buku tugas bab i
Post on 12-Aug-2015
150 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
BAB I
LATHE MACHINE
1.1 Sejarah Mesin Bubut
Mesin perkakas modern dimulai pada tahun 1775, ketika penemu dari Negara
Inggris bernama John Wilkinson membuat mesin bor horisontal untuk mengerjakan
permukaan silinder dalam. Sekitar tahun 1794, Henry Maudslay membuat mesin bubut
yang pertama. Sesudah itu, Joseph Withworth mempercepat penggunaan mesin perkakas
Wilkinson dan Maudslay tersebut dengan membuat alat ukur yang memiliki kecermatan
sepersejuta inchi pada tahun 1830. Penemuan tersebut amat sangat berharga, karena pada
saat ini metode pengukuran yang cermat dibutuhkan untuk produksi missal komponen-
komponen mesin yang mampu tukar (interchangeable parts).
Tujuan untuk membuat komponen yang mampu tukar pada saat awalnya muncul di
Eropa dan USA pada waktu yang bersamaan. Sistem produksi missal sebenarnya baru
diterapkan pada tahun 1789 yang dirancang oleh Whitney. Pada waktu itu ia menerima
kontrak kerja dengan pemerintah Amerika Serikat untuk memproduksi senapan perang
sebanyak 10.000 buah, dengan semua komponennya mampu tukar.
Selama abad ke-19, mesin perkakas standart seperti mesin bubut, sekrap, planer,
gerinda, gergaji, frais, bor, gurdi telah memliki ketelitian yang cukup tinggi, dan
digunakan pada saat industrialisasi di Amerika Serikar dan Eropa dimulai. Selama abad
ke-20, mesin perkakas berkembang dan menjadi makin akurat kemampuan produksinya.
Sesudah tahun 1920 mesin perkakas makin khusus penggunaannya. Dari tahun 1930
sampai dengan tahun 1950 mesin perkakas yang lebih besar tenaganya dan rigid dibuat
untuk mengefektifkan penggunaannya bersamaan dengan tersedianya material alat
potong.
Selama tiga dasawarsa terakhir, para ahli teknik telah membuat mesin perkakas
yang memiliki kemampuan dan kepresisian sangat tinggi dengan digunakannya control
computer.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
1
2Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Dengan demikian memungkinkan proses produksi menjadi sangat ekonomis.
Gambar 1.1 Mesin bubut tahun 1990Sumber: anonymous,2011
Gambar 1.2 Mesin bubut kecilSumber: anonymous,2011
1.2 Bagian-Bagian Mesin Bubut
Gambar 1.3 Bagian – bagian mesin bubutSumber: anonymous,2011
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
3Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Keterangan:
1. Bed Way
Bed Way adalah penopang sebagai tempat relay bertumpu.
2. Feed rod
Poros yang berfungsi untuk menggerakkan carriage saat melakukan
pembubutan.
3. Switch rod
Adalah bagian mesin yang berfungsi untuk merubah putaran dari feed rod.
4. Foot Stand
Merupakan penopang dari seluruh rangkaian mesin bubut
5. Foot Breake
Adalah pedal injak yang berfungsi untuk menghentikan mesin dengan
memutus arus listrik.
6. Quadrant
Susunan Pulley yang mentransmisikan putaran antara gearbox dan quick
change gear box.
7. Head stok
Merupakan tempat dimana gear box dan Quick Change gear box dipasang.
8. Electrical Box
Merupakan tempat rangkaian system elektronik lathe machine.
9. Chuck protecting Cover
Merupakan penutup chuck yang berfungsi sebagai pelindung pengguna dari
serpihan
10. Cooling
Berfungsi sebagai saluran cairan pendingin
11. Tool Holder
Merupakan bagian mesin bubut yang berfungsi untuk memegang pahat.
12. Tail Stock
Tail stock terletak berhadapan dengan spindle. Berfungsi untuk menahan
ujung benda kerja saat pembubutan dan juga dapat digunakan untuk
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
4Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
memegang tool pada saat pengerjaan drilling, reaming, dan tapping Lead
Screw.
13. Quick Change Gear Box / feed box
Quick change gear box atau juga disebut dengan Feed Box berfungsi untuk
mentransmisikan daya dan putaran dari Gear Box serta mengatur
kecepatannya sebelum diteruskan ke mekanisme pemakanan / Apron. Gear
box dan Quick change gear box terletak pada Head Stock.
14. Top Carriage
Penopang dari tool holder
15. Carriage Box
Merupakan meja penggerak pahat dan terletak diatas apron.
16. Chuck
1.3 Macam-Macam Mesin Bubut
Ada beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan variasi dalam desainnya tersebut
tergantung pada jenis produksi atau jenis benda kerja.
