bab ii mesin bubuts

Laporan Praktikum Proses Produksi 2010

BAB II

PENGERJAAN MESIN BUBUT

(LATHE MACHINE)

2.1 Tujuan Praktikum

Setiap mahasiswa dapat mengoperasikan mesin bubut

Mahasiswa dapat memahami dan mengerti gambar kerja

Mahasiswa dapat mengetahui dan menguasai pembubutan

Mahasiswa dapat mengetahui bentuk-bentuk pahat dan fungsinya

Mahasiswa dapat mengetahui ukuran-ukuran benda kerja

Mahasiswa dapat mengetahui

kerja efisien (apa yang dikerjakan terlebih dahulu)

Mahasiswa dapat mengetahui komponen-komponen mesin bubut serta

fungsinya

2.2 Landasan Teori

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.

11 Universitas Mercu Buana / FTI


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.

2.2.1 Prinsip Kerja Mesin Bubut

Prinsip kerja mesin bubut adalah benda kerja yang berputar, sedangkan

pisau bubut bergerak memanjang dan melintang. Dari kerja ini, dihasilkan

sayatan dan bentuk benda kerja yang umumnya simetris.

Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa

sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi

penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem

berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada

eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi

sayatan yang berbentuk ulir.

Pekerjaan pekerjaan yang umumnya dikerjakan oleh mesin bubut, antara

lain :

- membubut luar

- membubut dalam

- membubut tirus

- membubut permukaan

- memotong

- membuat ulir



2.2.2 Bagian-bagian Mesin Bubut

Mesin bubut terdiri dari meja dan kepala tetap. Di dalam kepala tetap

terdapat roda-roda gigi transmisi penukar putaran yang akan memutar

poros spindel. Poros spindel akan memutar benda kerja melalui cekal.

Eretan utama akan bergerak sepanjang meja sambil membawa eretan

lintang dan eretan atas dan dudukan pahat. Sumber utama dari semua

gerakkan tersebut berasal dari motor listrik untuk memutar pulley melalui

sabuk.



Gb. Bagian-bagian mesin bubut

a. Kepala tetap ( head stock )b. Spindel (spindle )c. Eretan ( carriage )d. Kepala lepas ( tail stock )e. Alas ( bed )f. Ulir pembawa ( lead screw )g. Poros penjualan ( feed rod )h. Tempat pahat ( tool post )i. Alas putar (swivel base )j. Lemari roda gigi ( Gear box )

2.3 Cara Membubut

Dasar-dasar membubut adalah sebagai berikut :

Pasang benda kerja pada cekam ( chuck ) cukup kuat, artinya tidak

lepas pada waktu mesin dihidupkan dan sedang melakukan

penyayatan

Periksa kedudukan benda kerja tersebut pada saat cekan diputar

dengan tangan, apakah posisinya sudah benar, artinya putaran



benda tidak oleng/ simetris dan periksa apakah ada bagian yang

tertabrak yang membahayakan dan merusak mesin.

Pasang/ setel kedudukan pahat bubut agar posisi ujung potong

pahat tepat pada titik center dari kepala lepas. Untuk mengatur

possisi tersebut dapat menggunakan ganjal dari plat tipis atau

dengan menggunakan tempat pahat model perahu ( american tool

post ), kemudian lanjutkan membubut benda kerja sesuai dengan

ukuran yang telah ditentukan.

Parameter pada proses bubut ada 5, yaitu :

1) Kecepatan potong, berhubungan dengan kecepatan putar dan

diameter awal. Persamaan kecepatan potong :

v=πDo N

1000

Do = diameter awal

N = kecepatan putar (rpm)

2) Gerak makan, diatur dengan tuas pemilih gerak makan. Arah gerak

makan bisa aksial (pada reduksi diameter dan pembuatan ulir) atau

radial (pada facing)

3) Kedalaman potong, tidak boleh terlalu dalam karena pemotongan

yang terlalu dalam akan menyebabkan pahat cepat rusak

4) Waktu potong berhubungan dengan panjang pemesinan

5) Panjang pemesinan menentukan waktu potong dengan persamaan

T= Lf r

T = waktu potong (menit)

L = panjang pemesinan (mm)

fr = feed rate (mm/menit)



Cara membubut ada beberapa macam antara lain:

2.3.1 Cara Membubut Tirus

Pada bagian-bagian mesin, selain poros denagn bentuk rata memanjang

atau bertingkat, ada juga poros bebrbentuk tirus.

