Pahat Bubut HSS

PAHAT BUBUT HSS

A.    Pengertian geometris pahat HSS 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 bebes depan (front clearance angle).

Gambar 1. Geometris pahat bubut HSS

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 potongsisi 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 dapat dilihat pada (Gambar 2.) dan pahat bubut rata kiri dapat dilihat pada (Gambar 2.).

 

Gambar 2. a)Geometris pahat bubut rata kanan b)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.

                Gambar 3. Pahat bubut muka/ facing

Besaran sudut potong dan sudut-sudut kebebasan lainnya yang ditunjukkan pada gambar diatas adalah berdasar pada pengalaman empiris, selain itu berikut ditampilkan tabel petunjuk penggunaan  sudut potong dan sudut- sudut kebebasan lainnya berdasarkan jenis bahan/ material yang akan dikerjakan.

                    Tabel 1. Penggunaan sudut tatal dan sudut bebas pahat bubut

c) 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 60⁰ dan ulir withwort 55⁰. 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.

d) 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 (Gambar 2.73). 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.

                   Gambar 4. 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.

                  Gambar 5. Dimensi ulir segitiga

B.     Identifikasi perubahan geometeri pada pahat HSS bubut.

Untuk mendapatkan hasil pembubutan  yang baik,  pemasangan pahat bubut selain harus kuat dan aman juga ketinggiannya harus setinggi pusat senter agar tidak terjadi perubahan geometri pada pahat bubut. Posisi ketinggian pahat bubut terhadap pusat senter benda kerja mempunyai pengaruh besar terhadap geometri sudut potong utamanya, misalkan posisi tepat pada pusat senter, di bawah pusat senter, atau di atas pusat senter.

a) Pembubutan Luar

  Ketinggian pahat bubut diatas pusat senter benda kerja

Pada kondisi ini ada perubahan sudut yaitu:

›   Sudut bebas, menjadi lebih kecil.

›   Sudut garuk, menjadi lebih besar.

b) Pembubutan Dalam

  Ketinggian pahat diatas pusat senter benda kerja

Pada kondisi ini ada perubahan geometrisnya sebagai berikut:

›   Sudut bebas, menjadi lebih besar.

›   Sudut garuk, menjadi lebih kecil.

  Ketinggian pahat dibawah pusat senter benda kerja

Pada kondisi ini ada perubahan geometrisnya sebagai berikut:

›   Sudut Bebas, menjadi lebih kecil.

›   Sudut Garuk, menjadi lebih besar.

C.    Macam- macam kerusakan pada pahat HSS bubut

Pahat bubut dikatakan rusak atau tidak dapat difungsikan sebagai mana mestinya, apabila telah terjadi perubahan pada geometri sudut potongnya terutama pada sudut kebebasan potong (α), sudut potong/ baji (β) dan sudutbuang tatal (()) atau perubahan bentuk yang akan mengganggu proses pengerjaan. Ketika pahat tersebut sudah mengalami perubahan geometri sudut potong, maka proses pengerjaan menjadi tidak maksimal, seperti: kualitas permukaan kasar, beban motor penggerak dan pahat menjadi lebih berat, akan terjadi   panas yang berlebihan akibat gesekan antara pahat dan benda kerja, proses pembubutan menjadi lebih lama, dan bisa mengakibatkan kerusakan yang lebih fatal terhadap benda kerja atau mesin.

Ada bebeberapa kerusakan yang terjadi pada pahat bubut, yang secara visual dapat terlihat diantaranya:

a)  Radius Pada Ujung

Pembentukan radius pada ujung pahat, merupakan kerusakan yang  wajar  terjadi  disebabkan  oleh  frekuensi  pemakaian  yang  sudah melebihi ambang tool life pahat tersebut. Tool life  pahat tidak selalu sama tergantung dari proses   pengerjaan yang menyangkut penggunaan feed, cutting  speed,  dan  material  benda  kerja.

