DESKRIPSI Kurikulum 2013 dirancang untuk memperkuat kompetens siswa dari sisi pengetahuan, ketrampilan serta sikap secara utuh. Tuntutan proses pencapaiannya melalui pembelajaran pada sejumlah mata pelajaran yang dirangkai sebagai satukesatuan yang saling mendukung dalam mencapai kompetensi tersebut. Bahan ajar ini berjudul “Parameter Pemotongan Mesin Bubut” berisi empat bagian utama yaitu: pendahuluan, pembelajaran, evaluasi, dan penutup yang materinya membahas sejumlah kompetensi yang diperlukan untuk SMK Program Keahlian Teknik Mesin pada Paket Keahlian Teknik Pemesinan yang pada kelas XI. Materi dalam bahan ajar ini adalah parameter pemotongan pada mesin bubut. Materi yang akan dibahas dalam bahan ajar Ini masih bersifat dasar, sehingga masih ada bahasan materi lanjutan terkait teknik pemesinan bubut. BAHAN AJAR Parameter Pemotongan Mesin Bubut

TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari materi ini, melalui mengamati, menanya, mengumpulkan data, mengasosiasi dan mengkomunikasikan, peserta didik dapat : 1. Menetapkan kecepatan potong (Cutting speed – Cs) pada proses pembubutan 2. Menghitung putaran (Revolotion Permenit – Rpm) pada proses pembubutan 3. Menerapkan putaran (Revolotion Permenit – Rpm) pada proses pembubutan 4. Menghitung kecepatan pemakanan (feed) pada proses pembubutan Peta Konsep Teknik Pemesinan Bubut Pemesinan Bubut Definisi Mesin Bubut Macam-macam Mesin Bubut Bagian-bagian Utama Mesin Bubut Parameter Pemotongan Mesin Bubut Kecepatan Potong Kecepatan Putar Meisn Bubut Kecepatan Pemakanan Waktu Pemesinan Penggunaan Parameter Pemotongan Penentuan Parameter Pemotongan

1. Parameter-parameter pemotongan pekerjaan bubut Parameter pemotongan adalah informasi berupa data-data yang harus digunakan untuk proses pemesinan berupa dasar-dasar perhitungan, rumus dan tabel-tabel yang mendasari teknologi proses pemotongan atau penyayatan. Parameter pemotongan pada proses pemesinan bubut meliputi data-data: a. Kecepatan potong/Cutting Speed b. Kecepatan pemakanan/feeding c. Kecepatan putaran mesin bubut/Rpm a. Kecepatan Potong (V) Kecepatan potong adalah kemampuan alat potong untuk menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang per waktu (meter/menit atau feet/menit). Simbol kecepatan potong umumnya di tulis dengan huruf V atau CS (Cutting Speed). = . . Keterangan : = kecepatan potong ; m/menit = putaran spindle mesin ; rpm = diameter benda kerja ; mm = konstanta ; 3,14 atau ( 22 7 ) 1000 = konversi dari m ke mm Gambar Kecepatan potong proses pemesinan bubut

Kecepatan potong untuk berbagai jenis bahan teknik yang umum dikerjakan pada proses pemesinan, sudah teliti oleh para ahli dan sudah dipatenkan pada tabel kecepatan potong, sehingga dalam penggunaannya tinggal menyesuaikan antara jenis bahan yang akan dibubut dan jenis alat potong yang digunakan. Berikut tabel kecepatan potong untuk berbagai jenis bahan. Tabel Kecepatan potong bahan Bahan Pahat HSS Pahat Carbide m/menit ft/min m/menit ft/min Baja Lunak (Mild Steel) 18-21 60-70 30-250 100-800 Besi Tuang (Cast Iron) 14-17 45-55 45-150 150-500 Perunggu 21-24 70-80 90-200 300-700 Tembaga 45-90 150-300 150-450 500-1500 Kuningan 30-120 100-400 120-300 400-1000 Alumunium 90-150 300-500 90-180 - 600 b. Kecepatan Putar Mesin Bubut Kecepatan putaran spindle mesin bubut adalah kemampuan kecepatan putar spindle mesin bubut untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit (rpm). Rumus untuk mencari putaran spindle. = . . Keterangan : = kecepatan potong ; m/menit = putaran spindle mesin ; rpm = diameter benda kerja ; mm = konstanta ; 3,14 atau ( 22 7 ) 1000 = konversi dari m ke mm c. Kecepatan Pemakanan Gerak pemakanan pada proses pemesinan bubut ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa faktor diantaranya: kekerasan bahan,

