mengenal Proses PemesinanProses pemesinan dengan menggunakan prinsip pemotongan logam dibagi dalam tiga kelompok dasar, yaitu : proses pemotongan dengan mesin pres, proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas, dan proses pemotongan non konvensional. Proses pemotongan dengan menggunakan mesin pres meliputi pengguntingan (shearing), pengepresan (pressing) dan penarikan (drawing,   elongating). Proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas meliputi proses bubut (turning), proses frais (milling), dan sekrap (shaping). Proses pemotongan non konvensional contohnya dengan mesin EDM (Electrical Discharge Machining) dan wire cutting. Proses pemotongan logam ini biasanya disebut proses pemesinan, yang dilakukan dengan cara membuang bagian benda kerja yang tidak digunakan menjadi beram (chips), sehingga terbentuk benda kerja. Dari semua prinsip pemotongan di atas akan dibahas tentang proses pemesinan dengan menggunakan mesin perkakas. Proses pemesinan adalah Proses yang paling banyak dilakukan untuk menghasilkan suatu produk jadi yang berbahan baku logam. Diperkirakan sekitar 60% sampai 80% dari seluruh proses pembuatan komponen mesin yang komplit dilakukan dengan proses Pemesinan.

Klasifikasi Proses PemesinanProses pemesinan dilakukan dengan cara memotong bagian benda kerja yang tidak digunakan dengan menggunakan pahat (cutting tool), sehingga terbentuk permukaan benda kerja menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat yang digunakan pada satu jenis mesin perkakas akan bergerak dengan gerakan yang relatif tertentu (berputar atau bergeser) disesuaikan dengan bentuk benda kerja yang akan dibuat.Pahat, dapat diklasifikasikan sebagai pahat bermata potong tunggal (single  point  cutting tool) dan pahat bermata potong jamak (multiple point cutting tool). Pahat dapat melakukan gerak potong (cutting) dan gerak makan (feeding). Proses pemesinan dapat diklasifikasikan dalam dua klasifikasi besar yaitu proses pemesinan untuk membentuk benda kerja silindris atau konis dengan benda kerja/pahat berputar, dan proses pemesinan untuk membentuk benda kerja permukaan datar tanpamemutar benda kerja. Klasifikasi yang pertama meliputi proses bubut dan variasi proses yang dilakukan dengan menggunakan mesin bubut, mesin gurdi (drilling machine), mesin frais (milling machine), mesin gerinda (grinding machine). Klasifikasi kedua meliputi proses sekrap (shaping,planing), proses slot (sloting), proses menggergaji (sawing), dan proses pemotongan roda gigi (gear cutting).Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan Mesin Bubut. Prinsip dasarnya dapat didefinisikan 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)- Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja .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 v) 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 :Di mana : V = (3,14xdxn)/1000v = kecepatan potong (m/menit)d = diameter benda kerja (mm)

n = putaran benda kerja (putaran/menit)Kecepatan potong bahan teknik

No Bahan Benda kerja Vc (m/menit)1 Kuningan, Perunggu keras 30 – 452 Besi tuang 14 – 213 Baja >70 10 – 144 Baja 50-70 14 – 215 Baja 34-50 20 – 306 Tembaga, Perunggu lunak 40 – 707 Allumunium murni 300 – 5008 plastik 40 - 60

Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan.Bahan Pahat HSS Pahat Karbida Halus Kasar Halus KasarBaja Perkakas 75 – 100 25 - 45 185 - 230 110 - 140Baja Karbon Rendah 70 - 90 25 - 40 170 – 215 90 - 120Baja karbon Menengah 60 - 85 20 - 40 140 - 185 75 - 110Besi Cor Kelabu 40 - 45 25 - 30 110 - 140 60 - 75Kuningan 85 - 110 45 - 70 185 - 215 120 - 150Alumunium 70 - 110 30 - 45 140 - 215 60 - 90Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung.Proses pembuatan lubang bulat dengan menggunakan mata bor (twist drill) yang disebut dengan Proses Gurdi (Drilling). Mesin Sekrap yang ada meliputi Mesin Sekrap datar atau horizontal (shaper), Mesin Sekrap vertical (slotter), dan Mesin Sekrap eretan (planner). Untuk elemen proses sekrap pada dasarnya sama dengan proses pemesinan lainnya, yaitu kecepatan potong, kecepatan pemakanan, waktu pemotongan, dan kecepatan pembentukan beram.Mesin Gerinda terdiri dari Mesin Gerinda datar, dan Mesin Gerinda silindris. Untuk batu asah dipaparkan mengenai jenis-jenis butir asahan, ukuran butiran asahan, tingkat kekerasan (grade), macam-macam perekat, susunan butiran asah, bentuk-bentuk batu gerinda, klasifikasi batu gerinda, spesifikasi batu gerinda dan pemasangan batu gerinda.

