Parameter Pemotongan Pada Mesin Bubut

Yang dimaksud dengan parameter pemotongan pada mesin bubut adalah, informasi berupa dasar-dasar perhitungan, rumus dan tabel-tabel yang medasari teknologi proses pemotongan/penyayatan pada mesin bubut diantaranya. Parameter pemotongan pada mesin bubut meliputi: kecepatan potong (Cutting speed - Cs), kecepatan putaran mesin (Revolotion Permenit - Rpm), kecepatan pemakanan   

(Feed – F) dan waktu proses pemesinannya.

a. Kecepatan potong (Cutting speed – Cs ) 

Yang dimaksud dengan kecepatan potong (Cs) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang/waktu  (meter/menit atau feet/menit). Pada gerak putar seperti mesin bubut, kecepatan potongnya (Cs) adalah: Keliling lingkaran benda kerja (π.d) dikalikan dengan putaran (n). atau: Cs = π.d.n Meter/menit.

Keterangan:

d : diameter benda kerja  (mm) 

n : putaran mesin/benda kerja (putaran/menit - Rpm)

π : nilai konstanta = 3,14

Kecepatan potong untuk berbagai macam bahan teknik yang umum dikerjakan pada proses pemesinan, sudah teliti/diselidiki para ahli dan sudah patenkan pada ditabelkan kecepatan potong. Sehingga dalam penggunaannya tinggal menyesuaikan antara jenis bahan yang akan dibubut dan jenis alat potong yang digunakan. Sedangkan untuk bahan-bahan khusus/spesial, tabel Cs-nya dikeluarkan oleh pabrik pembuat bahan tersebut. 

Pada tabel kecepatan potong (Cs) juga disertakan jenis bahan alat potongnya. Yang pada umumnya, bahan alat potong dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu HSS (High Speed Steel) dan karbida (carbide). Pada tabel tersebut menunjukkan bahwa dengan alat potong yang bahannya karbida, kecepatan potongnya lebih cepat jika dibandingkan dengan alat   potong HSS.

b. Kecepatan Putaran Mesin Bubut (Revolotion Per Menit - Rpm)  

Yang dimaksud kecepatan putaran mesin bubut adalah, kemampuan kecepatan putar mesin bubut untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit. Maka dari itu untuk mencari besarnya putaran mesin sangat dipengaruhi oleh seberapa besar kecepatan potong dan keliling benda kerjanya.

Mengingat nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerjanya. Dengan demikian rumus dasar untuk menghitung putaran mesin bubut adalah:

Karena satuan kecepatan potong (Cs) dalam meter/menit sedangkan satuan diameter benda kerja dalam milimeter, maka satuannya harus disamakan terlebih dahulu yaitu dengan mengalikan nilai kecepatan potongnya dengan angka 1000 mm. Maka rumus untuk putaran mesin menjadi: 

 Keterangan:

d : diameter benda kerja (mm)

Cs : kecepatan potong (meter/menit)

π : nilai konstanta = 3,14

 Contoh 1:

Sebuah baja lunak berdiameter  60 mm, akan dibubut dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa besar putaran mesinnya ?.

Jawaban: 

n = 132,696 Rpm

Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah sebesar 132,69 Rpm

Contoh 2:

Sebuah baja lunak berdiameter  2 inchi, akan dibubut dengan kecepatan potong (Cs) 20 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa besar putaran mesinnya ?.

Jawaban:

Satuan inchi bila dijadikan satuan mm harus dikalikan 25,4 mm. Dengan demikian diamter  2 inchi = 2x25,4=50,8 mm. Maka putaran mesinnya adalah: 

 Jadi putaran mesinnya adalah sebesar 125,382 Rpm.

Hasil perhitungan di atas pada dasarnya sebagai acuan dalam menyetel putaran mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada tabel yang ditempel di mesin tersebut. Artinya, putaran mesin aktualnya dipilih dalam tabel pada mesin yang nilainya paling dekat dengan hasil perhitungan di atas. 

c. Kecepatan Pemakanan (Feed - F) – mm/menit

Kecepatan pemakanan atau ingsutan ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa factor, diantaranya: kekerasan bahan, kedalaman penyayatan, sudut-sudut  sayat alat potong, bahan alat potong, ketajaman alat potong dan kesiapan mesin yang akan digunakan. Kesiapan mesin ini dapat diartikan, seberapa besar kemampuan mesin dalam mendukung tercapainya kecepatan pemakanan yang optimal. Disamping beberapa pertimbangan tersebut, kecepatan pemakanan pada umumnya untuk proses pengasaran ditentukan pada kecepatan pemakanan tinggi karena tidak memerlukan hasil pemukaan yang halus (waktu pembubutan lebih cepat), dan pada proses penyelesaiannya/finising digunakan kecepatan pemakanan rendah dengan tujuan mendapatkan kualitas permukaan hasil penyayatan yang lebih baik sehingga hasilnya halus (waktu pembubutan lebih cepat).

