Mesin Bubut Proses bubut atau turning masih banyak digunakan didalam industri dewasa ini, begitu juga di Indonesia, berikut adalah rumus-rumus penting yang digunakan untuk menghitung berbagai parameter permesinan dari mesi sin n bubut Definisi
n fn ap
: putaran spindle (rpm) : pemakanan (mm) : kedalaman pemotongan (mm)
perlu diperhatikan arah dari proses pengerjaan bila memulai perhitungan, kenali dahulu proses apa yang terjadi apakah faing, atau proses pemakanan ke arah spindleata spindl eataukah ukah pembuatan pembuatan groo!e groo!e"" bila perhitungan perhitungan untu untuk k groo!e maka lebar dari pahat#utting tool adalah kedalaman pemotongan" sedangkan proses perhitungan untuk unt uk ta taper per dap dapat at did dideka ekati ti den dengan gan met metode ode tra trapes pesium ium,, met metode ode yan yang g leb lebih ih bai baik k tentunya dengan menghitung setiap pergerakan utting tool Kecepatan Pemotongan dihitung dari putaran per menit terhadap diameter benda kerjanya, sering juga disebut dengan keepatan pada permukaan
n $ putaran benda kerja (rpm) % $ %iameter benda kerja (mm) & $ keepatan pemotongan (m#menit) (m#menit) '"
ee e epa pata tan n po poto tong ng ! da dala lam m m#m m#men enit it d do dm n
$ diameter rata-rata benda kerja mm $ diameter awal benda kerja mm $ diameter akhir benda kerja mm $ putaran poros utama (spindel) rpm atau putaran#menit
*" eepatan !f dalam mm#menit !f $f+ +n f+ $ gerak pemakanan, mm#putaran#mata potong + $ jumlah mata potong buah pahat bubut + $ ' " edalaman potong a dalam mm a $ do-m* " .aktu pemotongan sesungguhnya t dalam menit t $ /t i mm* /t $ l! 0 /w 0 /n mm /t $ panjang pemotongan total mm /! $ panjang pengawalan mm /! ˃ 1 /w $ panjang pemotongan sesungguhnya mm /n $ panjang pengakhiran mm /n tergantung dari besar radius pojok pahat" i $ banyak pemotongan kali Kecepatan Putaran Benda Kerja (RPM) dihitu dihi tung ng da dari ri ju juml mlah ah pu puta taran ran set setia iap p me meni nitn tnya ya,, ko kons nsta tant nta a '1 '111 11 ad adal alah ah perubahan dari mm ke meter"
Metal removal rate dihutng dari keepatan pemotongan, dikalikan dengan kedalaman pemotongan dan pemakanannya,& $ eepatan pemotongan (m#menit), sedangkan simbol lainya sama artinya dengan sebelumnya"
Kebutuhan Daya (Net Poer) perhitungan perhitunga n daya yang dibut dibutuhkan uhkan (P) dalam kilowatt kilowatt sebena sebenarnya rnya dapat dia di ari ri se sear ara a an anal alit itis is ma maup upun un se sea ara ra em empi piri ris, s, um umum umny nya a di dida dapa patk tkan an de deng ngan an mengasumsikan besarnya daya adalah 21 3 dari daya motor, sedangkan proses perhitungan didapatkan dari
dengan k adalah gaya potong spesifik, dihitung dengan
dengan 41 adalah sudut hip, dan hm adalah ketebalan hip(mm) perhatikan gambar berikut, bila menggunakan insert untuk pemotongan bubut, maka pemilihan parameter sedikit berbeda, meskipun seara pengertian sama persis apa yang harus dihitung
!ama "a#tu Pemotongan
dengan lm adalah panjang benda kerja yang dipotong, untuk benda berbentuk lurus tentunya mudah bukan, namun untuk benda berbentuk tirus, panjang benda kerja dihitung dengan
%m' $ diameter terbesar, %m*$diameter terkeil, semua satuan dalam mm" Kecepatan penghasilan geram $ dalam cm%&menit 5 $ 6! $ a f + ! $ b h ! m #menit 6 $ b h $ a f + h $ f+ dan kr dan b $
a
7in kr 6 b h kr
$ luas penampang geram mm* $ lebar geram mm $ tebal geram mm $ sudut potong utama derajat
7udut potong utama kr (prinipal edge angle) merupakan sudut antara mata poto po tong ng ma mayo yorr de deng ngan an ke kee epa pata tan n pe pema maka kana nan n da dan n be besa sarn rnya ya di dite tent ntuk ukan an ol oleh eh geomatrik pahat dan ara pemasangan pahat pada pemegang pahat mesin bubut"
89;I M97I< B=B=8 (8=;) %676; M9<>9<6/ P;797 B=B=8(8=;) Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesin mes in ber berben bentuk tuk sil silind indris ris yan yang g dik dikerj erjaka akan n den dengan gan men menggu ggunak nakan an mes mesin in bub bubut" ut" Prinsip Prins ip dasarn dasarnya ya dapat didefinisikan didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan permukaan luar benda silindris atau bubut rata: %engan benda kerja yang berputar %engan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point utting tool) %eng %e ngan an ge gera raka kan n pa paha hatt sej sejaj ajar ar te terh rhada adap p su sumb mbu u be bend nda a ke kerj rja a pa pada da ja jara rak k tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja" kerja " • • •
