Dokumen tersebut membahas tentang mesin bubut dan parameter yang dapat diatur pada mesin bubut seperti kecepatan putar spindel, gerak makan, dan kedalaman potong. Juga dibahas mengenai bagian-bagian utama mesin bubut, perlengkapan seperti cekam, pahat bubut, dan operasi dasar pembubutan.

1. 5
Daya dari motor penggerak ditranmisikan ke poros utama dengan melalui sistem
transmisi sabuk. Jenis pekerjaan yang dapat dikerjakan pada mesin bubut antara lain:
 Membubut bulat lurus rata / bertingkat
 Membubut bulat tirus
 Membubut bentuk alur
 Membubut bentuk ulir
 Membubut Form
 Membubut bor
 Membubut pemakanan dalam
Ukuran dari mesin bubut ada beberapa macam yaitu diantaranya dengan pengukuran panjang
dan tinggi dari mesin tersebut. Panjajng dari mesin bubut diukur dari jarak antara dua center
yaitu center kepala lepas dan center kepala tetap (chuck).
2.2 Penggolongan MesinBubut
A. Pembubut Kecepatan
1. Pengerjaan kayu
2. Pemusingan logam
3. Pemolesan

2. 6
B. Pembubut Mesin
1. Penggerak puli kerucut bertingkat
2. Penggerak roda gigi tangan
3. Penggerak kecepatan
C. Pembubut Bangku
D. Pembubut Ruang Perkakas
E. Pembuat Kegunaan Khusus
F. Pembubut Turet
1. Horizontal
a. Jenis ram
b. Jenis sadel
2. Vertikal
a. Statiun tunggal
b. Statiun banyak
3. Otomatis
G. Pembubut Otomatis

3. 7
H. Mesin Ulir Otomatis
1. Spindel Tunggal
2. Spindel Banyak
I. Fris Pengebor Vertikal
Secara lebih lengkap tentang mesin bubut dan gambar lihat Lampiran II.
2.3 Bagian-bagian Utama Pada MesinBubut
 Kepala tetap (Head stock)
 Kepala lepas (Tail stock)
 Support (Carriage)
 Eretan memanjang (Longitudinal)
 Eretan melintang (Cross slide)
 Eretan atas (Compound rest)
 Alas (Bed) dan lain-lain
Gambar 2.2 Bagian utama mesin bubut (lathe machine)

4. 8
2.4 Perlengkapan Mesin Bubut
Cekam (chuck) : untuk menjepit benda kerja yang akan dibubut yang terlebih dahulu
benda kerja diikatkan pada chuck.
Bentuk chuck ada 2 macam yaitu:
- Cekam rahang tiga (three jaw chuck)
- Cekam rahang empat (independent chuck)
Cekam rahang (Gambar 2.3) dipergunakan untuk menjepit benda kerja dengan bentuk
bulat,benda segi beraturan yang habis di bagi tiga.
Gambar 2.3 Cekam rahang tiga
Cekam rahang empat (Gambar 2.4) digunakan untuk menjepit benda kerja berbentuk bulat,
segi empat, elips, maupun benda kerja dengan bentuk tidak beraturan.
Gambar 2.4 Cekam rahang empat

5. 9
2.5 Pahat Bubut
Berdasarkan bahan yang digunakan pahat bubut dapat dibedakan atas:
1. High Carbon Steel (HCS): Baja karbon tinggi yang tahan terhadap
suhu ± 450º C.
2. High Speed Steel (HSS) :Baja kecepatan tinggi yang tahan terhadap
suhu sampai 600º C.
3. Camented Carbida :Pahat ini sangat keras hampir mendekati
Kekerasan intan yang tahan sampai suhu
1000º C.
4. Pahat intan :Pahat intan mempunyai kekerasan yang
Cukup tinggi dan sangat tahan aus, digunakan untuk
pembubutan berupa tembaga.
Ditinjau dari segi bentuknya pahat bubut dapat dibedakan atas (Gambar 2.5):
1. Pahat rata
2. Pahat muka
3. Pahat potong
4. Pahat ulir
5. Pahat bentuk
6. Pahat dalam
Pahat bubut diatas pada prinsipnya satu sama lain tidak dapat dipergunakan untuk bermacam-
macam pengerjaan.
Ditinjau dari gerakan pemakaman pahat dapat dibedakan atas:

6. 10
1. Pahat sisi kanan
2. Pahat sisi kiri
Gambar 2.5 Tipe pahat bubut
2.6 Operasi Dasar Pembubutan
Berdasarkan perpindahan pahat potong dalam pemotongan positif sumbu Z dan X.
Pada operasi pembubutan panjang bagian luar menggunakan model yang telah dikembangkan
adalah:
1. Pembubutan sepanjang sumbu-z utama (Gambar 2.6)
2. Pembubutan crosswise sepanjang sumbu-x (Gambar 2.6)
3. Kombinasi dari kedua-dua operasi
Mengikuti pergerakan cepat pahat adalah dalam semua arah ketika dalam sisi
pemotongan adalah tidak dalam berhubungan dengan material pemotongan dan tidak akan
menyebabkan collision dari alat potong dengan benda kerja.