Jenis : Profil Gigi Pada Roda Gigi : 1. Profil gigi sikloida ( Cycloide): struktur gigi melengkung cembung dan cekung mengikuti pola sikloida . Jenis gigi ini cukup baik karena presisi dan ketelitiannya baik , dapat meneruskan daya lebih besar dari jenis yang sepadan, juga keausannya dapat lebih lama. Tetapi mempunyai kerugian, diantaranya pembuatanya lebih sulit dan pemasangannya harus lebih teliti ( tidak dapat digunakan sebagai roda gigi pengganti/change wheel), dan harga lebih mahal . 2. Profil gigi evolvente : struktur gigi ini berbentuk melengkung cembung, mengikuti pola evolvente. Jenis gigi ini struktur cukup sederhana, cara pembuatanya lebih mudah, tidak sangat presisi dan maupun teliti, harga dapat lebih murah , baik ekali digunakan untuk roda gigi ganti. Jenis profil gigi evolvente dipakai sebagai profil gigi standard untuk semua keperluan transmisi. 3. Profil gigi khusus : misalnya; bentuk busur lingkaran dan miring digunakan untuk transmisi daya yang besar dan khusus. BENTUK GIGI 1. Sumbu roda gigi sejajar/paralel: Dapat berupa kerjasama rodagigi lurus, miring atau spherical 2. Sumbu rodagigi tegak lurus berpotongan : Dapat berupa roda gigi trapesium/payung/ bevel dengan profil lurus(radial), miring(helical) atau melengkung(spherical) 3. Sumbu rodagigi menyilang tegak lurus : Dapat berupa rodagigi cacing(worm), globoida, cavex, hypoid, spiroid atau roda gigi miring atau melengkung. 4. Sumbu rodagigi menyilang : Dapat berupa rodagigi skrup(screw/helical) atau spherical. 5. Sumbu roda gigi berpotongan tidak tegak lurus : Dapat berupa roda gigi payung/trapesium atau helical dll. Kerja sama roda gigi. Syarat dua roda gigi bekerja-sama: Beberapa hal yang

cukup penting pada kerjasama roda gigi , apabila dua roda gigi atau lebih bekerja sama maka : 1. Profil gigi harus sama ( spur atau helical dll) 2. Modul gigi harus sama ( modul gigi adalah salah satu dimensi khusus roda gigi) 3. Sudut tekanan harus sama ( sudut perpin dahan daya antar gigi) Modul gigi adalah besaran/dimensi roda gigi, yang dapat menyatakan besar dan kecilnya gigi .Bilangan modul biasanya bilangan utuh, kecuali untuk gigi yang kecil. (Bilangan yang ditulis tak berdimensi, walaupun dalam arti yang sesungguhnya dalam satuan mm ) Sudut tekanan adalah sudut yang dibentuk antara garis singgung dua roda gigi dan garis perpindahan gaya antar dua gigi yang bekerja sama. Modul gigi Modul & Pressure Angle 1. Modul gigi besar Sudut tekanan kecil (14 ½0 ) 2. Modul gigi sedang Sudut tekanan sedang (200) 3. Modul gigi kecil Sudut tekanan besar (250) Perbedaan modul menyebabkan bentuk sama tetapi ukurannya diperkecil, sedang perbedaan sudut tekanan menyebabkan tinggi gigi sama tetapi dapat lebih ramping. Modul gigi (M) : M = t / (pi) T = jarak bagi gigi (pitch) M = ditulis tanpa satuan ( diartikan dalam: mm) Diameter roda gigi : (ada empat macam diameter gigi) 1. diameter lingkaran jarak bagi (pitch = d ) 2. diameter lingkaran dasar (base) 3. diameter lingkaran kepala (adendum/max) 4. diameter lingkaran kaki (didendum/min) diamater lingkaran jarak(bagi) : d = M . z ------ (mm) z = jumlah gigi sehingga : d = ( t . z )/ p ----- (mm) Sudut tekanan : sudut yang dibentuk dari garis horisontal dengan garis normal dipersinggungan antar gigi. Sudut tekanan sudah di standarkan yaitu : 20 0 . Akibat adanya sudut tekanan ini, maka gaya yang dipindahkan dari roda gigi penggerak (pinion) ke roda gigi yang digerakkan (wheel), akan diuraikan menjadi dua gaya yang saling tegak lurus (vektor gaya), gaya yang sejajar dengan garis singgung disebut : gaya tangensial, sedang gaya yang tegak lurus garis singgung ( menuju titik pusat roda gigi) disebut gaya radial. • Gaya tangensial: merupakan gaya yang dipindahkan dari roda gigi satu ke roda gigi yang lain. • Gaya radial: merupakan gaya yang menyebabkan kedua roda gigi saling mendorong ( dapat merugi kan). TRANSMISI RODA GIGI. Transmisi daya dengan roda gigi mempunyai keuntungan, diantaranya tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap, tetapi sering adanya slip juga menguntungkan, misalnya pada ban mesin (belt) , karena slip merupakan pengaman agar motor penggerak tidak rusak. Apabila putaran keluaran (output) lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut : reduksi ( reduction gear), tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut : inkrisi ( increaser gear). Perbadingan input dan output disebut : perbandingan putaran transmisi (speed ratio), dinyatakan dalam notasi : i . Speed ratio : i = n1 / n2 = d2 / d1 = z2 / z1 Apabila: i < 1 = transmisi roda gigi inkrisi i > 1 = transmisi roda gigi reduksi . Ada dua macam roda gigi sesuai dengan letak giginya : • Roda gigi dalam (internal gear), yang mana gigi terletak pada bagian dalam dari lingkaran jarak bagi. • Roda gigi luar ( external gear), yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran jarak, jenis roda gigi ini paling banyak dijumpai. Roda gigi dalam- banyak dijumpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear) dan roda gigi cyclo. Apabila dua rodagigi dengan gigi luar maka putaran output akan berla wanan arah dengan putaran inputnya, tetapi bila salah satu rodagigi dengan gigi dalam maka arah putaran output akan sama dengan arah putaran input. Bila kerjasama lebih dari dua rodagigi disebut : transmisi kereta api (train gear). TRAIN GEAR Speed ratio pertama : i1 = n1 / n2 n1 z1 Speed ratio kedua : i 2 = n2 / n3 Speed ratio total : i T = i 1 x i 2 = n1 /n2 x n2 /n3 = n1 / n3 Speed ratio total : i T = n1 / n3 = d3 / d1 = z3 / z1 . Sedang arah putaran tergantung jumlah roda gigi, apabila jumlahnya genap ( 8, 10, 20 dll) pasti arah putaran output berlawanan arah. Tetapi bila jumlah rodagigi gasal (3, 9, 15 dll) maka arah putaran output sama dengan arah inputnya. Untuk roda gigi lurus (spur) dan penggunaan normal maka batas speed ratio adalah 6 , apabila speed ratio lebih dari enam harus dibuat dengan dua tingkat (stage). Speed ratio maksimal : i maks < Gaya aksial Gaya radial Gaya tangensial 6 Speed ratio total : i T = n1 / n2 x n3 / n4 = (n1 . n3) / (n2 . n4) Roda gigi payung ( bevel gear) Roda gigi payung atau roda gigi trapesium digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyudut 90 0. Bentuk gigi yang biasa dipakai pada roda gigi payung : • Bentuk gigi lurus atau radial • Bentuk gigi

