Bagian Mesin Bubut

Mesin bubut merupakan salah satu perkakas utama dalam industri manufaktur dan permesinan. Dengan kemampuan memotong, membentuk, dan menghasilkan komponen presisi, mesin ini menjadi jantung proses fabrikasi di berbagai sektor, mulai dari otomotif hingga dirgantara.

Artikel ini menyajikan penjelasan mendalam secara naratif, menekankan kata kunci utama “mesin bubut” serta semantic keywords seperti lathe, CNC, komponen mesin, proses pemotongan, sehingga memaksimalkan optimasi SEO dan memberikan nilai jurnalistik yang tinggi.

Apa Itu Mesin Bubut?

“Mesin bubut adalah suatu mesin perkakas yang membuang bahan – bahan yang tidak diinginkan atau tidak dibutuhkan dari suatu benda kerja yang berputar dan dicengkram di chuck atau pencengkram, kemudian akan disayat dengan mata pisau atau tool yang diseting sesuai dengan pengerjaan …”

Definisi di atas menegaskan bahwa mesin bubut beroperasi dengan cara memutar benda kerja pada spindle atau chuck, kemudian mata pisau (pahat) memotong material sesuai depth of cut dan feed rate yang telah ditentukan. Proses ini menghasilkan bentuk geometris yang presisi, mulai dari silinder sederhana hingga profil kompleks.

Cara Kerja Mesin Bubut

1. Pemasangan Benda Kerja Operator menempatkan benda kerja pada spindle atau chuck, memastikan penjepitan yang stabil sehingga rotasi tidak bergetar.
2. Pemasangan Alat Pemotong (Pahat) Pahat dipasang pada tool holder dengan variasi bentuk dan ukuran sesuai jenis pemotongan – turning, facing, atau drilling.
3. Penentuan Kecepatan Putaran Kecepatan spindle dipilih berdasarkan material benda kerja (misalnya baja, aluminium) dan jenis pahat, untuk menghindari keausan berlebihan.
4. Pengaturan Alat Pemotong Operator menetapkan posisi nol serta depth of cut dan feed rate yang optimal, sering disebut titik nol pemakanan.
5. Pemotongan Benda Kerja Pahat bergerak menyusuri arah longitudinal atau melintang, menghilangkan material dan membentuk profil yang diinginkan.
6. Pengawasan dan Pengendalian Proses Selama operasi, monitoring kualitas dan kondisi mesin dilakukan secara real‑time, memungkinkan penyesuaian bila diperlukan.
7. Penggantian Benda Kerja Setelah proses selesai, benda kerja dilepas dan diganti dengan unit berikutnya.

 

 

Jenis‑Jenis Mesin Bubut: Dari Manual ke CNC

Setiap tipe memiliki keunggulan dan aplikasi khusus, memungkinkan flexibilitas dalam lini produksi.

Komponen Utama dan Fungsinya

Berikut ini adalah komponen komponen dari pada mesin bubut:

• Kepala Tetap (Head Stock) – Menyediakan poros spindle untuk menjepit dan memutar benda kerja.
• Kepala Lepas (Tail Stock) – Menyokong benda kerja panjang dan berfungsi sebagai alat bor bila diperlukan.
• Eretan Memanjang – Menggerakkan pahat sejajar sumbu kerja (gerakan maju‑mundur).
• Eretan Melintang – Menggerakkan pahat melintang sumbu kerja, menghasilkan profil melengkung.
• Eretan Atas (Kombinasi) – Mengatur gerakan sudut sesuai kebutuhan pemotongan.
• Rumah Pahat – Tempat menahan pahat, tersedia standar atau yang dapat disetel.
• Rangka Utama (Bed) – Struktur stabil yang menahan semua komponen, biasanya terbuat dari besi cor atau baja.
• Chuck – Alat penjepit benda kerja yang berputar bersama spindle.
• Lead Screw – Mengontrol pergerakan akurat pahat, baik manual maupun otomatis pada CNC.
• Cooling System – Menjaga suhu pahat dan benda kerja agar tidak overheat, menghindari deformasi.

 

Komponen‑komponen ini bekerja sinergis untuk menghasilkan presisi yang diperlukan dalam pembuatan komponen mesin seperti poros, baut, bantalan, gigi, dan alat presisi lainnya.

 

1. Perhitungan Kecepatan Potong & Putaran Spindle

Untuk menambah kedalaman teknis pada artikel mesin bubut, kami sertakan rumus perhitungan kecepatan potong & putaran spindle, parameter feeds‑and‑speeds (chip load, feed per rev, depth of cut), kode‑kode G‑code khusus lathe (G96/G97, G00‑G03, M‑codes), pilihan material alat potong, kontrol getaran & chatter, pengaturan pendinginan, serta workflow pemrograman CNC lathe.

Penjelasan terperinci berikut ini menguraikan masing‑masing komponen secara sistematis dan dilengkapi tautan referensi terpercaya.

1.1 Rumus Dasar

• Kecepatan permukaan (Vc) [m/min] = π × D × N / 1000, di mana D = diameter bahan kerja (mm) dan N = putaran spindle (RPM).
• Putaran spindle (N) [RPM] = (Vc × 1000) / (π × D).

Contoh: Memotong baja = 150 m/min, diameter = 50 mm → N ≈ 955 RPM.

Rumus ini dijelaskan lebih lengkap pada sumber Calculating spindle speeds[mfn]https://gcodetutor.com/cnc-macro-programming/calculating-spindle-speeds.html[/mfn]

1.2 Tabel Kecepatan Potong Material Umum

1.3 Kontrol Spindle pada CNC Lathe (G‑code)

• G96 – Constant Surface Speed (kecepatan potong konstan, spindle otomatis menyesuaikan diameter).
• G97 – Constant RPM (spindle tetap pada nilai RPM yang ditetapkan).