kedalaman penyayatan, sudut-sudut sayat alat potong, bahan alat potong, ketajaman alat potong, tingkat kekasaran dan kesiapan mesin yang akan digunakan. Kesiapan mesin merupakan kemampuan mesin dalam melakukan pemakanan yang optimal. Besarnya kecepatan pemakanan untuk proses roughing/ pengasaran ditentukan lebih tinggi dan untuk proses finishing ditentukan lebih rendah agar hasil dan kualitas lebih baik. Gerakan pemakanan pada proses pemesinan bubut terdiri dari : o Gerak makan (F atau Vf), dalam mm/menit o Gerak makan per putaran (f), dalam mm/putaran Sehingga rumus untuk gerak makan pada proses bubut,yaitu = . Keterangan : = gerak makan; mm/menit = gerak makan; mm/putaran = putaran spindle; rpm 2. Penggunaan parameter pemotongan mesin bubut Parameter pemotongan pada mesin bubut merupakan perhitungan proses pembubutan yang mendasari dalam teknologi pemotongan. Parameter pemotongan meliputi: kecepatan potong/ cutting speed, putaran mesin/ revelution per minute, kecepatan pemakanan/ feed rate, dan kedalaman pemotongan. Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan kecepatan pemakanan pada proses pembubutan adalah bahan benda kerja, jenis alat potong , tingkat kekasaran pengerjaan, pendingin dan kemampuan mesin yang digunakan. Beberpa contoh perhitungan penggunaan parameter pemotongan dalam proses pembubutan. • Contoh 1: Menghitung putaran spindle mesin bubut Sebuah benda kerja dengan diameter (d) 35 mm akan dikerjakan dengan mesin bubut. Jika kecepatan potong (V) ditentukan sebesar 25 m/menit. Hitunglah besar putaran spindle mesin (n)! Jawab: d = 35 mm

V = 25 m/menit = . 1000 . = 251000 3,1435 = 227,48 rpm Jadi perhitungan besar putaran spindle mesin sebesar 227,48 rpm. Hasil perhitungan tersebut adalah sebagai acuan dalam menyetel putaran spindle mesin bubut. Pemilihan putaran spindle dipilih sesuai dengan harga yang ada dalam tabel mesin mendekati dari hasil perhitungan. Dalam penentuan harga putaran spindle juga dapat melalui tabel kecepatan putaran mesin. • Contoh 2: Menghitung kecepatan pemakanan Sebuah benda kerja akan dibubut dengan putaran mesin (n) 1200 rpm dan menggunakan pemakanan (f) 0,05 mm/putaran. Berapakah besar kecepatan pemakanan (F) dalam mm/menit? Jawab: n = 1200 rpm f = 0,05 mm/putaran = . = 0,05 1200 = 60 mm/menit Jadi besar kecepatan pemakanan adalah 60 mm per menit. 3. Penentuan parameter pemotongan mesin bubut Setelah dapat menghitung parameter pemotongan pada proses pemesinan bubut, langkah berikutnya adalah cara penentuan parameter pemotongan pada mesin bubut. a. Penentuan kecepatan potong Kecepatan potong adalah kemampuan alat potong untuk menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang per waktu (meter/menit atau feet/menit). Simbol kecepatan potong umumnya di tulis dengan huruf V atau CS (Cutting Speed). Penentuan kecepatan potong dipilih sesuai jenis bahan/material yang akan dibubut dan jenis alat potong yang akan digunakan. Kecepatan potong untuk berbagai jenis bahan dan pahat dapat dilihat dalam tabel 5.1. Hubungan nilai sudut potong, kecepatan potong,

gerak makan, kedalaman pemakanan dan pendingin juga dapat dilihat dalam tabel di bawah ini. Tabel Nilai sudut potong, kecepatan potong, gerak makan, kedalaman pemakanan dan pendingin Sumber : All about Machine Tools hal.35 Contoh : Jika akan membubut poros bahan Mild steel dengan menggunakan pahat carbide, penentuan kecepatan potong mengacu pada tabel diambil besar kecepatan potong antara 30 m/menit sampai dengan 250 m/menit. b. Penentuan putaran spindle mesin Hasil perhitungan dengan menggunakan rumus putaran mesin adalah sebagai acuan dalam menyetel putaran spindle mesin bubut. Dalam penentuan harga putaran spindle selain dengan perhitungan rumus juga dapat melalui tabel 5.3 diagram kecepatan putaran mesin. Tabel Diagram kecepatan putaran mesin

