commit to user
II-8
Gambar 2.5 Pemegang pahat HSS a pahat alur, b pahat dalam, c pahat rata kanan,
d pahat rata kiri, dan e pahat ulir
Sumber: www.ictpamekasan.net, 2010
2. Kunci chuck. Kunci ini digunakan untuk mengencangkan atau mengendurkan pencekam
saat hendak melakukan proses pembubutan.
2.2 GEOMETRI PAHAT BUBUT
Geometri atau bentuk pahat bubut terutama tergantung pada material benda kerja dan material pahat. Terminologi standar ditunjukkan pada gambar 2.6. Pahat
bubut bermata potong tunggal, sudut pahat yang paling pokok adalah sudut geram 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 Rochim, 1993.
Gambar 2.6 Geometri sudut pahat bubut HSS
Sumber: Rochim, 1993
commit to user
II-9 Beberapa geometri sudut pahat yang berpengaruh terhadap umur pakai dari
pahat, yaitu: 1. Sudut bebas o
rthogonal α
o
. Fungsi dari sudut bebas untuk mengurangi gesekan antara bidang utama pahat
dengan bidang transien dari benda kerja. Temperatur yang tinggi akibat gesekan akan dihindari agar keausan tepi flank wear tidak cepat terjadi.
Pemilihan dari harga sudut bebas ditentukan oleh jenis benda keja dan Kondisi pemotongan. Semakin besar gerak pemakanan maka gaya pemotongan yang
ditimbulkan semakin besar sehingga untuk memperkuat pahat diperlukan penampang β
o
yang besar, oleh sebab itu sudut bebas α
o
harus diperkecil bila sudut geram γ
o
tidak boleh di ubah Rochim, 1993. Pada umumnya untuk suatu harga gerak pemakanan tertentu ada harga optimum bagi sudut bebas
yang memberikan umur pahat tertinggi. Karena pengaruh deformasi akibat gaya makan yang tinggi, maka harga sudut bebas dapat diperkecil bila material
benda kerjanya sangat keras dan diperbesar bila benda kerja relatif lebih lunak. 2. Sudut geram o
rthogonal γ
o
. Sudut geram mempengaruhi proses pembentukan geram. Kecepatan potong
tertentu, sudut geram yang besar menurunkan rasio pemampatan tebal geram λ
h
yang mengakibatkan kenaikan sudut geser Φ. Sudut geser yang besar
menurunkan penampang bidang geser sehingga gaya pemotongan akan turun. Sudut geram γ
o
tidak boleh terlalu besar untuk menjaga kekuatan pahat serta memperlancar proses perambatan panas. Perambatan panas yang terhambat
menaikkan temperatur pahat, sehingga sehingga umur pahat akan turun. Ditinjau dari umur pahat maka ada harga sudut geram optimum yang
memberikan umur pahat tertinggi. Jenis material benda kerja juga berpengaruh terhadap pemilihan sudut geram. Material yang lunak dan ulet soft ductile
memerlukan sudut geram yang besar untuk mempermudah pembentukan geram, sebaliknya untuk material yang keras dan rapuh hard brittle
memerlukan sudut geram yang kecil atau negatif untuk memperkuat pahat Rochim, 1993.
commit to user
II-10 3. Sudut m
iring λ
s
. Sudut miring mempengaruhi arah aliran geram, bila sudut miring berharga nol
maka arah aliran geram tegak lurus mata potong. Aliran geram membuat sudut sebesar ρ
c
terhadap garis tegak lurus mata potong dan menurut stebler sudut miring aliran geram kurang lebih sama dengan sudut miring λ
s
. Adanya sudut miring maka panjang kontak antara pahat dengan benda kerja menjadi lebih
diperpanjang dan energi pemotongan spesifik E
sp
tidak akan berubah sampai sampai sudut miring mencapai 20º Rochim, 1993. Temperatur bidang kontak
mencapai harga minimum bila λ
s
berharga +5º untuk proses finishing dan -5º untuk proses roughing. Lebih memperkuat pahat serta menurunkan gaya kejut
impact dalam proses pembubutan dapat dipilih sudut miring sebesar -20º. 4. Sudut potong utama
κ
r
. Sudut potong utama mempunyai peran, yaitu:
a. Menentukan lebar dan tebal geram sebelum terpotong. b. Menentukan panjang mata potong yang aktif atau panjang kontak antara
geram dengan bidang pahat. c. Menentukan besarnya gaya radial F
x
. Kedalaman pemotongan tertentu dan kecepatan potong yang konstan, maka
dengan memperkecil sudut potong utama akan menurunkan tebal geram sebelum terpotong dan menaikkan lebar geram. Tebal geram yang kecil secara
langsung akan menurunkan temperatur pemotongan, sedangkan lebar geram yang besar akan mempercepat proses perambatan panas pada pahat sehingga
temperatur pahat akan relatif rendah dan umur pahat akan lebih tinggi
Rochim, 1993. Pemakaian sudut potong utama yang kecil tidak selalu
menguntungkan sebab menaikkan gaya radial F
x
. Gaya radial yang besar mungkin menyebabkan lenturan yang terlau besar ataupun getaran sehingga
menurunkan ketelitian geometri produk dan hasil pemotongan yang kasar. Oleh sebab itu sudut potong
utama κ
r
dapat diubah sampai mandapat harga yang optimum.
commit to user
II-11
Gambar 2.7 Resultan gaya yang ditimbulkan oleh sudut potong utama
Sumber: Rochim, 1993
5. Sudut potong bantu κ’
r
. Orientasi dari bidang potong bantu terhadap permukaan benda kerja yang telah
terpotong ditentukan sudut bantu κ’
r
dan sudut bebas minor. Apabila sudut bebas minor α’
o
cukup besar untuk mengurangi gesekan, pada prinsipnya sudut potong bantu κ’
r
dapat dipilih sekecil mungkin karena selain memperkuat ujung pahat maka kehalusan produk dapat dipertinggi Rochim, 1993.
Kendalanya adalah kekakuan sistem pemotongan benda kerja, metode pencekam benda kerja dan pahat serta mesin perkakas yang digunakan, karena
sudut potong bantu yang kecil akan mempertinggi gaya radial F
x
. Petunjuk yang digunakan sebagai acuan, sebagai berikut:
a. Sistem pemotongan yang kaku, κ’
r
= 5º sampai dengan. 10º. b. Sistem pem
otongan yang lemah, κ’r = 10º sampai dengan 20º. 6. Radius pojok r
ε
. Radius pojok berfungsi untuk memperkuat ujung pertemuan antara mata
potong utama S dengan mata potong minor S’ dan selain itu menentukan kehalusan hasil pemotongan. Semakin besar penampang geram maka pojok
pahat harus dipilih lebih kuat. Radius pojok yang besar akan memperbesar gaya radial F
x
.
commit to user
II-12 Tabel harga radius pojok yang dianjurkan sesuai kedalaman pemotongan yang
dipilih.
Tabel 2.1 Harga radius pojok Kedalaman pemakanan mm
r
ε
mm
s.d. 3 0.5 s.d. 0.8
3 s.d. 10 0.8 s.d. 1.5
10 s.d. 20 1.5 s.d. 2.0
Sumber: Rochim 1993
2.3 MATERIAL PAHAT
