MATERI/BAHAN TRAINING PROSES MANUFAKTUR MODUL II MESIN ...industrial.uii.ac.id/.../uploads/2017/09/Modul-Mesin-Bubut.pdf · Prinsip kerja mesin ... komponen seperti pada mesin ringan

FM-UII-AA-FKU-01/R0

MATERI/BAHAN TRAINING PROSES MANUFAKTUR

Fakultas : Teknologi Industri Modul ke : 2

Jurusan / Program Studi : Teknik Industri Jumlah Halaman : 19

Kode Training : Proses Manufaktur Mulai Berlaku : 08/04/2016

Nama Modul : Mesin Bubut

1

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

MODUL II

MESIN BUBUT

2.1. TUJAN PRAKTIKUM

1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja pada mesin bubut.

2. Mahasiswa dapat memahami fungsi dari mesin bubut.

3. Mahasiswa dapat memahami jenis-jenis mesin bubut.

4. Mahasiswa dapat memahami bagian-bagian mesin bubut.

5. Mahasiswa dapat memahami ukuran mesin bubut.

6. Mahasiswa mampu menentukan kecepatan spindle dan kecepatan penyayatan (feed

rate).

7. Mahasiswa mampu mengoprasikan mesin bubut.

2.2. DASAR TEORI

Mesin bubut (turining machine) adalah suatu jenis mesin perkakas yang dalam

proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan menggunakan mata potong pahat

(tools) sebagai alat untuk menyayat benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah

satu mesin proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja 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 sesuai perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk

benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar.

Gambar 1. 1 Gerakan pada proses pembubutan

Prinsip kerja mesin bubut adalah benda kerja yang berputar, sedangkan pisau

bubut bergerak memanjang dan melintang. Dari kerja ini dihasilkan sayatan dan benda

FM-UII-AA-FKU-01/R0






2


kerja yang umumnya simetris. Fungsi mesin bubut pada prinsipnya sama dengan

mesin bubut lainnya yaitu untuk membubut muka/facing, rata lurus/bertingkat, tirus,

alur, ulir, bentuk, mengebor, memperbesar lubang, memotong, dll. (Gambar 1.1)

Gambar 1. 2 Fungsi mesin bubut

2.3. JENIS-JENIS MESIN BUBUT

Jenis mesin bubut pada garis besarnya diklasifikasikan dalam empat kelompok

yaitu :

a. Mesin Bubut Ringan

Mesin bubut ringan dapat diletakan di atas meja, dan mudah dipindahkan sesuai

dengan kebutuhan, Benda kerjanya berdimensi kecil (mini). Jenis ini umumnya

digunakan untuk membubut benda-benda kecil dan biasanya dipergunakan untuk

industri rumah tangga (home industri). Panjangnya mesin umumnya tidak lebih

dari 1200 mm, dan karena bebanya ringan dapat diangkat oleh satu orang.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






3


Gambar 1. 3 Mesin Bubut Ringan

b. Mesin Bubut Sedang

Jenis mesin bubut sedang dapat membubut diameter benda kerja sampai dengan

200 mm dan panjang sampai dengan 100 mm cocok untuk industri kecil atau

bengkel-bengkel perawatan dan pembuatan komponen. Umumnya digunakan pada

dunia pendidikan atau pusat pelatihan, karena harganya terjangkau dan mudah

dioperasikan.

Gambar 1. 4 Mesin Bubut Sedang

c. Mesin Bubut Standar

Jenis mesin bubut mesin bubut standar disebut sebagai mesin bubut standar

karena di samping memiliki komponen seperti pada mesin ringan dan sedang

juga telah dilengkapi berbagai kelengkapan tambahan yaitu keran pendingin,

lampu kerja, bak penampung beram dan rem untuk menghentikan mesin dalam

keadaan darurat.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






4


Gambar 1. 5 Mesin Bubut Standar

2.4. BAGIAN-BAGIAN MESIN BUBUT

Untuk dapat digunakan secara maksimal, mesin bubut standar harus memilki

bagian-bagian utama yang standar. Bagian-bagian mesin bubut standar diantaranya:

Gambar 1. 6 Gambar skematis Mesin Bubut dan nama bagianbagiannya

1. Headstock

Kepala tetap (head stock), terdapat spindle utama mesin yang berfungsi sebagai

dudukan beberapa perlengkapan mesin bubut diantaranya: cekam (chuck), kollet,

senter tetap, atau pelat pembawa rata (face plate) dan pelat pembawa berekor

(driving plate). Alat-alat perlengkapan tersebut dipasang pada spindel mesin

berfungsi sebagai pengikat atau penahan benda kerja yang akan dikerjakan pada

mesin bubut.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






5


Gambar 1. 7 Spindel utama mesin bubut

Gambar 1. 8Kepala tetap terpasang cekam (chuck)

pada spindle utama mesin bubut

2. Tools post

Penjepit/pemegang pahat (Tools Post) digunakan untuk menjepit atau

memegang pahat. Bentuknya atau modelnya secara garis besar ada dua macam

yaitu, pemegang pahat standar dan pemegang dapat dosetel (justable tool post).

Gambar 1. 9 Tools post

FM-UII-AA-FKU-01/R0






6


3. Tail Stock

Kepala lepas (tail stock) yang ditunjukkan pada (Gambar 1.10), digunakan

sebagai dudukan senter putar (rotary centre), senter tetap, cekam bor (chuck drill)

dan mata bor bertangkai tirus yang pemasanganya dimasukkan pada lubang tirus

(sleeve) kepala lepas. Senter putar (rotary centre) atau senter tetap dipasang pada

kepala lepas dengan tujuan untuk mendukung ujung benda kerja agar putarannya

stabil, sedangkan cekam bor atau mata bor dipasang pada kepala lepas dengan

tujuan untuk proses pengeboran. Untuk dapat melakukan dorongan senter

tetap/senter putar pada saat digunakan untuk menahan benda kerja dan mealkukan

pengeboran pada kedalaman tertentu sesuai tuntutan pekerjaan, kepala lepas

dilengkapai roda putar yang disertai sekala garis ukur (nonius) dengan ketelitian

tertentu, yaitu antara 0,01 s.d 0,05 mm (Gambar 1.11).

Gambar 1. 10 Kepala Lepas dan fungsinya

Gambar 1. 11 Roda Putar pada kepala lepas

FM-UII-AA-FKU-01/R0






7


4. Bad Mechine

Alas/meja mesin bubut digunakan sebagai tempat kedudukan kepala lepas,

eretan, penyangga diam (steady rest) dan merupakan tumpuan gaya pemakanan

pada waktu pembubutan. Bentuk alas/meja mesin bubut bermacam-macam, ada

yang datar dan ada yang salah satu atau kedua sisinya mempunyai ketinggian

tertentu. Selain itu, alat/meja mesin bubut memilki permukaannya yang sangat

halus, rata dan kedataran serta kesejajaranya dengan ketelitian sangat tinggi,

sehingga gerakan kepala lepas dan eretan memanjang diatasnya pada saat

melakukan penyayatan dapat berjalan lancar dan stabil sehingga dapat

menghasilkan pembubutan yang presisi. Apabila alas ini sudah aus atau rusak,

akan mengakibatkan hasil pembubutan yang tidak baik atau sulit mendapatkan

hasil pembubutan yang sejajar.

Gambar 1. 12 Alas/bed mesin

5. Spindel Speed Selector

Tuas pengatur kecepatan digunakan untuk mengatur kecepatan poros transporter

dan sumbu pembawa. Ada dua pilihan kecepatan yaitu kecepatan tinggi dan

kecepatan rendah. Kecepatan tinggi digunakan untuk pengerjaan benda-benda

berdiameter kecil dan pengerjaan penyelesaian sedangkan kecepatan rendah

digunakan untuk pengerjaan pengasaran, ulir, alur, mengkartel dan pemotongan (cut

off).

FM-UII-AA-FKU-01/R0






8


RPMD

Vcn

.

1000.

