ALAT POTONG PADA MESIN BUBUT
Alat potong berfungsi untuk menyayat/ memotong benda kerja sesuai dengan tuntutan bentuk dan ukuran pada gambar kerja.
Beberapa jenis alat potong yang digunakan diantaranya: pahat bubut, senter bor/centre drill, mata bor/drill, konter bor, reamer, konter sing dll
1. PAHAT BUBUT
Pahat bubut merupakan salah satu alat potong yang sangat diperlukan pada proses pembubutan, karena pahat bubut dengan berbagai jenisnya dapat membuat benda kerja dengan berbagai bentuk sesuai tuntutan pekerjaan.
Pahat bubut dapat digunakan untuk membubut permukaan/ facing, rata, bertingkat, alur, champer, tirus, memperbesar lubang, ulir dan memotong.
1.1. Bahan/material pahat bubut
Unsur-unsur yang berpengaruh terhadap performa alat potong/pahat bubut diantaranya; Tungsten/ Wolfram (W), Chromium (Cr), Vanadium (V), Molybdenum (Mo) dan Cobalt (Co).
Secara garis besar ada empat sifat utama yang diperlukan untuk menjadi alat potong yang memiliki kemampuan pemotongan/ performa yang baik, yaitu:
a. Keras
Sifat paling utama yang dibutuhkan oleh alat potong adalah keras. Agar dapat memotong/ menyayat bahan benda kerja/ material dengan baik, alat potong harus memilki sifat lebih keras dari benda kerja/ row material.
b. Ulet/ Liat
Sifat ulet sangat diperlukan pada suatu alat potong, terutama untuk mengatasi/menetralisir adanya beban kejut dan getaran yang mungkin muncul sewaktu pemotongan/ penyayatan terjadi. Sifat ulet ini menyebabkan pahat mampu untuk mengalami pelenturan atau defleksi yang bersifat elastis.
c. Tahan Panas
Setiap alat potong pada saat digunakan untuk melakukan pemotongan/ penyayatan akan timbul panas, hal ini tarjadi karena adanya gesekan akibat pemotongan. Panas yang muncul pada pahat bubut, dapat dikurangi dengan memberikan air pendingin pada saat proses pemotongan/ penyayatan.
d. Tahan Aus
Umur pakai pahat secara normal menunjukkan tingkat ketahanan terhadap keausan. Keausan yang timbul pada mata sayat pahat bubut, dapat disebabkan terjadinya gesekan maupun getaran yang terjadi pada saat pemotongan/penyayatan. Sifat tahan aus dapat diperbaiki dengan penambahan unsur paduan ataupun perbaikan pada geometri sudut pada pahat bubut.
1.2. Macam-macam pahat bubut
Macam/ jenis pahat bubut dapat dibedakan menurut beberapa
klasifikasi tertentu diantaranya:
a.
Macam-macam pahat bubut dilihat dari jenis material/bahan yang digunakan
meliputi:
1) Baja karbon
Yang termasuk dalam kelompok baja karbon adalah High Carbon Steel (HCS) dan Carbon Tool Steels (CTS). Baja jenis ini menggandung karbon yang relative tinggi (0,7% – 1,4% C) dengan prosentasi unsur lain relatif rendah yaitu Mn, W dan Cr masing-masing 2% sehingga mampu memiliki kekerasan permukaan yang cukup tinggi.
Pahat baja karbon hanya dapat digunakan pembubutan pada kecepatan potong yang rendah (10 m/menit) dan hanya dapat digunakan untuk memotong logam yang lunak atau kayu.
2) Baja Kecepatan Tinggi/ High Speed Steel (HSS)
Baja Kecepatan Tinggi/ High Speed Steel (HSS) terbuat dari paduan jenis baja paduan tinggi dengan unsur paduan Crome (Cr) danTungsten/ Wolfram (W) dengan melalui proses penuangan (molten metallurgy).
Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel – HSS) apabila dilihat dari komposisinya dapat dibagai menjadi dua yaitu, Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel – HSS) Konvensional dan Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel – HSS) Spesial.