miring atau helical Bentuk gigi melengkung atau spherical. Roda gigi cacing ( worm gear) Roda gigi cacing (worm) digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyilang tegak lurus .Roda gigi cacing mempunyai karakteristik yang khas, yaitu input dan output tidak dapat dipertukarkan. Jadi input selalu dari roda cacingnya (worm) Putaran roda gigi cacing (worm) = nWO Jumlah jalan /gang/spoed = zWO ( 1, 2, 3 ) Gaya yang ada pada roda gigi worm : Gaya aksial Gaya radial Gaya tangensial

PROSES MEMBUBUT

1.1 Pengertian

       Bubut (Turning) adalah suatu proses pemesinan / pembentukan

benda kerja (material/work piece) dengan cara

menghilangkan/pengambilan tatal dari bahan/benda kerja, dimana pahat

memotong sementara benda kerja yang berputar. Bubut sendiri merupakan

suatu proses pemakanan /pembentukan 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.

1.2 Pengelompokan mesin bubut

Pembagian mesin bubut berdasarkan kemampuan pengerjaan dikelompokkan menjadi enam kelompok besar yaitu:

a. Mesin Bubut RinganMesin ini bentuknya kecil dan sederhana, digunakan untuk mengerjakan benda-benda yang kecil pula.Biasanya diletakkan diatas meja kerja.Contoh : Mesin bubut Simonet.

b. Mesin Bubut RevolverMesin ini khusus untuk memproduksi benda kerja yang ukurannya sama dan dalam jumlah yang banyak atau untuk pengerjaan awal.Contoh : Mesin bubut Kapstan.

c. Mesin Bubut SedangKonstruksi mesin bubut ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan perlengkapan yang khusus. Mesin ini digunakan untuk pengerjaan yang membutuhkan ketelitian tinggi.

d. Mesin Bubut StandardMesin ini mempunyai power yang lebih besar dan digunakan untuk pengerjaan pembubutan yang memerlukan ketelitian tinggi dengan benda kerja yang cukup besar.  Contoh : Cholcester Master dan Kerry.

e. Mesin Bubut Beralas PanjangMesin bubut ini termasuk mesin bubut industri berat yang banyak digunakan pada benda kerja yang besar dan panjang. Misalnya poros-poros kapal dan poros transmisi.

f. Mesin Bubut CNC (Computer Numerically controlled)Mesin bubut ini adalah jenis mesin bubut yang sudah dilengkapi dengan sistem kontrol komputer. Operator hanya tinggal memasukan program yang terstruktur yang sesuai dengan bahasa program yang telah ditentukan. Biasanya mesin ini digunakan untuk proses produksi masal karena salah satu kelebihannya adalah tingkat keakuratan dan presisi yang tinggi. Contoh program yang dikenal adalah : Emco, Fanuc, Cincinati, Fagor, Siemens dll.  

1.3 Gerakan Mesin Bubut

Dalam mesin bubut dikenal ada 3 Gerakan mesin Bubut :

1. Gerak Utama Berputar : Chuck (Pencekam Benda Kerja)Disebut juga dengan Kecepatan Putaran Benda kerja yang dipasang

pada chuck. Satuan kecepatan Putaran (Speed) adalah Rpm = Rotasi Per

Menit.

2. Gerak Memanjang : Eretan Bawah

Adalah gerakan dimana arah pemotongan sejajar dengan sumbu benda

kerja, gerakan ini disebut gerakan memanjang atau gerak pemakanan.

3. Gerak Melintang : Eretan Atas

Adalah gerakan dimana arah pemotongannya tegak lurus terhadap

sumbu benda kerja, maka disebut gerakan melintang atau pemotongan

permukaan (facing).