7. 11
Gambar 2.6 Dasar operasi pembubutan (Balic,2007)
2.7 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Bubut
Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindel
(spindel), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth of cut). Faktor yang lain seperti
bahan benda kerja dan jenis pahat sebenarnya juga memiliki pengaruh yang cukup besar,
tetapi tiga parameter diatas adalah bagian yang bisa diatur oleh operator lansung pada mesin
bubut. Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan
benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations per minute,
rpm). Akan tetapi yang diutamakan dalam proses bubut adalah kecepatan potong (cutting
speed atau v) atau kecepatan benda kerja dilalui oleh pahat/keliling benda kerja (lihat gambar
2.7). secara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kerja
dikalikan dengan kecepatan putar atau:
m/min
1000
DN
Vc


Di mana: v = kecepatan potong (m/menit)
d = diameter benda kerja (mm)
n = putaran benda kerja (putaran/menit)

8. 12
Gambar 2.7 Parameter pembubutan
Dengan demikian kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja. Selain
kecepatan potong ditentukan oleh diameter benda kerja faktor bahan benda kerja dan bahan
pahat sangat menentukan harga kecepatan potong. Pada dasarnya pada waktu proses bubut
kecepatan potong sudah tertentu, misalnya untuk benda kerja Mild Steel dengan pahat dari
HSS, kecepatan potongnya antara 20 samapi 30 m/menit (Widarto,2008).
Kecepatan potong (Cutting Speed): kecepatan potong biasanya dinyatakan dalam
istilah m/menit, yaitu kecepatan dimana pahat melintasi benda kerja untuk mendapatkan hasil
yang paling baik pada kecepatan yang sesuai. Kecepatan potong, dan 2) jenis alat potong
yang digunakan. Kecepatan potong harus disesuaikan dengan kecepatan putaran spindel
mesin bubut.
d
CS
N

1000

Dimana :
N = Kecepatan Spindel (rpm)
CS= Kecepatan potong dari suatu Metal (m/min)
d = Diameter dari benda kerja (Workpiece)

9. 13
Asutan (Feed) : Asutan (Feed) adalah pergerakan titik sayat alat potong per satu putaran
benda kerja. Dalam pembubutan feed dinyatakan dalam mm/putaran.
Kedalaman Pemotongan (Depth Of Cut) : Kedalaman pemotongan adalah dalamnya masuk
alat potong menuju sumbu – sumbu benda. Dalam proses pembubutan depth of cut dapat
diukur dengan menggunakan persamaan:
Kedalaman pemotongan diukur tegak lurus terhadap sumbu benda kerja.
Waktu pemesinan (Machining Time) : Waktu pemesinan adalah banyaknya waktu nyata
yang dibutuhkan untuk mengerjakan (membentuk atau memotong) suatu benda kerja. Waktu
pemesinan dihitung dengan menggunakan persamaan:
Dimana: L = Panjang total yang akan dibubut
i = jumlah pemotongan
n = rpm
s = Total Feed (mm/put)
TCT
T
T
TTT
L
c
ci 
Dimana Ti = idle waktu per benda, min
Tc = waktu pemakaman aktual per benda
TL = umur pahat (Tool life)
TCT = rata-rata waktu penggantian pahat per benda

10. 14
Gambar 2.8 Estimasi waktu pemesinan dalam pembubutan
n
N
L
T
s
c
c 
(Version 2 ME,IIT Kharagpur)
m/min
1000
DN
Vc


D = diameter of the job before cut
D
V
N c

1000

Passes,nρ is mathematically determined from
t
DD
n
2
21 

  
tSV
DDDL
T
c
c
c
0
21
2000



tSV
DL
T
c
c
c
01000

 for single pas turning
Dimana Lc = panjang pemotongan aktual (actual lengtg of cut)
= L+A+O

