Mesin bubut
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
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 jumlah 15 sampai dengan jumlah gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir inci.
Prinsip kerja mesin bubut
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.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 menmutar 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.Jenis-jenis Mesin Bubut
- Mesin Bubut Universal
- Mesin Bubut Khusus
- A. Kepala Tetap
- B. Roda Gigi Pengganti
- C. Pembawa
- D. Kepala Lepas
- E. Badan Mesin
PEMEGANG BENDA KERJA
- 1. Cekam Rahang Tiga
Gambar 19. Cekam Rahang Tiga
Penjepitan benda kerja dengan cekam rahang tiga dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu penjepitan arah dalam sisi benda kerja dan penjepitan arah luar sisi benda kerja- 2. Cekam Rahang Empat
- Cekam rahang empat universal
Prinsip penjepitan cekam rahang empat universal ini sama dengan cekam rahang tiga, dimana rahang cekam dapat bergerak bersama-sama saat membuka maupun mengunci benda kerja secara otomatis.
- Cekam rahang empat independen
Cekam rahang empat independen sama fungsinya dengan cekam rahang empat universal. Perbedaannya terletak pada teknik pengunciannya. Pada cekam rahang empat independen ini masing-masing rahang penjepit harus dikunci dan dibuka satu persatu. Masing-masing rahang dapat digerakkan sendiri tanpa ada hubungannya dengan rahang yang lain.
Gambar 20. Cekam Rahang Empat
- 3. Plat Pembawa
Gambar 21. Plat Pembawa | Gambar 22. Pembawa |
- Plat pembawa beralur.
Digunakan untuk meletakkan pembawa yang berujung bengkok.
- Plat pembawa berlobang
Digunakan untuk menjepit benda kerja yang sukar dijepit oleh cekam rahang tiga dan cekam rahang empat
- Plat pembawa berbatang
Digunakan untuk meletakkan pembawa yang berbatang
Pembawa (lathe dog) adalah alat yang berfungsiuntuk membawa benda kerja sehingga ia berputar mengikuti putaran poros mesin.
PENDUKUNG
Pendukung adalah alat yang digunakan untuk mendukung atau menyangga benda kerja yang berukuran panjang dan berdiameter kecil.
Sesuai dengan kegunaannya, pendukung ada dua macam yaitu:
- Pendukung Tetap (steady rest)
Gunanya untuk mendukung benda kerja yang berdiameter kecil dan berukuran panjang. Posisi pendukung ini tetap, tidak berpindah sepanjang alas mesin saat mesin bubut bekerja.
- Pendukung Jalan (follower rest)
Gunanya sama dengan pendukung tetap, perbedaannya adalah pendukung jalan dipasang pada eretan dan ikut bergerak dibelakang pahat bubut bersamaan dengan gerakkan pembawa.
Gambar23. Pendukung Tetap (Steady Rest) | Gambar 24. Pendukung Jalan (Followe Rest) |
Senter digunakan untuk mendukung dan memegang benda kerja yang dibubut diantara dua senter. Senter mesin bubut ada dua macam, yaitu:
- Senter Tetap
Adalah senter yang tidak ikut berputar bersama benda kerja pada saat pembubutan.
- Senter Jalan
Adalah senter yang ikut berputar bersama benda kerja pada saat pembubutan.
Gambar 25. Senterg Tetap | Gambar 26. Senter Jalan |
Koled adalah alat yang digunakan untuk menjepit benda kerja yang berukuran kecil yang harus dikerjakan dengan mesin bubut. Dalam pembubutan koled dipasang pada poros kepala tetap yang pada bagian ujung poros dilengkapi dengan batang penarik, ujung berulir.
Gambar 27. Koled
PAHAT BUBUTPahat bubut adalah alat potong yang digunakan untuk memotong benda kerja yang dikerjakan dengan mesin bubut.
Pahat bubut harus mempunyai sifat-sifat:
- Harus cukup kuat dan mampu menahan beban dan tekanan pemotongan.
- Harus mempunyai kekerasan yang tinggi hingga mampu bertahan pada temperatur tinggi selama pemotongan.
- Harus tahan terhadap keausan.
- Pahat bubut baja potong cepat (HSS)
- Pahat bubut baja karbon potong cepat (HCS)
Gambar 28. Bentuk Pahat Bubut
Gambar 29. Sudut Pahat Bubut dan Kecepatan Potong
Macam-macam bentuk pahat bubut:- Pahat Bubut Rata
- Pahat Bubut Muka
- Pahat Bubut Potong
- Pahat Bubut Pembentuk
- Pahat Bubut Dalam
- Pahat Bubut Ulir
Letak mata potong (ujung sisi sayat) pahat bubut harus dipasang tepat pada titik pusat benda kerja atau tepat pada titik senter mesin. Jika letak mata potong pahat bubut diatas titik senter mesin, maka sudut yang dibuat oleh garis sumbu mesin dan sudut tatal akan lebih besar akibatnya sudut bebasnya menjadi berkurang, akibatnya pahat akan melentur dan sisi depan pahat akan masuk lebih dalam pada benda kerja.
