Download - Politeknik Manufaktur Astra
PENGANTAR INDUSTRI MANUFAKTUR
POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA
By:
HARI NUGROHO
PROSES BUBUT (TURNING)
Suatu proses permesinan dengan prinsip benda kerja berputarlalu dipotong oleh alat potong dengan arah gerakan melintangmaupun memanjang dengan kedalaman tertentu dankecepatan pemakanan tertentu baik secara otomatis ataupunmanual, biasanya bentuk benda kerja yang dihasilkan silindris
Gerakan Utama
1. Main Motion / Cutting motion: Gerakan berputarnya benda kerja.
2. Feed Motion : Gerakan pahat menyayat benda kerja.
3. Adjusting Motion : Gerakan majunya pahat sesuai dengan kedalamanpemakanan.
Bagian – Bagian Utama Mesin
Bagian – Bagian Utama Mesin
Pengelompokan Mesin Bubut
LATHE MACHINE
UNIVERSAL LATHE
PRECISION LATHE
TURRET LATHE
BORING MILL LATHE
AUTOMATIC LATHE (CNC TURNING)
Ukuran Mesin
� Jarak terjauh antaracenter kepala lepas & center kepala tetap
� Tinggi antara sumbumesin pada bed mesin
SUMBU UTAMA
Z- Z+
X+
X-
diameter
panjang
Pergerakan aktual = ½ dari skalapada sumbu X
Depth of cut feeding
Bentukan yg dapat dikerjakan
pengerjaan mesin
Outside Turning Inside Turning
memanjang
Melintang
Konus
Profil
Ulir
memanjang
melintang
konus
profil
ulir
Proses Pembubutan ( Turning Process )
outside turning inside turning
Perhitungan kecepatan putaran mesin
n = 1000 x Cs
π x d
n = Kecepatan putaran mesin (rpm)
Cs = Kecepatan Potong (m/min)
D = Diameter BK yg hendak dikerjakan (mm)
PEMILIHAN KECEPATAN PUTAR
KECEPATAN PUTAR DIPILIH SESUAI DENGAN HASIL PERHITUNGAN / DARI TABEL
Th = ( L x i )
F x N
Perhitungan Waktu Pemotongan
L = total length (mm)i = number of cutting edgesF = feed per revolution (mm)N= rotational speed (rpm)
METODE PENCEKAMAN BENDA KERJA1. CHUCK
Pencekam benda kerja dengan menggunakan chuck, dibedakan menjadi 2 macam :
a. Universal Chuck ( Jaw pencekam bergerak bersama-sama )
Universal four jaws chuck Universal three jaws chuck
jaws
jaws
Pencekaman dengan universal chuck, biasa digunakan pada proses pembubutannormal ( benda kerja silindris ).
b. Independent Chuck ( Jaw pencekam bergerak bebas / sendiri-sendiri )
jaws
Pencekaman dengan independent chuck, biasa digunakan pada proses pembubutan eksentrik ( adabeberapa sumbu / centre pada satu benda kerja ), benda kerja berbentuk kotak, dsb.
Sistem Pencekaman Chuck
CHUCK
Gerakan Jaws Jumlah Jaws Jenis Jaws
Universal Chuck
Independen Chuck
Three Jaws Chuck
Four Jaws Chuck
Inside Grip
Outside Grip
Perbandingan CHUCK
UNIVERSAL CHUCK INDEPENDEN CHUCK
Pencekaman langsung center
Pencekaman kurang kuat
Setting BK lebih cepat
Pencekamantidak langsung center
Pencekaman Kuat
Setting BK lebih lama
2. CHUCK - CENTRE
Pencekaman dengan metode chuck centre, biasa digunakan untuk proses pembubutanbenda kerja yang panjang & kesentrisan yang baik ataupun untuk proses lain yang menghasilkan gaya pemakanan yang besar dan bisa berpengaruh terhadap hasilpembubutan.
Contoh : pembuatan ulir pada pipa.
Alat bantu yang digunakan pada proses Chuck – Centre :
1. Live Centre : untuk menopang benda kerja
Lubang centre drill
salah
benar60°/ 90°
2. Tail Stock ( kepala lepas ) : sebagai kedudukan live centre
3. BETWEEN CENTRE
Pencekaman dengan metode between centre adalah metode pencekaman yang paling baik ( kesilindrisan benda kerja yang dihasilkan sangat baik ).
