MESIN BUBUT

BAB II

MESIN BUBUT

2.1       Pengertian Mesin Bubut

Mesin bubut merupakan salah satu jenis mesin perkakas. Prinsip kerja pada proses turning atau lebih dikenal dengan proses bubut adalah proses penghilangan bagian dari benda kerja untuk memperoleh bentuk tertentu. Di sini benda kerja akan diputar atau rotasi dengan kecepatan tertentu bersamaan dengan dilakukannya proses pemakanan oleh 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 (feeding) (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

Gambar 2.1Proses pembubutan

Mesin bubut mencakup segala mesin perkakas yang memproduksi bentuk silindris. Jenis yang paling tua dan paling umum adalah pembubut (lathe) yang melepas bahan dengan memutar benda kerja terhadap pemotong mata tunggal. Suku cadang di mesin harus dapat dipegang diantara kedua pusatnya, dipasangkan pada plat muka didukung pada pencekam rahang atau dipegang pada pencekam yang ditarik ke dalam atau leher (collet)

(http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com).

2.2       Komponen Utama Mesin Bubut

Mesin bubut pada dasarnya terdiri dari beberapa komponen utama antara lain yaitu meja mesin, headstock, tailstock, compound slide, across slide, toolpost, dan leadscrew dan lain-lain. Pada gambar 2.2 berikut ini diperlihatkan nama-nama bagian atau komponen yang umum dari mesin bubut: (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

Gambar 2.2 Komponen Utama Mesin Bubut

Bagian-bagian mesin bubut berserta fungsinya berdasarkan Gambar 2.2 diantaranya yaitu:

1.        Tailstock

       Tailstock berfungsi untuk memegang atau menyangga benda kerja pada bagian ujung yang berseberangan dengan Chuck (pencekam) pada proses pemesinan di mesin bubut.

2.        Lead crew

Lead crew adalah 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

       Feedrod yang 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. Digunakan untuk kedudukan tool holder, bisa juga untuk proses pembuatan tirus.

4.        Carriage

       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.

5.        Toolpost

Toolpost digunakan sebagai tempat dudukan pahat bubut dengan menggunakan pemegang pahat.

6.        Head stock

       Head stock yaitu tempat terletaknya transmisi gerak pada mesin bubut yang mengatur putaran yang dibutuhkan pada proses pembubutan. Digunakan untuk kedudukan cekam, bisa juga untuk perlengkapan-perlengkapan lain misalnya centre tetap (dead centre), face plate, collet dan lain-lain.

7.      Kepala lepas (tail stock)

Digunakan untuk menempatkan centre jalan (live centre), untuk menyangga benda kerja yang panjang, untuk kedudukan chuck bor (drill chuck), untuk kedudukan reamer, bisa juga untuk proses pembuatan tirus (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

2.3       Dimensi dan Jenis-Jenis Mesin Bubut

Dimensi atau ukuran mesin bubut biasanya dinyatakan dalam diameter benda kerja yang dapat dikerjakan pada mesin tersebut. misalnya sebuah mesin bubut ukuran 400 mm mempunyai arti mesin bisa mengerjakan benda kerja sampai diameter 400 mm. Ukuran kedua yang diperlukan dari sebuah mesin bubut adalah panjang benda kerja. Beberapa pabrik menyatakan dalam panjang maksimum benda kerja diantara kedua pusat mesin bubut, sedangkan sebagian pabrik lain menyatakan dalam panjang bangku. Beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan variasi dalam desainnya tersebut tergantung cara pengoparasiannya dan jenis produksi atau jenis benda kerja. Dilihat cara pengoperasian mesin bubut dibagi menjadi dua jenis yaitu mesin bubut manual dan mesin bubut otomatis (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

Mesin bubut manual adalah mesin bubut yang proses pengoperasiannya secara manual dilakukan oleh manusia secara langsung, sedangkan mesin bubut otomatis adalah mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis memotong benda kerja dan mundur setelah proses diselesaikan, dimana semua pegerakan sudah diatur atau diprogram secara otomatis dengan mengunakan komputer. Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan tool magazine sehingga sejumlah alat potong dapat diletakan dimesin secara berurutan dengan hanya sedikit pengawasan dari operator. Mesin bubut otomatis ini lebih dikenal dengan sebutan CNC (Computer Numerical Control), Lathe Machine ( mesin bubut dengan sistem komputer kontrol numerik), seperti pada gambar berikut:

a.       Mesin bubut manual                                                  b. Mesin bubut CNC

