B. Handle-Handle pada Eretan (Carriage)

Gambar 2.4 Handle-handle pada eretan mesin bubut

Untuk menggerakkan eretan mesin bubut adalah dengan menggerakkan handle-handle yang terdapat pada apron maupun pada eretan tersebut. Berikut ini handle-handle yang terdapat pada eretan mesin bubut.

1. Carriage Handle

Carriage handle atau yang biasa disebut handle eretan utama digunakan untuk menggeser eretan dengan arah yang sejajar dengan sumbu mesin. Handle ini dilengkapi dengan skala tertentu dan digunakan untuk membubut rata sejajar dengan sumbu mesin.

2. Cross Slide Handle

Cross slide handle atau biasa disebut handle eretan melintang ini berfungsi sebagai penggaris tool post dan eretan atas untuk memotong atau membubut ke arah dalam atau keluar sumbu mesin bubut. Tuas ini juga dilengkapi dengan skala tertentu yang menunjukkan kedalaman pemakanan.

3. Compound Rest Handle

Compound rest handle atau yang lazim disebut handle eretan atas berfungsi untuk memajukan atau memundurkan posisi tool post. Tuas ini dilengkapi dengan skala tertentu yang menunjukkan pergeseran posisi tool post.

4. Automatic Feeding Handle

Automatic feeding handle atau biasa disebut tuas pengaktif pemakanan otomatis, berfungsi untuk mengaktifkan pergerakan eretan secara otomatis. Dengan demikian, eretan dapat melakukan penyayatan secara otomatis. Berdasarkan Gambar 2.4 di depan, ada tiga posisi handle pemakanan otomatis, yaitu sebagai berikut.

a. Posisi tengah, yaitu posisi yang pergerakannya dapat dilakukan dengan memutar handle eretan secara manual.

b. Posisi atas, yaitu posisi yang pergerakannya sejajar dengan sumbu eretan utama, hanya dapat dilakukan dengan otomatis.

c. Posisi bawah, yaitu posisi yang pergerakan eretan melintang mesin bubut, hanya dapat dilakukan dengan otomatis.

5. Half Nut Handle

Half nut handle hanya digunakan dalam pembubutan ulir pada benda kerja. Pada pengoperasian half nut handle, automatic feeding handle harus berada pada posisi netral.

6. Coupling Handle

Coupling handle adalah tuas pengaktif putanan spindle yang digunakan untuk mengaktifkan putaran spindle. Ada tiga posisi coupling handle, yaitu sebagai berikut.

a. Posisi bawah, spindle berputar berlawanan jarum jam.

b. Posisi tengah, spindle mati (standby).

c. Posisi atas, spindle berputar searah jarum jam.

C. Handle-Handle pada Kepala Lepas (Tail Stock)

Gambar 2.5 Bagian-bagian utama pada kepala lepas mesin bubut

Tail stock adalah bagian mesin bubut yang berfungsi menyangga benda kerja yang akan dibubut. Pada tail stock, terdapat beberapa handle yang perlu kamu ketahui, yaitu sebagai berikut.

1. Handle Pengunci Kepala Lepas (Tail Stock Lock Handle)

Tuas pengunci tail stock berfungsi untuk mencegah berubahnya posisi kepala lepas ketika dilaksanakan proses pembubutan. Pada saat tuas ini digerakkan maka pengunci akan mengapit bed mesin bubut sehingga tail stock tersebut tidak berubah posisi.

2. Tuas Pengunci Spindle (Spindle Lock Handle)

Tuas pengunci spindle berfungsi untuk mencegah berubahnya posisi spindle pada saat proses pembubutan dilaksanakan.

3. Spindle Handle

Spindle handle berfungsi untuk mengubah posisi spindle. Tuas ini dilengkapi dengan skala tertentu. Pada umumnya, skala pada tuas ini digunakan dalam proses pengeboran dengan drill bit.