Driving plate
Lathe dog
Dead centre
Live Centre
Tail Stock
Proses Between Center
� Proses Pencekaman BK dengan penumpuan pada kedua ujung BK
(Center Drill) dengan menggunakan center-center mesin
� Menjamin kesentrisan hasil pembubutan hingga 0.02 mm.
� Tidak mampu memakan Depth of Cut yg besar (hanya finishing)
Alat bantu yang digunakan pada proses Between Centre :
1. Driving plate : kedudukan dead centre sleeve
2. Dead centre sleeve : kedudukan dead centre
3. Dead centre : untuk menopang benda kerja
4. Lathe dog : untuk mencekam / menjepitbenda kerja
Kesentrisan hasil pembubutan between centre dipangaruhi oleh kesentrisanantara head stock ( kepala tetap ) dengan tail stock ( kepala lepas ).
Harus satu centre / sumbu
Tail Stock
Head Stock
Metode pengecekan kesentrisan head stock dan tail stock :
a. Manual dengan bantuan mandrel dan dial indicator.
penyetel
Kondisi sentris :
Dial digerakkan ke masing-masing ujungbenda kerja , jarum dial tidak boleh bergerak.
mandrel
dial
b. Cut & Check Method
Ø A Ø B
Kondisi sentris :
Ø A = Ø B
penyetel
c. Using Paralel Test MandrelTest Mandrel
Kondisi sentris :
Dial digerakkan ke masing-masing ujungbenda kerja , jarum dial tidak boleh bergerak.
Dial
4. FACE PLATE
Pencekaman dengan face plate memiliki kelebihan dalam mencekam bentukan benda kerja yang tidak
silindris ataupun benda asimetris
Sistem Pencekaman Face Plate
� Digunakan untuk BK yg memiliki bentuk takberaturan dan sulit dicekam dengan pencekambiasa
� Biasanya dikombinasi penggunaanya denganklem, baut pengikat, balancer (angle plate atauRod) , pararel block
� Settingnya sangat lama
Face plate
ganjel
Benda kerjaclamp
+ kesentrisan BK yg dihasilkan cukup baik+ proses pencekamannya cepat- Diameter yg bisa dicekam terbatas
5. Collet
ALAT BANTU YANG LAIN :
Steady Rest & Follow Rest
Perbedaan
Steady Rest Follow Rest
Digunakan untukpengerjaan muka
Dipasang padabed mesin
Digunakan untukpengerjaan memanjang
Dipasang padaEretan Pembawa
� Keduanya digunakan untuk membantu menopang benda kerja yang panjang.
PAHAT BUBUT
Perkembangan Bentuk Pahat BubutPerkembangan Bentuk Pahat Bubut
1. Seluruh badan pahat terbuat dari material alat potong.
2. Setengah bagian depan dari material alat potong dan setengah bagian
belakangnya terbuat dari material yang lebih lunak kemudian di las.
3. Hanya bagian ujung sisi potong yang terbuat dari material alat potong
sedang badan pahatnya terbuat material yang lunak kemudian di brazing.
4. Ujung sisi potong dijepit, dibaut, diselipkan pada holder pahat (pahat
dengan insert tip / clamping system)
ContohContoh--contoh pahat bubut dan penggunaannya.contoh pahat bubut dan penggunaannya.
1. ISO 1 Carbide
digunakan untuk pembubutan memanjang dengan plan angle 75°.
2. ISO 2 Carbide
digunakan untuk pembubutan memanjang dengan plan angle 45°.
3. ISO 3 Carbide
digunakan untuk pembubutan memanjang dan melintang (menjauh dari
centrebenda kerja) dengan plan angle 93°.
4. ISO 4 Carbide
digunakan untuk pembubutan memanjang dengan kedalaman
pemakanan yang kecil (proses finishing) dengan plan angle 0.
5. ISO 5 Carbide
digunakan untuk pembubutan melintang menuju centre benda kerja dengan
plan angle nol.
6. ISO 6 Carbide
digunakan untuk pembubutan memanjang dengan plan angle 90°.
7. ISO 7 Carbide
digunakan untuk pembubutan melintang menuju centre benda kerja dengan
plan angle 0°.
8. ISO 8 Carbide
digunakan untuk memperbesar lubang pada proses pembubutan dengan plan
angle 75 °. Biasanya untuk lubang yang tembus.