Pembubut Kecepatan (speed lathe)
Adalah mesin bubut yang mempunyai konstruksi sederhana dan terdiri dari
bangku, kepala tetap, ekor tetap dan peluncur yang dapat distel untuk mendukung
pahat. Digunakan untuk pemahatan tangan dan kerja ringan maka bubut
dioperasikan pada kecepatan tinggi. Mesin jenis ini biasanya dipakai untuk
membubut kayu, atau untuk membuat pusat pada silinder logam sebelum dikerjakan
lebih lanjut oleh mesin bubut.
Pembubut mesin.
Mendapatkan namanya dari mesin bubut pertama / lama yang digerakkan oleh
mesin setelah sebelumnya digerakkan dengan sabuk atas (overhead belt). Yang
membedakannya dari bubut kecepatan adalah tambahan untuk pengendalian
kecepatan spindel dan untuk penyanggaan dan pengendalian hantaran pahat tetap.
Kepala tetap dilengkapi dengan puli kerucut empat tingkat yang menyediakan
empat kisaran kecepatan spindel jika dihubungkan ke poros motor.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
5Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Sebagai tambahan mesin ini dilengkapi dengan roda gigi belakang yang bila
dihubungkan dengan puli kerucut akan memberikan tambahan empat variasi
kecepatan.
Gambar 1.4 Pembubut mesinSumber: anonymous,2010
Pembubut bangku
Adalah mesin bubut kecil yang terpasang pada bangku kerja. Disainnya
mempunyai kesamaan dengan mesin bubut kecepatan atau mesin hanya berbeda
dalam ukuran dan pemasangannya. Dibuat untuk benda kecil dan mempunyai
kapasitas ayunan maksimum sebesar 250 mm pada pelat muka.
Gambar 1.5 Pembubut bangkuSumber: anonymous,2010
Pembubut Ruang Perkakas
Adalah mesin bubut untuk pembuatan perkakas kecil, alat ukur, die dan
komponen presisi lainnya. Mesin ini dilengkapi dengan segala perlengkapan yang
diperlukan untuk membuat pekerjaan perkakas yang teliti
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
6Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Mesin Bubut Turet
Mesin bubut turet memiliki ciri khusus yang terutama disesuaikan untuk
kebutuhan mesin produksi. Keahlian pekerja disesuaikan pada mesin ini sehingga
operator yang kurang pengalaman bisa menghasilkan komponen yang sejenis.
Karakteristik utama kelompok mesin ini adalah bahwa pahat/perkakas bisa distel
untuk operasi berurutan. Walaupun tenaga skill/terlatih diperlukan untuk menyetel
perkakas dengan benar, namun setelah itu untuk mengoperasikannya bisa dilakukan
oleh tenaga tidak terlatih.
Gambar 1.6 Mesin bubut turretSumber: anonymous,2011
Mesin Bubut Turet Horisontal
Mesin ini dibuat dalam dua desain umum yaitu ram dan sadel. Mesin bubut
jenis ram disebut demikian sesuai dengan cara turet dipasang. Turet ditempatkan
pada peluncur atau ram yang bergerak kebelakang dan kemuka pada sebuah sadel
yang diapitkan kepada bangku mesin bubut. Pengaturan ini menghasilkan gerakan
cepat dari turet dan dianjurkan untuk untuk kerja batang atau pencekaman tugas
ringan. Sadelnya tidak bergerak selama operasi. Pada jenis sadel, yang digunakan
untuk pekerjaan pencekaman, mempunyai turet yang dipasang langsung pada sadel.
Sadelnya bergerak bolak balik bersama turet.
Karena perkakas pencekaman menggantung (overhang) dan tidak mendukung
benda kerja, maka perkakas pencekam harus sekaku mungkin.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
7Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Mesin bubut turet dikonstruksi dengan cara yang sama dengan mesin bubut
biasa.
Gambar 1.7 Mesin bubut turret horizontalSumber: anonymous,2010
● Mesin Bubut Turet Horisontal Otomatis
Gambar dibawah adalah mesin bubut turet otomatis yang penampilannya
mirip dengan jenis sadel standar namun operasinya otomatis. Turet segienam
dioperasikan dengan tenaga hidrolik dan dilengkapi dengan penggeseran melintang
cepat dan penukaran otomatis kepala hantaran yang sesuai pada setiap titik. Gerakan
dari peluncur menyilang dikendalikan oleh nok yang digerakkan oleh gerakan ke
depan dari turet.
Gambar 1.8 Mesin bubut turret horizontal otomatisSumber: anonymous,2011
● Mesin Bubut Turet Vertikal
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
8Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Mesin bubut turet vertikal mirip dengan fris pengebor vertikal, tetapi memiliki
karakteristik pengaturan turet untuk memasang pahat. Mesin ini terdiri dari
pencekam atau meja berputar dalam kedudukan horisontal, dengan turet
dipasangkan diatas rel menyilang. Mesin ini dikembangkan untuk memudahkan
pemuatan, pemegangan dan pemesinan dari suku cadang berat dan diameter besar.