Proses bubut permukaan adalah proses bubut yang identik dengan proses bubut rata, rat a, tet tetapi api ara arah h gera gerakan kan pem pemaka akanan nan teg tegak ak lur lurus us ter terhada hadap p sum sumbu bu ben benda da ker kerja" ja" Proses bubu bubutt tirus ) sebenarnya identik identik dengan dengan proses bubut rata di atas, hanya hanya jalannya pahat membentuk sudut tertentu terhadap sumbu benda kerja" %emikian juga proses bubut kontur, dilakukan dengan ara mem!ariasi kedalaman potong, sehing seh ingga ga men mengha ghasil silkan kan ben bentu tuk k yan yang g dii diingi nginka nkan" n" .al .alaup aupun un pro proses ses bub bubut ut sea seara ra 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" 7elain itu proses pengaturan (setting) pahatnya tetap dilakukan satu persatu" 6" Parameter yang %apat %iatur pada Mesin Bubut 8iga parameter utama pada setiap proses bubut adalah keepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed), dan kedalaman potong (depth of ut)" ?aktor yang lain seperti bahan benda kerja dan jenis pahat sebenarnya juga memiliki pengaruh yang ukup uk up bes besar, ar, tet tetapi api tig tiga a par parame ameter ter di ata atass ada adalah lah bag bagian ian yang bis bisa a dia diatu turr ole oleh h oper op erat ator or la lang ngsu sung ng pa pada da me mesi sin n bu bubu but" t" e ee epa pata tan n pu puta tar, r, n (s (spe peed ed), ), se sela lalu lu dihubu dih ubungk ngkan an den dengan gan sum sumbu bu uta utama ma (sp (spind indel) el) dan ben benda da ker kerja" ja" e eepa epatan tan put putar ar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations per minute, rpm)" 6kan tetapi yang diutamakan dalam proses bubut adalah keepatan potong (utting speed atau !) atau keepatan benda kerja dilalui oleh pahat#keliling benda kerja" 7eara sederhana keepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kerja dikalikan dengan keepatan putar atau: ! $ p"d"n #'"111 %i mana: p $ ,' ! $ keepatan potong (m#menit) d $ diameter benda kerja (mm) n $ putaran benda kerja (putaran#menit) %engan demikian keepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja" 7elain keepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja, faktor bahan benda kerja, dan bahan pahat sangat menentukan harga keepatan potong" Pada dasarnya
pada waktu proses bubut keepatan potong ditentukan berdasarkan bahan benda kerja dan pahat" @arga keepatan potong sudah tertentu, misalnya untuk benda kerja mild steel dengan pahat dari @77, keepatan potongnya antara *1 sampai 1 m#menit" >erak makan, f (feed), adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali (>ambar "), sehingga satuan f adalah mm#putaran" >erak >er ak mak makan an dit ditent entuka ukan n ber berdasa dasarka rkan n kek kekuat uatan an mes mesin, in, mat materia eriall ben benda da ker kerja, ja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan permukaan yang diinginkan" >erak makan biasanya ditentukan dalam hubungannya dengan kedalaman potong (a)" >erak makan tersebut berharga sekitar '# sampai '#*1 (a), atau sesuai dengan kehalu keh alusan san per permuk mukaan aan yan yang g dik dikehe ehenda ndaki" ki" ed edala alaman man pot potong ong a (de (depth pth of ut ut), ), adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permuk per mukaan aan yan yang g dip dipoto otong ng ter terhad hadap ap per permuk mukaan aan yan yang g bel belum um ter terpot potong ong (li (lihat hat >ambar ")" etika pahat memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang *a, karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari benda kerja yang berputar" Beberapa proses pemesinan selain proses bubut pada >ambar "', pada mesin bubut dapat juga dilakukan proses pemesinan yang lain, yaitu bubut dalam (internal turning), proses pembuatan lubang dengan mata bor (drilling), proses memperbesar lubang (boring), pembuatan ulir (thread utting), dan pembuatan alur (groo!ing#partingoff)" Prose Pr osess te ters rseb ebut ut di dila laku kuka kan n di me mesi sin n bu bubu butt de deng ngan an ba bant ntua uan# n#ta tamb mbah ahan an peralatan lain agar proses pemesinan bisa dilakukan
Prinsip kerja mesin bubut
Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjad i gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang berbentuk ulir.
