Proses Bubut (Membubut Tirus, Ulir dan Alur)

PROSES BUBUT

(Membubut Tirus, Ulir dan Alur)

 

Oleh:

Hariyanto, S.T

A. Proses membubut tirus

 Benda kerja berbentuk tirus (taper) dihasilkan pada proses bubut apabila gerakan pahat membentuk sudut tertentu terhadap sumbu benda kerja. Cara membuat benda tirus ada beberapa macam :

• Dengan memiringkan eretan atas pada sudut tertentu, gerakan pahat (pemakanan) dilakukan secara manual (memutar handel eretan atas). Pengerjaan dengan cara ini memakan waktu cukup lama, karena gerakan pahat kembali relatif lama (ulir eretan atas kisarnya lebih kecil dari pada ulir transportir).
• Dengan alat bantu tirus (taper attachment), pembuatan tirus dengan alat ini adalah untuk benda yang memiliki sudut tirus relatif kecil (sudut sampai dengan ±9o). Pembuatan tirus lebih cepat karena gerakan pemakanan (feeding) bisa dilakukan otomatis.
• Dengan menggeser kepala lepas (tail stock), dengan cara ini proses pembubutan tirus dilakukan sama dengan proses membubut lurus dengan bantuan dua senter. Benda kerja tirus terbentuk karena sumbu kepala lepas tidak sejajar dengan sumbu kepala tetap. Untuk cara ini sebaiknya hanya untuk sudut tirus yang sangat kecil, karena apabila sudut tirus besar bisa merusak senter jalan yang dipasang pada kepala lepas.

                      v = D - d  x  L 

                               2l

 

              Dimana :

                     D = diameter mayor (terbesar) ; mm 

                     d = diameter minor (terkecil); mm

                     l  = panjang bagian tirus ; mm

                     L = panjang benda kerja seluruhnya; mm

          Penentuan pahat, perhitungan elemen pemesinan, dan penentuan langkah kerja/jalannya pahat untuk pembuatan benda kerja tirus analog dengan perencanaan proses bubut lurus. Perbedaannya ada pada perhitungan waktu pemesinan untuk pembuatan tirus dengan cara menggeser sudut eretan atas. Hal ini terjadi karena gerakan pahat dilakukan secara manual sehingga rumus waktu pemesinan (tc) tidak dapat digunakan.

B. Proses membubut ulir

      Proses pembuatan ulir bisa dilakukan pada mesin bubut. Pada mesin bubut konvensional (manual) proses pembuatan ulir kurang efisien, karena pengulangan pemotongan harus dikendalikan secara manual, sehingga proses pembubutan lama dan hasilnya kurang presisi. Dengan mesin bubut yang dikendalikan CNC proses pembubutan ulir menjadi sangat efisien dan efektif, karena sangat memungkin membuat ulir dengan kisar (pitch) yang sangat bevariasi dalam waktu relatif cepat dan hasilnya presisi. Ulir segi tiga tersebut bisa berupa ulir tunggal atau ulir ganda. Pahat yang digunakan untuk membuat ulir segi tiga ini adalah pahat ulir yang sudut ujung pahatnya sama dengan sudut ulir atau setengah sudut ulir. Untuk ulir metris sudut ulir adalah 60o, sedangkan ulir Whitwoth sudut ulir 55o. Identifikasi ulir biasanya ditentukan berdasarkan diameter mayor dan kisar ulir. Misalnya ulir M5x0,8 berarti ulir metris dengan diameter mayor 5 mm dan kisar (pitch) 0,8 mm.

      Selain ulir metris pada mesin bubut bisa juga dibuat ulir Whitworth (sudut ulir 55o). Identifikasi ulir ini ditentukan oleh diamater mayor ulir dan jumlah ulir tiap inchi. Misalnya untuk ulir Whitwoth 3/8” jumlah ulir tiap inchi adalah 16 (kisarnya 0,0625”). Ulir ini biasanya digunakan untuk membuat ulir pada pipa mencegah kebocoran fluida).

     Selain ulir segi tiga, pada mesin bubut bisa juga dibuat ulir segi empat. Ulir segi empat ini biasanya digunakan untuk ulir daya. Dimensi utama dari ulir segi empat pada dasarnya sama dengan ulir segi tiga yaitu : diameter mayor, diameter minor, kisar (pitch), dan sudut helix. Pahat yang digunakan untuk membuat ulir segi empat adalah pahat yang dibentuk (diasah) menyesuaikan bentuk alur ulir segi empat dengan pertimbangan sudut helix ulir. Pahat ini biasanya dibuat dari HSS atau pahat sisipan dari bahan karbida.

