perbaikan kesentrisan pencekam mesin bubut alpin - Digilib

PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
PERBAIKAN KESENTRISAN PENCEKAM MESIN BUBUT ALPIN
DI PTRKN-BA TAN
Edy Karyanta, Abdul Hafid, Dedy Haryanto
Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir-BATAN
ABSTRAK
PERBAIKAN KESENTRISAN PENCEKAM MESIN BUBUT ALPIN 01 PTRKNBA TAN. Telah dilakukan perbaikan kesentrisan pencekam pada mesin bubut Alpin di
PTRKN-BA TAN. Mesin bubut ini merupakan salah satu mesin perkakas di
laboratorium mekanik di Bidang Operasi Fasilitas. Mesin bubut tersebut digunakan
untuk membuat komponen-komponen
mekanik untuk kebutuhan penelitian dan
pengembangan. Kesentrisan pencekam sebesar 0,02 mm menyebabkan hasil kerja
bubut tidak silindris. Oleh karena itu perbaikan terhadap pencekam mesin bubut
dilakukan dengan membubutulang flens pencekam. Dari hasil perbaikan diperoleh
kesentrisan pencekam mesin bubut menjadi 0,005 mm. Dengan nilai ini kesentrisan
gerak pencekam telah masuk kategori dapat diterima.
Kata Kunc; : Mesin bubut, pencekam, perbaikan.
ABSTRACT
CHUCK CENTRICITY REPAIRING OF ALPIN LA THE IN PTRKN-BA TAN. The
chuck centricity of the Alpin lathe in PTRKN-BA TAN was repaired. The lathe machine
is one of the tool machines in mechanical laboratory at Operating Facility Division. The
machine is used to make mechanical components needed for research and
development activities. The result of lathe work is not cylindrical since the chuck
centricity is 0,02 mm. The chuck on the machine should then be repaired by
smoothing the cross section of the chuck flange. After repairing, the lathe chuck
centricity become 0,005 mm. This value is acceptable.
Keyword: Lathe, chuck, repairing.
PENDAHULUAN
Pusat
Teknologi
Reaktor
(PTRKN)
mempunyai
dan Keselamatan
beberapa
fasilitas Nuklir
untuk
melakukan penelitian dan pengembangan teknologi
reaktor dan keselamatan nuklir. Salah satu fasilitas
pendukung
yaitu bengkel
mekanik
yang di
dalamnya terdapat mesin bubut. Mesin bubut dapat
digunakan untuk membuat komponen mekanik
terutama komponen-komponen
yang berbentuk
silinder seperti poros, tlens dan ulir. Mesin bubut
harus dapat dioperasikan dengan baik agar didapat
hasil pembubutan yang sesuai dengan gambar
perencanaan.
Hal yang paling penting dalam
menilai hasil pembubutan adalah ketepatan ukuran,
karena ketepatan ukuran hasil pembubutan akan
mempengaruhi
unjuk kerja susunan komponen
mekanik apabila telah dirakit.
Terdapat ketidaktelitian hasil pembubutan
dengan mesin bubut Alpin di laboratorium mekanik
366
PTRKN-BA TAN, yaitu perbedaan ukuran diameter
pada hasil pembubutan memanjang atau biasa
disebutkerucut dan koaksialitas atau biasa disebut
kesentrisan sumbu yang dapat diketahui apabila
pencekaman benda kerja yang berupa silinder
dibalik maka pembubutan tidak akan mencapai
diameter yang sarna. Kedua hal tersebut dapat
ditunjukkan seperti pada gambar I.
Gambar I. Kerucut dan koaksialitas
Setelah
melalui
pengamatan
dan
pengukuran temyata kesentrisan pada pencekam
ISSN 1410 - 8178
Edy Karyanta, dkk.
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
yang membahas
TEORI
Oitentukan 18 kualitas toleransi yaitu IT 0 I, IT 0,
IT I sampai dengan IT 16. IT 5 sampai dengan IT
II dipakai dalam bidang pemesinan umum, untuk
mesin bubut umumnya diambil IT 7. Untuk
diameter silinder 30 mm sampai dengan 50 mm
toleransi standar IT 5 adalah 11 mikron dan untuk
IT 11 adalah 160 mikronP]
Kerja bubut merupakan
suatu proses
pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan
dengan cara memutar benda kerja kemudian
dikenakan pada pahat yang digerakkan secara
translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda
kerja. Gerakan putar dari benda ketja disebut gerak
potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat
disebut gerak umpan (feeding).