9. ISO 9 Carbide
digunakan untuk memperbesar lubang pada proses pembubutan dengan plan
angle 92°.Biasanya untuk lubang yang berstep / tidak tembus.
10. Forming tool
jenis pahat yang bentuk sisi potong utamanya dibentuk seperti bentuk
benda kerja yang akan dibuat. Biasanya menggunakan material dari HSS
ataupun cemented carbide.
11. Insert Tip
pahat-pahat bubut dimana mata potongnya diselipkan, dibaut ataupun di
jepit pada badan / holder pahat.
GEOMETRI UTAMA PAHAT BUBUTGEOMETRI UTAMA PAHAT BUBUT
Geometri sebuah pahat bubut menentukan bentuk, ukuran dan besarnya
sudut sisi potong serta dimensi pahat tersebut.
Semakin lunak material yang dikerjakan maka semakin besar sudut garuknya.
Contoh keausan pada mata potong pahat bubut.Contoh keausan pada mata potong pahat bubut.
1. Keausan sisi
terjadi karena gesekan antara benda kerja dan pahat.
2. Keausan muka
terjadi karena panas yang timbul pada proses pemotongan.
3. Keausan ujung/pembulatan ujung
terjadi karena gesekan antara ujung pahat dengan benda kerja.
4. Built Up Edge
menumpuknya partikel-partikel chip di ujung pahat sehingga
penyayatan terganggu.
Keausan
sisi
Keausan
muka
Keausan
ujung
Pemegang Pahat Bubut / Tool Post
Pemegang Pahat Bubut Turret Magazine
Pemasangan Pahat Bubut
A. Pemasangan di atas centre benda kerja, maka :
Sudut a menjadi lebih kecil, sehingga getaran yang terjadi di antara permukaan bebas dari
pahat dengan benda kerja menjadi lebih besar dan sudut y menjadi lebih besar sehinggachip yang lebih tebal pun dapat dihilangkan dengan mudah. Pemasangan pahat di atascenter kira - kira sampai dengan 2% dari diameter benda kerja .
B. Pemasangan di bawah centre benda kerja, maka :
Sudut a menjadi lebih besar , sehingga menggerakkan getaran di antara permukaan
bebas dan permukaan potong menjadi lebih kecil, chip sukar dihilangkan .
PROSES APLIKASI
1. APLIKASI TAPER
TAPER :
Benda putar yang meramping hingga ujungnya dengan bidang penampang ygtegak lurus sumbu utama berbentuk lingkaran.
KEGUNAAN :Membentuk suaian BK assembling yg bersifat sementara, dengan kelebihanmampu memberikan keakuratan posisi dan mudah dibongkar pasang.
CARA MEMBUAT TAPER
� USING A FORM TOOL
� USING TOP SLIDE
� USING A TAPER ATTACHMENT
� BY OFFSETTING THE TAILSTOCK
PERHITUNGAN TAPER
� PERHITUNGAN SUDUT PUNCAK ( αααα/2 )
tan a/2 = D atau tan a/2 = D - d
2 L 2 L
Rumus untuk BK kerucut Rumus untuk BK kerucut terpancung
USING A FORM TOOL
LANGKAH KERJA :
1. Pilihlah alat potong yg sesuai
dan pastikan sisi potong rata.
2. Setting sisi potong pahat dengan
sudut yg diinginan (figure) dgn
menyetel eretan atas .
( disarankan memakai BEVEL
PROTECTOR )
3. Gunakan RPM yang rendah
untuk pembentukan profil.
KEUNTUNGAN :
• Setting tools sangat cepat
• Mampu mengerjakan internal
maupun external turning
KERUGIAN :
• Kepresisian taper kurang baik
• Panjang Taper yang bisa dibuat
sangat terbatas
USING TOP SLIDE
KEUNTUNGAN :
• Mampu mengerjakan sudut yang besar
(0-90°)
KERUGIAN :
• Kerataan hasil Taper kurang baik karena
dikerjakan dengan feeding manual
• Panjang taper yg bisa dibuat hanya
sebatas panjang eretan atas
USING A TAPER ATTACHMENT
KEUNTUNGAN :
• Mampu mengerjakan external
& internal turning
• Feeding otomatis bisa
digunakan
• Semua jenis pencekaman bisa
digunakan
KERUGIAN :
• Sudut yang bisa dikerjakan
terbatas hanya ±15°
• Bidang yang mampu
dikerjakan juga sangat
terbatas (sepanjang Slide pada
Taper attachment =>500mm)
BY OFFSETTING THE TAILSTOCK
KEUNTUNGAN :•Mampu mengerjakan taper yang panjang.•Feeding otomatis bisa digunakan
KERUGIAN :1. Sudut yang bisa dikerjakan sangat terbatas (besarnya offset hanya boleh
sampai 1/50 panjang BK) hal ini dikarenakan sistem pencekaman yang buruk.