Sumber : Fitting and Machining Vol. 1 hal. 129 Pemilihan putaran spindle dipilih sesuai dengan harga yang ada dalam tabel mesin mendekati dari hasil perhitungan. Setiap mesin bubut memiliki karakteristik dan kemampuan yang berbeda-beda. Secara umum tabel kecepatan putaran spindle mesin dibuat dengan aturan standar mulai dari harga paling kecil hingga besar dengan dua kelompok pilihan kecepatan tingggi (High) dan rendah ( Low). Misalnya untuk mesin bubut tertentu mulai 83, 155, 275, 550, 1020 dan 1800 rpm. Berikut ini contoh beberapa tabel kecepatan putaran mesin untuk mesin bubut standar. Tabel Putaran spindle mesin bubut SPINDLE SPEED I II III A 270 1400 800 B 70 360 220 C 200 1000 600

Tabel Putaran spindle mesin bubut EMCO 1 55 200 300 1100 2 110 410 600 2200 Contoh : Sebuah poros baja lunak dengan diameter 30 mm akan dikerjakan pemesinan bubut dengan pahat HSS, ditentukan kecepatan potong yang dipilih 20 m/menit. Hitunglah putaran mesin secara teoritis dan tentukan pemilihan putaran spindle mesin dari tabel 5.4 dan tabel 5.5! Jawab : d = 30 mm V = 20 m/menit = .1000 . = 201000 3,1430 = 212,12 rpm Jadi perhitungan besar putaran spindle mesin sebesar 212,12 rpm. Dengan melihat tabel 5.4 dapat kita ambil pendekatan putaran spindle mesin dari hasil perhitungan, yaitu 200 rpm sebagai puatarn efektif terletak pada posisi I-C. Sedangkan jika menggunakan tabel 5.5 pemilihan putaran mesin efektif dipilih yang paling mendekati yaitu 200 rpm pada posisi -1. Contoh untuk type mesin bubut lainnya. Tabel Putaran spindle mesin bubut r/min 1 2 3 4 H 1255 2000 755 460 L 190 300 125 70 Tabel Putaran spindle mesin bubut EMCO r/min R1 RII RIII RIV S1 SII SIII SIV 1 30 50 90 155 260 440 740 1230 2 65 110 190 320 540 900 1500 2500

c. Penentuan kecepatan pemakanan Gerak pemakanan pada proses pemesinan bubut ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa faktor diantaranya: • kekerasan bahan/material • kedalaman penyayatan/ depth cuts • sudut-sudut sayat alat potong • bahan alat potong/ tool material • ketajaman alat potong • tingkat kekasaran/ proses roughing dan finishing • kesiapan/kemampuan mesin Kesiapan mesin merupakan kemampuan mesin dalam melakukan pemakanan yang optimal. Besarnya kecepatan pemakanan untuk proses roughing/ pengasaran ditentukan lebih tinggi dan untuk proses finishing ditentukan lebih rendah agar hasil dan kualitas lebih baik. Pemilihan kecepatan pemakanan yang tepat akan memberikan efektifitas waktu pengerjaan yang lebih cepat. Gerakan pemakanan pada proses pemesinan bubut terdiri dari : • Gerak makan (F), dalam mm/menit • Gerak makan per putaran (f), dalam mm/putaran Untuk menentukan harga kecepatan pemakanan dapat mengacu pada tabel yang sudah distandarkan dari hasil penelitian oleh para ahli. Berikut tabel kecepatan pemakanan untuk material dan jenis pengerjaan pada proses bubut.

