mengenal Proses Pemesinan Pros Pr oses es pe peme mesin sinan an den denga gan n me meng nggu guna naka kan n pr prin insip sip pe pemo moto tong ngan an lo loga gam m dibagi diba gi dal dalam am tig tiga a kelom elompok pok das dasar, ar, yait yaitu u : pr prose oses s pem pemoto otonga ngan n den dengan gan mesin pres pres,, pros proses es pemot pemotongan ongan konvensional konvensional denga dengan n mesin perkakas, perkakas, dan pro proses ses pemot pemotongan ongan non ko konvensio nvensional. nal. Pro Proses ses pemoto pemotongan ngan dengan menggunakan mesin pres meliputi pengguntingan (shearing), pengepresan (pressing) dan penarikan (dra oses es drawin wing, g, elo elonga ngatin ting g). Pros pemotongan konvensional dengan mesin perkakas meliputi proses bubut (turning), proses frais (milling), dan sekrap (shaping). Proses pemotongan non ko konven nvensio sional nal con contoh tohnya nya den dengan gan mes mesin in EDM (Elec (Electrica tricall Disch Discharge arge Machining) dan wire cutting. Proses pemotongan logam ini biasanya disebut proses pemesinan, yang dila di lak kuk ukan an de deng ngan an ca cara ra me memb mbua uang ng ba bagi gian an be bend nda a ker era a ya yang ng ti tida dak k digunakan menadi beram (chips), sehingga terbentuk benda kera. Dari semu se mua a pr prin insi sip p pe pemo moto tong ngan an di at atas as ak akan an di diba baha has s te tent ntan ang g pr pros oses es pemesin peme sinan an deng dengan an men menggu ggunak nakan an mes mesin in perk perkak akas. as. Pr Proses oses pem pemesin esinan an adalah Proses yang paling banyak dilakukan untuk menghasilkan suatu produk prod uk adi yang berbah berbahan an baku logam. Diper Diperkiraka kirakan n sekitar !"# sampai $"# $" # da dari ri se selu luru ruh h pr pros oses es pe pemb mbua uata tan n kom ompo pone nen n mes mesin in ya yang ng kom ompl plit it dilakukan dengan proses Pemesinan.
Klasifkasi Proses Pemesinan Proses pemesinan dilakukan dengan cara memotong bagian benda kera yang tidak digunakan dengan menggunakan pahat ( cutting tool), sehingga terbentuk permukaan benda kera menadi komponen yang dikehendaki. Pahat Pa hat yan yang g dig diguna unaka kan n pad pada a sat satu u en enis is mes mesin in per perkak kakas as aka akan n ber berger gerak ak dengan gerakan yang relatif tertentu (berputar atau bergeser) disesuaikan dengan bentuk benda kera yang akan dibuat. Pahat Pa hat,, dap dapat at dik diklas lasi%k i%kasi asikan kan seba sebagai gai pah pahat at ber bermat mata a pot potong ong tun tungga ggall (single point cutting tool ) dan pahat bermata potong amak (multiple point cutting tool). Pahat dapat melakukan gerak potong ( cutting) dan gerak maka ma kan n (feeding). Pr Prose oses s pem pemesin esinan an dap dapat at dik diklas lasi%k i%kasi asikan kan dal dalam am dua klasi%kasi besar yaitu proses pemesinan untuk membentuk benda kera silin sil indr dris is at atau au ko koni nis s de deng ngan an be bend nda a ker era& a&pa paha hatt be berp rput utar ar,, da dan n pr pros oses es pemesinan untuk membentuk benda kera permukaan datar tanpam tan pamemu emutar tar ben benda da ke kera ra.. 'la 'lasi%k si%kasi asi yan yang g per pertam tama a mel meliput iputii pr prose oses s bubut bub ut dan var varias iasii pr proses oses yan yang g dil dilak akuka ukan n den dengan gan men menggu ggunak nakan an mesi mesin n bubut, mesin gurdi (drilling machine), mesin frais (milling machine), mesin gerin ger inda da (grindi 'las asi%k i%kas asii kedu edua a me melip liput utii pr pros oses es se sekra krap p grinding ng machi machine ne). 'l (shaping planing ,planing), proses slot (sloting), proses menggergai (sawing), dan proses pemotongan roda gigi ( gear cutting). Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagianbagian mesin berben berbentuk tuk silind silindris ris yang dikerakan dikerakan dengan menggunakan menggunakan Mesin ubut. ub ut. Pr Prinsi insip p das dasar arnya nya dap dapat at did dide%n e%nisik isikan an seba sebagai gai pr prose oses s pem pemesin esinan an permukaan luar benda silindris atau bubut rata : Dengan benda benda kera kera yang berputar Dengan satu pahat bermata potong tunggal ( with a single-point cutting tool) Dengan gerakan pahat seaar terhadap sumbu benda kera pada arak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kera . Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan benda kera. 'ecepatan putar dinotasikan sebagai putaran perr me pe meni nitt (rot rotati ations ons per min minute ute, rp rpm) m).. *k *kan an te teta tapi pi ya yang ng di diut utam amak akan an
