1
BAB II ASSEMBLING KURSI
2.1
Pembubutan mesin bubut merupakan mesin perkakas untuk proses pemotongan logam (metal-cutting process). Operasi dasar dari mesin bubut adalah melibatkan benda kerja yang berputar dan cutting tool-nya bergerak linier. Kekhususan operasi mesin bubut adalah digunakan untuk memproses benda kerja dengan hasil atau bentuk penampang lingkaran atau benda kerja berbentuk silinder. Mesin bubut dapat dilihat pada Gambar 2.1
Gambar 2.1 Mesin Bubut
2
2.1.1
Bagian-bagian mesin bubut 1. Spindel : bagian yang berputar (terpasang pada headstock) untuk memutar chuck ( pencekam benda kerja). 2. Headstock : bagian dimana transmisi penggerak benda. 3. Tailstock : bagian yang berfungsi untuk mengatur center atau pusat atau titik tengah yang dapat diatur untuk proses bubut parallel maupun taper. 4. Carriage (sadel) : bagian ini berfungsi menghantarkan cutting tool (yang terpasang pada tool post) bergerak sepanjang meja bubut saat operasi pembubutan berlangsung. 5. Bed : meja dimana headstock, tailstock, dan bagian lainnya terpasang kuat dimeja ini.
2.1.2
Faktor untuk menentukan spesifikasi performa operasional mesin bubut : 1. Maksimum diameter benda kerja yang mampu dicekam pada workholder (chuck), semakin besar diameter pada pencekam semakin besar diameter poros benda kerja yang dapat dibubut. 2. Maksimum panjang benda kerja yang dapat dicekam (jarak headstock spindel dan tailstock spindel).
3
3. Maksimum panjang meja (panjang lintasan carriage/tool post), semakin panjang ukuran meja semakin panjang benda kerja yang dapat dibubut. 4. Range kecepatan spindel (jumlah tingkat kecepatan transmisi roda gigi pada headstock), semakin bervariasi jangkauan kecepatan spindel semakin lengkap pengaturan kecepatan potong benda kerja yang dibubut. 5. Daya motor penggerak (penggerak transmisi spindel), semakin besar daya motor semakin besar torsi yang dihasilkan untuk memutar benda kerja. 2.2 Elemen Elemen Dasar Pemotongan Pada Proses Bubut Elemen elemen pada dasar pemotongan pada proses bubut dapat diketahui dengan rumus yang dapat diturunkan dengan memperhatikan gambar teknik, di mana di dalam gambar teknik dinyatakan spesifikasi geometrik suatu produk komponen mesin yang di gambar.setelah itu harus dipilih suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Salah satu cara atau prosesnya adalah dengan bubut, pengerjaan produk, komponen mesin, dan alat alat menggunakan mesin bubut akan ditemui dalam setiap perencanaan proses permesinan..
4
untuk itu perlu kita pahami lima elemen dasar permesinan bubut,yaitu : 1. kecepatan potong (cutting speed) 2. gerak makan (feed rate ) 3. frekwensi pemakanan 4. Panjang benda kerja 5. Waktu pengerjaan :Cs(m/min) : f (mm/rev) : i (mm) : L(mm) : t (min)
2.2.1
Kecepatan potong cutting speed (Cs) Yang dimaksud dengan kecepatan potong (CS) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang /waktu (m/menit atau feet/menit).Karena nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerja. Dengan demikian rumus untuk menghitung putaran menjadi:
d N
= Diameter benda kerja = Kecepatan putar (Rpm)
Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter benda kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi :
5
Contoh : Benda yang akan dibubut berdiameter 30 mm dengan kecepatan potong (Cs) 25 m/menit, maka besarnya putaran mesin (n) diperoleh:
2.2.2
Gerak makan yang dimaksud dengan gerak pemakanan adalah jarak tempuh gerak maju pisau/benda kerja dalam satuan millimeter permenit atau feet permenit. Pada gerak putar, kecepatan pemakanan, (f) adalah gerak maju alat potong/benda kerja dalam (n) putaran benda kerja/pisau per menit.Besarnya kecepatan pemakanan dipengaruhi oleh: 1. jenis bahan pahat yang digunakan 2. jenis pekerjaan yang dilakukan, misalnya membubut rata, mengulir, memotong atau mengkartel dan lain-lain 3. menggunakan pendinginan atau tidak 4. jenis bahan yang akan dibubut, misalnya besi, baja, baja tahan karat (stainless steel), atau bahan-bahan non fero lainnya 5. kedalaman pemakanan
6
2.2.3
Frekwensi pemakanan Yang dimaksud dengan frekwensi pemakanan adalah jumlah pengulangan penyayatan mulai dari penyayatan pertama hingga selesai. frekwensi pemakanan tergantung pada kemampuan mesin, jumlah bahan yang harus dibuang, sistem penjepitan benda kerja dan tingkat finishing yang diminta.
