Category Archives: Mesin Bubut

Perawatan Mesin Bubut

Jadwal pemeliharaan yang baik adalah berdasakan pedoman yang pasti. Pedoman pemeliharaan dapat disusun berdasarkan waktu dan menunjukkan bagian mana yang harus diperiksa dan bagaimana melakukannya. Perlu diingat pula bahwa penyusunan jadwal yang baik harus mengacu pada manual mesin, namun dapat pula disusun berdasarkan pengalaman dan hasil penelitian bagian teknik. Berikut ini adalah sebuah contoh pemeliharaan mesin bubut yang dapat dilakukan.

Tahap selanjutnya adalah menyusun program pemeliharaan berdasarkan waktu sebagai berikut

Program Harian 

Chip pada daerah compound rest

  • Membersihkan chip dari bed dan permukaan mesin.  Gunakan kuas yang lembut dan vacum cleaner. Catatan. Jangan menggunakan hembusan udara bertekanan dari kompresor
  • Membersihkan chip dari turret, housing, komponen yang berputar dan batang ulir pembawa. 
  • Pastikan bahwa perangkat pelindung untuk keselamatan kerja terpasang dengan baik 
  • Cek apakah level oli (pelumas) sesuai dengan kapasitas yang ditentukan.

Program Mingguan 

Kaca kontrol reservoir di headstock

  • Cek apakah perangkat otomatis berfungsi sesuai standar kinerja mesin 
  • Periksa level pelumas pada kaca kontrol. Jika terlihat kurang tambahkan pelumas dan periksa apakah ada kebocoran. 
  • Periksa tekanan oli dari pompa hidrolik jika menggunakan sistim hidrolik  
  • Bersihkan seluruh permukaan dengan menggunakan pemberih  ringan. Jangan menggunakan pemberih berpelarut (solvents).  Bersihkan chip dari bak penampung coolant.

Program Bulanan 

Sistem transmisi mesin bubut

  • Periksa secara keseluruhan dari bagian yang bergerak dan bergesekan dan berilah pelumas jika diperlukan  
  • Gantilah cairan coolant dan bersihkan endapan dari dalam tank.
  • Bongkar dan bersihkan pompa coolant dan pasang kembali.
  • Catatan! Matikan sumber tenaga dan sistim control selama perbaikan.  
  • Periksa level oli pelumas Gearbox. Apabila level oli pelumas tidak sesuai standar yang diminta, maka tambahlah oli pelumas atau ganti seluruhnya

Sebagai langkah awal adalah memperhatikan dan mengamati komponen utama mesin bubut, yaitu:

1. Lathe bed and ways

2. Head stock

3. Speed gears

4. Feed gears

5. Carriage

6. Cross slide

7. Compound

8. Thread casing dial

9. Tailstock

10. Coolant system

jenis mesin bubut

Mesin Bubut adalah suatu mesin yang umumnya terbuat dari logam,  gunanya membentuk benda kerja dengan cara menyanyat, dengan gerakan utamanya berputar. Proses bubut adalah proses pemakanan 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

Untuk melihat jenis dari mesin bubut kita bisa melihat ukuran panjang dari mesin bubut berikut ini.

1. Mesin Bubut Ringan

Mesin Bubut Ringan

Mesin bubut ringan dapat diletakkan 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.

2. Mesin Bubut Sedang

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.

3. Mesin Bubut Standar

ulir otomatis

Jenis mesin bubut mesin bubut standar disebut sebagai mesin bubut standar karena disamping 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.

Macam-Macam Mesin Bubut

Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan 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. Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir.

Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai kekhususan karena digunakan untuk konversi dari ulir metrik ke ulir inci.

Ukuran Mesin Bubut
Ukuran mesin bubut di tentukan oleh : Panjang jarak kedua sentemya dalam inchi Tinggi di ukur ujung senternya terhadap alasnya. Pasang atau stel kedudukan pahat bubut agar posisi ujung potong pahat tepat pada titik senter dari kepala lepas. Untuk mengatur posisi tersebut dapat menggunakan ganjal plat tipis atau dengan menggunakan tempat pahat model perahu (American tool post). Kemudian lanjutkan membubut benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

Prinsip kerja mesin bubut
Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang berbentuk ulir.

