Parameter Pemotongan Mesin Bubut, Proses Pembubutan Poros dan Teknik Penjepitan Benda Kerja

A.      Parameter Pemotongan Mesin Bubut

Mesin bubut dalam proses produksi/menyayat benda kerja melalui benda kerja berputar dan pahat bergerak mendatar. Untuk lebih efiesiennya mesin bubut tersebut dalam proses produksi, maka selama proses pengerjaan, putaran mesin dan kecepatan laju penyayatan (Feeding) harus dipertimbangkan. Dalam pengambilan putaran mesin dan kecepatan laju penyayatan (feeding) harus dilakukan dengan seksama dan penuh pertimbangan, jika pengambilan atau pemakaiannya tidak tepat akan menimbulkan rendahnya mutu hasil produksi, dan akan dapat menimbulkan cepatnya rusak mata potong pahat. Oleh karena itu bagaimana cara mengetahui pengambilan atau menentukan harga kecepatan potong, kecepatan putaran, dan feeding penting diketahui oleh seorang operator mesin bubut.

1.      Kecepatan Potong (Cutting Speed)

“Yang dimaksud dengan kecepatan potong (CS) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang per waktu (m/menit atau feet/menit). Pada gerak putar seperti mesin bubut, kecepatan potong (CS) adalah keliling kali putaran atau π. d. n; dimana d adalah diameter benda kerja dalam satuan milimeter dan n adalah kecepatan putaran benda kerja dalam satuan putaran/menit (rpm)” (Wirawan Sumbodo, 2008:260).

Dalam menentukan harga kecepatan potong yang akan dipakai dalam penyayatan suatu benda, mestilah mempertimbangkan beberapa faktor antara lain sebagai berikut:

a.         Jenis material pahat bubut

b.        Jenis material benda kerja

c.         Ukuran dan kondisi mesin bubut

d.        Kecepatan pemakanan (pekerjaan kasar atau finishing)

e.         Dalamnya pemotongan

f.         Penyayatan menggunakan cairan pendingin atau tidak.

Berdasarkan pertimbangan di atas, pada tabel  diberikan harga kecepatan potong yang dianjurkan untuk membubut berbagai macam jenis material bahan benda kerja dengan menggunakan pahat bubut HSS.

Tabel 1 . Harga cutting speed dan m/menit

Jenis Bahan	Harga Kecepatan Potong Dalam m/menit
Aluminium	100-300
Kuningan	45-90
Perunggu	15-21
Besi tuang	18-25
Baja carbon sedang	20-30
Baja keras	12-18

(Sumber: Suarman Makhzu, 2013:66)

2.     Kecepatan Putaran (Spindle Speed)

Kecepatan putaran (Spindle Speed) merupakan banyaknya putaran gerakan spindle utama berputar dalam satu menit. Pemakaian kecepatan putaran yang tepat pada proses pembubutan akan memperpanjang umur pahat dan meningkatkan efisiensi pembubutan. Untuk menentukan harga kecepatan putaran mesin tergantung pada meterial pahat, benda kerja dan diameter benda kerja. Cara menentukan kecepatan putaran mesin bubut dapat digunakan persamaan berikut:

a.    Kecepatan putaran mesin jika benda kerja dalam satuan inchi

Kecepatan potong pahat dalam hal ini diambil dalam satuan ft/mnt. Maka kecepatan putaran mesin bubut adalah:

Untuk mempermudah perhitungan kita tetapkan harga  = 3,14 sehingga:

 

 Keterangan:

n = Putaran mesin bubut (Rpm)

Cs = Kecepatan potong (ft/mnt)

D = Diameter rata-rata benda kerja (inchi)

b.      Kecepatan putaran mesin jika benda kerja dalam satuan milimeter

Dalam hal ini kecepatan potong diambil dalam satuan m/mnt. Maka kecepatan putaran mesin bubut adalah:

 

Keterangan:

n = Putaran mesin (Rpm)

Cs = Kecepatan potong (m/mnt)

D = Diameter rata-rata benda kerja (mm)

1000 = Penyamaan satuan m ke mm

(Sumber. Yufrizal.A, 1993:56)

3.      Kecepatan Laju Pemakanan (Feeding)

Yufrizal. A, (1993) “Kecepatan laju pemakanan (feeding) adalah jarak yang ditempuh oleh ujung mata potong pahat menyayat benda kerja bergerak longitudinal sepanjang bed setiap putaran mesin”.