2.2.4
Panjang benda kerja/jarak tempuh alat potong Pada proses pembubutan, jarak tempuh pahat sama dengan panjang benda kerja yang harus dibubut ditambah kebebasan awal.
2.2.5
Waktu pengerjaan Pada proses pembubutan perhitungan waktu pengerjaan waktu pengerjaan = (Jarak tempuh pahat x frekwensi pemakanan ) dibagi (Kecepatan pemakanan kali kecepatan putaran mesin).
F F N
= f.N = Kecepatan pemakanan = Putaran Mesin
7
2.3
Pembuatan Tangkai ulir MX 01 Tangkai ulir dapat dilihat pada Gambar 2.2
Gambar 2.2 Tangkai ulir 2.3.1 Tujuan Praktikum Praktek menggunakan mesin bubut ini memiliki beberapa tujuan, antara lain: 1. Tujuan secara umum a) Memberikan keterampilan dalam menggunakan mesin bubut dan pengalaman yang berharga b) Dapat membentuk suatu sumber daya manusia yang berguna 2. Tujuan secara khusus a) Mempraktikan teori-teori yang telah diterima selama pembelajaran b) Melatih ketrampilan dalam menggunakan mesin bubut
8
2.3.2
Alat dan bahan 1. Alat utama a) Mesin bubut b) Pahat bubut c) Pahat alur d) Center drill 10 mm e) Bor 10 mm 2. Alat tambahan a) Pengganjal pahat b) Caliper c) Kunci L 3. Alat keselamatan kerja a) Kacamata khusus bubut b) Sepatu safety dan wearpack 4. Bahan a) ST 37 25.4 mm dengan panjang 505mm
2.3.3
Proses pengerjaan 1. Langkah kerja a) Persiapkan alat dan bahan b) Menyeting mesin bubut c) Perhatikan gambar dan ukuran benda kerja yang akan dibubut
9
d) Pasang pahat setinggi center e) Pasang benda kerja pada rahang cekam, kencangkan baut pengencang pada chuk f) Atur kecepatan putaran 530 rpm g) Pembubutan facing sampai mencapai panjang 500 mm h) Lakukan pembubutan dengan menggunakan center drill 10 mm sedalam 3 mm i) Pembubutan 24 mm dengan panjang 500 mm j) Lakukan pembubutan alur sedalam 2 mm dengan jarak 45 mm dan lebar alur 5 mm k) Pembubutan ulir segi empat dengan kisar 4 mm sepanjang 450 mm dan diameter minor 22 mm l) Periksa ulir segi empat dengan menggunakan mal ulir m) Lakukan pengeboran secukupnya dengan menggunakan bor 10 mm untuk penyanggah dudukan jok. 2. Kesulitan a) Handle pada mesin bubut kurang pelumasan b) Keterbatasan pahat dan bahan pahat yang digunakan terlalu lunak sehingga mudah tumpul saat pembubutan.