Pada gambar memperlihatkan sebuah mesin bubut turet vertikal yang dilengkapi
dengan tiga kepala pemotong: kepala turet utama yang berputar, kepala ram yang
ditunjukkan di sebelah kiri dan kepala samping Untuk mengadakan pemotongan
bersudut, baik ram maupun turet dapat diputar 30 derjat kekiri atau kanan dari pusat.
Ram menyediakan stasiun perkakas lain pada mesin yang bisa dioperasikan terpisah
atau bersama-sama dengan yang lainnya.
Mesin bisa dilengkapi dengan pengendali yang akan menghasilkan operasi
otomatik pada setiap kepala, laju dan arah hantaran dan perubahan kecepatan
spindel
Gambar 1.9 Mesin bubut turret vertikalSumber: anonymous,2011
● Mesin Bubut Stasiun Jamak Vertikal Otomatis
Mesin ini didesain untuk produksi tinggi dan biasanya dilengkapi dengan lima
atau sembilan stasiun kerja dan posisi/dudukan pemuatan. Dalam beberapa mesin
disediakan dua spindel untuk setiap stasiun. Biasanya semua jenis operasi bisa
dilakukan seperti menfris, menggurdi, mengulir, mengetap, meluaskan lobang dan
mengebor.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
9Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Keuntungan mesin ini adalah bahwa operasi bisa dilakukan secara serentak
dan dengan urutan yang sesuai
Gambar 1.10 Mesin bubut stasiun jamak verticalSumber: anonymous,2011
● Mesin Bubut Otomatis
Mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis dihantarkan kepada benda
kerja dan mundur setelah daurnya diselesaikan, dikenal sebagai mesin bubut
otomatis. Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan magasin
hantaran sehingga sejumlah suku cadang dapat dimesin secara berurutan dengan
hanya sedikit pengawasan dari operator.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
10Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.11 Mesin bubut otomatisSumber: anonymous,2010
Mesin Bubut Duplikat
Mesin bubut duplikat memproduksi kembali sejumlah suku cadang dari
bentuk induk ataupun contoh dari benda kerja. Hampir setiap mesin bubut standar
dapat dimodifikasi untuk pekerjaan penduplikasian. Reproduksinya dari sebuah
pola, baik bulat atau datar yang biasanya dipasangkan dibelakang mesin bubut. Pola
dihubungkan dengan sebuah jarum yang digerakkan oleh udara, hidrolik atau listrik.
Gambar 1.12 Mesin bubut duplikatSumber: anonymous,2010
1.4 Jig and Fixture Mesin Bubut
Jig and fixture terbagi menjadi dua, yaitu:
Jig didefinisikan sebagai peralatan khusus yang memegang, menyangga atau
ditempatkan pada komponen yang akan dimesin. Alat ini adalah alat bantu produksi yang
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
11Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
dibuat sehingga ia tidak hanya menempatkan dan memegang benda kerja tetapi juga
mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan. Jig biasanya dilengkapi dengan bushing
baja keras untuk mengarahkan mata gurdi/bor (drill) atau perkakas potong lainnya. Pada
dasarnya, jig yang kecil tidak dibaut/dipasang pada meja kempa gurdi (drill press table).
Namun untuk diameter penggurdian diatas 0,25 inchi, jig biasanya perlu dipasang dengan
kencang pada meja.
Jenis jig antara lain sebagai berikut.
a. Drill Jig
Untuk proses drill, ream, tap, chamfer, counterbore, countersink, reverse spotfave
dan reverse.
Gambar 1.13 Drill JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
b. Template Jig
Template jig menitikberatkan pada akurasi benda kerja dan biasanya tidak diklem.
Gambar 1.14 Template JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
c. Plate Jig
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
12Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Plate jig dapat ditambahkan penyangga (leg) jika diperlukan untuk mengangkat
benda kerja dari dasar.
Gambar 1.15 Plate JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
d. Sandwich Jig
Sandwich jig terbentuk dari plate jig dan ditambah dengan plat belakang. Jig ini
ideal untuk benda kerja yang tipis dan mudah melengkung/tertekuk.
Gambar 1.16 Sandwich jigSumber: Fatahul Arifin (2012)
e. Angle-plate Jig
Jig ini digunakan untuk benda kerja yang diproses dengan sudut 90° dari mounting
locatornya.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
13Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.17 Angle-plate JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
f. Modified Angle-plate Jig
Jig ini digunakan untuk benda kerja yang diproses dengan sudut tidak sama dengan
90° dari mounting locatornya
Gambar 1.18 Modified Angle-plate JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
g. Indexing Jig
Jig ini digunakan untuk menghasilkan antar permesinan yang akurat. Jig
dilengkapi dengan plat referensi dan plunger.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
14Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.19 Indexing JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
h. Trunnion Jig
Jig ini digunakan untuk benda kerja berukuran sangat besar atau benda kerja yang
memiliki bentuk yang rumit.