Gambar 2.3 Jenis Mesin Bubut

                                                 (http://pemesinan-bubut.blogspot.com)

Jenis-jenis mesin bubut dibagi ke dalam lima jenis berdasarkan kemampuan pengerjaannya. Adapun kelima jenis mesin bubut tersebut yaitu:

1.      Mesin Bubut Ringan

Mesin ini bentuknya kecil dan sederhana, digunakan untuk mengerjakan benda-benda yang kecil pula. Biasanya diletakkan diatas meja kerja. Contoh mesin bubut simonet.

2.      Mesin Bubut Sedang

Konstruksi mesin bubut ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan perlengkapan yang khusus. Mesin ini digunakan untuk pengerjaan yang membutuhkan ketelitian tinggi.

3.      Mesin Bubut Standar

Mesin ini mempunyai power yang lebih besar dan digunakan untuk pengerjaan pembubutan yang memerlukan ketelitian tinggi dengan benda kerja yang cukup besar. Contoh Cholcester Master dan Kerry.

4.      Mesin Bubut Revolver

Mesin ini khusus untuk memproduksi benda kerja yang ukurannya sama dan dalam jumlah yang banyak atau untuk pengerjaan awal. Contohnya yaitu mesin bubut Kapstan.

5.      Mesin Bubut Beralas Panjang

Mesin bubut ini termasuk mesin bubut industri berat yang banyak digunakan pada benda kerja yang besar dan panjang. Misalnya poros-poros kapal dan poros transmisi (http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com/mesin-bubut).

2.4       Gerakan-Gerakan Dalam Membubut

Gerakan-gerakan yang ada dalam proses pembubutan dibagi ke dalam 3 bagian prinsip pengerjaan. Adapun ketiga bagian gerakan dari prinsip pengerjaan mesin bubut adalah sebagai berikut:

1.        Gerakan berputar benda kerja pada sumbunya disebut cutting motion, main motion, artinya putaran utama. Cutting speed atau kecepatan potong merupakan gerakan untuk mengurangi benda kerja dengan pahat.

2.        Pahat yang bergerak maju secara teratur, akan menghasilkan chip (geram, serpih, tatal). Gerakan tadi disebut feed motion.

3.        Bila pahat dipasang dengan dalam pemotongan (depth of cutting), pahat dimajukan ke arah melintang sampai kedalaman pemotongan yang dikehendaki. Gerakan ini disebut adjusting motion

(http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com).

2.5       Operasi Pada Bubut

Prinsip kerja mesin bubut adalah benda kerja yang berputar, sedangkan pisau bubut bergerak memanjang dan melintang. Berdasarkan kerja ini dihasilkan sayatan dan benda kerja yang umumnya simetris. Operasi pada mesin bubut dikerjakan beraneka ragam. Proses pengerjaan pada mesin bubut diantaranya yaitupembubutan, pengeboran, pengerjaan tepi, penguliran, pembubutan tirus, penggurdian, dan meluaskan lubang (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

Gambar 2.4 Operasi Pada Bubut

Operasi pada Pembubutan Silindris dilakukan dengan benda disangga diantara kedua pusatnya. Pembubutan silindris ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

 

Gambar 2.5 Operasi pembubutan

            (http://pemesinan-bubut.blogspot.com/)

Operasi pada A menunjukan operasai pahat mata tunggal dalam operasi pembubutan. Sementara operasi pada B menunjukan operasi memotong tepi.

Pengerjaan tepi adalah apabila permukaan harus dipotong pada pembubut. Benda kerja biasanya dipegang pada plat muka atau dalam pencekam. Hal ini bisa juga pengerjaan tepi dilakukan dengan benda kerja diantara kedua pusatnya. Karena pemotongan tegak lurus terhadap sumbu putaran maka kereta luncur harus dikunci pada bangku pembubut untuk mencegah gerakan aksial (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

            Operasi lain pada mesin bubut yaitu pembuatan tirus. Terdapat beberapa standar ketirusan dalam praktek komersial. Penggolongan standar ketirusan yang umum digunakan sebagai berikut:

a.       Tirus Morse, banyak digunakan untuk tangkai gurdi, leher, dan pusat pembubut. Ketirusannya adalah 0,0502 mm/mm (5,02%).

