BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Proses Pembubutan
Proses pemotongan dengan logam merupakan suatu proses yang digunakan untuk mengubah bentuk suatu produk dari logam komponen mesin dengan cara
memotong. Prinsip pemotongan logam dapat didefenisikan sebagai sebuah aksi dari alat potong yang dikontakkan dengan sebuah benda kerja untuk membuang
permukaan benda kerja tersebut dalam bentuk geram Yuliarman, 2008. Proses bubut merupakan satu diantara 7 tujuh jenis proses pemesinan yang
digunakan pada pemotongan logam. Dalam prosesnya digunakan mesin bubut yang memiliki
chuck
atau pencekam dan berputar pada sebuah sumbu, alat potong bergerak arah aksial terhadap benda kerja sehingga terjadi pemotongan dan
menghasilkan permukaan yang konsentris dengan sumbu putar benda kerja. Proses pembubutan biasanya digunakan untuk memproses benda kerja dengan
hasil atau bentuk penampang lingkaran atau benda kerja berbentuk silinder Fajar Kurniawan, 2008. Gambar 2.1 adalah skematis dari sebuah proses bubut dengan
N
adalah putaran poros utama,
f
adalah pemakanan, dan
a
adalah kedalaman potong.
Gambar 2.1 Proses Bubut Sumber : T. Gutowski, 2009
.
Universitas Sumatera Utara
Bagian-bagian serta penamaan nomenclature dari alat potong yang digunakan pada proses bubut dijelaskan pada gambar 2.2. Radius pahat potong
menghubungkan sisi dengan ujung pootong cutting edge dan berpengaruh terhadap umur pahat, gaya radial, dan permukaan akhir
a b
Gambar 2.2 Penamaan nomenclature pahat kanan
Ada tiga parameter utama yang mempengaruhi gaya potong, peningkatan panas, keausan, dan integritas permukaan benda yang dihasilkan. Ketiga
parameter itu adalah kecepatan potong
v
, pemakanan
f
, dan kedalaman potong
a
. Kecepatan potong adalah kecepatan keliling benda kerja dengan satuan mmin. Pemakanan adalah perpindahan atau jarak tempuh pahat tiap satu
putaran benda kerja mmrev. Kedalaman potong merupakan tebal material terbuang pada arah radial mm Bobby Umroh, 2010.
Menurut Rochim 1993, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih agar waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki. Hal ini dimaksudkan agar
produktivitas permesinan dapat optimal. Untuk itu perlu dipahami lima elemen dasar proses permesinan, 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, dan 5
kecepatan penghasilan geram : z cm
3
min
Universitas Sumatera Utara
Kelima elemen proses permesinan di atas dihitung berdasarkan dimensi benda kerja danatau pahat serta besaran dari mesin yang digunakan. Dikarenakan
besaran mesin pemotongan logam yang dapat diatur ada bermacam-macam dan bergantung pada jenis mesin pemotong, maka rumus yang digunakan untuk
menghitung setiap elemen proses permesinan dapat berlainan. Untuk proses bubut elemen dasarnya dapat diketahui dengan
memperhatikan gambar di bawah ini
Gambar 2.3 proses bubut Sumber : Rochim, 1993
Geometri benda kerja ; d
o
= diameter mula mm d
m
= diameter akhir mm
l
t
= panjang permesinan Pahat :
Kr = sudut potong utama o = sudut geram
Mesin bubut : a = kedalaman potong
a = mm
f = pemakanan mmputaran n = putaran poros utama rpm
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan besaran-besaran di atas, maka kondisi pemotongan dapat ditentukan sebagai berikut:
laju pemotongan
velocity of cut
2.1 dengan,
v = laju pemotongan mmin n = putaran spindle benda kerja rpm
d = diameter rata-rata mm yaitu
2.2 dimana:
d
o
= diameter mula benda kerja mm d
m
= diameter akhir benda kerja mm
laju pemakanan
feeding velocity
2.3 Dimana : V
f
= laju pemakanan mmmin f = pemakanan revmin
n = putaran spindle benda kerja rpm
Waktu pemotongan
cutting time
2.4 Dimana : t
c
= waktu pemotongan min l
t
= panjang permesinan mm V
f
= laju pemakanan mmmin
laju pembuangan geram
metal removal rate
Z = A.v 2.5
dengan, Z = laju pembuangan geram cm
3
min v = laju pemotongan mmin
A = Penampang geram sebelum terpotong mm
2
A = f.a 2.6
maka
Universitas Sumatera Utara
Z = f.a.v 2.7
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 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
= mm
2.8
Tebal geram sebelum terpotong h
h
= mm
2.9 Dengan demikian penampang geram sebelum terpotong adalah :
A = f.a = b.h
mm
2.10
2.2 Teori Orthogonal Merchant