4. Baut Pengatur Kesejajaran (Adjustment Screw)

Baut pengatur kesejajaran digunakan untuk menggeser bagian atas kepala tetap ke arah menyamping. Pada umumnya, pengaturan ini dilakukan dalam proses pembubutan tirus.

Gambar 2.1 Handle-handle yang terdapat pada mesin bubut

Mesin bubut adalah suatu mesin yang umumnya terbuat dari logam, digunakan untuk membentuk benda kerja dengan cara menyayat atau memutar benda kerja. 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.

Sebelum melaksanakan proses pembubutan benda kerja, kamu harus mengetahui handle-handle yang terdapat pada mesin bubut beserta fungsinya masing-masing. Berdasarkan letaknya, handle mesin bubut dibagi menjadi tiga jenis, yaitu handle-handle pada head stock, handle-handle pada eretan, dan handle-handle pada tail stock.

Handle-handle pada bagian tersebut mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Menurut fungsinya handle-handle pada mesin bubut dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu handle-handle pengatur, handle-handle penggerak, dan handle-handle pengunci.

Pemahaman dan pengetahuan mengenai handle-handle mesin bubut sangat mempengaruhi pengoperasian mesin bubut. Pengetahuan mengenai handle-handle pada mesin bubut bertujuan mengurangi terjadinya kesalahan pembubutan yang diakibatkan kesalahan pengoperasian handle-handle tersebut. Oleh karena itu, pelajarilah materi handle-handle mesin bubut ini dengan sungguh-sungguh.

A. Handle - Handle pada Kepala Tetap (Head Stock)

Gambar 2.2 Handle-handle pada head stock mesin bubut

Kepala lepas (head stock) mesin bubut pada umumnya mempunyai handle-handle dan tombol pengatur mesin. Pada head stock juga terdapat tombol-tombol serta tabel-tabel petunjuk yang berisi kombinasi handle-handle pengatur tersebut. Berikut ini beberapa bagian utama kepala tetap (head stock) mesin bubut yang harus kamu ketahui.

1. Handle Pengatur Kecepatan Putaran

Handle pengatur kecepatan putaran berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran spindle. Pada umumnya, terdapat dua jenis handle pengatur kecepatan putaran, yaitu sebagai berikut.

a. Handle Pengatur Kecepatan Putaran Gearbox

Handle pengatur kecepatan gearbox berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran spindle mesin bubut dengan cara mengubah kombinasi gear pada gearbox mesin bubut tersebut. Mesin bubut standar pada umumnya mempunyai dua buah handle dan setiap handle dapat digerakkan pada tiga posisi yang berbeda. Jadi, pada umumnya mesin bubut standar hanya mempunyai sembilan kombinasi kecepatan putaran spindle.

b. Handle Pengatur Kecepatan Putaran Elektrik

Handle pengatur kecepatan elektrik berfungsi mengatur kecepatan putaran spindle dengan cara mengatur kecepatan putaran motor listrik. Pada umumnya, handle ini dilengkapi dengan display yang menunjukkan kecepatan putaran spindle mesin bubut tersebut. Handle jenis ini mempunyai banyak variasi kecepatan yang dapat diatur secara detail. Handle jenis ini pada umumnya hanya digunakan pada mesin bubut kecil ataupun mesin bubut yang tidak dilengkapi dengan gearbox.

Gambar 2.3 Handle pengatur kecepatan elektrik

2. Handle Pengatur Arah Pemakanan

Handle pengatur arah pemakanan berfungsi untuk mengatur arah gerakan eretan ketika dilaksanakan penyayatan secara otomatis. Ada dua arah yang digunakan, yaitu arah menuju ke chuck (ke kiri) dan arah menjauhi chuck (ke kanan). Penentuan arah ini digunakan dalam proses pembubutan ulir, karena dalam penyayatan biasa pada umumnya arah menuju ke chuck (ke kiri).

3. Handle Pengaturan Ulir dan Pemakanan

Handle pengaturan ulir dan pemakanan berfungsi untuk menyesuaikan langkah pemakanan benda kerja sehingga dapat menyesuaikan dengan ukuran ulir yang diinginkan. Kombinasi handle pengaturan ulir harus disesuaikan dengan tabel ulir yang ada pada kepala tetap mesin bubut.

