MESIN BUBUT(LATHE MACHINE)

FUNGSI DAN TUJUAN

Mesin bubut membuat benda kerja menjadi benda berbentuk selinder dengan melepaskan logam (geram) yang tidak dibutuhkan.

Secara umum kerja mesin bubut yaitu benda kerja yang akan dibentuk dicepit , diputarkan dan pahat potong digerakan kearah benda kerja sehingga terciptalah bentuk selinder yang diinginkan.

Jika pahat bergerak sejajar terhadap sumbu putar benda kerja maka akan dihasilkan bentuk selinder dan bila pahat bergerak tegak lurus sumbu putar benda kerja maka akan dihasilkan permukaan datar pada silinder.

2

TIPE MESIN BUBUT

Mesin bubut dapat diklasifikasi berdasarkan penggunaan, desain, jumlah pahat yang terpasang, tingkat mekanisasi dan lainnya, yaitu :1.Mesin bubut produksi rendah atau terbatas2.Mesin bubut produksi menengah3.Mesin bubut produksi tinggi

3

Mesin bubut produksi rendah

4

Center lathe Bench lathe Tool room lathe

Speed latheEngine lathe

Mesin bubut produksi menengah

5

Turret lathe

Duplicating lathe

Mesin bubut produksi tinggi

6

CNC automatic latheSemi automatic lathe

KONFIGURASI

7

1

1

2

34

KONFIGURASI

8

Bagian Utama

9

Head StockTail StockCarriageLead screwBedColumn

Headstock & Tailstock

TailstockHeadstock

10

Kereta luncur (carriage)

11

SADLE

CR

C

Detail Kereta luncur (Carriage)

Saddle Cross-slide Compound Rest Tool Post Apron

12

SADDLE

13

Compound rest

14

Tool post

single tool upto four tools

15

Tool post

Pahat bor ditempatkan pada tool post

Bor presisi

16

Cross slide (Eretan lintang)

17

APRON

18

LEAD SCREW

19

BED & COLUMN

20

SPESIFIKASI MESIN BUBUT

21

Panjang dan diameter Maksimum benda kerja yang dapat diakomodir.

Daya dari penggerak (motor) utama Cakupan kecepatan spindel Kecepatan hantar Ruangan penempatan mesin

Ukuran Mesin Bubut

22

Panjang benda kerjaDiameter benda kerja

Example: 300 - 1500 Lathe

KLASIFIKASI

Berdasarkan konfigurasi Berdasarkan tujuan penggunaan

1. Tujuan Umum2. Tujuan tunggal3. Tujuan khusus

Berdasarkan ukuran atau kapasitas1. Kecil (low duty) ; s/d 1,1 kW2. Sedang (medium duty) ; s/d 11 kW3. Mesin bubut Mini atau mikro

contoh swiss type automatic lathe

23

Tujuan Umum

Centre Lathe24

Tujuan tunggal

facing lathe

25

Tujuan khusus

gear blank machine lathe26

swiss type automatic lathe

27

ALAT PEMEGANG BENDA KERJA

Peralatan yang dipakai memegang :1.Benda Kerja : Fixture2.Pahat : JIG

28

CENTER

29

Berputar diantara 2 center

30

Chucks

3-Jaw chuck 2-Jaw chuck

31

Independent chuckUniversal chuck 4 jaw

Chucks

32

FACE PLATE

33

FACE PLATE

34

Collet

35

Collet

36

COLLET

37

Mandrel

38

Mandrel

39

FIXED & TRAVELING STEADY REST

Fixed steady rest

Traveling steady rest

40

Pembawa(Lathe Dog)

41

Pembawa(Lathe Dog)

42

Pembawa(Lathe Dog)

43

ARBOR

44

DRIVE

45

DRIVE

4

101 Z

Zxnn

5

202 Z

Zxnn

6

303 Z

Zxnn

1

1

min

max )( Z

n

n

11

13

12

11 .,....,.,., nnnnn z

φ : rasio tingkatan

n1 = nmin ; φZ-1.n1 = nmax

46Contoh -1

Feed Drive

47

Reversing mechanism

Feed drive dari mesin bubut

Feed Drive

48

Quick-change gear box (tipe norton)

Change gear quadrant

APRON

49

Apron mechanism

Keterangan :1.Lead screw2.Feed rod3.Worn4.Worm wheel5.Spur gear6.Gear7.Pinion8.Stationary rack9.Nut10. lever11.carriage

Operasi Pembubutan

50

Operasi Pembubutan

51

Turning – Benda Kerja Selinder

52

Turning – Benda Kerja Selinder

53

Facing – Permukaan rata/Panjang dikurangi

54

KARTEL (KNURLING)

55

ALAT KARTEL

56

GROOVING

57

PARTING

58

CHAMFERING

59

TIRUS (TAPER)

60

l

DD

2tan

21

Contoh soal - 2

TIRUS

l

dD

2tan

l

dDLh

2

)(

61Contoh soal-3

Pembuatan Tirus dengan Form Tool

62

Pembuatan Tirus dengan Compound Rest

63

Taper turning attachment

64

DRILLING

65

Contoh soal Operasi Bubut

66

Bagaimana membuat Benda Kerja dari Material Awal Panjang 60 mm x Diamater 30 mm menjadi Panjang 40 mm x Diamater 20 mmx 15 mm knurling, jelaskan beberapa proses sekuensinya yang dapat dilakukan

Tugas-1

WAKTU PEMESINAN

68

Kecepatan Potong (Vc)

1000

DNVC

Vc : Kecepatan potong, m/minD : Diamater pemotong, mmN : putaran tiap menitEstimasi Waktu Potong (Tc)

po

CC n

sN

LT

.