Macam-macam mesin bubut

1. Mesin Bubut Otomatis. 

mesin bubut otomatis

Mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis dihantarkan kepada benda kerja dan mundur setelah daurnya diselesaikan, dikenal sebagai mesin bubut otomatis. Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan magasin hantaran sehingga sejumlah suku cadang dapat dimesin secara berurutan dengan hanya sedikit pengawasan dari operator.

2. Mesin Bubut Duplikat

duplikat

Mesin bubut duplikat memproduksi kembali sejumlah suku cadang dari bentuk induk ataupun contoh dari benda kerja. Hampir setiap mesin bubut standar dapat dimodifikasi untuk pekerjaan penduplikasian. Reproduksinya dari sebuah pola, baik bulat atau datar yang biasanya dipasangkan dibelakang mesin bubut. Pola dihubungkan dengan sebuah jarum yang digerakkan oleh udara, hidrolik atau listrik.

3. Mesin Bubut Ulir Otomatis

ulir otomatis

Ditemukan oleh Christopher N. Spencer. Ciri utama dari mesin tersebut adalah adanya pengontrolan gerakan turet sehingga perkakas bisa diumpan ke benda kerja pada kecepatan yang diinginkan, ditarik dan diarahkan ke kedudukan berikutnya. Ini semuanya dilakukan dengan mekanisme nok berbentuk silinder atau drum yang terletak dibawah turet. Ciri khas lainnya yang dikendalikan oleh nok adalah mekanisme pemegangan benda kerja pada leher, dan melepaskannya pada akhir siklus.

Bagian Mekanik Mesin bubut CNC TU-2A

Bagian Mekanik Mesin bubut CNC TU-2A Adalah Sebagai berikut :

CNC bubut

1. Motor utama
Motor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda kerja. Motor ini adalah jenis motor arus searah/DC (Direct Current) dengan kecepatan putaran yang variabel. Adapun data teknis motor utama sebagai berikut.

  • Jenjang putaran 600– 4.000 rpm.
  • Power Input 500 watt.
  • Power Output 300 watt.

2. Eretan/support
Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk mesin bubut CNC TU-2A dibedakan menjadi dua bagian berikut.

  • Eretan memanjang (sumbu Z) dengan jarak lintasan 0–300 mm.
  • Eretan melintang (Sumbu X) dengan jarak lintasan 0–50 mm.

3. Step motor
Step motor berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X dan gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendiri-sendiri, adapun data teknis step motor sebagai berikut.

  • Jumlah putaran 72 langkah.
  • Momen putar 0.5 Nm.
  • Kecepatan gerakan: Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit, Gerakan operasi manual 5–500 mm/menit, Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2–499 mm/menit.

4. Rumah alat potong (revolver/toolturret)

Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat proses pengerjaan benda kerja. Adapun alat yang dipergunakan disebut revolver atau toolturet, revolver digerakkan oleh step motor sehingga bisa digerakkan secara manual maupun terprogram. Pada revolver bisa dipasang enam alat potong sekaligus yang terbagi menjadi dua bagian berikut

  • tiga tempat untuk jenis alat potong luar dengan ukuran 12 × 12 mm. Misal: pahat kanan luar, pahat potong, pahat ulir, dan lain-lain.
  • Tiga tempat untuk jenis alat potong dalam dengan maksimum diameter 8 mm. Misal: pahat kanan dalam, bor, center drill, pahat ulir dalam, dan lain-lain.

5. Cekam
Cekam pada mesin bubut berfungsi untuk menjepit benda kerja pada saat proses penyayatan berlangsung. Kecepatan spindel mesin bubut ini diatur menggunakan transmisi sabuk. Pada sistem transmisi sabuk dibagi menjadi enam transmisi penggerak.

Pengaruh Cutting Speed terhadap umur pakai alat potong

Kesesuaian dalam memilih kecepatan potong sangat sangat menentukan efisiensi kerja dan pemakaian alat potong, pada kecepatan potong yang lebih tinggi akan mereduksi ketahanan dan umur pakai dari alat potong yang kita gunakan dan jika kecepatan pemotongan diturunkan ada kecenderungan memperpanjang umur pakai dari alat potong tersebut. Sebuah estimasi umur pakai pahat bubut HSS , dimana pahat bubut tersebut digunakan selama 60 menit dalam pekerjaan biasa dan selama 240 menit digunakan untuk set-up tool dan persiapan lainnya. Pada grafik memperlihatkan curve umur pakai pahat bubut HSS dalam pemakaian biasa dengan dasar umur pakai pahat tersebut selama 60 menit.

