Bagian-Bagian Utama Mesin Bubut

A. Mengenal Mesin Bubut

Mesin bubut adalah salah satu jenis mesin yang paling banyak digunakan bengkel-bengkel pemesinan, baik itu di industri manufaktur, lembaga pendidikan kejuruan, dan lembaga diklat atau pelatihan. Fungsi mesin bubut prinsipnya sama dengan mesin bubut lainnya, yaitu membubut muka/facing, rata lurus/bertingkat, tirus, alur, ulir, bentuk, mengebor, memperbesar lubang, mengkartel, dan memotong. Mesin bubut  yang  umum yang diketahui, antara lain, kepala tetap (head stoke), spindel (spindle), eretan (tail stoke), kepala lepas (tail stoke), alas (meja), ulir pembawa (lad screw) dan poros penjalan (feed rod), dan tempat pahat (toolpost).

1. Bagian-Bagian Utama Mesin Bubut

a. Kepala tetap (head stock)

Kepala tetap atau head stock adalah bagian dari mesin bubut yang letaknya di sebelah kiri mesin dan bagian inilah yang memutar benda kerja yang di dalamnya terdapat transmisi roda gigi. Head stock dari mesin bubut digunakan menyangga poros utama, yaitu poros yang digunakan menggerakkan spindle. Poros utama yang terdapat head stock tersebut juga digunakan sebagai dudukan roda gigi untuk mengatur kecepatan putaran yang diinginkan.  Fungsi  rangkaian roda gigi  dalam kepala tetap untuk meneruskan putaran motor menjadi putaran spindle.

Pada  kepala  tetap ini  ditempatkan  berbagai  bagian  mesin  yang memudahkan Anda melakukan pekerjaan. Beberapa bagian yang ada di kepala tetap, di antaranya pelat mesin, engkol  pengatur  pasangan  roda gigi, cakra bertingkat, dan motor penggerak mesin. Pada kepala tetap ini perlu dipasang alat pemegang benda kerja sehingga aman saat dikerjakan. Kepala tetap memiliki spindle utama mesin yang berfungsi sebagai dudukan. Beberapa kelengkapan mesin bubut, di antaranya cekam (chuck), kollet (collet), senter tetap atau pelat pembawa rata (face plate), dan pelat pembawa berekor (driving plate). Alat-alat kelengkapan tersebut dipasang spindel mesin berfungsi sebagai pengikat atau penahan benda kerja yang akan dikerjakan mesin bubut.

Di dalam konstruksi kepala tetap, terdapat roda pully yang dihubungkan dengan motor penggerak. Dengan tumpuan poros dan mekanik lainnya, pully dihubungkan dengan poros spindel dan beberapa susunan transmisi mekanik dalam gear box. Susunan transmisi mekanik dalam gear box tersebut terdapat beberapa komponen, di antaranya roda gigi berikut poros tumpuannya, lengan penggeser  posisi roda gigi,  dan susunan mekanik lainnya yang  berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran mesin, kecepatan pemakanan, dan arah pemakanan. Susunan  transmisi mekanik di dalam gear box, dihubungkan dengan beberapa tuas/handel di bagian sisi luarnya. Dalam hal ini, rancangan atau desainnya dibuat sedemikan rupa agar seorang operator mudah dan praktis untuk menjangkau. Hal ini dilakukan dalam rangka menggunakan/mengatur dan mengubah  tuas/handel tersebut sesuai dengan kebutuhan.

Setiap mesin bubut dengan merek atau pabrikan yang bermeja, umumnya memiliki posisi dan konstruksi tuas/handel yang  bermeja pula, walaupun pada prinsipnya  memiliki fungsi  yang  sama. Jenis mesin bubut “Celtic 14“ dapat memperoleh putaran mesin yang bermeja-meja apabila hubungan  di antara roda gigi di dalamnya diubah menggunakan tuas pengatur kecepatan putaran, yaitu “A” (kerja tunggal)  dan “B” (kerja ganda). Putaran cepat (tinggi) biasanya menggunakan kerja tunggal, yaitu diperlukan untuk pembubutan dengan  tenaga ringan atau pemakanan kecil (finishing), sedangkan  putaran lambat  menggunakan kerja ganda,  yaitu diperlukan  untuk  membubut dengan tenaga besar dan sayatan tebal (pengasaran). Tuas“C dan D”berfungsi mengatur kecepatan putaran transportir yang berhubungan dengan kehalusan pembubutan  dan jenis ulir yang  akan dibuat  (dapat dilihat  pelat tabel pembubutan dan ulir).