Ø HSS Konvensional: Baja Kecepatan Tinggi (HSS) Konvesional, terbagi menjadi dua yaitu :
(1) Molibdenum HSS
(2) Tungsten HSS
Ø HSS Spesial: Baja Kecepatan Tinggi Konvesional (HSS) Spesial, terbagi menjadi enam yaitu:
(1) Cobalt Added HSS
(2) High Vanadium HSS
(3) High Hardess Co HSS
(4) Cast HSS
(5) Powdered HSS
(6) Coated HSS
3) Paduan Cor Nonferro
Sifat-sifat paduan cor nonferro adalah diantara sifat yang dimiliki HSS dan Karbida (Cemented Carbide), sehingga didalam penggunaannya memiliki karakteristik karbida yang rapuh dan HSS yang tahan panas (hot hardness) dan ketahanan aus (wear resistance) yang rendah.
Baja paduan nonferro terdiri dari empat macam elemen/ unsur utama diantaranya:
Ø Cobalt (Co), unsur cobalt,berfungsi sebagai pelarut bagi unsure-unsur lainnya.
Ø Chrom (Cr), unsur chrom (10% s.d 35%), berfungsi sebagai pembentuk karbida,
Ø Tungsten/Wolfram (W), unsur tungsten/ wolfram (10% s.d 25%), berfungsi sebagai pembentuk karbida dan menaikan karbida secara menyeluruh.
4) Jenis karbida
Jenis karbida yang “disemen” (Cemented Carbides) merupakan bahan pahat yang dibuat dengan cara menyinter (sintering) serbuk karbida (Nitrida, Oksida) dengan bahan pengikat yang umumnya dari Cobalt (Co). Dengan cara Carburizing masing-masing bahan dasar (serbuk) Tungsten (Wolfram,W) Titanium (Ti), Tantalum (Ta) dibuat menjadi karbida.
Ada tiga jenis utama pahat karbida sisipan, yaitu:
Ø Karbida Tungsten, karbida tungsten (WC + Co) yang merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi tuang.
Ø Karbida Tungsten Paduan , karbida tungsten paduan (WC – TiC + Co ; WC – TaC –TiC + Co ; WC – TaC + Co ; WC - Tic – TiN + Co ; TiC + Ni, Mo) merupakan jenis karbida untuk pemotongan baja.
Ø Karbida lapis, Karbida lapis yang merupakan jenis karbida tungsten yang di lapis (satu atau beberapa lapisan) karbida, nitride, atau oksida lain yang lebih rapuh tetapi ketahanan terhadap panasnya (hot hardness) tinggi.
5) Keramik (Ceramics)
Keramik menurut definisi yang sempit adalah material paduan metalik dan nonmetalik. Sedangkan menurut definisi yang luas adalah semua material selain metal atau material organik, yang mencakup juga berbagai jenis karbida, nitride, oksida, boride dan silicon serta karbon.
6) Cubic Boron Nitride (CBN)
Cubic Boron Nitride (CBN) termasuk jenis keramik. Dibuat dengan penekanan panas (HIP, 60 kbar, 1500ºC) sehingga bentuk grafit putih nitride boron dengan strukrur atom heksagonal berubah menjadi struktur kubik. Pahat sisipan CBN dapat dibuat dengan menyinter serbuk BN tanpa atau dengan material pengikat, TiN atau Co. Ketahanan panas (Hot hardness) CBN ini sangat tinggi bila dibandingkan dengan jenis pahat yang lain.
7) Intan (diamond)
Sintered diamond merupakan hasil proses sintering serbuk intan tiruan dengan pengikat Co (5% – 10%). Tahan panas (Hot hardness) sangat tinggi dan tahan terhadap deformasi plastic. Sifat ini ditentukan oleh besar butir intan serta prosentase dan komposisi material pengikat. Karena intan pada temperature tinggi akan berubah menjadi graphit dan mudah ter-difusi dengan atom besi, maka pahat intan tidak dapat di gunakan untuk memotong bahan yang mengadung besi (ferros). Cocok untuk ultra high precision & mirror finish cutting bagi benda kerja nonferro (Al Alloys, Cu Alloys, Plastics dan Rubber).
b. Macam-macam pahat bubut menurut letak penyayatan yang digunakan, meliputi:
1) Pahat Bubut Luar
Pahat bubut luar digunakan untuk proses pembubutan benda kerja pada bidang bagian luar.
2) Pahat Bubut Dalam
Pahat bubut dalam digunakan untuk proses pembubutan benda kerja pada bidang bagian dalam, misalnya membubut permukaan dalam lobang benda kerja.
c. Macam-macam pahat bubut menurut keperluan pekerjaan.
Pahat bubut terdapat dua jenis yaitu, pahat kasar (roughing) dan pahat finising.