dalam proses bubut adalah kecepatan potong (cutting speed atau v) atau kecep ke cepata atan n ben benda da kera dil dilalu aluii ole oleh h pah pahat& at&ke kelili liling ng ben benda da ke kera ra . +ec +ecara ara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kera dikalikan dengan kecepatan putar atau : Di mana : - (,/01d1n)&/""" v - kecepatan potong (m&menit) d - diameter benda kera (mm) n - putaran benda kera (putaran&menit) Kecepatan potong bahan teknik No Bahan Benda kerja Vc (m/menit) / 'uningan, Perunggu keras " 2 03 4 esi tuang /0 2 4/ aa 56" /" 2 /0 0 aa 3"6" /0 2 4/ 3 aa 03" 4" 2 " ! 7embaga embaga,, Perunggu lunak 0" 2 6" 6 *llumunium murni "" 2 3"" $ plastik 0" !" Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan. Baha Ba han n Pah ahat at H H Pah ahat at Karbida Ha!us Kasar Ha!us Kasar aa Perkakas 63 2 /"" 43 03 /$3 4" //" /0" aa 'arbon 8endah 6" 9" 43 0" /6" 2 4/3 9" /4" aa karbon Menengah !" $3 4" 0" /0" /$3 63 //" esi or 'elabu 0" 03 43 " //" /0" !" 63 'uningan $3 //" 03 6" /$3 4/3 /4" /3" *lumunium 6" //" " 03 /0" 4/3 !" 9" Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kera menggun meng gunaka akan n ala alatt pot potong ong den dengan gan mat mata a pot potong ong am amak ak yan yang g ber berput putar ar.. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bis bisa a meng menghas hasilk ilkan an pr proses oses pem pemesin esinan an lebi lebih h cep cepat. at. Pe Permu rmukaa kaan n yan yang g disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Proses pembuatan lubang bulat dengan menggunakan mata bor ( twist drill) yang disebut dengan Proses ;urdi (Drilling). Mesin +ekrap yang ada melip mel iput utii Me Mesi sin n +e +ekra krap p da data tarr at atau au ho hori ri
a >akt ktu u pe pemo moto tong ngan an,, da dan n kecepatan pembentukan beram. Mesin Mes in ;e ;eri rind nda a te terd rdiri iri da dari ri Me Mesin sin ;e ;erin rinda da da data tar, r, da dan n Me Mesin sin ;e ;erin rinda da silindris. =ntuk batu asah dipaparkan mengenai enisenis butir asahan, ukur uk uran an bu buti tira ran n as asah ahan an,, ti ting ngka katt kek eker eras asan an (grade), ma maca camm mmac acam am pereka per ekat, t, sus susuna unan n but butiran iran asa asah, h, bent bentukb ukbent entuk uk bat batu u ger gerind inda, a, kla klasi%k si%kasi asi batu gerinda, spesi%kasi batu gerinda dan pemasangan batu gerinda.
Jenis : Profil Gigi Pada Roda Gigi : 1. Profil gigi sikloida ( Cycloide): struktur gigi melengkung cembung dan cekung mengikuti pola sikloida . Jenis gigi ini cukup baik karena presisi dan ketelitiannya baik , dapat meneruskan daya lebi besar dari !enis yang sepadan, !uga keausannya dapat lebi lama. "etapi mempunyai kerugian, diantaranya pembuatanya lebi sulit dan pemasangannya arus lebi teliti ( tidak dapat digunakan sebagai roda gigi pengganti#cange $eel), dan arga lebi maal . %. Profil gigi e&ol&ente : struktur gigi ini berbentuk melengkung cembung, mengikuti pola e&ol&ente. Jenis gigi ini struktur cukup sederana, cara pembuatanya lebi muda, tidak sangat presisi dan maupun teliti, arga
dapat lebi mura , baik ekali digunakan untuk roda gigi ganti. Jenis profil gigi e&ol&ente dipakai sebagai profil gigi standard untuk semua keperluan transmisi. '. Profil gigi kusus : misalnya bentuk busur lingkaran dan miring digunakan untuk transmisi daya yang besar dan kusus. *+"- GG 1. /umbu roda gigi se!a!ar#paralel: 0apat berupa ker!asama rodagigi lurus, miring atau sperical %. /umbu rodagigi tegak lurus berpotongan : 0apat berupa roda gigi trapesium#payung# be&el dengan profil lurus(radial), miring(elical) atau melengkung(sperical) '. /umbu rodagigi menyilang tegak lurus : 0apat berupa rodagigi cacing($orm), globoida, ca&e, ypoid, spiroid atau roda gigi miring atau melengkung. 2. /umbu rodagigi menyilang : 0apat berupa rodagigi skrup(scre$#elical) atau sperical. 3. /umbu roda gigi berpotongan tidak tegak lurus : 0apat berupa roda gigi payung#trapesium atau elical dll. -er!a sama roda gigi. /yarat dua roda gigi beker!a4sama: eberapa al yang cukup penting pada ker!asama roda gigi , apabila dua roda gigi atau lebi beker!a sama maka : 1. Profil gigi arus sama ( spur atau elical dll) %. 5odul gigi arus sama ( modul gigi adala sala satu dimensi kusus roda gigi) '. /udut tekanan arus sama ( sudut perpin daan daya antar gigi) 5odul gigi adala besaran#dimensi roda gigi, yang dapat menyatakan besar dan kecilnya gigi .ilangan modul biasanya bilangan utu, kecuali untuk gigi yang kecil. (ilangan yang ditulis tak berdimensi, $alaupun dalam arti yang sesunggunya dalam satuan mm ) /udut tekanan adala sudut yang dibentuk antara garis singgung dua roda gigi dan garis perpindaan gaya antar dua gigi yang beker!a sama. 5odul gigi 5odul 6 Pressure 7ngle 1. 5odul gigi besar /udut tekanan kecil (12 89 ) %. 5odul gigi sedang /udut tekanan sedang (%99) '. 5odul gigi kecil /udut tekanan besar (%39) Perbedaan modul menyebabkan bentuk sama tetapi ukurannya diperkecil, sedang perbedaan sudut tekanan menyebabkan tinggi gigi sama tetapi dapat lebi ramping. 