Laporan Praktikum Dan Mesin Bubut
BAB I
PENDAHULUAN
I.
Latar Belakang
Praktikum mesin bubut adalah praktikum teknik dasar yang harus
dikuasi dalam mengerjakan produk yang di buat dengan menggunakan
mesin bubut pada dunia teknik industri. Pekerjaan membubut yaitu
membuat konstruksi dengan menggunakan mesin bubut.
Persyaratan kualitas benda kerja terletak kepada pemahaman
seseorang dalam praktek menggunakan mesin bubut dan pelaksanaanya di
tempat kerja yang meliputi tingkat keterampilan dasar penguasaan mesin
bubut, tingkat kesulitan produk yang di buat, tingkat kepersisian hasil
karya. Praktikum ini dapat menerapkan k3 dalam bekerja serta dapat juga
menerapkan dasar-dasar pengukuran menggunakan jangka sorong,
micrometer sekrup, serta mistar baja.
II.
Maksud dan Tujuan
1. Mahasiswa dapat mengetahui langkah –langkah menggunakan mesin
bubut dengan baik dan benar.
2. Mahasiswa dapat mengenal mesin bubut dan cara kerjanya serta
beberapa alat bantu yang digunakan pada pembuatan khusus.
3. Mengenal beberapa jenis potong dan gaya-gaya yang terjadi pada saat
pemotongan.
4. Mempelajari macam-macam jenis pemotongan dan jenis ulir pada
pekerjaan bubut.
1
BAB II
LANDASAN TEORI
I.
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 di sampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh
klem berulir, putaran poros ulir tersebut di ubah menjadi gerak translasi
pada eratan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan
terjadi sayatan yang berbentuk ulir.
II.
Umum
Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk
memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses
pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar
benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara
translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari
benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat
disebut gerak umpan.
Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan
kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir
dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan
menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan
poros ulir.
Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi
keperluan pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi
penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah
gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai
kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir inci.
2
Gambar 2.1. Komponen Hasil Pembubutan
3
Gambar 2.2. Operasi Mesin Bubut
Perputaran mesin bubut berasal dari sebuah motor listrik yang
dipasang dibawah atau disamping mesin, kemudian motor tersebut
dihubungkan dengan motor utama (spindel) dengan sabuk (belt), karena
bila motor berputar poros tersebut juga berputar dan membawa benda
kerja ikut berputar, Untuk mengontrol kecepatan gerak putaran benda
kerja, digunakan belt atau susunan roda gigi. Tenaga dari motor selain
untuk menggerakkan poros utama dari kepala tetap (head stock) juga
digunakan untuk mengontrol gerak feed dari alat perkakas.
Ukuran dari mesin bubut diukur dari jarak tegak lurus dari garis
senter (center) dari kepala tetap sampai alas disebut tinggi senter yakni
sebagai ½ diameter benda kerja yang bisa dikerjakan sedangkan panjang
senter adalah jarak antara kepala tetap sampai kepala lepas (tail stock)
yang merupakan jarak terpanjang dari benda kerja yang bisa dibubut.
Sehingga yang menentukan besarnya sebuah mesin bubut adalah tinggi
senter dan panjang senter.
III.
Elemen Dasar Pemesinan
Benda dipegang oleh pencekam yang biasa di pasang diujung
poros utama (spindel). Dengan mengatur lengan pengatur yang terdapat
pada kepala diam, putaran poros utama (n) dapat dipilih. Harga putaran
poros utama umumnya dibuat bertingkat, dengan aturan yang telah
4
distandarkan, misalnya ..., 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400,
1600, 1800 dan 2000, ... rpm.
Untuk mesin bubut dengan putaran motor variable, ataupun dengan
system transmisi variable kecepatan putaran poros utama tidak lagi
bertingkat melainkan kontinyu.
Pahat dipasangkan pada kedudukan pahat (tool post) dan
kedalaman potong (a) diatur dengan menggeserkan peluncur silang
melalui roda pemutar (skala pada pemutar menunjukan selisih harga
diameter) dengan demikian kedalaman gerak transmisi bersama-sama
dengan kereta dan gerak makannya diatur dengan lengan pengatur pada
rumah roda gigi. Gerak makan (f) yang tersedia pada mesin bubut
bermacam-macam dan menurut tingkatan yang telah distandarkan,
misalnya : ...; 0,1; 0,112; 0,125; 0,14; 0,16; ...[mm/(r)].
Gambar 2.3. Proses Pembubutan
Elemen dasar dari proses bubut dapat diketahui atau dihitung
menggunakan rumus yang dapat diturunkan dengan memperhatikan
gambar proses pembubutan.
Elemen dasar dapat dihitung dengan rumus –rumus seperti berikut :
5
Gambar 2.4. Putaran Spindel
n : putaran spindle (rpm)
fn : pemakanan (mm)
ap: kedalaman pemotongan (mm)
perlu diperhatikan arah dari proses pengerjaan bila memulai perhitungan,
kenali dahulu proses apa yang terjadi apakah facing, atau proses
pemakanan ke arah spindle ataukah pembuatan groove. Bila perhitungan
untuk groove maka lebar dari pahat/cutting tool adalah kedalaman
pemotongan. sedangkan proses perhitungan untuk taper dapat didekati
dengan metode trapesium, metode yang lebih baik tentunya dengan
menghitung setiap pergerakan cutting tool.
1. Kecepatan Pemotongan
Dihitung dari putaran per menit terhadap diameter benda kerjanya,
sering juga disebut dengan kecepatan pada permukaan.
n = putaran benda kerja (rpm)
D = Diameter benda kerja (mm)
Vc = kecepatan pemotongan (m/menit)
6
2. Kecepatan Putaran Benda Kerja (RPM)
Dihitung dari jumlah putaran setiap menitnya, konstanta 1000 adalah
perubahan dari mm ke meter.
3. Kebutuhan Daya (Net Power)
perhitungan daya yang dibutuhkan (Pc) dalam kilowatt sebenarnya
dapat dicari secara analitis maupun secara empiris, umumnya
didapatkan dengan mengasumsikan besarnya daya adalah 80 % dari
daya motor, sedangkan proses perhitungan didapatkan dari
dengan kc adalah gaya potong spesifik, Kc dihitung dengan
dengan Y0 adalah sudut chip, dan hm adalah ketebalan chip(mm)
perhatikan
gambar
berikut,
bila
menggunakan
insert
untuk
pemotongan bubut, maka pemilihan parameter sedikit berbeda,
meskipun secara pengertian sama persis apa yang harus dihitung.
Gambar 2.5. Contoh Perhitungan Pada Spindel
7
4. Lama Waktu 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
Dm1 = diameter terbesar
Dm2=diameter terkecil, semua satuan dalam mm.
Gambar 2.6. Contoh Diameter Pada Benda Kerja
IV.
Jenis – Jenis Mesin Bubut
1. Secara Dimensinya
Jenis mesin bubut pada garis besarnya dilihat dari dimensinya dapat
diklasifikasikan menjadi 4 (empat kelompok) :
A. Mesin bubut ringan
Mesin bubut ini dimaksudkan untuk latihan dan pekerjaan ringan.
Bentuk peralatannya kecil dan sederhana. Dipergunakan untuk
mengerjakan benda-benda kerja yang berukuran kecil. Mesin ini
terbagi atas mesin bubut bangku dan model lantai, konstruksinya
8
merupakan gambaran mesin bubut bangku dan model lantai,
konstruksinya merupakan gambaran mesin bubut yang besar dan berat.
B. Mesin bubut sedang (medium lathe)
Konstruksi
mesin
ini
lebih
cermat
dan
dilengkapi
dengan
penggabungan peralatan khusus. Oleh karena itu mesin ini digunakan
untuk pekerjaan yang lebih banyak variasinya dan lebih teliti. Fungsi
utama adalah untuk menghasilkan atau memperbaiki perkakas secara
produksi.
C. Mesin bubut standar (Standard Lathe)
Mesin ini dibuat lebih berat, daya kudanya lebih besar daripada yang
dikerjakan mesin bubut ringan dan mesin ini merupakan standar dalam
pembuatan mesin-mesin bubut pada umumnya.
