Dasar Teori Mesin Bubut

Dasar Teori

Mesin bubut mencakup segala mesin perkakas yang memproduksi bentuk silindris. Jenis yang paling tua dan paling umum adalah pembubut (lathe) yang melepas bahan dengan memutar benda kerja terhadap pemotong mata tunggal. Suku cadang di mesin harus dapat dipegang diantara kedua pusatnya, dipasangkan pada plat muka didukung pada pencekam rahang atau dipegang pada pencekam yang ditarik ke dalam atau leher collet).

Meskipun mesin ini terutama disesuaikan dengan pengerjaan silindris, namun dapat juga dipakai untuk beberapa kepentingan lain. Permukaan rata dapat dicapai dengan menyangga benda kerja pada plat muka atau ke dalam pencekam. Benda kerja yang dipegang dengan cara ini dapat juga diberi pusat, digurdi, dibor atau dilebarkan lubangnya. Sebagai tambahan, pembubut dapat digunakan untuk membuat kenob,memotong ulir atau membuat tirus. Pembubut berkepala roda gigi mendapatkan dayanya pada kepala tetap melalui sabuk V banyak yang dipasang pada motor di bawah. Untuk itu hanya perlu menggerakkan tuas yang menjulur pada kotak roda gigi. Rakitan kereta luncur mencakup perletakan majemuk, sadel pahat dan apron. Oleh karena mendukung dan memandu pahat pemotong, maka harus kaku dan dirancang dengan ketepatan tinggi. Tersedia dua hantaran tangan untuk memandu pahat pada gerakan arah menyilang. Roda tangan yang atas atau engkol tangan mengendalikan gerakan dari perlengkapan majemuk dan karena perletakannya dilengkapi dengan busur derajat penyetel putaran, maka dapat ditempatkan dalam berbagai kedudukan sudut untuk membubut tirus pendek. Roda tangan yang ketiga digunakan untuk menggerakkan kereta luncur di sepanjang landasan, biasanya untuk menarik kembali ke kedudukan semula setelah ulir pengarah membawanya sepanjang pemotongan.

Bagian dari kereta luncur yang menjulur di depan dari pembubut disebut apron, yaitu merupakan dinding ganda dicor yang berisi kendali, roda gigi dan mekanisme lain untuk menghantar kereta luncur dan peluncur menyilang dengan tangan atau daya. Pada permukaan aprondipasangkan berbagai tuas kendali dan roda. Pembubutan dilakukan untuk menghasilkan bagian-bagian yang bundar, benda kerja diputar pada sumbunya di mesin bubut ke arah sudut potong dari pahat potongsehingga akan dihasilkan geram. Proses ini disebut dengan Turning Operation.

Semua benda kerja hasil pembubutan merupakan bagian-bagian mesin, jig dan fixture, dan cekam.

Benda-benda tersebut dibuat dari bahan yang berbeda-beda tergantung dari kebutuhannya, dan dapat memiliki kualitas yang tidak sama satu sama lain.

 Pengelompokan mesin bubut

Pembagian mesin bubut berdasarkan kemampuan pengerjaan dikelompokkan menjadi lima 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 Revolver

Mesin 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 Sedang

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

d. Mesin Bubut Standart

Mesin 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 Panjang

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

 Gerakan-gerakan dalam membubut

Dalam pengerjaan mesin bubut dikenal beberapa prinsip gerakan yaitu :

a. Gerakan berputar benda kerja pada sumbunya disebut “cutting motion, main motion”, artinya putaran utama. Dan cutting speed atau kecepatan potong merupakan gerakan untuk mengurangi benda kerja dengan pahat.

b. Pahat yang bergerak maju secara teratur, akan menghasilkan “chip” (geram, serpih, tatal).Gerakan tadi disebut “feed motion”.

c. Bila pahat dipasang dengan dalam pemotongan (“depth of cutting”), pahat dimajukan ke arah melintang sampai kedalaman pemotongan yang dikehendaki. Gerakan ini disebut “adjusting motion”.