b)  Keausan Pada  Bidang  Bebas Muka

Keausan pada bidang bebas muka, dapat disebabkan oleh pemakaian feed yang terlalu besar, atau sudut bebasnya terlalu kecil , sehingga terjadi pergesekan antara pahat dan benda kerja. Hal ini dapat dihindari dengan   memperbesar sudut bebas atau memperkecil feed.

c)  Keausan Pada Bidang Potong

Keausan  pada  bidang  potong,  disebabkan  panas  yang berlebihan (over heat). Panas yang timbul dari hasil penyayatan dibawa oleh chips dan disalurkan ke pahat melalui bidang garuk tersebut. Hal ini bisa disebabkan  oleh  pemakaian  cutting  speed  yang  terlalu  tinggi,  dan  juga sistim  pendinginan  yang  kurang  baik,  sehingga  panas   yang  muncul berlebihan dan tidak dapat dihantarkan atau dinetralisir dengan sempurna. Keausan  ini  akan  menyebabkan  berubahnya  nilai  sudut  potong,  tingkat kesesuaian  antara  geometri  sudut  dan  material  akan  berubah  pula  pada akhirnya  akan  mempengaruhi  kualitas  dari  benda  kerja.  Hal  ini  dapat dicegah  dengan  penggunaan  cutting  speed  yang  sesuai  dan  pendinginan yang baik.

d)  Built Up Cutting Edges

Built up cutting edge adalah lelehan material benda kerja yang menempel pada ujung pahat, lelehan ini menjadi dingin dan mengeras sehingga   berfungsi   sebagai   mata   potong   yang   baru.   Akibat   yang ditimbulkan   adalah   perubahan   sisi   potong   utama   yang   berarti   juga perubahan geometri   sudut potongnya ukuran awal pahat dan center dari pahat  akan  berubah.  Hal  ini  biasanya  terjadi  pada  material  yang  lunak seperti mild steel atau Aluminium. Masalah ini bisa dihindari dengan memperbesar sudut buang tatal supaya alirannya chipnya lancar atau mengurangi cutting speednya. Bisa juga dengan menggunakan pendingin khusus untuk mencegah  chip melekat pada pahat dan permukaan benda kerja  bisa lebih halus misalnya untuk pengerjaan aluminium menggunakan pendingin minyak.

D.    Menentukan pahat HSS untuk proses pembubutan sesuai tuntutan pekerjaan

Macam/  jenis  pahat  bubut  dapat  dibedakan  menurut  beberapa  klasifikasi tertentu diantaranya:

a) Menurut Letak Penyayatan.

Menurut letak penyayatan, pahat bubut terdapat dua jenis yaitu, pahat bubut luar dan dalam.

1.         Pahat Bubut Luar

Pahat bubut luar digunakan untuk proses pembubutan benda kerja pada bidang bagian luar. Contoh penggunaan pahat bubut luar dapat dilihat pada.

                     Gambar 6. Contoh penggunaan pahat bubut luar

2.         Pahat Bubut Dalam

Pahat bubut dalam digunakan untuk   proses pembubutan benda kerja pada bidang bagian dalam.

                    Gambar 7. Contoh penggunaan pahat bubut dalam

b) Menurut Keperluan Pekerjaan

Menurut keperluan pekerjaan, pahat bubut terdapat dua jenis yaitu, pahat kasar (rouging) dan finising.

1.      Pahat Kasar (Roughing)

Selama diperlukan untuk proses pengerjaan kasar, pahat harus menyayat benda  kerja  dalam  waktu  yang  sesingkat  mungkin.  Maka  digunakan pahat kasar (roughing) yang konstruksinya dibuat kuat.

2.      Pahat Finishing

Apabila diinginkan hasil permukaan yang halus, sebaiknya digunakan pahat finishing. Ada dua jenis pahat finishing, yaitu pahat finishing titik dan pahat finishing datar. Pahat finishing titik mempunyai sisi potong bulat, sedang pahat finishing datar mempunyai sisi potong rata.