Gambar 1.20 Trunnion JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
i. Pump Jig
Jig ini pergerakan platenya diatur oleh pompa dan sangat menghemat waktu
loading dan unloading.
Gambar 1.21 Pump JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
j. Channel Jig
Box jig yang paling sederhana. Jika digunakan jig feet dapat dilakukan pemesinan
pada tiga permukaan.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
15Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.22 Channel JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
k. Multistation Jig
Jig ini disusun dari berbagai jig di atas. Biasanya jig digunakan untuk proses pada
mesin multi-spindle.
Gambar 1.23 Multistation JigSumber: Fatahul Arifin (2012)
Fixture adalah peralatan produksi yang menempatkan, memegang dan
menyangga benda kerja secara kuat sehingga pekerjaan permesinan yang diperlukan
bisa dilakukan. Blok ukur atau feeler gauge digunakan pada fixture untuk
referensi/setelan alat potong ke benda kerja. Fixture harus dipasang tetap ke meja
mesin dimana benda kerja diletakkan. Jenis-jenis fixture antara lain sebagai berikut.
a. Plate Fixture
Fixture ini memiliki bentuk paling sederhana. Plate fixture tersusun dari pelat datar
dan beberapa locator dan klem. Karena sederhana dan adaptif maka sangat mudah
penggunaannya.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
16Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1.24 Plate FixtureSumber: Fatahul Arifin (2012)
b. Angle-plate Fixture
Fixture ini merupakan modifikasi plate fixture untuk pengerjaan yang bersudut 90°
terhadap locator. Digunakan untuk sudut pengerjaan yang lain dengan cara fixture
ini dimodifikasi.
Gambar 1.25 Angle-plate fixtureSumber: Fatahul Arifin (2012)
c. Vise-jaw Fixture
Digunakan untuk memproses benda kerja yang berukuran kecil. Cekam standar
dapat diganti dengan cekam yang diperlukan. Fixture ini meskipun murah namun
ukuran vise yang tersedia terbatas.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
17Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.26 Vise-jaw FixtureSumber: Fatahul Arifin (2012)
d. Indexing Fixture
Digunakan untuk benda kerja yang harus dikerjakan dengan jarak (linier/anguler)
antar pemesinan yang sangat presisi.
Gambar 1.27 Indexing FixtureSumber: Fatahul Arifin (2012)
e. Multistation Fixture
Digunakan untuk proses yang kontinyu, kecepatan tinggi, dan volume produksi
yang besar. Duplex fixture, bentuk multi-station yang paling sederhana,
menggunakan dua station.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
18Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.28 Multistation FixtureSumber: Fatahul Arifin (2012)
f. Profilling Fixture
Fixture ini menggunakan pola/profil bagi proses permesinan permukaan yang
rumit. Digunakan untuk mengarahkan perkakas untuk permesinan kontur dimana
mesin secara normal tidak dapat melakukannya.
Gambar 1.29 Profilling FixtureSumber Fatahul Arifin (2012)
1.5 Steady Rest and Follow Rest Mesin Bubut
Steady rest atau dikenal dengan penyangga tetap, digunakan untuk membantu
memegang benda yang panjang yang akan mendapat pengerjaan dibagian ujungnya.
Dipasang pada bed mesin dengan dikunci mur baut. Bagian yang memegang benda kerja
dibuat dengan bronze atau kuningan sehingga tidak banyak merusak benda kerja. Namun
harus tetap dilumasi selama pemakaian. (Gambar A & B)
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
19Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
A B
Gambar 1.30 Steady restSumber: anonymous,2012
Follow rest atau penyangga berjalan digunakan untuk membantu memegang benda
kerja dengan diameter relatif kecil dan relatif panjang. Dipasang pada eretan
melintang/cross slide sehingga ikut bergerak sepanjang bed mesin. Sama halnya dengan
poenyangga tetap, penyangga berjalan ini pun harus dilumasi selama pemakaian.