D. Mesin bubut meja panjang (Long Bed Lathe)
Mesin ini termasuk mesin bubut industri yang digunakan untuk
mengerjakan pekerjaan-pekerjaan panjang dan besar, bahan roda gigi
dan lainnya.
V.
Jenis – jenis pembubutan :
1. Pembubutan Tepi (Facing)
Pengerjaan benda kerja terhadap tepi penampangnya atau tegak lurus
terhadap sumbu benda kerja.
2. Pembubutan Silindris (Turning)
Pengerjaan benda kerja dilakukan sepanjang garis sumbunya. Baik
pengerjaan tepi maupun pengerjaan silindris posisi dari sisi potong
pahtnya harus terletak senter terhadap garis sumbu dan ini berlaku
untuk semua proses pemotongan pada mesin bubut.
9
Gambar 2.7. Operasi pembubutan : (a). Pahat mata tunggal dalam
operasi pembubutan (b). Memotong tepi.
3. Pembubutan Alur (Grooving)
Pembubutan yang di lakukan di antara dua permukaan.
4. Pembubutan Tirus (Chempering)
Adapun caranya sebagai berikut :
• Dengan memutar compound rest
• Dengan menggeser sumbu tail stock
• Dengan menggunakan taper attachment.
5. Pembubutan Ulir (Threading)
Bentuk ulir didapat dengan cara menggerinda pahat menjadi bentuk
yang sesuai dengan menggunakan referensi mal ulir (thread gauge).
Atau bisa juga menggunakan pahat tertentu ukurannya yang sudah di
jual di pasaran, biasanya untuk ulir-ulir standar.
10
Gambar 2.8. Proses Penguliran
6. Pembubutan Drilling
Membuat lubang awal pada benda kerja
7. Pembubutan Boring
Memperbesar lubang pada benda kerja.
8. Pembubutan Kartel (Knurling)
Membuat profil atau grif pegangan pada benda kerja seperti pada
pegangan tang,obeng agar tidak licin.
9. Pembubutan Reaming
Memperhalus lubang pada benda kerja. Hal ini dilakukan untuk hasil
pembubutan dalam atau pengeboran di atas mesin bubut. Pada
tingkatan tertentu dibutuhkan kehalusan sesuai ketentuan. Untuk
kegiatan tersebut dipergunakan alat Reamer. Benda berlubang yang
akan dihaluskan dikepit pada cekam kepala tetap, sementara reamer
dipasang pada hower dan dijepit di senter kepala lepas. Pada saat
proses penghalusan, posisi kepala lepas didekatkan sehingga reamer
11
dapat masuk ke lubang benda kerja. Selanjutnya, mesin dinyalakan dan
putaran reamer digerakkan memasuki lubang sehingga geriginya
bergesek dengan dinding lubang. Pada saat itulah terjadi proses
penghalusan dinding lubang.
VI.
Bagian – bagian Utama Mesin Bubut
Bagian-bagian utama dari mesin bubut adalah :
1. Alas/Landasan (Bed) Mesin
Yang di maksud alas mesin adalah kerangka utama mesin bubut, yang
diatas kerangka tersebut dan kepala lepas bertumpu serta bergerak,
adapun alur ala mesin (bed) berbentuk V; datar atau rata.
2. Kepala Tetap (Head Stock)
Dibagian sebelah kiri dari alas mesin bubut terdapat kepala tetap.
Didalam kepala tetap, spindel utama terpasang dalam bantalan,
fungsinya untuk memindahkan putaran ke benda kerja, spindle harus
terpasang kuat dan terbuat dari baja yang kuat, pada umumnya bagian
dalam spindel dibuat berlubang.
3. Kepala Lepas (Tail Stock)
Bagian dari mesin bubut yang letaknya disebelah kanan dari mesin
bubut, yang berfungsi untuk menopang benda kerja yang panjang.
Pada saat mengerjakan benda berukuran panjang, kemungkinan
bengkok sangat besar sehingga harus ditopang pada kedua ujung, yaitu
di kepala tetap dan kepala lepas ini.
4. Eretan
Eretan adalah alat yang digunakan untuk melakukan proses pemakanan
pada benda kerja dengan cara menggerakkan kekiri dan kekanan
12
sepanjang meja. Eretan utama akan bergerak sepanjang meja sambil
membawa eretan lintang dan eretan atas dan dudukan pahat.
VII.
Mekanik Percepatan
Poros pembuat ulir (leadscrew) hanya dipakai untuk membuat ulir,
dari kepala tetap, leadscrew ini digerakkan melalui kotak roda gigi (gear
box) apabila mur setegah (half nut)yang mencekam poros itu dihubungkan
oleh tuas penghubung maka poros berulir menggerakkan eretan dengan
arah memanjang.
a = Poros kecepatan (feed shaft)
b = Poros cacing (worm)
c = Susunan roda gigi (gear rack), Z₁ , Z₂, Z₃, Z₄ = roda gigi
d = Tuas penghubung (engagement lever)
L = Posisi gerakan memanjang
O = Posisi netral
P = Posisi gerakan melintang
Mekanisme pengunci digunakan bila mur setengah (half nut)
dihubungkan dengan poros percepatan (feed shaft) memanjang atau
melintang secara tidak tepat, berakibat rusaknya mekanisme, rusaknya
mekanisme dapat dicegah dengan memasang alat pengaman. Poros cacing
(b) menggerakkan roda gigi cacing (c) yang satu as dengan roda gigi Z₁,
jika lever (d) dipasang pada posisi
L maka roda gigi Z₂, akan
berhubungan dengan roda gigi Z₃ dan karena Z₄ satu as dengan Z₃ maka Z₄
akan berputar dan membawa landasan (apron) berjalan, bila lever (d)
berada diposisi P maka roda gigi Z₂ akan berhubungan dengan roda gigi
pada spindle sumbu poros berulir melintang (cross feed screw) sehingga
eretan melintang akan berjalan dengan otomatis.
Kotak mekanik penggerak membawa mekanisme yang mengubah
putaran dari poros percepatan menjadi gerakan memanjang dan melintang.
Putaran dari poros percepatan dapat diubah dengan memindahakan ban
13
mesin yang dapat disetel (drive key) oleh sebab itu kecepatan yang
dikehendaki dapat disetel dengan mudah.
Ekor tetap dari pembubut dapat disetel sepanjang bangku (bed)
dari pembubut untuk menampung panjang stok yang berbeda. Dilengkapi
dengan pusat yang dikeraskan, yang dapat digerakkan masuk dan keluar
oleh penyetel roda, dan dengan ulir pengencang didasarnya yang
digunakan untuk menyetel penyebarisan pusatnya untuk pembubutan tirus.
Sekerup pengarah adalah poros panjang yang diulir dengan baik,
terletak agak dibawah dan sejajar terhadap jalur bangku, memanjang dari
kepala tetap sampai ke ekor kepala tetap. Dihubungkan dengan roda gigi
kepada kepala tetap dengan cara sedemikian sehingga dapat diputar balik
dan dipasangkan pada rakitan kereta luncur selama operasi pemotongan.
Ulir pengarah hanya untuk memotong ulir saja dan harus dipisahkan kalau
tidak dipakai untuk mempertahankan ketepatannya. Tepat dibawah ulir
pengarah adalah batang hantaran yang menstransmisikan daya dari kotak
pengubah cepat untuk menggerakkan mekanisme apron untuk daya
hantaran melintang dan memanjang kalau diperlukan untuk megubah
kecepatan ulir pengarah atau batang hantaran dilakukan dalam kotak roda
gigi pengubah cepat yang terletak pada ujung kepala tetap dari pembubut.
Untuk itu hanya perlu menggerakkan tuas yang menjulur pada kotak toda
gigi.
