IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG BUBUT

PPG SMK PRODUKTIF

TEKNIK

DIKTI – UNS’ TH 2013/2014

PEMESINAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA TAHUN 2013/2014 i

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA KATA PENGANTAR Melihat perkembangan dalam dunia pendidikan kejuruan yang semakin berkembang baik dari sistem atau metode yang ada, menuntut segala komponen pendidikan untuk terlibat aktif dalam mendukung jalannya pendidikan yang ada. Untuk dapat mencapai tujuan dari pendidikan kejuruan seorang pendidik harus mampu melaksanakan proses pembelajaran dengan baik sesuai dengan kaidah – kaidah dalam pendidikan kejuruan yang sudah ditetapkan. Peserta didik dari pendidikan kejuruan sebagai orientasi dalam proses pembelajaran diharapkan mampu untuk menduplikasikan sekaligus mengembangkan dari hasil proses pembelajaran yang ada baik dalam wujud afektif, kognitif dan tentunya psikomotorik sebagai tolok ukur tercapainya tujuan pendidikan. Untuk dapat mencapai hal tersebut di atas tentu banyak faktor yang harus diperhatikan sebagai komponen pendukung jalannnya sistem pendidikan yang ada. Bahan ajar untuk siswa atau pengajar sekaligus dilengkapi media ajar merupakan salah bagian dalam komponen pendukung yang harus ada. Bahan ajar siswa ini dapat dipergunakan oleh para siswa khususnya dari pendidikan kejuruan teknik pemesinan kelas XI yang ingin memahami mengenai dasar – dasar dalam bekerja dengan mesin bubut sekaligus alat potong. Dengan membaca buku ini, para siswa diharapkan akan memperoleh pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja sebagai dasar pengembangan diri untuk diterapkan, bekerja di bengkel sekolah atau industri nantinya. Oleh karena itu disarankan setiap siswa sebagai peserta didik untuk mempelajari bahan ajar ini dengan sungguh – sungguh, teliti, dan mengikuti petunjuk yang ada. Melalui bahan ajar ini, para pembaca memperoleh pengetahuan diantaranya 1) Mengetahui teori dasar mesin bubut dalam hal prinsip kerja serta bagian – bagian utama mesin bubut dengan kegunaannya. 2) Mengetahui prinsip dasar perawatan mesin bubut 3) Mengetahui macam – macam alat potong mesin

ii

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 4) Mengetahui parameter proses pembubutan dan geometri alat potong mesin bubut. Penyusun mengucapkan banyak terima kasih atas segala bimbingan dan masukan dalam penyusunan bahan ajar ini, semoga bisa bermanfaat bagi kita semua. Surakarta, Januari 2013

Petrus Sigid Nugroho, S.Pd.

iii

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................................. ii DAFTAR ISI ........................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ................................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... ix PETA KONSEP BAHAN AJAR ............................................................................ xv BAB 1 ...................................................................................................................... 1 IDENTIFIKASI MESIN BUBUT ............................................................................. 1 A. PENGERTIAN MESIN BUBUT...................................................................... 1 B. FUNGSI MESIN BUBUT ................................................................................ 1 C. PRINSIP KERJA MESIN BUBUT ................................................................... 1 D. BAGIAN – BAGIAN MESIN BUBUT ........................................................... 4 1. Sumbu Utama (Main spindel) ........................................................................ 6 2. Meja mesin .................................................................................................... 7 3. Eretan (Carriage)........................................................................................... 8 4. Kepala Lepas (Tail stock)............................................................................... 9 5. Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu Pembawa........................ 10 6. Plat Tabel Kecepatan Transporter dan Sumbu .............................................. 11 7. Tuas pembalik transporter dan sumbu pembawa .......................................... 11 8. Tabel Kecepatan Sumbu Utama ................................................................... 11 9. Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama...................................................... 12 10. Penjepit pahat (Tool Post) .......................................................................... 13 11. Eretan Atas ................................................................................................ 14

iv

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 12. Keran Pendingin ........................................................................................ 15 13. Roda Pemutar ............................................................................................ 15 14. Transporter dan Sumbu Pembawa .............................................................. 15 15. Tuas Penghubung....................................................................................... 16 16. Eretan Lintang ........................................................................................... 16 E. JENIS – JENIS MESIN BUBUT..................................................................... 17 1. Jenis mesin bubut pada garis besarnya diklasifikasikan dalam empat kelompok......................................................................................................... 17 2. Secara prinsip lain mesin bubut dapat dibedakan menjadi beberapa jenis.: ... 20 F. PENGOPERASIAN MESIN BUBUT ............................................................. 25 1. Pengecekan.................................................................................................. 25 2. Penyetelan ................................................................................................... 28 3. Pengoperasian.............................................................................................. 29 G. PERAWATAN MESIN BUBUT.................................................................... 33 1. Preventive Maintenance............................................................................... 33 2. Komponen yang rawan kerusakan............................................................. 37 H. CARA MEMBONGKAR DAN MEMASANG BAGIAN MESIN.................. 42 I. ALAT KELENGKAPAN MESIN BUBUT...................................................... 46 1. Chuck (Cekam) ............................................................................................ 46 2. Plat pembawa............................................................................................... 48 3. Pembawa ..................................................................................................... 48 4. Penyangga ................................................................................................... 49 5. Kolet (Collet)............................................................................................... 50 6. Senter .......................................................................................................... 51

v

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 7. Taper Attachment ( Kelengkapan tirus)........................................................ 52 BAB II.................................................................................................................... 56 IDENTIFIKASI ALAT POTONG MESIN BUBUT ............................................... 56 A. PENGERTIAN ALAT POTONG ................................................................... 56 B. GEOMETRIS ALAT POTONG ..................................................................... 56 1. Pahat Bubut Rata Kanan .............................................................................. 59 2. Pahat Bubut rata Kiri ................................................................................... 59 3. Pahat Bubut Muka ....................................................................................... 60 4. Pahat Bubut Ulir .......................................................................................... 61 C. MACAM – MACAM ALAT POTONG DAN PENGGUNAAN.................... 61 1. Pahat Bubut Luar ......................................................................................... 61 2. Pahat Bubut dalam ....................................................................................... 62 3. Pahat potong ................................................................................................ 63 4. Pahat Profil .................................................................................................. 64 5. Pahat Keras.................................................................................................. 64 6. Bor senter .................................................................................................... 66 7. Kartel........................................................................................................... 67 D. MATERIAL PAHAT ..................................................................................... 68 BAB III .................................................................................................................. 71 PROSES PEMBUBUTAN...................................................................................... 71 A. PENGERTIAN PROSES BUBUT.................................................................. 71 B. PARAMETER YANG DIATUR PADA PROSES BUBUT............................ 72 1. Kecepatan putar n (speed) ............................................................................ 72 2. Gerak makan, f (feed)................................................................................... 73

vi

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 3. Kedalaman potong a (depth of cut)............................................................... 74 C. PENENTUAN LANGKAH KERJA PROSES BUBUT .................................. 75 D. PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN PROSES BUBUT........................ 78 E. PROSES PEMBUBUTAN LURUS ................................................................ 79 F. PROSES PEMBUBUTAN TIRUS .................................................................. 80 G. PROSES PEMBUBUTAN ULIR ................................................................... 84 EVALUASI .......................................................................................................... 106 A. Soal Pilihan Ganda ....................................................................................... 106 B. Soal Essay .................................................................................................... 108 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 109

vii

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1. Jenis – jenis Pahat Carbide Berdasarkan Nomor ISO ............................. 65 Tabel 2. 2. Jenis Pahat HSS..................................................................................... 69

Tabel 3. 1. Dimensi Ulir Metris............................................................................... 86 Tabel 3. 2. Dimensi Ulir Whitworth ........................................................................ 87 Tabel 3. 3. Kecepatan Potong Proses Bubut Rata Dan Proses Bubut Ulir Untuk Pahat HSS............................................................................................................... 90 Tabel 3. 4. Kecepatan Potong Pahat HSS (High Speed Steel) ................................ 101 Tabel 3. 5. Daftar Kecepatan Potong Pembubutan................................................. 102 Tabel 3. 6. Kecepatan Pemakanan Untuk Pahat HSS............................................. 103

viii

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1. Susunan Roda Gigi Pada Gearbox ....................................................... 2 Gambar 1. 2. Perpindahan Putaran Dari Motor Melalui Belt Dan Roda Gigi ............. 3 Gambar 1. 3. Komponen Pada Kotak Apron ............................................................. 3 Gambar 1. 4. Bagian – Bagian Mesin Bubut.............................................................. 4 Gambar 1. 5. Bagian Utama Mesin Bubut ................................................................. 5 Gambar 1. 6. Kepala Tetap........................................................................................ 6 Gambar 1. 7. Sumbu Utama ...................................................................................... 7 Gambar 1. 8. Meja Mesin.......................................................................................... 7 Gambar 1. 9. Eretan (carriage) ................................................................................. 9 Gambar 1. 10. Kepala Lepas ................................................................................... 10 Gambar 1. 11. Tuas Pengatur Kecepatan ................................................................. 10 Gambar 1. 12. Tuas Pembalik Putaran..................................................................... 11 Gambar 1. 13. Plat Tabel Kecepatan Sumbu Utama ................................................ 12 Gambar 1. 14. Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama.......................................... 13 Gambar 1. 15. Penjepit Pahat (Tools Post) .............................................................. 14 Gambar 1. 16. Eretan atas ....................................................................................... 14 Gambar 1. 17. Keran Pendingin .............................................................................. 15 Gambar 1. 18. Poros Transporter Dan Sumbu Pembawa ......................................... 16 Gambar 1. 19. Dimensi Utama Mesin Bubut ........................................................... 17 Gambar 1. 20. Mesin Bubut Ringan ........................................................................ 18 Gambar 1. 21. Mesin Bubut Sedang ........................................................................ 18 Gambar 1. 22. Mesin Bubut Standar........................................................................ 19

ix

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Gambar 1. 23. Mesin Bubut Meja Panjang .............................................................. 20 Gambar 1. 24. Mesin Bubut Center Lathe ............................................................... 21 Gambar 1. 25. Mesin Bubut Sabuk.......................................................................... 21 Gambar 1. 26. Mesin Bubut Vertical Turning And Boring Milling .......................... 22 Gambar 1. 27. Mesin Bubut Facing Lathe............................................................... 23 Gambar 1. 28. Mesin Bubut Turret.......................................................................... 24 Gambar 1. 29. Mesin Bubut Turret Jenis Sadel........................................................ 24 Gambar 1. 30. Mesin Bubut Turret Vertikal. ........................................................... 25 Gambar 1. 31. Eretan .............................................................................................. 26 Gambar 1. 32. Kepala Lepas Mesin......................................................................... 27 Gambar 1. 33. Rumah Pahat Mesin Bubut............................................................... 27 Gambar 1. 34. Penyettingan Kesejajaran Kepala Lepas ........................................... 28 Gambar 1. 35. Penyetelan Kesejajaran Center Dengan Dial Indicator..................... 28 Gambar 1. 36. Penyettingan Kelurusan Benda Kerja ............................................... 29 Gambar 1. 37. Pemasangan Center Pada Kepala Lepas ........................................... 30 Gambar 1. 38. Pengecekan Ketinggian Pahat .......................................................... 30 Gambar 1. 39. Pemasangan Benda Kerja Pada Cekam ............................................ 31 Gambar 1. 40. Penggunaan Center Kepala Lepas. ................................................... 31 Gambar 1. 41. Pengencangan Baut dan Tuas pada Kepala Lepas............................. 32 Gambar 1. 42. Pengaturan Kecepatan Putar Mesin dan Hasil Pembubutan. ............. 33 Gambar 1. 43. Pelumasan Roda Gigi....................................................................... 34 Gambar 1. 44. Perawatan Pada Meja Mesin Bubut .................................................. 34 Gambar 1. 45. Pelumasan Pada Kepala Lepas ......................................................... 35 Gambar 1. 46. Pelumasan Pada Alur Eretan Melintang ........................................... 35

x

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Gambar 1. 47. Pelumasan Pada Nipel Dudukan Poros Transporter ......................... 36 Gambar 1. 48. Membuka Lubang Pengisian Oli Pelumas Gearbox.......................... 36 Gambar 1. 49. Pelumasan Pada Rack Mesin Bubut ................................................ 37 Gambar 1. 50. Pahat Bubut Pada Tool Post ............................................................. 38 Gambar 1. 51. Eretan Mesin Bubut ......................................................................... 38 Gambar 1. 52. Belt Mesin Bubut ............................................................................. 39 Gambar 1. 53. Bed (Meja Mesin) ............................................................................ 39 Gambar 1. 54. Poros Transporter............................................................................ 40 Gambar 1. 55. Rem Pada Mesin Bubut.................................................................... 41 Gambar 1. 56. Tuas Pada Kepala Lepas .................................................................. 41 Gambar 1. 57. Cekam Mesin Bubut ........................................................................ 42 Gambar 1. 58. Bagian Dudukan Pahat..................................................................... 43 Gambar 1. 59. Komponen Pengatur Kekencangan Belt ........................................... 43 Gambar 1. 60. Melepaskan Rahang Cekam Rahang 3 ............................................. 44 Gambar 1. 61. Memasang Rahang 3........................................................................ 45 Gambar 1. 62. Memasang Cekam Ke Mesin ........................................................... 46 Gambar 1. 63. Cekam Rahang Tiga Sepusat (Self centering Chuck) ........................ 47 Gambar 1. 64. Cekam Rahang Tiga dan Empat Tidak Sepusat (Independence Chuck). ................................................................................................................... 47 Gambar 1. 65. Plat Pembawa .................................................................................. 48 Gambar 1. 66. Pembawa ......................................................................................... 49 Gambar 1. 67. Penyangga dan Penggunaan Penyangga. .......................................... 49 Gambar 1. 68. Kolet................................................................................................ 50 Gambar 1. 69. Kelengkapam Kolet ......................................................................... 51

xi

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Gambar 1. 70. Contoh Penggunaan Kolet................................................................ 51 Gambar 1. 71. Senter .............................................................................................. 52 Gambar 1. 72. Taper Attachment ............................................................................ 53

