prosman modul ii

Praktikum Proses Manufaktur 2011 /

Modul 2 – Proses Pembubutan 1

MODUL II

PROSES PEMBUBUTAN

1. TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah mengikut praktikum ini, seluruh praktikan diharapkan dapat memahami:

1. Mengetahui cara dan prinsip proses pembubutan.

2. Mengetahui paramater pemotongan dan fungsi komponen mesin lathe.

3. Terampil dalam menggunakan pahat pada mesin bubut dan membuat bentuk

yang diinginkan pada benda kerja.

4. Mengetahui jumlah waktu proses yang dibutuhkan untuk membuat sebuah

produk.

2. LANDASAN TEORI

2.1 Pendahuluan

Jenis-jenis produk yang berbentuk silinder banyak ditemui pada komponen-

komponen mesin dari yang ukuran kecil sampai yang ukuran besar, misalnya dari

mulai baut ukuran kecil sampai besar, berbagai jenis poros, piston dan silinder,

selongsong senjata, poros turbin, dan sebagainya. Proses pembuatan produk-produk

tersebut biasa dilakukan dengan proses pemotongan pada mesin bubut dimana proses

berlangsung dengan cara memotong sebagian benda kerja yang berputar pada mesin

sementara pisau potongnya diam. Benda kerja untuk proses bubut merupakan bahan

setengah jadi hasil dari proses pengecoran dan pembentukan.

Gambar 2.1 Berbagai jenis proses pemotongan pada meisn bubut.



Gambar 2.1 Berbagai jenis proses pemotongan pada meisn bubut. (lanjutan)

Keterangan :

1. Gambar 2.1 a-d merupakan proses bubut lurus, tirus (conical), kurva, dan

proses pembuatan alur (grooving).

2. Gambar 2.1 e-f adalah proses bubut muka (facing) yaitu meratakan

permukaan ujung benda kerja, serta untuk mebuat tempat O-ring (oil seal).

3. Gambar 2.1 g adalah membuat bentuk benda kerja dengan bentuk tertentu

untuk keperluan fungsi maupun penampilan.

4. Gambar 2.1 h adalah proses pembesaran lobang dan pembuatan alur pada

bagian dalam benda kerja.

5. Gambar 2.1 i dan 2.1 j adalah proses pengeboran dan pemotongan benda

kerja.

6. Gambar 2.1 k-l adalah proses pembuatan baut dan proses knurling.

2.2 Macam-macam Pembubutan

Proses pembubutan ada beberapa macam, yaitu;

1. Bubut silindris (turning) dan bubut tirus (cone).

2. Bubut muka (facing).

3. Bubut alur (grooving)



4. Bubut potong (cut off)

5. Meluaskan lubang (booring)

Gambar 2.2 Pembentukan serpih pada pembubutan

2.3 Pengertian mesin bubut konvensional

Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam

proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat

(tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut. Pada prosesnya benda kerja

terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin,

kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai perhitungan. Alat

potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk benda kerja akan disayatkan pada

benda kerja yang berputar. Umumnya pahat bubut dalam keadaan diam, pada

perkembangannya ada jenis mesin bubut yang berputar alat potongnynya, sedangkan

benda kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat potong akan

mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja mudah dibentuk sesuai yang

diinginkan.

Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan mesin-mesin yang

dikontrol dengan komputer (Computer Numerically Controlled) ataupun kontrol

numerik (Numerical Control) dan karena jenis mesin konvensional mutlak diperlukan

keterampilan manual dari operatornya. Pada kelompok mesin bubut konvensional

juga terdapat bagian-bagian otomatis dalam pergerakkannya bahkan juga ada yang

dilengkapi dengan layanan sistim otomasi baik yang dilayani dengan sistim hidraulik,



pneumatik ataupun elektrik. Ukuran mesinnyapun tidak semata-mata kecil karena

tidak sedikit mesin bubut konvensional syang dipergunakan untuk mengerjakan

pekerjaan besar seperti yang dipergunakan pada industri perkapalan dalam membuat

atau merawat poros baling-baling kapal yang diameternya mencapai 1000 mm.