Rakitan kereta luncur mencakup perletakan majemuk, sadel, pahat
dan apron. Karena mendukung dan memandu pahat pemotong, maka harus
kaku dan dikonstruksi dengan ketepatan tinggi. Tersedia dua hantaran
tangan untuk memandu pahat pada gerakan arah menyilang. Roda tangan
yang atas atau engkol tangan mengendalikan gerakkan dari perletakkan
majemuk dan arena perletakkannya dilengkapi dengan busur derajat
penyetel putaran, maka dapat ditempatkan dalam berbagai kedudukan
sudut untuk membuat tirus pendek. Roda tangan yang ketiga digunakkan
untuk menggerakan kereta luncur disepanjang landasan, biasanya untuk
menarik kembali ke kedudukan mula setelah ulir pengarah membawanya
sepanjang pemotongan. Bagian dari kereta luncur yang menjulur didepan
14
dari pembubut disebut apron, yaitu merupakan dinding ganda dicor yang
berisi kendali, roda gigi dan mekanisme lain untuk menghantar kereta
luncur dan peluncur menyilang dengan tangan atau daya. Pada permukaan
apron dipasangkan berbagai roda dan tuas kendali.
Alat – alat kelengkapan mesin bubut adalah :
a. Drive Plate
b. Face Plate
c. Independent Chuck
d. Universal Chuck
e. Collet Drawbar
f. Collet
g. Step Collet
h. Lathe Dog
i. Turning Tool Holder
j. Boring Bar
k. Cut of Tool
l. Knurling Tool
m. Support
n. Taper Attachement
VIII. Komponen Utama Mesin Bubut
Mesin bubut pada dasarnya terdiri dari beberapa komponen utama
antara lain: meja mesin, a headstock, a tailstock, a compound slide, across
slide, a toolpost, dan leadscrew dan lain-lain
15
Gambar 2.9. Komponen Pada Mesin Bubut:
1. Tail Stock; untuk memegang atau menyangga benda kerja pada
bagian ujung yang berseberangan dengan penceka (chuck) pada proses
pemesinan di mesin bubut.
2. Lead Crew; poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan
sejajar dengan bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap.
Dihubungkan dengan roda gigi pada kepala tetap dan putarannya bisa
dibalik. Dipasang ke pembawa (carriage) dan digunakan sebagai ulir
pengarah untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas kalau tidak dipakai.
3. Feedrod; terletak dibawah ulir pengarah yang berfungsi untuk
menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat (quick change box) untuk
menggerakkan
mekanisme
apron
dalam
arah
melintang
atau
memanjang.
4. Carriage; terdiri dari tempat eretan, dudukan pahat dan apron.
Konstruksinya kuat karena harus menyangga dan mengarahkan pahat
pemotong. Dilengkapi dengan dua cross slide untuk mengarahkan
pahat dalam arah melintang. Spindle yang atas mengendalikan gerakan
dudukan pahat dan spindle atas untuk menggerakkan pembawa
sepanjang landasan.
16
5. Tool Post; digunakan sebagai tempat dudukan pahat bubut, dengan
menggunakan pemegang pahat.
6. Head Stock; yaitu tempat terletaknya transmisi gerak pada mesin
bubut yang mengatur putaran yang dibutuhkan pada proses
pembubutan.
IX.
Alat Bantu Pada Mesin Bubut
Alat bantu pada mesin bubut adalah :
1. Pahat Bubut
Untuk setiapa pengerjaan pembubutan di perlukan pahat yang tepat,
misalnya untuk pengerjaan kasar (roughing), halus (finishing),
pwermukaan (facing), bor, ulir dan lain-lain. Pahat-pahat yang umum
dipakai, biasanya sudah dibuat standard, antara lain :
a. Pengerjaan Kasar
Dalam pengerjaan kasar pahat-pahat harus memakan material
dalam waktu singkat, karenanya pahat harus berbentuk tegap dan
mantap. Permukaan dapat berbentuk lurus atau lengkung. Dilihat
dari kedudukan pemotongannya, pahat ini dibedakan menjadi pahat
kanan dan kiri.
b. Pengerjaan Halus
Pengerjaan ini untuk menghasilkan permukaan yang rata. Untuk itu
dapat dipakai pahat lurus dengan tepi potong yang bulat. Atau
pahat hidung persegi. Setelah diasah, tepi potong pahat harus
diolesi dengan minyak/oli untuk penambah kerataan benda kerja
yang akan dihasilkan. Permukaan yang rata berguna untuk
mengurangi gesekan-gesekan dengan bagian yang bergerak.
c. Pengerjaan Permukaan
Untuk pengerjaan permukaan dan untuk mengilangkan sudut-sudut
yang tajam dapat dipergunakan pahat sisi. Tepi potong sekunder
17
pahat ini menyebabkan geram tidak dapat keluar dengan bebas,
karenanya pahat ini harus digerakkan dengan arah dari pusat ke
arah luar benda kerja. Pahat sisi ini dapat dibagi dua yaitu, pahat
sisi kiri dan pahat sisi kanan.
d. Pengerjaan Bentuk-bentuk Khusus
Untuk pengerjaan bentuk-bentuk tertentu yang sudah distandarkan,
dapat dipakai pahat dengan bentuk tepi potong yang sesuai dengan
hasil yang diinginkan misalnya pahat potong, pahat ulir, pahat bor,
dan lain-lain.
Gambar 2.10. Pahat Bubut
2. Senter
Senter adalah alat yang terbuat dari baja yang dikeraskan dan
digunakan untuk memikul benda kerja yang akan di bubut.
18
Gambar 2.11. Senter pada Mesin Bubut
3. Pembawa dan Pelat Pembawa
Pembawa adalah alat yang berfungsi membawa benda kerja untuk ikut
berputar sewaktu membubut, alat ini terbuat dari baja tuang dan
mempunyai baut ikat, benda kerja yang akan di bubut dimasukan
bagian ujungnya pada lubang pembawa kemudian dijepit dengan baut
tadi, bentuk alat ini ada yang berujung lurus dan ada yang berujung
bengkok dan pemakaiannya tergantung dari bentuk pelat pembawa
mesin bubut.
Gambar 2.12. Pelat Pembawa
4. Cakra Penjepit (Pelat Genggam)
Cakra penjepit/pelat genggam/ cekam ada dua macam yaitu, cekam
yang mempunyai rahang 4 buah (biasanya tidak otomatis, diputar satu
19
persatu) yang berfungsi untuk menjepit benda kerja yang berbentuk
segi empat, tidak teratur, bulat atau penjepitan benda kerja tidak harus
di tengah-tengah, pada cekam ini terdapat garis-garis melingkar yang
gunanya untuk memudahkan atau mempercepat pengaturan letak
benda kerja ditengah-tengah sehingga titik tengahnya segaris dengan
garis senter mesin. Sedangkan cekam berahang 3 yang memutar
sendiri secara otomatis. Alat ini berbentuk bundar dan mempunyai
rahang untuk penjepit benda kerja. Pada jenis cekam 3 rahang dapat
bergerak otomatis atau memusat sendiri jika salah satu kuncinya di
putar. Cekam ini khusus untuk membubut atau menjepit benda bulat
atau bersegi 3; 6; 9 yang sama sisi.
Gambar 2.13. Cakra penjepit 3 rahang dan 4 rahang
5. Kollet atau Tang Penjepit
Untuk menjepit benda kerja yang sudah halus dan bulat (karena
diameternya kecil sehingga sulit untuk dijepit oleh cekam atau
pembawa) maka digunaka kollet (collet) atau tang penjepit dinamakan
juga tanduk penambat. Bentuknya bulat panjang, lehernya tirus dan
berlubang, ujungnya berulir dan kepalanya. Di belah menjadi tiga
bagian dan ukurannya bermacam-macam.
20
6. Penyangga tetap dan Penyangga Jalan
Penyangga tetap adalah alat yang digunakan untuk menyokong atau
menunjang benda kerja yang dibubut jika bagian yang dibubut itu
panjang. Penyangga jalan berfungsi sama, hanya tetapi perbedaannnya
bahwa penyangga jalan pemasanggannya pada eratan dan ikut
bergerak sepanjang jalannya pahat pada alas mesin. Kerja penyangga
jalan adalah menahan benda kerja agar tidak melengkung dan tidak
bergetar karena adanya tekanan pahat yang menyayat.