Gambar 2. 1. Geometris Pahat Bubut ...................................................................... 57 Gambar 2. 2. Geometri Pahat Bubut HSS................................................................ 57 Gambar 2. 3. Geometri Pahat Bubut Sisipan (Insert) ............................................... 58 Gambar 2. 4. Pahat Tangan Kanan Dan Pahat Tangan Kiri...................................... 58 Gambar 2. 5. Pahat Bubut Rata Kanan .................................................................... 59 Gambar 2. 6. Pahat Bubut Rata Kiri ........................................................................ 60 Gambar 2. 7. Pahat Bubut Muka ............................................................................. 60 Gambar 2. 8. Pahat Bubut Ulir Metrik..................................................................... 61 Gambar 2. 9. Jenis – jenis Pahat Bubut dan Kegunaannya....................................... 62 Gambar 2. 10. Pahat Bubut Dalam .......................................................................... 63 Gambar 2. 11. Pembubutan Dalam.......................................................................... 63 Gambar 2. 12. Pahat Potong.................................................................................... 63 Gambar 2. 13. Pahat Profil ...................................................................................... 64 Gambar 2. 14. Pahat Keras...................................................................................... 65 Gambar 2. 15. Bor Senter........................................................................................ 67 Gambar 2. 16. Bagian Kartel................................................................................... 68 Gambar 2. 17. Diagram Sifat Material Pahat ........................................................... 69

Gambar 3. 1. Proses Bubut Rata, Bubut Permukaan dan Bubut Tirus ...................... 71 Gambar 3. 2. Panjang Permukaan Benda Kerja Yang Dilalui Pahat Setiap Putaran . 73

xii

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Gambar 3. 3. Gerakan Makan (f), dan Kedalaman................................................... 74 Gambar 3. 4. Proses Pemesinan Yang Dapat Dilakukan Pada Mesin Bubut :........... 75 Gambar 3. 5. Beberapa Contoh Proses Bubut Dengan Cara Pencekaman/Pemegangan Benda Kerja Yang Berbeda-beda ................................... 76 Gambar 3. 6. Cara Pemasangan Pahat Bubut :......................................................... 77 Gambar 3. 7. Proses Bubut...................................................................................... 78 Gambar 3. 8. Gambar Rencana Pencekaman, Penyayatan, dan Lintasan Pahat ........ 80 Gambar 3. 9. Proses Membubut Tirus Luar dan Tirus Dalam Dengan Memiringkan Eretan Atas, Gerakan Penyayatan Ditunjukkan oleh Anak Panah ...... 81 Gambar 3. 10. Proses Membubut Tirus Luar Dengan Bantuan Alat Bantu Tirus (Taper Attachment) ................................................................................................. 82 Gambar 3. 11. Bagian Kepala Lepas Yang Bisa Digeser, Dan Pembubutan Tirus Dengan Kepala Lepas Yang Digeser ....................................................................... 83 Gambar 3. 12. Gambar Benda Kerja Tirus dan Notasi Yang Digunakan.................. 84 Gambar 3. 13. Nama- nama Bagian Ulir ................................................................. 85 Gambar 3. 14. Ulir Segi Empat ............................................................................... 88 Gambar 3. 15. Pahat Ulir Metris Untuk Ulir Luar dan Ulir Dalam........................... 89 Gambar 3. 16. Proses Pembuatan Ulir Luar Dengan Pahat Sisipan .......................... 89 Gambar 3. 17. Setting Pahat Bubut Untuk Proses Pembuatan Ulir Luar .................. 90 Gambar 3. 18. Eretan Atas Diatur Menyudut Terhadap Sumbu Tegak Lurus Benda Kerja dan Arah Pemakanan Pahat Bubut ................................................................. 91 Gambar 3. 19. Pengecekan Kisar Ulir Dengan Kaliber Ulir..................................... 92 Gambar 3. 20. Ulir Tunggal, Ulir Ganda Dua Dan Ulir Ganda Tiga ........................ 94 Gambar 3. 21. Beberapa Jenis Bentuk Profil Ulir .................................................... 95 Gambar 3. 22. Beberapa Jenis Bentuk Profil Ulir (Lanjutan)................................... 96 Gambar 3. 23. Profil Alur : ..................................................................................... 97

xiii

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Gambar 3. 24. Bentuk Alur Kotak, Melingkar, dan V.............................................. 97 Gambar 3. 25. Proses Pemotongan Benda Kerja...................................................... 98 Gambar 3. 26. Pahat Kartel ..................................................................................... 99 Gambar 3. 27. Bentuk Kartel Dan Kisanya............................................................ 100 Gambar 3. 28. Jarak Tempuh Pahat Bubut ............................................................ 105

xiv

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT

xv

PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA PETA KONSEP BAHAN AJAR

IDENTIFIKASI MESIN BUBUT

Pengertian, Fungsi dan Prinsip Kerja

Bagian – bagian Mesin Bubut

Pengoperasian, Perawatan dan Cara Membongkar pasang Bagian Mesin

Alat Kelengkapan Mesin Bubut

IDENTIFIKASI ALAT POTONG MESIN BUBUT

Geometri Alat Potong

Pengertian

Macam – macam Alat Potong

Material Pahat

TEORI PROSES PEMBUBUTAN

Pengertian

Parameter Proses Bubut

Langkah Kerja Proses Bubut

Perencanaan Dan Perhitungan Proses Bubut

MENGGUNAKAN MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT UNTUK BERBAGAI JENIS PEKERJAAN

Macam Proses Pekerjaan Bubut

BAB 1 IDENTIFIKASI MESIN BUBUT A. PENGERTIAN MESIN BUBUT Mesin bubut (Turning Machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja yang berbentuk silindris. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindle mesin, kemudian spindle dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar. B. FUNGSI MESIN BUBUT Fungsi utama mesin

bubut

konvensional

adalah

untuk

membuat/memproduksi benda – benda berpenampang silindris, misalnya poros lurus, poros bertingkat (step shaft), poros tirus (cone shaft), poros beralur (groove shaft), poros berulir (screw thread) dan berbagai bentuk bidang permukaan silindris lainnya misalnya anak buat catur (raja, ratu, pion, dll.) C. PRINSIP KERJA MESIN BUBUT Mesin bubut menggunakan penggerak utama dari putaran motor listrik. Putaran motor listrik diteruskan ke gearbox dengan menggunakan belt (sabuk V). Kelemahan dari belt adalah adanya selip antara belt dengan pulinya, sehingga rasio putaran berselisih sekitar 1%. Pada gearbox, putaran dari motor listrik diteruskan oleh susunan roda gigi pengatur kecepatan menuju ke spindel (Gambar 1.1) Putaran dari spindel dapat

1

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA diubah-ubah kecepatannya sesuai dengan ukuran dan jenis bahan dari benda kerja. Semakin besar diameter benda kerja, maka semakin lambat putaran yang digunakan dan sebaliknya.

Gambar 1. 1. Susunan Roda Gigi Pada Gearbox Selain diteruskan putaran ke spindel utama, putaran motor juga dipindahkan untuk memutar poros poros cacing atau poros transporter untuk pembubutan otomatis dan pembuatan ulir. Pemindahan putaran ke poros cacing ini melalui susunan roda gigi yang dapat dipindah-pindahkan posisinya disesuaikan dengan kisar dan jenis ulir yang akan dibuat (Gambar 1.2).

2

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA

Gambar 1. 2. Perpindahan Putaran Dari Motor Melalui Belt Dan Roda Gigi Kemudian untuk pembubutan otomatis secara memanjang dan melintang serta pembuatan ulir, putaran dari poros cacing diteruskan oleh susunan roda gigi yang terdapat pada kotak apron (Gambar 1.3). Untuk menghubungkannya dengan menarik tuas penghubung.

Gambar 1. 3. Komponen Pada Kotak Apron

3

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA D. BAGIAN – BAGIAN MESIN BUBUT

Gambar 1. 4. Bagian – Bagian Mesin Bubut Keterangan 1. Head Stock 2. Kode pengatur kecepatan putaran 3. Handle pengatur putaran 4. Chuck 5. Benda kerja 6. Pahat (tool) 7. Tool post dan eretan atas 8. Eretan lintang 9. Bed mesin 10. Senter jalan 11. Tail stock 12. Pengunci barel 13. Lead screw 14. Feeding shaft 15. Roda pemutar / penggerak eretan memanjang 16. Rem mesin 17. Main swich 18. Coolant motor swich 19. Tabel mesin

4

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 20. Pengatur arah feeding shaft 21. Handle lead screw Pada konstruksi mesin bubut, bagian-bagian utamanya dapat dikelompokan menjadi lima bagian, diantaranya adalah : Kepala tetap, meja mesin, carriage, kepala lepas dan mekanisme pemakanan.

Gambar 1. 5. Bagian Utama Mesin Bubut Kepala tetap adalah ruang gearbox dari mesin yang berisikan susunan roda gigi untuk mengatur kecepatan. Pada kepala tetap, spindel utama terpasang pada bantalan yang berfungsi meneruskan putaran ke benda kerja. Pada gearbox juga terdapat susunan roda gigi untuk pembubutan otomatis dan ulir. Mekanisme ruang gearbox dapat dilihat pada ( Gambar 1.6)

5


Gambar 1. 6. Kepala Tetap 1. Sumbu Utama (Main spindel) Sumbu utama atau dikenal dengan main spindel, merupakan suatu sumbu utama mesin bubut yang berfungsi sebagai dudukan chuck (cekam), plat pembawa, kolet, senter tetap, dan lain – lain. (Gambar 1.7)

6


Gambar 1. 7. Sumbu Utama 2. Meja mesin Meja mesin adalah kerangka utama yang diatas kerangka tersebut merupakan jalur carriage serta kepala lepas bertumpu dan bergeser. Alur pada meja mesin biasanya berbentuk V dan datar atau rata. Jalur luar dan dalam pada meja ditahan oleh rangka penahan.

Gambar 1. 8. Meja Mesin Meja mesin bubut berfungsi sebagai tempat dudukan kepala lepas, eretan, penyangga diam (steady rest) dan merupakan tumpuan gaya pemakanan waktu pembubutan. Bentuk alas ini bermacam – macam, ada

7

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA yang datar dan ada yang salah satu atau kedua sisinya mempunyai ketinggian tertentu. 3. Eretan (Carriage) Eretan (carriage) adalah penopang utama dan pembawa pahat bubut yang dapat disetel (Gambar 1.9). Eretan ini terdiri dari sadle, eretan melintang, eretan kombinasi, tool holder (pemegang pahat) dan apron box (kotak apron). Didalam apron box terdapat susunan roda gigi yang merubah putaran dari poros pembawa menjadi gerakan memanjang dan melintang. Eretan terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang (cross carriage) yang bergerak melintang alas mesin dan eretan atas (top carriage), yang bergerak dengan posisi penyetelan di atas eretan melintang. Kegunaan eretan ini adalah untuk memberikan pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut kehendak operator yang dapat terukur dengan ketelitian yang terdapat pada roda pemutarnya.