b.      Tirus Brown dan Sharp, terutama digunakan dalam memfrais spindel mesin 0,0417 mm/mm (4,166%).

c.       Tirus Jarno dan Reed, digunakan oleh beberapa pabrik pembubut dan perlengkapan penggurdi kecil. Semua sistem mempunyai ketirusan 0.05 mm/mm (5,000%), tetapi diameternya berbeda.

d.      Pena tirus digunakan sebagai pengunci. Ketirusannya 0,0208 mm/mm (2,083%) (http://pemesinan-bubut.blogspot.com).

Operasi pemotongan ulir juga dapat dilakukan dalam pengoperasian mesin bubut. Biasanya pembuatan ulir dengan mesin bubut dilakukan apabila hanya sedikit ulir yang harus dibuat atau dibuat bentuk khusus. Bentuk ulir didapatkan dengan menggerinda pahat menjadi bentuk yang sesuai dengan menggunakan gage atau plat pola. Gambar 2.6. memperlihatkan sebuah pahat untuk memotong ulir -V 60 derajat dan gage yang digunakan untuk memeriksa sudut pahat. Gage ini disebut gage senter sebab juga bisa digunakan sebagai gage penyenter mesin bubut. Pemotong berbentuk khusus bisa juga digunakan untuk memotong ulir.

Gambar 2.6 Gambar Memotong Ulir

2.6       Pahat Bubut

            Pahat bubut digunakan untuk mengurangi benda kerja. Pahat ini terbuat dari unalloyed tool steel, alloy tool steel, cemented carbide, diamond tips, ceramic cutting material. Umurnya tergantung dari jenis bahan dasar pahat, bentuk sisi potong, dan pengasahannya. Sifat-sifat dasar pahat bubut yaitu keras, ulet, tahan panas, dan tahan lama (http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com)

Macam-macam pahat bubut untuk setiap jenis pengerjaan diperlukan pahat yang tepat. Oleh sebab itu, harus dipilih pahat roughing, finishing, boring, thread cutting, dan sebagainya. Kebanyakan pahat bubut sudah distandarisasikan. Adapun penjelasan dari macam-macam pahat tersebut adalah sebagai berikut:

a.         Pahat finishing (finishing tool).

Permukaan yang halus dari benda kerja akan diperoleh jika menggunakan pahat finishing. Untuk keperluan ini dipergunakan pahat finishing titik dengan sisi potong bulat dan pahat finishing datar dengan sisi potong rata. Setelah digerinda, sisi potong pahat finishing harus digosok dengan oil stone secara hati-hati, kalau tidak permukaan benda kerja tidak akan halus.

b.        Perawatan pahat bubut

Pahat bubut harus disimpan sedemikian rupa sehingga sisi potongnya tidak mudah rusak. Sisi potong yang tumpul menyebabkan getaran yang besar, sehingga menyebabkan panas dan permukaan yang kasar. Oleh sebab itu, janganlah menunggu sampai sisi potong tumpul.

c.         Pahat roughing (roughing tool)

Selama pengerjaan kasar, pahat harus memotong benda dalam waktu sesingkat mungkin. Oleh sebab itu pahat ini harus dibuat kuat. Bentuknya dapat lurus atau bengkok (http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com).

Pemasangan pahat bubut dilakukan dengan pahat ditekan oleh tenaga potong (cutting force). Besarnya tenaga ini tergantung dari besarnya benda kerja dan ukuran penampang chips. Dengan memasang pahat pada baut pengunci (clamping bolt), terjadilah getaran yang kuat di antara permukaan penyangga pahat dengan penjepit pahat. Getaran tersebut menyebabkan pahat bergerak. Untuk menghindari bergesernya pahat selama pengerjaan, pahat harus dipegang dengan kuat dan aman. Pemasangan pahat dapat digunakan pelat tipis sebagai ganjal. penentuan kecepatan potong, hal-hal berikut ini harus diperhatikan bahan dasar dari benda kerja, bahan dari pahat, penampang dari chips, pendingin, dan jenis mesin bubut yang digunakan (http://januarsutrisnoyayan.wordpress.com).