TUGAS

PEMILIHAN BAHAN DAN PROSES

(KLASIFIKASI PROSES PRODUKSI)

OLEH

RAHMAN SONOWIJOYO

130421036

PROGRAM STUDI EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN 2013/2014

Klasifikasi Proses Produksi

A) FORMING : proses pembentukan

B) MACHINING : proses permesinan

C) JOINING : proses penyambungan

D) HEAT TREATMENT : perlakuan panas

E) SURFACE TREATMENT : perlakuan permukaan

A) FORMING

(1) HOT FORMING : proses pembentukan panas

(a)Casting / Foundry : pengecoran logam

(b)Molding : pencetakan non logam

(2) COLD FORMING : proses pembentukan dingin :

material tdk dlm keadaan cair/lunak

(a)Sheet metal forming : pembentukan pelat logam

(b)Non-sheet

B) MACHINING

(1) CONVENTIONAL MACHINING : proses permesinan konvensional

(a)Lathe : bubut / turning

(b)Milling : frais

(c)Shaping/Scraping : skrap

(d)Drilling : pelubangan & Boring, dll.

(2) UNCONVENTIONAL MACHINING : proses Permesinan non-konvensional

(a)EDM

(b)USM

C) JOINING

(1)Permanen (tdk utk dibongkar/dilepas)

➔ Welding : pengelasan

➔ Brazing

(2)Semi permanen

➔ Paku keling

➔ Pasak / pena

(3)Non-permanen (bisa dilepas/disambung ulang)

➔ Mur & baut

D) HEAT TREATMENT

a)Hardening : mengeraskan (logam)

b)Anealing

c)Tempering : menyeragamkan struktur

d)Normalizing :

e)Spheroidizing : agar butiran/struktur menjadi bulat

f)Dll.

MECHINING

I. Mesin Milling

1. Pengertian Mesin Millling

Mesin milling adalah mesin suatu mesin perkakas yang menghasilkan sebuah

bidang datar dimana pisau/cutter berputar pada tempat yang tetap dan benda kerja

bergerak melakukan pemakanan.

Prinsip kerja mesin milling adalah gerakan rotasi teratur yang terdapat pada

alat potong atau cutter sedangkan benda kerja diam. Benda kerja tersebut bergerak ke

arah cutter sehingga terjadi penyayatan benda kerja oleh cutter. Pada saat alat potong

(cutter) berputar, gigi-gigi potongnya menyentuh permukaan benda kerja yang dijepit

pada ragum meja mesin frais sehingga terjadilah pemotongan/ penyayatan dengan

kedalaman sesuai penyetingan sehingga menjadi benda produksi sesuai dengan

gambar kerja yang dikehendaki.

Pemakanan pada proses milling terjadi karena ada kontak antara benda kerja

dan mata alat potong yang tajam, kontak ini berupa gaya yang berbentuk gerakan

putar alat potong yang akan menghasilkan sayatan terhadap benda kerja.

2. Gerakan-gerakan Mesin Milling dan Arah Pemakanan

Pada mesin milling ada tiga gerakan mesin milling saat bekerja ketika

melakukan pemakanan pada benda kerja, gerakan tersebut antara lain :

Main motion

Gerakan ini adalah gerakan berputarnya cutter atau alat potong pada

sumbunya. Dengan gerakan ini sisi potong cutter akan memotong benda kerja

secara terus menerus. Untuk melakukan gerakan ini maka spindle harus

terpasang dengan baik (tidak kocak atau tidak bergetar) pada bantalan mesin.

Feed motion

Gerakan ini adalah gerakan meja mesin untuk melakukan penyayatan secara

teratur dan konstan guna mencapai ukuran yang diinginkan. Gerakan ini dapat

dilakukan menggunakan spindle-spindle dengan roda pemutar untuk

menggerakkan meja mesin. Gerakan ini dapat dilakukan dengan dua cara,

yaitu:

a. Manual, dilakukan oleh tangan operator dengan cara memutar hadel yang

ada pada mesin, terletak pada sumbu x. Gerakannya ke arah kanan dan

kiri.

b. Otomatis, ditimbulkan oleh putaran motor yang diteruskan oleh pulley

ataupun roda gigi ke meja kerja. Gerakan secara otomatis ini akan

menghasilkan permukaan benda kerja menjadi lebih baik dibandingkan

dengan manual karena gerakan pemakanannya yang konstan.

Adjusting motion

Gerakan yang dilakukan oleh operator atau mesin untuk mencapai kedalaman

pemotongan atau pemakanan yang kita inginkan. Dengan kata lain dibutuhkan

”ketelatenan” dan ketelitian yang tinggi dari operator untuk melakukan

gerakan ini agar dihasilkan benda kerja yang halus dan presisi, ini berlaku

untuk pengoperasian secara manual,sedangkan jika kita menyeting mesin

secara otomatis, maka kita tinggal mengawasi proses pengerjaan itu, karena

mesin secara otomatis akan bergerak sesuai kedalaman yang diinginkan.

Selain gerakan mesin milling, pada mesin milling juga terdapat arah pemakanan

yakni:

a. Conventional milling

Pada pemakanan tipe ini mula-mula cutter akan mengenai benda kerja sedikit

demi sedikit sebelum semua gigi memotong, gigi akan mengenai pemukaan

benda kerja maka akan timbul getaran dan tenaga potong akan cenderung

mengangkat benda kerja. Arah pemakanan cutter berlawanan arah dengan

gerakan pemakanan. Conventional milling (up-cut) memiliki beberapa sifat

dan karakteristik antara lain:

- Beban pemakanan dari minimum ke maksimum.

- Hasil permukaan kurang baik sebab pada beban maksimum akan terjadi

hentakan.

- Umur pakai cutter kurang lama karena terdapat gesekan sisi potong

sebelum menyayat.

- Benda kerja harus terpegang kuat supaya tidak terangkat.

- Bisa dipakai untuk semua jenis mesin.

b. Climbing milling

Pada pemakanan type ini cutter akan mengenai bagian yang

paling tebal dan benda kerja akan menerima tekanan cutter dengan

kuat. Proses ini cocok untuk mengerjakan benda kerja yang tipis atau

pemotongan, dengan syarat mesin harus dirancang sedemikian rupa

sehingga spindle meja tidak mempunyai spelling. Kalau syarat diatas

tidak terpenuhi, benda kerja akan tertarik kearah cutter (tertekan

kebawah). Climbing (down-cut) milling memiliki beberapa sifat dan

karakteristik antara lain:

- Beban pemakanan dari maximum ke minimum

- Tidak ada hentakan sehingga hasil permukaan halus

- Benda kerja aman / tidak terangkat

- Dapat untuk mengerjakan benda-benda yang tipis

- Mesin yang dipakai harus kokoh & tidak kocak

- Cutter akan lebih awet

3. Bentukan yang bisa dikerjakan Mesin Milling

Mesin milling adalah mesin yang bisa menghasilkan berbagai bentukan, antara

lain:

a. Bidang rata datar

b. Bidang rata miring menyudut

c. Bidang siku

d. Bidang sejajar

e. Alur lurus atau melingkar

f. Segi beraturan atau tidak beraturan

g. Pengeboran lubang ( drilling)

h. Memperbesar lubang

i. Roda gigi lurus.

j. Roda gigi helik.

k. Roda gigi payung.

l. Roda gigi cacing.

m. Nok/eksentrik.

n. Ulir yang memiliki kisar/pitch yang besar dan lain-lain.

o. Membuat permukaan yang miring

p. Membuat permukaan spiral

q. Membuat permukaan silindris

4. Bagian – bagian Mesin Milling dan Fungsinya

1. Spindle utama

Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam

alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :

a. Vertical spindle

b. Horizontal spindle

c. Universal spindle

2. Meja / table

Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja.

Di bagi menjadi 3 jenis :

a. Fixed table

b. Swivel table

c. Compound table

3. Motor drive

Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin

yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin ( cooling ). Pada

mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor :

a. Motor spindle utama

b. Motor gerakan pemakanan ( feeding )

c. Motor pendingin ( cooling )

4. Tranmisi

Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang

digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam

yaitu :

a. Transmisi spindle utama

b. Transmisi feeding

Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu :

a. Transmisi gear box

b. Transmisi v – blet

5. Knee

Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian

ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ).

6. Column / tiang

Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang

lain.

7. Base / dasar

Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan /

tiang. Tempat cairan pendingin.