5odul gigi (5) : 5 t # (pi) " !arak bagi gigi (pitc) 5 ditulis tanpa satuan ( diartikan dalam: mm) 0iameter roda gigi : (ada empat macam diameter gigi) 1. diameter lingkaran !arak bagi (pitc d ) %. diameter lingkaran dasar (base) '. diameter lingkaran kepala (adendum#ma) 2. diameter lingkaran kaki (didendum#min) diamater lingkaran !arak(bagi) : d 5 . ; 444444 (mm) ; !umla gigi seingga : d ( t . ; )# p 44444 (mm) /udut tekanan : sudut yang dibentuk dari garis orisontal dengan garis normal dipersinggungan antar gigi. /udut tekanan suda di standarkan yaitu : %9 9 . 7kibat adanya sudut tekanan ini, maka gaya yang dipindakan dari roda gigi penggerak (pinion) ke roda gigi yang digerakkan ($eel), akan diuraikan men!adi dua gaya yang saling tegak lurus (&ektor gaya), gaya yang se!a!ar dengan garis singgung disebut : gaya tangensial, sedang gaya yang tegak lurus garis singgung ( menu!u titik pusat roda gigi) disebut gaya radial. < Gaya tangensial: merupakan gaya yang dipindakan dari roda gigi satu ke roda gigi yang lain. < Gaya radial: merupakan gaya yang menyebabkan kedua roda gigi saling mendorong ( dapat merugi kan). "R7+/5/ R=07 GG. "ransmisi daya dengan roda gigi mempunyai keuntungan, diantaranya tidak ter!adi slip yang menyebabkan speed ratio tetap, tetapi sering adanya slip !uga menguntungkan, misalnya pada ban mesin (belt) , karena slip merupakan pengaman agar motor penggerak tidak rusak. 7pabila putaran keluaran (output) lebi renda dari masukan (input) maka transmisi disebut : reduksi ( reduction gear), tetapi apabila keluaran lebi cepat dari pada masukan maka disebut : inkrisi ( increaser gear). Perbadingan input dan output disebut : perbandingan putaran transmisi (speed ratio), dinyatakan dalam notasi : i . /peed ratio : i n1 # n% d% # d1 ;% # ;1 7pabila: i > 1 transmisi roda gigi inkrisi i ? 1 transmisi roda gigi reduksi . 7da dua macam roda gigi sesuai dengan letak giginya : < Roda gigi dalam (internal gear), yang mana gigi terletak pada bagian dalam dari lingkaran !arak bagi. < Roda gigi luar ( eternal gear), yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran !arak, !enis roda gigi ini paling banyak di!umpai. Roda gigi dalam4 banyak di!umpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear) dan roda gigi cyclo. 7pabila dua rodagigi dengan gigi luar maka putaran output akan berla $anan ara dengan putaran inputnya, tetapi bila sala satu rodagigi dengan gigi dalam maka ara putaran output akan sama dengan ara putaran input. ila ker!asama lebi dari dua rodagigi disebut : transmisi kereta api (train gear).
"R7+ G*7R /peed ratio pertama : i1 n1 # n% n1 ;1 /peed ratio kedua : i % n% # n' /peed ratio total : i " i 1 i % n1 #n% n% #n' n1 # n' /peed ratio total : i " n1 # n' d' # d1 ;' # ;1 . /edang ara putaran tergantung !umla roda gigi, apabila !umlanya genap ( @, 19, %9 dll) pasti ara putaran output berla$anan ara. "etapi bila !umla rodagigi gasal (', A, 13 dll) maka ara putaran output sama dengan ara inputnya. ntuk roda gigi lurus (spur) dan penggunaan normal maka batas speed ratio adala B , apabila speed ratio lebi dari enam arus dibuat dengan dua tingkat (stage). /peed ratio maksimal : i maks > Gaya aksial♣ Gaya radial ♣ Gaya tangensial ♣B /peed ratio total : i " n1 # n% n' # n2 (n1 . n') # (n% . n2) Roda gigi payung ( be&el gear) Roda gigi payung atau roda gigi trapesium digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyudut A9 9. entuk gigi yang biasa dipakai pada roda gigi payung : < entuk gigi lurus atau radial < entuk gigi miring atau elical entuk gigi melengkung atau sperical. Roda gigi cacing ( $orm gear) Roda gigi cacing ($orm) digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyilang tegak lurus .Roda gigi cacing mempunyai karakteristik yang kas, yaitu input dan output tidak dapat dipertukarkan. Jadi input selalu dari roda cacingnya ($orm) Putaran roda gigi cacing ($orm) n= Jumla !alan #gang#spoed ;= ( 1, %, ' ) Gaya yang ada pada roda gigi $orm : Gaya aksial ♣ Gaya radial ♣ Gaya tangensial ♣
PROSES MEMBUBUT 1.1
Pengertian
Bubut (Turning ) adalah suatu proses pemesinan / pembentuan benda
er!a (material/work
piece) dengan
"ara
menghilangan/pengambilan tatal dari bahan/benda er!a# dimana pahat memotong sementara benda er!a $ang berputar. Bubut sendiri merupaan suatu
proses
dilauan pahat
pemaanan
dengan
/pembentuan
"ara memutar benda
$ang digeraan
se"ara
benda er!a
translasi
er!a
$ang
sa$atann$a
emudian dienaan
se!a!ar dengan
sumbu
pada putar
dari benda er!a. %eraan putar dari benda er!a disebut gera potong relati& dan geraan translasi dari pahat disebut gera umpan. 1.' Pengelompoan mesin bubut
Pembagian
mesin
bubut
berdasarkan
kemampuan
pengeraan
dikelompokkan menadi enam kelompok besar yaitu: a. Mesin ubut 8ingan Mesin ini bentuknya kecil dan sederhana, digunakan untuk mengerakan benda benda yang kecil pula. iasanya diletakkan diatas mea kera. ontoh : Mesin bubut +imonet. b. Mesin ubut 8evolver Mesin ini khusus untuk memproduksi benda kera yang ukurannya sama dan dalam umlah yang banyak atau untuk pengeraan a>al. ontoh : Mesin bubut 'apstan.