Penjelasan G96/G97 tersedia di G96 and G97 spindle speed control[mfn]https://gcodetutor.com/cnc-machine-training/g96-g97-spindle-speed.html[/mfn]

 

2. Feeds & Speeds (Parameter Pemotongan)

2.1 Chip Load & Feed per Rev

• Feed per Revolution (FPR) [mm/rev] = Chip load × Number of teeth (z).
• Chip load biasanya 0,02 – 0,04 mm untuk karbida pada baja ringan, 0,04 – 0,08 mm untuk pahat HSS pada aluminium.

 

2.2 Depth of Cut (ap) & Width of Cut (ae)

• Ap (radial depth) ditentukan oleh lebar pahat atau diameter chuck.
• Ae (axial depth) ditentukan oleh panjang pahat yang menjorok ke benda kerja.

Rincian lengkap feed‑and‑speed dapat dilihat di Feeds and Speeds – The Ultimate Guide[mfn]https://www.cnccookbook.com/feeds-speeds/[/mfn]

2.3 Contoh Perhitungan (Baja 50 mm, Vc = 120 m/min, Chip load = 0,03 mm, z = 2)

1. Hitung N: N = (120 × 1000)/(π × 50) ≈ 764 RPM.
2. FPR = 0,03 mm × 2 = 0,06 mm/rev.
3. Feed rate (mm/min) = N × FPR ≈ 764 × 0,06 ≈ 46 mm/min.

 

3. Dasar‑dasar G‑code untuk Mesin Bubut

Penjelasan lengkap tiap‑tiap G‑code dapat dibaca pada G‑code Explained[mfn]https://howtomechatronics.com/tutorials/g-code-explained-list-of-most-important-g-code-commands/[/mfn]

 

4. Pemilihan Alat Potong & Material

Pemilihan pahat memengaruhi chip formation, temperatur, serta umur pahat.

5. Kontrol Getaran & Chatter

• Frekuensi alami spindle biasanya 150‑250 Hz; hindari speed‑range yang menghasilkan resonansi.
• Rumus kritis chatter (Taylor’s tool life equation): VT^n = C, di mana V = cutting speed, T = tool life, n ≈ 0,2‑0,3, C = konstanta material‑tool.
• Gunakan rigid tool holders, over‑hang minimum, serta pembatas kecepatan pada diameter kecil untuk menurunkan risiko chatter.

 

6. Sistem Pendinginan (Coolant)

Pemilihan coolant mempengaruhi chip evacuation, permukaan akhir, serta umur alat potong.

7. Workflow Pemrograman CNC Lathe

1. Define geometry – Buat model 2‑D atau gunakan tabel dimensi.
2. Select tooling – Tentukan material pahat, diameter, dan holder.
3. Calculate feeds & speeds – Gunakan rumus Vc & feed per rev.
4. Write program – Mulai dengan O1000 (nomor program), set unit (G20 atau G21), pilih mode spindle (G96/G97), dan masukkan urutan operasi (facing, turning, threading).
5. Simulasi – Jalankan simulasi di software (Fusion 360, Mastercam) untuk memeriksa kolisi.
6. Post‑process & transfer – Export ke file .nc dan upload ke kontroler CNC.
7. Trial run – Lakukan dry‑run tanpa material, periksa gerakan.
8. Production run – Jalankan dengan material, monitor spindle load, vibration, dan coolant flow.

 

8. Keamanan & Praktik Terbaik

• Gunakan pelindung mata dan sarung tangan tahan potong.
• Pastikan chuck terpasang rapat; periksa runout sebelum start.
• Aktifkan emergency stop dan sensor spindle overload.
• Periksa kebersihan coolant; filter harus bersih untuk menghindari partikel abrasif.
• Lakukan inspeksi rutin pada bearing spindle, lead screw, dan sistem pengereman.

 

Aplikasi Mesin Bubut di Berbagai Industri

Mesin bubut bisa dikatakan adalah jantungnya permesinan, mengapa seperti itu karena mesin ini memiliki fungsi yang sangat vital dalam pengerjaannya hampir setiap proses pada fabrikasi melalui mesin bubut.

• Industri Manufaktur – Produksi komponen struktural (poros, shaft) dengan toleransi mikrometer.
• Otomotif – Pembuatan baut, crankshaft, gear, serta komponen interior.
• Dirgantara – Fabrikasi komponen aluminium ringan yang menuntut ketelitian tinggi.
• Peralatan Rumah Tangga – Membuat komponen kecil seperti baut kecil dan penutup plastik.
• Industri Presisi – Pembuatan alat kedokteran (stent, implant) yang memerlukan toleransi ketat.

Dengan perkembangan CNC, mesin bubut kini mampu menghasilkan produk dengan toleransi sangat ketat, menjadikannya teknologi kunci dalam smart manufacturing dan Industry 4.0.

Mesin bubut tetap menjadi pilar dalam dunia permesinan modern. Dari model manual klasik hingga CNC otomatis, fungsinya meliputi pemotongan, pembentukan, dan pengerjaan presisi yang mendukung hampir setiap sektor industri.

Memahami komponen, cara kerja, serta aplikasinya bukan hanya penting bagi operator tetapi juga bagi pemilik pabrik, insinyur, dan peneliti yang ingin memanfaatkan teknologi ini untuk meningkatkan produktivitas dan kualitas produk.