Pengertian Mesin Bubut Lengkap

Mesin Bubut

Mesin bubut adalah salah satu jenis mesin perkakas untuk proses finishing pembuatan suatu produk (Kalpakjian. 2009). Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan Mesin Bubut. Prinsip dasar dari proses bubut adalah sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata, dengan benda kerja yang berputar, dengan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point  cutting tool) (Kalpakjian. 2009), dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada   jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja (Widarto.2008).

Gambar 2.1 Mesin bubut (Widarto.2008)

Adapun bagian-bagian dari mesin bubut adalah sebagai berikut:

1.2.1   Kepala tetap (headstock)

Terdiri atas unit penggerak, digunakan untuk memutar spindel yang memutar bendakerja.

1.2.2   Ekor tetap (tailstock)

terletak bersebrangan dengan kepala tetap, yang digunakan untuk menopang bendakerja pada ujung yang lain.

1.2.3   Pemegang pahat (tool post)

Ditempatkan di atas peluncur lintang (cross slide) yang dirakit dengan pembawa (carriage)

1.2.4   Peluncur lintang

Berfungsi untuk menghantarkan pahat dalam arah yang tegaklurus dengan gerakan pembawa.

1.2.5   Pembawa

Dapat meluncur sepanjang batang hantaran (ways) untuk menghantarkan perkakas dalam arah yang sejajar dengan sumbu putar.

1.2.6   Batang hantaran

merupakan rel tempat meluncurnya pembawa, dibuat dengan akurasi kesejajaran yang relatif tinggi dengan sumbu spindel.

1.2.7   Ulir pengarah (leadscrew)

Berfungsi untuk menggerakkan pembawa. Ulir berputar dengan kecepatan tertentu sehingga dihasilkan hantaran dengan kecepatan sesuai dengan yang diinginkan.

1.2.8   Bangku (bed)

Berfungsi untuk menyangga komponen-komponen yang lainnya.

Selain bagaian-bagian diatas, mesin bubut juga memiliki bagian pendukung yang lain, yang digunakan untuk proses pembubutan tertentu. (Doni. 2015)

   Parameter Mesin Bubut

Parameter yang dapat diatur pada mesin bubut tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth of cut). Faktor yang lain seperti bahan benda kerja dan jenis pahat sebenarnya juga memiliki pengaruh yang cukup besar, tetapi tiga parameter di atas adalah bagian yang bisa diatur oleh operator langsung pada Mesin Bubut. Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations per minute, rpm). Akan tetapi yang diutamakan  dalam proses bubut adalah kecepatan potong (cutting speed atau kecepatan benda kerja dilalui oleh pahat/keliling benda kerja. Secara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kerja dikalikan dengan kecepatan putar atau :

............................................................    (2.1)

Dimana :

v = kecepatan potong (m/menit)

d = diameter benda kerja (mm)

n = putaran benda kerja (putaran/menit)

Gambar 2.2 Panjang permukaan benda kerja yang dilalui

pahat setiap putaran (Widarto.2008)

Dengan demikian kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja. Selain kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja faktor bahan benda kerja dan bahan pahat sangat menentukan harga kecepatan potong. Pada dasarnya pada waktu proses bubut kecepatan potong ditentukan berdasarkan bahan benda kerja dan pahat.

Gerak makan, f (feed), adalah jarak  yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali, sehingga satuan f adalah mm/putaran. Gerak makan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin, material benda kerja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan permukaan yang diinginkan. Gerak makan biasanya ditentukan dalam hubungannya dengan kedalaman potong.

Gambar 2.3 Gerak makan (f) dan kedalaman potong (a) (Widarto.2008)

Kedalaman potong  (depth of cut), adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong. Ketika  pahat memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang 2a, karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari  benda kerja yang berputar. Beberapa proses pemesinan selain proses facing.

