makalah teknik kerja mesil dan las mengenai mesin bubut

oleh:nama : erik pasima simatupang

nim : 1105012123kelas : me-3g

jurusan teknik mesinprogram study teknik mesin

politeknik negeri medan2012/2013

Kata Pengantar

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan anugerah nya seingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya.

Berikut ini penulis mempersembahkan sebua makalah mengenai “Mesin Bubut” yang diharapkan dapat bermanfaat bagi kita. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada pihak lain yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.

Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan mendasar dalam pembuatan makalah ini, maka dari itu saya mengundang pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat membangun untuk kemajuan ilmu pengetahuan ini.

Penulis,Erik Pasima Simatupang

16 Oktober 2012

DAFTAR ISI

BAB IPENDAHULUANA. Latar belakangB. Rumusan masalahC. Tujuan

BAB IIISIA.Pengertian Mesin BubutB.Cara/Prinsip Kerja Mesin BubutC. Bagian-bagian Mesin Bubut D.Kecepatan Hitung pad Mesin Bubut E.Jenis-jenis Mesin Bubut

BAB IIIPENUTUP

DAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN

A.Latar BelakangMesin Bubut adalah mesin yang dibuat dari logam, yang gunanya untuk membentukbenda kerja dengan cara menyayat, gerakan utamanya adalah berputar. Dibidang industri, mesin bubut berperan sangat penting terutama dalam industri permesinan. Misalnya dalam komponen industri otomotif, mesin bubut berperan dalam pembuatan komponen-komponen kendaraan, seperti mur, baut, roda gigi, poros, tromol, dan masih banyak lagi.

B.Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang dan permasalahan diatas, maka perumusan masalahnya

adalah:1.Apa itu mesin bubut?2.Bagaimana cara kerjanya?3.Jenis-jenis mesin bubut!

C.TujuanAdapun tujuan dari makala mengenai mesin bubut ini, adalah sebagai berikut:

1.Mengetahui apa itu mesin bubut.2.Mengetahui cara/prinsip kerja mesin bubut.3.Mengetahui jenis-jenis dari mesin bubut.4.Mengetahui perhitungan (kecepatan potong, putaran spindel) pada mesin bubut.

BAB IIISI

A.Pengertian Mesin Bubut

Mesin Bubut (turning machine) adalah suatu mesin perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan alat potong pahat (tools) sebagai alat menyayat benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda yang berbentuk silindris. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin, kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan perhitungan. Alat potong (pahat) yang digunakan untuk membentuk benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar, umumnya mata pahat dalam keadaan diam. Dalam kecepatan putar sesuai dengan perhitungan, alat potong akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja mudah dibentuk sesuai dengan yang kita inginkan.

B.Prinsip kerja mesin bubut:

Pada proses pembubutan ada 2 macam gerakan, yaitu:1. Gerakan benda kerja : Yaitu benda kerja memutar pada sumbunya2. Gerakan alat potong : a). Yang sejajar dengan sumbu utama disebut pembubutan

memanjang b). Yang tegak lurus terhadap sumbu utama disebut pembubutan muka c). Yang bersudut terhadap sumbu disebut pembubutan konis

Proses bubut

Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesinberbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut. Prinsipdasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar bendasilindris atau bubut rata:• Dengan benda kerja yang berputar• Dengan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point cutting tool)• Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja

(1) Proses bubut rata, (2) bubut permukaan,dan (3) bubut tirus.

1.Proses bubut rata adalah proses bubut dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu seingga akan membuang permukaan luar benda kerja.

2. Proses bubut permukaan adalah proses bubut yang identik dengan proses bubut rata, tetapi arah gerakan pemakanan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja.

3.Proses bubut tirus (taper turning) sebenarnya identik dengan proses bubut rata di atas, hanya jalannya pahat membentuk sudut terhadap sumbu benda kerja.

Bentuk-bentuk yang dapat dikerjakan ole mesin bubut:

Proses pemesinan yang dapat dilakukan pada mesin bubut(a) pembubutan pinggul (chamfering),(b) pembubutan alur (parting-off),(c) pembubutan ulir (threading),(d) pembubutan lubang (boring),(e) pembuatan lubang (drilling), dan(f) pembuatan kartel (knurling)

C.Bagian-bagian mesin bubut

Bagian-bagian utama mesin bubut :-Pencekam (Cuck)- Landasan (Bed)- Kepala tetap (Head stock)- Kepala lepas (Tail stock)- Eretan pembawa (Carriage)- Kotak pengatur roga gigi (Gear box)- Motor- Dudukan (Base)- Eretan lintang (Cross slide)-Eretan atas (Top slide with Toolpost)- Pelana (Saddle)-Sumbu utama (Main spindle)-Tuas pengatur kecepatan-Penjepit pahat (Tool post)-Kran pendingin

Pencekam (Chuck)Pencekam (Cuck) berfungsi sebagai pencekam benda kerja yang akan kita bubut.Pencekam ini terdiri dari beberapa tipe, diantaranya : ada pencekam yang memiliki dua rahang, tiga rahang, empat rahang dan lain sebagainya.