Poros spindel akan memutar benda kerja
melalui pencekam. Melalui roda gigi penghubung di
dalam kepala tetap, putaran akan disampaikan ke
roda gigi poros uHr. Oleh klem berulir, putaran
poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi
pad a eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada
benda kerja akan terjadi sayatan. Gerak translasi
pada eretan pembawa pahat juga dapat dilakukan
secara manual dengan memutar engkol.
Mesin bubut terdiri dari meja (bed) dan
kepala tetap (head stock). Oi dalam kepala tetap
terdapat roda-roda gigi transmisi penukar putaran
yang akan memutar
poros spindel.
Spindel
menyalurkan daya gerak motor sebagai daya sayat
pada benda kerja [I]. Poros spindel akan memutar
benda kerja melalui pencekam (chuck). Sebuah
tlens menghubungkan an tara spindel dan pencekam.
Eretan utama (appron) akan bergerak sepanjang
meja sambil membawa
eretan Iintang
(cross slide)
_._._._._._._.
dan eretan atas (upper cross slide) dan dudukan
L,
pahat. Sumber utama dari semua gerakkan tersebut
berasal dari motor listrik untuk memutar puli
melalui sabuk (belt).
Mesin bubut paling banyak digunakan
untuk
membuat
benda
berbentuk
silinder.
Keselindrisan yaitu bidang yang sebenamya terletak
an tara dua silinder koaksial betjarak radial t [2].
Kesilindrisan dapat dilihat pada gambar 2.
tentang
limit dan suaian
(ISO
mencapai 0,02 mm. Sehingga perlu dilakukan
perbaikan kesentrisan pencekam mesin bubut.
System of Limits and Fits). Toleransi standar ini
disebut International Tolerance atau disingkat IT.
TAT A KERJA
Kegiatan yang dilakukan adalah mengamati
benda kerja hasil pembubutan dengan mengukur
dimensi benda kerja dengan menggunakan jangka
sorong dan mikrometer, melakukan pemeriksaan
dan pengukuran pad a pencekam mesin bubut Alpin
untuk
memastikan
kesentrisan
dengan
menggunakan dial indicator, membuat rencana
proses perbaikan, melakukan perbaikan dadukan
pencekam dengan membubut ulang flens dudukan
pencekam dan membubut rahang bagian dalam
pencekam serta mengukur nilai kesentrisan setelah
dilakukan
perbaikan.
Selanjutnya
melakukan
pembubutan
paska perb3ikan
dan mengukur
dimensi benda kerja.
HASIL DAN PEMBAHASAN
d,
d2
--'-'-.-'L2
<i<
-.- -.-.-.-
_.-
.
Gambar 3. Pengukuran
benda
kerja
menggunakan mikrometer
dengan
Nilai kesentrisan pencekam dapat diukur
dengan menggunakan dial indicator. Sedangkan
ukuran panjang dan diameter silinder diukur dengan
jangka sorong dan mikrometer. Gambar pengukuran
benda kerja dapat dilihat pada gambar 3,
pengukuran pencekam dapat dilihat pada gambar 4
dan pengukuran tlens dapat dilihat pada gambar 5.
Dan hasil pengukuran seperti terlihat pada tabel I.
Gambar 2. Kesilindrisan[2
Ketidaktelitian
ukuran
pada
proses
pembuatan
tidak
dapat
dihindari.
Agar
persyaratannya
dapat dipenuhi,
ukuran yang
sebenarnya pada benda kerja boleh terletak antara
dua batas ukuran yang diizinkan. Perbedaan batas
ukuran
tersebut
disebut
toleransi.
Untuk
menghindari keraguan dan untuk keseragaman nilai
toleransi standar telah ditentukan oleh ISO/R286
Edy Karyanta, dkk.
___
.__ ::---- Rahang pencekam
oia/ indica/or
Gambar 4. Pengukuran
pencekam
menggunakan dial indicator
ISSN 1410 - 8178
dengan
367
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
Tabel I. Hasil pengukuran benda kerja bubut, pencekam dan flens
Hasil Pengukuran
100
80 0,065
Dial
indicator
Mikrometer
80
100
Kerataan
Dial
flens
indicator
47,091
47,026
0,012
47,027
,116
0,00
0,03
0,02
47,014
Setelah
perbaikan
(mm)
47,026
46,910
47,015
0,005
Nama
Bagian
Jangka
sorong
Jangka
sorong
Benda
kerja
bubut
Kesentrisan
pencekam
Alat Ukur
No
LI
flens
spindel
Dial indicator
Gambar 5. Pengukuran flens dengan menggunakan
dial indicator
Dari tabel hasil pengukuran dimensi benda
kerja hasil pembubutan sebelum perbaikan pad a
panjang 80 mm terlihat adanya perbedaan ukuran
antara dl dan d2 sebesar 0,065 mm. Dan pad a
panjang 100 mm perbedaan ukuran antara d) dan d4
sebesar 0,116 mm. Padahal benda kerja dengan
diameter antara 30 mm hingga 50 mm pada IT 7
nilai toleransinya
adalah 0,025 mm. Dengan
demikian penyimpangan hasil pembubutan terse but
tidak memenuhi standard dan tidak dapat diterima.