Mesin Bubut dapat juga dilakukan proses pemesinan yang lain, yaitu  bubut dalam (internal turning), proses pembuatan lubang dengan mata bor (drilling), proses memperbesar lubang (boring), pembuatan ulir (thread cutting), dan pembuatan alur (grooving/partingoff). Proses tersebut dilakukan di Mesin Bubut dengan bantuan atau tambahan peralatan lain agar proses pemesinan bisa dilakukan (Widarto. 2008).

           Pemesinan Magnesium

Magnesium merupakan matrial yang mudah terbakar terutama pada saat permesinan dengan kecepatan potong dan pemakanan yang tinggi (Ansyori. 2015). Pembentukan dengan pemesinan (machining) sering kali diperlukan perhatian khusus karena pada akhir pemotongan sering kali terjadi kegosongan (hangus) yang mengakibatkan sisa pemotongan menjadi mudah terbakar, hal ini disebabkan oleh terjadinya gesekan selama pemotongan, untuk itu ketajaman alat potong ini harus diperhatikan serta menyediakan peralatan pemadam kebakaran yang sesuai yaitu dry-fire extinguisher. Proses pendinginan dengan media water base colant tidak sesuai pemakaiannya (Andriansyah. 2014).

Ada dua perhatian utama dalam pemesinan magnesium yaitu resiko kebakaran dan pembentukan Built-up Edge (BUE) (Doni.2015). Dalam pemesinan magnesium, kecepatan putar tinggi mesin dapat menimbulkan atau terjadinya percikan api yang dapat membakar chip atau tatal dari magnesium. Sumber nyala api juga dapat disebabkan pahat tumpul atau rusak, sehingga gesekan yang terjadi pada pahat dan benda kerja sangat besar.

Untuk meminimumkan resiko kebakaran, praktek-praktek berikut harus diperhatikan pada saat melakukan proses pemesinan magnesium adalah:

1.4.1   Pahat yang tajam dengan sudut relief besar

Mata pahat yang tajam akan mengurangi nilai gesekan antar mata pahat dan benda kerja, sehingga gaya proses pemotongan relatif kecil. Kemudian memperbesar sudut relief juga akan menurunkan gaya pemotongan sehingga suhu pemotongan juga relatif kecil.

1.4.2   Kecepatan makan yang besar harus digunakan

Magnesium memiliki titik leleh cendrung lebih rendah dibandingkan logam yang lain (Budinski.1999). Kecepatan makan yang tinggi pada proses pemesinan magnesium tidak direkomendasikan. Sehingga kecepatan makan tinggi pada proses pemesinan dapat menimbulkan terbakarnya chip dari magnesium.

1.4.3   Menggunakan pendingin yang tepat pada pemesinan kecepatan makan dan kedalaman potong sangat kecil.

Menggunakan cairan pendingin dapat digunakan guna meminimalisir terbakarnya chip magnesium. Akan tetapi cairan pendingin tidak dianjurkan pada proses pemesinan magnesium karena geram magnesium bereaksi dengan air dan membentuk magnesium  hidroksida dan gas hidrogen bebas, pendingin berbasis air harus dihindarkan.  Praktek yang diterima adalah pemotongan kering bila mungkin dan menggunakan pendingin minyak mineral bila perlu.

Pemesinan kering komponen magnesium dalam volume besar menimbulkan masalah pemeliharaan kebersihan terutama untuk proses gurdi dan pengetapan yang menghasilkan geram halus. Sekarang ini pendingin berbasis air yang menghasilkan sedikit hidrogen ketika bereaksi dengan magnesium telah digunakan dalam produksi. Dilaporkan juga pendingin ini dapat meningkatkan umur pahat dan mengurangi resiko kebakaran dibandingkan  pemesinan kering. Namun masalah pembuangan limbah cairan pendingin tetap menjadi masalah. Bila dibuang begitu saja jelas dapat mencemari lingkungan. Sebaliknya bila limbah diolah sebelum dibuang jelas akan memerlukan biaya yang cukup besar (Doni. 2015).

Opi Sumardi. Universitas lampung. 2017

Semoga bermanfaat

Sekian Terimakasih