11. 15
A,O= pendekatan (approach) dan over run as shown
N = kecepatan spindel,rpm
So= feed (tool), mm / rev
nρ = number of passes required
2.8 Sudut Kemiringan pahat
Sudut kemiringan pada pahat bubut kikir menunjukan proses penyataan pada benda
kerja yang secara lansung dapat kita rasakan pengaruh penyataan tersebut. Proses penyataan
yang terjadi ini ternyata salah satunya disebabkan oleh adanya sudut kemiringan dari sisi
sayat mata kikir tersebut sebagai alur untuk membuang tatal (chips) keluar dari bidang
pemotongan. Gambar 2.9 memperlihatkan ilustrasi dari mata kikir yang menunjukkan bahwa
setiap sudut kemiringan dari mata kikir tersebut lansung pada pemotongan.
Walaupun dalam pekerjaan mengikir terjadi variasi sudut yang disebabkan oleh
gerakan manual kadang meningkat atau menurun tergantung gerakan kikir, namun sudut ini
memberikan sisi buang untuk mengeluarkan tatal (chips) walaupun hal ini tidak nampak
hinnga pemotongan terlihat dibawah microscop. Prinsip yang sama ditetapkan pada cutting
tool yang memiliki satu mata potong, namun hasilnya ternyata berbeda dengan alat potong
yang memiliki mata potong lebih dari satu.
2.8.1Pengaruh sudut kemiringan sisi potong
Pada gambar 2.9 diperlihatkan bahwa faktor utama dalam feforma alat potong
terdapat pada sudut rake (sudut sayat) yang diukur mendatar dari sisi potong, kemiringan sisi
potong inilah yang menyebabkan tatal terangkat secara cepat dari permukaan yang
membentuk sudut normal mendekati pada sudut kemiringan.

12. 16
Gambar 2.9 Sudut penyayatan
2.8.2 Sisi sayat normal (normal rake)
Peningkatan sisi sayat dari keadaan normal akan menurunkan gaya pemotongan
sehingga diperlukan daya yang lebih besar, hal ini biasanya dilakukan pada proses finishing
akan tetapi tegangan pada alat potong akan berkurang karena diserap oleh sudut baji (wedge
angle) secara tegak dan cenderung mengurangi umur pahat. Gambar 2.10 memperlihatkan
pahat positif (Positive rake) dan berbeda sesuai dengan yang dipotong, walaupun ini hanya
pendekatan.

13. 17
Gambar 2.10 Pahat positif
Kemiringan pada pahat bubut pengendalian kemiringan pahat dilakukan untuk
mengendalikan aliran chips serta permukaan benda kerja hasil pembubutan, untuk itu maka
aperlu untuk melakukan identifikasi berikut: Perikasa kebenaran sisi potong, lihat 900 dari
sisi potong beberapa gerakan menyudut dari sumbu pahat apakah kemiringannya positif atau
negative (lihat gambar 2.10) gambar 2.9 kemiringan pahat bubut. Pahat terpasang pada tool
holder dengan kemiringan mendekati 150, sehingga dengan bentuk paahat yang diasah pada
zero inclination (pahat dengan kemiringan 0) dalam pemakaiannya menjadi “positive inchi-
nation” (pahat positif) serta berbagai dimensi dari pahat bubut dalam pemasangannya pada
mesin bubut, ketinggian pahat terhadap sumbu benda kerja.

14. 18
2.8.3 Pengaruh Cutting Speed (Kecepatan Pemotongan) Terhadap Umur
Pakai Alat Potong.
Kesesuaian dalam memilih kecepatan potong sangat menentukan efisiensi kerja dan
pemakaian alat potong, pada kecepatan potong yang lebih tinggi akan mereduksi ketahanan
dan umur pakai dari alat kecenderungan memperpanjang umur pakai dari alat potong
tersebut. Sebuah estimasi umur pakai pahat bubut HSS diperlihatkan pada gambat 2.11,
dimana pahat bubut tersebut digunakan selama 60 menit dalam pekerjaan biasa dan selama
240 menit digunakan untuk set-up tool dan persiapan lainya. Pada grafik memperlihatkan
curve umur pakai pahat bubut HSS dalam pemakain biasa dengan dasar umur pakai tersebut
selama 60 menit.
Gambar 2.11 Grafik umur pakai pahat bubut
Jika pemotongan pada tembaga 36 meter/menit (120 feet per minute), dept of cut 5
mm (3/16”) jarak pemakanan 0.4 mm (0.015”) per putaran. Catatan penurunan umur pakai
sebanding dengan peningkatan kecepatan pemotongan.
Dengan demikian pemilihan kecepatan potong yang tepat sesuai dengan diameter benda kerja
yang dikerjakan.
Pemilihan dan penentuan kecepatan potong dan berbagai faktor yang mempengaruhui
kecepatan potong dan berbagai faktor yang mempengaruhi kecepatan potong (Cutting Speed)
kecepatan potong (Cutting Speed) telah direkomendasikan sesuai dengan jenis bahan sebagai
faktor utama dan penentu besaran dari benda yang akan dikerjakan.