1.4 Putaran Mesin

Bubut

 MENCARI KECEPATAN PUTARAN MESIN BUBUT (SPEED SPINDLE)

Hasil Pembubutan yang baik dan halus dipengaruhi oleh beberapa

faktor, yaitu :

1. Kecepatan Putaran Mesin (Speed Spindle)

2. Kecepatan Asutan Pemotongan (Feeding)

3. Kekerasan Bahan/material

4. Kedalaman Pemakanan (Deep of Cut)

  Kecepatan Putaran Mesin (Speed Spindle) juga dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :

 Besar Diameter Benda Kerja (Work piece Diameter)

Prinsip :

“Semakin Besar diameter benda kerja maka putaran pelan”. Sebaliknya.

“ Jika semakin Kecil diameter Benda kerja, maka Putaran semakin

besar.

2. Tebal Pemakanan (Deep of Cut)

Untuk pemakanan yang besar kecepatan mesin harus pelan sedangkan

untuk pemakanan yang kecil maka kecepatan mesin sebaiknya lebih

tinggi atau cepat.

3. Kecepatan Pemotongan (Cutting Speed)Pada pemotongan kasar harus digunakan putaran mesin yang rendah

(lambat) dan kecepatan pemakanan yang besar (cepat) maka hasilnya

akan baik.

Pada pemotongan dengan tingkat penyelesaian halus digunakan putaran

mesin yang tinggi dan kecepatan pemakanan yang lambat.

D      = Diameter Benda kerjad1     = Tebal Pemakananr       = Jari-jari

Jika benda kerja dengan garis tengah d1 membuat 1 putaran tiap menit, maka panjang tatal (beram) yang terpotong dalam 1 menit adalah d x p = keliling.

Jika benda kerja berputar lebih dari 1 putaran dalam 1 menit, misalnya n putaran, maka panjang tatal yang terpotong dalam 1 menit adalah = dxpxn.

Panjang tatal ini diukur dalam satuan meter tiap menit dan disebut dengan kecepatan potong.

Makin besar garis tengah benda kerja, maka makin panjang perbandingan tatal yang dibentuk. Kita lihat, bahwa kecepatan potong itu dipengaruhi langsung oleh besarnya garis tengah benda kerja dan banyaknya putaran tiap menit.

Banyaknya putaran tiap menit = r.p.m (rotasi per menit)

Pada gambar-gambar teknik, ukuran garis tengah itu dinyatakan dalam mm, tetapi kecepatan potong dalam membubut dinyatakan dalam m/menit. Oleh karena itu kita harus membaginya dengan 1000 untuk memperoleh satuan meter.maka putaran didapatkan dengan rumus :

Rumus Mencari Kecepatan Putaran Mesin Bubut

n = Vc x 1000

Keterangan :                              л  x  d

n  = Putaran Mesin Bubut………  Rotasi / Revolution Per Menit (Rpm)

        Vc = Kecepatan Potong Dalam Meter Per Menit…………….  (M/Menit)

d  = Diameter Benda Kerja……………… (mm)

л  = 3.14

 Mencari Harga Kecepatan Potong (Cutting Speed)

Kecepatan potong dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut :

1. ukuran diameter benda kerja yang dikerjakan

2. Jenis Kekerasan Material/ benda kerja

3. Ukuran bagian tatal yang terpotong (dalamnya pemotongan x

kecepatan

    Pemakanan)

4. Tingkat kehalusan yang diinginkan

5. Bahan / Material dari pahat yang digunakan

6. Bentuk pahat

7. Pencekaman/penjepitan benda kerja

8. Macam dan keadaan mesin bubut

        Harga Kecepatan Potong (Vc) Dapat dicari dengan Rumus :

 n  = Putaran Mesin Bubut………  Rotasi / Revolution Per Menit (Rpm)

        Vc = Kecepatan Potong Dalam Meter Per Menit…………….  (M/Menit)

d  = Diameter Benda Kerja……………… (mm)

л  = 3.14

Tabel Harga Kecepatan Potong untuk beberapa jenis Material berdasarkan jenis dari

bahan pahat yang dipakai:

Jenis Material (Benda Kerja)Pahat High Speed Steel (HSS) Pahat Carbide

Halus Kasar Halus

Baja Perkakas 75-100 25-45 185-230

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

Baja Karbon Menengah 60-85 20-40 140-185

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

Kuningan 85-110 45-70 185-215

 Aluminum 70-110 30-45 140-215

Pahat High Speed Steel (HSS) 

Pada tahun 1900 FW. Taylor dan Maunsel White menemukan HSS (High Speed Steel) atau baja kecepatan tinggi. Amstead (1977) menyempurnakan HSS dengan menambahkan tungsten 18% dan chromium 5,5% ke dalam baja paduan. Komposisi HSS biasanya terdiri