Gambar 1. 13 Tuas Pengatur Kecepatan

Adapaun untuk mengatur kecepatan putar sumbu utama dapat dihitung dengan

rumus :

Keterangan :

n : kecepatan putar spindle (rpm)

Vc : kecepatan potong (m/menit)

: konstanta (3,14)

D : diameter benda kerja (mm)

1000 : diperoleh dari 1m = 1000 mm

Sedangkan untuk menghitung kecepatan pemotonganya (Cs) dapat dihitung dengan

rumus :

Keterangan :

Cs : Kecepatan potong (M/menit)

n : Potaran poros utama (RPM)

D : Diameter benda kerja (mm)

menit

MnDCs

1000

..

FM-UII-AA-FKU-01/R0






9


1/1000 : didapat dari 1 mm = 1/1000 m

Untuk lebih jelasnya mengenai harga kecepatan potong dari tiap material dapat anda

lihat pada table dibawah ini.

Tabel 1 1 Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan.

Bahan Pahat HSS Pahat Karbida

Halus Kasar Halus Kasar

Baja Perkakas 75 - 100 25 - 45 185 - 230 110 - 140

Baja Karbon Rendah 70 - 90 25 - 40 170 - 215 90 - 120

Baja karbon Menengah 60 - 85 20 - 40 140 - 185 75 - 110

Besi Cor Kelabu 40 - 45 25 - 30 110 - 140 60 - 75

Kuningan 85 - 110 45 - 70 185 - 215 120 - 150

Alumunium 70 - 110 30 - 45 140 - 215 60 - 90

6. Carriage

Eretan (Carriage) terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang

bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang (cross carriage) yang bergerak

melintang alas mesin dan eretan atas (top carriage), yang bergerak sesuai dengan

posisi penyetelan di atas eretan melintang. Kegunaan eretan ini adalah untuk

memberikan pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut kehendak operator

yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda pemutarnya.

Gambar 1. 14 Eretan mesin bubut

FM-UII-AA-FKU-01/R0






10


7. Poros Transportir dan Poros Pembawa

Poros transportir adalah sebuah poros berulir berbentuk segi empat atau

trapesium dengan jenis ulir whitehworth (inchi) atau metrik (mm), berfungsi

untuk membawa eretan pada waktu pembubutan secara otomatis, misalnya

pembubutan arah memanjang/melintang dan ulir. Poros transporter untuk mesin

bubut standar pada umumnya kisar ulir transportirnya antara dari 6 ÷ 8 mm. Poros

pembawa adalah poros yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung

jalannya eretan dalam proses pemakanan secara otomatis.

Gambar 1. 15 Poros Transportir dan Poros Pembawa

8. Keran Pendingin.

Keran pendingin digunakan untuk menyalurkan pendingin (collant) kepada benda

kerja yang sedang dibubut dengan tujuan untuk mendinginkan pahat pada waktu

penyayatan sehingga dapat menjaga pahat tetap tajam dan panjang umurnya.

Hasil bubutannya pun halus.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






11


Gambar 1. 16 Keran Pendingin

2.5. JENIS-JENIS MATA PAHAT/PISAU

Menurut fungsinya, pahat bubut terdapat enam jenis yaitu, pahat bubut rata, sisi/ muka,

potong, alur, champer dan ulir.

o Pahat Rata

Pahat bubut jenis ini digunakan untuk membubut permukaan rata pada bidang

memanjang. Sistem kerjanya adlah dengan menggerakan pahat dari ujung luar

benda kerja kearah cekam atau sebaliknya tergantung pahat kanan atau kri.

o Pahat Sisi/Muka

Pahat bubut jenis ini yang digunakan untuk membubut pada permukaan benda

kerja. Sistem kerjanya adalah dengan menggerakkan dari tengah benda kerja

kearah keluar atau sebaliknya tergantung dari arah putarannya.

o Pahat Potong

Pahat jenis ini digunakan khusus untuk memotong suatu benda kerja hingga

ukuran panjang tertentu.

o Pahat Alur

Pahat jenis ini digunakan untuk membentuk profil alur pada permukaan benda

kerja. Bentuk tergantung dari pahat alur yang digunakan.

o Pahat Champer

Pahat jenis ini digunakan untuk menchamper pada ujung permukaan

benda kerja. Besar sudut champer pada umumnya 45º.

o Pahat Ulir

Pahat jenis ini digunakan untuk membuat ulir pada permukaan benda kerja,

baik pembuatan ulir dalam maupun ulir luar.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






12


Ilustrasi penggunaan dari berbagai jenis pahat bubut dapat dilihat pada gambar

dibawah.