8. Control

Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem

kontrol yaitu :

a. Mekanik

b. Electric

Selain bagian-bagian utama tersebut, mesin milling juga memiliki aksesoris yang

berguna untuk membantu proses pengerjaan benda kerja. Asesoris mesin milling

antara lain:

No Nama Asesoris Fungsi

1 Gear box Untuk pembuatan differential.

2 Gears Sebagai pasangan gears box

3 Horizontal head Head untuk proses milling horizontal.

4 Cover Penutup head

5 Drawbar shocket spanner

Mengencangkan drawbar

6 Collet

Sebagai pasangan dari collet arbor

7 Hook spanner

Mengencangkan collet arbor

8 T-spanner for chuck Mengencangkan fixture chuck

9 Single and spanner 13-17-19 Mengencangkan bolt & nut

10 Drawbar Pengikat arbor

11 Handle vice

Mengencangkan BK pada vice

12 Ellen Key

Mengencangkan imbus screw

13 Shocket spanner for shell and mill

Mengencangkan shell and mill cutter

14 Hard jaws Pasangan fixture chuck

15 Paint brush Membersihkan chip/benda kerja

5. Jenis-jenis Mesin Milling

Berdasarkan posisi spinde, mesin milling terbagi menjadi :

a. Mesin milling horizontal

Mesin milling yang posisi kepala atau spindlenya sejajar dengan permukaan meja

mesin dan digunakan untuk melakukan pemotongan benda kerja dengan arah mendatar.

b. Mesin milling vertical

Mesin milling yang posisi kepala atau spindle-nya tegak lurus dengan permukaan

dari meja mesin.

c. Mesin Milling Universal

Mesin Milling yang posisi spindle-nya bisa dirubah-rubah sesuai dengan

kebutuhan. Mesin frais yang dapat digunakan pada posisi tegak (vertikal) dan

mendatar (horizontal) dan memiliki meja yang dapat digeser/diputar pada

kapasitas tertentu.

Gambar Mesin milling universal

Berdasarkan pengoperasian :

a. Mesin Milling Manual

Mesin milling manual memiliki karakteristik sebagai nerikut:

Gerak pemakanannya digerakkan oleh operator secara manual

Permukaan hasil pemotongan kurang baik

Alat potong tidak tahan lama

Kekocakan eretan biasanya besar

Gambar Mesin Milling Manual

b. Mesin Milling Semi Otomatis

Mesin ini memiliki karakteristik:

Mesin ini gerakan eretannya(feedshaft) sudah dihubungkan dengan motor

Permukaan hasil pemotongan lebih baik

Getaran berkurang

Alat potong lebih tahan lama

Efisiensi lebih tinggi

Gambar Mesin milling semi otomatis

Mesin Milling Otomatis

Mesin ini gerakan pemakanannya dikontrol oleh program

Permukaan hasil pemotongan bisa ditingkatkan sampai N6

Efisiensi bisa dimaksimalkan lagi Bisa digunakan untuk Proses Climbing

Kemampuan Alat potong bisa sampai 100 %

Berdasarkan fungsi penggunaannya, antara lain :

1. Mesin milling copy

Merupakan mesin milling yang digunakan untuk mengerjakan bentukan yang rumit

atau tidak beraturan. Maka dibuat master / mal yang dipakai sebagai referensi untuk

membuat bentukan yang sama.

Mesin ini dilengkapi 2 head mesin yang fungsinya sebagai berikut :

a. Head yang pertama berfungsi untuk mengikuti bentukan masternya.

b. Head yang kedua berfungsi memotong benda kerja sesuai bentukan masternya.

Antara head yang pertama dan kedua dihubungkan dengan menggunakan sistem

hidrolik. Sitem referensi pada waktu proses pengerjaan adalah sebagai berikut :

a. Sistem menuju satu arah, yaitu tekanan guide pada head pertama ke arah master

adalah 1 arah.

b. Sistem menuju 1 titik, yaitu tekanan guide tertuju pada satu titik dari master.

2. Mesin milling hobbing

Merupakan mesin milling yang digunakan untuk membuat roda gigi / gear dan

sejenisnya ( sprocket dll ). Alat potong yang digunakan juga spesifik, yaitu

membentuk profil roda gigi ( Evolvente ) dengan ukuran yang presisi.

3. Mesin milling gravier

Merupakan mesin yang digunakan untuk membuat gambar atau tulisan dengan ukuran

yang dapat diatur sesuai keinginan dengan skala tertentu.

4. Mesin milling planer

Merupakan mesin yang digunakan untuk memotong permukkan ( face cutting )

dengan benda kerja yang besar dan berat.

5. Mesin milling CNC

Merupakan mesin yang digunakan untuk mengerjakan benda kerja dengan bentukan –

bentukan yang lebih komplek. Meruapakan penggangi mesin milling copy dan

gravier. Semua control menggunakan sistem electronic yang komplek ( rumit ).

Dibutuhkan operator yang ahli dalam menjalankan mesin ini. Harga mesin CNC ini

sangat mahal.

A. Alat Potong ( Cutter)

1. Material Cutter

Dalam menggunakan mesin milling, selain material benda kerja, kita juga harus

memperhatikan material cutter yang akan digunakan. Material alat potong sangat

beragam berdasarkan sifat bahan yang dikandungnya.

Sifat dasar bahan yang dipakai pada cutter antara lain:

o Keras dan kuat tetapi tidak getas

o Tahan terhadap panas yang tinggi

o Tahan aus

o Ulet tidak rapuh

Berikut adalah material yang digunakan untuk membuat cutter:

High Carbon Steel

Bahan cutter yang paling lunak dengan daya tahan panas terhadap panas

hingga 220oC. Biasannya digunakan untuk mengerjakan material yang lunak

seperti kayu atau plastik. Kecepatan potongnya mencapai 0.15 m/s.

High Speed Steel (HSS)

Material ini tahan terhadap panas hingga ± 600oC. Biasanya sering dilapisi

dengan titanium agar tidak cepat aus. Kecepatan potongnya dapat mencapai

0.8 – 1.8 m/s.

Cast Alloy

Material ini dapat tahan pada temperatur sampai dengan 760oC. Kecepatan

potong material mampu 60% lebih cepat dari kecepatan potong High Speed

Steel.

Cemented Carbide (Cermet)

Material ini lebih keras dibanding High Speed Steel. Kecepatan potongnya

dapat mencapai 150 m/min. Harga menjadi lebih mahal.

Ceramic

Terbuat dari Alumunium Oxide (Al2O3) sehingga menjadi sangat padat dan

keras, kecepatan potongnya dapat mencapai 600 m/min. Tahan terhadap

temperatur yang tinggi.

Diamond

Material alami yang paling keras. Bahan ini untuk proses super finishing dan

pengerjaan presisi. Tahan terhadap suhu hingga 900oC.

2. Jenis-jenis cutter milling

a. Jenis cutter berdasarkan fungsinya, dapat dibagi menjadi:

1). End Mill Cutter

Adalah milling cutter yang paling umum digunakan dan biasanya digunakan

untuk mengerjakan benda kerja dengan bentukan dasar persegi, step, slot (bentuk

alur persegi).

2). Shell End Mill Cutter

Penggunaannya alat potong ini sama dengan End Mill Cutter, hanya saja

diameternya lebih besar sehingga ideal untuk material dengan permukaan dan

slott yang lebar.

3). Disc Cutter

Yaitu milling cutter yang fungsinya untuk membuat alur atau slot.

4). Prisma Cutter

Yaitu milling cutter yang digunakan untuk membuat alur bersudut. Sudut yang

dibentuk mengikuti sudut dari cutter tersebut.

5). Dove Tail Milling Cutter

Digunakan untuk membuat alur ekor burung, sering disebut juga cutter ekor

burung.

6). T-slot cutter

Untuk membuat alur berbentuk T.

7). Ball Nose Cutter

Mempunyai fungsi yang sama dengan End Mill Cutter hanya ujungnya berbentuk

radius.

8). Radius Cutter

Digunakan untuk membuat alur ataupun bentukan-bentukan radius.

9). Modul Cutter

Digunakan untuk pembuatan roda gigi.

10). Single Lip Cutter

Untuk bentukan-bentukan / profil khusus, misal: slot radius, slot trapesium, slot

segitiga, dll.

11). Insert Tip Milling Cutter

Milling cutter dimana mata potongnya berbentuk tip-tip kecil, yang bisa diganti

apabila tumpul.

b. Berdasarkan kekerasan material yang akan dikerjakan, pada cutter terdapat tiga

macam type cutter antara lain:

1). Tipe H (keras)

Digunakan untuk material yang mempunyai keuletan sampai 100

kpmm2.

Mempunyai sudut potong besar.

Sudut spiral 25o.

Jumlah giginya banyak.

Pemakanan tiap giginya kecil.

2). Tipe N (normal)

Digunakan untuk baja biasa yang mempunyai keuletan sampai 80

kpmm2.

Sudut potongnya tidak begitu besar.

Sudut spiral 30o.

Jumlah giginya lebih sedikit.

Pemakanan tiap giginya lebih besar.

3). Tipe W (lunak)

Digunakan untuk bahan yang lunak.

Sudut potongnya kecil.

Sudut spiral 35o.

Jumlah giginya sedikit.

