LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI

BAB I

PENGERJAAN MESIN BUBUT

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JAKARTA

2011

BAB 1

PENGERJAAN MESIN BUBUT

1.1 Tujuan Praktikum

Setiap mahasiswa dapat mengoperasikan mesin bubut dengan baik dan

benar.

Mahasiswa dapat memahami dan mengerti gambar kerja sesuai standar.

Mahasiswa dapat mengetahui dan menguasai pembubutan.

Mahasiswa dapat mengetahui bentuk-bentuk pahat dan fungsinya.

Mahasiswa dapat mengetahui komponen-komponen mesin bubut serta

fungsinya.

1.2 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.

Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan

pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar bervariasi

besarnya mulai dari 15 sampai 127 gigi. Roda gigi penukar dengan jumlah 127

mempunyai kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir

inchi

1.2.1 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.1.1 Bagian-bagian mesin bubut

a. Kwpala tetap ( head stock )

b. Spindel (spindle )

c. Eretan ( carriage )

d. Kepala lepas ( tail stock )

e. Alas ( bed )

f. Ulir pembawa ( lead screw )

g. Poros pengumpan ( feed rod )

h. Rumah pahat ( tool post )

i. Alas putar (swivel base )

j. Lemari roda gigi ( Gear box )

1.2.2 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

Gb 1.2 posisi membubut.

1.2.3 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 dan membahayakan

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.

Gambar 1.3 Pemasangan Pahat Potong

Parameter pada proses bubut :

1) Kecepatan potong, berhubungan dengan kecepatan putar dan diamater awal.

Persamaan kecepatan potong :

v=π D n1000

D= diameter awal

.n = kecepatan putaran (rpm)

2) Gerakan makan diatur dengan tuas ppemilih gerak makan . Arah gerak

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

(pada facing)

3) Kedalaman pemotongan tudak boleh terlalu dalam, karena akan membuat

pahat cepat rusak.

4) Waktu potong berhubungan dengan panjang benda kerja

5) Persamaan waktu potong dan panjang benda kerja :

T= Lf r

T = waktu potong (menit)

L = panjang benda kerja (mm)

fr = feed rate (mm/menit)

1.2.4 Membubut tirus

Pada bagian-bagian mesin, selain poros dengan bentuk rata memanjang atau

bertingkat, ada juga poros bentuk tirus.

Untuk membubut bentuk tirus dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu cara

pertama dengan menggeser kepala lepas, dengan menggunakan rumus sebagai

berikut :

Gambar.1.4 Membubut tirus.

X = D-d x L

2 l

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 yaitu dengan menggeser alas putar (swivel base) dengan

menentukan besarnya sudut

Gambar 1.5 Membubut tirus

D – d

tg X = 2

l

Dimana : tg X = tangen x

D = diameter terbesar.

d = diameter terkecil

l = jarak yang ditentukan

Setelah diketahui tg x, maka dapat dicari besarnya sudut x dengan melihat

daftar di bawah ini :

1.2.5 Cara Membubut Ulir

Cara membubut ulir segitiga adalah sebagai berikut :

Dua macam ulir segitiga :

a. Ulir metrik dengan sudut 60o

b. Ulir whit worth ( WW ) sudutnya 55o

1. Pasang pahat bubut pada tempat pahat. Atur kedudukan alas putar

sehingga membentuk sudut 90o dengan garis sumbu spindel.

2. 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 terus

menerus.

-

1.2.5 Bentuk-bentuk Pahat

Bentuk pahat disesuaikan dengan jenis bahan, bentuk benda kerja, dan

jenis pengerjaan yaitu :

Pahat kasar kiri

Pahat kasar kanan

Pahat halus

Pahat permukaan kiri

Pahat permukaan kanan

Pahat potong atau pahat alur

Agar menghasilkan kemampuan pembubutan yang baik, maka pahat

bubut memiliki sudut sudut geometris, yaitu :

Sudut potong sisi ( 45o – 60o )

Sudut jalan bebas ( 8o – 15o )

Sudut baji ( 30o– 82o)

Sudut siduk ( 10o – 52o )

Bentuk pahat untuk benda kerja dengan bahan yang lebih keras akan

berlainandengan bentuk pahat untuk benda kerja dengan bahan yang lebih lunak.

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

Tabel : Sudut-sudut pahat bubut untuk beberapa logam :

Bahan V W S

Alumunium 8 30 - 50 32 – 52

Perunggu 10– 15 40 15 -40

Kuningan 12 – 15 50 25 – 28

Baja sampai 60 kg / mm2 8 62 20

Baja 60 kg / mm2ke atas 8 68 14

Besi tuang 6 74 10

Pahat uli 8 82 -

1.3 Alat-alat yang Digunakan

Mesin bubut

Pahat bubut

Mistar atu jangka sorong

Kunci L

Kunci pemegang pahat

Coolant / oli

1.4 Tugas dan Pertanyaan

1. Terangkan bagaimana cara mengkartel / menggerigi pada mesin bubut dan apa

saja yang harus diperhatikan ?