(Gambar C & D)
C D
Gambar 1.31 Follow restSumber: anonymous,2012
1.6 Macam-Macam Pahat Bubut
A. Jenis-jenis pahat bubut berdasarkan bentuknya
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
20Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.32 Jenis pahat bubut berdasarkan bentukSumber: anonymous,2011
Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dari kiri ke kanan :
a) Pahat sisi kanan
Pahat bubut rata kanan memilki sudut baji 80º dan sudut-sudut bebas
lainnya, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang
pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi cekam.
b) Pahat pinggul/champer kanan
Pahat pinggul/champer kanan adalah pahat yang digunakan untuk membuat
champer.
c) Pahat sisi/permukaan kanan
Pahat sisi/permukaan kanan adalah pahat yang digunakan untuk pembubutan
rata yang sisi potongnya terletak di permukaan kanan pahat.
d) Pahat sisi/permukaan kanan (lebih besar)
Pahat sisi/permukaan kanan adalah pahat yang digunakan untuk pembubutan
rata yang sisi potongnya terletak di permukaan bagian tengah sampai bagian
kanan pahat.
e) Pahat ulir segitiga kanan
Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan
dibuat, sudut puncak 55° adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort.
Sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak pahat ulirnya
dibuat 60°.
f) Pahat alur
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
21Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Pahat alur merupakan pahat yang digunakan untuk membentuk alur yang
pemakanannya dimulai dari luar benda kerja ke arah senter.
g) Pahat alur segitiga (kanan kiri)
Pahat alur merupakan pahat yang digunakan untuk membentuk alur yang sisi
potong pahatnya terletak di bagian kanan dan kiri pahat.
h) Pahat ulir segitiga kiri
Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir yang akan
dibuat, sudut puncak 55° adalah untuk membuat ulir jenis whitwhort.
Sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak pahat ulirnya
dibuat 60°.
i) Pahat sisi kiri
Pahat bubut rata kiri memilki sudut baji 55º, pada umumnya digunakan
untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke
arah kanan mendekati posisi kepala lepas.
j) Pahat pinggul kiri
Pahat pinggul/champer kiri adalah pahat yang digunakan untuk membuat
champer.
k) Pahat alur lebar
Pahat bubut alur lebar memilki sudut baji 55º, pada umumnya digunakan
untuk pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang pemakanannya
dapat dimulai dari luar benda kerja ke arah mendekati titik senter dan juga
dapat dimulai dari titik senter ke arah luar benda kerja tergantung arah
putaran mesinnya.
Gambar diatas menjelaskan bentuk pahat bubut dan bentuk benda kerja
yang dihasilkan.
B. Jenis pahat bubut menurut material pembentuknya :
a) Pahat High Speed Steel (H.S.S)
Digunakan untuk memotong material yang mempunyai tegangan tarik tinggi.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
22Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
b) Pahat Carbide
Jenis pahat ini dibuat dengan campuran bahan kimia antara lain tungsten dan
karbon,tergantung sifat bahan yang dikehendaki. Digunakan untuk benda-
benda tuangan.
Gambar 1.33 Pahat bubut HSS dan CarbrideSumber: anonymous,2011
c) Unalloyed tool steel
Adalah baja perkakas bukan paduan dengan kadar karbon 0,5-1,5%
kekerasannya akan hilang jika suhu kerja mencapai 250 C,oleh karena itu
material ini tidak cocok untuk kecepatan tinggi.
d) Alloy tool steel
Adalah baja perkakas paduan yang mengandung karbon kromium,yanadium
dan molydenum.Baja ini terdiri dari baja paduan tinggi dan paduan rendah
HSS (High Speed Steel) adalah baja paduan tinggi yang tahan terhadap
keausan sampa suhu 600C
e) Cemented Carbide
Susunan bahan ini terdiri dari tungsten atau molybdenum, cobalt serta carbon
cemented carbide biasanya terbuat dalam bentuk tip yang pemasangannya
dibaut pada holdernya (pemegang cutter). Pada suhu 900 C bahan ini masih
mampu memotong dengan baik, cemented carbide sangat cocok untuk proses
pengefraisan dengan kecepatan tinggi. Dengan demikian waktu pemotongan
dapat dipersingkat dan putaran yang tinggi dapat menghasilkan kualitas
permukaan yang halus.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
23Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1.7 Macam-Macam Chip
Mekanisme terbentuknya geram. Logam pada umunya bersifat ulet (ductile) yang
apabila mendapat tekanan akan timbul tegangan (stress) di daerah sekitar konsentrasi
gaya penekanan mata potong pahat. Tegangan pada logam (benda kerja) tersebut
mempunyai orientasi yang kompleks dan pada salah satu arah akan terjadi tegangan geser
(shearing stress) yang maksimum. Apabila tegangan geser ini melebihi kekuatan logam
yang bersangkutan maka akan terjadi deformasi plastis (perubahan bentuk) yang
menggeser dan memutuskan benda kerja di ujung pahat pada suatu bidang geser (shear
plane). Bidang geser mempunyai lokasi tertentu yang membuat sudut terhadap vector
kecepatan potong dan dinamakan sudut geser (shear angle).