Pemakanan tiap giginya besar.

c. Berdasarkan kontruksi permukaan cutter, cutter dibagi menjadi tiga macam antara

lain:

1). Solid cutter

Seluruh giginya menjadi satu dengan body atau gigi potongnya berasal dari

material asal/bodynya

2). Typed solid cutter

Seperti halnya solid cutter, hanya giginya saja yang terbuat dari cemented

carbide atau stelite tipis yang dipasang pada body dengan cara dibrassing

sehingga harga cutter dapat ditekan.

3). Inserted teeth cutter

Gigi cutter dipasang pada body yang terbuat dari material yang tidak

mahal dan pisau potong dipegang secara mekanikal dan bila giginya

patah/gempil dapat diganti dengan mudah.

d. Berdasarkan cara pencekamannya cutter dibagi menjadi tiga macam antara lain:

1). Arbor type cutter

Jenis ini pada tangkainya dilengkapi dengan lubang atau alur pasak. Alur ini

berguna untuk pemasangan pada arbor mesin milling sehingga cutter terpasang

dengan kuat.

2). Shank type cutter

Cutter ini terdiri dari tangkai yang menjadi satu dengan alat potongnya.

tangkai tersebut bisa silindris atau tirus.

3). Facing type cutter

Cutter ini dipegang dengan mengunakan short arbor dan untuk pemakanan

permukaan yang rata.

e. Berdasarkan arah putarannya cutter dibagi menjadi dua macam antara lain :

1) Right hand rotational cutter

Cutter ini dalam pengunaannya berputar berlawanan arah dengan arah jarum

jam, dan cutter type ini banyak digunakan.

2) Left hand rotational cutter

Cutter ini dalam pemakaiannya berputar searah jarum jam, dan cutter ini

jarang dipakai sehingga sulit didapatkan dipasaran.

f. Berdasarkan pemakaiannya cutter dibagi menjadi dua macam antara lain:

1) Roughing cutter

Cutter yang alur spiralnya terputus untuk mengurangi gaya potong yang besar

ketika proses roughing.

2) Finishing cutter

Cutter yang alur spiralnya tidak terputus dan hanya dipakai untuk proses

finishing dengan depth of cut yang kecil dan menuntut kehalusan.

g. Berdasarkan bentuk bodynya cutter dibagi menjadi dua macam antara lain:

1). Shell cutter

- Pada tengah cutter terdapat lubang tembus yang telah distandarisasi / sesuai

dengan diameter arbor dan pemegangnya.

- Cutter ini tidak mempunyai tangkai

- Biasanya digunakan untuk milling horizontal.

- Gigi potongnya terdapat pada keliling diameter luar (bodynya)

2). Shank cutter

- Tidak berlubang tetapi pejal

- Tangkainya bisa silindris atau tirus yang telah distandarisasi dengan tirus

arbor.

- Biasanya digunakan untuk pemillingan yang ringan.

- tidak boleh untuk membuat lubang layaknya bor karena pada pusat cutter

bisa memotong, kecuali bagi mata dua dan mata tiga karena pusat cutter

bisa memotong.

h. Berdasarkan pola alur cutter dapat dibagi dalam tiga macam antara lain:

1). Pola alur lurus

Cocok dipakai untuk pengerjaan material dengan hasil sayatan pendek-pendek

dan chips akan mudah keluar.

2). Pola alur miring/spiral

Terdapat dua macam yaitu spiral kiri dan spiral kanan, biasanya dipakai untuk

benda kerja besar dan pemakanan yang tebal.

3). Pola alur profil

Biasanya dipakai untuk membuat permukaan khusus/profil, misalnya gear,

radius, ulir dll. Cutter ini dapat diasah tetapi hanya pada permukaan potongnya

saja, karena apabila bagian lain yang diasah dapat mengakibatkan perubahan

bentuk profil dari cutter.

C. Sistem Pencekaman

Mesin milling memiliki kriteria baik dalam hal sistem pencekaman alat potong

maupun benda kerja, agar dapat membentuk hasil pengerjan yang optimal ddan menjaga

keselamatan kerja. Berikut ini kriteria system pencekaman mesin milling:

Harus tegar dan kuat supaya dapat menahan penetrasi gaya akibat proses

pemotongan.

Mudah dan cepat untuk penyetelan pencekaman benda kerja maupun alat

potong.

1. Jenis – jenis pencekaman benda kerja

a) Vice atau Tanggem

Fixed vice / tanggem adalah penjepit tetap yang tidak bisa dirubah atau diputar

posisinya.

Swivel Vice adalah pencekam benda kerja yang bisa diputar kearah mendatar.

Compount Vice adalah tanggem yang dapat diputar kearah mendatar dan

vertikal.

b) Rotary Table

Rotary table adalah alat bantu untuk membuat profil radius dan memperbesar lubang

(boring).

Gambar Rotary Table

c) Fixture Chuck

Fixture chuck adalah alat yang digunakan untuk pemegang benda kerja yang

berbentuk silindris atau segi banyak beraturan.

Gambar 3.5 Fixture chuck

d) Clamp + Bolt and Nut

Clamp + Bolt and Nut adalah alat untuk mencekam benda kerja yang tidak dapat

dicekam dengan alat bantu yang umum. Dengan kata lain alat pencekam benda-

benda berbentuk khusus.

Gambar 3.6 Clamp,Nut, dan Bolt

e) Dividing Head / Diferential Head

Dividing head / diferential head adalah alat yang digunakan untuk melakukan proses

pembagian sudut benda kerja dengan tepat.

2. Jenis – jenis pencekaman alat potong

a. Side Lock Arbor

Side lock arbor adalah komponen yang digunakan untuk mencekam alat potong

yang berbentuk silindris dengan diameter tertentu.

b. Sleeve Arbor

Sleeve arbor adalah alat yagn digunakan untuk mencekam alat potong yang

bertangkai tepar.

Gambar 3 Dividing Head

c. Shell-Mill Arbor

Shell-mill arbor adalah alat yang digunkan untuk mencekam End Mill Cutter.

d. Collet Arbor

Collet arbor adalah alat yang berfungsi untuk mencekam alat potong yang bertangkai

silindris.

e. Drill Chuck

Drill chuck adalah alat yang digunakan hanya untuk mencekam Twist Drill yang

bertangkai silindris.

Gambar 3.13 Drill Chuck

f. Boring Head Arbor

Boring head arbor adalah alat yang digunakan untuk memperbesar lubang dengan

ukuran yang lebih presisi.

g. Horizontal Arbor

Horizontal arbor adalah alat yang digunakan khusus untuk proses milling horizontal,

cutter yang dipakai berjenis plain mill cutter.

D. PUTARAN MESIN

Rumus putaran mesin:

N = 1000 x CS

D x π

Keterangan:

N = Kecepatan Putaran (rpm)

CS = Cutting Speed (m/menit)

D = Diameter benda kerja (mm)

Π = 3,14

Tabel Kecepatan Putaran Alat Potong

Selain kecepatan putaran mesin, kecepatan potong pun menjadi hal yang harus

diperhatikan sebelum memulai pengerjaan dengan mesin mlling.

Pada kecepatan potong ada beberapa hal yang mempengaruhi kecepatan antara

lain:

1. Material alat potong / ketajaman

2. Material benda kerja

3. Kedalaman pemakanan

4. Jenis pencekaman

5. Jenis pengerjaan

6. Kondisi Mesin

6. Penggunaan zat aditif (coolant)

Tabel Kecepatan Potong

E. SOP ( STANDARD OPERATION PROCEDURE )

Sebelum memulai pengerjaan dengan mesin miling maka hal yang harus diperhatikan

adalah standard operation procedure (sop). SOP adalah langkah-langkah yang harus

dilakukan sebelum memulai bekerja dengan mesin milling, agar kondisi mesin dan segala hal

yang berkaitan dengan mesin milling dapat diketahui dan berjalan dengan baik serta

meminimalisir terjadinya kecelakaan pada saat bekerja dengan mesin atau lebih kepada aspek

safety sang operator.

SOP yang dilakukan terdiri dari perawatan mesin yang dilakukan secara berkala,yaitu

perawatan harian,perawatan mingguan,dan perawatan bulanan.

SOP juga meliputi beberapa hal diantaranya proses inventarisasi, langkah SOP dan cleaning

mesin. SOP dilakukan bertujuan untuk mengetahui kondisi mesin, memelihara keawetan

mesin, dan menjaga agar mesin dalam kondisi yang baik pada saat pengerjaan.

Proses Inventarisasi

Langkah awal yang harus kita lakukan sebelum memulai pengerjaan dengan mesin

milling adalah inventarisasi. Inventarisasi adalah proses pengecekan kembali peralatan dan

segala atribut mesin, apakah terjadi kehilangan atau kerusakan.

Hal yang harus dilakukan pada saat inventarisasi

- Cek apakah semua aksessoris pada mesin sudah lengkap sesuai yang tertera pada tabel yang

diberikan instruktur.

- Tuliskan pada selembar kertas apabila ada aksessoris yang hilang ataupun yang rusak.

- Simpan aksessoris mesin sesuai tempat yang telah diberikan agar mempermudah pada saat

kita akan mengunakannya.

