BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Operasi Pembubutan
Proses pemotongan logam banyak ditemukan pada industri manufaktur, proses ini mampu menghasilkan komponen yang memiliki bentuk rumit dengan
tingkat akurasi yang tinggi. Prinsip pemotongan logam dapat diartikan sebagai sebuah proses dari sebuah alat potong yang bersentuhan dengan sebuah benda
kerja untuk membuang permukaan benda kerja tersebut dalam bentuk geram. Untuk melakukan proses pemotongan harus diperhitungkan kekuatan material
yang akan dipotong dengan kekuatan pahat yang akan digunakan. Pahat potong yang digunakan harus lebih keras dari material benda kerja juga harus
disesuaikan dengan kecepatan potong pada proses tersebut. Untuk kecepatan potong yang lebih tinggi dibutuhkan pahat potong yang lebih kuat.
Salah satu contoh proses pemotongan logam adalah proses bubut. Proses ini terjadi dengan cara alat potong bergerak translasi terhadap benda kerja yang
berputar bersama pencekam chuck, sehingga terjadi pemotongan logam dan menghasilkan geram. Gambar 2.1 adalah skematis dari sebuah proses bubut
dimana n adalah putaran poros utama, f adalah pemakanan, dan a adalah kedalaman potong. Pada proses bubut terdapat tiga parameter utama yang
berpengaruh terhadap gaya potong, peningkatan panas, keausan, dan kondisi permukaan benda kerja yang dihasilkan. Ketiga parameter itu adalah kecepatan
potong V, pemakanan f, dan kedalaman potong a. Kecepatan potong adalah kecepatan keliling benda kerja dengan satuan meter per menit mmin,
pemakanan adalah perpindahan atau jarak tempuh pahat tiap satu putaran benda kerja dengan satuan milimeter per putaran mmrev, dimana arah pemakanan
adalah sejajar poros spindel aksial, kedalaman potong adalah tebal material terbuang pada arah radial dengan satuan milimeter mm. Bagian-bagian serta
tatanama nomenclature dari alat potong yang digunakan pada proses bubut dijelaskan pada Gambar 2.2. Menurut Kalpakjian Schmid 2006, pahat kanan
adalah pahat yang bergerak dari kanan ke kiri seperti pada gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Skematis proses pembubutan Sumber: Kalpakjian Schmid, 2006
Gambar 2.2. Tatanama pahat kanan Sumber: Kalpakjian Schmid, 2006
Menurut Rochim 1993, setiap proses pemesinan terdapat lima elemen dasar yang perlu dipahami, yaitu :
1. Kecepatan potong cutting speed : V
mmin 2. Kecepatan makan feeding speed
: V
f
mmmin 3. Kedalaman potong depth of cut
: a mm
4. Waktu pemotongan cutting time : t
c
min 5. Laju pembuangan geram material removal rate : Z
cm
3
min Elemen dasar pada proses bubut dapat diketahui menggunakan rumus yang
dapat diturunkan berdasarkan gambar 2.3 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3. Proses bubut Sumber: Rochim, 1993
Benda Kerja ; d
o
= diameter awal mm
d
m
= diameter akhir mm
l
t
= panjang pemesinan mm
Pahat ;
k
r
= sudut potong utama γ
o
= sudut geram Mesin Bubut ; a = kedalaman potong
mm a =
2 d
d
m o
− mm
2.1 f = gerak makan
mmrev n = putaran poros utama rpm
Dengan diketahuinya besaran-besaran di atas sehingga kondisi pemotongan dapat diperoleh sebagai berikut :
1. Kecepatan potong
V = 1000
π.d.n mmin
2.2 dimana :
d = diameter rata-rata d =
2 d
d
m o
+
≈
d
o
mmin 2.3
Kecepatan potong maksimal yang diizinkan tergantung pada : a.
Bahan benda kerja, dimana makin tinggi kekuatan bahan, makin rendah kecepatan potong.
Universitas Sumatera Utara
b. Bahan pahat, dimana semakin tinggi kekerasan pahat, semakin tinggi
kecepatan potong. c.
Besar asutan, dimana semakin besar gerak makan, semakin rendah kecepatan potong.
d. Kedalaman potong, dimana semakin besar kedalaman potong, semakin
rendah kecepatan potong. 2.
Kecepatan pemakanan V
f
= f . n mmmin
2.4 3.
Waktu pemotongan t
c
=
f t
V l
min 2.5
4. Laju pembuangan geram Z = A . V
cm
3
min 2.6
A = f . a mm
2
2.7 maka,
Z = V . f . a cm
3
min 2.8
dimana, A = penampang geram sebelum terpotong
Sudut potong utama principal cutting edge angle
k
r
adalah sudut antara mata potong utama dengan laju pemakanan V
f
, besarnya sudut tersebut ditentukan oleh geometri pahat dan cara pemasangan pahat pada mesin bubut.
Untuk nilai pemakanan f dan kedalaman potong a yang tetap maka sudut ini akan mempengaruhi lebar pemotongan b dan tebal geram sebelum terpotong h
sebagai berikut : Lebar pemotongan
b =
r
sin a
κ mm 2.9
Tebal geram sebelum terpotong h =
r
sin f
κ mm 2.10
Dengan demikian penampang geram sebelum terpotong adalah : A
= f . a = b . h mm 2.11
2.2 Mesin Bubut CNC ET 242
Kategori