7. Poros Bantu (Mandrel)
Untuk membubut bagian luar benda kerja yang pendek dan berlubang
dipergunakan poros bantu untuk menyangga agar benda kerja tersebut
dapat dikerjakan tanpa banyak pengaturan atau penyetelan. Poros
bantu ini berupa batang bulat yang dipasang/dimasukan kedalam
lubang benda kerja. Bentuknya tirus atau lurus dan bagian ujungnya
ada yang berulir dan ada pula yang tidak.
Gambar 2.14. Poros bantu pada mesin bubut
8. Kartel
Kartel adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat alur-alur atau
gerigian kecil pada benda kerja, benda yang dibuat alur-alur ini
dimaksudkan agar tidak licin dan terdapat pada batang penarik atau
pemutar yang dipegang oleh tangan. Alat ini terdiri dari tangkai dan
21
sepanjang gigi, gigi tersebut terpasang pada bagian muka tangkai, dan
dibuat dari baja yang dikeraskan, hasil pengkartelan ini ada yang lurus
atau serong (belah ketupat), ukuran kehalusan alurnya atau giginya
didalam banyak alut tiap inci adalah kartel kasar. Sebelum di kartel
benda kerja harus dibubut halus dengan ukuran ± 0,5 mm lebih kecil
dari ukuran seharusnya, dimana selisih ukuran ini akan sama besarnya
dengan pengembagan bagian yang dikertel itu sehingga bila benda
kerja telah dikartel akan berukuran sesuai dengan yang dikehendaki.
9. Pendingin Pahat
Cairan khusus digunakan untuk mengurangi panas dan pahat pada
waktu operasi. Gunanya adalah untuk menaikkan umur dari pahat.
Pendingin yang digunakan ada kalanya air dicampur dengan sabun
ditambah sedikit soda ada baiknya digunakan cairan yang dinamakan
soluble oil (minyak yang dilarut dalam air), yaitu campuran antara
emulsol (semacam pelumas yang larut dalam air ± 10 % dengan air.
Ketentuan-ketentuan didalam pendingianan:
a. Banyak zat cair yang digunakan dalam pembubutan. Misal 10
1/mm
b. Cairan itu harus mengenai dahulu geram yang keluar dari benda,
karena pada geram terjadi panas yang lebih besar.
c. Mulai pendinginan begitu mulai membubut, jangan ditunggu dulu
karena dapat menyebabkan keretakan pada pahat.
22
BAB III
PEMBUBUTAN DAN LANGKAH KERJA
1. Rumus kecepatan potong
Dihitung dari putaran per menit terhadap diameter benda kerjanya, sering
juga disebut dengan kecepatan pada permukaan.
n = putaran benda kerja (rpm)
D = Diameter benda kerja (mm)
Vc = kecepatan pemotongan (m/menit)
2. Rumus kecepatan putaran spindle
Dihitung dari jumlah putaran setiap menitnya, konstanta 1000 adalah
perubahan dari mm ke meter.
n= Putaran mesin bubut (Rpm)
Vc = Kecepatan potong dalam meter/menit (m/menit)
Dm = diameter benda kerja (mm)
23
3. Jenis-jenis mata pahat
Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dari kanan ke kiri adalah:
1. Pahat alur lebar
2. Pahat pinggul kiri
3. Pahat sisi kiri
4. Pahat ulir segitiga
5. Pahat alur segitiga (kanan – kiri)
6. Pahat alur
7. Pahat ulir segitiga kanan
8. Pahat sisi/ permukaan kanan (lebih besar)
9. Pahat sisi/permukaan kanan
10. Pahat pinggul/champer kanan
11. Paha sisi kanan
Pahat Rata Kanan Pahat; bubut rata kanan memiliki sudut baji 80
derajat dan sudut-sudut bebas lainnya. pada umumnya digunakan utk
pembubutan rata memanjang yang pemakanannya di mulai dari kiri ke
arah kanan mendekati posisi cekam.
Pahat Rata Kiri; Pahat bubut rata kiri memiliki sudut baji 55 derajat.
Pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yg
pemakanannya di mulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala
lepas.
Pahat Muka; Pahat bubut muka memiliki sudut baji 550, pada umumnya
digunakan utk pembubutan rata permukaan benda kerja yg pemekanannya
24
dapat dimulai dari luar benda kerja ke arah mendekati titik senter ke arah
luar benda kerja tergantung arah putaran mesinnya.
Pahat Bubut Ulir; Pahat bubut ulir memiliki sudut puncak tergantung
dari jenis ulir yg akan dibuat. Sudut puncak 55 derajat utk membuat ulir
jenis whitwort. Sedangkan utk pembubutan ulir jenis metrik, sudut puncak
pahat ulirnya dibuat 60 derajat.
Pahat Luar; Prosesnya adalah benda kerja yg akan dibubut akan bergerak
berputar. Sedangkan, pahatnya bergerak memanjang, melintang, atau
menyudut tergantung pada hsil pembubutan yg diinginkan.
Pahat Dalam; Pada jenis ini digunakan utk membuat bagian dalam atau
memperbesar lubang yg sebelunya telah dikerjakan dengan mata bor.
Bentuknya juga bermacam-macam, dapat berupa pahat potong, pahat ulir
dan ada yg diikat pada tangkai pahat.
4. Rumus kemiringan tirus
Tirus adalah adanya perbedaan diameter pada benda kerja yang
membentuk garis lurus dan segaris.
Rumus :
tg α = D − d
2l
Dimana :
D = Diameter besar bagian tirus (mm)
d = diameter kecil bagian tirus (mm)
l = panjang bagian tirus (mm)
25
BAB IV
KESIMPULAN
Praktikum mesin bubut adalah praktikum teknik dasar yang harus
dikuasi dalam mengerjakan produk yang di buat dengan menggunakan
mesin bubut pada dunia teknik industri. Pekerjaan membubut yaitu
membuat konstruksi dengan menggunakan mesin bubut.
Persyaratan kualitas benda kerja terletak kepada pemahaman
seseorang dalam praktek menggunakan mesin bubut dan pelaksanaanya di
tempat kerja yang meliputi tingkat keterampilan dasar penguasaan mesin
bubut, tingkat kesulitan produk yang di buat, tingkat kepersisian hasil
karya. Praktikum ini dapat menerapkan k3 dalam bekerja serta dapat juga
menerapkan dasar-dasar pengukuran menggunakan jangka sorong,
micrometer sekrup, serta mistar baja.
Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk
memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses
pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar
benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara
translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari
benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat
disebut gerak umpan.
Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan
kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir
dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan
menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan
poros ulir.
Perputaran mesin bubut berasal dari sebuah motor listrik yang
dipasang dibawah atau disamping mesin, kemudian motor tersebut
dihubungkan dengan motor utama (spindel) dengan sabuk (belt), karena
bila motor berputar poros tersebut juga berputar dan membawa benda
26
kerja ikut berputar, Untuk mengontrol kecepatan gerak putaran benda
kerja, digunakan belt atau susunan roda gigi. Tenaga dari motor selain
untuk menggerakkan poros utama dari kepala tetap (head stock) juga
digunakan untuk mengontrol gerak feed dari alat perkakas.
Ukuran dari mesin bubut diukur dari jarak tegak lurus dari garis
senter (center) dari kepala tetap sampai alas disebut tinggi senter yakni
sebagai ½ diameter benda kerja yang bisa dikerjakan sedangkan panjang
senter adalah jarak antara kepala tetap sampai kepala lepas (tail stock)
yang merupakan jarak terpanjang dari benda kerja yang bisa dibubut.
27
DAFTAR PUSTAKA
Mulyanto, Tri. 2013. Proses Manufaktur I (Foundry, Forming and joining)
Edisi 2. Penerbit Universitas Pancasila. Jakarta
http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_bubut
http://pemesinan-bubut.blogspot.com/
http://sholikhin.staff.uii.ac.id/?p=6
http://mansurspk.blogspot.com/2013/10/jenis-dan-bentukpahat-mesin-bubut-cnc.html
28
PENDAHULUAN
I.