Untuk membubut tirus dapat dilakukan dengan dua cara. Cara pertama,

dengan menggeser kepala lepas, dengan menggunakan rumus sebagai

berikut :

X¿ D−d2

XLl

Dimana : x = Jarak geser kepala lepas dari garis sumbu spindle

D = Diameter terbesar

d = Diameter terkecil

L = Panjang benda kerja

l = Panjang yang ditiruskan

Cara kedua, dengan menggeserkan alas putar ( swifel base ) dengan

menentukan besarnya sudut.



tg x=

D−d2l

Dimana tg x = Tangen x

D = Diameter terbesar

d = Diameter terkecil

l = Jarak yang ditentukan

Setelah diketahui tangen x, maka dapat dicari besarnya sudut x dengan

melihat daftar di bawah ini :

2.3.2 Cara Membubut Ulir


xo Tg xo Tg xo Tg xo tg xo tg

1 0.017 11 0.194 21 0.383 31 0.600 41 0.869

2 0.038 12 0.212 22 0.404 32 0.624 42 0.900

3 0.052 13 0.230 23 0.424 33 0.649 43 0.932

4 0.070 14 0.249 24 0.445 34 0.674 44 0.965

5 0.087 15 0.267 25 0.466 35 0.700 45 1.000

6 0.105 16 0.286 26 0.487 36 0.726 46 1.035

7 0.122 17 0.305 27 0.509 37 0.753 47 1.071

8 0.140 18 0.324 28 0.531 38 0.781 48 1.110

9 0.158 19 0.344 29 0.554 39 0.809 49 1.180

10 0.176 20 0.364 30 0.577 40 0.839 50 1.191


Cara membubut ulir segitiga adalah sebagai berikut :

Ulir segitiga ada 2 macam, yaitu :

+ Ulir metrik dengan sudut 60o

+ Ulir whit worth ( WW ) dengan sudut 55 o

Maka pasanglah pahat bubut dengan sudut yang sesuai. Apabila pahatnya

belum tersedia, bentuklah pahat tersebut sesuai dengan sudut yang

dibutuhkan.

Pasang pahat bubut pada tempat pahat. Atur kedudukan alas putar

sehingga membentuk sudut 90 o

dengan garis sumbu spindel.

Setiap memulai pembubutan harus menggunakan lonceng. Yaitu

pada saat akan memulai pembubutan , jarum dengan angka yang

ditentukan harus tepat bertemu, langsung handle otomatis

dijalankan, bila sampai pada akhir ulir, handle otomatis dilepas.

Hal ini dikerjakan berulang-ulang.

-



2.3.3 Bentuk-bentuk Pahat

Agar sesuai dengan penggunaannya, seperti kekerasan bahan, bentuk, dan

jenis benda kerja, maka pahat bubut dibuat sedemikian rupa sehingga

masing-masing memiliki spesifikasi tersendiri, antara lain :

- pahat kasar kiri

- pahat kasar kanan

- pahat halus

- pahat permukaan kiri

- pahat permukaan kanan

- pahat potong / alur

Agar menghasilkan kemampuan penatalan yang baik, maka pahat

bubut memiliki sudut-sudut geometris. Sudut-sudut geometris tersebut terdiri

dari :



- sudut potong sisi ( 45o – 60

o )

- sudut jalan bebas ( 8o – 15

o )

- sudut baji ( 30o – 82

o )

- sudut siduk ( 10o – 52

o )

Bentuk pahat untuk benda kerja dengan bahan yang lebih keras akan

berlainan dengan bentuk pahat untuk benda kerja dengan bahan yang

lebih lunak.