Landasan (bed)Landasan ini merupakan tempat kedudukan bagian-bagian lain dari mesin bubut, seperti : kepala tetap, kepala lepas, dan eretan pembawa.

Kepala tetap (Head stock)Kepala tetap terletak diujung landasan bagian sebelah kiri dari pekerja yang merupakan tempat tranmisi penggerak (driving tranmission), yaitu roda gigi atau sabuk dan sumbu utama (spindel)

Kepala lepas (Tail stock)Kepala lepas umumnya dipakai untuk mendukung ujung sebelah kanan dari benda kerja, yang bisa digeser sepanjang landasa mesin bubut.

Eretan pembawa (Carriage)Eretan pembawa digunakan untuk tempat meletakkan pemegang pahat dan sebagai sebagai pengatur gerakan pemotongan. Eretan ini dapat digerakkan secara otomatis dan manual.

Kotak pengatur roda gigi (Gear box)Kotak pengatur ini terletak dibagian depan landasan dan dibawah kepala tetap, berisi rangkaian roda-roda gigi yang berbeda untuk mengatur gerakan poros pembawa dan poros pengulir dipergunakan untuk menggerakkan eretan pembawa dalam pemotongan ulir.

MotorMotor adalah sebagai sumber tenaga (penggerak) daripada mesin bubut.

Dudukan (Base)Dudukan adala tempat kedudukan mesin bubut. Pada dudukan ini biasanya dilengkapi dengan lemari tempat penyimpanan perlengkapan-perlengkapan lain dan tempat beram. Selain itu juga sebagai tempat pendingin, motor dan instrumen listrik.

Eretan lintang (Cross slide)Eretan lintang berfungsi untuk menggerakkan pahat melintang alas mesin atau arah kedepan atau kebelakang posisi operator dalam pemakanan benda kerja.

Eretan atas (Top slide with Toolpost)Eretan atas berfungsi sebagai dudukan penjepit pahat yang sekaligus berfungsi untuk mengatur besaran majunya pahat pada pembubutan ulir, alur, tirus, champer dan lain lain.

Sumbu utama (Main spindle)Sumbu utama berfungsi sebagai dudukan chuck (cekam), plat pembawa, kolet, senter tetap dan lain-lain.

Tuas pengatur kecepatanTuas pengatur kecepatan berfungsi untuk mengatur kecepatan mesin bubut. Ada dua pilian kecepatan yaitu: kecepatan rendah dan kecepatan tinggi. Kecepatan renda biasanya digunakan untuk mengerjakan benda kerja yang berdiameter besar, sedangkan kecepatan tinggi digunakan untuk mengerjakan benda yang berdiameter kecil.

Penjepit pahat (Tool post)Penjepit pahat berfunsi sebagai penjepit pahat daripada mesin bubut.

Kran pendinginKran pendingin digunakan untuk menyalurkan pendingin (collant) kepada benda kerja yang sedang dibubut dengan tujuan untuk mendinginkan benda kerja, supaya tidak terjadi ke ausan pada pahat, maupun kerusakan pada benda kerja. Dan hasilnya akan lebih halus dan baik.

Parameter pada proses bubut ada 5, yaitu :

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

Persamaan kecepatan potong :

v=πDo N

1000

Do = diameter awal

N = kecepatan putar (rpm)

2) Gerak makan, diatur dengan tuas pemilih gerak makan. Arah gerak makan bisa

aksial (pada reduksi diameter dan pembuatan ulir) atau radial (pada facing)

3) Kedalaman potong, tidak boleh terlalu dalam karena pemotongan yang terlalu

dalam akan menyebabkan pahat cepat rusak

4) Waktu potong berhubungan dengan panjang pemesinan

5) Panjang pemesinan menentukan waktu potong dengan persamaan

T= Lf r

T = waktu potong (menit) L

= panjang pemesinan (mm)

fr = feed rate (mm/menit)

Daftar kecepatan potong untuk masing-masing bahan, dapat dilihat di bawah ini :

Bahan Pengerjaan kasar Menghaluskan

Baja (mild steel) 30 40

Baja tuang 20 30

Baja paduan 15 25

Kuningan perunggu 50 70

Tembaga 30 40

Alumunium 70 100

Plastik 80 120

Contoh soal:

1. Sebuah poros terbuat dari besi (Wrought Iron) dengan ρ=7000 kg/cm3,

berdiameter awal 75 cm akan dibubut hingga diameternya menjadi 50 cm.