 Bagian Mesin Bubut

Bagian-bagian mesin bubut :

a. Kepala tetap (head stock)

Digunakan untuk kedudukan cekam, bisa juga untuk perlengkapan-perlengkapan lain misalnya centre tetap (dead centre), face plate, colet dan lain-lain.

b. Kepala lepas (tail stock)

Digunakan untuk menempatkan centre jalan (live centre), untuk menyangga benda kerja yang panjang, untuk kedudukan chuck bor (drill chuck), untuk kedudukan reamer, bisa juga untuk proses pembuatan tirus.

c. Eretan atas

Digunakan untuk kedudukan “tool holder”, bisa juga untuk proses pembuatan tirus.

d. Eretan lintang (cross slide)

Berfungsi untuk proses pemotongan melintang, baik untuk pemotongan benda kerja maupun proses facing (transfersal turning).

e. Eretan memanjang

Berfungsi untuk penyayatan memanjang (longitudinal turning).

f. Bed mesin

Berfungsi untuk tempat kedudukan pembawa (carried).

g. Sumbu pengatur jarak kisar (lead screw)

Berfungsi untuk proses pembuatan ulir (threading turning).

h. Sumbu pengatur gerak maju pemotongan (feed shaft)

Berfungsi untuk menggerakkan pahat secara otomatis baik memanjang maupun melintang.

 Pahat Bubut

Pahat bubut digunakan untuk mengurangi benda kerja. Pahat ini terbuat dari unalloyed tool steel, alloy tool steel, cemented carbide, diamond tips, ceramic cutting material. Umurnya tergantung dari jenis bahan dasar pahat, bentuk sisi potong, dan pengasahannya.

a. Sifat-sifat dasar pahat bubut

(1) Keras

(2) Ulet

(3) Tahan panas

(4) Tahan lama

b. Macam-macam pahat bubut

Untuk setiap jenis pengerjaan diperlukan pahat yang tepat. Oleh sebab itu harus dipilih pahat roughing, finishing, boring, thread cutting, dan sebagainya. Kebanyakan pahat bubut sudah distandarisasikan.

(1) Pahat roughing (roughing tool).

Selama pengerjaan kasar, pahat harus memotong benda dalam waktu sesingkat mungkin. Oleh sebab itu pahat ini harus dibuat kuat. Bentuknya dapat lurus atau bengkok.

(2) Pahat finishing (finishing tool).

Permukaan yang halus dari benda kerja akan diperoleh jika menggunakan pahat finishing. Untuk keperluan ini dipergunakan pahat finishing titik dengan sisi potong bulat dan pahat finishing datar dengan sisi potong rata. Setelah digerinda, sisi potong pahat finishing harus digosok dengan oil stone secara hati-hati, kalau tidak permukaan benda kerja tidak akan halus.

c. Perawatan pahat bubut

Pahat bubut harus disimpan sedemikian rupa sehingga sisi potongnya tidak mudah rusak. Sisi potong yang tumpul menyebabkan getaran yang besar, sehingga menyebabkan panas dan permukaan yang kasar. Oleh sebab itu janganlah menunggu sampai sisi potong tumpul.

d. Cara memasang pahat bubut

Selama pengerjaan, pahat ditekan oleh tenaga potong (cutting force). Besarnya tenaga ini tergantung dari besarnya benda kerja dan ukuran penampang chip. Dengan memasang pahat pada baut pengunci (clamping bolt), terjadilah getaran yang kuat di antara permukaan penyangga pahat dengan penjepit pahat. Getaran tersebutmenyebabkan pahat bergerak. Untuk menghindari bergesernya pahat selama pengerjaan, pahat harus dipegang dengan kuat dan aman. Untuk pemasangan pahat dapat digunakan pelat-pelat tipis sebagai “ganjal”.

Alat ukur digunakan untuk mengukur benda kerja yang akan dikerjakan. Alat ukur yang tersedia antara lain:

a. Vernier Caliper

b. Mikrometerc.

c. Rollmeter

Jenis Pengerjaan pada Mesin Bubut

jenis pengerjaan pada mesin bubut antara lain:

* membubut lurus

Pada pembuatan memanjang gerak jalan pahat sejajar dengan poros benda kerja, sedangkan untuk pembubutan yang datar ini pada benda kerja. Dalam pembubutan yang otomatis pahat dapat digeserkan maju dan mundur kearah melintang.

* membubut tirus

Dapat dilakukan dengan 3 cara :

1. dengan menggeser posisi kepala lepas kearah melintang
2. denganmenggeser sekian derajat eretan atas (penjepit pahat) 
3. dengan memasang perkakas pembentuk

* membubut eksentris

Bila garis hati dari dua / lebih silinder dari sebuah benda kerja sejajar maka benda kerja itu di sebut eksentris, jarak antara garis-garis hati itu disebut eksentrisitas.

* membubut alur

untuk pengerjaan membubut alur di pergunakan pahat bubut pengalur dan jenisnya ada yang lurus, bengkok, berjenjang ke kanan / ke kiri.

* memotong benda kerja

Pemotongan benda kerja berbentuk batang pada mesin bubut digunakan sebuah pahat pengalur dengan penyayat yang sangat ramping, sebuah benda kerja yang di jepit diantara senter-senter tidak boleh putus karena dapat melentur dan menghimpit pahat.

