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