Didalam prakteknya pemakaian feeding dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu sebagai berikut:

a.         Feeding secara manual (Manual Feed)

Pemakaian feeding secara manual dilakukan dengan cara memutar handel penggerak eretan secara manual. Oleh karena itu, dalam menentukan kecepatan laju feeding ini, cepat atau lambatnya tergantung pada pertimbangan operator. Pada umunya pemakaian manual feed ini dilakukan pada pekerjaan pendahuluan atau pemakaian kasar.

b.        Feeding secara otomatis (Otomatis Speed)

Otomatis feed adalah gerak laju pemakanan pahat dalam menyayat benda kerja bergerak secara otomatis (gerakan eretan mesin berasal dari gerak putar motor mesin yang ditransmisikan melalui sabuk, roda gigi, dan sumbu transportiur ke eretan. Dengan demikian bertambah besar putaran mesin, maka kecepatan feeding juga bertambah cepat. Maka dari itu pengukuran feeding dinyatakan dalam satuan feet/putaran (ft/rev) atau mm/putaran (mm/rev). Harga feeding juga dapat diambil dalam satuan feet/menit (in atau mm/mnt) dengan cara ft/rev x rpm.

Dalam penentukan harga feeding yang tepat tidak ada persamaan atau formulanya. Pada setiap mesin biasanya terdapat tabel harga feeding yang bisa digunakan pada mesin tersebut. Untuk menentukan harga feeding yang akan di pakai harus mempertimbangkan antara lain, dalamnya pemotongan, kecepatan putaran, jenis material pahat dan benda kerja serta kondisi mesin. 

 

Gambar 4. Gerak Makan (f) dan Dalam Pemotongan (a)

(Sumber: Widarto,dkk, 2008: 154)

Perbandingan nilai yang baik antara dalam pemotongan dengan gerak laju atau feeding adalah sebagai berikut:

 a = 5 . f

Keterangan:

a = tebal penyayatan

f = feeding (mm/mnt)

4.     Dalam Pemotongan (Depth Of Cut)

John L. Feirer dalam Yufrizal.A, 1993 mengatakan dalam pemotongan (Depth Of Cut) adalah jarak dari dasar pemotongan ke permukaan yang tidak dipotong dari benda kerja diukur tegak lurus. Dalam pemotongan pada mesin bubut dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:

Keterangan:

Dc = Dalam pemotongan

D = Diameter benda sebelum disayat

d = Diameter benda setelah disayat

(Sumber. Yufrizal.A, 1993:58)

B.       Proses Pembubutan Poros

Poros banyak ditemukan dalam berbagai bentuk seperti poros selinderis, poros bertingkat, poros persegi empat, poros eksentrik dan poros engkol. Bentuk dari poros tersebut seperti gambar.

 

Gambar 5. Jenis-jenis Poros

(Sumber: Suarman Makhzu.2013:57)

Pembubutan poros menghendaki pekerjaan pembubutan yang teliti, karena harus berpasangan dengan komponen lain seperti bantalan. Pembubutan poros adalah proses pembubutan dimana gerakan laju penyayat berlangsung sejajar dengan sumbu putaran (sumbu utama). Sehingga mengakibatkan terjadinya penyayatan pada bidang permukaan luar benda kerja. Kedalaman tusukan/ potong ditentukan oleh penyetelan tegak lurus pahat terhadap sumbu perputaran. Gerakan (H) merupakan gerakan utama benda kerja terhadap sumbu perputaran, gerakan (V) merupakan gerakan laju pahat penyayat terhadap benda kerja, (L) merupakan panjang pembubutan atau panjang benda kerja yang akan dibubut, (d) merupakan garis tengah benda kerja.

 

Gambar 6. Gerakan Pada Pembubutan Memanjang

(Sumber:  Alois Schonmetz,1985 : 92)

Keterangan gambar:

H…..gerakan utama

V…..gerakan laju

L…..panjang pembubutan

d…..garis tengah benda kerja

Pahat yang digunakan pada proses pembubutan memanjang ini adalah  pahat rata kiri ataupun kanan. Sehingga permukaan yang dihasikan benar-benar lurus dan tidak berigi ataupun berbentuk kerucut.

C.      Teknik Penjepitan Benda Kerja

Alat bantu penjepitan benda kerja dalam proses pembubutan sangat dibutuhkan, karena berguna untuk menopang benda kerja yang akan dilakukan penyayatan. Maka dengan adanya alat bantu tersebut diharapkan benda kerja dapat tertumpu dengan baik, tidak melentur dan putaranya sentris.  

 

Gambar 7. Teknik Memegang Benda Kerja

(sumber: Suarman Makhzu,2013:56)

Bagikan Artikel ini