Gambar 1. 17 Ilustrasi penggunaan dari berbagai jenis pahat bubut

Sedangkan jenis pahat bubut menurut standar ISO, terdapat 9 (sembilan) type

diantaranya: ISO 1, ISO 2, ISO 3, ISO 4, ISO 5, ISO 6, ISO 7, ISO 8 dan ISO 9.

Ilustrasi penggunaan dari berbagai jenis pahat bubut standar ISO dapat dilihat pada

gambar dibawah.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






13


Gambar 1. 18 Ilustrasi penggunaan berbagai jenis pahat bubut standar ISO

Keterangan:

o Pahat ISO 1

Pahat ISO 1 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan hasil

sudut bidangnya (plane angle)sebesar 750. Pada umumnya pahat jenis ini

digunakan untuk membubut pengasaran yang hasil sudut bidangnya tidak

memerlukan siku atau 90º.

o Pahat ISO 2

Pahat ISO 2 digunakan untuk pembubutan memanjang dan melintang

(pembubutan permukaan/ facing) dengan hasil sudut bidangnya (plane angle)

sebesar 45º. Pahat jenis ini juga dapat digunakan untuk membubut champer

atau menghilangkan ujung bidang yang tajam (debured).

o Pahat ISO 3

Pahat ISO 3 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dan melintang

dengan sudut bidang samping (plane angle) sebesar 93º. Pada proses

pembubutan melintang tujuannya adalah untuk mendapatkan hasil yang siku

(90º) pada sudut bidangnya, yaitu dengan cara menggerakan pahat menjahui

sumbu senter.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






14


o Pahat ISO 4

Pahat ISO 4 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan

pemakanan relatif kecil dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar

0º.Pahat jenis ini pada umumnya hanya digunakan untuk proses finising.

o Pahat ISO 5

Pahat ISO 5 digunakan untuk proses pembubutan melintang menuju sumbu

center dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º. Jenis pahat ini

pada umumnya hanya digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja atau

memfacing.

o Pahat ISO 6

Pahat ISO 6 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan

hasilsudut bidangnya (plane angle) sebesar 90º, sehingga padaproses

pembubutan bertingkat yang selisih diameternya tidak terlalu besar dan hasil

sudut bidangnya dikehendaki siku (90º) pahatnya tidak perlu digerakkan

menjahui sumbu senter.

o Pahat ISO 7

Pahat ISO 7 digunakan untuk proses pembubutan alur menuju sumbu center

dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar0º. Pahat jenis ini dapat

juga digunakan untuk memotong pada benda kerja yang memilki diameter

nominal tidak lebih dari dua kali lipat panjang mata pahatnya.

o Pahat ISO 8

Pahat ISO 8 digunakan untuk proses pembesaran lubang tembus dengan hasil

sudut bidangnya (plane angle) sebesar 75º.

o Pahat ISO 9

Pahat ISO 9 digunakan untukproses pembesaran lubang tidak tembus dengan

hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 950.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






15


2.6. POSISI PISAU MESIN BUBUT

Persyaratan utama dalam melakukan proses pembubutan adalah pemasangan

pahat/pisau mesin bubut ketinggiannya harus sama dengan pusat senter. Persyaratan

tersebut harus dilakukan dengan tujuan agar tidak terjadi perubahan geometri pada

pahat bubut yang sedang digunakan.

Gambar 1. 19 Pemasangan ketinggian pahat bubut

Perubahan geomertri yang terjadi pada pahat bubut dapat merubah besarnya sudut

bebas potong dan sudut buang tatalnya, sehingga akan berpengaruh terhadap hasil

pembubutan menjadi kurang maksimal. Pada proses pembubutan permukaan/facing,

bila pemasangan pahat bubutnya dibawah sumbu senter akan berakibat

permuakaannya tidak dapat rata, dan bila pemasangan pahat bubutnya diatas sumbu

senter akan berakibat pahat tidak dapat memotong dengan baik karena sudut bebas

potongnya tambah kecil.