8


Gambar 1. 9. Eretan (carriage) 4. Kepala Lepas (Tail stock) Kepala lepas digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada saat pembubutan, dudukan bor tangki tirus dan cekam bor sebagai penjepit bor. Kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin, porosnya berlubang tirus sehingga memudahkan tangki bor untuk dijepit. Tangki kepala lepas sama dengan tangki senter tetap. Fungsi kepala lepas (Gambar 1.10) diantaranya adalah menahan benda kerja agar tidak bergeser saat berputar dan saat pemakanan. Posisi dari kepala lepas yang tidak center akan mengakibatkan hasil pembubutan

9

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA menjadi tirus, sehingga posisi dari center kepala lepas harus dicek center dan sejajar dengan center pada cekam.

Gambar 1. 10. Kepala Lepas 5. Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu Pembawa Tuas pengatur kecepatan pada (Gambar 1.11) digunakan untuk mengatur kecepatan poros transporter dan sumbu pembawa. Ada dua pilihan kecepatan yaitu kecepatan tinggi dan kecepatan rendah. Kecepatan tinggi digunakan untuk pengerjaan benda–benda berdiameter kecil dan pengerjaan penyelesaian, sedangkan kecepatan rendah digunakan untuk pengerjaan pengasaran, ulir, mengkartel dan pemotongan (cut off).

Gambar 1. 11. Tuas Pengatur Kecepatan

10

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Besarnya kecepatan setiap mesin berbeda – beda dan dapat dilihat pada plat tabel yang tertera pada mesin tersebut. 6. Plat Tabel Kecepatan Transporter dan Sumbu Pada tabel (Gambar 1.11) adalah tabel besarnya kecepatan yang ditempel pada mesin bubut yang menyatakan besaran perubahan antara hubungan roda – roda gigi di dalam kotak roda gigi ataupun terhadap roda pulley di dalam kepala tetap (head stock). 7. Tuas pembalik transporter dan sumbu pembawa Tuas pembalik putaran pada (Gambar 1.12) digunakan untuk membalikkan arah putaran sumbu utama, hal ini diperlukan bilamana hendak

melakukan

pengerjaan

penguliran,

pengkartelan,

ataupun

membubut permukaan.

Gambar 1. 12. Tuas Pembalik Putaran

8. Tabel Kecepatan Sumbu Utama Plat tabel kecepatan sumbu

utama pada (Gambar 1.13)

menunjukkan angka – angka besaran kecepatan sumbu utama yang dapat dipilih sesuai dengan pekerjaan pembubutan.

11


Gambar 1. 13. Plat Tabel Kecepatan Sumbu Utama 9. Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama Tuas pengatur kecepatan sumbu utama berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran mesin sesuai hasil dari perhitungan atau pembacaan dari tabel putaran.

12


Gambar 1. 14. Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama 10. Penjepit pahat (Tool Post) Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang pahat, yang bentuknya ada beberapa macam. Jenis ini sangat praktis dan dapat menjepit pahat 4 buah sekaligus sehingga dalam suatu pengerjaan bila memerlukan 4 macam pahat dapat dipasang dan disetel sekaligus.

13


Gambar 1. 15. Penjepit Pahat (Tools Post)

11. Eretan Atas Eretan atas berfungsi sebagai dudukan penjepit pahat yang sekaligus berfungsi untuk mengatur besaran majunya pahat pada proses pembubutan ulir, alur, tirus, champer (pinggul) dan lain – lain yang ketelitiannya bisa mencapai 0,01 mm.

Gambar 1. 16. Eretan atas

14

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 12. Keran Pendingin Eretan pendingin digunakan untuk menyalurkan pendingin (collant) kepada benda kerja yang sedang dibubut dengan tujuan untuk mendinginkan pahat pada waktu penyayatan sehingga dapat menjaga pahat tetap tajam dan panjang umurnya. Hasilnya bubutannya pun halus.

Gambar 1. 17. Keran Pendingin 13. Roda Pemutar Roda pemutar yang terdapat pada kepala lepas digunakan untuk menggerakkan poros kepala lepas maju ataupun mundur. Berapa panjang yang ditempuh ketika maju atau mundur dapat diukur dengan membaca cincin berskala (dial) yang ada pada roda pemutar tersebut. Pergerakkan ini diperlukan ketika hendak melakukan pengeboran untuk mengetahui atau mengukur seberapa dalam mata bor harus dimasukkan. 14. Transporter dan Sumbu Pembawa Transporter atau poros transporter adalah poros berulir segi empat atau trapesium yang biasanya memiliki kisar 6 mm, digunakan untuk membawa eretan pada waktu kerja otomatis, misalnya waktu membubut ulir, alur dan atau pekerjaan pembubutan lainnya. Sedangkan sumbu

15

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA pembawa atau poros pembawa adalah poros yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung jalannya eretan.

Gambar 1. 18. Poros Transporter Dan Sumbu Pembawa 15. Tuas Penghubung Tuas penghubung sebagaimana digunakan untuk menghubungkan roda gigi yang terdapat pada eretan dengan poros transporter sehingga eretan akan dapat berjalan secara otomatis sepanjang alas mesin. Tuas penghubung ini mempunyai dua kedudukan. Kedudukan di atas berarti membalik arah gerak putaran ( arah putaran berlawanan jarum jam ) dan posisi ke bawah berarti gerak putaran searah jarum jam. 16. Eretan Lintang Eretan lintang sebagaimana ditunjukkan pada berfungsi untuk menggerakkan pahat melintang alas mesin atau arah ke depan atau ke belakang posisi operator yaitu dalam pemakanan benda kerja. Pada roda eretan ini juga terdapat dial pengukur untuk mengetahui berapa panjang langkah gerakan maju atau mundurnya pahat. Ukuran mesin bubut ditentukan oleh panjangnya jarak antara ujung senter kepala lepas dan ujung senter kepala tetap. Misalnya tinggi mesin bubut 200 mm, berarti mesin tersebut hanya mampu menjalankan eretan

16

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA melintangnya sepanjang 200 mm atau mampu melakukan pembubutan maksimum benda kerja yang memiliki radius 200 mm (berdiameter 400 mm).

Gambar 1. 19. Dimensi Utama Mesin Bubut E. JENIS – JENIS MESIN BUBUT 1. Jenis mesin bubut pada garis besarnya diklasifikasikan dalam empat kelompok. a. Mesin bubut ringan Mesin bubut ini dimaksudkan untuk latihan dan pekerjaan ringan. Bentuk peralatannya kecil dan sederhana. Dipergunakan untuk mengerjakan benda-benda kerja yang berukuran kecil. Mesin ini terbagi atas mesin bubut bangku dan model lantai, konstruksinya merupakan gambaran mesin bubut bangku dan model lantai.

17


Gambar 1. 20. Mesin Bubut Ringan b. Mesin bubut sedang (Medium Lathe) Konstruksi mesin ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan peralatan khusus. Oleh karena itu mesin ini digunakan untuk pekerjaan yang lebih banyak variasinya dan lebih teliti. Fungsi utama adalah untuk menghasilkan atau memperbaiki perkakas secara produksi.

Gambar 1. 21. Mesin Bubut Sedang

18

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA c. Mesin bubut standar (Standard Lathe) Mesin ini dibuat lebih berat, daya kudanya lebih besar daripada yang dikerjakan mesin bubut ringan dan mesin ini merupakan standar dalam pembuatan mesin-mesin bubut pada umumnya.

Gambar 1. 22. Mesin Bubut Standar d. Mesin bubut meja panjang (Long Bed Lathe) Mesin ini termasuk mesin bubut industri yang digunakan untuk mengerjakan pekerjaan-pekerjaan panjang dan besar, bahan roda gigi dan lainnya.

19


Gambar 1. 23. Mesin Bubut Meja Panjang

2. Secara prinsip lain mesin bubut dapat dibedakan menjadi beberapa jenis.: a. Mesin bubut centre lathe Mesin bubut ini dirancang utnuk berbagai macam bentuk dan yang paling umum digunakan, cara kerjanya benda kerja dipegang (dicekam) pada poros spindle dengan bantuan chuck yang memiliki rahang pada salah satu ujungnya, yaitu pada pusat sumbu putarnya, sementara ujung lainnya dapat ditumpu dengan center lain.

20


Gambar 1. 24. Mesin Bubut Center Lathe b. Mesin Bubut Sabuk Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi yang digerakkan sabuk atau puli pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang berbentuk ulir.

Gambar 1. 25. Mesin Bubut Sabuk

21

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA c. Mesin bubut vertical turning and boring milling Mesin ini bekerja secara otomatis, pada pembuatan benda kerja yang dibubut dari tangan, pekerjaan yang tidak dilakukan secara otomatis hanyalah pemasangan batang-batang yang baru dan menyalurkan produk-produk yang telah dikerjakan, oleh sebab itu satu pekerja dapat mengawasi beberapa buah mesin otomatis dengan mudah.

Gambar 1. 26. Mesin Bubut Vertical Turning And Boring Milling d. Mesin bubut facing lathe. Sebuah mesin bubut terutama digunakan untuk membubut benda kerja berbentuk piringan yang besar. Benda-benda kerjanya dikencangkan dengan cakar-cakar yang dapat disetting pada sebuah pelat penyeting yang besar, tidak terdapat kepala lepas.

22


Gambar 1. 27. Mesin Bubut Facing Lathe e. Mesin Bubut Turret Mesin bubut turret mempunyai ciri khusus terutama menyesuaikan terhadap produksi. “Ketrampilan pekerja” dibuat pada mesin ini sehingga memungkinkan bagi operator yang tidak berpengalaman untuk memproduksi kembali suku cadang yang identik. Kebalikannya, pembubut mesin memerlukan operator yang sangat terampil dan mengambil waktu yang lebih lama untuk memproduksi kembali beberapa suku cadang yang dimensinya sama. Karakteristik utama dari mesin bubut jenis ini adalah bahwa pahat untuk operasi berurutan dapat disetting dalam kesiagaan untuk penggunaaan dalam urutan yang sesuai. Meskipun diperlukan keterampilan yang sangat tinggi untuk mengunci dan mengatur pahat dengan tepat tapi satu kali sudah benar maka hanya sedikit keterampilan untuk mengoperasikannya dan banyak suku cadang dapat diproduksi sebelum pensettingan dilakukan atau diperlukan kembali.

23


Gambar 1. 28. Mesin Bubut Turret f. Mesin bubut Turret Jenis Sadel Mempunyai turret yang dipasangkan langsung pada sadel yang bergerak maju mundur dengan turret.

Gambar 1. 29. Mesin Bubut Turret Jenis Sadel. g. Mesin bubut turret vertikal Mesin bubut vertikal adalah sebuah mesin yang mirip Freis pengebor vertikal, tetapi memiliki karakteristik pengaturan turret untuk memegang pahat. Terdiri atas pencekam atau meja putar dalam kedudukan horizontal, dengan turret yang dipasangkan

24

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA diatas rel penyilang sebagai tambahan, terdapat paling tidak satu kepala samping yang dilengkapi dengan turret bujur sangkar untuk memegang pahat. Semua pahat yang dipasangkan pada turret atau kepala samping mempunyai perangkat penghenti masing-masing, sehingga panjang pemotongan dapat sama dalam daur mesin yang berurutan. Pengaruhnya adalah sama seperti bubut turret yang berdiri pada ujung kepala tetap. Dan mempunyai segala ciri yang diperlukan untuk memudahkan pemuat, pemegang dan pemesinan dari suku cadang yang diameternya besar dan berat. Pada mesin ini hanya dilakukan pekerjaan pencekaman.

Gambar 1. 30. Mesin Bubut Turret Vertikal. F. PENGOPERASIAN MESIN BUBUT 1. Pengecekan Sebelum menggunakan mesin bubut, dilakukan pengecekanpengecekan terlebih dahulu agar mesin bekerja dengan baik. Proses pengecekan biasanya dilakukan pada bagian eretan, kepala lepas, dan bagian rumah pahat (tool post). Eretan pada mesin bubut merupakan

25

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA konstruksi yang membawa posisi pahat untuk proses pemakanan. Kerusakan yang sering terjadi pada bagian ini adalah alur pada eretan yang sudah aus sehingga gerakan eretan menjadi longgar (Gambar 1.31). Akibatnya pada saat pemakanan, pahat menjadi goyang dan kedalaman pemakanan tidak sesuai ukuran.