Proses bubut ulir dilakukan dengan cara :

• Memajukan pahat pada diameter luar ulir
• Setting ukuran pada eretan atas menjadi 0 mm.
• Tarik pahat ke luar benda kerja, sehingga pahat di luar benda kerja dengan jarak bebas sekitar 10 mm
• Atur handel kisar menurut tabel kisar yang ada di mesin bubut, geser handel gerakan eretan bawah untuk pembuatan ulir
• Masukkan pahat dengan kedalaman potong sekitar 0,1 mm
• Jalankan mesin sampai panjang ulir yang dibuat terdapat goresan pahat, kemudian hentikan mesin dan tarik pahat keluar
• Periksa kisar ulir yang dibuat dengan menggunakan kaliber ulir (screw pitch gage). Apabila sudah sesuai maka proses pembuatan ulir dilanjutkan. Kalau kisar belum sesuai periksa posisi handel pilihan kisar pada mesin bubut.
• Gerakkan pahat mundur dengan cara memutar spindel arah kebalikan, hentikan setelah posisi pahat di depan benda kerja (Gerakan seperti gerakan pahat untuk membuat poros lurus).
• Majukan pahat untuk kedalaman potong berikutnya dengan memajukan eretan atas.
• Langkah dilanjutkan seperti no 7) sampai kedalam ulir maksimal tercapai.
• Pada kedalaman ulir maksimal proses penyayatan perlu dilakukan berulang-ulang agar beram yang tersisa terpotong semuanya.
• Setelah selesai proses pembuatan ulir, hasil yang diperoleh dicek ukuranya (Diameter mayor, kisar, diameter minor, sudut).

C. Proses Membubut Alur

     Alur (grooving) pada benda kerja dibuat dengan tujuan untuk memberi kelonggaran ketika memasangkan dua buah elemen mesin, membuat baut dapat bergerak penuh, dan memberi jarak bebas pada proses gerinda terhadap suatu poros. Dimensi alur ditentukan berdasarkan dimensi benda kerja dan fungsi dari alur tersebut. Bentuk alur ada tiga macam yaitu: kotak, melingkar, dan V. Untuk bentuk-bentuk alur tersebut pahat yang digunakan diasah dengan mesin gerinda disesuaikan dengan bentuk alur yang akan dibuat. Kecepatan potong yang digunakan ketika membuat alur sebaiknya setengah dari kecepatan potong bubut rata. Hal tersebut dilakukan karena bidang potong proses pengaluran relatif lebar.

    Proses yang identik dengan pembuatan alur adalah proses pemotongan benda kerja (parting). Proses pemotongan ini dilakukan ketika benda kerja selesai dikerjakan dengan bahan benda kerja yang relatif panjang.

    Beberapa petunjuk penting yang harus diperhatikan ketika melakukan pembuatan alur atau proses pemotongan benda kerja adalah :

• Cairan pendingin diberikan sebanyak mungkin.
• Ujung pahat diatur pada sumbu benda kerja.
• Posisi pahat atau pemegang pahat tepat 90o terhadap sumbu benda kerja.
• Panjang pemegang pahat atau pahat yang menonjol ke arah benda kerja sependek mungkin agar pahat atau benda kerja tidak bergetar.
• Dipilih batang pahat yang terbesar.
• Kecepatan potong dikurangi (50% dari kecepatan potong bubut rata).
• Gerak makan dikurangi (20% dari gerak makan bubut rata).
• Untuk alur aksial, penyayatan pertama dimulai dari diameter terbesar untuk mencegah berhentinya pembuangan beram.

DAFTAR PUSTAKA

 

Hercus PF. (1980). Text book of turning. South Australia: F.W. Hercus PTY. Limited, Thebarton.

Lascoe N P, (1973). Machine shop operation and setup. American Technical Publisher, Inc. Ilinois.

PMS, (1978). Teknik Bengkel 2. Bandung: PMS Bandung.

Taufiq Rochim (1978). Proses Pemesinan. Bandung: HEDSP, Bandung.