1) Pahat Kasar (Roughing)
Selama diperlukan untuk proses pengerjaan kasar, pahat harus menyayat benda kerja dalam waktu yang sesingkat mungkin. Maka digunakan pahat kasar (roughing) yang konstruksinya dibuat kuat.
2) Pahat Finishing
Apabila diinginkan hasil permukaan yang halus, sebaiknya digunakan pahat finishing. Ada dua jenis pahat finishing, yaitu pahat finishing titik dan pahat finishing datar. Pahat finishing titik mempunyai sisi potong bulat, sedang pahat finishing datar mempunyai sisi potong rata. Catatan: Setelah digerinda, sisi potong pahat finishing harus poles (dihoning) dengan oil stone.
d. Macam-macam pahat bubut Menurut letak sisi potong.
Terdapat dua jenis yaitu pahat bubut kanan dan kiri, seperti tampak pada gambar :
1) Pahat Kanan
Pahat
kanan adalah pahat yang mempunyai mata potong yang sisi potongnya menghadap
kekanan apabila pahat mata potongnya dihadapkan kearah kita.
Penggunaannya untuk mengerjakan benda kerja dari arah kanan ke arah kiri, atau
menuju kearah kepala tetap/ cekam. Pahat bubut rata kanan memilki sudut baji 800
dan sudut-sudut bebas lainnya, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata
memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi
cekam
2) Pahat Kiri
Pahat kiri adalah pahat yang mempunyai mata potong yang sisi potongnya menghadap kekiri apabila pahat mata potongnya dihadapkan kearah kita. Penggunaannya untuk untuk mengerjakan benda kerja dari arah kiri ke arah kanan, atau menuju kearah kepala lepas. Pahat bubut rata kiri memilki sudut baji 55º, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala lepas.
e. Macam-macam pahat bubut Menurut Fungsi.
Pahat bubut terdapat enam jenis yaitu, pahat bubut rata, sisi/ muka, potong, alur, champer dan ulir.
1) Pahat Rata
Pahat rata dalah pahat bubut yang ujung mata potongnya berbentuk cembung atau cekung sesuai dengan bentuk benda kerja yang akan dibuat. Digunakan untuk membubut permukaan benda kerja menjadi rata. Pahat bubut jenis ini digunakan untuk membubut permukaan rata pada bidang memanjang. Sistem kerjanya adalah dengan menggerakkan pahat dari ujung luar benda kerja kearah cekam atau sebaliknya tergantung pahat kanan atau kiri.
2) Pahat Sisi/ Muka
Pahat bubut jenis ini yang digunakan untuk membubut pada permukaan benda kerja. Sistem kerjanya adalah dengan menggerakkan dari tengah benda kerja kearah keluar atau sebaliknya tergantung dari arah putarannya. Digunakan untuk membubut penampang permukaan benda kerja menjadi rata dan datar. Pahat bubut muka memilki sudut baji 55º, pada umumnya digunakan untuk pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang biasanya dilakukan pada awal pengerjaan.
3) Pahat Potong
Pahat jenis ini digunakan khusus untuk memotong suatu benda kerja hingga ukuran panjang tertentu. Pahat potong adalah jenis pahat potong yang menggunakan tangkai digunakan untuk memotong.
4) Pahat Alur
Pahat jenis ini digunakan untuk membentuk profil alur pada permukaan benda kerja. Bentuk tergantung dari pahat alur yang digunakan.
5) Pahat Champer
Pahat jenis ini digunakan untuk menchamper pada ujung permukaan benda kerja. Besar sudut champer pada umumnya 45º
6) Pahat Ulir
Pahat jenis ini digunakan untuk membuat ulir pada permukaan benda kerja, baik pembuatan ulir dalam maupun ulir luar, baik ulir tunggal maupun ganda. Bentuk pahat ulir harus sesuai dengan bentuk ulir yang diinginkan. Untuk itu diperlukan pengasahan pahat sesuai dengan mal ulirnya. Pahat ulir tidak mermpunyai sudut tatal, permukaannya rata dengan ujung beradius sesuai radius kaki ulir yang besarnya tergantung besar kisar ulirnya.
Ilustrasi pahat berdasarkan fungsi pahat
Keterangan :
a) Pahat kiri f) Pahat alur
b) Pahat potong g) Pahat ulir
c) Pahat kanan h) Pahat muka
d) Pahat rata i) Pahat kasar
e) Pahat radius
f. Pahat Bubut Standar ISO
Jenis pahat bubut menurut standar ISO, terdapat 9 (sembilan) type diantaranya:
1) Pahat ISO 1
Pahat ISO 1 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan hasil sudut bidangnya (plane angle)sebesar 75º. Pada umumnya pahat jenis ini digunakan untuk membubut pengasaran yang hasil sudut bidangnya tidak memerlukan siku atau 90º.