- Bersihkan aksessoris yang masih kotor dari minyak dan chips

- Laporkan kepada instruktur apabila ada penyimpangan pada mesin atau kerusakan yang

vital.

- Laporkan kepada instruktur apabila sudah selesai dalam inventarisasi

Proses inventarisasi dilakukan setiap kali kita akan bekerja dengan mesin milling.

Invetarisasi dilakukan sebelum kita memulai bekerja dan sesudah kita bekerja.

. Langkah SOP

Dibawah ini akan disajikan tabel SOP ( Standard Operation Procedure )

STANDARD OPERATION PROCEDURE

No URUTAN KERJA STANDARD SIKLUS KETERANGAN

1 Bersihkan mesin

dari olie debu dan

chips

Meja , handle,

handwheel bersih

Setiap pagi

sebelum

mulai kerja

Memakai kain

lap / majun

2 Periksa ketinggian

level olie ( ada 2

tempat)

- diatas lower level

(olie eretan)

- diatas garis merah

( olie head )

Setiap pagi

sebelum

mulai kerja

Jenis olie: turalik

52

Jenis olie : Tonna

68 / Tellus 46

3 Periksa ketinggian

permukaan coolant

Diatas lower level Setiap pagi

sebelum

mulai kerja

Gunakan coolant

yang tersedia

4 Gunakan clamping

system yang baik

Memakai

vice/pencekam yang

sesuai benda kerja

Sebelum

mulai

pengerjaan

Bila perlu

gunakan paralel

block

5 Bersihkan vice,

arbor, dan alat

Bersih dari debu atau

chips

Sebelum

mulai

Memakai kain

lap dan rabaan

potong pengerjaan jari

6 Periksa kondisi alat

potong

Alat potong tajam

dan bebas retakan

Sebelum dan

sesudah

dipasang pada

arbor

Periksa secara

visual

7 Periksa material

benda kerja

Sesuai tuntutan

gambar kerja

Sebelum

mulai

pengerjaan

Check ukuran

dan jenis material

8 Gunakan Rpm dan

feedrate yang benar

Sesuai dengan jenis

material benda kerja

dan alat potong

Pada saat

pemotongan

material

Dilihat dari tabel

CS (kec. Potong)

9 Pergantian Rpm -ubah kedudukan

belt dengan

mengendurkan belt

disamping mesin

sesuai tabel

- spindle harus

berhenti

- belt harus sejajar

atas- bawah

Bila perlu

pada saat

proses

Rpm : I ≤ 500

Rpm : I I ≥ 400

10 Perawatan alat dan

kerapihan

Alat ukur selalu

dalam keadaan

bersih dan terpisah

dari benda lain

Setiap saat -alat ukur tidak

ditumpuk

-pisahkan antara

alat ukur & alat

potong

11 Ukur hasil proses

milling

Ukuran sesuai

tuntutan

Selama proses

milling

Pengukuran

dilakukan saat

mesin DIAM /

TIDAK

BERPUTAR

12 Keselamatan kerja Terhindar dari

kecelakaan kerja

Selama proses

milling

-memakai

kacamata dan

safety shoes

-jangan

memegang

benda kerja

selama proses

berlangsung

13 Cleaning mesin Mesin, MTC dan

lingkungan besih

dari chips dan

tumpukan benda lain

(olie, coolant)

Sesudah

selesai

memakai

mesin

-gunakan kuas

untuk

membersihkan

chips

-bersihkan dgn

lap / majun

- beri lapisan

minyak pada

bagian mesin

yang tidak dicat

Langkah- langkah SOP diatas harus dilakukan dengan benar agar tidak terjadi hal-hal yang

tidak kita inginkan, misalnya rusaknya mesin pada saat proses pengefraisan berjalan atau

kehabisan coolant dalam pengerjaan. Hal-hal ini tidak perlu terjadi, apabila kita telah dengan

benar mengikuti langkah standard operation procedure yang ada.

Cleaning Mesin

Cleaning mesin dilakukan setelah kita selesai bekerja dengan mesin milling. Cleaning

mesin terdiri dari :

Sebelum membersihkan mesin pastikan mesin dalam keadaan mati dan semua alat

potong serta benda kerja telah dilepas dari mesin.

Bersihkan mesin dari chips yang masih menempel pada bagian mesin dengan

mengunakan kuas, serta chips yang ada di bak penampungan dengan karet pembersih.

Keringkan bagian-bagian mesin dari coolant dengan kain lap/majun.

Berikan tipis pelumas pada bagian mesin yang tidak tertutup oleh cat.

Masukan coolant yang ada dibak kedalam bak penampungan coolant dengan karet

pembersih.

Bersihkan bak dari sisa-sisa coolant yang masih ada dengan lap/kain majun.

Bersihkan lantai dari chips dan coolant dengan pel atau sapu

Bersihan meja kerja dari alat-alat yang telah digunakan, masukan kedalam lemari

penyimpanan.

Kunci lemari mesin dan kembalikan kunci ke key box

Buang chips yang terkumpul dan kain lap yang telah digunakan kedalam tong yang

telah disediakan sesuai jenisnya ( kain dibuang pada tong yang khusus buat kain dan

chips pada tong yang khusus logam )

I. MESIN TURNING

A. Pengertian

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.

Sedangkan proses bubut (turning) ialah suatu proses permesinan dengan prinsip benda

kerja berputar lalu dipotong oleh alat potong dengan arah gerakan melintang maupun

memanjang dengan kedalaman tertentu dan kecepatan pemakanan tertentu baik secara

otomatis ataupun manual, biasanya bentuk benda kerja yang dihasilkan silindris.

Selanjutnya, perputaran benda kerja pada porosnya ditimbulkan oleh alat pencengkam

(chuck) yang diletakan di spindle utama, spindle utama sebagai penerus gerakan poros utama

mesin yang dihubungkan dengan elektromotor melalui sabuk antara.

Pada umumnya ukuran mesin bubut dapat diperoleh melalui perhitungan jarak terjauh

center kepala lepas dengan center kepala tetap dan tinggi sumbu mesin bubut dengan bed

mesin.

B. Gerakan Utama dalam Mesin Bubut

Pada proses gerakannya mesin bubut memiliki tiga gerakan utama yang saling

berhubungan dan harus terpenuhi ketiga-tiganya, artinya jika salah satu dari gerakan ini tidak

terpenuhi maka tidak akan pernah terjadi proses pemakanan pada benda kerja oleh mesin

bubut itu sendiri.

Berikut 3 gerakan utama mesin bubut :

a) Main motion (gerakan berputar) adalah gerakan putaran utama atau gerakan

berputarnya benda kerja pada porosnya (rotasi benda kerja) yang memiliki satuan

rotation per minutes (RPM).

b) Feed motion (gerakan pemakanan) adalah gerakan dari alat potong (cutting tools) yang

pada mesin bubut disebut dengan pahat, dimana gerakannya berupa gerakan arah

pemakanan dari pahat itu sendiri seperti arah melintang, memanjang dengan kecepatan

potong tertentu.

c) Adjusting motion (gerakan kedalaman) adalah gerakan pahat yang dapat menentukan

kedalaman pemakanan(depth of cut) terhadap benda kerja.

C. Tipe Pengerjaan dalam Mesin Turning

Pada proses pengerjaannya mesin bubut memiliki dua tipe yang berbeda yakni :

a) Inside turning adalah proses pengerjaan mesin bubut pada bagian dalam benda kerja.

b) Outside turning adalah proses pengerjaan mesin bubut pada bagian luar benda kerja.

Namun kedua tipe pengerjaan ini memiliki hasil bentukan – bentukan yang sama,

berikiut ini tipe – tipe pekerjaan yang dapat dikerjakan pada mesin bubut yakni sebagai

berikut :

Memanjang ialah proses pembubutan dilakukan dengan gerakan pahat horizontal

terhadap titik sumbu benda kerja.

Melintang ialah proses pembubutan dilakukan dengan gerakan pahat vertikal terhadap

titik sumbu benda kerja.

Konus ialah proses pembubutan dilakukan dengan gerakan pahat horizontal dengan

kedalaman yang terus berubah selama pengerjaan (makin mengecil / membesar).

Profil ialah proses pembubutan dilakukan dengan menggunakan pahat yang khusus

untuk membuat bentukanan – bentukan khusus seperti tapper dan sebagainya.

Ulir ialah proses pembubutan dilakukan dengan menggunakan pahat khusus untuk

pembuatan ulir.