Dalam kepala tetap (head stock) terdapat spindle  utama mesin yang berfungsi sebagai dudukan. Beberapa kelengkapan mesin bubut, di antaranya cekam (chuck), kollet, senter tetap, atau pelat pembawa rata (face plate), dan pelat pembawa berekor (driving plate). Alat-alat kelengkapan tersebut dipasang spindel mesin berfungsi sebagai pengikat atau penahan benda kerja yang akan dikerjakan mesin bubut.

Di dalam konstruksi kepala tetap terdapat roda pully yang dihubungkan dengan  motor penggerak. Pully dihubungkan menggunakan poros spindel dan beberapa susunan transmisi mekanik dalam gear box dengan  tumpuan poros dan mekanik lainnya. Susunan transmisi mekanik dalam gear box tersebut terdapat beberapa komponen, di antaranya roda gigi berikut poros tumpuannya, lengan penggeser posisi roda gigi, dan susunan mekanik lainnya yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan putaran mesin, kecepatan pemakanan, dan arah pemakanan.

Susunan  transmisi mekanik di dalam gear box, dihubungkan dengan beberapa tuas/handel di bagian sisi luarnya. Rancangan atau desainnya dibuat sedemikan rupa agar seorang operator mudah untuk menggunakan/mengatur dan mengubah  tuas/handel tersebut sesuai dengan kebutuhan.

b. Kepala lepas (tail stock)

Kepala lepas (tail stock) digunakan  sebagai  dudukan  senter putar (rotary centre), senter tetap, cekam bor (chuck drill), dan bor bertangkai  tirus yang pemasanganya  dimasukkan  lubang  tirus (sleeve) kepala lepas. Senter putar (rotary centre) atau senter tetap dipasang  kepala lepas dengan tujuan untuk mendukung  ujung benda kerja agar putarannya stabil, sedangkan cekam bor atau bor dipasang kepala lepas dengan tujuan untuk pengeboran.

Senter tetap/senter putar saat digunakan  menahan  benda  kerja dan melakukan pengeboran pada kedalaman tertentu sesuai dengan kebutuhan. Kepala lepas dilengkapi roda putar yang disertai skala garis ukur (nonius) dengan ketelitian tertentu, yaitu antara 0,01 sampai dengan 0,05 mm.

Kepala lepas adalah bagian darimesinbubut yangletaknya disebelah kanan dari mesin bubut. Bagian ini berfungsi sebagai tempat pemasangan senter yang digunakan untuk penumpu ujung benda kerja dan sebagai dudukan penjepit bor saat melakukan  pengeboran.  Kepala lepas juga  berfungsi  menopang benda kerja yang panjang karena saat mengerjakan benda berukuran panjang kemungkinan  bengkok  sangat besar sehingga  harus ditopang  kedua ujung, yaitu di kepala tetap dan kepala lepas. Beberapa bagian  yang ada di kepala tetap, di antaranya center putar untuk memompang  benda kerja agar tidak terjadi gesekan, handwill, pengunci poros, dan pengunci alas.

Tail stock ini dapat digerakkan atau digeser sepanjang  meja mesin dan dikencangkan  dengan  perantara mur, baut, atau tuas pengencang. Selain digeser sepanjang alas atau meja mesin, tail stock juga dapat digerakkan maju, mundur, atau arah melintang  saat digunakan  untuk keperluan pembubutan benda yang konis.

Kepala lepas digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja saat pembubutan,  dudukan  bor tangkai  tirus, dan cekam bor sebagai menjepit bor. Kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin dan porosnya berlubang  tirus sehingga  memudahkan  tangkai bor untuk dijepit.

Tinggi kepala lepas sama dengan tinggi senter tetap. Kepala lepas digunakan sebagai dudukan senter putar (rotary centre), senter tetap, cekam bor (chuck drill), dan bor bertangkai tirus yang pemasanganya dimasukkan lubang tirus (sleeve) kepala lepas. Senter putar (rotary centre) atau senter tetap dipasang  kepala lepas dengan  tujuan untuk mendukung  ujung benda kerja agar putarannya stabil, sedangkan  cekam bor atau bor dipasang  kepala lepas dengan  tujuan untuk pengeboran.