Dilihat dari ukuran panjang pendeknya adalah :
1. Chip discontinuous
Geram jenis ini adalah geram yang tidak bersambung dan langsung terputus
pada saat proses pemotongan. geram jenis ini biasanya terjadi pada kondisi
sebagai berikut:
- Bahan benda kerja yang dipotong bersifat getas dimana bahan getas tidak
memiliki sifat yang tahan terhadap regangan tinggi selama pemotongan.
- Bahan benda kerja merupakan campuran bahan-bahan yang keras.
- Bila kecepatan potong terlalu rendah atau terlalu tinggi.
- Kedalaman pemotongan yang terlalu besar dan sudut rake yang kecil.
- Kondisi mesin potong yang kurang stabil (low stiffness).
- Pemakaian cairan pendingin yang kurang efektif.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
24Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 1.34 Chip discontinousSumber: anonymous,2011
2. Geram continous
Chip continous biasanya terbentuk pada pemotongan berkecepatan tinggi
atau bila sudut potong pahat besar.
Gambar 1.35 Geram continousSumber: anonymous,2011
3. Geram continous dengan built up edge (BUE)
BUE chip biasanya terbentuk pada ujung pahat potong selama proses
pemotongan berlangsung.BUE adalah serpihan geram yang menempel di ujung
pahat.
Gambar 1.36 Geram continous dengan built up edgeSumber: anonymous,2011
Built up edge (BUE) akan hilang dengan meningkatnya kecepatan
Dilihat dari bentuk penampangnya :
1. Straight chips
Gambar 1.37 straight chipsSumber: anonymous,2011
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
25Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2. Snarling chips
Gambar 1.38 snarling chipsSumber: anonymous,2011
3. Infinite helix chips
Gambar 1.39 infinite helix chipsSumber: anonymous,2011
4. Full turn chips
Gambar 1.40 full turn chipsSumber: anonymous,2011
5. Half turn chips
Gambar 1.41 half turn chipsSumber: anonymous,2011
6. Tight chips
Gambar 1.42 tight chipsSumber: anonymous,2011
1.8 Macam-Macam Chuck
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
26Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Berdasarkan mekanismenya, jenis chuck dibagi menjadi dua, yaitu :
a. Universal chuck
Dimana rahang-rahang dari chuck dapat bergerak maju/mundur secara bersamaan.
b. Independent chuck
Dimana rahang-rahang dari chuck bergerak maju / mundur secara sendiri-sendiri.
Keuntungannya yaitu bisa mencekam benda kerja yang mempunyai bentuk tidak
teratur,eksentrik dan lebih kuat.
Berdasarkan jumlah rahangnya, terdapat beberapa jenis chuck, antara lain:
a. Two jaw chuck
Two jaw chuck dapat digunakan dengan soft jaw (biasanya paduan aluminium)
yang dapat dimesin untuk menyesuaikan diri dengan benda kerja tertentu.
Gambar 1.43 Two jaw chucksumber : anonymous,2011
b. Three jaw chuck
Three jaw chuck ini digunakan untuk mencekam benda kerja yang silindris atau
bidang persegi kelipatan tiga yang simetri.
Gambar 1.44 Three jaw chuck sumber : anonymous,2011
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
27Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
c. Four jaw chuck
Four jaw chuck digunakan untuk mencekam benda kerja yang silindris atau bidang
bersegi kelipatan empat yang simetri.
Gambar 1.45 Four jaw chucksumber : anonymous,2011
d. Six jaw chuck
Six jaw chuck digunakan untuk tujuan khusus, dan juga untuk menyangga material
yang rapuh,
Gambar 1.46 Six jaw chucksumber : anonymous,2011
1.9 Dead Center dan Life Center
Dead center adalah ujung alat yang menahan benda kerja seperti lathe center,
revolving (live) center, reamers, dan drills. Dead center tidak berputar bebas, tetapi
diam. Digunakan untuk menopang benda kerja dengan menekan pada pusat bagian
tengahnya. Saat digunakan pada posisi yang tepat, dead center akan menimbulkan
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
28Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
gesekan antara benda kerja dan pusat bagian tengahnya (titik pusat), sesuai perputaran
pada benda kerjanya.
Lubrikasi sangat diperlukan antara titik pusat dan benda kerja untuk mencegak
gesekan.
Gambar 1.47 Dead CenterSumber: Wikipedia,2012
Life center adalah ujung tailstock yang menahan benda kerja. Berbeda dengan
dead center, life center dapat berputar bebas.
Digunakan untuk menopang benda kerja dengan menekan pada pusat bagian
tengahnya.