D. Jenis-Jenis Mesin Bubut

Jenis mesin bubut pada garis besarnya diklasifikasikan dalam empat kelompok, yaitu

:

a) Mesin bubut ringan

Mesin bubut ini dimaksudkan untuk latihan dan pekerjaan ringan. Bentuk

peralatannya kecil dan sederhana. Dipergunakan untuk mengerjakan benda-benda kerja yang

berukuran kecil. Mesin ini terbagi atas mesin bubut bangku dan model lantai, konstruksinya

merupakan gambaran mesin bubut bangku dan model lantai, konstruksinya merupakan

gambaran mesin bubut yang besar dan berat.

b) Mesin bubut sedang (Medium Lathe)

Konstruksi mesin ini lebih cermat dan dilengkapi dengan penggabungan peralatan

khusus. Oleh karena itu mesin ini digunakan untuk pekerjaan yang lebih banyak variasinya

dan lebih teliti. Fungsi utama adalah untuk menghasilkan atau memperbaiki perkakas secara

produksi.

c) Mesin bubut standar (Standard Lathe)

Mesin ini dibuat lebih berat, daya kudanya lebih besar daripada yang dikerjakan

mesin bubut ringan dan mesin ini merupakan standar dalam pembuatan mesin-mesin bubut

pada umumnya.

d) Mesin bubut meja panjang (Long Bed Lathe)

Mesin ini termasuk mesin bubut industri yang digunakan untuk mengerjakan

pekerjaan-pekerjaan panjang dan besar, bahan roda gigi dan lainnya.

Secara prinsip lain mesin bubut dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu:

1. Mesin bubut centre lathe

Mesin bubut ini dirancang utnuk berbagai macam bentuk dan yang paling umum digunakan,

cara kerjanya benda kerja dipegang (dicekam) pada poros spindle dengan bantuan chuck yang

memiliki rahang pada salah satu ujungnya, yaitu pada pusat sumbu putarnya, sementara ujung

lainnya dapat ditumpu dengan center lain.

2. Mesin Bubut Sabuk.

Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga

memutar roda gigi yang digerakkan sabuk atau puli 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.

3. Mesin bubut vertical turning and boring milling

Mesin ini bekerja secara otomatis, pada pembuatan benda kerja yang dibubut dari

tangan, pekerjaan yang tidak dilakukan secara otomatis hanyalah pemasangan batang-batang

yang baru dan menyalurkan produk-produk yang telah dikerjakan, oleh sebab itu satu pekerja

dapat mengawasi beberapa buah mesin otomatis dengan mudah.

4. Mesin bubut facing lathe.

Sebuah mesin bubut terutama digunakan untuk membubut benda kerja berbentuk

piringan yang besar. Benda-benda kerjanya dikencangkan dengan cakar-cakar yang dapat

disetting pada sebuah pelat penyeting yang besar, tidak terdapat kepala lepas.

5. Mesin Bubut Turret.

Mesin bubut turret mempunyai ciri khusus terutama menyesuaikan terhadap produksi.

“Ketrampilan pekerja” dibuat pada mesin ini sehingga memungkinkan bagi operator yang

tidak berpengalaman untuk memproduksi kembali suku cadang yang identik. Kebalikannya,

pembubut mesin memerlukan operator yang sangat terampil dan mengambil waktu yang

lebih lama untuk memproduksi kembali beberapa suku cadang yang dimensinya sama.

Karakteristik utama dari mesin bubut jenis ini adalah bahwa pahat untuk operasi berurutan

dapat disetting dalam kesiagaan untuk penggunaaan dalam urutan yang sesuai. Meskipun

diperlukan keterampilan yang sangat tinggi untuk mengunci dan mengatur pahat dengan tepat

tapi satu kali sudah benar maka hanya sedikit keterampilan untuk mengoperasikannya dan

banyak suku cadang dapat diproduksi sebelum pensettingan dilakukan atau diperlukan

kembali.

6. Mesin bubut Turret Jenis Sadel.

Mempunyai turret yang dipasangkan langsung pada sadel yang bergerak maju

mundur dengan turret.

7. Mesin bubut turret vertikal.

Mesin bubut vertikal adalah sebuah mesin yang mirip Freis pengebor vertikal, tetapi

memiliki karakteristik pengaturan turret untuk memegang pahat. Terdiri atas pencekam atau

meja putar dalam kedudukan horizontal, dengan turret yang dipasangkan diatas rel penyilang

sebagai tambahan, terdapat paling tidak satu kepala samping yang dilengkapi dengan turret

bujur sangkar untuk memegang pahat. Semua pahat yang dipasangkan pada turret atau kepala

samping mempunyai perangkat penghenti masing-masing, sehingga panjang pemotongan

dapat sama dalam daur mesin yang berurutan. Pengaruhnya adalah sama seperti bubut turret

yang berdiri pada ujung kepala tetap. Dan mempunyai segala ciri yang diperlukan untuk

memudahkan pemuat, pemegang dan pemesinan dari suku cadang yang diameternya besar

dan berat. Pada mesin ini hanya dilakukan pekerjaan pencekaman.

Selain jenis-jenis mesin bubut berdasarkan prinsip dan garis besar yang telah

disebutkan diatas ,beberapa varian mesin bubut yang lain seperti:

A. Mesin Bubut Turet Horizontal

B. Mesin Bubut Turet Horizontal Otomatis

C. Mesin Bubut Turet Vertikal

D. Mesin Bubut Stasiun Jamak Vertikal Otomatis

E. Mesin Bubut Duplikat

F. Mesin Ulir Otomatis

E. Bagian-Bagian Mesin Bubut

1. Kepala Tetap (Head Stock)

Kepala tetap atau Head Stock adalah bagian utama dari mesin bubut yang digunakan

untuk menyangga poros utama, yaitu poros yang digunakan untuk menggerakkan spindle.

Poros utama yang terdapat padaHead Stock tersebut juga digunakan sebagai dudukan roda

gigi untuk mengatur kecepatan putaran yang diinginkan. Fungsi rangkaian roda gigi dalam

kepala tetap adalah untuk meneruskan putaran motor menjadi putaran spindle.

2. Kepala Lepas (Tail Stock)

Kepala lepas atau Tail Stock adalah bagian dari mesin bubut yang letaknya di sebelah

kanan dan dipasang di atas alas atau meja mesin. Bagian ini berfungsi untuk tempat

pemasangan senter yang digunakan sebagai penumpu ujung benda kerja dan sebagai dudukan

penjepit mata bor pada saat melakukan pengeboran. Tail Stock ini dapat digerakkan atau

digeser sepanjang meja mesin, dan dikencangkan dengan perantara mur dan baut atau dengan

tuas pengencang. Selain digeser sepanjang alas atau meja mesin, tail stock juga dapat

digerakkan maju atau mundur atau arah melintang saat digunakan untuk keperluan

pembubutan benda yang konis.

3. Alas Mesin (Bed)

Alas mesin adalah bagian dari mesin bubut yang berfungsi sebagai pendukung serta

lintasan eretan (support) dan kepala lepas (head stock). Permukaan alas mesin ini yang rata

dan halus dapat mendukung kesempurnaan pekerjaan membubut (kelurusan).

4. Eretan (Support)

Eretan adalah bagian mesin bubut yang berfungsi sebagai penghantar pahat bubut

sepanjang alas mesin. Ada tiga jenis eretan, yaitu:

a) Eretan bawah, eretan ini berjalan sepanjang alas mesin.

b) Eretan lintang, eretan ini bergerak tegak lurus terhadap alas mesin.

c) Eretan atas, eretan ini digunakan untuk menjepit pahat bubut dan dapat diputar ke kanan

atau ke kiri sesuai dengan sudut yang diinginkan, khususnya pada saat mengerjakan benda-

benda yang berbentuk konis. Eretan ini dapat digerakkan secara manual maupun otomatis.

5. Sabuk pemutar (belt drive)

Suatu tenaga dan putaran dipindahkan oleh gesekan diantara pulley dan belt dari shaft

satu ke shaft yang lain. Kekurangan dari penggunaan belt driver (sabuk pemutar) yakni

terkadang sabuk yang digunakan bisa slip dari paulinya sehingga rasio kecepatan antara

pemutar dan yang diputar berselisih 1 %. Belt yang digunakan pada umumnya berbentuk V

dan flat. Bentuk V memiliki tarikan yang bagus dan sangat cocok untuk jarak dekat/pendek.

Feed dan adjustment motion dapat dilakukan dengan handel di saddle. Feed otomatis dapat

dihubungkan dengan menghubungkan feed shaft yang berputar dari kepala tetap (feed gear

box).

6. Apron

Pada mesin bubut, apron dipasang di saddle. Apron membawa pengontrol seperti

lever (pengungkit), handwheel (roda kemudi) dan lain – lain. Apron membawa mekanisme

yang mengubah putaran dari feed shaft menjadi gerakan memanjang dan melintang.

7. Lead screw

Gambar 2.g Leadscrew dan feedshaf pada mesin bubut

Pada dasarnya lead screw hanya dipakai untuk membuat ulir. Bentuknya dari kepala

tetap memanjang hingga tailstock, lead screw digerakan melalui gear box. Apabila half nut

(mur setengah) yang mencengkam lead screw dihubungkan oleh engegement lever, maka

lead screw menggerakan eretan dengan arah memanjang.