Kepala lepas terdiri atas dua bagian, yaitu alas dan badan. Kedua bagan tersebut diikat dengan dua baut pengikat yang dapat digeser untuk keperluan kedua senter sepusat atau tidak sepusat saat membubut tirusan tinggi senter kepala tetap. Kepala lepas dapat digeser sepanjang  alas (meja) mesin. Tinggi senter kepala lepas sama dengan tinggi senter kepala tetap.

c. Alas/meja mesin (meja machine)

Alas/meja mesin bubut digunakan  sebagai tempat kedudukan kepala lepas, eretan, penyangga diam (steady rest), dan tumpuan  gaya pemakanan  saat pembubutan. Bentuk alas/meja mesin bubut bermacam-macam, yaitu datar dan salah satu atau kedua sisinya mempunyai ketinggian  tertentu. Alat/meja mesin bubut memiliki permukaannya yang sangat halus, rata, dan kedataran serta kesejajaranya dengan ketelitian sangat tinggi. Hal ini membuat gerakan kepala lepas dan eretan memanjang di atasnya dapat berjalan lancar dan stabil saat melakukan penyayatan sehingga menghasilkan pembubutan yang presisi.

Meja adalah alas mesin yang menjadi bagian dari mesin bubut dan berfungsi sebagai pendukung, lintasan eretan (support), serta kepala lepas (tail stock). Permukaan alas mesin yang rata dan halus dapat mendukung  kesempurnaan pekerjaan membubut (kelurusan). Apabila alas ini sudah aus atau rusak, akan mengakibatkan  hasil pembubutan  yang  tidak baik atau sulit mendapatkan hasil pembubutan yang sejajar.

d. Eretan (carriage)

Eretan adalah alat yang digunakan untuk melakukan pemakanan benda kerja dengan teknik menggerakkan ke kiri dan kanan sepanjang meja. Eretan utama akan bergerak sepanjang  meja seraya membawa eretan lintang, eretan atas, dan dudukan pahat. Carriage terdiri atas tempat eretan, dudukan pahat, dan apron. Konstruksinya kuat karena harus menyangga  dan mengarahkan pahat pemotong. Eretan dilengkapi dengan dua cross slide untuk mengarahkan pahat dalam arah melintang. Spindle atas mengendalikan gerakan dudukan pahat dan menggerakkan  pembawa sepanjang landasan. Ada tiga jenis eretan yang akan dijelaskan berikut ini.

1) Eretan bawah

Eretan ini berjalan sepanjang alas mesin. Eretan bawah juga disebut sebagai eretan memanjang/alas (longitudinalcarriage) yang berfungsi melakukan gerakan pemakanan arah memanjang mendekati atau menjauhi spindle mesin, menggunakan teknik manual, maupun otomatis sepanjang meja/ alas mesin. Selain itu, juga sebagai dudukan eretan melintang.

2) Eretan lintang

Eretan ini bergerak tegak lurus terhadap alas mesin. Eretan melintang (cross carriage/ cross slide) yang berfungsi melakukan gerakan pemakanan arah melintang mendekati atau menjauhi sumbu senter, menggunakan teknik manual maupun otomatis, dan berfungsi sebagai dudukan eretan atas.

3) Eretan atas

Eretan ini digunakan  untuk menjepit pahat bubut  dan dapat diputar ke kanan atau ke kiri sesuai dengan  sudut yang diinginkan,  khususnya saat mengerjakan benda-benda  yang berbentuk konis. Eretan ini dapat digerakkan dengan teknik manual maupun otomatis. Eretan atas/eretan kombinasi  (top carriage/compound slide) yang  berfungsi  melakukan pemakanan dengan teknik manual ke arah sudut yang dikehendaki sesuai dengan penyetelannya. Jika dilihat dari konstruksinya, eretan melintang bertumpu  pada eretan memanjang  dan eretan atas bertumpu  eretan melintang. Apabila eretan memanjang digerakkan, eretan melintang dan eretan atas juga ikut bergerak/bergesar.

