MESIN BUBUT

Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Teori Pemesinan

Dosen Pengampu : Danar Susilo W., S.T., M.Eng.

Disusun oleh:

Riasty Purwandari

K2512059

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

2013

I. Pengertian Mesin Bubut

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.

II. Komponen Utama Mesin Bubut

Keterangan:

1. Kepala Tetap(Headstock)

Adalah bagian mesin yang letaknya disebelah kiri

mesin,bagian inilah yang memutarkan benda kerja.

Didalamnya terdapat kumparan satu seri roda gigi

serta roda tingkat atau tunggal. Roda tingkat

terdiri atas tiga atau empat buah keping dengan

garis tengah yang berbeda,roda tingkat diputar oleh

suatu motor yang letaknya dibawah atau disamping

roda tersebut melalui suatu ban.

2. Kepala Lepas(Tailstock)

     Adalah bagian dari mesin bubut yang letaknya

disebelah kanan mesin dan dipasang diatas mesin,

berfungsi:

a. Sebagai tempat pemicu ujung benda kerja yang

dibubut

b. Sebagai tempat kedudukan bor pada waktu mengebor

c. Sebagai Tempat kedudukan penjepit bor

Kepala lepas dapat bergeser di sepanjang alas

mesin.kepala lepas terdiri atas dua bagian : yaitu

alas dan ban,kedua bagian itu di ikat dengan 2 atau

3 baut.ikat dan dapat digerakkan dipenggeser itu di

perlukan apabila.

a.Kedudukan kedua senter tersebut tidak sepusat

b.Kedudukan kedua senter tidak harus sepusat

misalnya untuk menghasilkan pembubutan yang tirus.

3. Alas(Ways)

     Fungsi utama alas mesin bubut ada 3 yaitu

a.Tempat kedudukan kepala lepas

b.Tempat kedudukan eretan (cariage/support)

c.Tempat kedudukan penyangga diam(stendy prest)

Alas yang terbentuk memanjang merupakan tempat

tumpuan gaya-gaya pemakanan pahat saat membubut.

4. Eretan (cariage/support)

Eretan terdiri dari atas alas,eretan lintang,dan

eretan atas.eretan alas adalah eretan yang

kedudukannya pada alas mesin.Gerakan eretan itu

melalui roda yang dihubungkan roda batang gigi

panjang yang dipasang dibawah alas melalui

penghantar.

a.Eretan Lintang

Letaknya Diatas eretan alas dan kedudukannya

melintang terhadap alas .fungsi eretan lintang

adalah untuk memberikan tempat pemakanan pahat

saat membubut bagian ujung pahat dengan putaran

tiap pembagian ukurannya mengatur pemakanan pada

bubut.

b. Eretan Atas

Letak eretan atas berada diatas eretan lintang dan

di ikat oleh baut dengan mur ikat.fungsi eretan

atas mesin bubut adalah memegang eretan perkakas

bubut dan memberi gerakan yang diperlukan.

5. Chuck

Berfungsi sebagai tempat untuk memegang benda kerja.

III. Dimensi dan Jenis-Jenis Mesin Bubut

Dimensi atau ukuran mesin bubut biasanya dinyatakan

dalam diameter benda kerja yang dapat dikerjakan pada

mesin tersebut. misalnya sebuah mesin bubut ukuran 400

mm mempunyai arti mesin bisa mengerjakan benda kerja

sampai diameter 400 mm. Ukuran kedua yang diperlukan

dari sebuah mesin bubut adalah panjang benda kerja.

Beberapa pabrik menyatakan dalam panjang maksimum benda

kerja diantara kedua pusat mesin bubut, sedangkan

sebagian pabrik lain menyatakan dalam panjang bangku.

Ada beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan

variasi dalam desainnya tersebut tergantung cara

pengoparasiannya dan jenis produksi atau jenis benda

kerja.