4. Tabel Ulir

Tabel ulir berisi kombinasi-kombinasi handle pengatur ulir sesuai dengan ukuran ulir yang ditunjukkan. Pada mesin bubut standar pada umumnya terdapat dua jenis tabel ulir, yaitu tabel ulir metrik (mm) dan tabel ulir whitworth (inci).

5. Tabel Kecepatan

Tabel kecepatan menunjukkan kombinasi-kombinasi posisi handle pengatur kecepatan putaran sesuai dengan kecepatan tercantum.

6. Tabel Pemakanan

Tabel pemakanan menunjukkan kombinasi-kombinasi handle pengatur pemakanan yang harus diatur untuk menentukan pemakanan dan pemotongan benda kerja secara otomatis. Pada tabel pemakanan, dalam satu kombinasi handle terdapat dua besaran pemakanan, yaitu besaran pemakanan eretan memanjang dan besaran pemakanan eretan melintang.

7. Tabel Peringatan

Tabel peringatan berisi ketentuan keselamatan yang harus dipatuhi dalam melaksanakan pembubutan.

8. Lampu Indikator

Lampu indikator berfungsi sebagai penanda ketika mesin sedang hidup ataupun sedang standby.

9. Tombol Test

Tombol test digunakan untuk mengetes putaran chuck (spindle) setelah diatur kecepatan maupun arah putarannya.

10. Tombol Power

Tombol power digunakan untuk menyambungkan aliran listrik dan membuat mesin bubut pada posisi standby.

11. Tombol Coolant

Tombol coolant digunakan untuk mengaktifkan cairan coolant yang akan disemprotkan pada pahat potong saat proses penyayatan.

 D. Pembubutan Eksentrik dengan Menggunakan Chuck Eksentrik

Proses pembubutan eksentrik menggunakan chuck yang dapat bergeser pada flens yang menyebabkan sumbu putar chuck berubah. Keuntungannya adalah besar pergeseran lebih presisi dan setting lebih cepat. Dengan menggunakan chuck ini, daya cengkeran rahang dapat dilakukan dengan maksimal. Namun, chuck jenis ini lebih mahal daripada cekam rahang tiga dan rahang empat. 

Untuk menggeser sumbu pada chuck eksentrik, dapat dilakukan dengan cara mengendorkan baut pengunci pada flens dan menggeser sesuai ukuran yang dibutuhkan. Chuck tersebut dilengkapi dengan skala tertentu yang menunjukkan besar pergeseran sumbunya. Dalam proses penyettingan, chuck eksentrik jauh lebih cepat karena lebih mudah dan sudah dilengkapi dengan skala penunjuk pergeseran sumbu putarnya.

E. Pembubutan Eksentrik Diantara Dua Center

Pembubutan eksentrik di antara dua center adalah pembubutan eksentrik tanpa menggunakan chuck sebagai pencekam benda kerja. Lubang center masing-masing ujung benda kerja dibuat dengan menggunakan mesin milling. Lubang center tersebut digunakan sebagai dudukan center benda kerja tersebut.

Jika ‘e’ kecil, maka: 

1. Klem benda pada V-block

2. Buat goresan pada sumbu benda pada kedua sisi muka tegak lurus

3. Putar benda 90o

4. Buat goresan sejauh ‘e’ pada kedua penampang

5. Buat titik dengan center punch

6. Buat lubang centre drill

7. Cekam di between centre 

Jika ‘e besar, maka:

1. Buat lubang centre drill pada kedua sisi muka.

2. Buat goresan melingkar dengan jangka sejauh ‘e.

3. Klem pada V-block.

4. Buat goesan tegak lurus pada garis lingkar.

5. Bat tanda dengan center punch.

6. Buat lubang centre drill pada garis perpotongan.

F.     Pembubutan Eksentrik dengan Menggunakan Mandrel

Proses pembubutan eksentrik dengan menggunakan mandrel pada umumnya digunakan pada benda kerja yang memiliki lubang sehingga tidak dapat dilakukan pembubutan eksentrik di antara dua center. Penggunaan mandrel ini biasanya juga digunakan pada benda kerja yang tipis sehingga tidak dapat dicekam pada chuck.