Gambar 1.48 Life CenterSumber: Wikipedia,2012
1.10Center DrillBor bit
Bor yang memotong alat yang digunakan untuk membuat lubang silinder, hampir
selalu melingkar penampang. Bits diadakan di sebuah alat yang disebut bor, yang
berputar mereka dan menyediakan torsi dan gaya aksial untuk membuat lubang. Bit
khusus juga tersedia untuk non-silinder berbentuk lubang. Betis adalah bagian dari mata
bor digenggam oleh chuck bor a. Tepi pemotong mata bor berada di salah satu
ujungnya, dan betis berada pada yang lain. Bor datang dalam ukuran standar, dijelaskan
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
29Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
dalam artikel bor ukuran bit. Sebuah bor komprehensif dan grafik keran ukuran daftar
metrik dan imperial bor berukuran samping ukuran keran sekrup yang diperlukan.
Geometri bor bit memiliki beberapa aspek:
Spiral (atau tingkat twist) di bor mengontrol tingkat pemindahan chip.
Sedikit spiral cepat bor digunakan dalam aplikasi tingkat umpan tinggi di bawah
kecepatan spindle rendah, di mana penghapusan volume besar swarf diperlukan.
Bit spiral rendah bor yang digunakan dalam memotong aplikasi di mana
kecepatan potong tinggi secara tradisional digunakan, dan di mana materi
memiliki kecenderungan untuk empedu pada bit atau menyumbat lubang, seperti
aluminium atau tembaga.
Sudut titik, atau sudut yang dibentuk di ujung bit, ditentukan oleh bahan
bit akan beroperasi masuk bahan lebih keras memerlukan sudut titik yang lebih
besar, dan bahan lembut memerlukan sudut tajam. Sudut titik yang benar untuk
kekerasan bahan kontrol mengembara, obrolan, karakteristik lubang bentuk,
tingkat keausan, dan lainnya. Sudut bibir menentukan jumlah dukungan
yang diberikan ke tepi pemotongan. Sebuah sudut bibir yang lebih besar akan
menyebabkan sedikit untuk memotong lebih agresif di bawah jumlah yang sama
tekanan titik sebagai sedikit dengan sudut bibir yang lebih kecil. Kedua kondisi
dapat menyebabkan mengikat, keausan, dan bencana kegagalan akhirnya alat.
Jumlah yang tepat clearance bibir ditentukan oleh sudut titik. Sebuah sudut titik
yang sangat akut memiliki luas permukaan yang lebih web disampaikan kepada
pekerjaan pada satu waktu, membutuhkan sudut bibir agresif, di mana sedikit
datar sangat sensitif terhadap perubahan kecil di sudut bibir karena area
permukaan kecil mendukung tepi tajam. Panjang sedikit menentukan berapa lama
lubang dapat dibor, dan juga menentukan kekakuan bit dan akurasi dari lubang
yang dihasilkan. Putar bor tersedia dalam panjang standar, disebut sebagai Stub-
panjang atau Screw-Mesin-panjang (pendek), yang sangat umum pemborong-
length (menengah), dan lancip-panjang atau Long-Series (panjang).
Kebanyakan bor untuk digunakan konsumen memiliki kaki lurus. Untuk
pengeboran tugas berat di industri, bit dengan tangkai tirus kadang-kadang
digunakan.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
30Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Rasio diameter-to-panjang mata bor biasanya 1:01-1:10. Rasio yang jauh
lebih tinggi yang mungkin (misalnya, "pesawat-panjang" bit twist, bit pistol
tekanan minyak bor, dll), tetapi lebih tinggi rasio, semakin besar tantangan teknis
menghasilkan pekerjaan yang baik. Geometri terbaik untuk
menggunakan tergantung pada sifat-sifat bahan yang dibor.
Tabel berikut daftar geometri direkomendasikan untuk beberapa bahan
yang biasa dibor. Alat geometri [3] Benda bahan Titik sudut Helix angle
Bibir angle bantuan
Banyak bahan yang berbeda yang digunakan untuk atau bor, tergantung pada
aplikasi yang diperlukan. Banyak bahan keras, seperti karbida, jauh lebih rapuh dari
baja, dan jauh lebih tunduk melanggar, terutama jika bor tidak diadakan di sebuah sudut
yang sangat konstan untuk benda kerja, misalnya ketika tangan-diadakan.
a) Baja
Bit karbon rendah baja lunak yang murah, tetapi tidak menahan tepi sumur
dan memerlukan sering penajaman. Mereka hanya digunakan untuk kayu
pengeboran, bahkan bekerja dengan kayu keras daripada kayu lunak terasa dapat
memperpendek jangka hidup mereka.
Bits yang terbuat dari baja karbon tinggi lebih tahan lama daripada rendah
karbon bit baja karena sifat yang diberikan oleh hardening dan tempering
material. Jika mereka terlalu panas (misalnya, dengan pemanasan gesekan
sementara Driling) mereka kehilangan kendali mereka, sehingga bermata
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
31Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
lembut. Bit-bit dapat digunakan pada kayu atau logam.