Gambar 1. 31. Eretan Fungsi kepala lepas (Gambar 1.32) diantaranya adalah menahan benda kerja agar tidak bergeser saat berputar dan saat pemakanan. Posisi dari kepala lepas yang tidak center akan mengakibatkan hasil pembubutan menjadi tirus, sehingga posisi dari center kepala lepas harus dicek center dan sejajar dengan center pada cekam.

26


Gambar 1. 32. Kepala Lepas Mesin Kerusakan yang terjadi pada rumah pahat (Gambar 1.33) diantaranya adalah klem penjepit yang sudah aus sehingga tidak dapat menjepit dengan baik. Ini mengakibatkan posisi pahat pada saat pemakanan akan bergetar. Selain itu, pemilihan rumah pahat dan pemegang pahat harus sesuai agar pahat dapat terpasang dengan baik dan ketinggian pahat dapat setinggi center tanpa menggunakan pengganjal.

Gambar 1. 33. Rumah Pahat Mesin Bubut

27

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 2. Penyetelan Kesejajaran kepala lepas dapat diketahui dari skala yang ada pada bagian belakang kepala lepas. Untuk menyettingnya dapat dilakukan dengan memutar baut pengatur (Gambar 1.34). Pergeseran skala pada kepala lepas ini dapat dimanfaatkan untuk pembubutan tirus suatu poros.

Gambar 1. 34. Penyettingan Kesejajaran Kepala Lepas Selanjutnya

mengecek

kelurusan

center

dengan

cekam

dapat

menggunakan benda kerja yang terpasang kemudian disentuhkan dial indicator. Center yang sejajar dengan cekam ditunjukan dengan jarum pada dial indicator yang tidak berubah (Gambar 1.35)

Gambar 1. 35. Penyetelan Kesejajaran Center Dengan Dial Indicator

28

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Pemasangan benda kerja harus lurus dan tidak goyah. Untuk menyeting kelurusan benda kerja dapat menggunakan dial indikator yang disentuhkan ke kedua ujung permukaan benda kerja (Gambar 1.36). Benda kerja lurus jika jarum dial indikator tidak bergeser.

Gambar 1. 36. Penyettingan Kelurusan Benda Kerja

3. Pengoperasian Pembubutan benda kerja yang panjang membutuhkan kepala lepas sebagai penahan, sehingga pada kepala lepas perlu dipasang center kepala lepas (Gambar 1.37). Center kepala lepas dipasang dengan cara memasukkan ke selongsong kepala lepas.

29


Gambar 1. 37. Pemasangan Center Pada Kepala Lepas

Langkah selanjutnya memasang pahat ke pemegang pahat dan dipasang ke rumah pahat (Tool post). Agar pahat dapat menyayat dengan baik, maka harus disetel ketinggiannya setinggi center (Gambar 1.38). Posisi pahat yang terlalu tinggi atau rendah mengakibatkan sudut bebas dan penyayatan berubah.

Gambar 1. 38. Pengecekan Ketinggian Pahat Kemudian langkah selanjutnya adalah memasang benda kerja pada cekam, untuk mengencangkan cekam menggunakan kunci cak khusus

30

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA cekam mesin bubut (Gambar 1.39). Agar pencekaman benda kerja kuat maka ujung benda kerja yang tercekam diusahakan masuk ke lubang cekam sedalam mungkin.

Gambar 1. 39. Pemasangan Benda Kerja Pada Cekam Setelah benda kerja terpasang dengan baik, untuk benda kerja yang panjang digunakan penahan center kepala lepas agar tidak oleng akibat penyayatan dan putaran (Gambar 1.40). Sebelumnya permukaan benda kerja yang panjang sudah dibor pada ujungnya untuk dudukan center kepala lepas.

Gambar 1. 40. Penggunaan Center Kepala Lepas.

31

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Setelah center dapat menahan benda kerja dengan baik, maka baut pengunci dan tuas dari center dikencangkan dengan baik agar center tidak bergerak mundur akibat dari putaran benda kerja dan getaran. Untuk mengatur penekanan benda kerja dengan memutar tuas pengunci (Gambar 1.41).

Gambar 1. 41. Pengencangan Baut dan Tuas pada Kepala Lepas Langkah berikutnya adalah menyetel kecepatan putaran dari mesin bubut. Kecepatan putar mesin disesuaikan dengan diameter benda kerja dan jenis bahan dari benda kerja. Penyetelan dilakukan dengan mengatur tuas sesuai kecepatan yang diinginkan. Setelah itu proses pembubutan dapat dijalankan. Kasar dan halusnya hasil pembubutan dipengaruhi oleh ketajaman dari pahat, kedalaman pemakanan dan kecepatan pemakanan. Contoh pengaturan kecepatan putar dan hasil pembubutan pada (Gambar 1.42).

32


Gambar 1. 42. Pengaturan Kecepatan Putar Mesin dan Hasil Pembubutan.

G. PERAWATAN MESIN BUBUT 1. Preventive Maintenance Roda gigi adalah bagian yang berputar dan saling bergesekan. Untuk menghindari keausan maka pada bagian ini harus dilumasi dan dibersihkan dari kotoran secara berkala, contohnya adalah roda gigi pengaturan kisar dalam pembuatan ulir (Gambar 1.43).

33


Gambar 1. 43. Pelumasan Roda Gigi. Kotoran maupun beram bekas pembubutan dapat mengakibatkan korosi pada permukaan bed atau meja mesin. Selain itu juga dapat menghambat pergeseran dari carriage, sehingga harus dibersihkan dan bed dilumasi secara berkala untuk menghindari korosi (Gambar 1.44).

Gambar 1. 44. Perawatan Pada Meja Mesin Bubut Pada kepala lepas terdapat nipel yang merupakan saluran untuk pelumasan (Gambar 1.45). Bagian ini perlu diberi pelumasan berkala agar

34

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA kemudi dapat berputar dengan baik dan ulir pada bagian dalam terhindar dari korosi

Gambar 1. 45. Pelumasan Pada Kepala Lepas

Alur pada eretan melintang merupakan jalur untuk pergeseran eretan. Bagian ini harus bersih dan perlu diberi pelumasan secara berkala (Gambar 1.46). Ini dilakukan agar eretan dapat bergeser lancar pada alur dan alur eretan terhindar dari korosi.

Gambar 1. 46. Pelumasan Pada Alur Eretan Melintang

35

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Nipel yang terdapat pada bodi yang merupakan dudukan bearing untuk poros transporter menunjukkan bagian ini diperlukan pelumasan secara berkala (Gambar 1.47). Pelumasan disini berguna agar bearing dapat berputar dengan baik dan terhindar dari korosi.

Gambar 1. 47. Pelumasan Pada Nipel Dudukan Poros Transporter

Pengecekan oli pelumas pada gearbox juga perlu dilakukan agar komponen di dalam gearbox tetap berfungsi dengan baik. Pengisian pelumas dilakukan secara berkala tergantung penggunaan mesin dengan membuka lubang pelumasan pada bagian atas kepala tetap (Gambar 1.48)

Gambar 1. 48. Membuka Lubang Pengisian Oli Pelumas Gearbox

36

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Pelumasan pada gigi rack yang berpasangan dengan roda gigi carriage perlu dilakukan untuk mengurangi keausan roda gigi dan rack akibat gesekan serta untuk menghindari terjadinya korosi (Gambar 1.49).

Gambar 1. 49. Pelumasan Pada Rack Mesin Bubut Mesin bubut yang rusak atau mengalami perbaikan sehingga tidak digunakan dalam jangka waktu yang lama sebaiknya ditutupi dengan pelindung plastik agar terjaga kebersihannya. Selain melakukan pelumasan dan menjaga kebersihan dari mesin bubut, preventive maintenance juga meliputi pengecekan baut-baut pengikat yang longgar. Pada mesin bubut, mur dan baut yang rentan kendor diantaranya adalah baut klem pada kepala lepas, baut klem rumah pahat, baut pada cekam serta baut pengikat pahat. Komponen dari mesin bubut yang rawan terhadap kerusakan harus tersedia stok suku cadangnya agar jika terjadi kerusakan pada komponen tersebut tidak menghambat jalannya produksi. Penyediaan komponen untuk mesin bubut diantaranya adalah pahat bubut dan belt. 2. Komponen yang rawan kerusakan Komponen mesin bubut yang paling cepat aus adalah pahat bubut (Gambar 1.50). Kedalaman pemakanan dan kecepatan pemakanan

37

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA mempengaruhi umur pakai dari pahat. Pahat yang aus dapat diasah lagi dengan bentuk asahan sesuai dengan fungsinya.

Gambar 1. 50. Pahat Bubut Pada Tool Post Eretan pada mesin bubut (Gambar 1.51) juga rawan terhadap kerusakan. Akibat sering dipakai, salah penggunaan atau perawatan yang kurang sehingga eretan menjadi longgar. Hal ini mengakibatkan pergeseran dari eretan yang tidak sesuai dengan ukuran yang ditunjukkan pada kerah skala ukur

Gambar 1. 51. Eretan Mesin Bubut

38

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Belt pada mesin bubut ( Gambar 1.52) dapat menjadi kendor akibat dari penggunaan mesin. Kekencangan belt dapat diatur dengan menggeser dudukan motor pada rel. Jika pergeseran sudah maksimal maka belt harus diganti dengan yang baru.

Gambar 1. 52. Belt Mesin Bubut Meja mesin (Gambar 1.53) yang merupakan jalur dari carriage dan kepala lepas, jika jarang dirawat maka dapat mengakibatkan korosi. Umur pakai mesin yang lama juga mengakibatkan permukaan jalur terkikis yang mengakibatkan jalur meja menjadi miring.

Gambar 1. 53. Bed (Meja Mesin)

39

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Poros transportir yang merupakan penggerak dari carriage adalah bagian yang berputar dan sering terkena gesekan (Gambar 1.54). Ini mengakibatkan poros maupun roda gigi pasangannya menjadi aus dan longgar sehingga perlu perawatan secara berkala.

Gambar 1. 54. Poros Transporter

Rem pengaman pada mesin bubut adalah bagian yang sering bergesekan dengan puli (Gambar 1.55). Akibat penggunaan maka kampas rem akan terkikis dan dapat habis. Jika kampas sudah terkikis dan pengereman tidak maksimal maka kampas rem harus diganti.

40


Gambar 1. 55. Rem Pada Mesin Bubut

Klem pada kepala lepas yang terhubung pada tuas pengunci jika sudah sering digunakan dapat menjadi oblak (Gambar 1.56). Jika sudah kocak (longgar), maka klem penjepit dapat disetel lagi dengan mengatur baut penyetel pada landasan kepala lepas.

Gambar 1. 56. Tuas Pada Kepala Lepas Cekam pada mesin bubut merupakan bagian yang digunakan untuk menjepit benda kerja (Gambar 1.57). Kerusakan yang terjadi adalah rahang cekam yang sudah aus dan kocak sehingga penjepitan tidak merata.

41

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Untuk mencegahnya, pada pemasangan benda kerja tidak boleh dipukul dengan keras.

Gambar 1. 57. Cekam Mesin Bubut

H. CARA MEMBONGKAR DAN MEMASANG BAGIAN MESIN Untuk melepas pahat pada mesin bubut, terlebih dahulu melepas pahat dari rumah pahat. Kendorkan baut-baut pengikat pahat dengan kunci, jika penggunaan pahat menggunakan pemegang pahat, setelah diambil dari rumah pahat maka pahat dilepas dari pemegangnya dengan mengendorkan baut pengikat pahat.

42


Gambar 1. 58. Bagian Dudukan Pahat Belt pada mesin bubut yang sudah tidak bisa disetel harus diganti. Untuk melepas belt langkah-langkahnya adalah mengendorkan baut pengikat motor pada dudukan, kemudian menggeser motor hingga belt menjadi kendor, melepas belt dan memasang yang baru kemudian motor digeser sampai belt kencang dan baut pengikat motor pada dudukan dikencangkan.

Gambar 1. 59. Komponen Pengatur Kekencangan Belt

43

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Untuk melepaskan rahang cekam pada cekam rahang 3 dilakukan dengan cara mengendorkan rahang dengan menggunakan kunci cak hingga rahang menonjol keluar. Kemudian memegang rahang nomor 3 dengan memutar perlahan cak hingga rahang terlepas (Gambar 1.60). Gunakan langkah yang sama untuk rahang nomor 2 dan 1.