2.4 Mesin Bubut

Komponen utama dari mesin bubut terdiri dari 5 bagian, yaitu: Landasan (bed),

pembawa (carriage), head stock, tailstock, dan poros berulir (lead screw). Landasan

(bed) merupakan komponen utama mesin bubut yang berfungsi sebagai

penopang/dudukan komponen-komponen lainnya. Landasan ini bersifat kaku dan

terbuat dari besi cor dimana pada bagian atasnya dikeraskan supaya tahan gesek dan

tahan aus. Pembawa (carriage) bergerak sepanjang landasan, komponen ini terdiri

dari cross-slide, tool post dan apron. Pahat potong dipasangkan pada tool post dimana

posisinya dapat diatur sesuai dengan arah yang diinginkan. Headstock merupakan

tempat dudukan spindle, motor pengerak dan gigi-gigi transmisi pengatur kecepatan.

Head stock juga merupakan dudukan tempat pemegang benda kerja (chuck) yang

merupakan komponen tambahan pada mesin bubut. Tailstock merupakan tempat

dudukan ujung yang lain dari benda kerja serta berfungsi sebagai titik pusat (center)

dari benda kerja. Poros berulir berfungsi untuk meggerakan carriage (pisau potong)

dengan kecepatan yang telah diatur sesuai dengan jenis pemotongan yang diinginkan.

2.5 Bagian-bagian Mesin Bubut

Gambar 2.3 Mesin bubut



Keterangan;

1. Motor penggerak 10 Eretan dasar

2 Kepala tetap 11 Chuck

3 Eretan lintang 12 Batang gigi

4 Wadah tatal 13 Poros ulir

5 Saklar motor 14 Poros luncur

6 Kotak kunci 15 Batang penghubung saklar

7 Kepala lepas 16 Meja mesin

8 Kaki 17 Eretan atas

9 Spindel utama

Spesifikasi mesin :

Ukuran maksimal H (tinggi sumbu) dari meja dikali W (jarak centre kepala tetap dan penjepit). Ukuran

maksimal benda kerja yang dapat dikerjakan 2 H x W.

1. Kepala tetap dengan pembawa

Gambar 2.4 Bentuk jenis buatan dan penempatan jantung bubut.

Keterangan :



a. Mantel pengaman, b. Pembawa massif, c. Penumpuan pembawa yang betul, d.

Penumpuan yang benar bagi jarum bubut yang mengandung bidang-bidang rata,

e. Cincin pelindung, f. Pembawa bekerja sendiri.

2. Penjepit Chuck Dependent

Gambar 2.5 Cekam penjepit

3. Kepala lepas

Kepala lepas dipasang di atas meja bubut bagian ujung kanan, berguna untuk :

Menopang benda kerja, pemasangan mata boor /snei dan tap, serta untuk

penyetalan bubut tirus panjang.

Gambar 2.6 Kepala bebas model normal (kiri dan tengah).



4. Meja mesin bubut

Berfungsi sebagai dudukan seperangkat eretan yang meluncur memanjang.

Keausan meja mengakibatkan hasil pembubutan tidak presisi (cembung).

Perawatan / pembersihan meja seusai pembubutan penting dilakukan untuk

mencegah keausan.

Gambar 2.7 Bentuk meja mesin bubut.

5. Transmisi Penggerak Poros Kepala Tetap

Gambar 2.8 Transmisi Penggerak Poros Kepala Tetap



6. Penjepit Pahat (Tools Post)

Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang pahat, yang

bentuknya ada beberapa macam diantaranya seperti ditunjukkan pada gambar 2.9.

Jenis ini sangat praktis dan dapat menjepit pahat 4 (empat) buah sekaligus

sehingga dalam suatu pengerjaan bila memerlukan 4 (empat) macam pahat dapat

dipasang dan disetel sekaligus.

Gambar 2.9 Penjepit pahat (Tools Post)

7. Eretan atas

Eretan atas sebagaimana gambar 2.10, berfungsi sebagai dudukan penjepit

pahat yang sekaligus berfungsi untuk mengatur besaran majunya pahat pada

proses pembubutan ulir, alur, tirus, champer dan lain-lain yang ketelitiannya bisa

mencapai 0,01 mm.

Gambar 2.10 Eretan atas

Eretan ini tidak dapat dijalankan secara otomatis, melainkan hanya dengan

cara manual. Kedudukannya dapat diatur dengan memutarnya sampai posisi 360°,



biasanya digunakan untuk membubut tirus dan pembubutan ulir dengan

pemakanan menggunakan eretan atas.