Proses pembubutan ini diawali dengan membuat lubang pada benda kerja sesuai ukuran mandrel sehingga mandrel dapat memegang benda kerja tersebut. Pembubutan ini bisa dilakukan bisa dengan chuck ataupun dua center. Pada ujung mandrel terdapat lubang yang digunakan sebagai pengatur sumbu putar benda kerja apabila dilakukan pembubutan eksentrik dengan mandrel di antara dua center.

C. Pembubutan Eksentris dengan Menggunakan Cekam Empat

Rahang (Independent Chuck)

Perbedaan mendasar dari cekam rahang tiga dan cekam rahang empat selain dari jumlah chuck-nya adalah pergerakan rahang-rahangnya. Rahang dari chuck rahang tiga bergerak serentak, sedangkan rahang chuck rahang empat bergerak sendiri-sendiri/independen.

Cekam rahang empat digunakan saat Anda mengerjakan suatu pekerjaan dengan ketelitian yang tinggi terhadap sentrisitasnya. Cekam rahang empat tepat digunakan walaupun akan memerlukan waktu yang lebih lama. Selain itu, biasanya dipakai saat membubut eksentrik, membubut benda yang bentuknya tidak teratur, dan membubut benda yang bentuknya segi empat, delapan, dan sebagainya.

Proses awal pembubutan eksentrik dengan cekam rahang empat ini adalah pencekaman benda bekerja dengan center. Dalam menentukan posisi centernya, dibutuhkan alat bantu berupa dial indicator dan penggores yang disetting bersinggungan dengan permukaan luar benda kerja, lalu diposisikan tegak lurus terhadap benda kerja.

Penyettingan dilakukan dengan menggerakkan setiap rahang hingga tidak terjadi penyimpangan yang ditunjukkan oleh dial indicator saat cekam diputar. Jika dial indicator sudah tidak menunjukkan penyimpangan maka dapat dilakukan pembubutan muka dan pembubutan rata pada benda kerja.

Berikut ini dijelaskan urutan langkah pengerjaan cara membubut poros eksentrik sebagaimana ditunjukkan pada gambar. Secara umum langkah pengerjaan dibagi menjadi dua bagian, yakni persiapan dan pembuatan eksentrik.

Persiapan membubut eksentrik:

1. Persiapan cara membubut poros eksentrik.

2. Memakai alat pelindung diri (APD) sesuai ketentuan.

3. Persiapkan alat ukur dan peralatan pendukung lainnya.

4. Memasang benda kerja pada cekam rahang tiga.

5. Memasang pahat pada toolpost setinggi center.

6. Lakukan pembubutan muka dan rata pada sisi kiri sehingga mendapatkan ukuran Ø22 mm dan panjang 32 mm (30+2 mm).

7. Mengubah posisi pahat bubut sedemikian rupa agar dapat melakukan pembuatan chamfer sebesar 1x45O  pada ukuran Ø22 mm tersebut.

8. Membalik penjepitan benda kerja untuk melakukan pembubutan muka sampai diperoleh ukuran panjang total benda kerja sebesar 50 mm.

9. Melepaskan benda kerja yang sudah selesai dilakukan pembubutan awal.

10. Beri tanda permukaan benda kerja yang sebelah kanan untuk menentukan posisi titik pusat eksenstrisnya dengan cara menggoresnya menggunakan high gauge. Jarak eksentris yang ditentukan sebesar 5 mm.