Bila mesin bubut mempunyai kecepatan potong 60 cm/menit, panjang

poros 2000 mm dan umpan 2 mm juga dalamnya pemotongan 0,2

mm/putaran.

Tentukan: a. Berapa putaran memesin yang diijinkan

b. Berapa berat geram yang terjadi

Jawab:

Diket : Do = 75 cm = 0.75 m

D1 = 50 cm = 0.5 m

V = 60 cm/menit = 0.6 m/menit

Panjang poros = 2000 mm = 2 m

Umpan = 2 mm = 0,002 m

Dalam pemotongan = 0.2 mm/putaran

Ditanya : a). N=?

b). MRR =?

Jawab:

a.N= V

πxD0

=6003 , 14 x750

=0 ,255 mm/rev

b. berat geram yang terbentuk adalah:

(volume benda sebelum di bubut – volume benda setelah di bubut) x r

= [(3,14 x 0,75m x 2m) – (3,14 x 0,5m x 2m)] x 0,7 kg/m3

= (4,71 – 3,14) x 0,7

= 1,099 kg

I.CARA KERJA

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 yang membahayakan

dan merusak 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.

Parameter pada proses bubut ada 5, yaitu :

6) Kecepatan potong, berhubungan dengan kecepatan putar dan diameter awal.

Persamaan kecepatan potong :

v=πDo N

1000

Do = diameter awal

N = kecepatan putar (rpm)

7) Gerak makan, diatur dengan tuas pemilih gerak makan. Arah gerak makan bisa

aksial (pada reduksi diameter dan pembuatan ulir) atau radial (pada facing)

8) Kedalaman potong, tidak boleh terlalu dalam karena pemotongan yang terlalu

dalam akan menyebabkan pahat cepat rusak

9) Waktu potong berhubungan dengan panjang pemesinan

10) Panjang pemesinan menentukan waktu potong dengan persamaan

T= Lf r

T = waktu potong (menit) L

= panjang pemesinan (mm)

fr = feed rate (mm/menit)

Cara membubut ada beberapa macam antara lain:

Cara Membubut Tirus

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

bertingkat, ada juga poros bebrbentuk tirus.

Untuk membubut tirus dapat dilakukan dengan dua cara. Cara pertama, dengan

menggeser kepala lepas, dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

X¿ D−d2

XLl

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, dengan menggeserkan alas putar ( swifel base ) dengan menentukan

besarnya sudut.

tg x=

D−d2l

Dimana tg x = Tangen x

D = Diameter terbesar

d = Diameter terkecil

l = Jarak yang ditentukan

Setelah diketahui tangen x, maka dapat dicari besarnya sudut x dengan melihat daftar

di bawah ini :

E. Jenis-jenis mesin bubut antara lain :1.Mesin bubut khusus2.Mesin bubut universal3.Mesin bubut konvensional4.Mesin bubut dengan menggunakan komputer (CNC)

A.Mesin bubut konvensionalFungsi utama mesin bubut konvensional adalah untuk membuat/memproduksi benda-benda berpenampang silindris, misalnya poros lurus, poros bertingkat (step shaft), poros tirus (cone shaft), poros beralur (groove shaft), poros berulir (screwthread), dan berbagai bentuk bidang permukaan silindris lainnya.

Jenis-jenis mesin bubut konvensionalDilihat 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 mengerjakan benda kerja yang berdimensi besar, yang terbagi atas mesin bubut beralas panjang, mesin bubut lantai, dan mesin bubut tegak.

1.Mesin bubut ringan Jenis bubut ini umumnya digunakan untuk membubut benda-benda kecil dan biasanya

digunakan untuk industri rumah tangga (home industri). Panjang mesin umumnya tidak lebih dari 1.200 mm, karena bebannya yang ringan dapat diangkat oleh satu orang.

Gambar mesin bubut ringan

2.Mesin bubut sedangJenis bubut sedang dapat membubut diameter benda kerja sampai dengan 200 mm dan

panjangnya sampai dengan 100 mm. Mesin bubut ini biasanya digunakan untuk industri kecil, misalnya bengke-bengkel perawatan dan pembuatan komponen. Umumnya digunakan pada dunia pendidikan atau pelatihan, karena harganya terjangkau dan mudah dioperasikan.

Gambar mesin bubut sedang

3.Mesin bubut standarDikatakan mesin bubut standar karena disamping memiliki komponen seperti pada

mesin ringan dan sedang juga telah dilengkapi berbagai kelengkapan tambahan yaitu kran pendingin, lampu kerja, bak penampung beram, dan rem untuk menghentikan mesin apabila dalam keadaan darurat.