Jawab :

Langkah-langkah mengkartel

a. Apabila benda kerja yang akan di kartel panjang lebih dari 3cm, benda

kerja tersebut harus di center dengan kepala lepas.

b. Letakkan benda kerja yang akan dikartel pada kepala spindle chuck,

kencangakan sampai benar-benar kencang dan ujung satu lagi

menggunakan penyangga center dari kepala lepas

c. Benda kerja yang akan di kartel harus berdiameter akhir pada

pengerjaan bubut

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat pengkartelan adalah :

a. Pada saat mengkartel tidak diperbolehkan terlalu dalam umpan pahat

kartel terhadap benda kerja

b. Pada eretan atas mesin bubut harus ditahan agar tidak terjadi gaya tarik

mesin bubut terhadap pahat kartel akibat putaran mesin bubut

c. Benda kerja yang akan dikartel harus diberi jarak antara spindle dan

kepala lepas antara 40 mm sampai 50 mm

2. Sebutkan macam-macam bahan pahat ? (minimal 4) !

a. Pahat Baja Karbon Tinggi ( High Carbon Steel ) kandungan karbonnya C

= 0,8-1,2

b. Pahat Baja Kecepatan Tinggi ( High Speed Steel / HSS ) Fe=18%,

Wolfram & Chrom 5.5% dengan tambahan Vanadium, Molibdenum, dan

Kobalt

c. Pahat Paduan Cor Bukan Besi Chrom ( 158 s/d 35 ) % Cobalt ( 40 s/d 50 )

% Wolfram ( 12 s/d 15 ) % Karbida, Tantalium, Molibdenum &

kandungan karbon ( 1 s/d 4 ) %

d. Pahat Karbida / Wolfram Karbida, Pahat Intan, dan Pahat Keramik.

3. Suatu bahan dengan ukuran diameter 295 mm, panjang 400 mm akan dibubut

dengan kecepatan potong 25 m/menit, umpan 0,5 mm/putaran, kelonggaran

diambil masing-masing sebesar 5 mm. Waktu pemasangan benda kerja dan

waktu pelepasan benda masing-masing 6 menit dan waktu pemasangan pahat

dan pelepasan pahat masing-masing 4 menit. Tentukan waktu memesin, bila

dilakukan dengan dua kali pembubutan dan tiga kali pembubutan ?

Jawab :

Diketahui :

Ø Benda kerja = 295 mm

Panjang = 400 mm + kelonggaran 10mm = 410 mm

Cs = 25 m/menit

Umpan = 0.5 mm / putaran

Waktu tambahan = (2 x 6) + (2 x 4) = 20 menit

Ditanya :

t =...... untuk 2 kali pembubutan ?

t = ....... untuk 3 kali pembubutan ?

Cs=π D n1000

n=1000 Csπ D

= 1000 x253,14 x 295

=25.000926,3

=26,98 rpm≈ 27 rpm

Jumlah putaran satu kali pembubutan =

panjang totalumpan

= 410mm

0,5mm

putaran

=820 putaran

Waktu yang dibutuhkan satu kali pembubutan =

jumla h putaran1kali pembubutann

=820 putaram27

=30,5 menit

Jadi jika dilakukan 2 kali pembubutan waktunya menjadi =

Waktu putaran + waktu tambahan = (2 x 30,5 menit) + 20 menit = 81 menit

Jadi jika dilakukan 3 kali pembubutan waktunya menjadi =

Waktu putaran + waktu tambahan = (3 x 30,5 menit) + 20 menit = 111,5 menit

1.5 Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan :

o Untuk mendapatkan hasil pembubutan dengan kualitas yang baik maka

diperlukan teknik mebubut yang baik dan benar. Dalam membubut

diperlukan ketelitian dan kesabaran yang tinggi agar benda kerja yang

dikerjakan berkualiatas baik.

o Meskipun mesin bubut disesuaikan untuk pekerjaan silindris, mesin ini

dapat juga dipakai untuk pekerjaan – pekerjaan lain seperti membuat ulir

dan membuat tirus, dll.

o Untuk menghindari kegagalan proses hendaknya proses pemakanan

pahat disesuaikan dengan material yang sedang dikerjakan.

Saran:

o Pada saat proses bubut yang paling utama adalah keselamatan,

pergunakan selalu alat keselamatan kerja.

o Untuk menghindari kerusakan pahat yang cepat, pemakanan pahat

hendaknya jangan terlalu dalam

o Agar mesin selalu dalam kondisi baik maka diperlukan perawatan rutin.

o Kediplinan kerja sangat diperlukan untuk menghindarin terjadinya hal

yang tidak dinginkan