Pengerjaan cara membubut poros eksentrik:

1. Mengganti cekam mesin bubut dengan cekam independent rahang empat.

2. Memasang benda kerja sedemikian rupa pada cekam independent rahang empat agar dapat mengerjakan sisi kanan dengan Ø10 sepanjang 20 mm. Gunakan senter putar kepala lepas untuk mengecek posisi apakah titik center eksentrisnya sudah segaris dengan center mesin bubut. Posisi masing-masing rahang diatur kembali sedemikian rupa agar tercapai jarak eksentris sebesar 5 mm.

3. Melakukan pembubutan rata untuk Ø10 sepanjang 20 mm.

4. Menggunakan putaran benda kerja yang lebih rendah dari hasil perhitungan rumus standarnya untuk alasan keselamatan. Tebal penyayatan diupayakan yang relatif tipis terlebih dahulu sampai pada saat kondisi pembubutan yang discontinue sudah tidak terjadi, putaran benda kerja dan tebal penyayatan dapat disesuaikan kembali dengan hasil perhitungan rumus standarnya. Lakukan penyayatan hingga dengan tercapai Ø10 sepanjang 20 mm.

5. Melakukan pembuatan chamfer 1x45O  pada ukuran Ø10 mm tersebut.

6. Lepaskan benda kerja dan melakukan prosedur kebersihan sesuai aturan.

 B.    Pembubutan Eksentrik dengan Menggunakan Cekam Rahang Tiga (Universal Chuck)

Cekam rahang tiga telah menjadi salah satu aksesoris yang paling mendasar mesin bubut, khususnya ketika ada pekerjaan produksi mengolah bahan berbentuk silinder. Menggunakan cekam rahang tiga tampaknya mejadi prosedur sederhana yang sudah umum. Namun, masih banyak tips dan usaha untuk merawat pencekam rahang tiga ini agar berfungsi optimal dalam membubut.

Jika suatu pekerjaan mengharuskan benda kerja dipasang dan dibongkar dengan jumlah waktu dan usaha yang singkat, maka chuck rahang tiga adalah pilihan yang terbaik. Chuck rahang tiga juga merupakan pilihan yang baik apabila terdapat jumlah pekerjaan besar untuk mesin bubut, operasi yang dilakukan tidak memerlukan tingkat presisi yang tinggi. Terdapat kelemahan tertentu dalam menggunakan chuck rahang tiga, yaitu chuck rahang tiga yang digunakan banyak menghasilkan keausan ada cekaman. Oleh karena itu, harus ada pemeliharaan yang dilakukan secara berkala. Ketiga rahang chuck dianggap atau diasumsikan berjalan sempurna konsentris, tetapi yang sering terjadi tidak selalu begitu. Potongan tatal masuk kedalam alur dari chuck dan e ulir spiral chip tatal ini sering menyebabkan gulir dan gigi bagian rahang untuk mengikat menjadi aus. Akhirnya bagian-bagian ini akan menjadi hilang dan menjadi kurang sempurna. Akibatnya, chuck tidak mencengkram benda kerja dengan sempurna bahkan bisa goyang dan tidak sentris.

Pembuatan benda kerja eksentrik dengan menggunakan cekam rahang tiga dilakukan pada benda kerja yang tidak dituntut hasil dengan ukuran yang presisi. Pembubutan eksentrik dengan menggunakan cekam rahang tiga dilakukan dengan cara menambahkan ganjal pada saat pencekaman.

Dalam modul mesin bubut ini, Anda akan mencoba membuat as eksentrik dengan cekam rahang tiga dari bahan besi yang berdiameter 30 mm dan pergeseran sumbu sebesar 5 mm. Berikut langkah-langkahnya.

1.     Penyiapan Bahan

Buatlah besi as dengan diameter jadi 30 mm

2.     Membuat Ganjalan

Agar menjadi eksentris saat dicekam dengan chuck rahang tiga, benda kerja akan kita ganjal menggunakan sebuah bantalan yang kita bikin dulu. Pembubutan eksentrik dengan cekam rahang tiga harus mengetahui terlebih dahulu besarnya offset atau pergeseran sumbu pada benda kerja. Besarnya offset mempengaruhi tebal tipisnya ganjal yang akan ditambahkan dalam proses pencekaman. Ketebalan ganjal dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

r = 0.5 D = 15 mm

Of = 5 mm

Dengan menggunakan rumus di atas

Jadi ketebalan ganjal yang harus dibuat 7,42 mm.