Gambar 1. 60. Melepaskan Rahang Cekam Rahang 3

Sedangkan untuk memasang rahang, langkah pertama adalah membersihkan gigi ulir pada rahang, kemudian memutar kunci cak hingga ujung ulir pada cekam terlihat di tempat rahang nomor 1. Masukan rahang nomor 1 kemudian kunci diputar perlahan setengah putaran dengan memegang rahang 1 sampai rahang tertarik ulir cak. Lakukan langkah yang sama pada rahang nomor 2 dan 3.

44


Gambar 1. 61. Memasang Rahang 3

Untuk memasang cekam pada spindel utama yang perlu diperhatikan adalah menggunakan papan kayu yang diletakkan dibawah cekam diatas meja mesin. Ini dilakukan untuk melindungi meja mesin dari cak apabila kesulitan pemasangan atau cekam jatuh ke meja mesin yang dapat membuat meja mesin (bed) menjadi rusak.

45


Gambar 1. 62. Memasang Cekam Ke Mesin

I. ALAT KELENGKAPAN MESIN BUBUT 1. Chuck (Cekam) Cekam adalah sebuah alat yang digunakan untuk menjepit benda kerja. Jenisnya ada yang berahang tiga sepusat (self cenetering chuck) dan ada juga yang berahang tiga dan empat tidak sepusat (Independence Chuck). Cekam raham tiga sepusat, digunakan untuk benda – benda silindris, dimana gerakan rahang bersama – sama pada saat dikencangkan atau dibuka. Sedangkan gerakan untuk rahang tiga dan empat tidak sepusat, setiap rahang dapat bergerak sendiri tanpa diikuti oleh rahang yang lain, maka jenis ini biasanya untuk mencekam benda – benda yang tidak silindris atau digunakan pada saat pembubutan aksentrik.

46


Gambar 1. 63. Cekam Rahang Tiga Sepusat (Self centering Chuck)

Gambar 1. 64. Cekam Rahang Tiga dan Empat Tidak Sepusat (Independence Chuck).

Perlu diketahui bahwa cekam rahang tiga maupun rahang empat dapat digunakan untuk menjepit bagian luar benda kerja. Posisi rahang dapat dibalik apabila dipergunakan untuk menjepit benda silindris atau benda yang bukan silindris, misalnya flens, benda segi empat dll.

47

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 2. Plat pembawa Plat pembawa ini berbentuk bulat pipih digunakan untuk memutar pembawa sehingga benda kerja yang terpasang padanya akan ikut berputar dengan poros mesin, permukaannya ada yang beralur dan ada yang berlubang.

Gambar 1. 65. Plat Pembawa 3. Pembawa Pembawa ada 2 (dua) jenis, yaitu pembawa berujung lurus dan pembawa berujung bengkok. Pembawa berujung lurus digunakan berpasangan dengan plat pembawa rata sedangkan pembawa berujung bengkok dipergunakan dengan plat pembawa beralur. Caranya adalah benda kerja dimasukkan ke dalam lubang pembawa, terbatas dengan besarnya lubang pembawa kemudian dijepit dengan baut yang ada pada pembawa tersebut, sehingga akan berputar bersama – sama dengan sumbu utama. Hal ini digunakan bilamana dikehendaki membubut menggunakan dua buah senter.

48


Gambar 1. 66. Pembawa

4. Penyangga Penyangga ada 2 (dua) macam, yaitu penyangga tetap (steady rest), dan penyangga jalan (folloer rest). Penyangga ini digunakan untuk membubut benda – benda yang panjang, karena benda kerja yang panjang apabila tidak dibantu penyangga maka hasil pembubutan akan menjadi berpenampang elip/ oval, tidak silindris dan tidak rata.

Gambar 1. 67. Penyangga dan Penggunaan Penyangga.

Apalagi bila membubut bagian dalam maka penyangga ini mutlak diperlukan. Penyangga tetap diikat dengan alas mesin sehingga

49

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA dalam keadaan tetap pada kedudukannya, sedang penyangga jalan diikatkan pada meja eretan, sehingga pada saat eretan memanjang bergerak maka penyangga jalan mengikuti tempat kedudukan eretan tersebut. 5. Kolet (Collet) Kolet digunakan untuk menjepit benda silindris yang sudah halus dan biasanya berdiameter kecil. Bentuknya bulat panjang dengan leher tirus dan berlubang, ujungnya berulir dan kepalanya dibelah menjadi tiga.

Gambar 1. 68. Kolet

Kolet mempunyai ukuran yang ditunjukkan pada bagian mukanya yang menyatakan besarnya diameter benda yang dapat dicekam. Misalnya kolet berukuran 8 mm, berarti kolet ini dipergunakan untuk menjepit benda kerja berukuran Ø 8 mm. Pemasangan kolet adalah pada kepala tetap dan dibantu dengan kelangkapan untuk menarik kolet tersebut. Karena kolet berbentuk tirus, alat penariknyapun berbentuk lubang tirus, dengan memutar ke kanan uliran batangnya.

50


Gambar 1. 69. Kelengkapam Kolet Contoh penggunaan kolet untuk membubut benda kerja

Gambar 1. 70. Contoh Penggunaan Kolet

6. Senter Senter terbuat dari baja yang dikeraskan dan digunakan untuk mendukung benda kerja yang akan dibubut. Ada dua jenis senter yaitu senter mati (tetap) dan senter putar. Pada umumnya senter putar pemasangannya

pada

ujung

kepala

lepas

dan

senter

pemasangannya pada sumbu utama mesin (main spindle).

tetap

51


Gambar 1. 71. Senter

Bagian senter yang mendukung benda kerja mempunyai sudut 600, dan dinamakan senter putar karena pada saat benda kerjanya berputar senternya ikut berputar. Berlainan dengan senter mati (tetap) untuk penggunaan pembubutan diantara dua senter, benda tersebut hanya ikut berputar bersama mesin namun ujungnya tidak terjadi gesekan dengan ujung benda kerja yang sudah diberi lubang senter. Walaupun tidak terjadi gesekan sebaiknya sebelum digunakan, ujung senter dan lubang senter pada benda kerja diberi greace/gemuk atau pelumas sejenis lainnya. 7. Taper Attachment ( Kelengkapan tirus) Alat ini digunakan untuk membubut tirus. Selain menggunakan alat ini, membubut tirus juga dapat dilakukan dengan cara menggeser kedudukan kepala lepas ataupun eretan atas.

52


Gambar 1. 72. Taper Attachment

53

BAB II IDENTIFIKASI ALAT POTONG MESIN BUBUT A. PENGERTIAN ALAT POTONG Yang dimaksud dengan alat potong adalah alat/pisau yang digunakan untuk menyayat produk/ benda kerja. Dalam pekerjaan pembubutan salah satu alat potong yang sering digunakan adalah pahat bubut. Jenis bahan pahat bubut yang banyak digunakan di industri – industri dan bengkel antara lain Baja Karbon, HSS, Karbida, Diamond dan Ceramik. B. GEOMETRIS ALAT POTONG Geometri pahat bubut terutama tergantung pada material benda kerja dan material pahat. Terminologi standar ditunjukkan pada (Gambar.2.1). Untuk pahat bubut bermata potong tunggal, sudut pahat yang paling pokok adalah sudut beram (rake angle), sudut bebas (clearance angle), dan sudut sisi potong (cutting edge angle). Sudut-sudut pahat HSS yang diasah dengan menggunakan mesin gerinda pahat (Tool Grinder Machine). Sedangkan bila pahat tersebut adalah pahat sisipan yang dipasang pada tempat pahatnya, geometri pahat dapat dilihat pada (Gambar 2.3). Selain geometri pahat tersebut pahat bubut bisa juga diidentifikasikan berdasarkan letak sisi potong (cutting edge) yaitu pahat tangan kanan (Right- hand tools) dan pahat tangan kiri (Left-hand tools), (lihat Gambar 2.4).

56


Gambar 2. 1. Geometris Pahat Bubut

Gambar 2. 2. Geometri Pahat Bubut HSS

57


Gambar 2. 3. Geometri Pahat Bubut Sisipan (Insert)

Gambar 2. 4. Pahat Tangan Kanan Dan Pahat Tangan Kiri

58

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Selain itu sudut kebebasan pahat juga harus dipertimbangkan berdasarkan penggunaan, arah pemakanan dan arah putaran mesin. 1. Pahat Bubut Rata Kanan Pahat bubut rata kanan memiliki sudut baji 800 dan sudut – sudut bebas lainnya sebagaimana (Gambar 2.5), pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi cekam.

Gambar 2. 5. Pahat Bubut Rata Kanan

2. Pahat Bubut rata Kiri Pahat bubut rata kiri memiliki sudut baji 550, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala lepas.

59


Gambar 2. 6. Pahat Bubut Rata Kiri

3. Pahat Bubut Muka Pahat bubut muka memiliki sudut baji 550, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang pemakannya dapat dimulai dari luas benda kerja ke arah mendekati titik senter dan juga dapat dimulai dari titik senter kea rah luar benda kerja tergantung arah putaran mesinnya.

Gambar 2. 7. Pahat Bubut Muka

60

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 4. Pahat Bubut Ulir Pahat bubut ulir memiliki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan dibuat, sudut puncak 550 adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort. Sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metric sudut puncak pahat ulirnya dibuat 600.

Gambar 2. 8. Pahat Bubut Ulir Metrik

Sudut potong dan sudut baji merupakan sudut yang dipersyaratkan untuk memudahkan pemotongan benda kerja, sudut bebas adalah sudut yang membebaskan pahat dari gesekan terhadap benda kerja, dan sudut tatal adalah sudut untuk memberi jalan tatal yang terpotong. C. MACAM – MACAM ALAT POTONG DAN PENGGUNAAN 1. Pahat Bubut Luar Sebagaimana dijelaskan di atas bahwa salah satu alat yang sering digunakan pada proses pembubutan adalah pahat bubut. Bentuk, jenis dan bahan pahat ada bermacam – macam yang tentunya disesuaikan dengan kebutuhan. Prosesnya adalah benda kerja yang akan dibubut bergerak berputar

61

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA sedangkan pahatnya bergerak memanjang, melintang atau menyudut tergantung pada hasil pembubutan yang diinginkan.

Gambar 2. 9. Jenis – jenis Pahat Bubut dan Kegunaannya Keterangan : a. Pahat Kiri, b. Pahat Potong, c. Pahat Kanan, d. Pahat Rata, e. Pahat Radius, f. Pahat Alur, g. Pahat Ulir, h. Pahat Muka, i. Pahat Kasar. 2. Pahat Bubut dalam Selain pahat bubut luar, pada proses pembubutan juga sering menggunakan pahat bubut dalam. Pahat jenis ini digunakan untuk membubut bagian dalam atau memperbesar lubang yang sebelumnya telah dikerjakan dengan mata bor. Bentuknya juga bermacam-macam dapat berupa pahat potong, pahat alur ataupun pahat ulir, ada yang diikat pada tangkai pahat. Bentuk ada yang khusus sehingga tidak diperlukan tangkai pahat. Contoh pemakaian pahat bubut dalam ketika memperbesar lubang dan membubut rata bagian dalam.

62


Gambar 2. 10. Pahat Bubut Dalam

Gambar 2. 11. Pembubutan Dalam 3. Pahat potong Pahat potong adalah jenis pahat potong yang menggunakan tangkai digunakan untuk memotong benda kerja.

Gambar 2. 12. Pahat Potong

63

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 4. Pahat Profil Pahat bentuk digunakan untuk membentuk permukaan benda kerja, bentuknya sangat banyak dan dapat diasah sesuai bentuk yang dikehendaki operatornya. Adalah jenis-jenis pahat berbentuk radius.

Gambar 2. 13. Pahat Profil

5. Pahat Keras Pahat keras yaitu pahat yang terbuat dari logam keras yang mengandung bahan karbon tinggi yang dipadu dengan bahan-bahan lainnya, seperti Cemented Carbid, Tungsten, Wide dan lain-lain. Pahat jenis ini tahan terhadap suhu kerja sampai dengan kurang lebih 1000° C, sehingga tahan aus/gesekan tetapi getas/rapuh dan dalam pengoperasiannya tidak harus menggunakan pendingin, sehingga cocok untuk mengerjakan baja, besi tuang, dan jenis baja lainnya dengan pemakanan yang tebal namun tidak boleh mendapat tekanan yang besar. Di pasaran pahat jenis ini ada yang berbentuk segi tiga, segi empat dan lain-lain yang pengikatan dalam tangkainya dengan cara dipateri keras (brassing) atau dijepit menggunakan tangkai dan baut khusus.