10
3. Cara mengatasi a) Lakukan perawatan yang rutin pada mesin bubut b) Penggantian bahan pahat yang lebih kuat 4. Perhitungan waktu Rumus
2.3.4
Perhitungan waktu: Diketahui panjang benda kerja yang akan dibubut (l) 500 mm,diameter(d) 25,4 kebebasan awal pahat dari permukaan benda kerja (la) 1 mm,frekwensi pemakanan (i) 12 kali, serta kecepatan pemakanannya 0,5 mm/menit. Maka waktu pengerjaannya adalah: N = 1000Cs .d = 1000 . 25 3,14 . 25.4 = 25000 79,752 = 313 Rpm T =L.i F = (500+1).3 = 1503 0.5.313 156 = 9.63 Menit
11
2.3.5
Perhitungan waktu pembuatan ulir Diketahui panjang benda kerja yang akan dibubut(l) 450 mm, diameter(d)24, kebebasan awal pahat dari permukaan (la)1mm, putaran mesin (n) 60 Rpm dan frekwensi pemakanan(i) 4 kali, serta kecepatan pemakanannya 0.5mm/menit. Maka waktu pengerjaannnya adalah: N = 1000Cs .d = 1000 . 5 3,14 . 24 = 5000 75,36 = 66,34 ( 60 ) Rpm T = L.i F = (450+1).4 0.5.60 = 1804 30 = 60,13 Menit
12
2.4
Pembuatan Bushing MX 02 Bushing dapat dilihat pada Gambar 2.3
Gambar 2.3 Bushing 2.4.1 Tujuan Praktikum Praktek menggunakan mesin bubut ini memiliki beberapa tujuan, antara lain: 1. Tujuan secara umum a) Memberikan keterampilan dalam menggunakan mesin bubut dan pengalaman yang berharga b) Dapat membentuk suatu sumber daya manusia yang berguna 2. Tujuan secara khusus a) Mempraktikan teori-teori yang telah diterima selama pembelajaran b) Melatih ketrampilan dalam menggunakan mesin bubut
13
2.4.2
Alat dan bahan 1. Alat utama a) Mesin bubut b) Pahat bubut c) Pahat alur dalam d) Pahat dalam e) Center drill 10 mm f) Bor 20 mm 2. Alat tambahan a) Pengganjal pahat b) Caliper c) Kunci L 3. Alat keselamatan kerja a) Kacamata khusus bubut b) Sepatu safety dan wearpack 4. Bahan a) ST 37 50 mm dengan panjang 58 mm
14
2.4.3
Proses pengerjaan 1. Langkah kerja a) Persiapkan alat dan bahan b) Menyeting mesin bubut c) Perhatikan gambar dan ukuran benda kerja yang akan dibubut d) Pasang pahat setinggi center e) Pasang benda kerja pada rahang cekam, kencangkan baut pengencang pada chuk f) Atur kecepatan putaran 300 rpm g) Pembubutan facing sampai mencapai panjang 50 mm h) Lakukan pembubutan dengan menggunakan center drill 10 mm sedalam 3 mm i) Lakukan pengeboran menggunakan bor 20 mm, untuk mencapai lubang 22 gunakan pahat bubut dalam. j) Pembubutan ulir dalam segi empat dengan kisar 4 mm sepanjang 58 mm. 5. Kesulitan a) Handle pada mesin bubut kurang pelumasan b) Keterbatasan pahat dan bahan pahat yang digunakan terlalu lunak sehingga mudah tumpul saat pembubutan.
15
6. Cara mengatasi a) Lakukan perawatan yang rutin pada mesin bubut b) Penggantian bahan pahat yang lebih kuat 7. Perhitungan waktu Rumus
2.4.4
Perhitungan waktu pengeboran Diketahui panjang benda kerja yang akan dibor (l) 50 mm,diameter (d) 24 kebebasan awal pahat dari permukaan benda kerja (la) 1 mm,frekwensi pemakanan (i) 100 kali, kecepatan pemakanannya 0,5 mm/menit. Maka waktu pengerjaannya adalah: N = 1000Cs .d = 1000 .25 3,14 . 24 = 25000 75,36 = 331 Rpm
16
T
= L.i F = (50+1)100 0.5.331 = 5100 165 = 30 Menit
2.4.5
Perhitungan waktu pembuatan ulir dalam Diketahui panjang benda kerja yang akan dibubut(l) 50 mm, diameter (d)24, kebebasan awal pahat dari permukaan (la)1mm, putaran mesin (n) 60 Rpm dan frekwensi pemakanan(i) 4 kali, serta kecepatan pemakanannya 0.5mm/menit. Maka waktu pengerjaannnya adalah: N = 1000Cs .d = 1000 . 5 3,14 . 24 = 5000 75,36 = 66 Rpm T = L.i F