* mengebor pada mesin bubut

pembuatan lubang senter pada mesin bubut ada 2 cara, yakni benda kerja yang berputar dan senter yang berputar

*  membubut dalam

 Untuk membesarkan lubang yang sudah ada dapat digunakan pahat dalam, caranya tidak jauh berbeda dengan membubut lurus. Pahatnya punya bentuk tersendiri

* membubut profil

Untuk membubut pembulatan pahatnya diasah menurut bentuk profilnya, pahat profil terutama cocok untuk membubut profil pada produk-produk yang pendek, pada umumnya pahat bubut tidak terlalu tebal sehingga umur pemakaiannya pendek.

* mengkartel

Adalah membuat rigi-rigi pada benda kerja dengan gigi kartel yang tersedia. Kartel dipasang pada rumah pahat dan kedudukannya harus setinggi senter. Kerja kartel ini adalah menekan benda kerja bukan menyayat seperti pahat bubut.

* membubut ulir sekrup

Untuk membuat ulir sekrap dengan mesin bubut digunakan pahat khusus yang berbentuk seperti : pahat ulir, segitiga, segi empat, trapesium, bulat dan jenis khusus lainnya. Untuk memeriksa pahat ulir,digunakan mal ulir.

dasar dasar proses manufaktur

DASAR-DASAR PROSES MANUFAKTUR

Perkembangan proses manufaktur modern dimulai sekitar tahun 1980-an.  Terjadinya perang sipil membuat banyak kemajuan proses manufaktur di Amerika. Eksperimen dan analisis pertama dalam proses manufaktur dibuat oleh Fred W. Taylor ketika menerbitkan tulisan tentang pemotongan logam yang merupakan dasar-dasar dari proses manufaktur. Kemudian diikuti oleh Myron L., Begemen sebagai pengembangan lanjutan proses manufaktur

Sejak pertama digunakannya mesin-mesin perkakas, secara perlahan berkecenderungan untuk menggunakan mesin lebih efisien, yaitu dengan mengkombinasikan proses manufaktur dan  semakin digunakannya mesin sebagai pengganti  manusia untuk menurunkan waktu pemrosesan dan jumlah tenaga kerja.

Sejalan dengan perkembangan mesin-mesin produksi, kualitas proses manufaktur menjadi tuntutan. Berkembangnya pemahaman tentang inchangeable mengharuskan pengendalian dimensi produk secara ketat, sehingga proses perakitan dapat berjalan cepat, biaya rendah khususnya pada produksi massal. Untuk menjaga agar dimensi produk tetap terkendali, maka mengharuskan penyediaan fasilitas inspeksi yang memadahi.

Untuk menghasilkan produk yang kompetitif, maka menjadi penting untuk merancang produk yang lebih murah, berkaitan dengan material, proses manufaktur atau pemindahan dan penyimpanannya. Suatu produk dirancang mempunyai kekuatan yang tinggi, tahan korosi, mempunyai umur pakai yang panjang atau yang lain , namun demikian criteria ekonomis tetap dipertimbangkan. Untuk komponen-komponen yang diproduksi secara masal, perancangan disesuaikan denga mesin-mesin yang ada, yaitu  untuk minimasi berbagai macam waktu set-.up. 

Pemilihan mesin atau proses manufaktur untuk menghasilkan produk merupakan pengetahuan tentang metode proses manufaktur. Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam pemilihan proses manufaktur meliputi jumlah produk, kualitas akhir produk, dan keterbatasan dari peralatan yang ada. Kenyataanya, suatu produk dapat dibuat melalui berbagai macam metode, tetapi secara ekonomis biasanya ada satu jalan yang dipilih.

PROSES PROSES  MANUFAKTUR
Proses manufaktur merupakan suatu proses pembuatan benda kerja dari bahan baku sampai barang jadi atau setengah jadi dengan atau tanpa proses tambahan. Suatu produk dapat dibuat dengan berbagai cara, di mana pemilihan cara pembuatannya tergantung pada :
-      Jumlah produk yang dibuat akan mempengaruhi pemilihan proses pembuatan sebelum produksi dijalankan. Hal ini berkaitan dengan pertimbangan segi ekonomis.
-      Kualitas produk yang ditentukan oleh fungsi dari komponen tersebut. Kualitas produk yang akan dibuat harus mempertimbangkan kemampuan dari produksi yang tersedia.
-      Fasilitas produksi yang dimiliki yang dapat digunakan sebagai pertimbangan segi kualitas dan kuantitas produksi yang akan dibuat.
-      Penyeragaman (standarisasi), terutama pada produk yang merupakan komponen atau elemen umum dari suatu mesin, yaitu harus mempunyai sifat mampu tukar (interchangeable). Penyeragaman yang dimaksud meliputi bentuk geometri dan keadaan fisik.