15. 19
Tabel 2.1 berikut menunjukkan faktor dasar dalam menentukan kecepatan potong tersebutm
dimana ditentukan berdasarkan umur pemakaian dari pahat bubut HSS dalam waktu kurang
lebih selama 60 menit tanpa pendingin pada jarak pemotongan sedang (medium feed rate).
Tabel 2.1 Rekomendasi kecepatan potong untuk bahan-bahan teknik secara umum
Jenis Bahan CS (m/min) Cs (ft/min)
Steel (Tought) 15-18 m/min (50-60 ft/min)
Mild Steel (MS) 30-38 m/min (90-125 ft/min)
Cast Iron (Medium) 18-24 m/min (60-80 ft/min)
Bronzes 24-45 m/min (80-150 ft/min)
Brass 45-60 m/min (150-200ft/min)
Alumunium 75-95 m/min (250-350ft/min)
Kecepatan potong dan putaran per menit (Cutting Speed dan Revolution per Minutes).
http://www.crayonpedia.org/mw/BAB_IX_PROSES_PERMESINAN_(MACHING_PROCE
SSES_HARDI
Pada tabel 2.2 dibawah ini ditunjukkan beberapa nilai utama dalam membubut pada saat
membubut kasar (roughing) dan membubut akhir halus (finishing) dengan pahat HSS dan
Carbide.

16. 20
Tabel 2.2 Beberapa nilai dalam membbubut
(Hongkong Polytechnic Universist,2002)
Clearence*
(deg)
Rake **
(deg)
Cutting Speeed
(m/min)
Feed
(mm/rev)
Deth of Cut
(mm)
Roughing
HSS 8-12 20-40 100-400 0.2-1 3-15
Carbide tip 7-10 10-30 200-1200 0.25-0.6 3-15
Finishing
HSS 7-10 30-50 200-900 0.03-0.3 0.3-2.5
Carbide tip 7-10 10-30 250-2400 0.05-.015 0.3-2.5
*Front and side ** Top and side
Ilustrasi berikut memperlihatkan sebuah perbandingan antara kecepatan potong dari
suatu bahan yang memiliki angka kecepatan potong (CS = 30 m/min.) terhadap jarak tempuh
dalam satu putaran dan perhitungan putaran spindle (r.p.m).Mesin bubut memiliki rentang
kecepatan putaran pad spindelnya yang ditentukan dalam revolution per minutes (r.p.m),
maka putaran spindle yang membawa benda kerja iini harus diperhitungkan secara benar
sebagai perhitungan tersebut pada gambar 2.12.

17. 21
Gambar 2.12 Rentang kecepatan putaran pada spindle
2.8.4 Perhitungan Nomogram
Untuk menentukan putaran spindle mesin bubut (benda kerja) dalam suatu proses
pembentukan dari bahan benda kerja, Nomogramatric dapat digunakan untuk mempercepat
memperoleh angka putaran mesin yang sesuai dengan jenis bahan yang akan dikerjakan.
Untuk pembacaan nomogram seperti pada gambar 2.13 dapat dilakukan sebagaimana contoh
berikut: (Lihat garis merah).
Contoh:
1. Operasi pekerjaan pemesinan yang akan dilakukan misalnya pengasaran (Rough).
2. Bahan alat potong, misalnya HSS (High Speed Steel).
3. Bahan (material) logam yang akan dikerjakan contoh, Mild Stell.
Untuk contoh pemotongan pada bahan ini memiliki kecepatan pemotongan (Cs) 30
m/min. Untuk ini lihat kolom kepala “meter per menit”.