2) Pahat ISO 2
Pahat ISO 2 digunakan untuk pembubutan memanjang dan melintang (pembubutan permukaan/facing) dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 45º. Pahat jenis ini juga dapat digunakan untuk membubut champer atau menghilangkan ujung bidang yang tajam (debured).
3) Pahat ISO 3
Pahat ISO 3 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dan melintang dengan sudut bidang samping (plane angle) sebesar 93º. Pada proses pembubutan melintang tujuannya adalah untuk mendapatkan hasil yang siku (90º) pada sudut bidangnya, yaitu dengan cara menggerakan pahat menjahui sumbu senter.
4) Pahat ISO 4
Pahat ISO 4 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan pemakanan relatif kecil dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º.Pahat jenis ini pada umumnya hanya digunakan untuk proses finising.
5) Pahat ISO 5
Pahat ISO 5 digunakan untuk proses pembubutan melintang menuju sumbu senter dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º. Jenis pahat ini pada umumnya hanya digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja atau memfacing.
6) Pahat ISO 6
Pahat ISO 6 digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 90º, sehingga padaproses pembubutan bertingkat yang selisih diameternya tidak terlalu besar dan hasil sudut bidangnya dikehendaki siku (90º) pahatnya tidak perlu digerakkan menjauhi sumbu senter.
7) Pahat ISO 7
Pahat ISO 7 digunakan untuk proses pembubutan alur menuju sumbu center dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º. Pahat jenis ini dapat juga digunakan untuk memotong pada benda kerja yang memilki diameter nominal tidak lebih dari dua kali lipat panjang mata pahatnya.
8) Pahat ISO 8
Pahat ISO 8 digunakan untuk proses pembesaran lubang tembus dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 75º.
9) Pahat ISO 9
Pahat ISO 9 digunakan untukproses pembesaran lubang tidak tembus dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 95º.
g. Pahat Bubut Standar DIN
Jenis pahat bubut menurut standar DIN, terdapat 10 (sepuluh) type yaitu:
1) Pahat DIN 4971
Pahat DIN 4971 fungsinya sama dengan pahat ISO 1, yaitu digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 75o. Pada umumnya pahat jenis ini digunakan untuk membubut pengasaran yang hasil sudut bidangnya tidak memerlukan siku atau 90º.
2) Pahat DIN 4972
Pahat DIN 4972 fungsinya sama dengan pahat ISO 2, yaitu digunakan untuk pembubutan memanjang dan melintang (pembubutan permukaan/ facing) dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 45º. Pahat jenis ini juga dapat digunakan untuk membubut champer atau menghilangkan ujung bidang yang tajam (debured).
3) Pahat DIN 4973
Pahat DIN 4973 fungsinya sama dengan pahat ISO 8, yaitu digunakan untuk proses pembesaran lubang tembus dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 75º.
4) Pahat DIN 4974
Pahat DIN 4974 fungsinya sama dengan pahat ISO 9, yaitu digunakan untuk proses pembesaran lubang tak tembus dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 95º.
5) Pahat DIN 4975
Pahat DIN 4975 digunakan untuk pembubutan finising arah memanjang dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 45º. Pahat jenis ini juga dapat digunakan untuk membubut champer atau menghilangkan ujung bidang yang tajam (debured).
6) Pahat DIN 4976
Pahat DIN 4976 fungsinya sama dengan pahat ISO 4, yaitu digunakan proses pembubutan memanjang dengan pemakanan relatif kecil dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º. Pahat jenis ini pada umumnya hanya digunakan untuk proses finising.
7) Pahat DIN 4977
Pahat DIN 4977 fungsinya sama dengan pahat ISO 5, yaitu digunakan untuk proses pembubutan melintang menuju sumbu center dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º. Jenis pahat ini pada umumnya hanya digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja atau memfacing.
8) Pahat DIN 4978
Pahat DIN 4978 fungsinya sama dengan pahat ISO 3, yaitu digunakan untuk proses pembubutan memanjang dan melintang dengan sudut bidang samping (plane angle) sebesar 93º. Pada proses pembubutan melintang tujuannya adalah untuk mendapatkan hasil yang siku (90º) pada sudut bidangnya, yaitu dengan cara menggerakkan pahat menjauhi sumbu senter.