c. Mesin ubut +edang 'onstruksi mesin bubut ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan perlengkapan yang khusus. Mesin ini digunakan untuk pengeraan yang membutuhkan ketelitian tinggi. d. Mesin ubut +tandard Mesin ini mempunyai po>er yang lebih besar dan digunakan untuk pengeraan pembubutan yang memerlukan ketelitian tinggi dengan benda kera yang cukup besar. ontoh : holcester Master dan 'erry. e. Mesin ubut eralas Panang Mesin bubut ini termasuk mesin bubut industri berat yang banyak digunakan pada benda kera yang besar dan panang. Misalnya porosporos kapal dan poros transmisi. &. Mesin Bubut (omputer umeri"all$ "ontrolled)
Mesin bubut ini adalah enis mesin bubut yang sudah dilengkapi dengan sistem kontrol komputer. ?perator hanya tinggal memasukan program yang terstruktur yang sesuai dengan bahasa program yang telah ditentukan. iasanya mesin ini digunakan untuk proses produksi masal karena salah satu kelebihannya adalah tingkat keakuratan dan presisi yang tinggi. ontoh program yang dikenal adalah : Emco, @anuc, incinati, @agor, +iemens dll.
1.* %eraan Mesin Bubut +alam mesin bubut dienal ada * %eraan mesin Bubut , 1. %era Utama Berputar ,
huck (Pencekam enda 'era)
+isebut !uga dengan -e"epatan Putaran Benda er!a $ang dipasang pada "hu". Satuan e"epatan Putaran ( Speed ) adalah Rpm Rotasi Per Menit.
'. %era Meman!ang , Eretan Baah 0dalah geraan dimana arah pemotongan se!a!ar dengan sumbu benda er!a# geraan ini disebut geraan meman!ang atau gera pemaanan.
*. %era Melintang , Eretan 0tas 0dalah sumbu
geraan
benda
dimana
er!a#
arah
pemotongann$a
tega
maa disebut geraan melintang
lurus
terhadap
atau pemotongan
permuaan (&a"ing). 1. Putaran Mesin Bubut ME0R2 -EEP0T0 PUT0R0 MES2 BUBUT (SPEE+ SP2+3E) 4asil
Pembubutan
$ang
bai
dan
halus
&ator# $aitu , 1. -e"epatan Putaran Mesin (Speed Spindle)
dipengaruhi
oleh
beberapa
'. -e"epatan 0sutan Pemotongan (5eeding) *. -eerasan Bahan/material . -edalaman Pemaanan (+eep o& ut)
'ecepatan Putaran Mesin (+peed +pindle) uga dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : Besar +iameter Benda -er!a (6or pie"e +iameter) Prinsip , 7Semain Besar diameter benda er!a maa putaran pelan8. Sebalin$a. 7
9ia
semain
-e"il
diameter
Benda
er!a#
maa
Putaran
semain
mesin
harus
pelan
e"epatan
mesin
sebain$a
besar. 2.
Tebal Pemakanan (Deep of Cut)
Untu
pemaanan
$ang
besar
e"epatan
untu
pemaanan
$ang
e"il
maa
sedangan lebih
tinggi atau "epat.
*. Kecepatan Pemotongan (Cutting Speed) Pada
pemotongan
asar
harus
(lambat) dan e"epatan
digunaan
pemaanan
putaran
$ang besar
mesin
$ang
rendah
("epat) maa hasiln$a
aan
bai.
Pada pemotongan dengan tingat pen$elesaian halus digunaan putaran mesin $ang tinggi dan e"epatan pemaanan $ang lambat. +
+iameter Benda er!a
d1
Tebal Pemaanan
r
9ari:!ari
9ia benda er!a dengan garis tengah d1 membuat 1 putaran tiap menit# maa
pan!ang
tatal (beram)
$ang
terpotong
dalam 1
menit adalah d
; p 9ia
eliling. benda
er!a
berputar
lebih
dari
1
putaran
dalam
1
menit#
misaln$a n putaran# maa pan!ang tatal $ang terpotong dalam 1 menit adalah
d;p;n.
Pan!ang tatal ini diuur dalam satuan meter tiap menit dan disebut dengan
e"epatan
potong.
Main besar garis tengah benda er!a# maa main pan!ang perbandingan tatal
$ang
dipengaruhi
dibentu. langsung
ban$an$a Ban$an$a
-ita
oleh
lihat#
besarn$a
baha garis
e"epatan tengah
putaran putaran
tiap
menit
benda
potong
itu
er!a
dan
tiap
r.p.m
(rotasi
menit. per
menit)
Pada gambar:gambar teni# uuran garis tengah itu din$ataan dalam mm# tetapi e"epatan potong dalam membubut din$ataan dalam m/menit. Oleh arena itu ita harus membagin$a dengan 1<<< untu memperoleh satuan
meter.
maa putaran didapatan dengan rumus , Rumus Men"ari -e"epatan Putaran Mesin Bubut n Vc x !!! "eterangan # n
$
Putaran Mesin Bubut===
x
d
Rotasi / Re>olution Per Menit (Rpm)
Vc -e"epatan Potong +alam Meter Per Menit=====.
(M/Menit)
d +iameter Benda -er!a====== (mm) $ *.1 Men"ari 4arga -e"epatan Potong (utting Speed) -e"epatan
potong
dipengaruhi
oleh
&ator:&ator
sebagai
beriut
,
1. uuran diameter benda er!a $ang dier!aan '. 9enis -eerasan Material/ benda er!a *.