Lc : Panjang aktual yang akan dipotong, mm = LW + A + OLW : Panjang benda kerja, mmA : Pendekatan panjang sedikit pemotongan ( 2

s/d 5 mm)O : Panjang sedikit pemotongan (1 s/d 3 mm)N : Kecepatan spindel, rpmso : pemotongan/makan , m/revnp : Jumlah passes yang dibutuhkan

t

DD

221

t : Kedalaman pemotongan untuk satu pas, mm

Contoh soal -4

Kecepatan potong (putaran spindel kurang dari 10.000

rpm)

69

Kecepatan potong Untuk putaran spindel 10.000

rpm(Sumber : Ashley,1995)

70

MANUFACTURING TIME

71

Manufacturing Time = Machining Time + Setup Time

+ Moving Time + Waiting

Time

PAHAT BUBUT

72

Geometri pahat potong ujung tunggal

Right Hand Single point cutting tool

73

Single point cutting tool

74

Sudut Pahat

75

Material Pahat Potong

76

Kecepatan Potong, Kedalaman potong dan

Hantaran

77

Standar yang digunakan

78

1.American Standard Association (ASA)

2.Orthogonal rake system (ORS)

3.Normal rake system (NRS)

4.Maximum rake system (MRS)

American Standard Association (ASA)

79

Back rake angle-side rake angle-end relief angle-side relief angle-end cutting edge angle-side cutting edge angle-nose radius

8 -14 – 6 – 12 – 6 – 15 – 1/8

American Standard Association (ASA)

80

Mekanisme Pepotongan

81

Mekanisme Pepotongan

82

Orthogonal Oblique

Terminilogi Memotong Logam

83

Rasio Ketebalan Serpihan (r) dan Sudut Geser (Shear Angle ø)

)cos(

sin1 0

cc t

t

rr

tc : tebal geram (chip)

to : kedalam potong

α : sudut garuk (rake angle)84

Hubungan Kecepatan potong Logam

(a) Skematik mekanisme dasar dari formasi serpihan dalam memotong, (b) diagram kecepatan dalam daerah memotong.

85

Analisa kecepatan memotong

rvv cf .

vc : kecepatan memotong (m/min atau ft/min)vs : kecepatan geservf : kecepatan gesek

1000

DNVc

87

Analias Gaya Pahat Saat PemotonganPahat pemotongan miring (oblique)

88

Analias Gaya Pahat Saat Pemotongan

Pahat pemotongan miring (oblique)

Analias Gaya Pahat Saat Pemotongan

89

Tool

Tool

Chip

Chip

Pahat pemotongan miring (oblique)

90

Analias Gaya Pahat Saat Pemotongan

t2 = tc t1 = to

Pahat pemotongan miring (oblique)

N

F 1tan

µ : kofisien geser

91

Analias Gaya Pahat Saat Pemotongan

Pahat pemotongan miring (oblique)

92

Analias Gaya Pahat Saat Pemotongan

Pemotongan ortogonal, Fr = 0

93

Hubungan Gaya, Kecepatan, Hantaran dan

Kedalam potong

94

Merchant’s Force Circle

1tan

N

F

β =

95

Theory of Ernst and Merchant (1944)

Hubungan Ernest and Merchant

Secara praktis : Jika α > 15o , maka ø = α Jika α < 15o , maka ø = 15o

Tegangan rata-rata pada luas bidang miring Tegangan geser (ԏs)

S

SS A

F

Tegangan Normal (σs)S

nS A

F sin

oS

btA

Regangan(γ) b : lebar pemotongan

Laju regangan geser (S)

s

s

t

VS

ts : tebal deformasi

2singeser bidang panjang

2

1 os

tt

ts = 25 x 10-3 mm (max)

96

Laju Pelepasan Logam (Material Removal

Rate,MMR=Q)

MRR= Q=12 x tox f x vc

MRR/Q : laju pelepasan logam, in3/min (mm3/min) to : kedalaman potong, in. (mm) f : hantaran, in. per putaran (mm/rev.) vc : kecepatan potong, ft/min (m/s)

97

DAYA

Daya yang dibutuhkan untuk pemotongan (Pc)

1000cc

c

VFP vc : kecepatan potong,

m/s Fc : Gaya potong , N Pc : Daya potong, kW

Daya yang dibutuhkan motor listrik (Pm)

mt

cm

PP

ηmt : Efisiensi mesin bubut (0.8

– 0.9)

Contoh soal-5

USIA PAHAT

98

VTn = C V : kecepatan memotong, m/min T : umur pahat, menit n : eksponen tergantung pada kondisi pemotongan C : konstan = kecepatan memotong untuk suatu umur pahat satu menit.

Contoh soal-6