Teknik Pemesinan Bubut

                A.    Materi Pmbelajaran Teknik Pemesinan Bubut

Mesin bubut digunakan untuk mengerjakan benda–benda berbentuk silindris dengan cara memberi penyayatan atau disebut juga penyerpihan. Gerak potong merupakan gerak rotasi dari benda kerja. Jenis pembubutan diantaranya pembubutan memanjang, membidang, miring, cekung, cembung,  alur, mengartel, membubut eksentris, facing, pembubutan tirus, pembubutan ulir, pengeboran, dan reaming.

Pada proses pembubutan perlu diperhatikan hal-hal pemotongan di antaranya: kecepatan potong, kecepatan pemakanan, pemotongan/tusukan, waktu kerja, dan keselamatan kerja.

Gambar Mesin Bubut

 

1.      Bagian-bagian Utama Mesin Bubut

Gambar Bagian-Bagian Mesin Bubut

a.       Meja Mesin (Bed)

            Meja Mesin (Bed) merupakan kerangka Mesin Bubut yang sebagai tempat untuk memproses benda kerja menjadi produk yang diinginkan. Pada Meja Mesin terdapat kepala tetap, kepala lepas, dan eretan. Meja mesin memiliki alur bed berbentuk V yang datar dan sebagai jalur bagi kepala lepas dan eretan.

b.      Kepala Tetap (Headstock)

            Kepala tetap (Headstock) merupakan bagian dari kerangka Mesin Bubut berfungsi sebagi tempat benda dicekam. Pencekaman terdapat 2 jenis, yaitu : cekam rahang empat dan cekam rahang tiga. Cekam rahang empat digunakan untuk membubut poros eksentrik, sedangkan cekam rahang tiga untuk memebubut poros silindris lurus dan tirus. Tetapi, pada pembuatan poros tabung pemanas menggunakan cekam rahang tiga karena proses yang dilakukan hanya membubut poros silindris lurus. 

c.       Kepala Lepas (Tailstock)

            Kepala lepas (Tailstock) berfungsi sebagai tempat bor senter dan senter. Kepala lepas membantu untuk melubangi permukaan ujung benda kerja dan hasil lubang sebagai tempat senter untuk mencekam benda kerja yang akan dibuat produk. Kepala lepas berada di alur bed yang digunakan untuk lintasan gerak dan memiliki handle panjang, pendek dan lingkaran. Handle panjang berfungsi untuk mengunci kepala lepas saat bor senter sedang melubangi benda kerja dan senter saat mencekam benda kerja. Handle pendek berfungsi mengunci bor senter saat akan melubangi benda kerja dan senter saat akan mencekam benda kerja. Handle lingkaran yang berada di ujung kepala lepasberfungsi untuk menggerakkan poros dalam atau rumah kelapa lepas.    

d.      Eretan (Carriage)

            Eretan (Carriage) berfungsi untuk menggerakkan pahat pada saat penyayatan benda kerja. Eretan terdiri dari eretan lurus dan eretan melintang. Eretan lurus berfungsi menggerakkan pahat ke arah vertikal dan horizontal. Eretan lurus digerakkan oleh handle lingkaran. Sedangkan eretan melintang menggerakkan pahat ke arah vertikal, horizontal dan gerakan menyudut atau samping. Pada eretan melintang digerakkan oleh handle poros. 

2.      Alat Kelengkapan Mesin Bubut

a.       Chuck (Cekam)

            Cekam adalah sebuah alat yang digunakan untuk menjepit benda kerja. Jenisnya ada yang berahang tiga sepusat (Self centering Chuck), dan ada juga yang berahang tiga dan empat tidak sepusat (Independenc Chuck). Cekam rahang tiga sepusat, digunakan untuk benda benda silindris, dimana gerakan rahang bersama-sama pada saat dikencangkan atau dibuka. Sedangkan gerakan untuk rahang tiga dan empat tidak sepusat, setiap rahang dapat bergerak sendiri tanpa diikuti oleh rahang yang lain.

            Perlu diketahui bahwa cekam rahang tiga maupun rahang empat dapat digunakan untuk menjepit bagian dalam atau bagian luar benda kerja. Posisi rahang dapat dibalik apabila dipergunakan untuk menjepit benda silindris atau untuk benda yang bukan silindris, misalnya flens, benda segi empat dll.

Gambar cekam rahang 3

Gambar Cekam Rahang 4

3.      Alat Potong Mesin Bubut

      Yang dimaksud dengan alat potong adalah alat/pisau yang digunakan untuk menyayat produk/benda kerja. Dalam pekerjaan pembubutan salah satu alat potong yang sering digunakan adalah pahat bubut. Jenis bahan pahat bubut yang banyak digunakan di industri-industri dan bengkel-bengkel antara lain baja karbon, HSS, karbida, diamond dan ceramik.

a.       Pahat Bubut

      Pahat bubut merupakan pisau penyayat yang digunakan untuk menyayat benda kerja yang akan dibubut. Benda kerja yang akan dibubut mempunyai gerak berputar dan pahat yang menyayat bergerak mendatar, tegak lurus, atau miring terhadap benda kerja dengan gerak lambat. Bahan dan kualitas pahat bubut bermacam akan dibubut. Macam pahat bubut ditinjau dari segi bahannya adalah HSS, baja bubut yaitu: pahat bubut rata, pahat bubut muka, pahat bubut potong, pahat bubut ulir, pahat bubut bentuk, dan pahat bubut dalam.