dari paduan besi dengan karbon, tungsten, molybdenum, chromium dan vanadium bahkan kadang-kadang ada tambahan cobalt (ASM International Vol. 16, 1997).HSS dikategorikan sebagai HSS konvensional dan HSS spesial. HSS konvensional terdiri atas Molydenum HSS dan Tungsten HSS. Standar AISI dari HSS jenis ini adalah M1, M2, M7, M10, T1 dan T2. Sedangkan HSS spesial antara lain terdiri atas Cobalt Added HSS, High Vanadium HSS, High Hardness Co HSS, Cast HSS, Powder HSS dan Coated HSS (Rochim, 1993).Kekerasan permukaan HSS dapat ditingkatkan dengan melakukan pelapisan. Material pelapis yang digunakan antara lain : tungsten karbida, titanium karbida dan titanium nitride, dengan ketebalan pelapisan 5~8m (Boothroyd, 1975).Selain material dari pahat, faktor lain yang mempengaruhi proses pembubutan adalah geometri dari pahat. Bentuk pahat yang dipilih dari pahat harus sesuai dengan material yang dibubut.Geometri pahat yang paling berpengaruh terhadap tinggi rendahnya umur pahat adalah sudut tatal (side rake angle), sudut bebas samping (side relief angle) dan sudut bebas depan (end relief angle) (Gerling, 1974). Pollack (1977), menjelaskan bahwa untuk pembubutan baja karbon mediumdengan pahat HSS, kondisi optimum tercapai dengan sudut tatal =10°, sudut bebas samping = 8° dansudut baji = 72°.4. Keausan pahat bubutPada proses pembubutan keausan pahat dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :beban yang bekerja pada pahat, temperatur yang ditimbulkan karena gesekan, dan gesekan antarapahat dan material yang dibubut. Keausan tergantung juga pada jenis material dan pahat bubut danbenda kerja yang dipilih, geometri pahat bubut dan fluida yang digunakan sebagai pendingin(Kalpakjian, 1985).

Tahapan keausan pahat dapat dijadikan menjadi dua :1) keausan bagian muka pahat yangditandai dengan pembentukan kawah/lekukan (crater) sebagai hasil dari gesekan serpihan (chip) sepanjang muka pahat,2) keausan pada bagian sisi (flank) yang terbentuk akibat gesekan benda kerja yang bergerak (dengan feeding tertentu).

 PROSES MEMBUBUT1.1 Pengertian       Bubut (Turning) adalah suatu proses pemesinan / pembentukan benda kerja (material/work piece) dengan cara menghilangkan/pengambilan tatal dari bahan/benda kerja, dimana pahat memotong sementara benda kerja yang berputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan /pembentukan 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.

1.2 Pengelompokan mesin bubutPembagian mesin bubut berdasarkan kemampuan pengerjaan

dikelompokkan menjadi enam kelompok besar yaitu:a. Mesin Bubut Ringan

Mesin ini bentuknya kecil dan sederhana, digunakan untuk mengerjakan benda-benda yang kecil pula.Biasanya diletakkan diatas meja kerja.Contoh : Mesin bubut Simonet.

b. Mesin Bubut RevolverMesin ini khusus untuk memproduksi benda kerja yang ukurannya sama dan dalam jumlah yang banyak atau untuk pengerjaan awal.Contoh : Mesin bubut Kapstan.

c. Mesin Bubut SedangKonstruksi mesin bubut ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan perlengkapan yang khusus. Mesin ini digunakan untuk pengerjaan yang membutuhkan ketelitian tinggi.

d. Mesin Bubut StandardMesin ini mempunyai power yang lebih besar dan digunakan untuk pengerjaan pembubutan yang memerlukan ketelitian tinggi dengan benda kerja yang cukup besar.  Contoh : Cholcester Master dan Kerry.

e. Mesin Bubut Beralas PanjangMesin bubut ini termasuk mesin bubut industri berat yang banyak digunakan pada benda kerja yang besar dan panjang. Misalnya poros-poros kapal dan poros transmisi.f. Mesin Bubut CNC (Computer Numerically controlled)Mesin bubut ini adalah jenis mesin bubut yang sudah dilengkapi dengan sistem kontrol komputer. Operator hanya tinggal memasukan program yang terstruktur yang sesuai dengan bahasa program yang telah ditentukan. Biasanya mesin ini digunakan untuk proses produksi masal karena salah satu kelebihannya adalah tingkat keakuratan dan presisi yang tinggi. Contoh program yang dikenal adalah : Emco, Fanuc, Cincinati, Fagor, Siemens dll.  1.3 Gerakan Mesin Bubut

Dalam mesin bubut dikenal ada 3 Gerakan mesin Bubut :1. Gerak Utama Berputar    Chuck (Pencekam Benda Kerja)

Disebut juga dengan Kecepatan Putaran Benda kerja yang dipasang pada chuck. Satuan kecepatan Putaran (Speed) adalah Rpm = Rotasi Per Menit.

2. Gerak Memanjang            Eretan BawahAdalah gerakan dimana arah pemotongan sejajar dengan sumbu

benda kerja, gerakan ini disebut gerakan memanjang atau gerak pemakanan.

3. Gerak Melintang   Eretan Atas

Adalah gerakan dimana arah pemotongannya tegak lurus terhadap sumbu benda kerja, maka disebut gerakan melintang atau pemotongan permukaan (facing).

1.4

Putaran Mesin Bubut MENCARI KECEPATAN PUTARAN MESIN BUBUT (SPEED SPINDLE)Hasil Pembubutan yang baik dan halus dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :1. Kecepatan Putaran Mesin (Speed Spindle)2. Kecepatan Asutan Pemotongan (Feeding)3. Kekerasan Bahan/material4. Kedalaman Pemakanan (Deep of Cut)  

Kecepatan Putaran Mesin (Speed Spindle) juga dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :

1. Besar Diameter Benda Kerja (Work piece Diameter)Prinsip :“Semakin Besar diameter benda kerja maka putaran pelan”. Sebaliknya. “ Jika semakin Kecil diameter Benda kerja, maka Putaran semakin besar.2. Tebal Pemakanan (Deep of Cut)Untuk pemakanan yang besar kecepatan mesin harus pelan sedangkan untuk pemakanan yang kecil maka kecepatan mesin sebaiknya lebih tinggi atau cepat.