Gambar mesin bubut standar

Mesin Bubut Berat

1.Mesin bubut beralas panjangMesin bubut beralas panjang mempunyai alas yang panjangnya mencapai 5 sampai 7

meter dengan diameter cekam sampai dengan 2 meter sehingga cocok untuk industri besar dan membubut diameter benda yang besar, misalnya poros baling-baling kapal, menyelesaikan roda mesin pengeras jalan, roda-roda puli berukuran besar, dan sebagainya.

Gambar mesin bubut beralas panjang

2.Mesin bubut lantaiMesin bubut lantai mempunyai kegunaan yang sama dengan mesin bubut beralas

panjang, tetapi memiliki kapasitas yang lebih besar lagi sehingga pergerakan penjepit pahat, kepala lepas, dan pengikatan benda kerjanya pun harus dilakukan secara pneumatik, hidraulik, atauoun elektrik. Mesin ini biasanya digunakan untuk industri mesin perkakas berskala besar.

Gambar mesin bubut lantai

4.Mesin bubut tegakJenis mesin tegak dilihat dari kontruksinya berebeda dengan dengan mesin bubut

sebelumnya, karena letak kepala tetap dan kepala lepasnya pada posisi tegak. Cekam kepala tetapnya berada dibawah sedang kepala lepasnya berada diatas, kususnya untuk keperluar produksi poros dengan diameter relatif besar dan panjang.

Gambar mesin bubut tegak

5.Mesin bubut lantai dengan pengendaliJenis mesin bubut ini sering digunakan untuk membubut bakal roda-roda gigi yang

besar, baik bakal roda gigi lurus maupun bakal roda gigi miring.

Gambar mesin bubut dengan pengendali

6.Mesin bubut dengan enam spindel mendatarMesin bubut dengan enam spindel mendatar memiliki enam spindel mendatar yang

masing-masing dapat dipasang cekam dan dibelakangnya dilengkapi dengan dudukan sekaligus sebagai pengarah masuknya bahan/benda kerja, sehingga dapat mencekam benda yang berukuran panjang. Jenis mesin ini biasanya digunakan untuk produksi massal dengan ukuran yang sama.

Gambar mesin bubut dengan enam spindel

7.Mesin bubut potongMesin bubut potong berfungsi untuk memotong benda kerja khususnya kawat.

Pemotongan dilakukan secara otomatis sehingga mesin ini sangat cocok untuk memotong kawat secara massal yang memiliki ukuran panjang yang sama.

Gambar mesin bubut potong

8.Mesin bubut ulirMesin bubut ulir berfungsi untuk membuat ulir luar (baut), kontruksinya ampir sama

dengan mesin bubut konvensional ukuran sedang. Karena mesin ini dikhususkan untuk membuat ulir sehingga sangat cocok untuk membuat ulir luar secara massal.

Gambar mesin bubut ulir

9.Mesin bubut turretMesin bubut turret berfungsi seperti halnya mesin bubut konvensional berukuran

sedang, namun memiliki dudukan alat potong yang pergantian posisinya dapat dilakukan dengan mudah. Jenis mesin ini pada umumnya memiliki ukuran yang relatif kecil.

Gambar mesin bubut turret

B. Mesin Bubut CNC (Computer Numerical Control)Perkembangan teknologi manifaktur dan disain makin pesat, macam-macam mesin

perkakas telah dilahirkan untuk memenuhi kebutuhan industri yang serba menggunakan program yang biasanya disebut mesin CNC. Mesin CNC adalah mesin perkakas dimana cara ataupun pengoperasiannya dengan menggunakan program komputer dan kerjanya otomatis, sehingga mesin ini sangat praktis untuk digunakan.

Gambar mesin bubut CNC

Bagian-bagian utama mesin CNC1.Program2.Control Unit/Processor3.Motor listrik servo untuk rnenggerakkan kontrol pahat4.Motor listrik untuk menggerakka/memutar pahat5.Pahat6.Dudukan dan pemegang

Prinsip kerja mesin CNCPrinsip kerja mesin bubut adalah sebagai berikut :1.Programer membuat program CNC sesuai produk yang akan dibuat dengan cara pengetikan langsung pada mesin CNC maupun dibuat pada komputer dengan software pemograman CNC.2.Program CNC tersebut seterusnya dikirim dan dieksekusi oleh prosesor pada mesin CNC menghasilkan pengaturan motor servo pada mesin untuk menggerakkan perkakas yang bergerak secara otomatis hingga menghasilkan produk yang di inginkan.

BAB IIIPENUTUP

Demikianlah Makalah ini saya buat, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi yang membacanya, Apabila ada kesalahan maupaun kekurangan dari makalah ini, penulis minta kritik dan saran demi kemajuan dari ilmu pengetahuan yang ada didalam makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu. Akhir kata saya ucapkan terimakasih.

SUMBER REFERENSI

Google.comBuku diktat Teknik Kerja Mesin dan Las.