Dilihat cara pengoperasian mesin bubut dibagi menjadi

dua jenis yaitu mesin bubut manual dan mesin bubut

otomatis. Mesin bubut manual adalah mesin bubut yang

proses pengoperasiannya secara manual dilakukan oleh

manusia secara langsung, sedangkan mesin bubut atomatis

adalah mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis

memotong benda kerja dan mundur setelah proses

diselesaikan, dimana semua pegerakan sudah diatur atau

diprogram secara otomatis dengan mengunakan komputer.

Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan

tool magazine sehingga sejumlah alat potong dapat

diletakan dimesin secara berurutan dengan hanya sedikit

pengawasan dari operator. Mesin bubut otomatis ini

lebih dikenal dengan sebutan CNC (Computer Numerical

Control) Lathe Machine ( mesin bubut dengan sistem

komputer kontrol numerik).

Mesin CNC (Computer Numerically Controlled)

secara singkat dapat diartikan suatu mesin

yang dikontrol oleh komputer dengan

menggunakan bahasa numerik (perintah gerakan dan

berhenti dengan menggunakan kode angka dan huruf)

(Lilih, 2001). Misalnya jika diberikan perintah

M04, maka spindle mesin akan berputar

berlawanan terhadap arah jarum jam, sedang

jika diberikan perintah M03 maka spindel mesin

akan berputar searah jarum jam.

Dengan adanya mesin CNC pekerjaan

operator dapat dikurangi dan digantikan dengan

perintah yang telah dimasukkan dalam mesin

sehingga selama mesin sedang beroperasi,

operator hanya mengawasi jalannya proses

pemesinan benda kerja, tentunya hal ini

mempermudah serta mempercepat pengerjaan suatu

produk. Mesin CNC memiliki banyak keuntungan

dibandingkan dengan mesin perkakas konvesional

sejenis. Keuntungan mesin CNC antara lain:

produktivitas tinggi, ketelitian pengerjaan

tinggi, waktu produksi lebih cepat, biaya

pembuatan lebih murah, kapasitas produksi lebih

besar, dapat digabung dengan mesin lain, dalam

hal ini adalah mesin CAD/CAM dengan perangkat

tambahan sehingga pemakaian mesin CNC akan

lebih efektif, dan masih banyak lagi

keuntungan mesin CNC yang lain. (Wirawan S, 2003).

S al ah sat u k el em ah an d al

am p en g g u n aan f as i l i t as

berteknologi tinggi seperti mesin CNC terutama

pada harganya yang relatif mahal dan membutuhkan

operator mesin yang memiliki pengetahuan yang

cukup untuk dapat mengoperasikan mesin CNC.

Selain itu mesin bubut CNC juga membutuhkan

perawatan yang khusus. Penggunaan mesin CNC

memiliki keunggulan yaitu ekonomis untuk

pembuatan produk massal.

Secara umum mesin bubut CNC dapat dibedakan

menjadi dua jenis yaitu mesin bubut CNC Training

Unit (TU) dan Mesin bubut Production Unit (PU).

Kedua jenis mesin tersebut pada prinsip

kerjanya sama hanya dalam penerapan dan

penggunaannya yang berbeda. Mesin bubut CNC Training

Unit digunakan untuk latihan pembubutan dasar,

mengerjakan pekerjaan ringan dan ukuran benda

kerja yang relatif kecil. Mesin bubut CNC

Production Unit digunakan untuk membuat produk,

sehingga mesin ini dilengkapi dengan

aksesoris atau perlengkapan yang lebih

kompleks dan mahal, seperti sistem cairan

pendingin otomatis, sistem chuck otomatis,

konveyor pembuangan tatal (chip) dan lain-lain.

Salah satu contoh mesin bubut PU adalah mesin

bubut CNC ET 242.