Tabel kecepataan pemakanan KECEPATAN PEMAKANAN (f) (yang disarankan untuk Pahat HSS) MATERIAL PEKERJAA N KASAR/ ROUGHING PEKERJAAN PENYELESAIAN /FINISHING mm/put Inch/put mm/put Inch/put Baja Mesin 0,25-0,50 0,010-0,020 0,070-0,25 0,003-0,0010 Baja Perkakas 0,25-0,50 0,010-0,020 0,070-0,25 0,003-0,0010 Besi tuang 0,40-0,65 0,015-0,025 0,013-0,30 0,005-0,0012 Perunggu 0,40-0,65 0,015-0,025 0,070-0,25 0,003-0,0010 Alumunium 0,40-0,75 0,015-0,030 0,013-0,25 0,005-0,0010 Sumber : Machine Tool Operations hal.184 Penentuan nilai kecepatan pemakanan pada tabel yang sudah tertempel di mesin bubut, pada umumnya tertera dalam satuan mm/putaran. Eretan akan bergerak secara otomatis sesuai dengan pengaturan kecepatan pemakanan yang dipilih. Misalnya dipilih nilai kecepatan pemakanan 0,25 mm/putaran, artinya bahwa eretan bergeser/ pahat akan menyayat benda kerja sepanjang 0,25 mm tiap satu kali putaran. Berikut contoh tabel pengaturan kecepatan pemakanan pada mesin bubut standar. Tabel feeding mesin bubut Emco mm/put A B C D A B C D E 0,045 0,090 0,180 0,360 0,023 0,046 0,092 0,185 E F 0,056 0,112 0,225 0,450 0,029 0,058 0,116 0,232 F G 0,070 0,140 0,281 0,562 0,036 0,072 0,145 0,290 G H 0,084 0,168 0,337 0,675 0,043 0,087 0,174 0,348 H K 0,098 0,196 0,393 0,787 0,050 0,101 0,203 0,406 K H 0,067 0,135 0,270 0,540 0,034 0,096 0,139 0,278 H K 0,078 0,157 0,315 0,630 0,040 0,081 0,162 0,324 K

Contoh penggunaan tabel kecepatan pemakanan: Sebuah bahan poros berdiameter 24 mm akan dibubut dengan kecepatan potong ditentukan 40m/menit dan kecepatan pemakanan ditentukan untuk pembubutan memanjang proses finishing 0,05 mm/putaran. Tentukan putaran spindle pada mesin dan pengaturan kecepatan pemakanannya jika menggunakan tabel 5.7 dan 5.9 ! Jawab : d = 24 mm V = 40 m/menit = .1000 . = 401000 3,1424 = 530,3 rpm Jadi perhitungan besar putaran spindle mesin sebesar 530,3 rpm. Dengan melihat tabel dapat kita ambil pendekatan putaran spindle mesin dari hasil perhitungan, yaitu 540 rpm terletak pada posisi SI-2 Sedangkan untuk kecepatan pemakanan 0,05 mm/putaran dengan menggunakan tabel 5.9 pemilihan kecepatan pemakanan dipilih pada posisi A-F sebesar 0,056 mm/putaran dengan susunan roda gigi 40-127-80.

RANGKUMAN Parameter Pemotongan Pekerjaan Bubut Parameter pemotongan adalah informasi berupa data-data yang harus digunakan untuk proses pemesinan berupa dasar-dasar perhitungan, rumus dan tabel-tabel yang mendasari teknologi proses pemotongan atau penyayatan. Parameter pemotongan pada proses pemesinan bubut meliputi data-data: 1. Kecepatan potong/Cutting Speed Kemampuan alat potong untuk menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang per waktu (meter/menit atau feet/menit). Simbol kecepatan potong umumnya di tulis dengan huruf V atau CS (Cutting Speed). = . . 2. Kecepatan pemakanan/feeding Gerak pemakanan pada proses pemesinan bubut ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa faktor diantaranya: kekerasan bahan, kedalaman penyayatan, sudut-sudut sayat alat potong, bahan alat potong, ketajaman alat potong, tingkat kekasaran dan kesiapan mesin yang akan digunakan. Gerakan pemakanan pada proses pemesinan bubut terdiri dari : • Gerak makan (F atau Vf), dalam mm/menit • Gerak makan per putaran (f), dalam mm/putaran Sehingga rumus untuk gerak makan pada proses bubut,yaitu = .