9) Pahat DIN 4980
Pahat DIN 4980 fungsinya sama dengan pahat ISO 6, yaitu digunakan untuk proses pembubutan memanjang dengan hasilsudut bidangnya (plane angle) sebesar 90º, sehingga pada proses pembubutan bertingkat yang selisih diameternya tidak terlalu besar dan hasil sudut bidangnya dikehendaki siku (90º) pahatnya tidak perlu digerakkan menjahui sumbu senter.
10) Pahat DIN 4981
Pahat DIN 4981 fungsinya sama dengan pahat ISO 7, yaitu digunakan untuk proses pembubutan alur menuju sumbu center dengan hasil sudut bidangnya (plane angle) sebesar 0º. Pahat jenis ini dapat juga digunakan untuk memotong pada benda kerja yang memilki diameter nominal tidak lebih dari dua kali lipat panjang mata pahatnya.
h. Macam-macam Pahat Bubut Sisipan (inserts Tips).
Sesuai perkembangan dan kebutuhan pekerjaan dilapangan, pahat bubut sisipan (inserts Tips) pengikatan dibrasing dan diklem/ dibaut.
1)Pahat bubut sisipan (inserts tips) pengikatan dibrasing
Pahat bubut sisipan (inserts Tips) pengikatan dibrasing, pembuatannya hanya pada bagian ujung yang terbuat dari pahat bubut sisipan, kemudian diikatkan dengan cara dibrassing pada ujung badan/ bodi. Contoh macam-macam bentuk pahat bubut sisipan yang sudah dibrasing pada tangkai/ bodinya.
2) Pahat bubut sisipan (inserts tips) pengikatan diklem/ dibaut,
Pahat bubut sisipan (inserts tips) pengikatan diklem/ dibautpengikatannya yaitu dengan cara pahat bubut sisipan klem/ dibaut diselipkan pada pemegang/ holder.Contoh macam-macam pahat bubut sisipan pengikatan diklem/ dibaut terpasang pada pemegannya untuk pembubutan bidang luar dan terpasang pada pemegannya untuk pembubutan bidang dalam.
1.3. Geometris pahat bubut
Nama-nama geometris yang terdapat pada pahat bubut meliputi: sudut potong samping (side cutting edge angle), sudut potong depan (front cutting edge angle), sudut tatal (rake angle), sudut bebas sisi (side clearance angle), dan sudut bebas depan (front clearance angle).
Besarnya sudut potong dan sudut-sudut kebebasan pahat tergantung dari jenis bahan/ material yang akan diproses pembubutan, karena akan sangat berpengaruh terhadap hasil pemebubutan dan performa pahat. Berikut diuraikan besaran sudut potong dan sudut-sudut kebebasan pahat bubut jenis HSS.
1) Pahat Bubut Rata
Untuk proses pembubutan rata pada benda kerja dari bahan/ material baja yang lunak (mild steel), pahat bubut rata memilki sudut potong dan sudut-sudut kebebasan sebagai berikut: sudut potong total 80º, sudut potong sisi samping (side cutting adge angle) 12º ÷ 15º, sudut bebas tatal (side rake angle) 12º ÷ 20º, sudut bebas muka (front clearance angle) 8º ÷ 10º dan sudut bebas samping (side clearance angle)10º ÷ 13º. Geometris pahat bubut rata kanan dapat dilihat pada gambar dan pahat bubut rata kiri dapat dilihat pada gambar berikut:
Untuk proses pembubutan muka/ facing pada benda kerja dari bahan/ material baja yang lunak (mild steel), pahat bubut muka memilki sudut potong dan sudut sudut kebebasan sebagai berikut: sudut potong 55º, sudut potong sisi samping (side cutting adge angle) 12º ÷ 15º, sudut bebas tatal (side rake angle) 12º ÷ 20º, sudut bebas muka (front clearance angle) 8º ÷ 10º dan sudut bebas samping (side clearance angle) 10º ÷ 13º. Geometris pahat bubut muka/ facing dapat dilihat pada gambar berikut:
Pembuatan ulir segitiga yang sering dilakukan pada mesin bubut yang pada umumnya adalah jenis ulir metris (M) dan withwort (W). Jenis ulir metris memiliki sudut puncak ulir sebesar 60º dan ulir withwort 55º. Besarnya sudut pahat bubut ulir harus disesuaikan dengan jenis ulir yang akan dibuat dan sudut-sudut kebebasan potongnya harus dihitung sesuai dengan kisar atau gangnya. Seperti pada gambar berikut:
Seperti halnya pahat bubut ulir segitiga, besaran sudut-sudut kebebasan pahat bubut ulir segi empat tergantung dari kisar/ gang yang akan dibuat. Lebar pahat untuk ulir yang tidak terlalu presisi penambahannya sebesar 0,5 mm. Sedangkan untuk sudut-sudut kebebasan potongnya harus dihitung sesuai dengan kisar atau gangnya.