Screenshot_124

Jika pemotongan pada baja lunak (Mild Steel) 36 meter/menit (120 feet per minute), depth of cut 5 mm (3/16”) jarak pemakanan 0,4 mm (0,015”) per putaran. Catatan penurunan umur pakai sebanding dengan peningkatan kecepatan pemotongan. Dengan demikian pemilihan kecepatan potong yang tepat sesuai dengan diameter benda kerja yang dikerjakan.

Pemilihan dan penentuan kecepatan potong dan berbagai factor yang mempengaruhi kecepatan potong (Cutting Speed) Kecepatan potong (Cutting Speed) telah direkomendasikan sesuai dengan jenis bahan sebagai factor utama dan penentu besaran dari
benda yang akan dikerjakan.

Tabel berikut menunjukkan factor dasar dalam menentukan kecepatan potong tersebut, dimana ditentukan berdasarkan umur pemakaian dari pahat bubut HSS dalam waktu kurang lebih selama 60 menit tanpa pendingin pada jarak pemotongan sedang (medium feed rate).

Screenshot_125

Rekomendasi kecepatan potong untuk bahan-bahan teknik secara umum

Panduan dalam memilih pahat bubut

Dilihat dari bentuk dan dimensional pahat bubut seperti yang telah dibahas pada uraian tersebut di atas yang merupakan bentuk dasar yang secara umum harus dimiliki oleh pahat bubut atau alatalat potong tunggal lainnya, akan tetapi secara ringkas beberapa acuan yang dapat digunakan sebagai panduan dalam memilih pahat bubut antara lain sebagai berikut :

Screenshot_123

Proses penyayatan pahat bubut

Secara umum sisi penyayatan normal berada sudut positif secara maximum untuk memberikan ketahan umur pakai dari pahat tersebut :

  • Sudut sayat (approach angle) harus cukup besar dan rigid (kaku) terhadap benda kerja.
  • Untuk pengasaran (rough) berada pada kemiringan 0 (zero inclination) atau sedikit negative untuk memberikan kekuatan pada pahat tersebut, sedangkan untuk finishing diperlukan kemiringan positif (Positive Inclination) agar diperoleh permukaan akhir yang halus lihat gambar diatas
  • Radius hidung (Nose radius) harus cukup menghindari patahnya ujung pahat serta gerakan yang halus pada permukaan benda kerja.
  • Sudut kebebasan belakang (end relief angle) harus cukup untuk menghindari gesekan (rubbing)

Roda gigi payung (bevel gear)

Roda gigi payung atau roda gigi trapesium digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output
menyudut 90º.

Screenshot_103

Bentuk gigi yang biasa dipakai pada roda gigi payung :

  • Bentuk gigi lurus atau radial
  • Bentuk gigi miring atau helical
  • Bentuk gigi melengkung atau spherical.

Gaya yang ada: yaitu gaya tangensial, Gaya radial, Gaya aksial. Ketiga gaya dapat dilukiskan sebagai gaya dalam 3 dimensi.

Roda gigi dalam banyak dijumpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear) dan roda gigi cyclo. Apabila dua roda gigi dengan gigi luar maka putaran output akan berlawanan arah dengan putaran inputnya, tetapi bila salah satu roda gigi dengan gigi dalam maka arah putaran output akan sama dengan arah putaran input. Bila kerjasama lebih dari dua roda gigi disebut: transmisi kereta api (train gear).

Roda gigi cacing (worm gear)

Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat serta jarak yang relatif pendek. Roda gigi dapat berbentuk silinder atau kerucut. Transmisi roda gigi mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk atau rantai karena lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya roda gigi di samping cara yang lain, karena memerlukan ketelitian yang lebih besar dalam pembuatan, pemasangan, maupun pemeliharaannya.