Baja kecepatan tinggi (HSS) adalah bentuk dari baja perkakas, HSS bit
sulit, dan jauh lebih tahan terhadap panas dibandingkan baja karbon tinggi.
Mereka dapat digunakan untuk mengebor logam, kayu, dan sebagian besar
bahan lainnya pada kecepatan potong yang lebih besar dari bit baja karbon, dan
sebagian besar telah diganti baja karbon.
Paduan baja Cobalt variasi pada baja kecepatan tinggi yang mengandung
lebih kobalt. Mereka memegang kekerasan mereka pada temperatur yang lebih
tinggi, dan digunakan untuk mengebor stainless steel dan bahan keras lainnya.
Kerugian utama dari baja kobalt adalah bahwa mereka lebih rapuh daripada
standar HSS. Baja perkakas Hi-moly adalah panas dirawat di 1196 ° C (2185 °
F) dan kemudian nitro-carburize selesai pada 510 ° C (950 ° F) menjadi terukur
lebih sulit daripada kecepatan tinggi baja. Nitro-carburized baja tahan suhu
pengeboran jauh lebih tinggi dengan tetap menjaga ketajaman.
b) Tungsten karbida
Tungsten karbida dan karbida lainnya yang sangat keras, dan dapat
menelusuri hampir semua bahan sambil memegang tepi lebih lama dari bit
lainnya. Materi yang mahal dan jauh lebih rapuh dari baja, akibatnya mereka
terutama digunakan untuk tips bor, potongan-potongan kecil dari bahan keras
tetap atau dibrazing ke ujung sedikit terbuat dari logam kurang keras. Namun,
hal ini menjadi umum di toko pekerjaan untuk menggunakan bit padat karbida.
Dalam ukuran yang sangat kecil sulit untuk menyesuaikan Tips karbida, di
beberapa industri, terutama manufaktur PCB, membutuhkan banyak lubang
dengan diameter kurang dari 1 mm, karbida bit yang digunakan.
c) Polikristalin berlian (PCD)
Polikristalin berlian (PCD) adalah di antara yang paling sulit dari semua
bahan alat dan karena itu sangat tahan aus. Ini terdiri dari lapisan partikel
berlian, biasanya sekitar 0,5 mm (0,019 ") tebal, terikat sebagai massa disinter
untuk dukungan tungsten carbide Bits yang dibuat menggunakan bahan ini
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
32Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
dengan baik segmen kecil mematri ke ujung alat untuk membentuk. memotong
tepi, atau dengan sintering PCD ke pembuluh darah di "pena" tungsten carbide
nib ini kemudian dapat dibrazing ke poros karbida. kemudian dapat tanah untuk
geometri yang kompleks yang dinyatakan akan menyebabkan kegagalan melas
di "segmen" yang lebih kecil.
Bit PCD biasanya digunakan dalam aerospace, otomotif, dan industri
lainnya untuk mengebor paduan aluminium abrasif, plastik diperkuat serat
karbon, dan bahan abrasif lainnya, dan dalam aplikasi di mana mesin downtime
untuk mengganti atau mempertajam bit usang ini sangat mahal.
Gambar 1.49 Center DrillSumber: anonymous,2011
1.11Frichion Welding
Pengelasan gesek; penyambungan terjadi oleh panas gesek akibat perputaran logam
satu terhadap lainnya di bawah pengaruh tekanan aksial. Kedua permukaan yang
bersinggungan menjadi panas mendekati titik cair dan bahan yang berdekatan dengan
permukaan menjadi plastis. Dalam gambar 13.22 ditunjukkan cara pengelasan dua poros.
Tahapan proses adalah sebagai berikut :
(1) salah satu poros diputar tanpa bersentuhan dengan poros yang lain, dengan
memutar pemegang (rotating chuck),
(2) kedua poros satu sama lain disentuhkan sehingga timbul panas akibat
gesekan,
(3) putaran dihentikan, poros diberi gaya tekan aksial, dan
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
33Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
(4) sambungan las terbentuk.
Gambar 1.50 Mekanisme pengelasan gesekSumber: anonymous,2011
Kerugian dari proses ini terletak pada keterbatasan bentuk yang dapat dilas, sedang
keuntungannya adalah peralatan yang digunakan sangat sederhana, proses berjalan sangat
cepat, persiapan benda kerja sebelum pengelasan minim, dan hemat energi. Selain itu
logam tak sejenis dapat disambung pula dan siklus pengelasan dapat diprogramkan
dengan mudah. Las gesek banyak digunakan untuk penyambungan plastik.
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
34Buku Tugas Praktikum Proses Manufaktur I
Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Laboratorium Proses Produksi ITeknik Mesin Universitas Brawijaya
top related