Mesin bubut
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
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.
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.
Prinsip kerja mesin bubut
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.
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 menmutar 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.
Jenis-jenis Mesin Bubut
- Mesin Bubut Universal
- Mesin Bubut Khusus
BAGIAN-BAGIAN UTAMA MESIN BUBUT
- A. Kepala Tetap
Berfungsi untuk memegang dan memutar benda kerja. Kepala tetap dipasang pada poros utama
- B. Roda Gigi Pengganti
Berfungsi memindahkan putaran poros utama ke kotak roda gigi
pengatur pemakanan dan penggerak poros transportir yang sekaligus untuk
menggerakkan eretan sepanjang alas.
- C. Pembawa
Berfungsi untuk mendukung dan mengantarkan alat potong pada posisi/tempat pemotongan.
- D. Kepala Lepas
Berfungsi untuk mendukung benda kerja yang dipegang oleh cekam atau
dipegang dengan senter kepala tetap dan senter kepala lepas. Disamping
itu kepala lepas juga berfungsi untuk memasang cekam bor/mata bor.
- E. Badan Mesin
Berfungsi untuk mendukung semua komponen utama mesin bubut. Bagian
atas badan mesin dibuat beralur yang berfungsi untuk landasan luncur
dari kepala lepas.
PEMEGANG BENDA KERJA
- 1. Cekam Rahang Tiga
Cekam rahang tiga adalah pemegang benda kerja yang mempunyai tiga
rahang penjepit yang dapat bergerak secara bersama-sama sepanjang alur
saat mengunci dan membuka benda kerja. Cekam ini dapat menjepit benda
kerja bulat, segi enam,segi sembilan dan kelipatan tiga lainnya.
Gambar 19. Cekam Rahang Tiga
Penjepitan
benda kerja dengan cekam rahang tiga dapat dilakukan dengan dua cara,
yaitu penjepitan arah dalam sisi benda kerja dan penjepitan arah luar
sisi benda kerja
- 2. Cekam Rahang Empat
Cekam rahang empat mempunyai rahang penjepit empat buah. Rahang
cekam empat dapat bergerak bebas sepanjang alur rahang pada saat
mengunci maupun membuka benda kerja. Ada dua type cekam rahang empat,
yaitu:
- Cekam rahang empat universal
Prinsip penjepitan cekam rahang empat universal ini sama dengan cekam
rahang tiga, dimana rahang cekam dapat bergerak bersama-sama saat
membuka maupun mengunci benda kerja secara otomatis.
- Cekam rahang empat independen
Cekam rahang empat independen sama fungsinya dengan cekam rahang empat
universal. Perbedaannya terletak pada teknik pengunciannya. Pada cekam
rahang empat independen ini masing-masing rahang penjepit harus dikunci
dan dibuka satu persatu. Masing-masing rahang dapat digerakkan sendiri
tanpa ada hubungannya dengan rahang yang lain.
Gambar 20. Cekam Rahang Empat
- 3. Plat Pembawa
Plat pembawa digunakan untuk memegang benda kerja yang dibubut
diantara dua senter. Dalam memegang benda kerja plat pembawa dilengkapi
dengan pembawa (lathe dog)
Gambar 21. Plat Pembawa
|
Gambar 22. Pembawa
|
Plat pembawa dapat dibedakan tiga macam,yaitu:
- Plat pembawa beralur.
Digunakan untuk meletakkan pembawa yang berujung bengkok.
- Plat pembawa berlobang
Digunakan untuk menjepit benda kerja yang sukar dijepit oleh cekam rahang tiga dan cekam rahang empat
- Plat pembawa berbatang
Digunakan untuk meletakkan pembawa yang berbatang
Pembawa (lathe dog) adalah alat yang berfungsiuntuk membawa benda kerja sehingga ia berputar mengikuti putaran poros mesin.
PENDUKUNG
Pendukung adalah alat yang digunakan untuk mendukung atau menyangga benda kerja yang berukuran panjang dan berdiameter kecil.
Sesuai dengan kegunaannya, pendukung ada dua macam yaitu:
- Pendukung Tetap (steady rest)
Gunanya untuk mendukung benda kerja yang berdiameter kecil dan berukuran
panjang. Posisi pendukung ini tetap, tidak berpindah sepanjang alas
mesin saat mesin bubut bekerja.
- Pendukung Jalan (follower rest)
Gunanya sama dengan pendukung tetap, perbedaannya adalah pendukung jalan
dipasang pada eretan dan ikut bergerak dibelakang pahat bubut bersamaan dengan gerakkan pembawa
Gambar23. Pendukung Tetap
(Steady Rest)
|
Gambar 24. Pendukung Jalan
(Followe Rest)
|
SENTER
Senter digunakan untuk mendukung dan memegang benda kerja yang dibubut
diantara dua senter. Senter mesin bubut ada dua macam, yaitu:
- Senter Tetap
Adalah senter yang tidak ikut berputar bersama benda kerja pada saat pembubutan.
- Senter Jalan
Adalah senter yang ikut berputar bersama benda kerja pada saat pembubutan.
