed turning of AISI 4140 at cutting hard and dry conditions. Cutting tool is made from CBN CB7015 Sandvick Coromant which is used to operate turning of AISI 4140 in order to get tool wear modes and the mechanisms of tool wear. Machining process carried out in dry cutting conditions with variations in high speed, feed rate, and depth of cut on maximum speed conditions. Growth curve obtained shows that the wear of CBN cutting tool having three phases, namely the initial phase, the gradual phase and the abrupt phase. From this research, it is found that the tool wear modes occured are flank wear, crater wear, flaking and chipping, whereas at the cutting speed that exceeds its maximum limit at V=267 m/minute will occur fractures (fracturing catastrophic failure). Wear mechanisms are mostly caused by abrasive processes, adhesive processes, and diffusions processes. Meanwhile, cracks and fractures are caused by a combination of impact load and thermal shock.

Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki kajian keausan pahat CBN pada proses pembubutan kecepatan tinggi kondisi potong keras dan kering bahan AISI 4140. Pahat pemotong yang dibuat dari CBN CB7015 produksi Sandvik Coromant digunakan untuk pembubutan baja AISI 4140 dengan tujuan untuk mendapatkan mode kegagalan pahat dan mekanisme keausan dari pahat pemotong tersebut. Proses pemesinan dilakukan pada kondisi pemotongan kering dengan variasi daripada kecepatan laju (cutting speeds/Vc) tinggi , kecepatan suapan (feed rate/f) dan kedalaman pemotongan (depth of cut/a) pada kondisi laju maksimum. Kurva pertumbuhan aus yang diperoleh menunjukkan bahwa pahat CBN mengalami tiga fase yaitu fase awal (initial phase), fase bertahap (gradual phase) dan fase mendadak (abrupt phase). Dari hasil penelitian, diperoleh bahwa mode mode kegagalan yang terjadi adalah aus sisi (flank wear), aus kawah (crater wear),pengelupasan(flaking) dan penyerpihan (chipping), sedangkan pada kecepatan potong yang melewati batas maksimum yaitu pada V=267m/menit akan terjadi patahan (fracturing catastrophic failure). Mekanisme aus yang terjadi secara garis besarnya diakibatkan oleh proses pengikisan (abrasive) , proses adhesi (adhesive), dan proses difusi (diffusion). Sedangkan retakan dan patahan yang terjadi diakibatkan oleh kombinasi dari beban kejut impak (impact load) dan beban kejut termal (thermal shock).