Di bawah ini adalah daftar sudut-sudut pahat bubut untuk beberapa

logam :

Sudut- sudut pisau bubut untuk beberapa logam

Bahan V W S

Alumunium8 o

30 o

- 50 o

32 o

– 52 o



Perunggu10

o – 15

o40

o15

o – 40

o

Kuningan12

o – 15

o50

o25

o – 28

o

Baja sampai 60 kg / mm2

8 o

62 o

20 o

Baja 60 kg / mm2

ke atas 8 o

68 o

14 o

Besi tuang6 o

74 o

10 o

Pahat ulir8 o

82 o -

2.3.4 Kecepatan Spindel

Kecepatan spindel harus disesuaikan dengan kekerasan dari benda kerja

yang akan dibubut. Yaitu, makin keras benda kerja atau makin besar

diameternya, kecepatan spindle makin rendah. Dan makin lunak benda

kerja atau makin kecil diameternya, kecepatan spindle makin tinggi.

Untuk menghitung kecepatan spindel dapat menggunakan rumus

sebagai berikut :

N¿ 1000 x sπ . D

Dimana :

N = kecepatan spindle dalam rpm

s = kecepatan potong

D = diameter benda kerja0

Daftar kecepatan potong untuk masing-masing bahan, dapat dilihat di

bawah ini :

Bahan Pengerjaan kasar Menghaluskan



Baja (mild steel) 30 40

Baja tuang 20 30

Baja paduan 15 25

Kuningan perunggu 50 70

Tembaga 30 40

Alumunium 70 100

Plastik 80 120

2.3.5 Jenis-jenis Mesin Bubut

Ada beberapa jenis-jenis mesin bubut antara lain:

1. Mesin Bubut Universal2. Mesin Bubut Khusus3. Mesin Bubut Konvensional4. Mesin Bubut dengan Komputer (CNC)

2.4 Alat-alat yang Digunakan

Mesin bubut

Pahat bubut

Mistar dan jangka sorong

Kunci L

Kunci pemegang pahat

Coolant / oli

Lap / majun

Kikir

Knurling

2.5 Tugas dan Pertanyaaan

2.5.1 Tugas

Dalam tugas saat praktikum proses produksi, mahasiswa di

tugaskan untuk membubut pegangan palu dengan menggunakan



mesin bubut. Yang semula besi berukuran 19 cm di bubut menjadi

ukuran 17 cm dan sesuai tugas yang digambarkan seperti dibawah

ini.

Cara pengerjaan:

1. Memasang benda kerja (besi) pada chuck, dikencangkan dan

diperiksa apakah tidak goyang saat mesin dijalankan.

2. Menyalakan mesin bubut, kemudian benda kerja berdiameter 19

mm dibubut sepanjang 100 mm dan sedalam 4 mm hingga

mendapatkan ukuran 15 mm

3. Ulangi langkah 2 namun bubut benda kerja berdiameter 15 mm

bubut sepanjang 20 mm dan sedalam 3 mm hingga medapat ukuran

12 mm.

4. Buka benda kerja kemudian pasang kembali namun kebalikan dari

pekerjaan 1. Periksa apakah tidak goyang saat mesin dijalankan

5. Nyalakan mesin bubut, kemudian bendakerja yang berdiameter 19

mm dibubut sepanjang 100 mm dan bubut sedalam 2 mm hingga

mendapatkan ukuran 17 mm.

6. Setelah mendapat ukuran 17 mm. Benda kerja bubut kembali

dengan menghaluskan permukaan.

7. Buat ulir pada ujung benda kerja berdiameter 12mm.

2.5.2 Pertanyaan



1. Jelaskan bagaimana cara pemasangan cara benda kerja

berbentuk kotak pada mesin bubut, agar benda itu center untuk

dilakuakan pengeboran?