64


Gambar 2. 14. Pahat Keras

Tabel 2. 1. Jenis – jenis Pahat Carbide Berdasarkan Nomor ISO ISO 1

Kegunaan Pembubutan

Sudut potong 750

memanjang

2

Pembubutan

450

memanjang

3

Pembubutan memanjang dan melintang (menjauh dari center benda kerja)

930

Gambar

65

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 4

00

Pembubutan memanjang d.o.c

dengan

yang

kecil

(finishing) 5

Pembubutan melintang

00

menuju center benda kerja 6

900

Pembubutan memanjang

7

Pembubutan melintang

00

menuju center benda kerja 8

Pembesaran

lubang

pada

proses

pembubutan

750

(lubang

tembus). 9

Pembesaran lubang

920

pada proses pembubutan untuk lubang yang berstep/tidak tembus. 6. Bor senter Bor senter digunakan untuk membuat lubang senter diujung benda kerja sebagai tempat kedudukan senter putar atau tetap yang kedalamannnya

66

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA disesuaikan dengan kebutuhan yaitu sekitar 1/3 ÷ 2/3 dari panjang bagian yang tirus pada bor senter tersebut. Pembuatan lubang senter pada benda kerja diperlukan apabila memilki ukuran yang relatif panjang atau untuk mengawali pekerjaan pengeboran.

Gambar 2. 15. Bor Senter

7. Kartel Kartel adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat alur-alur kecil pada permukaan benda kerja, agar tidak licin yang biasanya terdapat pada batang-batang penarik atau pemutar yang dipegang dengan tangan. Hasil pengkartelan ada yang belah ketupat, dan ada yang lurus tergantung gigi kartelnya.

67


Gambar 2. 16. Bagian Kartel

D. MATERIAL PAHAT Pahat yang baik harus memiliki sifat-sifat tertentu, sehingga nantinya dapat menghasilkan produk yang berkualitas baik dan ekonomis. Kekerasan dan kekuatan dari pahat harus tetap ada pada temperatur tinggi, sifat ini dinamakan Hot Hardness. Ketangguhan (Toughness) dari pahat diperlukan, sehingga pahat tidak akan pecah atau retak terutama pada saat melakukan pemotongan dengan beban kejut. Ketahanan aus sangat dibutuhkan yaitu ketahanan pahat melakukan pemotongan tanda terjadi keausan yang cepat. Penentuan material pahat didasarkan pada jenis material benda kerja dan kondisi pemotongan (pengasaran,adanya beban kejut, penghalusan). Material pahat yang ada ialah baja karbon sampai dengan keramik dan intan. Sifat dari beberapa material pahat ditunjukkan pada (Gambar 2.17).

68


Gambar 2. 17. Diagram Sifat Material Pahat (a).Kekerasan Dari Beberapa Macam Material Pahat Sebagai Fungsi Dari Temperatur. (b). Jangkauan Sifat Material Pahat.

Material pahat dari baja karbon (baja dengan kandungan karbon 1,05%) pada saat ini sudah jarang digunakan untuk proses pemesinan, karena bahan ini tidak tahan panas (melunak pada suhu 300- 500 F). Baja karbon ini sekarang hanya digunakan untuk kikir, bilah gergaji, dan pahat tangan. Material pahat dari HSS (High Speed Steel) dapat dipilih jenis M atau T. Jenis M berarti pahat HSS yang mengandung unsur Molibdenum, dan jenis T berarti pahat HSS yang mengandung unsur Tungsten. Beberapa jenis HSS dapat dilihat pada (Tabel 2.2). Tabel 2. 2. Jenis Pahat HSS Jenis HSS

Standart AISI

HSS Konvensional 

Molibdenum HSS

M1, M2, M7, M10

69

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 

T1, T2

Tungsten HSS

HSS Spesial 

Cobald added HSS

M33, M36, T4, T5, T6



High Vanadium HSS

M3-1, M3-2, M4, T15



High Hardness Co HSS

M41, M42, M43, M44, M45, M46



Cast HSS



Powdered HSS



Coated HSS Pahat dari HSS biasanya dipilih jika pada proses pemesinan sering terjadi beban kejut, atau proses pemesinan yang sering dilakukan interupsi (terputus-putus). Hal tersebut misalnya membubut benda segi empat menjadi silinder, membubut bahan benda kerja hasil proses penuangan, membubut eksentris (proses pengasarannya). Pahat

dari

karbida

dibagi

dalam

dua kelompok

tergantung

penggunaannya. Bila digunakan untuk benda kerja besi tuang yang tidak liat dinamakan cast iron cutting grade . Pahat jenis ini diberi kode huruf K dan kode warna merah. Apabila digunakan untuk menyayat baja yang liat dinamakan steel cutting grade. Pahat jenis ini diberi kode huruf P dan kode warna biru. Selain kedua jenis tersebut ada pahat karbida yang diberi kode huruf M, dan kode warna kuning. Pahat karbida ini digunakan untuk menyayat berbagai jenis baja, besi tuang dan non ferro yang mempunyai sifat pemesinan yang baik.

70

BAB III PROSES PEMBUBUTAN A. PENGERTIAN PROSES BUBUT Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagianbagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan Mesin Bubut. Bentuk dasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata : 1. Dengan benda kerja yang berputar 2. Dengan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point cutting tool) 3. Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja

Gambar 3. 1. Proses Bubut Rata, Bubut Permukaan dan Bubut Tirus

71

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Proses bubut yang identik dengan proses bubut rata ,tetapi arah gerakan pemakanan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja. Proses bubut tirus/taper turning (Gambar 2.1 no. 3) sebenarnya identik dengan proses bubut rata di atas, hanya jalannya pahat membentuk sudut tertentu terhadap sumbu benda kerja. Demikian juga proses bubut kontur, dilakukan dengan cara memvariasi kedalaman potong sehingga menghasilkan bentuk yang diinginkan. Walaupun proses bubut secara khusus menggunakan pahat bermata potong tunggal, tetapi proses bubut bermata potong jamak tetap termasuk proses bubut juga, karena pada dasarnya setiap pahat bekerja sendiri-sendiri. Selain itu proses pengaturannya (seting) pahatnya tetap dilakukan satu persatu. B. PARAMETER YANG DIATUR PADA PROSES BUBUT Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth of cut). Faktor yang lain seperti bahan benda kerja dan jenis pahat sebenarnya juga memiliki pengaruh yang cukup besar, tetapi tiga parameter di atas adalah bagian yang bisa diatur oleh operator langsung pada mesin bubut. 1. Kecepatan putar n (speed) Selalu dihubungkan dengan spindel (sumbu utama) dan benda kerja. Karena kecepatan putar diekspresikan sebagai putaran per menit (revolutions per minute, rpm), hal ini menggambarkan kecepatan putarannya. Akan tetapi yang diutamakan dalam proses bubut adalah kecepatan potong (Cutting speed atau V) atau kecepatan benda kerja dilalui oleh pahat/ keliling benda kerja (lihat Gambar 3.2). Secara

72

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kerja dikalikan dengan kecepatan putar atau :

Gambar 3. 2. Panjang Permukaan Benda Kerja Yang Dilalui Pahat Setiap Putaran

V= µ.d.n / 1000 Dimana : V = Kecepatan Potong ; m/menit d = Diameter Benda Kerja ; mm n = Putaran Benda Kerja ; Putaran/menit Dengan demikian kecepatan potong ditentukan oleh diamater benda kerja. Selain kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja faktor bahan benda kerja dan bahan pahat sangat menentukan harga kecepatan potong. Pada dasarnya pada waktu proses bubut kecepatan potong ditentukan berdasarkan bahan benda kerja dan pahat. Harga kecepatan potong sudah tertentu, misalnya untuk benda kerja Mild Steel dengan pahat dari HSS, kecepatan potongnya antara 20 sampai 30 m/menit. 2. Gerak makan, f (feed) Gerak makan adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali (lihat Gambar 3.3), sehingga satuan f adalah

73

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA mm/putaran. Gerak makan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin, material benda kerja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan permukaan yang diinginkan. Gerak makan biasanya ditentukan dalam hubungannya dengan kedalaman potong a. Gerak makan tersebut berharga sekitar 1/3 sampai 1/20 a, atau sesuai dengan kehaluasan permukaan yang dikehendaki.

Gambar 3. 3. Gerakan Makan (f), dan Kedalaman 3. Kedalaman potong a (depth of cut) Kedalaman Potong adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong (lihat Gambar 3.3). Ketika pahat memotong sedalam ‘a’ , maka diameter benda kerja akan berkurung 2a, karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari benda kerja yang berputar. Beberapa proses pemesinan selain proses bubut pada (Gambar 3.1) dapat dilakukan juga di mesin bubut proses pemesinan yang lain, yaitu bubut dalam (internal turning), proses pembuatan lubang dengan mata bor (drilling), proses memperbesar lubang (boring), pembuatan ulir (thread cutting), dan pembuatan alur (grooving/ parting-off). Proses

74

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA tersebut dilakukan di mesin bubut dengan bantuan peralatan bantu agar proses pemesinan bisa dilakukan (lihat Gambar 3.4).

Gambar 3. 4. Proses Pemesinan Yang Dapat Dilakukan Pada Mesin Bubut : (a) pembubutan champer (chamfering), (b) pembubutan alur (parting-off), (c) pembubutan ulir (threading), (d) pembubutan lubang (boring), (e) pembuatan lubang (drilling), (f) pembuatan kartel (knurling)

C. PENENTUAN LANGKAH KERJA PROSES BUBUT Langkah kerja dalam proses bubut meliputi persiapan bahan benda kerja, setting mesin, pemasangan pahat, penentuan jenis pemotongan (bubut lurus, permukaan, profil, alur, ulir), penentuan kondisi pemotongan, perhitungan waktu pemotongan, dan pemeriksaan hasil berdasarkan gambar kerja. Hal tersebut dikerjakan untuk setiap tahap (jenis pahat tertentu).

75


Gambar 3. 5. Beberapa Contoh Proses Bubut Dengan Cara Pencekaman/Pemegangan Benda Kerja Yang Berbeda-beda Bahan benda kerja yang dipilih biasanya sudah ditentukan pada gambar kerja baik material maupun dimensi awal benda kerja. Seting/ penyiapan mesin dilakukan dengan cara memeriksa semua eretan mesin, putaran spindel, posisi kepala lepas, alat pencekam benda kerja, pemegangan pahat, dan posisi kepala lepas. Usahakan posisi sumbu kerja kepala tetap (spindel) dengan kepala lepas pada satu garis untuk pembubutan lurus, sehingga hasil pembubutan tidak tirus. Pemasangan pahat dilakukan dengan cara menjepit pahat pada rumah pahat (tool post). Usahakan bagian pahat yang menonjol tidak terlalu panjang, supaya tidak terjadi getaran pada pahat ketika proses pemotongan dilakukan.

76

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Posisi ujung pahat harus pada sumbu kerja mesin bubut, atau pada sumbu benda kerja yang dikerjakan. Posisi ujung pahat yang terlalu rendah tidak direkomendasi, karena menyebabkan benda kerja terangkat, dan proses pemotongan tidak efektif (lihat Gambar 3.6)

Gambar 3. 6. Cara Pemasangan Pahat Bubut : 1) Posisi ujung pahat pada sumbu benda kerja, 2) panjang pahat diusahakan sependek mungkin

77

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA D. PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN PROSES BUBUT Elemen dasar proses bubut dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus dan (lihat Gambar 3.7) berikut :

Gambar 3. 7. Proses Bubut Keterangan : Benda kerja : do = diameter mula ; (mm) dm = diameter akhir; (mm) lt = panjang pemotongan; (mm) Pahat : χr = sudut potong utama/sudut masuk Mesin Bubut : a = kedalaman potong, (mm) f = gerak makan; (mm/putaran) n = putaran poros utama; (putaran/menit)

78

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 1. Kecepatan Potong V= (π. d. n) / 1000; m/menit d = diameter rata-rata benda kerja ((d0 + dm)/2)(mm) n = putaran poros utama (put/menit) π = 3,14 2. Kecepatan Makan vf = f n; m/menit 3. Waktu Pemotongan

tc = lt / vf ; menit 4. Kecepatan Penghasilan Beram Z = A v; cm3/menit Di mana A = a · f mm2 Perencanaan proses bubut tidak hanya menghitung elemen dasar proses bubut, tetapi juga meliputi penentuan/pemilihan material pahat berdasarkan material benda kerja, pemilihan mesin, penentuan cara pencekaman, penentuan langkah kerja/langkah penyayatan dari awal benda kerja sampai terbentuk benda kerja jadi, penentuan cara pengukuran dan alat ukur yang digunakan. E. PROSES PEMBUBUTAN LURUS Proses membubut lurus adalah menyayat benda kerja dengan gerak pahat sejajar dengan sumbu benda kerja. Perencanaan proses penyayatan benda kerja dilakukan dengan cara menentukan arah gerakan pahat , kemudian menghitung elemen dasar proses bubut.