3. Kecepatan putaran mesin bubut/Rpm Kecepatan putaran spindle mesin bubut adalah kemampuan kecepatan putar spindle mesin bubut untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit (rpm). Rumus untuk mencari putaran spindle. = . . EVALUASI 1. Kemampuan alat potong untuk menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan m/menit adalah .... A. parameter pemotongan B. kecepatan potong C. kecepatan pemakanan D. putaran spindle mesin E. waktu pemotongan 2. Kemampuan kecepatan putar spindle mesin bubut untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit adalah .... A. kecepatan potong B. waktu pemotongan C. putaran spindle mesin D. kecepatan pemakanan E. parameter pemotongan 3. Untuk menentukan kecepatan putaran spindle mesin, faktor-faktor yang mempengaruhi adalah .... A. jenis mesin dan jenis alat potong B. jenis mesin dan diameter benda kerja C. jenis mesin dan jenis bahan benda kerja D. jenis bahan alat potong dan bahan benda kerja E. jenis bahan benda kerja/pahat dan diameter benda kerja/alat potong

4. Panjangnya tatal yang tersayat dalam mm tiap menit adalah .... A. putaran mesin B. kecepatan potong C. waktu pemakanan D. parameter pemotongan E. kecepatan pemakanan 5. Rumus untuk menghitung putaran mesin adalah .... 6. Gerak makan mm per putaran dikalikan dengan kecepatan putaran spindle mesin adalah .... A. Kecepatan pemakanan dalam mm/menit B. Kecepatan pemakanan dalam m/menit C. Kecepatan pemakanan dalam mm/putaran D. Kecepatan pemakanan dalam putaran/menit E. Kecapatan pemakanan dalam menit/putaran 7. Sebuah baja lunak dengan diameter (d) 18 mm akan dikerjakan dengan mesin bubut. Jika kecepatan potong (V) ditentukan sebesar 30 m/menit, besar putaran spindle mesin (n) adalah .... A. 190,9 putaran per menit B. 265,2 putaran per menit C. 530,3 putaran per menit D. 795,5 putaran per menit E. 1060,6 putaran per menit

8. Untuk membubut poros dengan pemakanan (f ) 0,2 mm/putaran dan putaran mesin yang digunakan (n) 500 rpm. Besar kecepatan pemakanan adalah .... A. 50 mm/detik B. 50 mm/menit C. 100 mm/detik D. 100 mm/menit E. 100 mm/putaran 9. Dilakukan pengeboran bahan baja lunak menggunakan bor diameter 10 mm dan kecepatan potong ditentukan 20 m/menit. Besar putaran mesin adalah .... A. 159,09 putaran per menit B. 318,18 putaran per menit C. 636,36 putaran per menit D. 954,54 putaran per menit E. 1272,72 putaran per menit 10. Sebuah benda kerja akan dibor senter dengan center drill ∅5 mm, jika kecepatan potong ditentukan 40 m/menit. Putaran spindel mesin adalah .... A. 250,7 putaran per menit B. 318,1 putaran per menit C. 636,4 putaran per menit D. 1272,7 putaran per menit E. 2545,5 putaran per menit

C Counter bore : alat potong yang berfungsi untuk membuat lubang bertingkat pada proses pemesinan bubut Cutting speed : kecepatan penyayatan D Dept cuts : kedalaman penyayatan Depth : kedalaman F Facing : langkah kerja dengan pemakanan sedikit untuk meratakan permukaan Feeding : kecepatan pemakanan Finishing : pekerjaan penyelesaian P Pahat : alat potong yang digunakan dalam proses pembubutan Pitch : kisar ulir R Roughing : pekerjaan pengasaran RPM : rotation per minute S Spindle speed : kecepatan putaran spindle Spindle : sumbu utama T Tool : alat potong

DAFTAR PUSTAKA Hawin Mustofa., Hendra Triatmojo. (2019). Teknik Pemesinan Bubut untuk SMK/MAK Kelas XII. PT Gramedia Widiasarana Indonesia: Jakarta. Abdul Kohar, Togik Hidayat, Galih Muji Tri Sutrisno. (2021). Analisis Pengaruh Kecepatan Spindel Kedalaman Pemotongan Dan Kecepatan Potong Terhadap Kekasaran Permukaan Pada Proses Down Milling Baja St 42. Universitas Nahdlatul Ulama Sunan Giri. Bojonegoro https://journal.unugiri.ac.id/index.php/spindel/article/view/493/297