Catatan:  Setelah  digerinda,  sisi  potong  pahat  finishing  harus  poles (dihoning) dengan oil stone.

c) Menurut Letak Sisi Potongnya

Pahat bubut menurut letak sisi potongnya, terdapat dua jenis yaitu pahat bubut kanan dan kiri

  Pahat Kanan

Pahat kanan adalah pahat yang mempunyai mata potong yang sisi potongnya  menghadap  kekanan  apabila  pahat  mata  potongnya dihadapkan kearah kita. Penggunaannya untuk mengerjakan benda kerja dari arah kanan ke arah kiri, atau menuju kearah kepala tetap/ cekam.

  Pahat Kiri

Pahat  kiri  adalah  pahat  yang  mempunyai  mata  potong  yang  sisi potongnya menghadap kekiri apabila pahat mata potongnya dihadapkan kearah kita. Penggunaannya untuk untuk mengerjakan benda kerja dari arah kiri ke arah kanan, atau menuju kearah kepala lepas.

d) Menurut Fungsi

Menurut fungsinya, pahat bubut terdapat enam jenis yaitu, pahat bubut rata, sisi/ muka, potong, alur, champer dan ulir.

  Pahat Rata

Pahat bubut jenis ini digunakan untuk membubut permukaan rata pada bidang memanjang. Sistem kerjanya adalah dengan menggerakkan pahat dari ujung luar benda kerja kearah cekam atau sebaliknya tergantung pahat kanan atau kiri.

  Pahat Sisi/ Muka

Pahat bubut jenis ini yang digunakan untuk membubut pada permukaan benda kerja. Sistem kerjanya adalah dengan menggerakkan dari tengah benda   kerja   kearah   keluar   atau   sebaliknya   tergantung   dari   arah putarannya.

  Pahat Potong

Pahat jenis ini digunakan khusus untuk memotong suatu benda kerja hingga ukuran panjang tertentu.

  Pahat Alur

Pahat jenis ini digunakan untuk membentuk profil alur pada permukaan benda kerja. Bentuk tergantung dari pahat alur yang digunakan.

  Pahat Champer

Pahat jenis ini digunakan untuk menchamper pada ujung permukaan benda kerja. Besar sudut champer pada umumnya 45º

  Pahat Ulir

Pahat jenis ini digunakan untuk membuat ulir pada permukaan benda kerja, baik pembuatan ulir dalam maupun ulir luar.

Pertimbangan  dalam  memilih  pahat  bubut  yang  akan  digunakan  sebaiknya mempertimbangkan beberapa hal, diantaranya:

  Bahan/ material benda kerja

Kwalitas bahan pahat bubut harus memililki siafat keras, ulet, tahan gesek, tahan aus dan tahan beban kejut.

  Kecepatan potong (Cutting speed - Cs)

Makin   tinggi   kecepatan   potong   yang   ditetapkan,   alat   potong   harus mempunyai sifat tahan panas yang baik.

  Kualitas permukaan (Surface Quality)

Semakin  bagus  kualitas  permukaan  yang  dituntut,  alat  potong  harus mempunyai sifat tahan aus yang baik.

  Frekuensi penggunaan

Semakin  sering  digunakan,  alat  potong  harus  mempunyai  sifat  tahan terhadap keausan.

  Ekonomis

Pertimbangan  ekonomis,  harga  semakin  murah  tapi  kualitas  semaksimal mungkin.

V. KESIMPULAN

A. Geometris Pahat Bubut

1. Menurut Letak/Posisi Penyayatan: Pahat bubut luar dan Pahat bubut dalam

2. Menurut Keperluan Pekerjaan: Pahat kasar (roughing) dan Pahat Finishing

3. Menurut Letak Sisi Potongnya: Pahat kanan dan Pahat kiri

    4. Menurut Fungsi: Pahat rata, Pahat sisi/muka, Pahat  potong,  Pahat alur, Pahat champer, Pahat ulir

B. Perubahan Geometri Sudut Pahat

Apabila kita salah menyenterkan pahat (di atas atau di bawah pusat senter), maka akan terjadi perubahan pada geometri sudut bebas