Latar Belakang
Praktikum mesin bubut adalah praktikum teknik dasar yang harus
dikuasi dalam mengerjakan produk yang di buat dengan menggunakan
mesin bubut pada dunia teknik industri. Pekerjaan membubut yaitu
membuat konstruksi dengan menggunakan mesin bubut.
Persyaratan kualitas benda kerja terletak kepada pemahaman
seseorang dalam praktek menggunakan mesin bubut dan pelaksanaanya di
tempat kerja yang meliputi tingkat keterampilan dasar penguasaan mesin
bubut, tingkat kesulitan produk yang di buat, tingkat kepersisian hasil
karya. Praktikum ini dapat menerapkan k3 dalam bekerja serta dapat juga
menerapkan dasar-dasar pengukuran menggunakan jangka sorong,
micrometer sekrup, serta mistar baja.
II.
Maksud dan Tujuan
1. Mahasiswa dapat mengetahui langkah –langkah menggunakan mesin
bubut dengan baik dan benar.
2. Mahasiswa dapat mengenal mesin bubut dan cara kerjanya serta
beberapa alat bantu yang digunakan pada pembuatan khusus.
3. Mengenal beberapa jenis potong dan gaya-gaya yang terjadi pada saat
pemotongan.
4. Mempelajari macam-macam jenis pemotongan dan jenis ulir pada
pekerjaan bubut.
1
BAB II
LANDASAN TEORI
I.
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 di sampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh
klem berulir, putaran poros ulir tersebut di ubah menjadi gerak translasi
pada eratan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan
terjadi sayatan yang berbentuk ulir.
II.
Umum
Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk
memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses
pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar
benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara
translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari
benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat
disebut gerak umpan.
Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan
kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir
dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan
menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan
poros ulir.
Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi
keperluan pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi
penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah
gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai
kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir inci.
2
Gambar 2.1. Komponen Hasil Pembubutan
3
Gambar 2.2. Operasi Mesin Bubut
Perputaran mesin bubut berasal dari sebuah motor listrik yang
dipasang dibawah atau disamping mesin, kemudian motor tersebut
dihubungkan dengan motor utama (spindel) dengan sabuk (belt), karena
bila motor berputar poros tersebut juga berputar dan membawa benda
kerja ikut berputar, Untuk mengontrol kecepatan gerak putaran benda
kerja, digunakan belt atau susunan roda gigi. Tenaga dari motor selain
untuk menggerakkan poros utama dari kepala tetap (head stock) juga
digunakan untuk mengontrol gerak feed dari alat perkakas.
Ukuran dari mesin bubut diukur dari jarak tegak lurus dari garis
senter (center) dari kepala tetap sampai alas disebut tinggi senter yakni
sebagai ½ diameter benda kerja yang bisa dikerjakan sedangkan panjang
senter adalah jarak antara kepala tetap sampai kepala lepas (tail stock)
yang merupakan jarak terpanjang dari benda kerja yang bisa dibubut.
Sehingga yang menentukan besarnya sebuah mesin bubut adalah tinggi
senter dan panjang senter.
III.
Elemen Dasar Pemesinan
Benda dipegang oleh pencekam yang biasa di pasang diujung
poros utama (spindel). Dengan mengatur lengan pengatur yang terdapat
pada kepala diam, putaran poros utama (n) dapat dipilih. Harga putaran
poros utama umumnya dibuat bertingkat, dengan aturan yang telah
4
distandarkan, misalnya ..., 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400,
1600, 1800 dan 2000, ... rpm.
Untuk mesin bubut dengan putaran motor variable, ataupun dengan
system transmisi variable kecepatan putaran poros utama tidak lagi
bertingkat melainkan kontinyu.
Pahat dipasangkan pada kedudukan pahat (tool post) dan
kedalaman potong (a) diatur dengan menggeserkan peluncur silang
melalui roda pemutar (skala pada pemutar menunjukan selisih harga
diameter) dengan demikian kedalaman gerak transmisi bersama-sama
dengan kereta dan gerak makannya diatur dengan lengan pengatur pada
rumah roda gigi. Gerak makan (f) yang tersedia pada mesin bubut
bermacam-macam dan menurut tingkatan yang telah distandarkan,
misalnya : ...; 0,1; 0,112; 0,125; 0,14; 0,16; ...[mm/(r)].
Gambar 2.3. Proses Pembubutan
Elemen dasar dari proses bubut dapat diketahui atau dihitung
menggunakan rumus yang dapat diturunkan dengan memperhatikan
gambar proses pembubutan.
Elemen dasar dapat dihitung dengan rumus –rumus seperti berikut :
5
Gambar 2.4. Putaran Spindel
n : putaran spindle (rpm)
fn : pemakanan (mm)
ap: kedalaman pemotongan (mm)
perlu diperhatikan arah dari proses pengerjaan bila memulai perhitungan,
kenali dahulu proses apa yang terjadi apakah facing, atau proses
pemakanan ke arah spindle ataukah pembuatan groove. Bila perhitungan
untuk groove maka lebar dari pahat/cutting tool adalah kedalaman
pemotongan. sedangkan proses perhitungan untuk taper dapat didekati
dengan metode trapesium, metode yang lebih baik tentunya dengan
menghitung setiap pergerakan cutting tool.
1. Kecepatan Pemotongan
Dihitung dari putaran per menit terhadap diameter benda kerjanya,
sering juga disebut dengan kecepatan pada permukaan.
n = putaran benda kerja (rpm)
D = Diameter benda kerja (mm)
Vc = kecepatan pemotongan (m/menit)
6
2. Kecepatan Putaran Benda Kerja (RPM)
Dihitung dari jumlah putaran setiap menitnya, konstanta 1000 adalah
perubahan dari mm ke meter.
3. Kebutuhan Daya (Net Power)
perhitungan daya yang dibutuhkan (Pc) dalam kilowatt sebenarnya
dapat dicari secara analitis maupun secara empiris, umumnya
didapatkan dengan mengasumsikan besarnya daya adalah 80 % dari
daya motor, sedangkan proses perhitungan didapatkan dari
dengan kc adalah gaya potong spesifik, Kc dihitung dengan
dengan Y0 adalah sudut chip, dan hm adalah ketebalan chip(mm)
perhatikan
gambar
berikut,
bila
menggunakan
insert
untuk
pemotongan bubut, maka pemilihan parameter sedikit berbeda,
meskipun secara pengertian sama persis apa yang harus dihitung.
Gambar 2.5. Contoh Perhitungan Pada Spindel
7
4. Lama Waktu 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
Dm1 = diameter terbesar
Dm2=diameter terkecil, semua satuan dalam mm.
Gambar 2.6. Contoh Diameter Pada Benda Kerja
IV.
Jenis – Jenis Mesin Bubut
1. Secara Dimensinya
Jenis mesin bubut pada garis besarnya dilihat dari dimensinya dapat
diklasifikasikan menjadi 4 (empat kelompok) :
A. Mesin bubut ringan
Mesin bubut ini dimaksudkan untuk latihan dan pekerjaan ringan.
Bentuk peralatannya kecil dan sederhana. Dipergunakan untuk
mengerjakan benda-benda kerja yang berukuran kecil. Mesin ini
terbagi atas mesin bubut bangku dan model lantai, konstruksinya
8
merupakan gambaran mesin bubut bangku dan model lantai,
konstruksinya merupakan gambaran mesin bubut yang besar dan berat.
B. Mesin bubut sedang (medium lathe)
Konstruksi
mesin
ini
lebih
cermat
dan
dilengkapi
dengan
penggabungan peralatan khusus. Oleh karena itu mesin ini digunakan
untuk pekerjaan yang lebih banyak variasinya dan lebih teliti. Fungsi
utama adalah untuk menghasilkan atau memperbaiki perkakas secara
produksi.
C. Mesin bubut standar (Standard Lathe)
Mesin ini dibuat lebih berat, daya kudanya lebih besar daripada yang
dikerjakan mesin bubut ringan dan mesin ini merupakan standar dalam
pembuatan mesin-mesin bubut pada umumnya.