Pada  eretan memanjang  dan  melintang, dalam  memberikan pemakanan  dan mengatur  kecepatan  pemakanan  dapat  dilakukan menggunakan skala garis ukur (nonius) yang memiliki ketelitian tertentu dan terdapat roda pemutarnya. Pada umumnya  eretan memanjang memiliki ketelitian skala garis ukur yang  lebih kasar jika dibandingkan dengan ketelitian skala garis ukur eretan melintang, yaitu antara 0,1 sampai dengan 0,5 mm dan untuk eretan melintang antara 0,01 sampai dengan 0,05 mm. Skala garis ukur (nonius) ini diperlukan untuk mencapai ukuran suatu produk sesuai dengan gambar kerja.

Gerakan teknik otomatis eretan memanjang  dan eretan melintang dapat terjadi karena adanya poros pembawa dan poros transportir yang dihubungkan teknik mekanik dari gear box kepala tetap menuju gear box mekanik eretan. Gear box mekanik eretan dihubungkan melalui transmisi dengan beberapa tuas/handel dan roda pemutar yang bermeja.

e. Poros transportir dan poros pembawa

Poros transporter merupakan sebuah poros berulir berbentuk  segi empat atau trapesium dengan  jenis ulir whitehworth (inci) atau metrik (mm) dan berfungsi membawa eretan saat pembubutan dengan teknik otomatis, misalnya pembubutan  arah memanjang/melintang dan ulir. Poros transporter untuk mesin bubut umumnya memiliki kisaran ulir transportir 6 mm sampai dengan 8 mm. Poros pembawa adalah poros yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung  jalannya eretan dalam pemakanan dengan teknik otomatis.

Ulir pembawa adalah poros panjang berulir yang terletak sedikit di bawah dan sejajar dengan bangku memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap. Hal ini dihubungkan dengan roda gigi kepala tetap dan putarannya dapat dibalik, lalu dipasang  ke pembawa  (carriage) dan digunakan  sebagai ulir pengarah untuk membuat ulir saja, serta dapat dilepas jika tidak dipakai. Lead screw atau  dapat disebut sumbu transporter, digunakan  untuk membawa eretan waktu kerja otomatis atau pekerjaan pembubutan lainya yang biasanya memiliki kisar ulir 6 mm. Leadscrew digunakan untuk membawa eretan waktu kerja otomatis, misalnya saat membubut ulir, alur, atau pekerjaan pembubutan lainnya. Feed rod (poros pembawa) ialah poros yang selalu berputar untuk mendukung  jalanya eretan.

f. Tuas/handel

Tuas/ handel setiap mesin bubut dengan merek atau pabrikan yang bermeja dan umumnya memiliki posisi serta teknik penggunaannya sehingga  dalam mengatur  tuas/handel setiap melakukan pembubatan  harus berpedoman tabel-tabel petunjuk pengaturan yang terdapat mesin bubut tersebut.

g. Penjepit/pemegang pahat (tool post)

Penjepit/pemegang pahat (tool post) digunakan untuk menjepit atau memegang pahat. Bentuknya atau modelnya secara garis besar ada dua macam sebagai berikut.

1) Pemegang pahat

Dalam proses memahat menggunakan pemegang pahat ini, mengatur ketinggian pahat bubut harus dengan memberi ganjal hingga ketinggiannya tercapai dan pengencangan pahat bubut dilakukan dengan dengan cara mengencangkan baut-baut yang terdapat pemegang pahat. 

Pemegang pahat berdasarkan dudukannya terdapat dua jenis, yaitu dudukan  pahat satu dan empat. Pemegang  pahat dengan  dudukan satu, hanya dapat digunakan  mengikat/menjepit pahat bubut sebanyak satu buah, sedangkan  pemegang pahat dengan  dudukan empat dapat digunakan  mengikat/menjepit  pahat sebanyak empat buah sekaligus sehingga dalam pembubutan menggunakan beberapa bentuk pahat bubut dinilai lebih praktis dibanding menggunakan pemegang pahat dudukan satu.

2) Pemegang pahat dapat disetel (justable tool post)

Dalam menggunakan pemegang pahat dapat disetel ini maka pengaturan tinggi  pahat bubut dapat disetel tanpa harus diberi ganjal karena bodi pemegang pahat sudah terdapat dudukan  dengan  desain konstruksi yang  disertai kelengkapan  mekanik, dengan  mudah  dapat menyetel, mengencangkan, dan mengatur ketinggian  pahat bubut.

h. Spindle

Sumbu utama atau dikenal dengan main spindle merupakan suatu sumbu utama mesin bubut yang berfungsi sebagai dudukan chuck (cekam), pelat pembawa, kolet, dan senter tetap.