NOTE : sehingga disarankan bila BK cukup besar diharuskan menggunakan CD model radius.
BY OFFSETTING THE TAILSTOCK
2. Bila kita mengerjakan beberapa Taper dengan panjang yang berbeda
akan menghasilkan sudut Taper yang berbeda juga
KERUGIAN :
3. Hanya bisa mengerjakan proses External Turning dengan pencekamanBetween Centre.
4. Sangat sulit mengerjakan bentukan Taper dengan toleransi yang presisi.
5. Setting sangat lama, terlebih bila kita harus menyenterkan tailstock dengan spindle.
Note : maka beberapa modifikasi diciptakan untuk mempercepat proses ini tanpa harusmenggeser Tailstock.
BY OFFSETTING THE TAILSTOCK
2. APLIKASI PENGASARAN (KNURLING)
Pengertian :
Proses Pembentukan suatu pattern pada permukaan BK dengan menggunakan roll yang mendeformasi material BK guna mengikuti profilnya.
KEGUNAAN
Meningkatkan daya cekam dari berbagai jenis Hand-Tools atauAdjustable machine dials guna menghasilkan pencekaman yang lebihbaik.
JENIS BENTUKAN PROFIL
Dimensional Knurling
Pada gambar kerja tanda pengasaran akan diberikan ukuran diameter Nominalnya (D1), sehingga sebelumnya kita harus menghitung dahuludiameter material (D2) disesuaikan dengan pitch (t) yang dipakai.
D2 = D1 – ( 0.67 x t ) mm
2. APLIKASI ULIR (THREADING)
ULIR
Fungsi Jenis Istilah
Pengikat
Penggerak
arah
Jumlah
start
Standarisasi
Pitch/jarak puncak
Diametermayor
Diameterminor
UlirKanan
UlirKiri
UlirTunggal
Ulirjamak
MetrisM10
WhitworthW5/8”
TrapesiumTr30 x 6
TandukS 50 x 8
RadiusRd 50 x 1/6”
Jenis Pengerjaan
Pahat Ulir Senai / Tap
Bervariasibentuknya
Lebih lama
Terbatasbentuknya
Lebih cepat
Mudah disesuaikan Sulit disesuaikan
Untuk semuaukuran ulir
Hanya untuk ulirberdimensi kecil
Hal yang perlu diperhatikan :
1. Tentukan diameter mayor dan minor dari ulir
2. Pilih alat potong yang benar
3. Setting pahat tegak lurus dan center
4. Setting mesin dengan benar (pitch,arah ulir)
Safety dan Perawatan
1. Gunakan Alat Perlindungan Diri (APD).
2. Rambut panjang harus diikat.
3. Bila menggunakan lengan panjang harus pas.
4. Dilarang menggunakan kalung ID card.
5. Mengaktifkan emergency stop bila mengukur BK.
5. Tidak diperkenankan meninggalkan mesin saat prosesberlangsung.
6. Mesin hanya boleh dioperasikan oleh satu orang.
7. Meletakkan alat potong, BK & aksesoris mesin secaraterpisah dan rapi.
SIKAP YANG SALAH
SIKAP YANG SALAH
Perawatan / SOP mesin
� Lakukan Inventarisasi mesin
� Bersihkan olie pelumas anti karat
� Berikan olie pada bagian-bagian yg ditentukan
� Check kondisi leveling oli
� Check kondisi baut-baut pengikat
� Bersihkan aksesoris bila akan dipasang pada mesin
� Hitung putaran mesin dengan benar
� Lakukan langkah-langkah kerja dengan benar
� Bersihkan mesin dari chip seteah selesai digunakan
� Berikan oli tipis pada bagian yg mudah berkarat