MENGENAL MESIN BUBUT

PROSES MESIN BUBUT

Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagianbagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan Mesin Bubut. Prinsip dasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata :

• Dengan benda kerja yang berputar
• Dengan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point cutting tool)
• Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja (lihat Gambar 6.1 no. 1).

Proses bubut permukaan (surface turning, Gambar 6.1 no. 2) adalah proses bubut yang identik dengan
proses bubut rata, tetapi arah gerakan pemakanan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja. Proses bubut tirus (taper turning, Gambar 6.1 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 pengaturan (setting) pahatnya tetap dilakukan satu persatu. Gambar skematis Mesin Bubut dan bagian-bagiannya dijelaskan pada Gambar 6.2.

 

A. Parameter yang Dapat Diatur pada Mesin 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. 

Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations per minute, rpm). 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 6.3). Secara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kerja dikalikan dengan kecepatan putar atau :

 

 

Dengan demikian kecepatan potong ditentukan oleh diameter 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. 

Gerak makan, f (feed), adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali Gambar 6.4.), sehingga satuan f adalah 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 kehalusan permukaan yang dikehendaki.

 

Kedalaman potong a (depth of cut), adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong (lihat Gambar 6.4.). Ketika pahat memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang 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 6.1., 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 cutting), dan pembuatan alur (grooving/partingoff). Proses tersebut dilakukan di Mesin Bubut dengan bantuan/tambahan peralatan lain agar proses pemesinan bisa dilakukan (lihat Gambar 6.5.).

 

B. Geometri Pahat Bubut
Geometri/bentuk pahat bubut terutama tergantung pada material benda kerja dan material pahat. Terminologi standar ditunjukkan pada Gambar 6.6. 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 dibentuk dengan cara diasah menggunakan mesin gerinda pahat (Tool Grinder Machine). Sedangkan bila pahat tersebut adalah pahat sisipan (insert) yang dipasang pada tempat pahatnya, geometri pahat dapat dilihat pada Gambar 6.7. 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 6.8.

 

Pahat bubut di atas apabila digunakan untuk proses membubut biasanya dipasang pada pemegang pahat (tool holder). Pemegang pahat tersebut digunakan untuk memegang pahat dari HSS dengan ujung pahat diusahakan sependek mungkin agar tidak terjadi getaran pada waktu digunakan untuk membubut (lihat Gambar 6.9). Untuk pahat yang berbentuk sisipan (inserts), pahat tersebut dipasang pada tempat pahat yang sesuai, (lihat Gambar 6.10).

 

Bentuk dan pengkodean pahat sisipan serta pemegang pahatnya sudah distandarkan oleh ISO. Standar ISO untuk pahat sisipan dapat dilihat pada Lampiran, dan pengkodean pemegang pahat dapat dilihat juga pada Lampiran.

C. Perencanaan dan Perhitungan Proses Bubut
Elemen dasar proses bubut dapat dihitung/dianalisa dengan menggunakan rumus-rumus dan Gambar 6.11. berikut :

 

1) Kecepatan potong

  

2) Kecepatan makan

3) Waktu pemotongan

4) Kecepatan penghasilan beram

 

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.

SUMBER :  

Teknik pemesinan untuk SMK : WIidarto, B Sentot Wijanarko, Sutopo, Paryanto. Jakarta : Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Departemen Pendidikan Nasional. 2008.