Besarnya kecepatan pemakanan (F) pada mesin bubut ditentukan oleh seberapa besar putaran mesinnya (n) dalam satuan putaran. Maka rumus untuk mencari besar  bergesernya pahat bubut  (f) dalam satuan mm/putaran dikalikan seberapa kecepatan pemakanan (F) adalah: F = f x n  (mm/menit)       

Keterangan:

f= besar pemakanan atau bergesernya pahat (mm/putaran)

n= putaran mesin (putaran/menit) 

Contoh  1:

Sebuah benda kerja akan dibubut dengan putaran mesinnya (n) 600 putaran/menit dan besar pemakanan (f) 0,2 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?.

Jawaban:

F = f x n

F =  0,2 x 500 = 120 mm/menit.

Pengertiannya adalah, pahat bergeser sejauh 120 mm, selama satu menit. 

Contoh  2:

Sebuah benda kerja berdiameter 40 mm, akan dibubut dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit dan besar pemakanan (f) 0,2 mm/putaran. Pertanyaannya dalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?

Jawaban: 

                                F = f x n

                                F =  0,2 x 199 = 39,8 mm/menit.

Pengertiannya adalah, pahat bergeser sejauh 39,8 mm, selama satu menit. 

Soal Latihan

1. Sebuah baja lunak berdiameter  35 mm, akan dibubut dengan kecepatan potong (Cs) 22 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa besar putaran mesinnya ?.

2. Sebuah benda kerja akan dibubut dengan putaran mesinnya (n) 700 putaran/menit  dan besar pemakanan (f) 0,25 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?.

Struktur Kontrol Perulangan

Dua struktur utama, percabangan dan perulangan merupakan struktur yang tidak terpisahkan dengan algoritma dan pemrograman. Struktur perulangan memungkinkan algoritma  untuk melakukan serangkaian perintah secara berulang-ulang. Dan untuk memenuhi syarat bahwa algoritma harus finite (terbatas) maka dalam perulangan pasti ada titik pemberhentian. Jika ternyata dalam sebuah kasus perulangan tidak mencapai titik berhenti maka dapat dikatakan algoritma tersebut salah.

Titik pemberhentian dapat diberikan dengan beberapa cara, sebagai berikut.

1. Pemberhentian dengan syarat

Pemberhentian dengan syarat artinya ada sebuah kondisi yang akan menyebabkan perulangan berhenti. Pemberian syarat ini juga dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

a. Syarat diberikan di awal, di mana selama persayaratan dipenuhi maka dilakukan serangkaian perintah

b. Syarat diberikan di akhir, di mana proses akan diulang-ulang sampai syarat dipenuhi.

Bedakan antara kedua kalimat pada a dan b. Ketika syarat diberikan di awal, maka selama persayaratan itu dipenuhi , maka perulangan dilakukan. Jika kondisi sudah tidak dipenuhi maka berhenti. Sedangakan pada kasus syarat di akhir, dikerjakan serangkaian langkah. Setiap selesai rangkaian langkah diperiksa apakah kondisi sudah dicapai, jika belum maka proses  diulangi lagi. 

2. Pemberhentian dengan pencacah

Pemberhentian dengan pencacah, artinya dari awal sudah ditentukan bahwa perulangan akan dilakukan berapa kali. Pencacah ini juga ada dua macam cara, yaitu: 

a. Pencacah naik

Pemberhentian dengan pencacah naik artinya untuk suatu pencacah, misalkan i dari 1 sampai 100 lakukan rangkaian langkah x.  Artinya langkah tersebut akan diulangi sebanyak seratus kali

b. Pencacah turun

Pemberhentian dengan pencacah turun , artinya sebaliknya untuk suatu pencacah i dari

100 sampai 1 lakukan rangkaian langkah x, artinya langkah x akan diulangi sebanyak

seratus kali.

Penggunaan beberapa macam pemberhentian di atas tergantung dari situasi dan kondisi, untuk lebih jelasnya akan dijelaskan pada tiap-tiap kegiatan Belajar.

Baik, pada Kegiatan Belajar pertama ini dimulai dengan struktur perulangan dengan sayarat di depan. 

Perhatikan kembali dua permasalahan di atas.

Kasus 1

Diketahui potongan algoritma berikut: 

Algoritma Perulangan1

Variabel i : integer 

1) i=1

2) WHILE (i<=10)

3)   WRITE “Hello”

4)   i=i+1 

5) END 

Jika ditelusuri maka, akan menghasilkan proses sebagai berkut.

