A. Proses Pemesinan
a. Proses Bubut
Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut. Prinsip dasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata:
• Dengan benda kerja yang berputar
• Dengan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point cutting tool)
• Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja (lihat Gambar a no 1 ).
Proses bubut permukaan (surface turning, Gambar a no. 2) adalah proses bubut yang identik dengan proses bubut rata, tetapi arah gerakan pemakanan tegak lurus terhadap sumbu benda kerja. Proses bubut tirus (taper turning, Gambar a no. 3) sebenarnya identik dengan proses bubut rata di atas, hanya jalannya pahat membentuk sudut tertentu terhadap sumbu benda kerja. Demikian juga proses bubut kontur, dilakukan dengan cara memvariasi kedalaman potong, sehingga menghasilkan bentuk yang diinginkan.
Walaupun proses bubut secara khusus menggunakan pahat bermata potong tunggal, tetapi proses bubut bermata potong jamak tetap termasuk proses bubut juga, karena pada dasarnya setiap pahat bekerja sendiri-sendiri. Selain itu proses pengaturan (setting) pahatnya tetap dilakukan satu persatu. Gambar skematis mesin bubut dan bagianbagiannya dijelaskan pada Gambar b
Gambar a (1) Proses bubut rata, (2) bubut permukaan, dan (3) bubut tirus
Gambar b. Gambar skematis mesin bubut dan nama bagian-bagiannya
a. Parameter yang Dapat Diatur pada Mesin Bubut
Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindle (speed), 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 di atas adalah bagian yang bisa diatur oleh operator langsung pada mesin bubut.
Kecepatan putar, n (speed), selalu dihubungkan dengan sumbu utama (spindel) dan benda kerja. Kecepatan putar dinotasikan sebagai putaran per menit (rotations perminute, 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 c). Secara sederhana kecepatan potong dapat digambarkan sebagai keliling benda kerja dikalikan dengan kecepatan putar atau:
v =  d n /1.000 . . . (1.1)
Di mana:
v = kecepatan potong (m/menit)
d = diameter benda kerja (mm)
n = putaran benda kerja (putaran/menit)
Gambar 2.3 Panjang permukaan benda kerja yang dilalui pahat setiap putaran
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 ditentukan berdasarkan bahan benda kerja dan pahat.
Harga kecepatan potong sudah tertentu, misalnya untuk benda kerja mild steel dengan pahat dari HSS, kecepatan potongnya antara 20 sampai 30 m/menit. Gerak makan, f (feed), adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali (Gambar d ), sehingga satuan f adalah mm/putaran. Gerak makan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin, material benda kerja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan permukaan yang diinginkan. Gerak makan biasanya ditentukan dalam hubungannya dengan kedalaman potong (a). Gerak makan tersebut berharga sekitar 1/3 sampai 1/20 (a), atau sesuai dengan kehalusan permukaan yang dikehendaki.
Gambar c. Gerak makan (f) dan kedalaman potong (a)
Kedalaman potong a (depth of cut), adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong (lihat Gambar d). Ketika pahat memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang d.a, karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari benda kerja yang berputar.
Beberapa proses pemesinan selain proses bubut pada Gambar e, pada mesin bubut dapat juga dilakukan proses pemesinan yang lain, yaitu bubut dalam (internal turning), proses pembuatan lubang dengan mata bor (drilling), proses memperbesar lubang (boring), pembuatan ulir (thread cutting), dan pembuatan alur (grooving/partingoff). Proses tersebut dilakukan di mesin bubut dengan bantuan/tambahan peralatan lain agar proses pemesinan bisa dilakukan (lihat Gambar f).
Gambar f. Proses pemesinan yang dapat dilakukan pada mesin bubut
(a) pembubutan pinggul (chamfering), (b) pembubutan alur (parting-off),
(c) pembubutan ulir (threading), (d) pembubutan lubang (boring),
(e) pembuatan lubang (drilling), dan (f) pembuatan kartel (knurling)
B.Perencanaan dan Perhitungan Proses Bubut
Elemen dasar proses bubut dapat dihitung/dianalisis menggunakan rumus-rumus dan Gambar g berikut.
Gambar g. Gambar skematis proses bubut
Keterangan:
Benda Kerja:
d0 = diameter mula (mm)
dm = diameter akhir (mm)
lt = panjang pemotongan (mm)
Pahat:
Xr = sudut potong utama/sudut masuk
mesin bubut:
a = kedalaman potong (mm)
f = gerak makan (mm/putaran)
n = putaran poros utama (putaran/menit)
1. Kecepatan potong :
………………………………………………….(1.2)
d = diameter rata-rata benda kerja ((d0 + dm)/2)(mm)
n = putaran poros utama (put/menit)
ð = 3,14
2. Kecepatan makan
………………………………………………….(1.3)
3. Waktu Pemotongan
4. Kecepatan penghasilan Gram
………………………………………………..(1.4)
di mana: A = a • f mm2
Perencanaan proses bubut tidak hanya menghitung elemen dasar proses bubut, tetapi juga meliputi penentuan/pemilihan material pahat berdasarkan material benda kerja, pemilihan mesin, penentuan cara pencekaman, penentuan langkah kerja/langkah penyayatan dari awal benda kerja sampai terbentuk benda kerja jadi, penentuan cara pengukuran dan alat ukur yang digunakan.
C.Mesin Bor (drilling machine)
Mesin bor (drilling machine) termasuk kelompok mesin perkakas yang gerak utamanya berputar. Pahat potong (mata bor) melakukan gerak putar dan melakukan pemotongan terhadap benda kerja. Benda kerja ditahan oleh penjepit atau ragum mesin.
Mesin bor yang digunakan penulis dalam pembuatan masing-masing komponen alat pembuka durian adalah mesin bor duduk. Mesin bor duduk tampak pada gambar h