Uuran
bagian
tatal
$ang
terpotong
(dalamn$a
pemotongan
;
e"epatan
Pemaanan)
. ?.
Tingat Bahan
ehalusan
/
Material
@.
$ang
dari
pahat
diinginan $ang
digunaan
Bentu
A.
pahat
Pen"eaman/pen!epitan
benda
er!a
. Ma"am dan eadaan mesin bubut 4arga -e"epatan Potong (C") +apat di"ari dengan Rumus , n
Putaran Mesin Bubut===
Rotasi / Re>olution Per Menit (Rpm)
Vc -e"epatan Potong +alam Meter Per Menit=====.
(M/Menit)
d +iameter Benda -er!a====== (mm) $ *.1 Tabel
4arga
-e"epatan
Potong
untu
beberapa
!enis
Material
berdasaran !enis dari bahan pahat $ang dipaai, Pahat 4igh Speed Steel (4SS)
Paha
9enis Material (Benda -er!a) 4alus
-asar
4alus
A?:1<<
'?:?
1?:'*<
Ba!a -arbon Rendah
A<:D<
'?:<
1A<:'1?
Ba!a -arbon Menengah
@<:?
'<:<
1<:1?
Besi or -elabu
<:?
'?:*<
11<:1<
?:11<
?:A<
1?:'1?
A<:11<
*<:?
1<:'1?
Ba!a Peraas
-uningan 0luminum
Paat
Dig
/peed
/teel
(D//)
Pada taun 1A99 E. "aylor dan 5aunsel ite menemukan D// (Dig /peed /teel) atau ba!a kecepatan tinggi. 7mstead (1AFF) menyempurnakan D// dengan menambakan tungsten 1@ dan cromium 3,3 ke dalam ba!a paduan. -omposisi D// biasanya terdiri dari paduan besi dengan karbon, tungsten, molybdenum, cromium dan &anadium bakan kadang4kadang ada tambaan cobalt (7/5 nternational Hol. 1B, 1AAF). D// dikategorikan sebagai D// kon&ensional dan D// spesial. D// kon&ensional terdiri atas 5olydenum D// dan "ungsten D//. /tandar 7/ dari D// !enis ini adala 51, 5%, 5F, 519, "1 dan "%. /edangkan D// spesial antara lain terdiri atas Cobalt 7dded D//, Dig Hanadium D//, Dig Dardness Co D//, Cast D//, Po$der D// dan Coated D// (Rocim, 1AA'). -ekerasan permukaan D// dapat ditingkatkan dengan melakukan pelapisan. 5aterial pelapis yang digunakan antara lain : tungsten karbida, titanium karbida dan titanium nitride, dengan ketebalan pelapisan 3I@m (ootroyd, 1AF3). /elain material dari paat, faktor lain yang mempengarui proses pembubutan adala geometri dari paat. entuk paat yang dipili dari paat arus sesuai dengan material yang dibubut. Geometri paat yang paling berpengaru teradap tinggi rendanya umur paat adala sudut tatal (side rake angle), sudut bebas samping (side relief angle) dan sudut bebas depan (end relief angle) (Gerling, 1AF2). Pollack (1AFF), men!elaskan ba$a untuk pembubutan ba!a karbon medium dengan paat D//, kondisi optimum tercapai dengan sudut tatal 19, sudut bebas samping @ dan sudut ba!i F%. 2. -eausan paat bubut Pada proses pembubutan keausan paat dapat disebabkan ole beberapa faktor yaitu : beban yang beker!a pada paat, temperatur yang ditimbulkan karena gesekan, dan gesekan antara paat dan material yang dibubut. -eausan tergantung !uga pada !enis material dan paat bubut dan benda ker!a yang dipili, geometri paat bubut dan fluida yang digunakan sebagai pendingin (-alpak!ian, 1A@3). "aapan keausan paat dapat di!adikan men!adi dua : 1) keausan bagian muka paat yang ditandai dengan pembentukan ka$a#lekukan (crater) sebagai asil dari gesekan serpian (cip) sepan!ang muka paat, %) keausan pada bagian sisi (flank) yang terbentuk akibat gesekan benda ker!a yang bergerak (dengan feeding tertentu).
PR=/*/ 5*5"
1.1 Pengertian Bubut (Turning) adalah suatu proses pemesinan / pembentukan benda kerja (material/work piece) dengan cara
menghilangkan/pengambilan tatal dari bahan/benda kerja, dimana pahat memotong sementara benda kerja yang berputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan /pembentukan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan.
1. Pengelompokan mesin bubut Pembagian mesin bubut berdasarkan kemampuan pengerjaan dikelompokkan menjadi enam kelompok besar yaitu! a. "esin Bubut #ingan "esin ini bentuknya kecil dan sederhana, digunakan untuk mengerjakan benda$benda yang kecil pula. Biasanya diletakkan diatas meja kerja. %ontoh ! "esin bubut &imonet. b. "esin Bubut #e'ol'er "esin ini khusus untuk memproduksi benda kerja yang ukurannya sama dan dalam jumlah yang banyak atau untuk pengerjaan aal. %ontoh ! "esin bubut apstan. c. "esin Bubut &edang onstruksi mesin bubut ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan perlengkapan yang khusus. "esin ini digunakan untuk pengerjaan yang membutuhkan ketelitian tinggi. d. "esin Bubut &tandard "esin ini mempunyai poer yang lebih besar dan digunakan untuk pengerjaan pembubutan yang memerlukan ketelitian tinggi dengan benda kerja yang cukup besar. %ontoh ! %holcester "aster dan erry. e. "esin Bubut Beralas Panjang "esin bubut ini termasuk mesin bubut industri berat yang banyak digunakan pada benda kerja yang besar dan panjang. "isalnya poros$poros kapal dan poros transmisi. f. "esin Bubut %*% (%omputer *umerically controlled) "esin bubut ini adalah jenis mesin bubut yang sudah dilengkapi dengan sistem kontrol komputer. +perator hanya tinggal memasukan program yang terstruktur yang sesuai dengan bahasa program yang telah ditentukan. Biasanya mesin ini digunakan untuk proses produksi masal karena salah satu kelebihannya adalah tingkat keakuratan dan presisi yang tinggi. %ontoh program yang dikenal adalah ! mco, -anuc, %incinati, -agor, &iemens dll.