|
Gambar 30. penyetelan mata potong terhadap senter mesin
PEMBUBUTAN TIRUSPembubutan tirus adalah pembubutan benda kerja sehingga benda kerja berbeda ukuran penampang disepanjang benda. Pembubutan tirus dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu:
- 1. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Kepala Lepas
Ganbar 31. Pembubutan Tirus DenganPengeseran Kepala Lepas
Rumus perhitungan pergeseran tirus kepala lepas ini
|
X = pergeseran Kepala Lepas
L = Panjang benda kerja
D = Diameter terbesar
d = Diameter terkecil
l = Panjang ketirusan
- 2. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Eretan Atas
Gambar 32. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Eretan Atas
Rumus perhitunganbesarnya sudut peergesaran eratan adalahdimana:
Tg = Tangen
a = Besarnya sudut tirus
D = Diameter terbesar
d = Diameter terkecil
l = Panjang tirus
- 3. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Taper Attachment
Gambar 33. Pembubutan Tirus Dengan Penggeseran Taper Attachment
KECEPATAN POTONG PEMBUBUTANAdalah panjang bram yang terpotong per satuan waktu. Setiap bahan memiliki kecepatan potong tersendiri, tergantung dari kualitasnya. Semakin keras bahan, semakin kecil harga kecepatan potongnya. Begitu juga sebaliknya. Kecepatan potong tergantung dari putaran mesin, diameter benda kerja dan jenis bahan yang akan di bubut.
Tabel 5. Harga kecepatan Potong Menurut bahan yang dibubut
BAHAN | HERGA KECEPATAN POTONG (m/menit) |
Baja karbon sedang Besi tuang Baja potong cepat Kuningan perunggu alumunium | 20 – 30 18 – 25 12 – 18 45 – 90 15 – 21 100 – 300 |
Jika benda kerja berputar lebih dari 1 putaran dalam 1 menit atau dalam n putaran maka panjang bram yang terpotong dalam 1 menit adalah
Makin besar garis tengah benda kerja, semakin panjang bram yang terpotong
ULIR
Mekanik Penggerak Pemotongan Ulir
Mekanik penggerak pemotongan ulir adalah semua komponen mesin bubut yang bergerak bersama-sama selama proses pemotongan ulir. Gerakan mekanik berasal dari putaran motor listrik yang memutar poros utama dengan perantaraan roda gigi, kemudian diteruskan ke rangkaian roda gigi pengganti. Dengan perantaraan kotak roda gigi putaran diteruskan ke poros transportir yang secara lansung menggerakkan eretan secara otomatis. Gerakan inilah yang dimanfaatkan untuk membuat ulir.
Gambar 34. Rangkaian Mekanik Penggerak Pemotongan Ulir
Perhitungan Roda Gigi PenggantiRoda gigi pengganti berfungsi untuk mendapatkan perbandingan putaran tertentu antara benda kerja dengan putaran poros transportir. Perhitungan dan pengaturan roda gigi pengganti berdasarkan perbandingan banyaknya kisar/gang ulir benda kerja dengan banyaknya kisar/gang ulir poros transportir. Adapun perbandingan tersebut dapat dinyatakan dengan rumus:
Dan roda gigi pengganti yang tersedia: 20, 22, 23, 25, 30, 32, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 76, 80, 90, 100 dan 127 (untuk mesin bubut kecil); 20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, 65, 75, 85, 90, 100, 115, 125 dan 127 (untuk mesin bubut besar)
Diameter terbesar adalah ukuran terbesar dari diameter ulir. Pada baut diameter terbesar diukur dari puncak tertingi dari ulir dan mur diameter terbesar diukur dari celah terdalam dari ulir. Diameter terbesar biasanya dibuat sedikit lebih kecil dari ukuran maksimal yaitu dikurangi dari ukuran sebenarnya sekitar 0,1 – 0,2 mm.
Diameter terkecil adalah ukuran yang ditunjukkan oleh ulir pada celah terbawah dari baut atau teratas dari mur. Diameter terkecil dibuat lebih besar pada lobang mur dan lebih kecil dibuat pada baut.
Penentuan diameter terbesar dan diameter terkecil menurut Technical Departement Of Education Of Victoria adalah:
D min = D max – 2 x kedalaman ulir Kedalaman ulir metris = 0,61 x kisar Kedalaman ulir BSW = 0,64 x kisar |
Pengasahan sudut pahat bubut harus sama dengan sudut ulir. Sudut ulir metris adalah 600 dan sudut ulir whitworth 550. Sudut-sudut ini diperiksa dengan menggunakan mal ulir dan mal pahat.
Gambar 35. Pemeriksaan Sudut Pahat Ulir
Kedua sisi pemotong yang langsung memotong benda kerja dibuat sudut bebas samping sebesar 20 sampai 30. bagian belakang mata potong diberi kebebasan. Besar sudut bebas belakang sama dengan sudut bebas samping. Pengambilan posisi sudut tergantung pada ulir yang akan dibuat.Gambar 36. Sudut Bebas Belakang
Sudut bebas belakang ini berfungsi agar bagian bawah mata potong tidak memotong ulir yang telah terbentuk dan dapat berjalan sejalan alur ulir yang telah terbentuk. Mencari besar sudut depan dan sudut bebas belakang lihat gambar 32.Gambar 37. Bukaan Garis Ulir
Jarak puncak ulir adalah AB. Jika ulir tersebut dipotong pada titik B dan bukaan dari garis ulir membentuk garis AC, BC dan siku terhadap AB. Panjangnya garis ulir adalah sama dengan keliling bukaan silinder. Sudut segitiga ABC adalah sudut bebas depan dari pahat.- Mesin Bubut dengan Komputer (CNC)