Mula-mula nilai i =1. Selama i<=10 maka cetak kata kata “Hello” dan naikkan nilai i = i+1

Dengan demikian urutan perintah yang dilakukan adalah:

- Mulai i=1

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=1, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=2

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=2, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=3 

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=3, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=4

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=4, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=5

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=5, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=6

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=6, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=7

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=7, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=8

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=8, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=9

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=9, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=10

- Cek apakah i<=10? Iya karena i=10, berarti cetak “Hello”, tambahkan i = i+1=11

- Cek apakah i<=10? Tidak karena i=11, berarti STOP keluar dari perulangan, END.

- Jadi dengan dmeikian kata “Hello” dicetak 10 kali.

Kasus 2

Pada kasus 2, diminta membuat algoritma untuk menuliskan semua bilangan kelipatan 5 

yang kurang dari 100. 

5 10 15 20 25 ... 95

Strategi yang harus dijalankan adalah menentukan:

1) Tentukan iterator, yaitu variabel yang berperan sebagai penggerak perulangan

2) Tentukan sentinel, syarat perulangan yang dibutuhkan agar perulangan dapat berhenti.

Untuk memecahkan permasalahan tersebut, ada beberapa strategi yang bisa diterapkan.

Jika 5, 10, 15, adalah suku dari sebuah barisan, bagaimana cara mendapatkan setiap sukunya? Bisa dari rumus suku ke-n atau menghubungkan antara suku ke n dengan suku sebelumnya. Kita tahu bahwa barisan di atas dapat dituliskan ulang dalam bentuk 5x1, 5x2, 5x3,

dan seterusnya, maka dalam hal ini bilangan 1, 2, 3 sebagai iterator, selanjutnya dapat dituliskan 

langkah-langkahnya adalah sebagai berikut. 

 1) Nilai awal i =1 {i sebagai iterator}

2) Suku awal, a=5

3) Selama a< 100 maka lakukan langkah berikut     {syarat a <  100 disebut sentinel}

4)       Tuliskan a;

5)       i=i+1;

6)       a=5*i

7) Selesai

Dalam tiap perulangan iterator dan sentinel harus ada. Iterator akan menjamin perulangan dilakukan hingga mencapai kondisi (sentinel) dipenuhi sedangkan sentinel akan menjamin perulangan akan berhenti. 

Perhatikan potongan algoritma di atas, kita dapat menelusuri algoritma di atas sebagai  berikut.

Pertama nilai i=1 dan a=5 

Diperiksa apakah a < 100 ? Iya, maka perintah berikutnya dijalankan

 Tuliskan a                       {output: 5}

 i=i+1=2                          {nilai i menjadi 2} 

 a=5*i=5*2=10                {nilai a menjadi 10} 

Di akhir struktur maka, kembali ke atas untuk diperiksa persyaratan Apakah a < 100? Iya, maka perintah berikutnya dijalankan lagi

 Tuliskan a                       {output: 10}

 i=i+1=3                          {nilai i menjadi 3} 

 a=5*i=5*3=15               {nilai a menjadi 15} 

Di akhir struktur maka, kembali ke atas untuk diperiksa persyaratan Apakah a < 100? Iya, maka perintah berikutnya dijalankan lagi

 Tuliskan a                       {output: 15}

 i=i+1=4                          {nilai i menjadi 4} 

 a=5*i=5*4=20               {nilai a menjadi 20}

dan seterusnya sehingga ketika a=95, i=19

Apakah a < 100? Iya, maka perintah berikutnya dijalankan lagi

 Tuliskan a                       {output: 95}

 i=i+1=20                        {nilai i menjadi 20} 

 a=5*i=5*20=100           {nilai a menjadi 100} 

Apakah a < 100? Tidak, perulangan maka berhenti 

Jadi keluaran dari algoritma adalah  5 10 15 ... 95

Pahat Bubut Ulir

Pahat Bubut Ulir Segitiga

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.

Pahat Bubut Ulir Metris 

Pahat Bubut Ulir Withwort

Pahat Bubut Ulir Segi Empat

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. 

Pahat Bubut Ulir Segi Empat

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.

Ilustrasi Bentangan Ulir

Berdasarkan gambar tersebut diatas, sudut uliran atau kisarnya dapat dicari dengan rumus: 

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: 

› Sudut bebas sisi depan:

Sudut kisar pada diameter terkecil  (d1) + Kebebasan  = α pada d1+ 1º 

› Sudut bebas sisi belakang:

Sudut kisar pada diameter terbesar (d) + Kebebasan  = α pada d - 1º

Dimensi Ulir Segitiga

IF BERSARANG (NESTED IF)

If bersarang atau nested if adalah percabangan di dalam percabangan. Kita bisa memasukkan struktur if then di dalam struktur if then yang lain sehingga bisa membentuk sesuatu yang lebih kompleks, berbeda saat kita hanya menggunakan percabangan biasa. Bentuk umum dari if bersarang adalah sebagai berikut:

If (kondisi1) then

If (kondisi2) then

Pernyataan1;

Else 

                      Pernyataan2;

Else

                               Pernyataan3;

Diberikan masalah sebagai berikut :

Sebuah dealer memberikan daftar harga per merk berikut adalah daftar harga motor di dealer tersebut:

a. Honda

Supra x 125       : 15000000

Megapro            : 18000000

Tiger                  : 25000000

b. Yamaha

Jupiter                : 17000000

Mio                     : 13000000

Vixion                 : 22000000

c. Suzuki

Nex                      : 12000000

Satria FU             : 18000000

Smash                 : 13000000

Dari Ketentuan diatas akan dibuat algoritma untuk mengetahui harga motor yang di pilih pelanggan.

Perhatikan contoh di atas, kita bisa membagi permasalahan dulu berdasarkan pabrikan, yaitu Honda,Yamaha, dan Suzuki, selanjutnya tiap-tiap pabrikan dipecah lagi berdasarkan jenis motor. Misalkan Honda menjadi Supra, megapro, dan Tiger; Yamaha menjadi Jupiter, Mio dan Vixion. Dengan demikian kita dapat menuliskan struktur algoritma seperti berikut.

flowchart dari penyelesaian kasus diatas bisa digambarkan sebagai berikut:

Sudut 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).

Geometris pahat bubut HSS

 Geometris pahat bubut insert

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. 

a) 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 dan pahat bubut rata kiri dapat dilihat pada gambar.

 Geometris pahat bubut rata kanan

Geometris pahat bubut rata kiri

b) Pahat Bubut Muka/ Facing

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 potong55º, 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.

Pahat bubut muka/ facing

Macam-macam Pahat Bubut Sisipan (inserts Tips).

Sesuai perkembangan dan kebutuhan pekerjaan dilapangan, pahat bubut sisipan (inserts Tips) pengikatan dibrasing dan diklem/ dibaut.

a) 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 dapat dilihat pada gambar.

Macam-macam pahat bubut  sisipan (insert tips)  pengikatan dibrasing

Contoh macam-macam bentuk pahat  

Bubut sisipan yang sudah dibrasing pada tangkai/ bodinya

b) Pahat bubut sisipan (inserts tips) pengikatan diklem/ dibaut
Pahat bubut sisipan (inserts tips) pengikatan diklem/ dibaut, pengikatannya 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 dapat dilihat pada gambar dan terpasang pada pemegannya untuk pembubutan bidang dalam dapat dilihat
pada gambar berikutnya.

Pahat bubut sisipan (inserts tips) pengikatan diklem/ dibaut 

Pahat bubut sisipan pengikatan diklem/ dibaut 

terpasang pada pemegangnya untuk pembubutan bagian luar

Pahat bubut sisipan pengikatan diklem/ dibaut terpasang pada

pemegannya untuk pembubutan bagian dalam

Hari Pertunangan Bibin Tarbini dan Kartikasari

Bissmillah hirrahmaanirrohim.. alhamdulillahirobbil'alamin... kemarin hari Rabu tanggal 28 Juni 2017 menjadi salah satu hari terpenting bagi saya.. bagaimana tidak, di hari itu saya membawa serta kedua orang tua dan keluarga untuk mengutarakan keseriusan dan niat baik saya pada orang yang saya sayangi, yaitu Kartikasari.. Diawali dengan persiapan yang seadanya karena waktunya sangat mendesak, kemudian jam pemberangkatan yang molor hingga 1 jam, dan terjebak macet di perjalanan hingga harus ditempuh selama 6 jam.. Alhamdulillah sekitar jam 11.30 akhirnya kami serombongan tiba di rumah yang dituju di kampung Giriharja Kecamatan Malangbong dan disambut dengan sangat baik.. :) Setelah beristirahat sejenak, perwakilan dari keluarga saya mengutarakan maksud dan tujuan kami datang kesana.. kami datang ke sana untuk mengkhitbahkan Kartikasari untuk saya.. Dan puji syukur kepada Allah SWT, khitbah nya diterima... Dengan penuh rasa haru, ibunda saya memakaikan sebuah cincin di jari manis Kartika sebagai simbol pengikat.. Senang, bahagia, sedih dan terharu bercampur jadi satu melihat kedua wanita yang saya sayangi tersebut  berpelukan.. alhamdulillah kita sudah selangkah lebih dekat untuk meraih apa yang kita cita-citakan.. Selalu bersyukur, berdoa, dan memohon petunjuk kepada Allah SWT, karena cobaan di depan akan semakin berat.. Semoga kita selalu diberikan kelancaran, kemudahan, kesabaran dan ketawakalan untuk melewati semuanya, hingga nanti benar-benar SAH menjadi suami istri.. Amiin YRA..