8. Transporter dan Sumbu pembawa

Transporter atau poros transporter adalah poros berulir segi empat atau

trapesium yang biasanya memiliki kisar 6 mm, digunakan untuk membawa eretan

pada waktu kerja otomatis, misalnya waktu membubut ulir, alur dan atau

pekerjaan pembubutan lainnya. Sedangkan sumbu pembawa atau poros pembawa

adalah poros yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung jalannya

eretan.

Gambar 2.11 Poros transporter dan Sumbu pembawa

2.6 Model pahat

Gambar 2.12 Cara pembuatan gagang pahat

Model V : Pahat bubut terbuat seluruhnya dari baja olah cepat.

Model S : Kepala penyayat dari baja olah cepat dilas tumpu dengan gagang dari baja

industri mesin.

Model P : Pelat penyayat dari baja olah cepat dilas pada tempat yang disediakan di

ujung gagang dari baja industri mesin.

Model K : Pelat penyayat dijepit.



Gambar 2.13 Arah penyayatan pahat bubut

R = Pahat Bubut Kanan L = Pahat Bubut Kiri

2.7 Jenis Pahat Bubut

Gambar 2.15 Jenis jenis pahat bubut dan kegunaannya

Keterangan:

a. pahat kiri., b. Pahat potong., c. Pahat kanan., d. Pahat rata.,

e. pahat radius., f. pahat alur., g. Pahat ulir., h. Pahat muka., i. Pahat kasar

2.8 Jenis-jenis mesin bubut konvensional

Dilihat dari segi dimensinya, mesin bubut konvensional dibagi dalam beberapa

kategori, yaitu : mesin bubut ringan, mesin bubut sedang, mesin bubut standar, dan

mesin bubut berat. Mesin bubut berat digunakan untuk pembuatan benda kerja yang

berdimensi besar, terbagi atas mesin bubut beralas panjang, mesin bubut lantai,

mesin bubut tegak. Adapun gambarnya dapat dilihat sebagai berikut:

1. Mesin Bubut Ringan

Mesin bubut ringan dapat diletakan di atas meja, dan mudah dipindahkan sesuai

dengan kebutuhan, Benda kerjanya berdimensi kecil (mini). Jenis ini umumnya



digunakan untuk membubut benda-benda kecil dan biasanya dipergunakan untuk

industri rumah tangga (home industri). Panjangnya mesin umumnya tidak lebih

dari 1200 mm, dan karena bebanya ringan dapat diangkat oleh satu orang.

Gambar 2.16 Mesin bubut ringan

2. Mesin Bubut Sedang

Jenis mesin bubut sedang dapat membubut diameter benda kerja sampai dengan

200 mm dan panjang sampai dengan 100 mm cocok untuk industri kecil atau

bengkel-bengkel perawatan dan pembuatan komponen. Umumnya digunakan

pada dunia pendidikan atau pusat pelatihan, karena harganya terjangkau dan

mudah dioperasikan.

Gambar 2.17 Mesin bubut sedang

3. Mesin Bubut Standar

Jenis mesin bubut standar (Gambar 2.18) disebut sebagai mesin bubut standar

karena disamping memiliki komponen seperti pada mesin ringan dan sedang juga

telah dilengkapi berbagai kelengkapan tambahan yaitu keran pendingin, lampu



kerja, bak penampung beram dan rem untuk menghentikan mesin dalam keadaan

darurat

Gambar 2.18 Mesin bubut standar

2.9 Proses Pembubutan Benda Kerja

1. Kecepatan Sayat Bubut

Kecepatan ditentukan oleh besaran putaran benda kerja dan diameter yang

disayat, hubungannya adalah: Dalam prakteknya nilai kecepatan potong

ditetapkan, dan putaran mesin dicari.

2. Menghitung Angka Putaran Mesin (n)

Benda kerja D = 80 mm, kecepatan sayat v = 43 m/mnt

Jawaban :

Putaran mesin n = 1000.v / Л. D

= 1000. 43 / 3,14. 80

= 171,1 rpm

Variasi putaran mesin yang tersedia adalah : 31,5 – 45 – 63 – 90 – 125 – 180–

250 – 355 – 500 – 710 – 1000 – 1400. Oleh karena tidak terdapat n = 171,1

rpm, maka dipilih 125 rpm (disebut ne = putaran efektif ). Dengan demikian

kecepatan sayat nyata adalah: V = 80. 3,14. 125 / 1000, V = 31,4 m / mnt.