D. Mesin bubut meja panjang (Long Bed Lathe)
Mesin ini termasuk mesin bubut industri yang digunakan untuk
mengerjakan pekerjaan-pekerjaan panjang dan besar, bahan roda gigi
dan lainnya.
V.
Jenis – jenis pembubutan :
1. Pembubutan Tepi (Facing)
Pengerjaan benda kerja terhadap tepi penampangnya atau tegak lurus
terhadap sumbu benda kerja.
2. Pembubutan Silindris (Turning)
Pengerjaan benda kerja dilakukan sepanjang garis sumbunya. Baik
pengerjaan tepi maupun pengerjaan silindris posisi dari sisi potong
pahtnya harus terletak senter terhadap garis sumbu dan ini berlaku
untuk semua proses pemotongan pada mesin bubut.
9
Gambar 2.7. Operasi pembubutan : (a). Pahat mata tunggal dalam
operasi pembubutan (b). Memotong tepi.
3. Pembubutan Alur (Grooving)
Pembubutan yang di lakukan di antara dua permukaan.
4. Pembubutan Tirus (Chempering)
Adapun caranya sebagai berikut :
• Dengan memutar compound rest
• Dengan menggeser sumbu tail stock
• Dengan menggunakan taper attachment.
5. Pembubutan Ulir (Threading)
Bentuk ulir didapat dengan cara menggerinda pahat menjadi bentuk
yang sesuai dengan menggunakan referensi mal ulir (thread gauge).
Atau bisa juga menggunakan pahat tertentu ukurannya yang sudah di
jual di pasaran, biasanya untuk ulir-ulir standar.
10
Gambar 2.8. Proses Penguliran
6. Pembubutan Drilling
Membuat lubang awal pada benda kerja
7. Pembubutan Boring
Memperbesar lubang pada benda kerja.
8. Pembubutan Kartel (Knurling)
Membuat profil atau grif pegangan pada benda kerja seperti pada
pegangan tang,obeng agar tidak licin.
9. Pembubutan Reaming
Memperhalus lubang pada benda kerja. Hal ini dilakukan untuk hasil
pembubutan dalam atau pengeboran di atas mesin bubut. Pada
tingkatan tertentu dibutuhkan kehalusan sesuai ketentuan. Untuk
kegiatan tersebut dipergunakan alat Reamer. Benda berlubang yang
akan dihaluskan dikepit pada cekam kepala tetap, sementara reamer
dipasang pada hower dan dijepit di senter kepala lepas. Pada saat
proses penghalusan, posisi kepala lepas didekatkan sehingga reamer
11
dapat masuk ke lubang benda kerja. Selanjutnya, mesin dinyalakan dan
putaran reamer digerakkan memasuki lubang sehingga geriginya
bergesek dengan dinding lubang. Pada saat itulah terjadi proses
penghalusan dinding lubang.
VI.
Bagian – bagian Utama Mesin Bubut
Bagian-bagian utama dari mesin bubut adalah :
1. Alas/Landasan (Bed) Mesin
Yang di maksud alas mesin adalah kerangka utama mesin bubut, yang
diatas kerangka tersebut dan kepala lepas bertumpu serta bergerak,
adapun alur ala mesin (bed) berbentuk V; datar atau rata.
2. Kepala Tetap (Head Stock)
Dibagian sebelah kiri dari alas mesin bubut terdapat kepala tetap.
Didalam kepala tetap, spindel utama terpasang dalam bantalan,
fungsinya untuk memindahkan putaran ke benda kerja, spindle harus
terpasang kuat dan terbuat dari baja yang kuat, pada umumnya bagian
dalam spindel dibuat berlubang.
3. Kepala Lepas (Tail Stock)
Bagian dari mesin bubut yang letaknya disebelah kanan dari mesin
bubut, yang berfungsi untuk menopang benda kerja yang panjang.
Pada saat mengerjakan benda berukuran panjang, kemungkinan
bengkok sangat besar sehingga harus ditopang pada kedua ujung, yaitu
di kepala tetap dan kepala lepas ini.
4. Eretan
Eretan adalah alat yang digunakan untuk melakukan proses pemakanan
pada benda kerja dengan cara menggerakkan kekiri dan kekanan
12
sepanjang meja. Eretan utama akan bergerak sepanjang meja sambil
membawa eretan lintang dan eretan atas dan dudukan pahat.
VII.
Mekanik Percepatan
Poros pembuat ulir (leadscrew) hanya dipakai untuk membuat ulir,
dari kepala tetap, leadscrew ini digerakkan melalui kotak roda gigi (gear
box) apabila mur setegah (half nut)yang mencekam poros itu dihubungkan
oleh tuas penghubung maka poros berulir menggerakkan eretan dengan
arah memanjang.
a = Poros kecepatan (feed shaft)
b = Poros cacing (worm)
c = Susunan roda gigi (gear rack), Z₁ , Z₂, Z₃, Z₄ = roda gigi
d = Tuas penghubung (engagement lever)
L = Posisi gerakan memanjang
O = Posisi netral
P = Posisi gerakan melintang
Mekanisme pengunci digunakan bila mur setengah (half nut)
dihubungkan dengan poros percepatan (feed shaft) memanjang atau
melintang secara tidak tepat, berakibat rusaknya mekanisme, rusaknya
mekanisme dapat dicegah dengan memasang alat pengaman. Poros cacing
(b) menggerakkan roda gigi cacing (c) yang satu as dengan roda gigi Z₁,
jika lever (d) dipasang pada posisi
L maka roda gigi Z₂, akan
berhubungan dengan roda gigi Z₃ dan karena Z₄ satu as dengan Z₃ maka Z₄
akan berputar dan membawa landasan (apron) berjalan, bila lever (d)
berada diposisi P maka roda gigi Z₂ akan berhubungan dengan roda gigi
pada spindle sumbu poros berulir melintang (cross feed screw) sehingga
eretan melintang akan berjalan dengan otomatis.
Kotak mekanik penggerak membawa mekanisme yang mengubah
putaran dari poros percepatan menjadi gerakan memanjang dan melintang.
Putaran dari poros percepatan dapat diubah dengan memindahakan ban
13
mesin yang dapat disetel (drive key) oleh sebab itu kecepatan yang
dikehendaki dapat disetel dengan mudah.
Ekor tetap dari pembubut dapat disetel sepanjang bangku (bed)
dari pembubut untuk menampung panjang stok yang berbeda. Dilengkapi
dengan pusat yang dikeraskan, yang dapat digerakkan masuk dan keluar
oleh penyetel roda, dan dengan ulir pengencang didasarnya yang
digunakan untuk menyetel penyebarisan pusatnya untuk pembubutan tirus.
Sekerup pengarah adalah poros panjang yang diulir dengan baik,
terletak agak dibawah dan sejajar terhadap jalur bangku, memanjang dari
kepala tetap sampai ke ekor kepala tetap. Dihubungkan dengan roda gigi
kepada kepala tetap dengan cara sedemikian sehingga dapat diputar balik
dan dipasangkan pada rakitan kereta luncur selama operasi pemotongan.
Ulir pengarah hanya untuk memotong ulir saja dan harus dipisahkan kalau
tidak dipakai untuk mempertahankan ketepatannya. Tepat dibawah ulir
pengarah adalah batang hantaran yang menstransmisikan daya dari kotak
pengubah cepat untuk menggerakkan mekanisme apron untuk daya
hantaran melintang dan memanjang kalau diperlukan untuk megubah
kecepatan ulir pengarah atau batang hantaran dilakukan dalam kotak roda
gigi pengubah cepat yang terletak pada ujung kepala tetap dari pembubut.
Untuk itu hanya perlu menggerakkan tuas yang menjulur pada kotak toda
gigi.