= (50+1).4 0.5.60 = 204 30 6.8 Menit
=
17
2.5
Pembuatan Bushing roda MX 03 Bushing roda dapat dilihat pada Gambar 2.4
Gambar 2.4 Bushing roda 2.5.1 Tujuan Praktikum Praktek menggunakan mesin bubut ini memiliki beberapa tujuan, antara lain: 1. Tujuan secara umum a) Memberikan keterampilan dalam menggunakan mesin bubut dan pengalaman yang berharga b) Dapat membentuk suatu sumber daya manusia yang berguna 2. Tujuan secara khusus a) Mempraktikan teori-teori yang telah diterima selama pembelajaran b) Melatih ketrampilan dalam menggunakan mesin bubut
18
2.5.2
Alat dan bahan 1. Alat utama a) Mesin bubut b) Pahat c) Mesin gergaji potong 2. Alat tambahan a) Pengganjal pahat b) Caliper c) Kunci L d) Kunci pas 3. Alat keselamatan kerja a) Kacamata khusus bubut b) Sepatu safety dan wearpack 4. Bahan a) ST 37 25,4 mm dengan panjang 40 mm
2.5.3
Proses pengerjaan 1. Langkah kerja a) Persiapkan alat dan bahan b) Menyeting mesin bubut c) Perhatikan gambar dan ukuran benda kerja yang akan dibubut
19
d) Kemudian benda kerja diukur dengan menggunakan mistar dengan panjang sekitar 60 mm dan tandai dengan
menggunakan spidol. Buatlah sebanyak 4 buah. e) Setelah itu, potong dengan menggunakan mesin gergaji potong f) Nyalakan dan settinglah mesin bubut untuk proses pembubutan (Pilih besarnya kecepatan putaran menggunakan rumus atau menggunakan tabel) g) Pasang benda kerja pada chuk h) Pasang pahat setinggi center i) Lakukan Pembubutan muka Pada sisi pertama benda kerja, sampai rata. Gerakan pahat maju menuju sumbu benda kerja dengan putaran benda kerja berlawanan arah jarum jam (putaran mesin harus berlawanan dengan arah mata sayat alat potong). j) Kemudian lepas benda kerja dan pasang kembali benda kerja pada chuk untuk sisi yang kedua k) Lakukan bubut muka untuk sisi kedua benda kerja sampai panjang 50 mm l) Lakukan juga pada ketiga buah benda kerja yang lain dengan langkah yang sama.
20
m) Setelah ke-4 buah material dibubut muka kemudian dibubut rata. n) Pilih besarnya kecepatan putaran menggunakan rumus atau menggunakan tabel. o) Pasang benda kerja pada chuk dan kencangkan. p) Pada proses ini benda kerja memiliki 2 diameter yaitu besar dan kecil. Lakukan Pembubutan rata pada benda kerja sampai benda kerja berdiameter 22 mm. Ukurlah diameter benda kerja dengan dial caliper q) Lepas benda kerja dan pasang kembali untuk sisi yang sebaliknya kemudian kencangkan r) Lakukan pembubutan rata sampai benda kerja berdiameter 16 mm dengan panjang 40 mm. Ukurlah diameter benda kerja dengan dial caliper. s) Lakukan juga pembubutan pada ketiga benda kerja yang lain dengan cara yang sama. 2. Kesulitan a) Handle pada mesin bubut kurang pelumasan b) Keterbatasan pahat dan bahan pahat yang digunakan terlalu lunak sehingga mudah tumpul saat pembubutan. c) Hasil pembubutan tidak rata/kasar
21
3. Cara mengatasi a) Lakukan perawatan yang rutin pada mesin bubut b) Penggantian bahan pahat yang lebih kuat 4. Perhitungan waktu Rumus
2.5.4
Perhitungan waktu d = 25,4 mm = 0,0254 m Cs = 25 m/menit n = 1000 Cs .d lt = 40 mm = 0,04 m (diameter besar) lt = 10 mm = 0,01 m (diameter kecil)
= 1000.25 3,14.25,4 = 25000 3,14.25,4 = 25000 79,756 = 313 Rpm
22
tc
= lt/vf (untuk diameter besar) = 0,04/313 = 12.52 menit
tc
= lt/vf (diameter kecil) = 0,01/3I3 = 3,13 menit
