Pembubutan (mesin bubut)

Part berputar; perkakas satu mata memotongnya

Pembubutan membuat part bulat: mesin bubut (mesin yang memutar benda kerja) memutar batang sementara perkakas tajam satu mata meluncur di sepanjangnya dan mengikis material. Tongkat bisbol kayu, kaki meja, dan poros baja di dalam motor listrik semuanya dibubut. Ini cara standar untuk memberi part diameter yang akurat.

Foto: David English, CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Pembubutan pada mesin bubut · tampak samping, 5 langkahAngka berlingkar sesuai dengan langkah di bawah; garis putus-putus menunjukkan permukaan batang sebelum lintasan ini.

Pembubutan (mesin bubut) dalam satu menit, oleh MecMade

Cara kerjanya

Jepit part. Batang dicengkeram dalam chuck (penjepit berputar dengan rahang) pada headstock, ujung motor dari mesin bubut. Tailstock center (penyangga runcing di ujung jauh) menstabilkan part yang panjang.
Putar. Spindel memutar part, biasanya beberapa ratus hingga beberapa ribu rpm (putaran per menit). Diameter kecil dan logam lunak berputar lebih cepat.
Atur kedalaman potong. Perkakas bergerak mendekati sumbu sebesar kedalaman potong (seberapa dalam menggigit), biasanya 1–4 mm untuk roughing dan 0,1–0,5 mm untuk lintasan finishing.
Umpankan perkakas sepanjang part. Carriage (dudukan perkakas yang meluncur) menggerakkan perkakas sejajar sumbu pada laju pemakanan, biasanya 0,05–0,5 mm per putaran.
Kupas chip. Perkakas menggunting lapisan luar menjadi chip dan meninggalkan diameter yang lebih kecil dan bulat sempurna. Mesin bubut yang sama juga dapat membubut muka ujung hingga rata dan memotong alur atau ulir. Mesin ini dapat memperbesar lubang dari dalam (boring) dan memotong lepas part jadi (parting off).

Fakta kunci

Material: Hampir semua logam (baja, aluminium, kuningan, titanium), plus plastik dan kayu
Komponen khas: Poros, pin, bushing (selongsong), puli, sambungan berulir, knob
Ukuran komponen: Dari part jam tangan selebar kurang dari 1 mm hingga rol dan poros sepanjang beberapa meter
Presisi: Biasanya ±0,01–0,05 mm pada diameter; sekitar ±0,005 mm dengan hati-hati
Hasil permukaan: Biasanya Ra 0,8–3,2 µm (Ra = kekasaran rata-rata; 1 µm adalah seperseribu milimeter), dengan bekas pemakanan yang halus
Ukuran batch yang cocok: Satu buah hingga jutaan; mesin bubut otomatis dengan bar feeder berjalan tanpa pengawasan untuk volume tinggi
Biaya perkakas dan mesin: Insert (ujung perkakas karbida yang dapat diganti) berharga beberapa dolar per buah; mesin bubut berkisar dari beberapa ribu dolar (manual) hingga puluhan atau ratusan ribu (CNC, terkontrol komputer)
Kecepatan: Detik hingga beberapa menit per part kecil; berjam-jam untuk poros besar

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

Diameter sangat akurat, semuanya pada satu sumbu yang sama
Bekerja pada hampir semua material yang dapat dipotong
Perkakas standar yang murah; tanpa perkakas khusus part
Mudah diotomatisasi dengan bar feeder dan CNC

Batasan

Hanya bentuk bulat, kecuali mesin bubut juga membawa perkakas berputar
Mengubah sebagian batang menjadi chip (dapat didaur ulang, tetapi tetap limbah)
Part panjang dan tipis melengkung dan bergetar kecuali disangga
Untuk jutaan part sederhana, forming (cold heading) lebih cepat dan lebih sedikit limbah

Di mana dipakai

OtomotifPoros, hub roda, cakram rem, part katup
DirgantaraPart roda pendarat, poros mesin, sambungan hidrolik
Energi dan industri beratRotor turbin, poros pompa, rol pabrik baja
MedisSekrup tulang, pin implan, implan gigi
Barang sehari-hariBadan pulpen, knob, kaki furnitur, tongkat bisbol

Cara mengenalinya

Cincin halus berjarak rata atau spiral yang melingkari permukaan bulat: bekas pemakanan perkakas.
Ujung datar dengan pola lingkaran di sekitar pusat, kadang dengan tonjolan atau pusaran kecil yang tersisa di tengah.
Undakan, alur, chamfer (bevel kecil pada tepi), dan ulir yang semuanya sejajar sempurna pada satu sumbu.

Bandingkan dengan

Milling5.2perkakas berputar dan part diam, sehingga milling membuat sisi datar, kantong, dan slot, bukan bentuk bulat.Penggerindaan5.7roda abrasif menghilangkan jauh lebih sedikit material tetapi mencapai finishing lebih halus dan ukuran lebih ketat, sering setelah pembubutan.Cold heading3.5menekan kawat menjadi pin dan sekrup tanpa chip; jauh lebih cepat untuk jutaan part, tetapi membutuhkan die khusus.

Tonton

RAPID DIRECT · Penjelasan sederhana tentang cara kerja pembubutan CNC

WWU Engineering and Design · Operasi dasar, didemonstrasikan pada mesin bubut manual

Haas Automation · Pemotongan roughing berat pada mesin bubut CNC besar, dengan chip sungguhan

GlacernMachineTools · Seperti apa produksi seri pada mesin bubut CNC

Lihat foto asli

Wikipedia: Lathe — foto mesin bubut lama dan modern berlisensi bebas
Wikipedia: Lathe center — live center dan pembubutan di antara center
Pencarian foto Wikimedia Commons

Ingat

Part berputar dan perkakas bergerak: itulah sebabnya pembubutan membuat bentuk bulat.
Tiga pengaturan mengendalikan setiap pemotongan: kecepatan spindel, pemakanan, dan kedalaman potong.
Bekas pemakanan spiral dan fitur pada satu sumbu yang sama menandai part hasil bubut.