Screenshot_102

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 )

Penyetelan benda kerja (set up) pada independen Jaw

Untuk penyetelan posisi benda kerja dalam proses pembubutan dengan menggunakan chuck rahang empat diperlukan kecermatan karena gerakan jaw (rahang) dari chuck bergerak secara independent antara jaw yang satu dengan jaw yang lainnya. Oleh karena itu untuk penyetelannya dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

  1. Ukur diameter benda kerja dan jepitlah benda kerja dengan kuat
  2. Stel jaw sesuai dengan selisih ukuran diameter benda kerja sebanding dengan jarak perbedaan pada “concentric ring”
  3. Kendurkan dua rahang yang berdekatan untuk memberikan ruangan pergeseran benda kerja.
  4. Tempatkan benda kera di dalam chuck jangan terjadi kesalahan atau perubahan, jepit perlahan lahan melalui gerakan rahang.
  5. Berikan lapisan pelindung diantara jaw dan benda kerja jika diperlukan.
  6. Pemasangan benda kerja yang panjang sebagaimana terlihat pada gambar dibawah diperlukan pemeriksaan kebenaran putaran
    antara pangkal dimana bagian terdekat dengan rahang (jaw) dengan dibagian ujung dari benda kerja,
Screenshot_91

Pemeriksaan kebenaran putaran dengan surface gauge

Untuk benda kerja yang pendek dan diameter besar dengan pemasangan pada posisi rahang normal dapat dilakukan dengan menentukan kesejajaran bagian permukaan benda kerja dengan permukaan chuck, untuk hal ini sebaiknya salah satu permukaan yang akan dijadikan pedoman (basis pengukuran) diratakan terlebih dahulu dengan metoda pembubutan muka (facing). Metoda pendekatan dapat pula dilakukan dengan menggunakan kapur pada putaran benda kerja, posisi puncak akan terlihat pada goresan kapur, akan tetapi dengan menggunakan kapur ini tidak terlihat jarak ukur penyimpangannya. Penyetelan posisi kesesumbuan dari benda kerja dalam pencekaman pada chuck ini benar-benar harus dilakukan walaupun sangat sulit, namun untuk hasil yang lebih akurat penyetelan ini ialah dengan menggunakan Dial Indikator.

Metoda pemasangan benda kerja dengan face plate

Face plate diperlukan untuk memegang benda kerja, dimana benda kerja tidak dimungkinkan dipegang dengan menggunakan chuck karena alasan seperti bentuk dan ukurannya sehingga penggunaan face plate merupakan cara yang dianggap paling tepat. Dalam penggunaannya face plate ini akan tetap memperhatikan pedoman pemasangan serta penyetelan, sebagaimnana yang telah dilakukan proses pemasangan dan penyetelan benda kerja tidak beraturan.

Screenshot_148

Metoda pemasangan benda kerja dengan face plate adalah sebagai berikut:

Benda kerja diklem secara langsung pada face plate Untuk pemasangan benda kerja ini sebaiknya benda kerja dikbubut terlebih dahulu permukaannya (Facing), hal ini dilakukan pada bahan yang mungkin dipasang secara langsung pada face plate. Proses ini harus meyakinkan bahwa berbagai operasi pembubutan akan dapat dilakukan. Pemasangan dibantu dengan ganjal paralle plates. memperlihatkan produk penuangan (casting) yang dipasang dengan clamp secara langsung pada face plate.

Sebagai contoh lainnya dimana benda kerja dijepit (di Clamp) secara langsung pada face plate ini. Dalam proses ini dimana member of cone cluth benda kerja diset terlebih dahulu yang kemudian akan dibubut dan dibor secara akurat pada permukaan bagian konisnya Baut penyetel digunakan untuk menjepit dan memberikan tekanan pada benda kerja melalui Clamp. Selanjutnya bagian dari klem itu sendiri tidak boleh tergeser selama proses penyetelan dalam penjepitan. Demikian pula dengan Clamp tersebut tidak boleh mengubah posisi benda kerja. Jika terjadi hal yang membahayakan maka harus diganti dengan klem khusus.

Untuk menyetel kedudukan casting atau benda kerja dengan bentuk eksentrik seperti diperlihatkan pada gambar 9.29, dapat dilakukan dengan langkah penyetelan sebagai berikut :

  • Tempatkan face plate pada meja kerja menghadap ke atas,bersihkan permukaan face plat dimana benda kerja akan ditempatkan dari kotoran dan debu.
  • Tempatkan benda kerja diatas Parallel strip, dengan posisi pendekatan pada posisi yang diinginkan diatas face plate.
  • Kedudukan lubang pengeboran dari benda kerja mendekati titik sumbu face plate, dengan menggunakan surface gauge atau pelengkapan yang sesuai lakukan pengukuran dari bagian luar face plate.
  • Lakukan penjepitan ringan pada benda kerja. Hindari pemakaian
    baut yang terlalu panjang dari panjang yang diinginkan, kemudian
    jepit benda kerja dengan clamp diatas parallel strips