Bagian-bagian utama mesin bubut konvensional Bagian-bagian umumnya
utama sama
hanya
pada
walaupun
saja
merk
terkadang
pembubutan
dan
mesin atau
posisi
rangkaian
bubut buatan
handel/tuas,
penyusunan
letak/posisinya
berbeda.
pengoperasianya
karena
fasilitas
memilki
pabrik
gigi
berbeda,
tabel
untuk
Demikian yang
pada
yang
tombol,
roda
pembubutan
konvesional
sama
penunjukan
berbagai
jenis
juga
cara
juga
tidak
jauh
berbeda. Berikut
ini
akan
diuraikan
bagian-bagian
utama
mesin
bubut
konvesional (biasa) yang pada umumnya dimilki oleh mesin tersebut.
1.4.1
Sumbu
Sumbu dan
utama
atau
b)
merupakan
19
sebagai dan
dudukan lain-lain.
utama
Utama
pada
bubut
yang
plat
19
susunan
untuk
mesin
(Gambar
bubut
pembawa,
terpasang mengatur
yang
sumbu
atau
cekam
dapat
putaran
digesergeser
mesin
sesuai
kebutuhan
pembubutan.
Terlihat
pada
mesin (G),
(Gambar
bubut
yang
yang
dintara
serangkaian
susunan
tunggal
demikian
bertingkat
pengatur
gigi
dan
putaran
tunggal
untuk
putaran
lambat
tenaga
besar dapat
membubut untuk dibalik
dua
menggunakan maksud
membubut
dengan
arah
dengan
misalnya berlawanan
Dengan
berbeda-beda
apabila
tebal
menggunakan
Roda keping
yaitu
sesuai
dengan
listrik. cepat
pada
tipis
untuk
Arah (C), ulir
sudut
kerja
sedangkan
membubut
putaran
membubut
sumbu
putaran
dilakukan
pembalik
V)
dengan
(pengasaran).
untuk
(Pully
motor
sayatan
yaitu
tuas
ataupun
sebuah
biasanya
ganda
pemakananya
dengan
buah
macam
benda
kerja
diperlukan pahat.
4
cepat
bertingkat rata.
(F).
oleh
ada
Putaran
dan
atau
diputar
dihasilkan lambat.
dan
3
terdapat
diubah-ubah
(C)
saat
ini
sabuk
yang
tetap
pada
tetap
atau
utama
senter
kerja
pulley
putaran
dari
sebuah
kepala
V
sumbu
benda
roda
sabuk
(A),
terdiri
dalam
tersebut
kecepatan
lain
terpasang
dan
dengan
jenis
dudukan
Di
memperoleh
biasanya
yang
tempat
roda
berbeda
Putaran
mesin
roda
adalah
sedang
senter.
dapat
ini
yang dan
dua
diantara
handel/tuas
b)
sebagai
dihubungkan
kita
hubungan
19 ujungnya
berfungsi
pembubutan roda
tetap
sebuah
chuck
gigi
a
berfungsi
senter
adalah
sebuah
19
yang
kolet,
a)
roda
Spindle)
spindle
utama
(Gambar
terdapat
handel/tuas
main
sumbu
(cekam),
Terlihat
didalamnya
melalui
dengan
suatu
chuck
mesin
diamana
dikenal
(Main
atau mata
dengan putaran hal
ini untuk potong
eja Mesin (bed) Meja mesin bubut ( Gambar 20) berfungsi sebagai tempat dudukan kepala lepas, eretan, penyangga diam (steady rest) dan merupakan tumpuan gaya pemakanan waktu pembubutan. Bentuk alas ini bermacam-macam, ada yang datar dan ada yang salah satu atau kedua sisinya mempunyai ketinggian tertentu. Permukaannya halus dan rata sehingga gerakan kepala lepas dan lain-lain di atasnya lancar. Bila alas ini kotor atau rusak akan mengakibatkan jalannya eretan tidak lancar sehingga akan diperoleh hasil pembubutan yang tidak baik atau kurang presisi.
Eretan (carriage) Eretan (Gambar 21) 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 sesuai dengan posisi penyetelan d atas eretan melintang. Kegunaan eretan ini adalah untuk memberikan pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut kehendak operator yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda pemutarnya. Perlu diketahui bahwa semua eretan dapat dijalankan secara otomatis ataupun manual.