8. Feed shaf

Feed shaft terletak dibawah ulir pengarah (lead screw) yang berfungsi untuk

menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat untuk menggerakan mekanisme apron dalam

arah melintang atau memanjang.

9. Chip pan

Bagian ini berfungsi sebagai tempat pembuangan chip yang dihasilkan dari

pemotongan benda kerja.

10. Ways

Gambar 2.h

Ways pada mesin bubut

Ways merupakan jalur tempat dudukan tailstock dan carriage bergerak memanjang

menuju headstock.

11. Tool post

Pada mesin bubut digunakan tempat dudukan pahat bubut melalui alat bantu tool

holder. Bentukan tool post itu sendiri berupa gabungan dua gear.

F. Macam-macam aksesoris pada mesin bubut:

No Nama aksesoris Fungsi Gambar

1 Centering tool

Alat bantu refrensi

pada setting tool

2

Centre extention

Alat tambahan

penumpu pada live

center

3 Chip hook

Membersihkan chip di

mesin

4 Collet

Mencengkam benda

kerja dengan dimensi

(ukuran) tertentu

5 Coolant can

Tempat cairan

pendingin

6 Cover

Pelindung saat proses

between centre

7 Dead centre

Menumpu benda kerja

pada spindle

8 Drawbar for collet

Pengikat collet pada

spindle

9 Drill chuck

Mencengkam TD,

reamer, CD dll

10 Driver plate

Memutar lathe dog

11 Face plate

Mencengkam benda

kerja yang tak

beraturan

12 Follow rest

Menompang benda

kerja yang panjang

13 Lathe dog

Mencengkam benda

kerja saat sistem

between centre

14 Live centre

Menompang benda

kerja pada tailstock

15 Oil gun

Melumasi niple-niple

mesin

16 Oil tube

Melumasi bagian

mesin

17 Quick clamp for

tool holder

Mencengkam tool

holder pada tool post

18 Rubber

Membersihkan chip

pada chip pan

19 Special tool

holder

Mencengkam tool

square shank yang

besar

20

Spanner for tool

holder

Mengencangkan baut

pada tool holder

21 Spanner for

universal chuck

Mengencangkan /

mengunci jaws pada

universal chuck

22 Spanner for quick

clamp

Mengencangkan /

mengunci baut pada

quick clamp

20 Steady rest

Menompang benda

kerja yang panjang

saat facing

21 Stopper bintang

Alat bantu pada saat

refrensi atau

pencengkaman

22 Support clamp for

ISO 7 HSS

Dikombinasikan

dengan tool holder for

ISO 7

23 Tool holder for

ISO 7 HSS

Mencengkam tools

bentuk pipih

24 Tool holder for

square shank

Mencengkam tool

square shank

25 V – Block

Dikombinasikan

dengan tool holder for

cylindrical shank

G. Pahat Bubut

Pahat bubut pada proses pembubutan digunakan untuk memotong atau mengurangi

benda kerja. Pahat bubut yang digunakan dalam proses pemotongan harus sesuai dan tepat,

oleh sebab itulah harus dapat dipilih dan dibedakan setiap jenis proses yang dilakukan seperti

roughing, finishing, borring, thread cutting dan sebagainya.

Selain itu pada umunya setiap kemampuan dan umur pahat bubut berbeda – beda hal

ini tegantung dari jenis dasar material, bentuk sisi potong dan pengasahan dari pahat itu

sendiri. Jenis material pahat bubut juga akan mempengaruhi kecepatan RPM pada mesin

yang akan dibahas pada pembahasan mengenai perhitungan RPM mesin bubut.

Untuk menghasilkan pengerjaan yang optimal dan tahan lama maka harus

memperhatikan sifat – sifat bahan dasar (material) pahat bubut, berikut beberapa kriteria yang

harus dimiliki bahan pahat bubut:

Keras, dalam artian bahan material yang digunakan harus lebih keras dari bahan benda

kerja yang dipotong supaya sisi potong pahat bubut mampu memotong benda kerja

dengan baik.

Ulet, supaya sisi potong pahat tidak mudah patah atau gumpil.

Tahan panas, supaya ketajaman sisi potong tidak mudah aus ataupun rusak.

H. Bahan HSS, Carbide brazed, insert

Bahan HSS

Pahat bubut jenis HSS (High Speed Steel) dibuat dari bahan baja alloy tool steel, yaitu

baja yang mengandung karbon, kromium, vanadium, dan molybdonum. Macam-macam dari

alloy tool steel ini ada pada baja paduan tinggi dan juga ada baja paduan rendah.

HSS adalah baja paduan tinggi, yang mana akan menghasilkan permukaaan yang

halus pada benda kerja untuk pahat finishingnya. Pahat finishing titik dengan sisi potong

yang bulat dan pahat finishing datar dengan sisi potong datar. Dalam perlakuannya, pahat

finishing selain digerinda pada awal juga harus digosok dengan oil stone secara hati – hati

karena hal ini akan mempengaruhi permukaan benda kerja yang di kerjakan. Disamping itu

harus diketahui bahwa pahat finishing dengan bahan HSS umumnya mudah dibentuk namun

juga tidak tahan panas.

Carbide brazed

Pada umumnya jenis pahat dengan carbide brazed digunakan untuk proses pemakanan

kasar dalam waktu sesingkat mungkin. Oleh sebab itu pahat ini harus dibuat kuat selain itu

bentukan pahat ini beragam bisa lurus ataupun bengkok sedangkan menurut letak sisi potong

utamanya, pahat dapat dibedakan menjadi dua yaitu pahat kanan dan pahat kiri.

Insert

Pada dasarnya pahat ini memiliki kesamaan fungsi serta bentuk dengan pahat

berbahan carbide brazed hanya saja bahan yang digunakan pada pahat ini merupakan baja

paduan antara tungsten dan molybdenum serta cobalt dan carbon. Sedangkan dari ujung

penyayatnya hingga tangkainya terbuat dari cermented carbide.

Ada dua tipe jenis pahat ini, yaitu :

a) Pahat roughing (pahat kasar) dengan bahan carbide brazed

Pada umumnya jenis pahat dengan carbide brazed digunakan untuk proses

pemakanan kasar dalam waktu sesingkat mungkin. Oleh sebab itu pahat ini harus

dibuat kuat selain itu bentukan pahat ini beragam bisa lurus ataupun bengkok

sedangkan menurut letak sisi potong utamanya, pahat dapat dibedakan menjadi dua

yaitu pahat kanan dan pahat kiri.

b) Pahat finishing (pahat halus) dengan bahan HSS

HSS adalah baja paduan tinggi, yang mana akan menghasilkan permukaaan

yang halus pada benda kerja untuk pahat finishingnya. Pahat finishing titik dengan

sisi potong yang bulat dan pahat finishing datar dengan sisi potong datar.

I. Jenis pahat

Pahat pada mesin bubut merupakan tool utama dalam proses pengerjaan benda karena

melalui pahat – pahat inilah akan diadakannya pemotongan pada benda kerja, oleh sebab

itulah selain memilki jenis material yang sesuai dengan fungsinya dan beragam, pahat pada

mesin bubut yang digunakan untukk memotong atau mengurangi benda kerja juga memilki

berbagai jenis yang memilki fungsi dan cara pengguanaan yang berbeda.

Berikut ini beberapa jenis pahat bubut beserta fungsi dan gambarnya yang dijelaskan

pada tabel 2.b

Tabel 2.b

Jenis – jenis pahat beserta fungsi

No Jenis Pahat Fungsi Gambar

1 ISO 1 Carbide Untuk pembubutan

memanjang dengan

plan angle 75˚

2 ISO 2 Carbide Untuk pembubutan

memanjang dengan

plan angle 45˚

3 ISO 3 Carbide Untuk pembubutan

memanjang dan

melintang dengan plan

angle 93˚

4 ISO 4 Carbide Untuk pembubutan

memanjang dengan

kedalaman pemakanan

yang kecil dengan plan

angle 0˚

5 ISO 5 Carbide Untuk pembubutan

melintang dengan plan

angle 0˚

6 ISO 6 Carbide Untuk pembubutan

memanjang dengan

plan angle 90˚

7 ISO 7 Carbide Untuk pembubutan

melintang dengan plan

angle 0˚

8 ISO 8 Carbide Untuk memperbesar

lubang pada proses

pembubutan dengan

plan angle 75˚

Untuk lubang tembus

9 ISO 9 Carbide Untuk memperbesar

lubang pada proses

pembubutan dengan

plan angle 92˚, Untuk

lubang tidak tembus

J. Cara setting pahat

Sebelum berbicara jauh tentang mesin bubut, cara penyetelan pahat adalah salah satu

faktor yang sangat berpengaruh terhadap hasil dari proses pengerjaan itu sendiri seperti

kesentrisan pahat terhadap benda kerja, kecang atau tidaknya tool holder mencengkam pahat

dan lain sebagainya.