Jawab:

Cara pemasangan sama dengan pemasangan benda berbentuk

silindris, hanya saja pencekam dengan chuck yang digunakan

adalah four jaw chuck (cekam rahang 4).

2. Sebutkan sifat-sifat baja potong cepat (HSS)?

Jawab:

Sifat-sifat HSS (baja potong panjang) adalah :

Tahan aus yang cukup baik hingga suhu 650° C

Ulet atau kekerasan relative tinggi

Dan mengandung Fe=18%, Wolfram & Chrom 5.5%

dengan tambahan Vanadium, Molibdenum, dan Kobalt

3. Sebuah poros terbuat dari besi (Wrought Iron) dengan ρ=7000

kg/cm3, berdiameter awal 75 cm akan dibubut hingga

diameternya menjadi 50 cm. Bila mesin bubut mempunyai

kecepatan potong 60 cm/menit, panjang poros 2000 mm dan

umpan 2 mm juga dalamnya pemotongan 0,2 mm/putaran.

Tentukan: a. Berapa putaran memesin yang diijinkan

b. Berapa berat geram yang terjadi

Jawab:

Diket : Do = 75 cm = 0.75 m

D1 = 50 cm = 0.5 m

V = 60 cm/menit = 0.6 m/menit

Panjang poros = 2000 mm = 2 m

Umpan = 2 mm = 0,002 m

Dalam pemotongan = 0.2 mm/putaran

Ditanya : a). N=?

b). MRR =?



Jawab:

a.N= V

πxD0

=6003 , 14 x750

=0 ,255 mm/rev

b. berat geram yang terbentuk adalah:

(volume benda sebelum di bubut – volume benda setelah di

bubut) x r

= [(3,14 x 0,75m x 2m) – (3,14 x 0,5m x 2m)] x 0,7 kg/m3

= (4,71 – 3,14) x 0,7

= 1,099 kg

2.6 Kesimpulan dan Saran

Dalam pengerjaan pembubutan kita harus memperhatikan beberapa faktor

yang sangat mempengaruhi proses pengerjaan yaitu :

Material dari benda kerja, hal ini agar supaya kita tidak salah dalam

memilih jenis pahat yang akan digunakan,

Material dari pahat, hal ini agar kita dapat memperhitungkan waktu

pengoprasian mesin (efisiensi kerja).

Memperhitungkan waktu pengerjaan, hal ini akan sangat berpengaruh

pada kemungkinan biaya yang akan timbul dalam proses pembubutan

tersebut.

Ketinggian mata pahat harus sejajar dengan sumbu putar dari benda

kerja karena bila tidak sejajar maka pahat akan cepat aus dan

permukaan yang dipotong tidak akan rata.

Gerak potong pada mesin bubut adalah gerakan dari benda yang

menyebabkan dirinya terpotong. Gerakan ini dilakukan oleh benda

kerja berupa gerak putar.



Gerak makan adalah gerak yang bertujuan untuk memperluas bidang

potong. Gerakan ini dilakukan oleh pahat berupa gerak menuju

permukaan benda kerja.

Kedalaman benda kerja yang hendak dibubut diatur dengan pemutar

untuk gerakan eretan dan diusahakan bila menginginkan kedalaman

yang cukup dalam dilakukan secara bertahap.

Reduksi diameter dilakukan berulang-ulang, sedikit demi sedikit hingga

mendapatkan diameter yang dinginkan.

Untuk membuat ulir digunakan mata pahat yang khusus. Proses ini

dilakukan berulang-ulang hingga mencapai kedalaman celah ulir yang

diinginkan. Sebelum memulai proses ini, kita harus lebih dahulu

menentukan lebar pitch yang diinginkan.

Paremeter- parameter dalam proses bubut yaitu kecepatan potong, gerak

makan, kedalaman potong, waktu potong, dan panjang pemesinan.

Parameter-parameter tersebut akan menentukan hasil akhir dari proses

bubut.


bab ii mesin bubuts

Documents