Macam-macam pahat bubut, yaitu sebagai berikut:

1)      Pahat Bubut Rata

Pahat rata digunakan untuk membuat bagian luar benda kerja hingga bulat dan rata, bagian puncaknya membentuk sudut 80^o

2)      Pahat Bubut Muka

Pahat muka digunakan untuk membubut permukaan ujung benda kerja hingga rata, baik pekerjaan itu didukung oleh senter kepala lepas maupun tidak.

3)      Pahat Potong

Pahat potong bentuknya tipis dan dipasang pada pemegang khusus. Gunanya untuk memotong benda kerja atau membuat alur pasak pada mesin bubut.

4)      Pahat Bentuk

Pahat bentuk merupakan pahat yang ujung pemotongnya berbentuk sedemikian rupa sehingga hasil pembubutannya akan berbentuk cekung, cembung, dan lain-lain.

5)      Pahat Bubut Dalam

Pahat ini digunakan untuk membubut bagian dalam atau lubang benda kerja. Pahat ini bertangkai panjang dan dipasang di ujung tangkai serta diikat dengan sebuah baut atau disatukan dengan jalan dilas.

6)      Pahat Ulir

Pahat ulir ini digunakan untuk membubut ulir pada benda kerja. Bentuknya ada yang segitiga, segi empat, dan trapesium.

b.      Bor Senter

            Bor Senter berfungsi untuk melubangi atau menandai benda kerja. Pada proses pengerjaan dengan Mesin Bubut, benda kerja yang dijadikan blank roda gigi payung, dilubangi pada bagian ujung muka dan posisi lubang berada di tengah tengah permukaan benda kerja. Ujung atau mata Bor Senter bekerja melubangi blank roda gigi payung yang dibantu oleh handle lingkaran pada kepala lepas untuk mendorong atau mengebor bagian tengah permukaan benda kerja. Saat proses pengeboran kecepatan putaran benda kerja diperlambat karena untuk mengantisipasi terjadinya patahan pada mata bor.

c.       Mata bor

            Mata bor adalah suatu alat pembuat lubang atau alur. Mata bor diklasifikasikan menurut ukuran, satuan ukuran, simbol-simbol ukuran, bahan dan penggunaannya. Menurut satuan ukuran, bor dinyatakan dalam mm dan inchi dengan kenaikan bertambah 0,5 mm, misalnya Ø5; Ø5,5; Ø6; Ø6,5; Ø7 atau dalam inchi dengan pecahan, misalnya Ø1/16”; Ø3/32”; Ø1/8”; Ø5/32”; Ø3/16” dan seterusnya, atau bertanda dengan huruf A ÷ Z.

4.      Parameter-Parameter Mesin Bubut

      Berdasarkan proses pengerjaan roda gigi payung dihasilkan parameter-parameter perhitungan kerja mesin bubut. Menurut Taufiq Rochim (2007:13) parameter dalam proses mesin bubut sebagai berikut :

a.       Kecepatan Potong (v)

Cutting speed atau kecepatan potong adalah panjang diameter

tatal yang terpotong dalam 1 menit. Kecepatan potong sama dengan kecepatan benda kerja, sehingga bila benda berputar satu kali maka panjang yang dilalui ujung pahat sama dengan keliling benda kerja. Sedangkan feeding adalah gerakan pemakanan oleh pahat dalam pembubutan. Besarnya kecepatan potong dirumuskan sebagai berikut:

V = (π .d .n) / 1000

Keterangan :

v = kecepatan potong atau cutting speed (m/min)

d = diameter rata-rata atau diameter mula (do) karena do relatif besar dari diameter akhir dm (mm)

n = putaran spindle (rpm)

π = 3,14

b.      Kedalaman Potong (a)

            Kedalaman potong a (mm) dapat kita lakukan dengan penyetelan. Kedalaman potong berarti pengurangan garis tengah benda kerja pada pembubutan memanjang, pada pembubutan membidang berarti pengurangan panjang benda kerja. Besarnya kedalaman tusukan dapat dirumuskan sebagai berikut:

A = (d− d) bagi 2

Keterangan :

a   = kedalaman potong atau depth of cut (mm)

do = diameter awal (mm) dm = diameter akhir (mm)

c.       Kecepatan Makan (vf)

            Kecepatan pemakanan pada mesin bubut adalah gerakan pemakanan oleh pahat dalam proses pembubutan. Besarnya kecepatan pemakanan tergantung pada kehalusan permukaan potong pada benda kerja yang  dikehendaki.

V = f .n

Keterangan :

vf = kecepatan makan atau feed cutting (mm/min)

f   = makan atau feed (mm)

n  = putaran spindle (rpm)

d.      Waktu Pemotongan (t)

            Waktu yang digunakan untuk pembubutan benda kerja dipengaruhi oleh kecepatan pemakanan dan dalamnya pemakanan.

T = ℓ/v

Keterangan :

tc  = waktu pemotongan (min)

l = panjang pemesinan (mm)

vf = kecepatan makan atau feed cutting (mm/min)

e.       Kecepatan Penghasilkan Geram (Z)

Z = A . v

Di mana, penampang geram sebelum terpotong :

A = f . a Jadi, Z = f . a . v

Keterangan :

Z  = kecepatan menghasilkan geram (cm3/min)

A = penampang geram (mm2)

f   = makan atau feed (mm) v  = kecepatan (mm)