Untuk mendapatkan sudut bebas sisi samping pahat bubut ulir yang standar, sebelum melakukan penggerindaan atau pengasahan sudut-sudut kebebebasanya harus dihitung terlebih dahulu sesuai kisar/ gang ulir yang dibuat agar supaya mendapatkan sisi potong dan sudut kebebasan yang baik. Sebagai ilustrasi, sebuah ulir apabila dibentangkan dari titik awalnya, maka akan membentuk sebuah segitiga siku-siku. Pada saat penyayatan, sisi depan pahat ulir dibatasi oleh sisi uliran pada diameter terkecil/ minor diameter (d1) dan sisi belakangnya dibatasi oleh sisi uliran pada diameter terbesarnya/ mayor diameter (d). Dengan demikian, agar pahat ulir tidak terjepit pada saat digunakan perlu adanya penambahan sudut kebebasan pada saat penggerindaan yaitu masing masing sisi ditambah antara 1º ÷ 3º , sehingga didapat:
Ø Sudut bebas sisi depan:
Sudut kisar pada diameter terkecil (d1) + Kebebasan = α pada d1+ 1º
Ø Sudut bebas sisi belakang:
Sudut kisar pada diameter terbesar (d) + Kebebasan = α pada d – 1º
5) Pahat Bubut Potong
Untuk mendapatkan hasil pemotongan yang baik, pahat potong yang digunakan harus memiliki geometri sesuai ketentuan. Misalnya untuk menghindari terjepitnya pahat pada saat digunakan memotong benda kerja yang berdiameter besar sehingga memerlukan kedalaman pemotonngan yang relatif dalam, maka sebaiknya pengasahan pada sisi pahat potong dibuat mengecil ke belakang antara 1º s.d 2 º
1.4. Perubahan Geometri Sudut Pahat
Untuk mendapatkan hasil pembubutan yang baik, pemasangan pahat bubut selain harus kuat dan aman juga ketinggiannya harus setinggi pusat senter agar tidak terjadi perubahan geometri pada pahat bubut. Posisi ketinggian pahat bubut terhadap pusat senter benda kerja mempunyai pengaruh besar terhadap geometri sudut potong utamanya, misalkan posisi tepat pada pusat senter, di bawah pusat senter, atau di atas pusat senter.
Geometri awal yang kita buat akan terpenuhi apabila kita menempatkan pahat tepat pada pusat senter dari putaran benda kerja. Apabila kita salah menyenterkan pahat (di atas atau di bawah senter), maka akan terjadi perubahan pada geometri sudut bebas (α) dan sudut garuk (β) sedangkan sudut badji (γ) tidak terpengaruh sama sekali.
Perubahan ini dapat menyebabkan sudut tersebut menjadi lebih besar atau menjadi lebih kecil tergantung dari jenis pengerjaan (luar atau dalam) dan posisi pahat tersebut terhadap pusat senter. Perubahan yang terjadi pada sudut bebas dan sudut garuk/buang tatal akan saling berlawanan, apabila sudut gama (γ) membesar maka sudut alfa (α) akan mengecil dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh kelengkungan dari diameter benda kerja. Besarnya perubahan sudut gama (γ) dan alfa (α) tergantung dari penyimpangan terhadap pusat senter, dan diameter dari benda kerja. Perubahan ini jelas tidak kita harapkan karena akan mempengaruhi proses dan hasil.
Adapun kemungkinan perubahan yang terjadi adalah sebagai berikut:
1) Pembubutan Luar
Ketinggian pahat bubut diatas pusat senter benda kerja
Pada kondisi ini ada perubahan sudut yaitu:
- Sudut bebas (α), menjadi lebih kecil.
- Sudut garuk (β), menjadi lebih besar.
Ketinggian pahat bubut dibawah pusat senter benda kerja
Pada kondisi ini ada perubahan sudut yaitu:
- Sudut bebas (α), menjadi lebih kecil.
- Sudut garuk (β), menjadi lebih besar.