Gambar 25. Senterg Tetap
|
Gambar 26. Senter Jalan
|
KOLED
Koled adalah alat yang digunakan untuk menjepit benda kerja yang
berukuran kecil yang harus dikerjakan dengan mesin bubut. Dalam
pembubutan koled dipasang pada poros kepala tetap yang pada bagian ujung
poros dilengkapi dengan batang penarik, ujung berulir.
Gambar 27. Koled
PAHAT BUBUT
Pahat bubut adalah alat potong yang digunakan untuk memotong benda kerja yang dikerjakan dengan mesin bubut.
Pahat bubut harus mempunyai sifat-sifat:
- Harus cukup kuat dan mampu menahan beban dan tekanan pemotongan.
- Harus mempunyai kekerasan yang tinggi hingga mampu bertahan pada temperatur tinggi selama pemotongan.
- Harus tahan terhadap keausan.
Menurut bahannya pahat bubut dibedakan atas:
- Pahat bubut baja potong cepat (HSS)
- Pahat bubut baja karbon potong cepat (HCS)
Gambar 28. Bentuk Pahat Bubut
Gambar 29. Sudut Pahat Bubut dan Kecepatan Potong
Macam-macam bentuk pahat bubut:
- Pahat Bubut Rata
Digunakan untuk membubut permukaan benda kerja menjadi rata. Pahat
ini terdiri dari dua macam, yaitu pahat bubut rata kiri dan pahat bubut
rata kanan.
- Pahat Bubut Muka
Digunakan untuk membubut penampang permukaan benda kerja menjadi rata dan datar.
- Pahat Bubut Potong
Digunakan untuk memotong benda kerja.
- Pahat Bubut Pembentuk
Adalah pahat bubut yang ujung mata potongnya berbentuk cembung atau cekung sesuai dengan bentuk benda kerja yang akan dibuat.
- Pahat Bubut Dalam
Digunakan untuk membubut permukaan dalam lobang benda kerja.
- Pahat Bubut Ulir
Digunakan untuk membubut ulir benda kerja. Ujung mata pahat dibuat sesuai dengan jenis ulir yang akan dibuat.
Letak mata potong (ujung sisi sayat) pahat bubut harus dipasang tepat
pada titik pusat benda kerja atau tepat pada titik senter mesin. Jika
letak mata potong pahat bubut diatas titik senter mesin, maka sudut yang
dibuat oleh garis sumbu mesin dan sudut tatal akan lebih besar
akibatnya sudut bebasnya menjadi berkurang, akibatnya pahat akan
melentur dan sisi depan pahat akan masuk lebih dalam pada benda kerja.
a = Sudut Bebas b = Sudut Baji
d = Sudut Pemotongan
g = Sudut Tatal
Jika letak mata potong pahat bubut dibawah titik senter mesin, besarnya
sudut antara garis sumbu dan sudut tatal akan berkurang, sehingga sudut
bebas jadi besar. Akibatnya benda kerja akan terangkat.
Gambar 30. penyetelan mata potong terhadap senter mesin
PEMBUBUTAN TIRUS
Pembubutan tirus adalah pembubutan benda kerja sehingga benda kerja
berbeda ukuran penampang disepanjang benda. Pembubutan tirus dapat
dilakukan dengan tiga cara, yaitu:
- 1. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Kepala Lepas
Kepala lepas terdiri atas dua bahagian yaitu alas dan badan. Kedua
badan ini diikat oleh baut dan dapat digeser-geser kedudukannya. Pada
bagian belakang kepala lepas terdapat garis skala ukuran. Jika garis
skala ukuran bergeser, maka sumbu antara kepala tetap dengan kepala
lepas akan berubah. Perbedaan kedudukan senter inilah yang dimanfaatkan
untuk membubut benda kerja sehingga menghasilkan pembubutan tirus.
Ganbar 31. Pembubutan Tirus DenganPengeseran Kepala Lepas
Rumus perhitungan pergeseran tirus kepala lepas ini
Dimana:
X = pergeseran Kepala Lepas
L = Panjang benda kerja
D = Diameter terbesar
d = Diameter terkecil
l = Panjang ketirusan
- 2. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Eretan Atas
Pembubutan tirus dengan menggeser eratan atas dapat menghasilkan
benda tirus sepanjang gerakan menanjang eratan keatas. Dengan cara ini,
eratan digeser kedudukannya dalam satuan derajat sesuai dengan besar
sudut tirus yang akan dibuat.
Gambar 32. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Eretan Atas
Rumus perhitunganbesarnya sudut peergesaran eratan adalah
dimana:
Tg = Tangen
a = Besarnya sudut tirus
D = Diameter terbesar
d = Diameter terkecil
l = Panjang tirus
- 3. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Taper Attachment
Pembubutan tirus dengan penggeseran taper attachment adalah dengan
memasang peralatan tirus pada eretan mesin sehingga ia dapat bergerak
bebas sepanjang alas. Besarnya pergeseran peralatan tirus sama dengan
perhitungan tirus dengan menggeser eretan atas, yaitu:
Gambar 33. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Taper Attachment
KECEPATAN POTONG PEMBUBUTAN
Adalah panjang bram yang terpotong per satuan waktu. Setiap bahan
memiliki kecepatan potong tersendiri, tergantung dari kualitasnya.