Gambar 1. 20 Pemasangan pahat bubut tidak setinggi sumbu senter

Untuk menghindari terjadinya perubahan ketinggian pahat bubut setelah dilakukan

pemasangan, pada saat melakukan pengikatan harus kuat dan kokoh, selain itu untuk

FM-UII-AA-FKU-01/R0






16


menghindari terjadinya getaran dan patahnya pahat akibat beban gaya yang diterima

terlalu besar, maka pemasangan pahat tidak boleh terlalu menonjol keluar atau terlalu

panjang keluar dari dudukannya.

2.7. PENGOPRASIAN MESIN BUBUT

Untuk dapat mengoperasikan mesin bubut dengan baik dan benar serta mampu

menghasilkan suatu benda kerja yang sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan.

Langkah-langkah yang harus dilakukan antara lain :

1. Melakukan pemasangan benda kerja pada spindle dan pemasangan pahat pada

toolpost. Pemasangan pahat pada toolpost menggunakan alat bantu yaitu kunci

toolpost. Berikut adalah gambar proses pemasangan pahat pada toolpost.

Gambar 1. 21 pemasangan toolpost

2. Setelah memasang pahat pada toolpost, kemudian dilakukan pengaturan posisi

pahat sesuai dengan center pahat sampai posisi pahat sejajar.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






17


Gambar 1. 22 Pemasangan pahat pada toolpost

Jika pahat tidak sejajar maka pahat harus di ganjal dengan plat tipis. Setelah

benar – benar sejajar kemudian toolpost di kencangkan menggunakan kunci

toolpost.

3. Menghitung cutting speed dari bahan yang akan kita kerjakan.

4. Menghitung kecepatan putar spindle sesuai dengan ukuran diameter yang kita

kerjakan.

5. Setelah semua proses diatas dilakukan, kemudian atur pahat agar tegak lurus

dengan benda kerja. Setelah pahat lurus dengan benda kerja, kemudian

mengatur pahat agar didekatkan dengan benda kerja.

Gambar 1. 23 Penguturan Pahat

6. Pahat yang telah mendekati benda kerja, kemudian menyalakan spindle pada

mesin. Saat benda kerja pada spindle berputar, kemudian putar handle sampai

pahat dekat ke permukaan benda kerja dan sampai menggores benda kerja.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






18


Gambar 1. 24 Proses pemakanan benda kerja

7. Setelah proses cutting pada benda kerja selesai, pahat dijauhkan dari benda

kerja dengan memutar cross slide dan kemudian mematikan mesin.

Gambar 1. 25 Pengoprasian mesin bubut

Setelah kita mampu menentukan langkah-langkah diatas serta dapat menentukan urutan

langkah kerja yang tepat sesuai dengan gambar kerja maka kita akan dapat

mengoperasikan mesin bubut tersebut dengan benar.

FM-UII-AA-FKU-01/R0






19


Referensi :

________, 2004, Mempergunakan mesin bubut, Departemen Pendidikan Nasional

Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Jakarta

Rahdiyanta Dwi, (2010), Proses bubut (Turning), Jurusan Teknik Mesin Universitas Negri

Jaogyakarta.

Widarto, (2008), Teknik Pemesinan Juilid 1, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah

Kejuruan. Direktirat Jendral Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen

Pendidikan Nasional.

Wirawan Sumbodo dkk, (2008).Teknik Produksi Mesin Industri jilid II. Direktorat

Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Direktirat Jendral Manajemen Pendidikan Dasar

dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/teori-

pemesinan-dasar-pengoperasian-mesin-bubut.pdf

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/teori-pemesinan-dasar-pengoperasian-mesin-bubut.pdf

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/teori-pemesinan-dasar-pengoperasian-mesin-bubut.pdf

MATERI/BAHAN TRAINING PROSES MANUFAKTUR MODUL II MESIN ...industrial.uii.ac.id/.../uploads/2017/09/Modul-Mesin-Bubut.pdf · Prinsip kerja mesin ... komponen seperti pada mesin ringan

Documents