2.10 Parameter mesin bubut

Kecepatan pemotongan (cutting speed) adalah kecepatan pemotongan pada

permukaan kontak antara benda kerja dengan pisau potong. V = π Do N (m/s)

dimana: Do = dimater luar benda kerja N = putaran benda kerja (rpm) Pemakanan

(feed) adalah tebalnya pemotongan setiap satu putaran benda kerja. Besarnya

pemakanan ini ditentukan oleh jenis poros berulir pada mesin bubut. Satuan dari

pemakanan adalah mm/revolution. Kedalaman pemotongan (depth of cut) adalah

tebal bahan yang dipotong setiap satu siklus pengerjaan, satuannya adalah mm. Waktu

pemotongan (cutting time) waktu yang diperlukan untuk memotong benda kerja

sepanjang L dalam satu kali operasi, dinyatakan dengan: dimana f = pemakanan

Kecepatan pemotongan yang disarankan pada proses bubut dapat dilihat pada tabel

2.1.

Tabel 2.1 Kecepatan pemotongan yang disarankan



2.11 Perhitungan

Benda kerja terbuat dari stainless steel seri 304 dengan panjang 150 mm dan

diameternya 12 mm dibubut menjadi diameter 11,2 mm. Putaran spindle mesin bubut

adalah N = 400 rpm dan pisau potong bergerak arah aksial dengan kecepatan 200

mm/min. Tentukan:

1. Kecepatan pemotongan

2. Jumlah material terpotong (MRR)

3. Waktu pemotongan

Jawab;

2.12 Hal-hal yang Perlu Diperhatikan Dalam Perencanaan Proses Bubut

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam merencanakan suatu proses bubut

diantara adalah sebagai berikut:

1. Komponen yang akan dibubut harus dirancang supaya mudah di cekam pada

chuck. Benda-benda tipis berbentuk pelat sangat sukar ditempatkan pada

chuck sehingga proses bubut untuk bahan pelat supaya dihindari.

2. Toleransi ukuran supaya tidak terlalu kecil sehingga masih memungkinkan

dapat diproses dengan proses bubut.

3. Sudut-sudut tajam pada komponen supaya dihindari oleh karena tidak semua

bentuk sudut bisa dijangkau oleh pisau potong.

4. Ukuran material yang akan dibubut diusahakan sedekat mungkin kepada

ukuran benda kerja supaya jumlah langkah proses pembubutan bisa dikurangi.

5. Bentuk komponen yang akan dibubut harus direncanakan agar bisa

menggunakan bentuk pahat standar yang ada di pasaran.

6. Bahan benda kerja harus dipilih dimana bahan tersebut memiliki kemampuan

mesin (machinability) yang baik.



3. PROSEDUR PRAKTIKUM

Untuk dapat mengikuti praktikum, praktikan harus mengikuti prosedur praktikum

seperti berikut :

3.1 Alat dan bahan

a. Alat yang digunakan

1. Mesin Bubut.

2. Kapur

3. Meteran/mistar/Jangka Sorong

b. Bahan yang digunakan

1. Besi silinder diameter 8mm

3.2 Pelaksanaan praktikum

1. Gunakan alat keselamatan kerja (safety).

2. Penentuan komponen yang akan dibentuk.

3. Siapkan mesin yang akan digunakan, ikuti selalu seluruh instruksi asisten.

4. Ukur dan benda kerja sesuai dengan kebutuhan komponen.

5. Catat semua proses yang telah dilakukan.

6. Catat semua waktu dari pemolaan, dari proses set up sampai workin

process.

7. Lalu bubut benda kerja sesuai dengan ukuran yang diinginkan.

8. Catat waktu hasil pembubutan dari proses set up sampai workin process..

9. Rapihkan kembali alat-alat dan bahan yang telah digunakan.

10. Selesai

4. TUGAS

1. Sebutkan tipe-tipe pembubutan lainnya, dan jelaskan kegunaan serta

fungsinya ! (selain yang ada di modul).

2. Bagaimana cara perawatan mesin bubut yang baik ?

prosman modul ii

Documents