79


Gambar 3. 8. Gambar Rencana Pencekaman, Penyayatan, dan Lintasan Pahat

F. PROSES PEMBUBUTAN TIRUS Benda kerja berbentuk tirus (taper) dihasilkan pada proses bubut apabila gerakan pahat membentuk sudut tertentu terhadap sumbu benda kerja. Cara membuat benda tirus ada beberapa macam : 1. Dengan memiringkan eretan atas pada sudut tertentu (lihat Gambar 3.9), gerakan pahat (pemakanan) dilakukan secara manual (memutar handel eretan atas). Pengerjaan dengan cara ini memakan waktu cukup lama, karena gerakan pahat kembali relatif lama (ulir eretan atas kisarnya lebih kecil dari pada ulir transportir). 2. Dengan alat bantu tirus (taper attachment), pembuatan tirus dengan alat ini adalah untuk benda yang memiliki sudut tirus relatif kecil (sudut

80

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA sampai dengan ±9o). Pembuatan tirus lebih cepat karena gerakan pemakanan (feeding) bisa dilakukan otomatis (lihat Gambar 3.10).

Gambar 3. 9. Proses Membubut Tirus Luar dan Tirus Dalam Dengan Memiringkan Eretan Atas, Gerakan Penyayatan Ditunjukkan oleh Anak Panah

81


Gambar 3. 10. Proses Membubut Tirus Luar Dengan Bantuan Alat Bantu Tirus (Taper Attachment) 3. Dengan menggeser kepala lepas (tail stock), dengan cara ini proses pembubutan tirus dilakukan sama dengan proses membubut lurus dengan bantuan dua senter. Benda kerja tirus terbentuk karena sumbu kepala lepas tidak sejajar dengan sumbu kepala tetap (lihat Gambar 3.11). Untuk cara ini sebaiknya hanya untuk sudut tirus yang sangat kecil, karena apabila sudut tirus besar bisa merusak senter jalan yang dipasang pada kepala lepas.

82


Gambar 3. 11. Bagian Kepala Lepas Yang Bisa Digeser, Dan Pembubutan Tirus Dengan Kepala Lepas Yang Digeser

83

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Perhitungan pergeseran kepala lepas pada pembubutan tirus dijelaskan dengan gambar dan rumus berikut.

Gambar 3. 12. Gambar Benda Kerja Tirus dan Notasi Yang Digunakan

Pergeseran kepala lepas (v) pada Gambar.102 di atas dapat dihitung dengan rumus : V= [(D – d) / 2l] x L Dimana : D = diameter mayor (terbesar) ; mm d = diameter minor (terkecil); mm l = panjang bagian tirus ; mm L = panjang benda kerja seluruhnya; mm G. PROSES PEMBUBUTAN ULIR Proses pembuatan ulir bisa dilakukan pada mesin bubut. Pada mesin bubut konvensional (manual) proses pembuatan ulir kurang efisien, karena pengulangan pemotongan harus dikendalikan secara manual, sehingga proses pembubutan lama dan hasilnya kurang presisi. Dengan mesin bubut yang dikendalikan CNC proses pembubutan ulir menjadi sangat efisien dan efektif, karena sangat memungkin membuat ulir dengan kisar (pitch) yang sangat

84

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA bevariasi dalam waktu relatif cepat dan hasilnya presisi. Nama- nama bagian ulir segi tiga dapat dilihat pada (Gambar 3.13).

Gambar 3. 13. Nama- nama Bagian Ulir

Ulir segi tiga tersebut bisa berupa ulir tunggal atau ulir ganda. Pahat yang digunakan untuk membuat ulir segi tiga ini adalah pahat ulir yang sudut ujung pahatnya sama dengan sudut ulir atau setengah sudut ulir. Untuk ulir metris sudut ulir adalah 60o, sedangkan ulir Whitwoth sudut ulir 55o. Identifikasi ulir biasanya ditentukan berdasarkan diameter mayor dan kisar ulir ( Tabel 3.1). Misalnya ulir M5x0,8 berarti ulir metris dengan diameter mayor 5 mm dan kisar (pitch) 0,8 mm.

85

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Tabel 3. 1. Dimensi Ulir Metris

Selain ulir metris pada mesin bubut bisa juga dibuat ulir Whitworth ( sudut ulir 55o). Identifikasi ulir ini ditentukan oleh diamater mayor ulir dan jumlah ulir tiap inchi ( Tabel 3.2). Misalnya untuk ulir Whitwoth 3/8” jumlah

86

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA ulir tiap inchi adalah 16 (kisarnya 0,0625”). Ulir ini biasanya digunakan untuk membuat ulir pada pipa (mencegah kebocoran fluida). Tabel 3. 2. Dimensi Ulir Whitworth

Selain ulir segi tiga, pada mesin bubut bisa juga dibuat ulir segi empat (Gambar 3.14). Ulir segi empat ini biasanya digunakan untuk ulir daya. Dimensi utama dari ulir segi empat pada dasarnya sama dengan ulir segi tiga yaitu : diameter mayor, diameter minor, kisar (pitch), dan sudut helix ( Gambar 3.14). Pahat yang digunakan untuk membuat ulir segi empat adalah pahat yang dibentuk ( diasah) menyesuaikan bentuk alur ulir segi empat

87

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA dengan pertimbangan sudut helix ulir ( Gambar 3.14). Pahat ini biasanya dibuat dari HSS atau pahat sisipan dari bahan karbida.

Gambar 3. 14. Ulir Segi Empat

1. Pahat Ulir Pada proses pembuatan ulir dengan menggunakan mesin bubut manual pertama-tama yang harus diperhatikan adalah sudut pahat (lihat Gambar 3.15) ditunjukkan bentuk pahat ulir metris dan alat untuk mengecek besarnya sudut tersebut (60o) . Pahat ulir pada gambar tersebut adalah pahat ulir luar dan pahat ulir dalam. Selain pahat terbuat dari HSS pahat ulir yang berupa sisipan ada yang terbuat dari bahan karbida (lihat Gambar 3.16).

88


Gambar 3. 15. Pahat Ulir Metris Untuk Ulir Luar dan Ulir Dalam

Gambar 3. 16. Proses Pembuatan Ulir Luar Dengan Pahat Sisipan

Setelah pahat dipilih, kemudian dilakukan setting posisi pahat terhadap benda kerja. Setting ini dilakukan terutama untuk mengecek posisi ujung pahat bubut terhadap sumbu mesin bubut/ sumbu benda kerja. Setelah itu dicek posisi pahat terhadap permukaan benda kerja , supaya diperoleh sudut ulir yang simetris terhadap sumbu yang tegak lurus terhadap sumbu benda kerja (lihat Gambar 3.17).

89


Gambar 3. 17. Setting Pahat Bubut Untuk Proses Pembuatan Ulir Luar

Parameter pemesinan untuk proses bubut ulir berbeda dengan bubut rata. Hal tersebut terjadi karena pada proses pembuatan ulir gerak makan (f) adalah kisar (pitch) ulir tersebut, sehingga putaran spindel tidak terlalu tinggi ( secara kasar sekitar setengah dari putaran spindel untuk proses bubut rata). Perbandingan harga kecepatan potong untuk proses bubut rata (Stright turning) dan proses bubut ulit (threading) dapat dilihat pada Tabel 3.3. Tabel 3. 3. Kecepatan Potong Proses Bubut Rata Dan Proses Bubut Ulir Untuk Pahat HSS

90

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 2. Langkah Penyayatan Ulir Supaya dihasilkan ulir yang halus permukaannya perlu dihindari kedalaman potong yang relatif besar. Walaupun kedalaman ulir kecil ( misalnya untuk ulir M10x1,5 , dalamnya ulir 0,934 mm) proses penyayatan tidak dilakukan sekali potong, biasanya dilakukan penyayatan antara 5 sampai 10 kali penyayatan ditambah sekitar 3 kali penyayatan kosong (penyayatan pada diameter terdalam). Hal tersebut karena pahat ulir melakukan penyayatan berbentuk V. Agar diperoleh hasil yang presisi dengan proses yang tidak membahayakan operator mesin, maka sebaiknya pahat hanya menyayat pada satu sisi saja (sisi potong pahat sebelah kiri untuk ulir kanan, atau sisi potong pahat sebelah kanan untuk ulir kiri). Proses tersebut dilakukan dengan cara memiringkan eretan atas dengan sudut 29o ( lihat Gambar 3.18) untuk ulir metris. Sedang untuk ulir Acme dan ulir cacing dengan sudut 29o, eretan atas dimiringkan 14,5 o. Proses penambahan kedalaman potong (dept of cut) dilakukan oleh eretan atas .

Gambar 3. 18. Eretan Atas Diatur Menyudut Terhadap Sumbu Tegak Lurus Benda Kerja dan Arah Pemakanan Pahat Bubut

91

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Proses bubut ulir dilakukan dengan cara : 1) Memajukan pahat pada diameter luar ulir 2) Setting ukuran pada eretan atas menjadi 0 mm. 3) Tarik pahat ke luar benda kerja, sehingga pahat di luar benda kerja dengan jarak bebas sekitar 10 mm 4) Atur handel kisar menurut tabel kisar yang ada di mesin bubut, geser handel gerakan eretan bawah untuk pembuatan ulir 5) Masukkan pahat dengan kedalaman potong sekitar 0,1 mm 6) Jalankan mesin sampai panjang ulir yang dibuat terdapat goresan pahat, kemudian hentikan mesin dan tarik pahat keluar

7) Periksa kisar ulir yang dibuat ( lihat Gambar 3.19) dengan menggunakan kaliber ulir (screw pitch gage). Apabila sudah sesuai maka proses pembuatan ulir dilanjutkan. Kalau kisar belum sesuai periksa posisi handel pilihan kisar pada mesin bubut.

Gambar 3. 19. Pengecekan Kisar Ulir Dengan Kaliber Ulir 8) Gerakkan pahat mundur dengan cara memutar spindel arah kebalikan, hentikan setelah posisi pahat di depan benda kerja 9) Majukan pahat untuk kedalaman potong berikutnya dengan memajukan eretan atas. 10) Langkah dilanjutkan seperti no 7) sampai kedalam ulir maksimal tercapai.

92

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 11) Pada kedalaman ulir maksimal proses penyayatan perlu dilakukan berulang-ulang agar beram yang tersisa terpotong semuanya. 12)Setelah selesai proses pembuatan ulir, hasil yang diperoleh dicek ukuranya ( Diameter mayor, kisar, diameter minor, sudut).

3. Pembubutan Ulir ganda Pembuatan ulir di atas adalah untuk ulir tunggal. Selain ulir tunggal ada tipe ulir ganda (ganda dua dan ganda tiga). Pada dasarnya ulir ganda dan ulir tunggal dimensinya sama, perbedaanya ada pada pitch dan kisar (lihat Gambar 3.20). Pada ulir tunggal pitch dan kisar (lead) sama. Pengertian kisar adalah jarak memanjang sejajar sumbu yang ditempuh batang berulir (baut) bila diputar 360O (satu putaran). Pengertian pitch adalah jarak dua puncak profil ulir. Pada ulir kanan tunggal bila sebuah baut diputar satu putaran maka baut akan bergerak ke kiri sejauh kisar. Apabila baut tersebut memiliki ulir kanan ganda dua, maka bila baut tersebut diputar satu putaran akan bergerak ke kiri sejauh kisar (dua kali pitch).

93


Gambar 3. 20. Ulir Tunggal, Ulir Ganda Dua Dan Ulir Ganda Tiga

Bentuk-bentuk profil ulir yang telah distandarkan ada banyak. Proses pembuatannya pada prinsipnya sama dengan yang telah diuraikan di atas. Pada (Gambar 3.21) berikut ditunjukkan gambar bentuk profil ulir dan dimensinya.