IV. Proses Bubut

Proses bubut adalah proses pemesinan untuk

menghasilkan bagian-bagian mesin berbentuk silindris

yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut. Prinsip

dasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan

permukaan luar benda silindris atau bubut rata:

1. Benda kerja berputar

2. Mengunakan single-point cutting tool

3. Gerakan pahat sejajar sumbu benda kerja

Proses bubut permukaan adalah proses bubut yang identik

dengan proses bubut rata, tetapi arah gerakan pemakanan

tegak lurus terhadap sumbu benda kerja. Proses bubut

tirus ) sebenarnya identik dengan proses bubut rata di

atas, hanya jalannya pahat membentuk sudut tertentu

terhadap sumbu benda kerja. Demikian juga proses bubut

kontur, dilakukan dengan cara memvariasi kedalaman

potong, sehingga menghasilkan bentuk yang diinginkan.

Walaupun proses bubut secara khusus menggunakan pahat

bermata potong tunggal, tetapi proses bubut bermata

potong jamak tetap termasuk proses bubut juga, karena

pada dasarnya setiap pahat bekerja sendiri-sendiri.

Selain itu proses pengaturan (setting) pahatnya tetap

dilakukan satu persatu.

Parameter yang dapat diatur pada proses bubut yaitu:

1. Kecepatan putar spindel (speed)

2. Kecepatan pemakanan (feed)

3. Kedalaman potong (depth of cut)

1. Dimana :

2. Vc /Cs : Kecepatan potong (M/menit)

3. n : Kecepatan putaran mesin (RPM)

4. D : Diameter (mm)

5. 1/1000 : 1 mm = 1/1000 m

Kecepatan putar (speed) berhubungan dengan:,

1. Sumbu utama (spindel)

2. Benda kerja.

Kecepatan potong ditentukan oleh:

1. Diameter benda kerja.

2. Jenis bahan

3. Jenis material pahat

Gerak makan (f) dan kedalaman potong (a).

Kecepatan pemakanan f (feed):

jarak yang ditempuh oleh pahat dalam satu kali

putaran benda kerja.

Kedalaman potong a (depth of cut):

Tebal bagian benda kerja yang dibuang atau jarak

antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan

yang belum terpotong.

Proses pemotongan logam banyak ditemukan pada

industri manufaktur, proses ini mampu menghasilkan

komponen yang memiliki bentuk rumit dengan tingkat

akurasi yang tinggi. Prinsip pemotongan logam dapat

diartikan sebagai sebuah proses dari sebuah alat

potong yang bersentuhan dengan sebuah benda kerja

untuk membuang permukaan benda kerja tersebut dalam

bentuk geram. Untuk melakukan proses pemotongan

harus diperhitungkan kekuatan material yang akan

dipotong dengan kekuatan pahat yang akan digunakan.

Pahat potong yang digunakan harus lebih keras

dari material (benda kerja) juga harus

disesuaikan dengan kecepatan potong pada proses

tersebut. Untuk kecepatan potong yang lebih tinggi

dibutuhkan pahat potong yang lebih kuat.

Salah satu contoh proses pemotongan logam

adalah proses bubut. Proses ini terjadi dengan cara

alat potong bergerak translasi terhadap benda kerja

yang berputar bersama pencekam (chuck), sehingga

terjadi pemotongan logam dan menghasilkan geram.

Gambar 2.1 adalah skematis dari sebuah proses bubut

dimana n adalah putaran poros utama, f adalah

pemakanan, dan a adalah kedalaman potong. Pada proses

bubut terdapat tiga parameter utama yang berpengaruh

terhadap gaya potong, peningkatan panas, keausan,

dan kondisi permukaan benda kerja yang dihasilkan.