1. Gerakan "esin Bubut alam mesin bubut dikenal ada Gerakan mesin Bubut ! 1. Gerak Utama Berputar %huck (Pencekam Benda erja)
isebut juga dengan ecepatan Putaran Benda kerja yang dipasang pada chuck. &atuan kecepatan Putaran (Speed ) adalah Rpm 0 #otasi Per "enit. 2. Gerak Memanjang retan Baah dalah gerakan dimana arah pemotongan sejajar dengan sumbu benda kerja, gerakan ini disebut gerakan memanjang atau gerak pemakanan. 3. Gerak Melintang retan tas dalah gerakan dimana arah pemotongannya tegak lurus terhadap sumbu benda kerja, maka disebut gerakan melintang atau pemotongan permukaan (facing).
1.2 Putaran "esin Bubut "*%#3 %P4* P54#* "&3* B5B54 (&P &P3*6) 7asil Pembubutan yang baik dan halus dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu ! ecepatan Putaran "esin (&peed &pindle) 1. . ecepatan sutan Pemotongan (-eeding) . ekerasan Bahan/material edalaman Pemakanan (eep of %ut) 2. ecepatan Putaran "esin (&peed &pindle) juga dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya ! Besar iameter Benda erja (8ork piece iameter) Prinsip ! 9&emakin Besar diameter benda kerja maka putaran pelan:. &ebaliknya. 9 ;ika semakin ecil diameter Benda kerja, maka Putaran semakin besar. 2. Tebal Pemakanan (Deep of Cut) 5ntuk pemakanan yang besar kecepatan mesin harus pelan sedangkan untuk pemakanan yang kecil maka kecepatan mesin sebaiknya lebih tinggi atau cepat. 1.
Kecepatan Pemotongan (Cutting Speed) Pada pemotongan kasar harus digunakan putaran mesin yang rendah (lambat) dan kecepatan pemakanan yang besar (cepat) maka hasilnya akan baik. Pada pemotongan dengan tingkat penyelesaian halus digunakan putaran mesin yang tinggi dan kecepatan pemakanan yang lambat. 3.
0 iameter Benda kerja
d1 r
0 4ebal Pemakanan 0 ;ari$jari
;ika benda kerja dengan garis tengah d1 membuat 1 putaran tiap menit, maka panjang tatal (beram) yang terpotong dalam 1 menit adalah d < π 0 keliling. ;ika benda kerja berputar lebih dari 1 putaran dalam 1 menit, misalnya n putaran, maka panjang tatal yang terpotong dalam 1 menit adalah 0 d<π>> #otasi / #e'olution Per "enit (#pm) Vc 0 ecepatan Potong alam "eter Per "enit>>>>>. ("/"enit) d 0 iameter Benda erja>>>>>> (mm) $ 0 .12 "encari 7arga ecepatan Potong (%utting &peed) ecepatan potong dipengaruhi oleh faktor$faktor sebagai berikut ! 1. ukuran diameter benda kerja yang dikerjakan . ;enis ekerasan "aterial/ benda kerja . 5kuran bagian tatal yang terpotong (dalamnya pemotongan < kecepatan Pemakanan) 2. 4ingkat kehalusan yang diinginkan ?. Bahan / "aterial dari pahat yang digunakan @. Bentuk pahat A. Pencekaman/penjepitan benda kerja . "acam dan keadaan mesin bubut
7arga ecepatan Potong (Cc) apat dicari dengan #umus ! n 0 Putaran "esin Bubut>>> #otasi / #e'olution Per "enit (#pm) Vc 0 ecepatan Potong alam "eter Per "enit>>>>>. ("/"enit) d 0 iameter Benda erja>>>>>> (mm) $ 0 .12 4abel 7arga ecepatan Potong untuk beberapa jenis "aterial berdasarkan jenis dari bahan pahat yang dipakai! Jenis Material (Benda Kerja)
Pahat igh !peed !teel (!!)
Pah
alus
Kasar
alus
A?$1==
?$2?
1?$=
Baja arbon #endah
A=$D=
?$2=
1A=$1?
Baja arbon "enengah
@=$?
=$2=
12=$1?
Besi %or elabu
2=$2?
?$=
11=$12=
?$11=
2?$A=
1?$1?
A=$11=
=$2?
12=$1?
Baja Perkakas
uningan luminum
"a#a 13.12
VOCATIONAL EDUCATION
$pa %tu "a#a 7iap sebab yang mengakibatkan sesuatu berda bergerak dari keadaan diam menadi bergerak dan dari keadaan bergerak menadi diam disebut ga#a. Aukum B Ce>ton ('elembaman&pengertian gaya) *pabila sebuah benda dibiarkan pada dirinya sendiri, maka dalam keadaan bergerak atau diam kedudukan benda itu tak akan berubah (a
d.
a. b. c.
ontoh benda yg diikat pa seutas tali lalu diputar maka semakin cepat benda tersebut akan terlempat keluar dan tali adi tegang, gayayang terdapat pada tali yang menahan bendaitu disebut gaya sentripetal. ;aya Pegas (gaya yang diberikan oleh pegas yang dalam keadaan tertekan atau tertarik) &enentukan suatu "a#a ;aya ditentukan oleh: *rah gaya, yang digambarkan sebagai garis dengan tanda panah. esar gaya, yang digambarkan sebagai panang garis yang disebut ektor. 7itik tangkap dari gaya, dimana vector mulai bekera. ihat gambar. ;aris a dan b menunukkan arah gaya 'a atau 'b menunukkan besarnya gaya =ntuk menggabarkan gaya tersebut dipakai skalagaya, perbandingan antara gaya dalam kg dan panang dalam cm. esaran vektor ialah besaran yang mempunyai arah dan besar gaya. esaran vector uga dapat menyatakan kecepatan tF percepatanaF dan percepatan gaya berat g.