94


Gambar 3. 21. Beberapa Jenis Bentuk Profil Ulir

95


Gambar 3. 22. Beberapa Jenis Bentuk Profil Ulir (Lanjutan)

H. PROSES PEMBUBUTAN ALUR Memberi kelonggaran ketika memasangkan dua buah elemen mesin membuat baut dapat bergerak penuh, dan memberi jarak bebas pada proses gerinda terhadap suatu poros ( lihat Gambar 3.23). Dimensi alur ditentukan

96

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA berdasarkan dimensi benda kerja dan fungsi dari alur tersebut. Bentuk alur ada tiga macam yaitu kotak, melingkar, dan V (lihat Gambar 3.24). Untuk bentukbentuk alur tersebut pahat yang digunakan diasah dengan mesin gerinda disesuaikan dengan bentuk alur yang akan dibuat. Kecepatan potong yang digunakan ketika membuat alur sebaiknya setengah dari kecepatan potong bubut rata. Hal tersebut dilakukan karena bidang potong proses pengaluran relatif lebar.

Gambar 3. 23. Profil Alur : (a) pasangan poros dan lubang, (b) pergerakan baut agar penuh, (c) jarak bebas proses penggerindaan poros

Gambar 3. 24. Bentuk Alur Kotak, Melingkar, dan V

97

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Proses yang identik dengan pembuatan alur adalah proses pemotongan benda kerja (parting). Proses pemotongan ini dilakukan ketika benda kerja selesai dikerjakan dengan bahan benda kerja yang relatif panjang (lihat Gambar 3.25).

Gambar 3. 25. Proses Pemotongan Benda Kerja Beberapa petunjuk penting yang harus diperhatikan ketika melakukan pembuatan alur atau proses pemotongan benda kerja adalah : 1) Cairan pendingin diberikan sebanyak mungkin. 2) Ujung pahat diatur pada sumbu benda kerja 3) Posisi pahat atau pemegang pahat tepat 90o terhadap sumbu benda kerja 4) Panjang pemegang pahat atau pahat yang menonjol ke arah benda kerja sependek mungkin agar pahat atau benda kerja tidak bergetar 5) Dipilih batang pahat yang terbesar 6) Kecepatan potong dikurangi (50% dari kecepatan potong bubut rata) 7) Gerak makan dikurangi (20% dari gerak makan bubut rata)

98

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA 8) Untuk alur aksial, penyayatan pertama dimulai dari diameter terbesar untuk mencegah berhentinya pembuangan beram. I. PROSES PEMBUBUTAN KARTEL Bentuk kartel ada beberapa macam, isalnya bentuk lurus dan bentuk diamon. Pembuatan bentuk kartel dilakukan dengan menempatkan alat pembentuk kartel tersebut pada tempat pahat bubut. Harap diperhatikan bahwa posisi sumbu kartel harus pada sumbu utama spindel mesin bubut.

Gambar 3. 26. Pahat Kartel

Pada pembuatan bentuk kartel putaran spindel sebaiknya dipilih putaran spindel terendah pada mesin bubut. Gerakan pemakanan bisa dilakukan dengan menggeser eretan secara manual maupun secara otomatis. Pada waktu proses pembentukan kartel hendaknya pada permukaan benda kerja diberi pelumas secukupnya. Bentuk dan ukuran kartel dapat dikategorikan berdasarkan bentuk dan kisarnya. Kisar kartel digolongkan dalam bentuk kasar sampai halus (lihat Gambar 3.27).

99


Gambar 3. 27. Bentuk Kartel Dan Kisanya.

J. KECEPATAN POTONG (CUTTING SPEED) CS Yang dimaksud dengan kecepatan potong (CS) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang /waktu (m/menit atau feet/menit). Pada gerak putar seperti mesin bubut, kecepatan potong (CS) adalah keliling kali putaran atau π. d. n; di mana d adalah diameter pisau/benda kerja dalam satuan milimeter dan n adalah kecepatan putaran pisau/benda kerja dalam satuan putaran/menit (rpm). Karena nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku (lihat Tabel 3.4), maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerja. Dengan demikian rumus untuk menghitung putaran menjadi:

Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter pisau/benda kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi :

100

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Contoh: Benda yang akan dibubut berdiameter 30 mm dengan kecepatan potong (Cs) 25 m/menit, maka besarnya putaran mesin (n) diperoleh:

Dalam menentukan besarnya kecepatan potong dan putaran mesin, selain dapat dihitung dengan rumus diatas juga dapat dicari pada tabel kecepatan potong pembubutan (lihat Tabel 3.4 dan Tabel 3.5) yang hasil pembacaannya mendekati dengan angka hasil perhitungan. Tabel 3. 4. Kecepatan Potong Pahat HSS (High Speed Steel)

101

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Tabel 3. 5. Daftar Kecepatan Potong Pembubutan

K. WAKTU PENGERJAAN Yang dimaksud dengan waktu pengerjaan disini adalah durasi waktu (lamanya waktu) yang digunakan untuk menyelesaikan pekerjaan. durasi ini sangat penting diperhatikan sehubungan dengan efisiensi pengerjaan. Apalagi dikaitkan dengan sistem bisnis komersial atau kegiatan unit produksi di sekolah, waktu pengerjaan sangat penting untuk diperhitungkan. Hal – hal yang berkaitan dengan waktu pengerjaan adalah : 1. Kecepatan pemakanan (f) Yang dimaksud dengan kecepatan pemakanan adalah jarak tempuh gerak maju pisau/benda kerja dalam satuan millimeter permenit

102

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA atau feet permenit. Pada gerak putar, kecepatan pemakanan, f adalah gerak maju alat potong/benda kerja dalam n putaran benda kerja/pisau per menit. Pada mesin bubut, tabel kecepatan pemakanan f dinyatakan dalam satuan millimeter perputaran sehingga f = f . n. Besarnya kecepatan pemakanan dipengaruhi oleh: a. Jenis bahan pahat yang digunakan b.

Jenis pekerjaan yang dilakukan, misalnya membubut rata, mengulir, memotong atau mengkartel dan lain-lain

c. Menggunakan pendinginan atau tidak d. Jenis bahan yang akan dibubut, misalnya besi, baja, baja tahan karat (stainless steel), atau e. Bahan – bahan non fero lainnya f. Kedalaman pemakanan Sebagai pedoman umum untuk mengetahui besarnya kecepatan pemakanan dapat dilihat pada Tabel 3.6. Tabel 3. 6. Kecepatan Pemakanan Untuk Pahat HSS

103

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA Pekerjaan kasar yang dimaksud adalah pekerjaan pendahuluan dimana pemotongan atau penyayatan benda kerja tidak diperlukan hasil yang halus dan presisi, sehingga kecepatan pemakanannya dapat dipilih angka yang besar dan selanjutnya masih dilakukan pekerjaan penyelesaian (finising). Pekerjaan ini dapat dilakukan dengan gerakan otomatis ataupun gerakan manual, namun demikian tidak boleh mengabaikan kemampuan pahat dan kondisi benda kerja. Semakin tebal penyayatan hendaknya semakin rendah putarannya untuk menjaga umur pahat dan tidak terjadi beban lebih terhadap motor penggeraknya. Sedangkan pekerjaan penyelesaian yang dimaksud adalah pekerjaan penyelesaian (finishing) akhir yang memerlukan kehalusan dan kepresisian ukuran tertentu, sehingga kecepatan pemakanannya harus menggunakan angka yang kecil dan tentunya harus menggunakan putaran mesin sesuai perhitungan atau data dari table kecepatan potong. 2. Frekwensi pemakanan (i) Yang dimaksud dengan frekwensi pemakanan adalah jumlah pengulangan penyayatan mulai dari penyayatan pertama hingga selesai. Frekwensi pemakanan tergantung pada kemampuan mesin, jumlah bahan yang harus dibuang, sistem penjepitan benda kerja dan tingkat finishing yang diminta. 3. Panjang benda kerja / jarak tempuh alat potong (L) Pada proses pembubutan, jarak tempuh pahat sama dengan panjang benda kerja yang harus dibubut ditambah kebebasan awal.

104


Gambar 3. 28. Jarak Tempuh Pahat Bubut 4. Perhitungan waktu pengerjaan mesin bubut (T) Pada proses pembubutan perhitungan waktu pengerjaan waktu pengerjaan = (Jarak tempuh pahat x frekwensi pemakanan ) dibagi (Kecepatan pemakanan kali kecepatan putaran mesin).

Dimana:

F = f. n f = kecepatan pemakanan n = putaran mesin L = l + la

Contoh: Diketahui panjang benda kerja yang akan dibubut (l) 96 mm, kebebasan awal pahat dari permukaan benda kerja (la) 4 mm, putaran mesin (n) 420 rpm dan frekwensi pemakanan (i) 1 kali, serta kecepatan pemakanannya 0,25 mm/menit. Maka waktu pengerjaannya adalah:

105

EVALUASI A. Soal Pilihan Ganda 1. Pengertian mesin bubut adalah …. a. Mesin perkakas yang proses kerjanya bergerak memutar benda kerja b. Menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja c. Mesin proses produksi yang dipakai membentuk benda kerja yang berbentuk silindris d. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck e. Semua benar 2. Mesin bubut yang mempunyai alas mesin pendek, digunakan membubut benda berdiameter besar adalah .... a. mesin bubut bangku b. mesin bubut bangku c. mesin bubut standar d. mesin bubut ringan e. mesin bubut kepala 3. Berikut ini merupakan fungsi dari mesin bubut: 1) poros lurus dan bertingkat 2) poros tirus dan beralur 3) poros berulir 4) bidang persegi Jawaban yang benar adalah …. a. 1, 2, 3 b. 1, 2, 4

106

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA c. 1, 3, 4 d. 1, 2, 3, 4 e. 2, 3, 4 4. Bagian terpenting pada mesin bubut yang mempunyai fungsi memutarkan benda kerja, dan tempat transmisi putaran adalah …. a. kepala lepas b. kepala tetap c. eretan d. meja e. tuas kecepatan 5. Kegunaan kepala lepas pada mesin bubut antara lain sebagai tempat …. a. Pemikul ujung benda kerja yang dibubut b. Kedudukan mata bor pada waktu pengeboran c. Kedudukan penjepit bor / center d. Pembubutan ulir e. Pembubutan otomatis 6. Beberapa komponen ini dapat dikerjakan pada mesin bubut kecuali ..... (UN Teori Kejuruan 2010) a. Poros b. Batang ulir c. Lubang berulir d. Poros eksentrik e. Batang bergigi 7. Bagian utama mesin bubut yang memutarkan benda kerja pada sumbu utama adalah ..... (UN Teori Kejuruan 2010) a. Kepala lepas b. Kepala tetap

107

BAHAN AJAR TEKNIK PEMESINAN IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG MESIN BUBUT PPG SMK PRODUKTIF UNS SURAKARTA c. Support d. Eretan e. Tool post 8. Alat jepit benda kerja yang dipasang pada spindle mesin yaitu …. a. Ragum

d. Cekam/coolet

b. Lathe dog

e.

Piring pembawa

c. Senter mati/death senter 9. Bagian mesin bubut yang digunakan untuk membubut ulir adalah…. a. Retan

d. toolpost

b. tuas penghubung e. kepala lepas c. poros transfortir 10. Kelebihan CNC dibandingkan dengan bubut konvensional antara lain: 1) Pengendali computer 2) Hasil kerja sangat teliti 3) Seting pahat cepat 4) Hasil kerja teliti 5) Berdasarkan benda kerja Pernyataan yang benar adalah …. a. 1 dan 2

d. 2, 3, 4 dan 5

b. 1, 2 dan 3 e. Semua benar c. 1, 2, 3 dan 4 B. Soal Essay 1. Buatlah langkah kerja untuk tugas pada Job Sheet Proses Pemesinan Dasar yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut! 2.

Jelaskan pengaruh parameter pemesinan terhadap hasil proses pemesinan pada mesin bubut!

108

DAFTAR PUSTAKA

BSE. 2009. Mengenal Proses Bubut. Jakarta. Efendi Hoiri, S.Pd., 2013. Bahan Ajar Bekerja Dengan Mesin Bubut. SMK PGRI 1 Ngawi. Diakses 6 Januari 2013, dari www.smkpgri1ngawi.sch.id Supriyadi, Fuadi Taufiq Dan Anggara Dwi Nugraha Ari. 2004. Macam – macam Alat Potong Pada Mesin Bubut Dan Penggunaannya. Surakarta. Diakses 6 Januari 2013, dari www.slideshare.net

109

IDENTIFIKASI MESIN BUBUT DAN ALAT POTONG BUBUT

Recommend Documents