Kepala Lepas (tail stock) Kepala lepas sebagaimana (Gambar 22) digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada saat pembubutan, dudukan bor tangkai tirus dan cekam bor sebagai menjepit bor. Kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin, porosnya berlubang tirus sehingga memudahkan tangkai bor untuk dijepit. Tinggi kepala lepas sama dengan tinggi senter tetap. Kepala lepas ini terdiri dari terdapat dua bagian yaitu alas dan badan, yang diikat dengan 2 baut pengikat (A) yang terpasang pada kedua sisi alas kepala lepas sekaligus berfungsi untuk pengatur pergeseran badan kepala lepas untuk keperluan agar dudukan senter putar sepusat dengan senter tetap atau sumbu mesin, atau tidak sepusat yaitu pada waktu membubut tirus diantara dua senter. Selain roda pemutar (B), kepala lepas juga terdapat dua lagi lengan pengikat yang satu (C) dihubungkan dengan alas yang dipasang mur, dimana fungsinya untuk mengikat kepala lepas terhadap alas mesin agar tidak terjadi pergerakan kepala lepas dari kedudukannya. Sedangkan yang satunya (D) dipasang pada sisi tabung luncur/rumah senter putar, bila dikencangkan berfungsi agar tidak terjadi pergerakan longitudinal sewaktu membubut.
Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu Pembawa Tuas pengatur kecepatan (A) pada gambar 23, 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, alur, mengkartel dan pemotongan (cut off).
besarnya kecepatan setiap mesin berbeda-beda dan dapat dilihat pada plat tabel yang tertera pada mesin tersebut. Pelat tabel Pelat tabel (B) pada gambar 24, 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). Tabel ini sangat berguna untuk pedoman dalam pengerjaan sehingga dapat dipilih kecepatan yang sesuai dengan besar kecilnya diameter benda kerja atau menurut jenis pahat dan bahan yang dikerjakan Tuas pengubah pembalik transporter dan sumbu pembawa
Tuas pembalik putaran (C) pada gambar 24, digunakan untuk membalikkan arah putaran sumbu utama, hal ini diperlukan bilamana hendak melakukan pengerjaan penguliran, pengkartelan, ataupun membubut permukaan
Plat Tabel Kecepatan Sumbu Utama Plat tabel kecepatan sumbu utama (E) pada Gambar 25, menunjukkan angka-angka besaran kecepatan sumbu utama yang dapat dipilih sesuai dengan pekerjaan pembubutan.
Tuas-Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama Tuas pengatur kecepatan sumbu utama (Gambar 26) berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran mesin sesuai hasil dari perhitungan atau pembacaan dari tabel putaran.
Penjepit Pahat (Tools Post) Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang pahat, yang bentuknya ada beberapa macam diantaranya seperti ditunjukkan pada gambar 27. Jenis ini sangat praktis dan dapat menjepit pahat 4 (empat) buah sekaligus sehingga dalam suatu pengerjaan bila memerlukan 4 (empat) macam pahat dapat dipasang dan disetel sekaligus.
Eretan Atas Eretan atas sebagaimana gambar 28, berfungsi sebagai dudukan penjepit pahat yang sekaligus berfungsi untuk mengatur besaran majunya pahat pada proses pembubutan ulir, alur, tirus, champer (pingul) dan lain-lain yang ketelitiannya bisa mencapai 0,01 mm.
Eretan ini tidak dapat dijalankan secara otomatis, melainkan hanya dengan cara manual. Kedudukannya dapat diatur dengan memutarnya sampai posisi 360 , biasanya digunakan untuk °
membubut tirus dan pembubutan ulir dengan pemakanan menggunakan eretan atas.
Keran pendingin Keran pendingin digunakan untuk menyalurkan pendingin (collant) kepada benda kerja yang sedang dibubut dengan tujuan untuk mendinginkan pahat pada waktu penyayatan sehingga dapat menjagapahat tetap tajam dan panjang umurnya. Hasil bubutannyapun halus.
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. Transporter dan Sumbu pembawa Transporter atau poros transporter adalah poros berulir segi empat atau trapesium yang biasanya memiliki ki sar 6 mm, digunakan untuk membawa eretan pada waktu kerja otomatis, misalnya waktu membubut ulir, alur dan atau pekerjaan pembubutan lainnya. Sedangkan sumbu pembawa atau poros pembawa adalah poros yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung jalannya eretan.
Tuas Penghubung Tuas penghubung sebagaimana digunakan untuk menghubungkan roda gigi yang terdapat pada eretan dengan poros transpoter 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. 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.