18. 22
4. Hubungan antara diameter yang dibubut mengikuti garis vertical (terlihat
menunjukkan angka 50 mm) dengan garis yang bersinggungan dengan garis miring
(menunjukkan angka 30 m/min).
5. Dari garis pertemuan garis horizontal kekiri pada skala dapat dibaca putaran per
menit. Pada contoh ini terlihat putaran menunjukkan mendekati angka 190.
Gambar 2.13 Cutting speeds nomogrametric

19. 23
2.9 Formasi Chip
Gambar 2.14 Formasi Chip (George,2004)
Chip – chip pemotongan metal telah diklafirasikan pada tiga tipe dasar yaitu:
1. Discontinuous atau segmented
2. Continuous
3. Continuous dengan satu built-up edge

20. 24
Keseluruhan tiga tipe dari chip tersebut adalah ditunjukkan dalam gambar 2.15 (a), (b) dan
(c). Variasi tipe-tipe formasi chip ditunjukkan dalam gambar 2.15 (george,2004).
Gambar 2.15 Tipe-tipe formasi chip
Gambar 2.16 variasi tipe-tipe formasi chip
2.10 Umur Pahat dan Kecepatan Potong
Umur pahat tergantung pada kecepatan potong yang digunakan, material spesimen
dan pahat, fluida kerja, temperatur pemotongan, parameter kerja dan lain-lain. Sebagai
contoh hubungan antara mur pahat dan kecepatan potong dapat dilihat pada gambar 2.16 di
bawah ini (Astakhov dan Osman,1996).

21. 25
2.11 Tembaga dan paduannya
2.11.1 Tembaga
Tembaga dan paduannya merupakan salah satu logam yang paling banyak
dimanfaatkan oleh manusia selain karena kelimpahannya yang besar dialam juga disebabkan
sifat-sifat memiliki oleh tembaga. Tembaga mempunyai konditivitas termal dan elektrik yang
baik, relatif lunak,mudah di tempa, memberikan kilau yang indah bila digosok mempunyai
korosi yang lambat. Tembaga banyak digunakan untuk komponen elektrik, produk elektrik,
peralatan tumah tangga, bodi automobil, bodi pesawat. Sedangkan laju korosi tembaga yang
rendah banyak dimanfaatkan untuk melapisi logan yang lain yang mempunyai laju korosi
yang tinggi misalnya baja. pelapisan baja dapat mengontrol atmosfir dari korosi baja,
meningkatkan konditifitas elektrik dan termal baja.
Tembaga :
warna : merah
berat jenis : 8,65 (baja 7,8)
titik lebur : 1083oC (baja 1535oC)
daya hantar listrik dan panas baik,
keuletan tinggi,
ketahanan terhadap korosi.
2.11.2 Kuningan (Brass)
Komponen utama kuningan adalah tembaga. Jumlah kandungan tembaga bervariasi
antara 55% sampai dengan 95% menurut beratnya tergantung pada jenis kuningan dan tujuan
penggunaan kuningan. Kuningan yang mengandung persentase tinggi tembaga terbuat dari
tembaga yang dimurnikan dengan cara elektrik. Yang setidaknya menghasilkan kuningan
murni 99,3% agar jumlah bahan lainnya bisa di minimalkan.

22. 26
Kuningan yang mengandung persentase rendah tembaga juga dapat dibuat dari tembaga
yang dimurnikan dengan elektrik, namun lebih sering dibuat dari scrap tembaga. Ketika
proses daur ulang terjadi, persentase tembaga dan bahan lainnya harus diketahui sehingga
produsen dapat menyesuaikan jumlah bahan yang akan ditambahkan untuk mencapai
komposisi kuningan yang diinginkan.
• Larutan padat α dapat melarutkan Zn hampir 39 % pada suhu 450oC dan sedikit
menurun pada suhu yang lebih rendah;
• Larutan padat α dapat memiliki ketangguhan paling baik pada komposisi 70Cu-30Zn;
• Dengan kadar Zn yang lebih tinggi akan tampak adanya struktur baru yaitu b yang
mengalami ordering menjadi β’;
• Fase β’ ini lebih keras dan getas sehingga sulit dideformasi dingin (cold work).
2.11.3 Perunggu (Bronze)
• Pada mulanya yang dinamakan perunggu hanyalah paduan tembaga dengan timah
putih, tetapi sekarang pengertian bronze mencakup juga paduan tembaga dengan
unsur-unsur yang lain;
• Bronze pada dasarnya adalah paduan tembaga dengan unsur paduan utama : timah
putih (tin), aluminium, silikon, dan berilium (berilyllium);
• Biasanya juga mengandung sedikit fospor, timah hitam, seng, atau nikel;
• Bronze biasanya dianggap lebih tinggi kelasnya daripada brass, sehingga ada
beberapa kuningan yang baik diberi nama bronze.