Ketinggian pahat diatas pusat senter benda kerja
Pada kondisi ini ada perubahan geometrisnya sebagai berikut:
- Sudut bebas (α), menjadi lebih besar.
- Sudut garuk (β), menjadi lebih kecil
Ketinggian pahat dibawah pusat senter benda kerja
Pada kondisi ini ada perubahan geometrisnya sebagai berikut:
- Sudut Bebas (α), menjadi lebih kecil.
- Sudut Garuk (β), menjadi lebih besar.
1.5. Kerusakan Pada Pahat Bubut
Pahat bubut dikatakan rusak atau tidak dapat difungsikan sebagai mana mestinya, apabila telah terjadi perubahan pada geometri sudut potongnya terutama pada sudut kebebasan potong (α), sudut potong/ baji (β) dan sudut buang tatal (g) atau perubahan bentuk yang akan mengganggu proses pengerjaan. Ketika pahat tersebut sudah mengalami perubahan geometri sudut potong, maka proses pengerjaan menjadi tidak maksimal, seperti: kualitas permukaan kasar, beban motor penggerak dan pahat menjadi lebih berat, akan terjadi panas yang berlebihan akibat gesekan antara pahat dan benda kerja, proses pembubutan menjadi lebih lama, dan bisa mengakibatkan kerusakan yang lebih fatal terhadap benda kerja atau mesin. Ada bebeberapa kerusakan yang terjadi pada pahat bubut, yang secara visual dapat terlihat diantaranya:
1) Radius Pada Ujung
Pembentukan radius pada ujung pahat, merupakan kerusakan yang wajar terjadi disebabkan oleh frekuensi pemakaian yang sudah melebihi ambang tool life pahat tersebut. Tool life pahat tidak selalu sama tergantung dari proses pengerjaan yang menyangkut penggunaan feed, cutting speed, dan material benda kerja. Oleh karena itu di butuhkan pengasahan pahat yang kontinyu, agar proses produksi dapat berjalan lancar.
Keausan pada bidang bebas muka, dapat disebabkan oleh pemakaian feed yang terlalu besar, atau sudut bebasnya terlalu kecil , sehingga terjadi pergesekan antara pahat dan benda kerja. Hal ini dapat dihindari dengan memperbesar sudut bebas atau memperkecil feed. Andaikan dalam kondisi ini pahat masih terus dipakai maka yang akan terjadi adalah penggesekan penyayatan dan berakibat seperti di atas.
Keausan pada bidang potong, disebabkan panas yang berlebihan (over heat). Panas yang timbul dari hasil penyayatan dibawa oleh chips dan disalurkan ke pahat melalui bidang garuk tersebut. Hal ini bisa disebabkan oleh pemakaian cutting speed yang terlalu tinggi, dan juga sistim pendinginan yang kurang baik, sehingga panas yang muncul berlebihan dan tidak dapat dihantarkan atau dinetralisir dengan sempurna.
Keausan ini akan menyebabkan berubahnya nilai sudut potong, tingkat kesesuaian antara geometri sudut dan material akan berubah pula pada akhirnya akan mempengaruhi kualitas dari benda kerja. Hal ini dapat dicegah dengan penggunaan cutting speed yang sesuai dan pendinginan yang baik.
Built up cutting edge adalah lelehan material benda kerja yang menempel pada ujung pahat, lelehan ini menjadi dingin dan mengeras sehingga berfungsi sebagai mata potong yang baru. Akibat yang ditimbulkan adalah perubahan sisi potong utama yang berarti juga perubahan geometri sudut potongnya ukuran awal pahat dan center dari pahat akan berubah. Hal ini biasanya terjadi pada material yang lunak seperti mild steel atau Aluminium. Masalah ini bisa dihindari dengan memperbesar sudut buang tatal supaya alirannya chipnya lancar atau mengurangi cutting speednya. Bisa juga dengan menggunakan pendingin khusus untuk mencegah chip melekat pada pahat dan permukaan benda kerja bisa lebih halus misalnya untuk pengerjaan aluminium menggunakan pendingin minyak tanah.
Keretakan pada tip carbide, lebih disebabkan karena panas berlebihan (over heat) dengan pendinginan yang tidak kontinyu atau mendadak. Tip carbide tidak mampu menahan perubahan suhu yang besar dan mendadak. Perubahan itu memacu proses pemuaian dan penyusutan dalam range yang besar dan dalam waktu yang singkat. Untuk menghindarinya cukup dengan pemberian pendingin yang tepat dan teratur. Hal ini bisa juga disebabkan kerena bagian bawah tip carbide tidak menumpu dengan sempurna akibat dari proses permesinan sebelumnya atau proses brassing yang kurang sempurna.
