Mesin Bubut CNC

Mesin Bubut CNC merupakan salah satu  dari dua jenis mesin CNC, disamping mesin frais CNC.

Mesin CNC (Computer Numerically Controlled) mulai dikembangkan pada tahun 1952 oleh seorang profesor dari Institut Teknologi Massachusetts yang bernama John Pearson atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat. Proyek mesin CNC tersebut semula dipergunakan untuk membuat benda kerja khusus yang rumit. Awalnya masih sedikit perusahaan yang berani berinvestasi untuk menggunakan teknologi ini karena mesin CNC membutuhkan biaya dan volume pengendali yang tinggi. Baru mulai tahun 1975 produksi mesin CNC berkembang cukup pesat setelah dipacu dengan mikroprosesor yang membuat volume unit pengendali menjadi lebih ringkas.
Bagaimana penjelasan sistem mesin CNC tersebut secara lebih rinci, silahkan cari tau di sini

Mesin Bubut CNC merupakan sistem otomatisasi mesin bubut yang dioperasikan oleh perintah yang diprogram melalui software secara abstrak dan disimpan di media penyimpanan atau storage. Beda dari mesin bubut biasa, mesin bubut CNC memilki perangkat tambahan motor yang akan menggerakan pengontrol mengikuti titik-titik yang dimasukkan ke dalam sistem oleh perekam kertas. Perpaduan antara servo motor dan mekanis yang digantikan dengan sistem analog dan kemudian sistem digital menciptakan mesin bubut modern berbasis CNC.

Bagian-bagian mesin bubut CNC

1. Program
2. Processor
3. Motor listrik servo untuk menggerakkan kontrol pahat
4. Motor listrik untuk menggerakan/memutar pahat
5. Pahat
6. Dudukan dan pemegang

Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC

1. Program CNC dibuat oleh programmer sesuai dengan produk yang akan dibuat dengan cara manual atau pengetikan langsung pada mesin CNC maupun dengan menggunakan komputer yang telah diinstall software pemrograman CNC.
2. Program CNC yang telah dibuat dikenal dengan nama G-Code, akan dikirim dan dieksekusi oleh prosesor pada mesin bubut CNC sehingga menghasilkan pengaturan motor servo pada mesin untuk menggerakan alat pahat melalui proses permesinan sampai menghasilkan benda kerja sesuai program.

Dengan mesin bubut CNC, ketelitian produk benda kerja dapat dijamin hingga 1/100mm lebih, juga dapat menghasilkan produk massal yang sama persis dengan waktu yang relatif singkat.

More about → Mesin Bubut CNC

Mesin Bubut Berat

Mesin Bubut Berat memiliki dua jenis

1. Mesin Bubut Beralas Panjang

Mesin bubut ini dinamakan beralas panjang karena panjang alasnya mencapai 5 sampai 7 meter dengan cekam yang berdiameter sampai 2 meter. Mesin bubut beralas panjang cocok digunakan pada industri besar yang membubut benda kerja berdimensi dan berdiameter besar, seperti roda-roda puli yang besar, poros baling-baling kapal, dan menyelesaikan hasil cetakan roda mesin pengeras jalan.

2. Mesin Bubut Lantai

Mesin bubut lantai mempunyai fungsi yang hampir sama dengan mesin bubut beralas panjang. Bedanya, mesin bubut lantai memiliki kapasitas yang lebih besar, sehingga pergerakan penjepit pahat, tail stock, dan untuk pengikatan benda harus dilakukan dengan cara hidrolik, pneumatik, atau elektrik. Pengikatan dan pelepasan benda kerja juga harus dibantu dengan alat angkat sehingga mesin bubut lantai ini hanya digunakan pada industri-industri berskala sangat besar.

More about → Mesin Bubut Berat

Jenis Mesin Bubut

Jenis mesin bubut berdasarkan pekerjaan

1. Mesin Bubut Ringan

Mesin bubut ringan digunakan untuk benda kerja yang berdimensi kecil, mesin ini mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan dan dapat diletakkan di atas meja. Mesin bubut ringan biasanya digunakan pada home idustry karena sederhana dan panjangnya tidak lebih dari 1200mm.

2. Mesin Bubut Sedang

Mesin bubut sedang biasanya digunakan pada industri-industri kecil atau bengkel perawatan dan pembuatan komponen. Mesin bubut sedang dapat membubut benda kerja sampai dengan diameter 200mm dan dengan panjangn 100mm.

3. Mesin Bubut Standar

Mesin bubut standar memiliki komponen seperti pada mesin bubut kecil dan mesin bubut sedang, namun dilengkapi dengan beberapa fasilitas tambahan, yaitu lampu kerja, kran pendingin, rem pengaman untuk keadaan darurat serta bak penampungan beram.

4. Mesin Bubut Berat

Mesin bubut berat memiliki ukuran yang sangat besar. Mesin ini sering digunakan pada industri-industri besar. Ada dua jenis mesin bubut berat, yaitu mesin bubut beralas panjang dan mesin bubut lantai. Untuk lebih jelas tentang kedua mesin tersebut klik di sini.

More about → Jenis Mesin Bubut

Fungsi Mesin Bubut

Mesin bubut memiliki fungsi utama yaitu memegang dan memutar benda kerja untuk melakukan operasi permesinan.