&en#usun dan menguraikan ga#a +ebuah gaya dapat digambarkan oleh sebuah vector yang mempunyai titik tangkap, arah dan besar gaya itu sendiri. ;aya yg dimaksud ialah gaya yang mempunyai titik tangkap tertentu dn terletak pada satu bidang datar. /. Menyusun dua buah gaya yang sama titik tangkapnya. ;aya paduan dua buah gaya yang mempunyai penaruh terhadap benda itu yang dilakukan bersamasama. Masingmasing gaya disebut komponen gaya
P dan G - komponen gaya F 8 - resultante P dan G Aarga 8 secara analitis dapat di hitung dengan persamaan: 8 - H P4 IG4 I 4PG os J 'etentuan istime>a : a. 'omponen P dan G mempunyai arah sama, maka: K-"F8-PIG b. 'omponen P dan G berla>anan arah, maka: K - /$"o F 8 - P 2 G, bila P 5 G c. 'omponenkomponen P dan G berdiri tegak lurus sesamanya, maka: K - 9"o F 8 - H P4 I G4 F tgJ - P&G
&en#usun dan menguraikan !ebih dari dua buah ga#a dengan titik tangkap #ang sama Menyusun ;aya secara gra%s : Dengan tiga metoda: yaitu aaran genang gaya, segi banyak gaya (polygon), segi tiga gaya. a. Metoda aaran genang gaya
b. Metoda segi banyak gaya
c. Metoda segi tiga gaya
Menyusun beberapa gaya yang titik tangkapnya tidak bersekutu, didasarkan pada penyusunan dua gaya yang mempunyai ciri sebagai berikut: a. Dua gaya P/ dan P4 seaar dengan arah sama b. Dua gaya P/ dan P4 seaar dengan arah berla>anan c. Dua gaya P/ dan P4 dengan arah berlainan a.
b.
c.
'ork!it &anua! ($!at Pemindahan manua!) 22.10
VOCATIONAL EDUCATION
Eorklift manual adala alat pengangkat baan atau muatan yang menggunakan pengangkat berbentuk garpu atau fork. Pada dasarnya, gerakan ker!a mesin pengangkat ini iala menaikkan dan menurunkan muatan. eberapa mesin pengangkat dapat !uga bergerak ori;ontal, berputar, bergerak secara radial, dan sebagainya. Dampir semua fasilitas transport memindakan muatan secara ori;ontal $alaupun ada beberapa yang dapat memindakan muatan dengan berbagai sudut, secara &ertikal atau gabungan. Pada umunya mekanisme pengangkat dirancang untuk melakukan suatu gerakan tersendiri yang ditentukan. entuk ini sangat kas, misalnya forklift dapat mengangkat muatan menggeser, menumpuk muatan bila diperlukan, dan memba$a ketempat tu!uan dengan bebas. Eorklift manual yang akan dirancang ini digerakan secara manual dengan bantuan perlengkapan pengangkat di antaranya : transmisi kabel ba!a dan puli, dan mesin pengangkat (lier tangan). Pemilian lier tangan dan transmisi kabel ba!a serta puli disesuaikan dengan garpu angkat yang berfungsi untuk menangani muatan bisa digunakan sesuai dengan kebutuan. =perasi ker!a yang identik dan muatan yang berbeda seragam yang diangkutnya, memungkinkan fasilitas transport dilakukan secara manual atau automatis, bukan anya untuk memindakan melainkn !uga untuk proses bongkar muatnya. Pengelompokan perlengkapan penanganan baan berdasarkan desainnya. /etiap kelompok perlengkapan tersebut dapat di!elaskan secara singkat sebagai berikut: a. Perlengkapan pengangkat adaa kelompok mesin pengangkat yang bertu!uan untuk memindakan muatan misalnya mesin pengangkat, crane, ele&ator.
b. Perlengkapan pemnda iala kelompok mesin yang mungkin tida mempunyai peralatan pengangkat tetapi memindakan muatan secara berkesinambungan misalnya con&eyor, mesin peminda muatan, peralatan pembantu, peralatan pengoperasian udara, peralatan idrolik. c. Perlengkapan permukaan dan o&eread iala kelompok mesin yang tidak dilengkapi dengan peralatan pengangkat misalnya truc tanpa rel, mobil berukuran kecil, peralatan untuk penanganan silang, sistem lintasan o&eread, peralatan utk scraper dan skid. anyak !enis perlengkapan pengangkat yang tersedia sulit digolongkan secara tepat. Penggolongan ini masi diperumit lagi ole kenyataan ba$a penggolongan ini mungkin !uga didasarkan pada berbagai karakteristik, misalnya desain, tu!uan, !enis gerakan dsb. Jika digolongkan menurut !enis gerakannya, beban dianggap pada titik berat beban tersebut dan penggolongan mesin ditentukan ole lintasan perpindaan muatan yang berpinda pada bidang ori;ontal. Penggolongan menurut penggunaan di tentukan dengan memperatikan kondisi operasi kasnya. 5esin pengangkat digolongkan menurut ciri kas desainnya
seperti : 0ongkrak, puli, alat pengangkat tangan tetap, alat pengangkat troli tetap, alat pengangkat yang tetap, alat pengangkat yang dapat bergerak, tepler satu rel untuk tu!uan tertentu, mesin derek, crane troli.