3. Kecepatan Pemotongan (Cutting Speed)Pada pemotongan kasar harus digunakan putaran mesin yang rendah (lambat) dan kecepatan pemakanan yang besar (cepat) maka hasilnya akan baik.Pada pemotongan dengan tingkat penyelesaian halus digunakan putaran mesin yang tinggi dan kecepatan pemakanan yang lambat.

D      = Diameter Benda kerjad1     = Tebal Pemakananr       = Jari-jari

Jika benda kerja dengan garis tengah d1 membuat 1 putaran tiap menit, maka panjang tatal (beram) yang terpotong dalam 1 menit adalah d x  = keliling.

Jika benda kerja berputar lebih dari 1 putaran dalam 1 menit, misalnya n putaran, maka panjang tatal yang terpotong dalam 1 menit adalah = dxxn.

Panjang tatal ini diukur dalam satuan meter tiap menit dan disebut dengan kecepatan potong.

Makin besar garis tengah benda kerja, maka makin panjang perbandingan tatal yang dibentuk. Kita lihat, bahwa kecepatan potong itu dipengaruhi langsung oleh besarnya garis tengah benda kerja dan banyaknya putaran tiap menit.

Banyaknya putaran tiap menit = r.p.m (rotasi per menit)

Pada gambar-gambar teknik, ukuran garis tengah itu dinyatakan dalam mm, tetapi kecepatan potong dalam membubut dinyatakan dalam m/menit. Oleh karena itu kita harus membaginya dengan 1000 untuk memperoleh satuan meter.maka putaran didapatkan dengan rumus :Rumus Mencari Kecepatan Putaran Mesin Bubut

n = Vc x 1000Keterangan :                              л  x  dn  = Putaran Mesin Bubut………  Rotasi / Revolution Per Menit (Rpm)        Vc = Kecepatan Potong Dalam Meter Per Menit…………….  (M/Menit)d  = Diameter Benda Kerja……………… (mm)

л  = 3.14

Mencari Harga Kecepatan Potong (Cutting Speed)Kecepatan potong dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut :1. ukuran diameter benda kerja yang dikerjakan2. Jenis Kekerasan Material/ benda kerja3. Ukuran bagian tatal yang terpotong (dalamnya pemotongan x kecepatan    Pemakanan)4. Tingkat kehalusan yang diinginkan5. Bahan / Material dari pahat yang digunakan6. Bentuk pahat7. Pencekaman/penjepitan benda kerja8. Macam dan keadaan mesin bubut        Harga Kecepatan Potong (Vc) Dapat dicari dengan Rumus :

n  = Putaran Mesin Bubut………  Rotasi / Revolution Per Menit (Rpm)        Vc = Kecepatan Potong Dalam Meter Per Menit…………….  (M/Menit)d  = Diameter Benda Kerja……………… (mm)

л  = 3.14Tabel Harga Kecepatan Potong untuk beberapa jenis Material berdasarkan jenis dari

bahan pahat yang dipakai:

Jenis Material (Benda Kerja) Pahat High Speed Steel (HSS) Pahat CarbideHalus Kasar Halus

Baja Perkakas 75-100 25-45 185-230

Baja Karbon Rendah 70-90 25-40 170-215Baja Karbon Menengah 60-85 20-40 140-185Besi Cor Kelabu 40-45 25-30 110-140Kuningan 85-110 45-70 185-215 Aluminum 70-110 30-45 140-215

Gaya13.12  VOCATIONAL EDUCATION

Apa Itu GayaTiap sebab yang mengakibatkan sesuatu berda bergerak dari keadaan diam menjadi bergerak dan dari keadaan bergerak menjadi diam disebut gaya.Hukum I Newton (Kelembaman/pengertian gaya)Apabila sebuah benda dibiarkan pada dirinya sendiri, maka dalam keadaan bergerak atau diam kedudukan benda itu tak akan berubah (azas kelembaman/inersia)Jika sebuah benda beralih dari keadaan diam ke  keadaan bergerak atau sebaliknya,  atau jika terjadi perubahan gerak. Maka ada suatu sebab yang menjadikan perubahan tersebut, penyebabnya dinamakan Gaya.Gaya juga menyebabkan perubahan arah atau kecepatan suatu gerak.Untuk menyatakan dalam gambar gaya harus diketahui dulu titik tangkap, besar dan arah gaya.Jenis GayaPada ilmu gerak dalam mekanika teknk terjadinya gaya karena bebrapa hal seperti:

a.      Gaya Otot (gaya yg dibangkitkan oleh tenaga manusia)-           menggerakkan penggerak tangan (handel)-          Menggerakan mesin jahit-          Menggerakkan kaki pemain sepak bolab.      Gaya Berat (gaya yng terjadi karena tarikan bumi)c.       Gaya centrifugal (gaya pusingan)-          Contoh benda yg diikat pa seutas tali lalu diputar maka semakin

cepat benda tersebut akan terlempat keluar dan tali jadi tegang, gayayang terdapat pada tali yang menahan bendaitu disebut gaya sentripetal.

d.      Gaya Pegas (gaya yang diberikan oleh pegas yang dalam keadaan tertekan atau tertarik)Menentukan suatu GayaGaya ditentukan oleh:

a.      Arah  gaya, yang digambarkan sebagai garis dengan tanda panah.b.      Besar gaya, yang digambarkan sebagai panjang garis yang disebut

Vektor.c.       Titik tangkap dari gaya, dimana vector mulai bekerja.