Selain itu hal ini juga berkaitan langsung dengan keselamatan operator mesin karena

misalkan pahat tidak dalam kondisi yang erat maka akan menyebabkan gaya yang diberikan

benda kerja tidak mampu ditahan oleh pahat menyebabkan pahat terlepas dari tool holder dan

melayang.

Berikut cara penyetelan (setting) pahat yang benar :

Buka pengunci yang ada di tool holder for square shank.

Masukan pahat pada tool holder for square shank dan kunci pengikat pahat yang ada di

tool holder for square shank.

Pasangkan pahat yang sudah siap di tool holder for square shank, pada quick clamp for

tool holder.

Pasangkan live centre pada tailstock.

Samakan titik center centering tool dengan live centre, disebut center apabila kedua

ujung tool tersebut bertemu.

Centerkan pahat yang telah dipasang dengan centering tool yang sudah center dengan

live centre, disebut center apabila kedua ujung tool tersebut bertemu.

Yang harus diperhatikan bahwa jangan pernah memasang pahat pada saat mesin

sedang beroperasi.

K. Sistem pencengkaman pada bubut

Chuck

Pencengkaman dengan sistem chuck adalah sistem pencengkaman dengan

menggunakan tools disebut chuck yang ditempelkan langsung pada spindle mesin bubut.

Dalam sistem pencengkaman dengan chuck, terdapat dua pembagian yakni:

Universal chuck

Yakni sistem pencengkaman benda kerja yang memiliki satu titik pusat. Dimana

saat mngencangkan maupun mengendurkan chuck, jaws (komponen pada titik sudut

pencengkam) bergerak bersama. Hal ini lah yang menyebabkan center pada universal

chuck tetap dan tidak bergeser. Keunggulan sistem pencengkaman chuck dengan

universal chuck ini adalah benda yang dicengkam langsung pada titik pusatnya,

pencengkaman akan lebih mudah, cepat dan praktis serta memiliki keakurasian yang

baik. Sedangkan kelemahannya adalah sistem pencengkamannya hanya dapat

dilakukan pada benda kerja yang dengan satu center saja.

Gambar 2.i Universal dan indefendent chuck pada sistem pencengkaman chuck

Indefendent chuck

Sistem pencengkaman chuck dengan indefendent chuck ini biasanya digunakan

pada proses pembubtan eksentrik (titk sumbu yang lebih dari satu titik pada satu

benda kerja), dan benda kerjanya berbentuk kotak, ataupun tak beraturan dan

sebagainya. Jaw pencengkam pada indefendent chuck bergerak bebas satu sama lain

(tidak bergerak secara bersama). Keunggulannya dibandingkan dengan universal

chuck adalah pencengkamannya sangatlah kuat karena gerakan jaw bisa diatur satu

persatu namun indefendent chuck juga memiliki kekurangan yakni pencengkaman

benda kerjanya tidak langsung pada centernya dan pennyetelan benda kerja

menggunakan waktu yang lama.

Chuck center

Pencekaman dengan metode chuck centre, biasanya digunakan untuk proses

pembubutan benda kerja yang panjang & kesentrisan yang baik, ataupun untuk proses lain

yang menghasilkan gaya pemakanan yang besar dan bisa berpengaruh terhadap hasil

pembubutan. Dalam melakukan pencengkaman pada chuck center untuk menompang benda

kerja tidak hanya menggunakan chuck pada headstock juga menggunakan live centre pada

tailstock.

Gambar 2.j

Sistem

pencengkaman

chuck center

Between

center

Gambar 2.k sistem pencengkaman between center

Pada prinsipnya pencengkaman dengan between center memiliki kesamaaan dengan

chuck center yakni pencengkaman dengan menopang benda kerja di headstock dan tailstock

hanya saja tool yang digunakan pada between center lebih banyak serta tidak

menggunakan chuck dibandingkan dengan chuck center. Berikut alat-alat yang digunakan

pada pencengkaman ini yakni driving plate, dead centre sleeve, dead centre, lathe dog dan

live centre yang memilki fungsi berbeda-beda dan dapat dilihat di tabel.

Adapun keunggulan dari sistem pencengkaman between center yakni menjamin

kesentrisan hasil pembubutan hingga 0.02 mm sedangkan kelemahannya tidak mampu

memakan depth of cut yang besar (hanya untuk finishing).

Face plate

Sistem pencengkaman benda kerja dengan face plate memiliki kelebihan yakni dapat

mencengkam benda kerja yang tidak beraturan ataupun benda kerja yang tidak simetris akan

tetapi kelemahannya adalah dalam penyetelannya membutuhkan waktu yang lama. Sama

halnya pada sistem pencengkaman yang lain, pencengkaman face plate biasanya

menggunakan alat bantu, adapun alat –alat tersebut berupa klem, baut pengikat, balancer

(angle plate atau rod), pararel block.

Gambar 2.l Contoh

sistem

pencengkaman

dengan face plate

Collet

Sistem pencengkaman benda kerja menggunakan collet memiliki kelebihan yakni

kesentrisan benda kerja yang dihasilkan cukup baik dan proses pencengkamannya cepat

hanya saja memilki kelemahan diameter benda kerja yang dicekam sangat terbatas serta

bentuk benda kerja harus silindris. Sedangkan alat bantu yang digunakan sistem

pencengkaman collet sesuai dengan namanya yakni collet.

L. Perhitungan putaran mesin bubut

Kecepatan putaran mesin

Pada saat kita akan menggunakan mesin bubut melakukan pemakanan pada benda

kerja banyak hal yang harus kita perhatikan mulai dari hal yang kecil hingga hal yang sangat

besar pengaruhnya pada hasil pengerjaan benda kerja. Salah satu hal yang harus diperhatikan

adalah kecepatan dari putaran mesin bubut itu sendiri.

Kecepatan putaran mesin bubut dapat diketahui dengan melakukan perhitungan pada

sebelumnya, untuk dapat melakukan perhitungan maka kita harus mengetahui mulai dari jenis

material benda kerja dan alat potong yang akan kita gunakan hingga diameter dari benda

kerja tersebut baik yang awal sampai hasilan diameter yang diinginkan. Dari data-data

tersebut maka barulah dapat menghitung kecepatan putaran mesin yang diperlukan dengan

menggunakan rumus berikut ini :

n : kecepatan putaran mesin (rpm)

Cs : kecepatan potong (cutting speed) (m/min)

d : selisih diameter awal dengan diameter yang akan dihasilkan

Kecepatan potong (cutting speed)

Kecepatan potong adalah kecepatan benda kerja yang ditunjukan pada suatu titik yang

berputar dalam satuan waktu. Artinya jika benda kerja berputar satu kali maka panjang yang

dilewati oleh pahat bubut adalah sama dengan keliling dari dari benda kerja tersebut.

Kecepatan potong dan kecepatan putaran mesin bubut adalah dua hal yang tak mungkin

terpisahkan keduanya akan saling berpengaruh terhadap satu sama lain, hal ini menunjukan

bahwa kecepatan potong memiliki pengaruh yang besar terhadap proses pemakan pada mesin

bubut.

Ketika akan melakukan pemotongan kasar maka harus digunakan kecepatan

pemakanan yang besar namun dengan putaran mesin yang lambat, sebaliknya ketika akan

melakukan pemakan halus (finishing) maka digunakan kecepatan pemakanan yang lambat

namun dengan putaran mesin yang cepat. Selanjutnya, dalam menentukan kecepatan potong

yang akan dilanjutkan untuk menentukan putaran mesin, ada beberapa faktor yang harus

diperhatikan karena berpengaruh terhadap kecepatan potong yakni :

Kekerasan material benda kerja yang akan diproses pada mesin bubut

Jenis alat potong yang akan digunakan

Tingkat kehalusan yang dikendaki

Ukuran tatal yang terpotong

Dalam penetuannya kecepatan potong tidak dapat dipilih secara asal atau

sembarangan, oleh sebab itulah kecepatan potong harus ditentukan sesuai dengan tabel yang

dikeluarkan oleh ISO sebagai acauan standar dan umum.