Semakin keras bahan, semakin kecil harga kecepatan potongnya. Begitu
juga sebaliknya. Kecepatan potong tergantung dari putaran mesin,
diameter benda kerja dan jenis bahan yang akan di bubut.
Tabel 5. Harga kecepatan Potong Menurut bahan yang dibubut
BAHAN
|
HERGA KECEPATAN POTONG (m/menit)
|
Baja karbon sedang Besi tuang
Baja potong cepat
Kuningan
perunggu
alumunium |
20 – 30
18 – 25
12 – 18
45 – 90
15 – 21
100 – 300
|
Jika benda kerja dengan garis tengah d yang berputar L putaran tiap
menit, maka panjang bram yang terpotong adalah sama dengan keliling
benda itu sendiri. Atau:
Jika benda kerja berputar lebih dari 1 putaran dalam 1 menit atau dalam n
putaran maka panjang bram yang terpotong dalam 1 menit adalah
Makin besar garis tengah benda kerja, semakin panjang bram yang terpotong
ULIR
Mekanik Penggerak Pemotongan Ulir
Mekanik penggerak pemotongan ulir adalah semua komponen mesin bubut yang
bergerak bersama-sama selama proses pemotongan ulir. Gerakan mekanik
berasal dari putaran motor listrik yang memutar poros utama dengan
perantaraan roda gigi, kemudian diteruskan ke rangkaian roda gigi
pengganti. Dengan perantaraan kotak roda gigi putaran diteruskan ke
poros transportir yang secara lansung menggerakkan eretan secara
otomatis. Gerakan inilah yang dimanfaatkan untuk membuat ulir.
Gambar 34. Rangkaian Mekanik Penggerak Pemotongan Ulir
Perhitungan Roda Gigi Pengganti
Roda gigi pengganti berfungsi untuk mendapatkan perbandingan putaran
tertentu antara benda kerja dengan putaran poros transportir.
Perhitungan dan pengaturan roda gigi pengganti berdasarkan perbandingan
banyaknya kisar/gang ulir benda kerja dengan banyaknya kisar/gang ulir
poros transportir. Adapun perbandingan tersebut dapat dinyatakan dengan
rumus:
Dan roda gigi pengganti yang tersedia: 20, 22, 23, 25, 30, 32, 35, 40,
45, 50, 55, 60, 65, 70, 76, 80, 90, 100 dan 127 (untuk mesin bubut
kecil); 20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, 65, 75, 85, 90, 100, 115, 125 dan
127 (untuk mesin bubut besar)
Diameter terbesar adalah ukuran terbesar dari diameter ulir. Pada baut
diameter terbesar diukur dari puncak tertingi dari ulir dan mur diameter
terbesar diukur dari celah terdalam dari ulir. Diameter terbesar
biasanya dibuat sedikit lebih kecil dari ukuran maksimal yaitu dikurangi
dari ukuran sebenarnya sekitar 0,1 – 0,2 mm.
Diameter terkecil adalah ukuran yang ditunjukkan oleh ulir pada celah
terbawah dari baut atau teratas dari mur. Diameter terkecil dibuat lebih
besar pada lobang mur dan lebih kecil dibuat pada baut.
Penentuan diameter terbesar dan diameter terkecil menurut Technical Departement Of Education Of Victoria adalah:
D min = D max – 2 x kedalaman ulir
Kedalaman ulir metris = 0,61 x kisar
Kedalaman ulir BSW = 0,64 x kisar
|
Jika diameter terkecil sudah diperoleh, maka pada bahan untuk mur dibuat alur bebas pengaman sebesar diameter tersebut.
Pengasahan sudut pahat bubut harus sama dengan sudut ulir. Sudut ulir metris adalah 60
0 dan sudut ulir whitworth 55
0. Sudut-sudut ini diperiksa dengan menggunakan mal ulir dan mal pahat.
Gambar 35. Pemeriksaan Sudut Pahat Ulir
Kedua sisi pemotong yang langsung memotong benda kerja dibuat sudut bebas samping sebesar 2
0 sampai 3
0.
bagian belakang mata potong diberi kebebasan. Besar sudut bebas
belakang sama dengan sudut bebas samping. Pengambilan posisi sudut
tergantung pada ulir yang akan dibuat.
Gambar 36. Sudut Bebas Belakang
Sudut
bebas belakang ini berfungsi agar bagian bawah mata potong tidak
memotong ulir yang telah terbentuk dan dapat berjalan sejalan alur ulir
yang telah terbentuk. Mencari besar sudut depan dan sudut bebas belakang
lihat gambar 32.
Gambar 37. Bukaan Garis Ulir
Jarak
puncak ulir adalah AB. Jika ulir tersebut dipotong pada titik B dan
bukaan dari garis ulir membentuk garis AC, BC dan siku terhadap AB.
Panjangnya garis ulir adalah sama dengan keliling bukaan silinder. Sudut
segitiga ABC adalah sudut bebas depan dari pahat.