Rakitan kereta luncur mencakup perletakan majemuk, sadel, pahat
dan apron. Karena mendukung dan memandu pahat pemotong, maka harus
kaku dan dikonstruksi dengan ketepatan tinggi. Tersedia dua hantaran
tangan untuk memandu pahat pada gerakan arah menyilang. Roda tangan
yang atas atau engkol tangan mengendalikan gerakkan dari perletakkan
majemuk dan arena perletakkannya dilengkapi dengan busur derajat
penyetel putaran, maka dapat ditempatkan dalam berbagai kedudukan
sudut untuk membuat tirus pendek. Roda tangan yang ketiga digunakkan
untuk menggerakan kereta luncur disepanjang landasan, biasanya untuk
menarik kembali ke kedudukan mula setelah ulir pengarah membawanya
sepanjang pemotongan. Bagian dari kereta luncur yang menjulur didepan
14
dari pembubut disebut apron, yaitu merupakan dinding ganda dicor yang
berisi kendali, roda gigi dan mekanisme lain untuk menghantar kereta
luncur dan peluncur menyilang dengan tangan atau daya. Pada permukaan
apron dipasangkan berbagai roda dan tuas kendali.
Alat – alat kelengkapan mesin bubut adalah :
a. Drive Plate
b. Face Plate
c. Independent Chuck
d. Universal Chuck
e. Collet Drawbar
f. Collet
g. Step Collet
h. Lathe Dog
i. Turning Tool Holder
j. Boring Bar
k. Cut of Tool
l. Knurling Tool
m. Support
n. Taper Attachement
VIII. Komponen Utama Mesin Bubut
Mesin bubut pada dasarnya terdiri dari beberapa komponen utama
antara lain: meja mesin, a headstock, a tailstock, a compound slide, across
slide, a toolpost, dan leadscrew dan lain-lain
15
Gambar 2.9. Komponen Pada Mesin Bubut:
1. Tail Stock; untuk memegang atau menyangga benda kerja pada
bagian ujung yang berseberangan dengan penceka (chuck) pada proses
pemesinan di mesin bubut.
2. Lead Crew; poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan
sejajar dengan bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap.
Dihubungkan dengan roda gigi pada kepala tetap dan putarannya bisa
dibalik. Dipasang ke pembawa (carriage) dan digunakan sebagai ulir
pengarah untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas kalau tidak dipakai.
3. Feedrod; terletak dibawah ulir pengarah yang berfungsi untuk
menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat (quick change box) untuk
menggerakkan
mekanisme
apron
dalam
arah
melintang
atau
memanjang.
4. Carriage; terdiri dari tempat eretan, dudukan pahat dan apron.
Konstruksinya kuat karena harus menyangga dan mengarahkan pahat
pemotong. Dilengkapi dengan dua cross slide untuk mengarahkan
pahat dalam arah melintang. Spindle yang atas mengendalikan gerakan
dudukan pahat dan spindle atas untuk menggerakkan pembawa
sepanjang landasan.
16
5. Tool Post; digunakan sebagai tempat dudukan pahat bubut, dengan
menggunakan pemegang pahat.
6. Head Stock; yaitu tempat terletaknya transmisi gerak pada mesin
bubut yang mengatur putaran yang dibutuhkan pada proses
pembubutan.
IX.
Alat Bantu Pada Mesin Bubut
Alat bantu pada mesin bubut adalah :
1. Pahat Bubut
Untuk setiapa pengerjaan pembubutan di perlukan pahat yang tepat,
misalnya untuk pengerjaan kasar (roughing), halus (finishing),
pwermukaan (facing), bor, ulir dan lain-lain. Pahat-pahat yang umum
dipakai, biasanya sudah dibuat standard, antara lain :
a. Pengerjaan Kasar
Dalam pengerjaan kasar pahat-pahat harus memakan material
dalam waktu singkat, karenanya pahat harus berbentuk tegap dan
mantap. Permukaan dapat berbentuk lurus atau lengkung. Dilihat
dari kedudukan pemotongannya, pahat ini dibedakan menjadi pahat
kanan dan kiri.
b. Pengerjaan Halus
Pengerjaan ini untuk menghasilkan permukaan yang rata. Untuk itu
dapat dipakai pahat lurus dengan tepi potong yang bulat. Atau
pahat hidung persegi. Setelah diasah, tepi potong pahat harus
diolesi dengan minyak/oli untuk penambah kerataan benda kerja
yang akan dihasilkan. Permukaan yang rata berguna untuk
mengurangi gesekan-gesekan dengan bagian yang bergerak.
c. Pengerjaan Permukaan
Untuk pengerjaan permukaan dan untuk mengilangkan sudut-sudut
yang tajam dapat dipergunakan pahat sisi. Tepi potong sekunder
17
pahat ini menyebabkan geram tidak dapat keluar dengan bebas,
karenanya pahat ini harus digerakkan dengan arah dari pusat ke
arah luar benda kerja. Pahat sisi ini dapat dibagi dua yaitu, pahat
sisi kiri dan pahat sisi kanan.
d. Pengerjaan Bentuk-bentuk Khusus
Untuk pengerjaan bentuk-bentuk tertentu yang sudah distandarkan,
dapat dipakai pahat dengan bentuk tepi potong yang sesuai dengan
hasil yang diinginkan misalnya pahat potong, pahat ulir, pahat bor,
dan lain-lain.
Gambar 2.10. Pahat Bubut
2. Senter
Senter adalah alat yang terbuat dari baja yang dikeraskan dan
digunakan untuk memikul benda kerja yang akan di bubut.
18
Gambar 2.11. Senter pada Mesin Bubut
3. Pembawa dan Pelat Pembawa
Pembawa adalah alat yang berfungsi membawa benda kerja untuk ikut
berputar sewaktu membubut, alat ini terbuat dari baja tuang dan
mempunyai baut ikat, benda kerja yang akan di bubut dimasukan
bagian ujungnya pada lubang pembawa kemudian dijepit dengan baut
tadi, bentuk alat ini ada yang berujung lurus dan ada yang berujung
bengkok dan pemakaiannya tergantung dari bentuk pelat pembawa
mesin bubut.
Gambar 2.12. Pelat Pembawa
4. Cakra Penjepit (Pelat Genggam)
Cakra penjepit/pelat genggam/ cekam ada dua macam yaitu, cekam
yang mempunyai rahang 4 buah (biasanya tidak otomatis, diputar satu
19
persatu) yang berfungsi untuk menjepit benda kerja yang berbentuk
segi empat, tidak teratur, bulat atau penjepitan benda kerja tidak harus
di tengah-tengah, pada cekam ini terdapat garis-garis melingkar yang
gunanya untuk memudahkan atau mempercepat pengaturan letak
benda kerja ditengah-tengah sehingga titik tengahnya segaris dengan
garis senter mesin. Sedangkan cekam berahang 3 yang memutar
sendiri secara otomatis. Alat ini berbentuk bundar dan mempunyai
rahang untuk penjepit benda kerja. Pada jenis cekam 3 rahang dapat
bergerak otomatis atau memusat sendiri jika salah satu kuncinya di
putar. Cekam ini khusus untuk membubut atau menjepit benda bulat
atau bersegi 3; 6; 9 yang sama sisi.
Gambar 2.13. Cakra penjepit 3 rahang dan 4 rahang
5. Kollet atau Tang Penjepit
Untuk menjepit benda kerja yang sudah halus dan bulat (karena
diameternya kecil sehingga sulit untuk dijepit oleh cekam atau
pembawa) maka digunaka kollet (collet) atau tang penjepit dinamakan
juga tanduk penambat. Bentuknya bulat panjang, lehernya tirus dan
berlubang, ujungnya berulir dan kepalanya. Di belah menjadi tiga
bagian dan ukurannya bermacam-macam.
20
6. Penyangga tetap dan Penyangga Jalan
Penyangga tetap adalah alat yang digunakan untuk menyokong atau
menunjang benda kerja yang dibubut jika bagian yang dibubut itu
panjang. Penyangga jalan berfungsi sama, hanya tetapi perbedaannnya
bahwa penyangga jalan pemasanggannya pada eratan dan ikut
bergerak sepanjang jalannya pahat pada alas mesin. Kerja penyangga
jalan adalah menahan benda kerja agar tidak melengkung dan tidak
bergetar karena adanya tekanan pahat yang menyayat.