Kelemahan yang paling utama dari pahat carbide adalah ketidak mampuan untuk menahan beban kejut (impact load). Jika pahat carbide menerima beban kejut diluar kemampuannya maka akan pecah. Hal lain juga bisa disebabkan beban berlebih karena kedalaman pemakanan, feed, atau cutting speed yang berlebihan. Selain tidak mampu menerima beban kejut tip carbide juga tidak mampu menahan beban tarik, jadi bisa juga pecahnya tip ini karena terjepit atau tertarik oleh material benda kerja.
Lepasnya tip carbide ini lebih disebabkan karena sistim pengikat antara tip hasil brassing dan holdernya kurang baik, atau bisa juga disebabkan oleh beban lebih (over load) yang menyebabkan lepasnya sistim pengikat yang ada.
2. Bor Senter (Centre drill)
Bor senter adalah salah satu alat potong pada mesin bubut yang berfungsi untuk membuat lubang senter pada ujung permukaan benda kerja. Jenis bor senter ada tiga yaitu: bor senter standar (standar centre driil), bor senter dua mata sayat (safety type centre drill) dan bor senter mata sayat radius (radius form centre drill).
3. Mata Bor (Twist Drill)
Mata bor adalah salah satu alat potong pada mesin bubut yang berfungsi untuk membuat lubang pada benda pejal. Dalam membuat diameter lubang bor dapat disesuaikan dengan kebutuhan, yaitu tergantung dari diameter mata bor yang digunakan.
4. Kontersing (Countersink)
Kontersing (Countersink) adalah salahsatu alat potong pada mesin bubut yang berfungsi untuk membuat champer pada ujung lubang agar tidak tajam atau untuk membuayt champer pada ujung lubang untuk membenamkan kepala baut berbentuk tirus. Apabila dilihat dari tangkainya, kontersing dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu kontersing tangkai lurus dan kontersing tangkai tirus. Apabila dilihat dari jumlah mata sayatnya, kontersing dapat dibagi menjadi enam jenis yaitu: kontersing mata sayat satu, kontersing mata sayat dua, kontersing mata sayat tiga, kontersing mata sayat empat, kontersing mata sayat lima, dan kontersing mata sayat enam.
5. Konterbor (Counterbor)
Konterbor (counterbor) adalah salah satu alat potong pada mesin bubut yang berfungsi untuk membuat lubang bertingkat. Hasil lubang bertingkat berfungsi sebagai dudukan kepala baut L. Jenis alat ini apabila dilihat dari tangkainya terbagi menjadi dua yaitu konterbor tangkai lurus. Apabila dilihat dari sisi ujung mata sayatnya, alat ini juga terbagi menjadi dua yaitu, konterbor dengan pengarah dan konterbor tanpa pengarah.
6. Rimer Mesin (Reamer Machine)
Rimer mesin adalah salah satu alat potong pada mesin bubut yang berfungsi untuk memperhalus dan memperbesar lubang dengan toleransi dan suaian khusus sesuai tuntutan pekerjaan, yang prosesnya benda kerja sebelumnya dibuat lubang terlebih dahulu. Pembuatan lubang sebelum dirimer, untuk diameter sampai dengan 10 mm dianjurkan diameternya dibuat lebih kecil dari diameter nominal rimer yaitu antara 0,15 ÷ 0,25 mm dan untuk lubang diameter 10 mm keatas, dianjurkan diameternya dibuat lebih kecil dari diameter nominal rimer yaitu antara 0,25 ÷ 0,60 mm.
7. Kartel (Knurling)
Kartel (knurling) adalah suatu alat pada mesin bubut yang berfungsi untuk membuat alur-alur melingkar lurus atau silang pada bidang permukaan benda kerja bagian luar atau dalam. Tujuan pengkartelan bagian luar adalah agar permukaan bidanng tidak licin pada saat dipegang, contohnya terdapat pada batang penarik, tangkai palu besi dan pemutar yang dipegang dengan tangan. Untuk pengkartelan bagian dalam tujuannya adalah untuk keperluan khusus, misalnya memperkecil lubang bearing yang sudah longgar. Bentuk/ profil hasil pengkartelan ada tiga jenis yaitu: belah ketupat/ intan, menyudut/ silang dan lurus.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar