Mesin Bubut

Gambaran Umum Mesin Bubut

Ø   Pengertian Mesin Bubut

Mesin bubut adalah sebuah alat perkakas yang digunakan untuk mengubah bentuk benda kerja sehingga mendapatkan bentuk yang diinginkan. Membubut adalah proses pembentukan benda kerja yang dilakukan dengan mesin bubut. Kerja utama dari mesin bubut adalah berputar, gerakan berputar inilah yang menyebabkan penyayatan oleh tool post terhadap benda kerja.

Mesin bubut digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang silindris luar dan dalam (membubut lurus dan mengebor), bidang rata (membubut rata), bidang tirus (kerucut), bentuk lengkung (bola), dan membuat ulir, Mesin ini biasanya digunakan untuk membuat produk yang bahan utamanya dari logam.

Ø   Gerakan-gerakan Mesin Bubut

1.      Gerakan berputar, yaitu bentuk gerakan rotasi dari benda kerja yang digerakanpada pahat dan dinamakan gerak potong.

2.      Gerakan memanjang, yaitu bentuk gerakan apabila arah pemotonganna sejajar dengan sumbu kerja. Gerakan ini disebut juga dengan gerakan pemakanan.

3.      Gerakan melintang, yaitu bentuk gerakan apabila arah pemotongan tegak lurus terhadap sumbu kerja. Gerakan ini disebut dengan gerakan melintang atau pemotongan permukaan.

 

Gambar 1 Gerakan Mesin Bubut

Ø   Bagian Mesin Bubut

                  Gambar 2 Mesin Bubut

Bagian mesin bubut dan fungsinya:

1.      Bed (Meja Mesin)

Meja mesin berfungsi sebagai dudukan kepala lepas, eretan, penyangga diam dan merupaka tumpuan gaya pemakanan waktu pembubutan. Bentuk alas ini bermacam – macam ada yang datar dan ada pula yang salah satu sisinya mempunyai ketinggian tertentu.

2.      Headstock

a.       Untuk mengatur kecepatan  spindel (Spindel Speed Selector)

b.      Pemegang dan pemutar benda kerja (chuck)

c.       Untuk mengatur kecepatan pemakanan (Feed Selector)

3.      Apron (sadel), adalah tempat bagian – bagian lain diatasnya seperti compound rest dan lain – lain.

a.       Untuk menjepit atau memegang pahat (Tool post)

b.      Sebagai tempat meletakan tool post (compound rest)

c.       Untuk mengadakan gerakan pemakanan melintang (cross slide)

d.      Untuk mengatur pemakan memanjang atau melintang (longitudinal & transverse feed control)

4.      Tailstock (kepala lepas), digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada saat pembubutan, dudukan bor tangkai tirus dan cekam bor sebagai menjepit bor. Kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin, porosnya berlubang tirus sehingga memudahkan tangkai bor untuk dijepit.

5.      Lead screw (sumbu transporter), digunakan untuk membawa eretan pada waktu kerja otomatis atau pekerjaan pembubutan lainya.

6.      Feed rod (poros pembawa), adalah poros yang selalu berputar untuk mendukung jalanya eretan.

7.      Carriage (eretan), untuk memberi pemakanan yang besarnya dapat diatur oleh operator yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda pemutarnya. Eretan dapat bergerak melintang, memanjang, dan ke atas.

8.      Ways (rel), digunakan untuk berjalan alat-alat pembubutan ketika dilakukan proses pembubutan.

9.      Coolant supply (kran pendingin), digunakan untuk menyalurkan pendingin ke benda kerja yang sedang dibubut yang bertujuan untuk medinginkan pahat pada waktun penyayatan sehingga dapat menjaga pahat tetap tajam, panjang umurnya dan hasil bubutanya halus.

10.  Gear level, digunakan untuk mengatur kecepatan pengerjaan pembubutan.

11.  Tool post, tempat untuk meletakkan mata pahat.

Ø   Jenis-jenis pekerjaan pembubutan

Adapun beberapa jenis pekerjaan yang dapat dilakukan oleh mesin bubut adalah sebagai berikut:

1.      Pembubutan Muka (Facing), yaitu proses pembubutan yang dilakukan pada tepi penampangnya atau gerak lurus terhadap sumbu benda kerja, sehingga diperoleh permukaan yang halus dan rata.

2.      Pembubutan Rata (pembubutan silindris), yaitu pengerjaan benda yang dilakukan sepanjang garis sumbunya. Membubut silindris dapat dilakukan sekali atau dengan permulaan kasar yang kemudian dilanjutkan dengan pemakanan halus atau finishing.

3.      Pembubutan ulir (threading), adalah pembuatan ulir dengan menggunakan pahat ulir.

4.      Pembubutan tirus (Taper), yaitu proses pembuatan benda kerja berbentuk konis. Pembubutan tirus masih dibagi lagi, yaitu:

a.       Pembubutan tirus dengan menggeser eretan atas.Cara ini digunakan apabila variasi sudut ketirusannya besar yakni antara 0-90 derajat dengan ketirusannya pendek, maksimum sepanjang gerakan eretan atas. Pembubutan dengan cara ini tidak dapat dilakukan secara otomatis, tetapi dengan cara memutar spindel eretan atas, sehingga pahat bergerak maju. Pemutaran eretan atas, sebesar ½ sudut ketirusan. Artinya jika sudut ketirusan 900, maka eretan atas diputar sebesar 450.

b.      Pembubutan tirus dengan menggeser kepala lepas. Cara ini dilakukan apabila variasi sudut ketirusan berkisar antara 0-30 derajat dengan ketirusan yang melebihi panjang atau lebih pendek dari pergerakan eretan atas. Pembubutan ini dapat dilakukan secara manual maupun secara otomatis. Dalam operasinya, benda kerja dijepit diantara dua senter. Dengan demikian, cekam diganti dengan pelat pembawa yang berfungsi untuk memutar benda kerja dengan bantuan lathdog. Untuk menghasilkan ketirusan yang sesuai, maka besar pergeseran kepala lepas dapat dihitung dengan persamaan:

- Untuk sebagian panjang benda yang ditirus

- Untuk seluruh panjang benda yang ditirus

Dimana:    x = Pergesaran kepala lepas (mm)

D = Diameter besar bagian tirus (mm)

d = Diameter kecil bagian tirus (mm)

L = Panjang seluruh benda kerja (jarak antara dua senter) (mm)

l = Panjang bagian tirus (mm) 2 d D x

c.       Pembubutan tirus dengan menggunakan perlengkapan tirus. Pembubutan ini dilakukan jika variasi sudut ketirusan yang akan dibuat berada pada kisaran 0-60 derajat dengan panjang ketirusan melebihi jarak pergerakan eretan atas. Pembubutan ini dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Untuk menghasilkan ketirusan, sudut perlengkapan tirus harus diatur sebesar ½ sudut tirus sejajar kemiringan benda kerja. Selanjutnya eretan atas dilepas hubungannya dengan meja mesin dan dihubungkan dengan kelengkapan tirus yang sudah diatur sudutnya. Dengan demikian, gerakan eretan atas akan mengikuti kemiringan kelengkapan tirus.

Besar kemiringan/pendakian dapat dihitung dengan rumus:

Dimana:           D = diameter besar bagian tirus (mm)

                                                            d = diameter kecil bagian tirus (mm)
                                                             l = Panjang bagian tirus (mm) l d D tg 2

5.      Pembubutan drillng, yaitu pembubutan dengan menggunakan mata bor (drill), sehingga akan diperoleh lubang pada benda kerja. Pekerjaan ini merupakan pekerjaan awal dari pekerjaan boring (bubut dalam).

6.      Perluasan lubang (boring), yaitu proses pembubutan yang bertujuan untuk memperbesar lubang. Pembubutan ini menggunakan pahat bubut dalam.

7.      Knurling, yaitu proses pembubutan luar (pembubutan slindris) yang bertujuan untuk membuat profil pada permukaan benda kerja. Pahat yang digunakan adalah pahat khusus (kartel).

Ø   Parameter-parameter pembubutan logam

1.      Kecepatan potong (Cutting Speed)

Kecepatan potong biasanya dinyatakan dalam isitilah m/menit, yaitu kecepatan dimana pahat melintasi benda kerja untuk mendapatkan hasil yang paling baik pada kecepatan yang sesuai. Kecepatan potong dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu:

1.      Kekerasan dari bahan yang akan dipotong, dan

2.      Jenis alat potong yang digunakan. Kecepatan potong harus disesuaikan dengan kecepatan putaran spindel mesin bubut. Untuk keperluan ini digunakan persamaan sebagaiberikut:

Dimana:    Vc = Kecepatan Potong (m/menit)

D0 = Diameter benda kerja (mm)

n    = Putaran spindel (rpm) p= 3.14

berikut adalah tabel mengenai kecepatan pemotongan beberapa bahan logam:

tabel 1 kecepatan pemotongan

 Sumber Goerge Love dan Harus A.R (1986:190)

2.      Asutan (Feed)

Asutan(Feed) adalah pergerakan titik sayat alat potong per satu putaran benda kerja. Dalam pembubutan, feed dinyatakan dalam mm/putaran.

3.      Kedalaman Pemotongan (Depth of Cut)

Kedalaman pemotongan adalah dalamnya masuk alat potong menuju sumbu sumbu benda. Dalam proses pembubutan depth of cut dapat diukur dengan menggunakan persamaan: . Kedalaman pemotongan diukur tegaklurus terhadap sumbu benda kerja.

4.      Waktu pemesinan (Machining Time)

Waktu pemesinan adalah banyaknya waktu nyata yang dibutuhkan untuk mengerjakan (membentuk atau memotong) suatu benda kerja. Waktu pemesina dihitung dengan menggunakan persamaan:

Dimana     L = panjang total yang akan dibubut

                                                I = jumlah pemotongan
                                                n = rpm

s = Total Feed (mm/put.)

Ø   Cara kerja mesin bubut

Pertama tombol saklar dihidupkan, arus listrik menghidupkan motor. Motor akan menggerakan poros yang dihubungkan degan puli. Poros tersebut terhubung dengan gear  yang ada dalam box, didalam box ada 2 poros gear, yang pertama terhubung dengan motor, yang kedua terhubung dengan chuck (cekam).

Gear yang ke-2 akan bergerak jika poros yang pertama berputar. Kecepatan bisa diatur menggunakan handle yang ada diluar box. Jika handle digerakan kekanan, maka gear yang ada didalam box akan berggeser kekiri, mka kecepatan low (pelan), sebaliknya jika handle di geser kekiri, maka gear akan bergerak kekanan, maka kecepatan akan fast (cepat).