Berikut ini adalah kecepatan potong dari beberapa material terhadap logam:

Material

δB

kp/mm2 Description

Cutting speed

HSS

Carbide

Brazed Insert

St. 37, SS41, MS 37 – 50 Low carbon steel 36 – 40 120 145

St. 36, S45C, S50C,

760 60 – 70

Medium carbon

steel

High carbon steel

30 – 36 110 190

St. 70 70 – 90 High tensile

strength 22 – 30 100 – 125 120 – 160

Assab 709, 708, SCM

440 90 – 100

Tool steel wrought

(shock resistence) 21 – 27 90 – 100 110 – 140

Durex WZ / Assab M4 70

Cold work tool

steel Cold work

tool steel

27 – 32 100 – 130 120 – 160

Sp. K5, XW10 75 Cold work tool

steel 27 – 32 110 – 130 120 – 160

Veresta V, DF2, SK3

65 Hot work tool steel 23 – 26 85 – 97 100 – 120

Sp. KNL, XW 41

75 Grey cast iron 23 – 26 85 – 97 100 – 120

Assab 8407, SKD 61

60 Grey cast iron 27 – 32 105 – 125 125 – 160

Cast iron 200 HB

15 Pearlitic 27 – 42 110 – 130 120 – 160

Cast iron 200-205 HB

25

Non – ferrous

Non – ferrous 24 – 36 42 – 100 102 – 123

Brass 35 40 – 80 45 – 100 100 – 120

Al Alloy 40 80 – 150 100 – 200 120 – 220

M. SOP (standart operation procedure)

SOP (standart operation procedure) merupakan langkah – langkah atau tata cara

dasar dan standar yang harus dilaksanakan pada saat sebelum, sedang dan setelah proses

penggunaan suatu alat, mesin, benda ataupun barang yang berkaitan dengan keadaan dari

alat, mesin benda ataupun barang yang kita gunakan, serta hal – hal yang harus diperhatikan,

dilakukan, ataupun tidak dilakukan yang juga berkaitan pada penggunannya.

Pada penggunaan mesin bubut banyak hal yang harus dikuti dalam SOP (standart

operation procedure) baik berkaitan dengan perawatan mesin bubut, benda kerja, pahat

bubut, aksesoris hingga keselamatan pengguna mesin bubut itu sendiri atau sering disebut

dengan safety procedure (prosedur keselamatan kerja) yang akan dibahas pada pembahasan

selanjutnya. Berikut ini, akan dijelaskan beberapa hal yang berkaitan dengan SOP pada

penggunaan mesin bubut :

Proses inventarisasi

Proses inventarisasi merupakan salah satu SOP pada saat penggunaan mesin bubut,

akan tetapi ineventarisasi ini tidak hanya berkaitan dengan mesin bubut saja karena proses

inventarisasi ini secara umunya adalah suatu proses yang berupa mendata alat atau barang

yang ada. Hanya saja secara khusus dalam penggunaan mesin bubut proses inventarisasi

adalah proses pendataan alat yang ada pada mesin bubut secara terperinci dan jelas didalam

bentukan tertulis. Tujuannya agar alat yang digunakan diketahui secara jelas kondisi dan

frekuensi penggunaan alat serta ada tidaknya alat yang akan dibutuhkan pada proses (hilang

dan lain-lain).

Siklus SOP

Dalam melaksanakan SOP pada saat menggunakan mesin bubut, selain

memperhatikan hal – hal apa saja yang dibutuhkan pada kegiatan tersebut, waktu atau

estimasi dari kegiatan tersebut baik secara rutin, berkala ataupun berkelanjutan yang

dilakukan sesuai dengan kebutuhan alat dan barang yang digunakan, hal ini juga berkaitan

dengan sering atau tidaknya alat yang digunakan karena semakin sering alat tersebut kita

gunakan maka harus semakin sering pula alat tersebut kita perlakukan dalam prosedur.

Dalam langkah – langkah SOP pada umumnya dapat dilakukan dalam 3 tahap yakni :

Harian

SOP harus dilakukan setiap hari setelah menggunakan mesin dan alat, dapat

dilakukan dengan cara melakukan inventarisasi, membersihkan aksesoris mesin,

membersihkan kotoran sisa chip, memberikan minyak atau oli pada alat – alat kerja

agar tidak berkarat atau korosi.

Mingguan

SOP dapat dilakuakan dalam kurun waktu satu kali dalam satu minggu, tahapan

ini dilkakukan dengan melakukan pembersihan pada bagian luar mesin, pengecekan

mesin seperti baut – baut dan sebagainya.

Bulanan

SOP dapat dilakuakan dalam waktu satu bulan sekali, tapan ini dapat berupa

membersihkan seluruh bagian dari mesin mulai dari dalam hingga luar mesin,

mengecek keadaan roda gigi, mengganti oli atau pelumas pada roda gigi, mengecek

keadaan fan belly, mengecek keadaan motor atau dinamo, bagian dalam eretan

(carriage) penggantian onderdil dan sebagainya jika diperlukan.

N. Pembersihan (cleaning)

Pembersihan (cleaning) adalah kegiatan yang harus dilakukan untuk menjaga dan atau

merawat mesin maupun alat – alat yang digunakan supaya tidak mengalami kerusakan

ataupun korosi serta menjaga mesin dan alat hingga mampu atau memiliki waktu pakai yang

lama.

Proses pembersihan (cleaning) sebaiknya dilakukan sebelum dan setelah

dilakukannya penggunaan mesin dan alat. Pembersihan ini meliputi :

Pembersihan bagian dalam dan luar mesin

Pembersihan alat atau aksesoris yang digunakan

Memberikan pelumas minyak atau oli pada bagian – bagian atau alat yang dianggap

penting dan rentan terkontaminasi korosi (karat)

Berikut ini tabel SOP pada penggunaan mesin bubut beserta urutan, standart, siklus

dan keterangannya.

No Urutan Standart Siklus Ket

1 Lakukan invebtaris Penyimpangan terhadap

standart terdata secara

aktual

Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

Laporkan jika ada

penyimpangan, pada

instruktur

2 Bersihkan mesin dari oli, Meja, eretan, spindel Harian, sebelum Dengan kain majun

debu dan chip bersih dan kering mengoperasikan

mesin

3 Periksa level oli pada

headstock

Diatas lower level Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

Jenis oli : tellus 46

(penggantian oli

dilakukan tiap 6

bulan)

4 Beri pelumas pada niple 3-4 kali hingga muncul

rembesan (terdapat 8

niple)

Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

Jenis oli : tonna 68

gunakan oli pump

5 Cek kondisi karet transmisi

pada spindel

Harus memilki

ketegangan yang baik

dan kering

Bulanan Dengan rabaan

tangan dan kain

majun

6 Beri pelumas pada gear

dengan grease dan cek

kondisi pemasang gear

Gear harus terlumasi

grease dan terpasang

dengan kekocakan yang

cukup

Bulanan Jenis oli : grease

titanium

7 Gunakan clamping sisten

yang diperlukan

Pilih sesuai dengan

kebutuhan benda kerja

Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

8 Cek ulang kondisi semua

baut pengikat maupun

pencengkam

Baut – baut pengikat dan

pencengkam terikat

dengan kuat

Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

Dengan rabaan jari

dan spanner

9 Bersihkan chuck, jaws,

tailstock, live

centresebelum dipasang

Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

Dengan rabaan

tangan

10 Gunakan rpm dan feedrate

yang sesuai pada saat

pengerjaan benda kerja

Menggunakan rumus

perhitungan mesin

dengan benar

Harian, sebelum

mengoperasikan

mesin

Lihat tabel Cs dan

diameter yang tepat,

puataran mesin maks.

1200 rpm

11 Perhatikan keselamatan dan

kerapihan kerja

Gunakan kacamata,

sepatu safety dan baju

kerja

Harian, selama

mengoperasikan

mesin

Perhatikan sikap

kerja, penempatan

alat dan keselamatan

kerja

12 Cleaning Mesin, MTC dan

lingkungan sekitar

bersih

Bagian mesin yang

tak dicat harus

diberi oli tipis

Emergency stop

harus dalam kondisi

aktif

Harian, setelah

mengoperasikan

mesin

Dengan kuas, kain

majun dan karet

Dengan kuas dan oli

bekas

Dua tombol

emergency aktif

Main switch dalam

Mesin dalam kondisi

mati

posisi off

13 Lakukan inventaris Penyimpangan terhadap

standart terdata secara

aktual

Harian, setelah

mengoperasikan

mesin

Laporkan hasil

inventaris pada

instruktur

DAFTAR ISI

Klasifikasi Proses Produksi

MECHINING

I. Mesin Milling

1. Pengertian Mesin Millling

2. Gerakan-gerakan Mesin Milling dan Arah Pemakanan

3. Bentukan yang bisa dikerjakan Mesin Milling

4. Bagian – bagian Mesin Milling dan Fungsinya

5. Jenis-jenis Mesin Milling

6. Sistem Pencekaman

7. PUTARAN MESIN

8. SOP ( STANDARD OPERATION PROCEDURE )

II. MESIN TURNING

1. Gerakan Utama dalam Mesin Bubut

2. Pengertian

3. Tipe Pengerjaan dalam Mesin Turning

4. Jenis-Jenis Mesin Bubut

5. Bagian-Bagian Mesin Bubut

6. Macam-macam aksesoris pada mesin bubut:

7. Pahat Bubut

8. Bahan HSS, Carbide brazed, insert

9. Jenis pahat

10. Cara setting pahat

11. Sistem pencengkaman pada bubut

12. Perhitungan putaran mesin bubut

13. Pembersihan (cleaning)

14. SOP (standart operation procedure)

TUGAS III

PROSES PRODUKSI

OLEH

RAHMAN SONOWIJOYO

130421036

PROGRAM STUDI EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATRA UTARA MEDAN 2013/2014