"ambar Proses BUBU (urning) 22.39
VOCATIONAL EDUCATION
Proses Pemesinan * Proses Pemotongan +ogam 22.29
VOCATIONAL EDUCATION
Mengenal Proses Pemesinan Proses pemesinan dengan menggunakan prinsip pemotongan logam dibagi dalam tiga kelompok dasar, yaitu : proses pemotongan dengan mesin pres, proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas, dan proses pemotongan non konvensional. Proses pemotongan dengan menggunakan mesin pres meliputi pengguntingan (shearing), pengepresan (pressing) dan penarikan (drawing, elongating). Proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas meliputi proses bubut (turning), proses frais (milling), dan sekrap (shaping). Proses pemotongan non konvensional contohnya dengan mesin EDM (Electrical Discharge Machining) dan wire cutting. Proses pemotongan logam ini biasanya disebut proses pemesinan, yang dilakukan dengan cara membuang bagian benda kera yang tidak digunakan menadi beram (chips), sehingga terbentuk benda kera. Dari semua prinsip pemotongan di atas akan dibahas tentang proses
pemesinan dengan menggunakan mesin perkakas. Proses pemesinan adalah Proses yang paling banyak dilakukan untuk menghasilkan suatu produk adi yang berbahan baku logam. Diperkirakan sekitar !"# sampai $"# dari seluruh proses pembuatan komponen mesin yang komplit dilakukan dengan proses Pemesinan.
Klasifkasi Proses Pemesinan Proses pemesinan dilakukan dengan cara memotong bagian benda kera yang tidak digunakan dengan menggunakan pahat ( cutting tool), sehingga terbentuk permukaan benda kera menadi komponen yang dikehendaki. Pahat yang digunakan pada satu enis mesin perkakas akan bergerak dengan gerakan yang relatif tertentu (berputar atau bergeser) disesuaikan dengan bentuk benda kera yang akan dibuat. Pahat, dapat diklasi%kasikan sebagai pahat bermata potong tunggal (single point cutting tool ) dan pahat bermata potong amak (multiple point cutting tool). Pahat dapat melakukan gerak potong ( cutting) dan gerak makan (feeding). Proses pemesinan dapat diklasi%kasikan dalam dua klasi%kasi besar yaitu proses pemesinan untuk membentuk benda kera silindris atau konis dengan benda kera&pahat berputar, dan proses pemesinan untuk membentuk benda kera permukaan datar tanpamemutar benda kera. 'lasi%kasi yang pertama meliputi proses bubut dan variasi proses yang dilakukan dengan menggunakan mesin bubut, mesin gurdi (drilling machine), mesin frais (milling machine), mesin gerinda (grinding machine). 'lasi%kasi kedua meliputi proses sekrap (shaping ,planing), proses slot (sloting), proses menggergai (sawing), dan proses pemotongan roda gigi ( gear cutting). Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagianbagian mesin berbentuk silindris yang dikerakan dengan menggunakan Mesin ubut. Prinsip dasarnya dapat dide%nisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata : Dengan benda kera yang berputar Dengan satu pahat bermata potong tunggal ( with a single-point cutting tool) Dengan gerakan pahat seaar terhadap sumbu benda kera pada arak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kera . Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan benda kera. 'ecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations per minute, rpm). *kan tetapi yang diutamakan dalam proses bubut adalah kecepatan potong (cutting speed atau v) atau kecepatan benda kera dilalui oleh pahat&keliling benda kera . +ecara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kera dikalikan dengan kecepatan putar atau : Di mana : - (,/01d1n)&/""" v - kecepatan potong (m&menit) d - diameter benda kera (mm) n - putaran benda kera (putaran&menit) Kecepatan potong bahan teknik No Bahan Benda kerja Vc (m/menit) / 'uningan, Perunggu keras " 2 03 4 esi tuang /0 2 4/ aa 56" /" 2 /0 0 aa 3"6" /0 2 4/
3 ! 6 $
aa 03" 4" 2 " 7embaga, Perunggu lunak 0" 2 6" *llumunium murni "" 2 3"" plastik 0" !" Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan. Bahan Pahat H Pahat Karbida Ha!us Kasar Ha!us Kasar aa Perkakas 63 2 /"" 43 03 /$3 4" //" /0" aa 'arbon 8endah 6" 9" 43 0" /6" 2 4/3 9" /4" aa karbon Menengah !" $3 4" 0" /0" /$3 63 //" esi or 'elabu 0" 03 43 " //" /0" !" 63 'uningan $3 //" 03 6" /$3 4/3 /4" /3" *lumunium 6" //" " 03 /0" 4/3 !" 9" Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kera menggunakan alat potong dengan mata potong amak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Proses pembuatan lubang bulat dengan menggunakan mata bor ( twist drill) yang disebut dengan Proses ;urdi (Drilling). Mesin +ekrap yang ada meliputi Mesin +ekrap datar atau horiaktu pemotongan, dan kecepatan pembentukan beram. Mesin ;erinda terdiri dari Mesin ;erinda datar, dan Mesin ;erinda silindris. =ntuk batu asah dipaparkan mengenai enisenis butir asahan, ukuran butiran asahan, tingkat kekerasan (grade), macammacam perekat, susunan butiran asah, bentukbentuk batu gerinda, klasi%kasi batu gerinda, spesi%kasi batu gerinda dan pemasangan batu gerinda.