Ketiga parameter itu adalah kecepatan potong (V),

pemakanan (f), dan kedalaman potong (a). Kecepatan

potong adalah kecepatan keliling benda kerja

dengan satuan meter per menit (m/min),

pemakanan adalah perpindahan atau jarak tempuh

pahat tiap satu putaran benda kerja dengan satuan

milimeter per putaran (mm/rev), dimana arah

pemakanan adalah sejajar poros spindel (aksial),

kedalaman potong adalah tebal material terbuang pada

arah radial dengan satuan milimeter (mm). Bagian-

bagian serta tatanama (nomenclature) dari alat potong

yang digunakan pada proses bubut dijelaskan pada

Gambar 2.2. Menurut Kalpakjian & Schmid (2006),

pahat kanan adalah pahat yang bergerak dari kanan ke

kiri seperti pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Skematis proses pembubutan

(Sumber: Kalpakjian & Schmid, 2006)

Gambar 2.2. Tatanama pahat kanan(Sumber: Kalpakjian & Schmid,

2006)

V. Jenis Pengerjaan pada Mesin Bubut

1. Pembubutan rata

a.Pasanglah dan jepitlah bendakerja pada pelat

cekam.

b.Usahakan agar permukaan ujung benda kerja sejajar

dengan pelat cekam dan sentris.

c.Pasanglah pahat bubut untuk pembubutan muka

setinggi senter.

d.Jalankan mesin dan bubutlah rata bagian mukanya.

e.Hentikanlah mesin dan gantilah pahat bubut muka

dengan pahat bubut lurus.

f.Jalankan mesin dan sayatkan pahat mulai dari

sebelah kanan sampai benda kerja seluruhnya

tersayat lurus.

2. Pembubutan rata muka(facing)

a.Pasang dan jepitlah benda kerja pelat cekam.

b.Usahakan agar permukaan ujung benda kerja sejajar

dengan pelat cekam dan sentris.

c.Pasanglah pahat bubut yang sesuai untuk pembubutan

muka (facing) dengan ujungnya setinggi senter.

d.Kencangkan baut pengikat pahat pada eretan denga

kunci, sesudah pahat didekatkan pada permukaan

benda kerja.

e.Jalankan mesin, gerakkan supor atas dengan tangan

sampai pahat menyayat benda kerja.

f.Gerakkan supor melintang dengan tangan sampai

seluruh permukaan benda kerja terbubut rata

3. Pembubutan ulir

a.Tentukan jenis mesin bubut yang sesuai

b.Siapkan benda kerja sesuai dengan diameter luar

ulir

c.Pasang benda kerja dengan  baik

d.Setel pahat ulir dan eretan atas pada posisi yang

benar  

e.Tentukan kisar dengan mengatur tuas-tuas pada

gearbox

f.Tentukan kecepatan potong, biasanya dipilih 1/3

dari kecepatan potong pembubutan biasa.

g.Hitung kedalaman pemotongan ulir

h.Beri batasan panjang bagian benda kerja yang

diulir

i.Cek kembali kebenaran kisar ulir dengan picth

gauge  

j.Lakukan pembubutan ulir dengan benar

k.Cek ulir yang telah dibuat

4. Pembuatan tirus(taper)

Membubut tirus serupa dengan membubut lurus hanya

bedanya gerakan pahat disetel mengikuti sudut tirus

yang dikehendaki pada eretan atas, atau penggeseran

kepala lepas atau dengan alat bantu taper attachment

(perlengkapan tirus). Jenis pahatnya pun serupa yang

digunakan dalam membubut lurus. Penyetelan peralatan

eretan atas, atau penggeseran kepala lepas atau

dengan alat bantu taper attachment pada saat membubut

tirus tergantung pada susut ketirusan benda kerja

yang akan dikerjakan

5. Pembubutan Ekstrensil

Membubut eksentrik dimulai dari pergeseran senter: 

a.Tentukan putaran mesin

b.Persiapkan pahat kasar, muka, dan pahat finishing

c.Kotak kunci atau tool box

d.Pemasangan benda kerja

e.Pemasangan dan penyetelan pahat bubut

Langkah kerja membubut eksentrik adalah sebagai

berikut:

a.Bubut permukaan benda kerja dengan pahat kasar

mendekati diameter terbesar dan panjang yang

dikehendaki.

b.Bubut bagian muka benda kerja (dua muka) untuk

menentukan sisi penandaan pergeseran senter.

c. Buat pergeseran senternya pada dua sisi penampang

benda kerja