PAHAT BUBUT - Perubahan Geometri Sudut Pahat

 9) Perubahan Geometri Sudut Pahat

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. 

Geometri awal yang kita buat akan terpenuhi apabila kita menempatkan pahat tepat pada pusat senter dari putaran benda kerja. Apabila kita salah menyenterkan pahat (di atas atau di bawah senter), maka akan terjadi perubahan pada geometri sudut bebas () dan sudut garuk () sedangkan sudut badji () tidak terpengaruh sama sekali.

Perubahan ini dapat menyebabkan sudut tersebut menjadi lebih besar atau menjadi lebih kecil tergantung dari jenis pengerjaan (luar atau dalam) dan posisi pahat tersebut terhadap pusat senter. Perubahan yang terjadi pada sudut bebas dan sudut garuk/buang tatal akan saling berlawanan, apabila sudut gama () membesar maka sudut  alfa () akan mengecil dan sebaliknya. Hal ini disebabkan oleh kelengkungan dari diameter benda kerja. Besarnya perubahan sudut gama () dan alfa () tergantung dari penyimpangan terhadap pusat senter, dan diameter dari benda kerja. Perubahan ini jelas tidak kita harapkan karena akan mempengaruhi proses dan hasil. Adapun kemungkinan perubahan yang terjadi adalah sebagai berikut: 

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.

Gambar 2.78. Ketinggian pahat bubut diatas pusat senter benda kerja

 Ketinggian pahat dibawah pusat senter benda kerja

  Pada kondisi ini ada perubahan geometrisnya sebagai berikut:

› Sudut bebas (), menjadi lebih besar.

› Sudut garuk (), menjadi lebih kecil. 

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. 

10) Kerusakan Pada Pahat 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 (Gambar 2.82), 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.  Oleh  karena  itu  di  butuhkan pengasahan pahat yang kontinyu, agar proses produksi dapat berjalan lancar. 

b)  Keausan Pada  Bidang  Bebas Muka

Keausan pada bidang bebas muka (Gambar 2.83), 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. Andaikan dalam kondisi ini   pahat masih terus dipakai maka yang akan terjadi adalah penggesekan penyayatan dan berakibat seperti di atas.

c)  Keausan Pada Bidang Potong

Keausan  pada  bidang  potong  (Gambar  2.84),  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 (Gambar 2.85), 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 pendingin minyak tanah. 

e) Keretakan Pada Pahat Bubut Sisipan/ Tip Carbide

Keretakan pada tip carbide (Gambar 2.86), lebih disebabkan karena panas berlebihan  (over  heat)  dengan  pendinginan  yang  tidak  kontinyu  atau  mendadak. Tip carbide tidak mampu menahan perubahan suhu yang besar dan mendadak. Perubahan itu memacu proses pemuaian dan penyusutan dalam range yang besar dan dalam waktu yang singkat. Untuk menghindarinya cukup dengan pemberian pendingin yang tepat dan teratur. Hal  ini  bisa  juga  disebabkan  kerena  bagian  bawah  tip  carbide  tidak atau proses brassing yang kurang sempurna. 

f) Tip Carbide Pecah

Kelemahan yang paling utama dari pahat carbide adalah ketidak mampuan untuk menahan beban kejut (impact load). Jika pahat carbide menerima beban kejut diluar kemampuannya maka akan pecah (Gambar 2.87). Hal lain juga bisa disebabkan beban berlebih karena kedalaman pemakanan, feed, atau cutting speed yang berlebihan. Selain tidak mampu menerima beban kejut tip carbide juga tidak mampu menahan beban tarik, jadi bisa juga pecahnya tip ini karena terjepit atau tertarik oleh material benda kerja.                                                                                             .

g) Tip Carbide Lepas

Lepasnya tip carbide ini lebih disebabkan karena sistim pengikat antara tip hasil brassing dan holdernya kurang baik, atau bisa juga disebabkan oleh beban lebih (over load) yang menyebabkan lepasnya sistim pengikat yang ada (gambar 2.88).