Pada dasarnya proses manufaktur benda kerja terutama yang berasal dari bahan logam dapat dikelompokkan menjadi :
1.    Proses pengecoran
2.    Proses pembentukan
3.    Proses pemotongan
4.    Proses penyambungan
5.    Proses perlakuan fisik
6.    Proses pengerjaan akhir.

Proses Pemotongan
Proses pemotongan hingga saat ini masih tetap merupakan proses yang paling banyak digunakan (60% sampai dengan 80%) di dalam membuat suatu komponen-komponen mesin yang lengkap. Dengan demikian tidak mengherankan jika sampai kini berbagai penelitian mengenai proses pemotongan tetap dilakukan untuk berbagai tujuan.
Proses pemotongan logam adalah merupakan suatu proses yang digunakan untuk menghilangkan sebagian dimensi dari benda kerja dengan mempergunakan mesin perkakas potong dan pahat potong sehingga terbentuk komponen seperti yang dikehendaki. Dalam istilah teknik, proses pemotongan ini sering disebut dengan namametal cutting process.

Klasifikasi Proses Pemotongan
Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Jenis Pahat
Penggolongan dari proses pemotongan dapat ditinjau dari jenis pahat yang digunakan. Pahat yang bergerak relatif terhadap benda kerja akan menghasilkan geram dan sementara itu permukaan benda kerja secara bertahap akan terbentuk menjadi komponen yang dikehendaki. Pahat tersebut dipasangkan pada suatu jenis mesin perkakas dan dapat merupakan salah satu dari berbagai jenis pahat/perkakas potong disesuaikan dengan cara pemotongan dan bentuk akhir dari produk. Untuk itu, kita klasifikasikan dua jenis pahat yaitu :
1.        Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools) 
2.        Pahat bermata potong jamak (multiple points cutting tools)

Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Gerak Relatif dari Pahat terhadap Benda Kerja
Gerak relatif dari pahat terhadap benda kerja dapat dipisahkan menjadi dua macam gerakan yaitu gerak potong (cutting movement) dan gerak makan (feeding movement). Menurut jenis kombinasi dari gerak potong dan gerak makan, maka proses pemotongan dikelompokkan menjadi tujuh macam proses yang berlainan, yaitu :
1.        Proses membubut (turning)
2.        Proses menggurdi (drilling)
3.        Proses mengefreis (milling)
4.        Proses menggerinda rata (surface grinding)
5.        Proses menggerinda silindris (cylindrical grinding)
6.        Proses menyekrap (shaping, planing)
7.        Proses menggergaji atau memarut (sawing, broaching)

Klasifikasi Proses Pemotongan Berdasarkan Proses Generasi Permukaan
Selain ditinjau dari segi gerakan dan segi mesin yang digunakan, proses pemotongan dapat diklasifikasikan berdasarkan proses terbentuknya permukaan (proses generasi permukaan). Dalam hal ini proses tersebut dikelompokkan dalam dua garis besar yaitu :
1.    Generasi permukaan silindris atau konis
2.    Generasi permukaan rata lurus dengan atau tanpa putaran benda kerja.

Elemen Dasar Proses Pemotongan
Berdasarkan gambar teknik, di mana dinyatakan spesifikasi geometris suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemotongan yang telah disinggung di atas harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan dan pahat harus membuang sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut dicapai. Hal ini dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong) dan selain itu setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki. Situasi seperti ini timbul pada setiap perencanaan proses pemotongan. Dengan demikian dapat dikemukakan lima elemen dasar proses pemotongan, yaitu :
1.    Kecepatan potong (cutting speed)                                    : v (m / min)
2.    Kecepatan makan (feeding speed)                                    : vf (mm / min)
3.    Kedalaman potong (depth of cut)                                     : a (mm)
4.    Waktu pemotongan (cutting time)                                    : tc (min)
5.    Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal)    : Z (cm3 / min)

Elemen proses pemotongan tersebut (v, vf, a, tc, dan Z) dihitung berdasarkan dimensi benda kerja dan/atau pahat serta besaran dari mesin perkakas. Besaran mesin perkakas yang dapat diatur bermacam-macam tergantung dari jenis mesin perkakas. Oleh karena itu rumus yang dipakai untuk menghitung setiap elemen proses pemotongan dapat berlainan

http://slametbudiarto.weebly.com/proses-manufaktur.html