Lihat gambar.Garis a dan b menunjukkan arah gayaKa atau Kb menunjukkan besarnya gaya

Untuk menggabarkan gaya tersebut dipakai skala-gaya, perbandingan antara gaya dalam kg dan panjang dalam cm.Besaran vektor ialah besaran yang mempunyai arah dan besar gaya. Besaran vector juga dapat menyatakan kecepatan Vt; percepatana; dan percepatan gaya berat g.

Menyusun dan menguraikan gayaSebuah gaya dapat digambarkan  oleh sebuah vector yang mempunyai  titik tangkap, arah dan besar gaya itu sendiri. Gaya yg dimaksud ialah gaya yang mempunyai titik tangkap tertentu dn terletak pada satu bidang datar.

1.      Menyusun dua buah gaya yang sama titik tangkapnya.Gaya paduan dua buah gaya yang mempunyai penaruh terhadap benda itu yang dilakukan bersama-sama. Masing-masing gaya disebut komponen gaya

P dan Q = komponen gaya ; R = resultante P dan QHarga R secara analitis dapat di hitung dengan persamaan:R = √ P2 +Q2 + 2PQ Cos αKetentuan istimewa           :

a.      Komponen P dan Q mempunyai arah sama, maka:Α = 0 ; R = P + Q

b.      Komponen P dan Q berlawanan arah, maka:Α = 180o ; R = P – Q, bila P > Q

c.       Komponen-komponen P dan Q berdiri tegak lurus sesamanya, maka:Α = 90o ; R = √ P2 + Q2 ; tgα = P/Q

Menyusun dan menguraikan lebih dari dua buah gaya dengan titik tangkap yang samaMenyusun Gaya secara grafis :Dengan tiga metoda: yaitu jajaran genjang gaya, segi banyak gaya (polygon), segi tiga gaya.

a.      Metoda jajaran genjang gaya

b.      Metoda segi banyak gaya

c.       Metoda segi tiga gaya

Menyusun beberapa gaya yang titik tangkapnya tidak bersekutu, didasarkan pada penyusunan dua gaya yang mempunyai ciri sebagai berikut:

a.      Dua gaya P1 dan P2 sejajar dengan arah samab.      Dua gaya P1 dan P2 sejajar dengan arah berlawananc.       Dua gaya P1 dan P2 dengan arah berlainan

a.

b.

c.

Forklift Manual (Alat Pemindahan manual)

22.10  VOCATIONAL EDUCATION

Forklift manual adalah alat pengangkat bahan atau muatan yang menggunakan pengangkat berbentuk garpu atau fork. Pada dasarnya, gerakan kerja mesin pengangkat ini ialah

menaikkan dan menurunkan muatan. Beberapa mesin pengangkat dapat juga bergerak horizontal, berputar, bergerak secara radial, dan sebagainya. Hampir semua fasilitas transport memindahkan muatan secara horizontal walaupun ada beberapa yang dapat memindahkan muatan dengan berbagai sudut, secara vertikal atau gabungan.Pada umunya mekanisme pengangkat dirancang untuk melakukan suatu gerakan tersendiri yang ditentukan. Bentuk ini sangat khas, misalnya forklift dapat mengangkat muatan menggeser, menumpuk muatan bila diperlukan, dan membawa ketempat tujuan dengan bebas.Forklift manual yang akan dirancang ini digerakan secara manual dengan bantuan perlengkapan pengangkat di antaranya : transmisi kabel baja dan puli, dan mesin pengangkat (lier tangan). Pemilihan lier tangan dan transmisi kabel baja serta puli disesuaikan dengan garpu angkat yang berfungsi untuk menangani muatan bisa digunakan sesuai dengan kebutuhan.Operasi kerja yang identik dan muatan yang berbeda seragam yang diangkutnya, memungkinkan fasilitas transport dilakukan secara manual atau automatis, bukan hanya untuk memindahkan melainkn juga untuk proses bongkar muatnya. Pengelompokan perlengkapan penanganan bahan berdasarkan desainnya.Setiap kelompok perlengkapan tersebut dapat dijelaskan secara singkat sebagai berikut:a. Perlengkapan pengangkat adaah kelompok mesin pengangkat yang bertujuan untuk memindahkan muatan misalnya; mesin pengangkat, crane, elevator.

b. Perlengkapan pemndah ialah kelompok mesin yang mungkin tida mempunyai peralatan pengangkat tetapi memindahkan muatan secara berkesinambungan misalnya; conveyor, mesin pemindah muatan, peralatan pembantu, peralatan pengoperasian udara, peralatan hidrolik.c. Perlengkapan permukaan dan overhead ialah kelompok mesin yang tidak dilengkapi dengan peralatan pengangkat misalnya; truc tanpa rel, mobil berukuran kecil, peralatan untuk penanganan silang, sistem lintasan overhead, peralatan utk scraper dan skid.Banyak jenis perlengkapan pengangkat yang tersedia sulit digolongkan secara tepat. Penggolongan ini masih diperumit lagi oleh kenyataan bahwa penggolongan ini mungkin juga didasarkan pada berbagai karakteristik, misalnya desain, tujuan, jenis gerakan dsb.Jika digolongkan menurut jenis gerakannya, beban dianggap pada titik berat beban tersebut dan penggolongan mesin ditentukan oleh lintasan perpindahan muatan yang berpindah pada bidang horizontal. Penggolongan menurut penggunaan di tentukan dengan memperhatikan kondisi operasi khasnya. Mesin pengangkat digolongkan menurut ciri khas desainnya seperti : Dongkrak, puli, alat pengangkat tangan tetap, alat pengangkat troli tetap, alat pengangkat yang tetap, alat pengangkat yang dapat bergerak, tepler satu rel untuk tujuan tertentu, mesin derek, crane troli.