Kegunaan mesin bubut adalah untuk menghasilkan benda-benda putar, membuat ulir, pengelasan, pengeboran, meratakan permukaan benda putar, dan pembuatan tirus. Ada tiga cara dalam proses pembuatan tirus, yaitu:

1. Menggunakan eretan atas, dengan sudut yang besar, untuk tirus luar dan dalam tidak dapat dilakukan dengan otomatis. 

Rumus membuat tirus dengan eretan atas:

Tangen a = (D-d)/2p

di mana,

D = diameter besar

d = diameter kecil

p = panjang tirus

Setelah diketahui tangen a maka besarnya sudut juga akan diketahui.

2. Menggeser tail stock bagian atas secara melintang, dapat dilakukan secara otomatis untuk tirus luar dengan sudut kecil.

Rumus membuat tirus dengan tail stock:


X = P(D-d)/2p

di mana,
P = panjang seluruh kerjaan
p = panjang tirus
D = diameter besar
p = diameter kecil
X = penggeseran dari tail stock

3. Menggunakan tap per attachment dengan sudut kecil untuk tirus luar dan dalam, cara ini dapat dilakukan dengan otomatis.

Rumus untuk menghitung besarnya sudut sama seperti rumus untuk cara pertama.

More about → Fungsi Mesin Bubut

Gerak Translasi

Gerak translasi merupakan gerak utama dari prinsip kerja mesin bubut

Gerak rotasi adalah gerak perputaran benda terhadap sumbu atau porosnya. Hampir sama namun berbeda dengan gerak rotasi, gerak translasi dapat diartikan sebagai gerak pergeseran suatu benda dengan bentuk dan lintasan yang sama. 

setiap benda yang berputar pasti mengalami perpindahan sudut.

suatu besaran aksi yang dapat menyebabkan sebuah benda berputar disebut momen gaya sedangkan perputaran benda tersebut disebut torsi. Torsi dapat dihitung dengan hasil perkalian dari gaya (F) dengan lengan gaya (d).

Gerak sebuah benda juga dipengaruhi oleh momen inersia. Momen inersia dapat kita artikan sebagai kemampuan suatu benda dalam mempertahankan kecepatannya. Semakin besar momen inersia maka semakin kecil perpindahan sudut, maka dapat diartikan bahwa momen inersia berbanding terbalik dengan percepatan sudut. Jadi selain dipengaruhi oleh gaya, gerak sebuah benda juga dipengaruhi oleh massa.

Dalam gerak rotasi, gerak benda juga dipengaruhi oleh torsi. Torsi berbanding lurus dengan kecepatan benda berputar dan percepatan sudut benda berputar. Semakin besar torsi maka semakin cepat benda berputar, artinya semakin besar torsi semakin besar pula percepatan sudut.

More about → Gerak Translasi

Prinsip Kerja Mesin Bubut

Prinsip kerja mesin bubut bertumpu pada poros spindel

Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir melalui roda penghubung. Lalu dengan 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.

Selain fungsi utama mesin bubut, pekerjaan-pekerjaan yang umumnya dikerjakan oleh mesin bubut antara lain:

1. Membubut ulir luar

2. Membubut ulir dalam

3. Membubut tirus/miring (taping turning)

4. Membuat permukaan (facing)

5. Memotong/membuat alur (cut off)

6. Membubut bentuk (contour)

7. Membuat lubang (boring)
8. Mengebor (drilling)
9. Menchamfer
10. Mengkartel (knurling)

More about → Prinsip Kerja Mesin Bubut

Bagian Mesin Bubut

Sebuah mesin bubut pada umumnya terdiri dari empat bagian utama yaitu kepala tetap, kepala lepas, eretan, dan alas mesin. 

Keempat bagian utama mesin bubut tersebut akan dibahas dan dijelaskan lebih lanjut pada artikel ini.

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 pada Head 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.

Selain keempat bagian utama tersebut, Syamsudin menyebutkan bahwa pada mesin bubut terdapat juga bagian-bagian lainnya. Berikut ini adalah bagian-bagian lainnya pada mesin bubut:

1. Tuas pengendali kecepatan putaran.

2. Tuas pengatur tebal sayatan dan penguliran, berpasangan.

3. Tuas kecepatan poros kepala tetap.

4. Pen pengaman pada selongsong sambungan.

5. Roda tangan untuk gerakan arah memanjang.

6. Tuas untuk menjalankan gerakan otomatis arah memanjang dan melintang.

7. Sekrup pengunci luncuran.

8. Roda tangan penggerak luncuran melintang.

9. Tuas pengunci rumah pahat (tool-post).

10. Tuas pengunci kedudukan (support).

11. Tuas pengunci kepala lepas.

12. Roda tangan penggerak poros senter kepala lepas.

13. Tuas pengunci kedudukan senter kepala lepas.

14. Sekrup-sekrup pengunci kedudukan kepala lepas.

15. Penunjuk jarak gerakan support pada arah memanjang.

16. Saklar utama (tombol).

Bagian-bagian mesin bubut tersebut saling terintegrasi sehingga dapat memenuhi prinsip kerja mesin bubut.

More about → Bagian Mesin Bubut