Dengan kata lain benda kerja dikatakan tidak
silindris.
Perbedaan ukuran yang terdapat pada
benda kerja tersebut disebabkan karena kesentrisan
pencekam sebesar 0,02 mm, dan evaluasi lebih
lanjut mengantarkan kepada dugaan bahwa flens
pencekam merupakan penyebab ketidaksentrisan
pencekam mesin bubut.
Atas dasar dugaan tersebut pencekam
dilepas dan kemudian
dilakukan
pengukuran
kerataan flens dengan dial indicator seperti terlihat
pada Gambar 5 di atas. Temyata kerataan flens saat
diputar menunjukkan nilai 0,03 mm. Permukaan
melintang flens seharusnya menunjukkan 0,00 mm.
368
Untuk memperbaiki kerataan flens tersebut
maka dilakukan pembubutan permukaan melintang
flens. Setelah pembubutan tersebut nilai kerataan
permukaan
flens yang ditunjukkan
oleh dial
indicator menjadi 0,00 mm.
Pencekam dipasang kembali kemudian
dilakukan
pengukuran
dan di didapat nilai
kesentrisan pencekam telah berubah menjadi 0,005
mm. Kemudian dilakukan pembubutan tipis pada
rahang pencekam yaitu permukaan pencekam yang
langsung berhubungan dengan benda kerja seperti
ditunjukkan pada Gambar 4 di atas.
Uji coba pembubutan dilakukan kembaJi.
Pasca perbaikan terlihat adanya perubahan pada
dimensi benda kerja hasil pembubutan, yaitu
ditunjukkan dengan ukuran dI, d2, d) dan d4 menjadi
rata-rata 47.015 mm dengan perbedaan diameter
rata-rata 0,012 seperti terlihat pada table 1.
Penyimpangan
ukuran diameter tersebut dapat
diterima karena masih di bawah 0,025 mm pada
kualitas toleransi IT 7. Dengan demikian benda
kerja dapat dikatakan silindris. Hasil pengukuran dI,
d2, d) dan d4 setelah dilakukan perbaikan terJihat
tidak sarna persis, hal ini dimungkinkan karena
penggunaan m ikrometer yang kurang terampil dan
teliti, kesalahan penglihatan dan atau pengaruh
kehalusan permukaan hasil pembubutan.
KESIMPULAN
Telah dilakukan perbaikan
kesentrisan
pencekam mesin bubut Alpin di PTRKN-BATAN
yang disebabkan karena pengaruh ketidaksentrisan
flens penghubung
antara spindle
utama dan
pencekam.
Perbaikan yang dilakukan
adalah
membubut permukaan melintang flens hingga rata
dan permukaan rahang pada pencekam. Hasil
ISSN 1410 - 8178
Edy Karyanta, did<.
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 28 Agustus 2008
perbaikan
menunjukkan
kesentrisan
pencekam
menjadi 0,005 mm dari nilai sebelum perbaikan
yaitu 0,02 mm. Dengan perbaikan ini mesin bubut
dapat menghasilkan benda kerja yang silindris.
DAFT AR PUST AKA
I.
SCHONMETZ,
dengan
Mesin,
dkk.
Khairul H
>-
Sejak kapan adanya ketisaksentrisan
pada mesin bubut terse but?
pencekam
Edy Karyanta
dkk,
Pengerjaan Logam
Angkasa,
JI. Merdeka
6
Bandung, 1985.
2. TAKESHI
SATO
DAN
SUGIARTO
HART ANTO, Menggambar Mesin Menurut
Standar ISO, PT Pradnya Paramita, JI. Kebon
Sirih 46, Jakarta, 1986.
Edy Karyanta,
TANYA JAWAB
~ Adanya ketidaksentrisan pencekan pada mesin
bubut tersebut diperkirakan sejak tahun 1987
yaitu sejak pertama kaIi mesin tersebut
diinsta/l, tahun 2008 ini telah diteIiti/diperiksa
dan telah diperbaiki.
ISSN 1410 - 8178
369