Gambar Proses BUBUT (Turning)22.39  VOCATIONAL EDUCATION

Proses Pemesinan = Proses Pemotongan Logam

22.29  VOCATIONAL EDUCATION

Mengenal Proses PemesinanProses pemesinan dengan menggunakan prinsip pemotongan logam dibagi dalam tiga kelompok dasar, yaitu : proses pemotongan dengan mesin pres, proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas, dan proses pemotongan non konvensional. Proses pemotongan dengan menggunakan mesin pres meliputi pengguntingan (shearing), pengepresan (pressing) dan penarikan (drawing,   elongating). Proses pemotongan konvensional dengan mesin perkakas meliputi proses bubut (turning), proses frais (milling), dan sekrap (shaping). Proses pemotongan non konvensional contohnya dengan mesin EDM (Electrical Discharge Machining) dan wire cutting. Proses pemotongan logam ini biasanya disebut proses pemesinan, yang dilakukan dengan cara membuang bagian benda kerja yang tidak digunakan menjadi beram (chips), sehingga terbentuk benda kerja. Dari semua prinsip pemotongan di atas akan dibahas tentang proses pemesinan dengan menggunakan mesin perkakas. Proses pemesinan adalah Proses yang paling banyak dilakukan untuk menghasilkan suatu produk jadi yang berbahan baku logam.

Diperkirakan sekitar 60% sampai 80% dari seluruh proses pembuatan komponen mesin yang komplit dilakukan dengan proses Pemesinan.

Klasifikasi Proses PemesinanProses pemesinan dilakukan dengan cara memotong bagian benda kerja yang tidak digunakan dengan menggunakan pahat (cutting tool), sehingga terbentuk permukaan benda kerja menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat yang digunakan pada satu jenis mesin perkakas akan bergerak dengan gerakan yang relatif tertentu (berputar atau bergeser) disesuaikan dengan bentuk benda kerja yang akan dibuat.Pahat, dapat diklasifikasikan sebagai pahat bermata potong tunggal (single  point  cutting tool) dan pahat bermata potong jamak (multiple point cutting tool). Pahat dapat melakukan gerak potong (cutting) dan gerak makan (feeding). Proses pemesinan dapat diklasifikasikan dalam dua klasifikasi besar yaitu proses pemesinan untuk membentuk benda kerja silindris atau konis dengan benda kerja/pahat berputar, dan proses pemesinan untuk membentuk benda kerja permukaan datar tanpamemutar benda kerja. Klasifikasi yang pertama meliputi proses bubut dan variasi proses yang dilakukan dengan menggunakan mesin bubut, mesin gurdi (drilling machine), mesin frais (milling machine), mesin gerinda (grinding machine). Klasifikasi kedua meliputi proses sekrap (shaping,planing), proses slot (sloting), proses menggergaji (sawing), dan proses pemotongan roda gigi (gear cutting).Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan Mesin Bubut. Prinsip dasarnya dapat didefinisikan 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)- Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja .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 v) 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 :Di mana : V = (3,14xdxn)/1000v = kecepatan potong (m/menit)d = diameter benda kerja (mm)n = putaran benda kerja (putaran/menit)

Kecepatan potong bahan teknikNo Bahan Benda kerja Vc (m/menit)1 Kuningan, Perunggu keras 30 – 452 Besi tuang 14 – 213 Baja >70 10 – 144 Baja 50-70 14 – 215 Baja 34-50 20 – 306 Tembaga, Perunggu lunak 40 – 707 Allumunium murni 300 – 5008 plastik 40 - 60

Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan.Bahan Pahat HSS Pahat Karbida Halus Kasar Halus Kasar

Baja Perkakas 75 – 100 25 - 45 185 - 230 110 - 140Baja Karbon Rendah 70 - 90 25 - 40 170 – 215 90 - 120Baja karbon Menengah 60 - 85 20 - 40 140 - 185 75 - 110Besi Cor Kelabu 40 - 45 25 - 30 110 - 140 60 - 75Kuningan 85 - 110 45 - 70 185 - 215 120 - 150Alumunium 70 - 110 30 - 45 140 - 215 60 - 90Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung.Proses pembuatan lubang bulat dengan menggunakan mata bor (twist drill) yang disebut dengan Proses Gurdi (Drilling). Mesin Sekrap yang ada meliputi Mesin Sekrap datar atau horizontal (shaper), Mesin Sekrap vertical (slotter), dan Mesin Sekrap eretan (planner). Untuk elemen proses sekrap pada dasarnya sama dengan proses pemesinan lainnya, yaitu kecepatan potong, kecepatan pemakanan, waktu pemotongan, dan kecepatan pembentukan beram.Mesin Gerinda terdiri dari Mesin Gerinda datar, dan Mesin Gerinda silindris. Untuk batu asah dipaparkan mengenai jenis-jenis butir asahan, ukuran butiran asahan, tingkat kekerasan (grade), macam-macam perekat, susunan butiran asah, bentuk-bentuk batu gerinda, klasifikasi batu gerinda, spesifikasi batu gerinda dan pemasangan batu gerinda.