3.     Cekam Benda Kerja dan Mulai Membubut Eksentrik.

Cekam benda kerja dengan menaruh ganjal tadi di salah satu rahang cekam.

Dalam pembubutan eksentrik disarankan menggunakan putaran benda kerja lebih rendah dari perhitungan rumus standar demi keselamatan kerja. Hal ini dikarenakan adanya jarak eksentris sehingga saat penyayatan awal akan terjadi discontinue. Discontinue adalah siklus putaran benda kerja yang akan ada saat pahat menyayat dan tidak menyayat. Akibatnya, akan ada beban kejut pada pahat maupun benda kerja. Jika Anda menginginkan ketebalan bahannya lebih tipis tapi kedalaman eksentriknya sudah cukup maka Anda bisa membalikkan benda kerjanya dan bubut permukaannya hingga ketebalan yg dikehendaki. Anda sudah bisa membubut eksentrik dengan chuck rahang tiga. 

 Proses bubut adalah proses pembentukan benda kerja dengan mengurangi benda kerja (Material removal). Pengurangan material dilakukan pada benda kerja yang berputar dengan alat potong (pahat) yang bergerak secara linear (melintang, memanjang, atau membentuk sudut) sehingga benda kerja yang dihasilkan memiliki penampang berbentuk lingkaran.

Jenis pekerjaan pembubutan yang dapat dilakukan dengan menggunakan mesin bubut universal sangat bervariasi, beberapa di antaranya: membubut muka (facing), membubut lurus/rata yaitu dalam arah memanjang, membubut alur, membubut ulir baik ulir luar maupun ulir dalam, membubut tirus, mengebor dan membubut diameter dalam, mengkartel, serta membubut radius dan chamfer. Pembubutan dalam arah memanjang bisa dilakukan dengan menggunakan satu sumbu atau lebih di dalam suatu benda kerja. Pembubutan yang dilakukan dengan menggunakan lebih dari satu sumbu dalam benda kerja disebut pembubutan eksentrik.

Perhatikan gambar di bawah ini!

Gambar 1. Benda Hasil Pembubutan Eksentrik

(Sumber Google)

Bingung bagaimana membuat benda seperti digambar? Pembubutan benda gambar di atas bisa dilakukan dengan berbagai cara. Benda di atas dinamakan benda eksentrik. Pemahaman dan pengetahuan mengenai teknik pembubutan eksentrik sangat mempengaruhi pengoperasian mesin bubut. Pelajarilah materi teknik membubut eksentrik ini dengan sungguh-sungguh agar dapat menghasilkan benda eksentrik sesuai yang ditentukan dan mengurangi kesalahan pembubutan eksentrik yang diakibatkan teknik pembubutan yang salah.

 11) Pemilihan Pahat Bubut

Pertimbangan  dalam  memilih  pahat  bubut  yang  akan  digunakan  sebaiknya mempertimbangkan beberapa hal, diantaranya:

- Bahan/ material benda kerja

Kwalitas bahan pahat bubut harus memililki siafat keras, ulet, tahan gesek, tahan aus dan tahan beban kejut.

- Kecepatan potong (Cutting speed - Cs)

Makin   tinggi   kecepatan   potong   yang   ditetapkan,   alat   potong   harus mempunyai sifat tahan panas yang baik.

- Kualitas permukaan (Surface Quality)

Semakin  bagus  kualitas  permukaan  yang  dituntut,  alat  potong  harus mempunyai sifat tahan aus yang baik.

- Frekuensi penggunaan

Semakin  sering  digunakan,  alat  potong  harus  mempunyai  sifat  tahan terhadap keausan.

- Ekonomis 

Pertimbangan  ekonomis,  harga  semakin  murah  tapi  kualitas  semaksimal mungkin