7. Poros Bantu (Mandrel)
Untuk membubut bagian luar benda kerja yang pendek dan berlubang
dipergunakan poros bantu untuk menyangga agar benda kerja tersebut
dapat dikerjakan tanpa banyak pengaturan atau penyetelan. Poros
bantu ini berupa batang bulat yang dipasang/dimasukan kedalam
lubang benda kerja. Bentuknya tirus atau lurus dan bagian ujungnya
ada yang berulir dan ada pula yang tidak.
Gambar 2.14. Poros bantu pada mesin bubut
8. Kartel
Kartel adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat alur-alur atau
gerigian kecil pada benda kerja, benda yang dibuat alur-alur ini
dimaksudkan agar tidak licin dan terdapat pada batang penarik atau
pemutar yang dipegang oleh tangan. Alat ini terdiri dari tangkai dan
21
sepanjang gigi, gigi tersebut terpasang pada bagian muka tangkai, dan
dibuat dari baja yang dikeraskan, hasil pengkartelan ini ada yang lurus
atau serong (belah ketupat), ukuran kehalusan alurnya atau giginya
didalam banyak alut tiap inci adalah kartel kasar. Sebelum di kartel
benda kerja harus dibubut halus dengan ukuran ± 0,5 mm lebih kecil
dari ukuran seharusnya, dimana selisih ukuran ini akan sama besarnya
dengan pengembagan bagian yang dikertel itu sehingga bila benda
kerja telah dikartel akan berukuran sesuai dengan yang dikehendaki.
9. Pendingin Pahat
Cairan khusus digunakan untuk mengurangi panas dan pahat pada
waktu operasi. Gunanya adalah untuk menaikkan umur dari pahat.
Pendingin yang digunakan ada kalanya air dicampur dengan sabun
ditambah sedikit soda ada baiknya digunakan cairan yang dinamakan
soluble oil (minyak yang dilarut dalam air), yaitu campuran antara
emulsol (semacam pelumas yang larut dalam air ± 10 % dengan air.
Ketentuan-ketentuan didalam pendingianan:
a. Banyak zat cair yang digunakan dalam pembubutan. Misal 10
1/mm
b. Cairan itu harus mengenai dahulu geram yang keluar dari benda,
karena pada geram terjadi panas yang lebih besar.
c. Mulai pendinginan begitu mulai membubut, jangan ditunggu dulu
karena dapat menyebabkan keretakan pada pahat.
22
BAB III
PEMBUBUTAN DAN LANGKAH KERJA
1. Rumus kecepatan potong
Dihitung dari putaran per menit terhadap diameter benda kerjanya, sering
juga disebut dengan kecepatan pada permukaan.
n = putaran benda kerja (rpm)
D = Diameter benda kerja (mm)
Vc = kecepatan pemotongan (m/menit)
2. Rumus kecepatan putaran spindle
Dihitung dari jumlah putaran setiap menitnya, konstanta 1000 adalah
perubahan dari mm ke meter.
n= Putaran mesin bubut (Rpm)
Vc = Kecepatan potong dalam meter/menit (m/menit)
Dm = diameter benda kerja (mm)
23
3. Jenis-jenis mata pahat
Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dari kanan ke kiri adalah:
1. Pahat alur lebar
2. Pahat pinggul kiri
3. Pahat sisi kiri
4. Pahat ulir segitiga
5. Pahat alur segitiga (kanan – kiri)
6. Pahat alur
7. Pahat ulir segitiga kanan
8. Pahat sisi/ permukaan kanan (lebih besar)
9. Pahat sisi/permukaan kanan
10. Pahat pinggul/champer kanan
11. Paha sisi kanan
Pahat Rata Kanan Pahat; bubut rata kanan memiliki sudut baji 80
derajat dan sudut-sudut bebas lainnya. pada umumnya digunakan utk
pembubutan rata memanjang yang pemakanannya di mulai dari kiri ke
arah kanan mendekati posisi cekam.
Pahat Rata Kiri; Pahat bubut rata kiri memiliki sudut baji 55 derajat.
Pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yg
pemakanannya di mulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala
lepas.
Pahat Muka; Pahat bubut muka memiliki sudut baji 550, pada umumnya
digunakan utk pembubutan rata permukaan benda kerja yg pemekanannya
24
dapat dimulai dari luar benda kerja ke arah mendekati titik senter ke arah
luar benda kerja tergantung arah putaran mesinnya.
Pahat Bubut Ulir; Pahat bubut ulir memiliki sudut puncak tergantung
dari jenis ulir yg akan dibuat. Sudut puncak 55 derajat utk membuat ulir
jenis whitwort. Sedangkan utk pembubutan ulir jenis metrik, sudut puncak
pahat ulirnya dibuat 60 derajat.
Pahat Luar; Prosesnya adalah benda kerja yg akan dibubut akan bergerak
berputar. Sedangkan, pahatnya bergerak memanjang, melintang, atau
menyudut tergantung pada hsil pembubutan yg diinginkan.
Pahat Dalam; Pada jenis ini digunakan utk membuat bagian dalam atau
memperbesar lubang yg sebelunya telah dikerjakan dengan mata bor.
Bentuknya juga bermacam-macam, dapat berupa pahat potong, pahat ulir
dan ada yg diikat pada tangkai pahat.
4. Rumus kemiringan tirus
Tirus adalah adanya perbedaan diameter pada benda kerja yang
membentuk garis lurus dan segaris.
Rumus :
tg α = D − d
2l
Dimana :
D = Diameter besar bagian tirus (mm)
d = diameter kecil bagian tirus (mm)
l = panjang bagian tirus (mm)
25
BAB IV
KESIMPULAN
Praktikum mesin bubut adalah praktikum teknik dasar yang harus
dikuasi dalam mengerjakan produk yang di buat dengan menggunakan
mesin bubut pada dunia teknik industri. Pekerjaan membubut yaitu
membuat konstruksi dengan menggunakan mesin bubut.
Persyaratan kualitas benda kerja terletak kepada pemahaman
seseorang dalam praktek menggunakan mesin bubut dan pelaksanaanya di
tempat kerja yang meliputi tingkat keterampilan dasar penguasaan mesin
bubut, tingkat kesulitan produk yang di buat, tingkat kepersisian hasil
karya. Praktikum ini dapat menerapkan k3 dalam bekerja serta dapat juga
menerapkan dasar-dasar pengukuran menggunakan jangka sorong,
micrometer sekrup, serta mistar baja.
Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk
memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses
pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar
benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara
translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari
benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat
disebut gerak umpan.
Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan
kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir
dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan
menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan
poros ulir.
Perputaran mesin bubut berasal dari sebuah motor listrik yang
dipasang dibawah atau disamping mesin, kemudian motor tersebut
dihubungkan dengan motor utama (spindel) dengan sabuk (belt), karena
bila motor berputar poros tersebut juga berputar dan membawa benda
26
kerja ikut berputar, Untuk mengontrol kecepatan gerak putaran benda
kerja, digunakan belt atau susunan roda gigi. Tenaga dari motor selain
untuk menggerakkan poros utama dari kepala tetap (head stock) juga
digunakan untuk mengontrol gerak feed dari alat perkakas.
Ukuran dari mesin bubut diukur dari jarak tegak lurus dari garis
senter (center) dari kepala tetap sampai alas disebut tinggi senter yakni
sebagai ½ diameter benda kerja yang bisa dikerjakan sedangkan panjang
senter adalah jarak antara kepala tetap sampai kepala lepas (tail stock)
yang merupakan jarak terpanjang dari benda kerja yang bisa dibubut.
27
DAFTAR PUSTAKA
Mulyanto, Tri. 2013. Proses Manufaktur I (Foundry, Forming and joining)
Edisi 2. Penerbit Universitas Pancasila. Jakarta
http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_bubut
http://pemesinan-bubut.blogspot.com/
http://sholikhin.staff.uii.ac.id/?p=6
http://mansurspk.blogspot.com/2013/10/jenis-dan-bentukpahat-mesin-bubut-cnc.html
28