KEPALA PEMBAGI (SEMI UNIVERSAL)

 

Apa Itu Kepala Pembagi (Dividing Head)?

Kepala pembagi atau Dividing Head adalah salah satu aksesori penting pada mesin frais yang digunakan untuk membagi putaran benda kerja menjadi sejumlah bagian tertentu. Alat ini memungkinkan proses pembuatan bentuk-bentuk geometri presisi seperti roda gigi, segi banyak (polygon), nok (cam), dan ulir.

A. Jenis Kepala Pembagi

Secara umum, kepala pembagi terbagi menjadi tiga jenis:

Pada Artikel ini berfokus pada Kepala Pembagi Semi Universal.

B. Fungsi Kepala Pembagi Semi Universal

Alat ini digunakan dalam proses:

1. Membuat roda gigi lurus (spur gear)
2. Membuat segi banyak (segienam, segilima, segidelapan, dll.)
3. Membuat nok (cam)
4. Membuat ulir pada mesin frais
5. Membuat peletakan lubang secara presisi pada lingkaran (circular hole indexing)
6. Membuat flute mata bor dan endmill

Kepala pembagi semi universal dipilih karena ringan, presisi, dan cocok untuk praktik industri maupun pendidikan.

Baca Juga : Jenis-jenis Mesin Frais

C. Komponen Utama Kepala Pembagi Semi Universal

Komponen Kepala Pembagi antara lain : 

1. Buku dasar (base) dari kepala pembagi
2. Poros utama (spindle) yang menerima benda kerja, cekam/chuck atau collet
3. Engkol (index crank) yang memutar worm drive
4. Worm dan roda worm (ratio 40 :1 pada banyak model) — setiap 1 putaran engkol = 1/40 putaran spindle.
5. Piringan pembagi (index plate) dengan deretan lubang (contoh: 18, 24, 27, 33, 39 lubang)
6. Lengan penunjuk (sector arm) atau penunjuk lubang piringan
7. Tailstock (penyangga ujung) jika benda kerja di antara dua centers
8. Mekanisme penguncian (locking pin) untuk spindle agar tidak bergerak saat pemotongan

D. Prinsip Kerja Pembagian

Rumus umum pembagian pada kepala pembagi:

Putaran engkol = 40 / N

N = Jumlah bagian yang ingin dibagi

40 = konstanta rasio roda gigi pada kepala pembagi semi universal.

Contoh:

Ingin membuat roda gigi 20 gigi

→ Putaran engkol = 40 / 20 = 2 putaran engkol setiap satu gigi

E. Cara Menggunakan Piringan Pembagi

Piringan pembagi memiliki beberapa deret lubang (misalnya 15, 20, 28, 33, 39, 49, 57 lubang). Untuk pembagian yang tidak menghasilkan bilangan bulat, lubang piringan dipakai.

Langkah-Langkah:

1. Hitung jumlah putaran engkol berdasarkan rumus pembagian.
2. Pilih deret lubang piringan yang dapat memenuhi kebutuhan pembagian.
3. Atur lengan pembagi (sector arm) pada jumlah lubang yang akan dihitung setiap perpindahan.
4. Masukkan pin engkol ke lubang pertama.
5. Putar engkol sesuai jumlah putaran + lubang yang ditentukan.
6. Kunci poros spindle dan lakukan proses pemotongan.
7. Ulangi hingga pembagian selesai.

Contoh Perhitungan Menggunakan Piringan Pembagi

Misalkan membuat Roda gigi berjumlah (Z) 13.

Putaran engkol = 40 / 13 = 3 + 1/13

Penyederhanaan 1/13 → 3/39 

Pilih deret lubang piringan 39

Gunakan piringan 39 lubang → 3/39 berarti pindah 3 lubang setiap perpindahan.

🔹 Maka setiap pembagian =

➡ 3 putaran penuh engkol + geser 3 lubang pada piringan 39 lubang

F.Tips agar Hasil Pembagian Presisi

1. Gunakan cekam atau center dengan konus yang sesuai
2. Pastikan backlash dieliminasi saat memutar engkol
3. Gunakan dial indicator untuk penyetelan awal
4. Berikan tanda kecil pada benda kerja untuk memastikan pembagian tidak terlewati

Ingin Tahu Bagian-bagian mesin frais ?

G. Kesimpulan

Kepala pembagi semi universal adalah alat yang efektif dan fleksibel pada mesin frais untuk menghasilkan pembagian sudut atau keliling secara presisi. Dengan memahami cara perhitungan dan penggunaan piringan pembagi, operator mampu membuat roda gigi, segi banyak, dan banyak bentuk kompleks dengan akurat.

Demikian artikel tentang Kepala Pembagi semi Universal. Semoga bermanfaat Salam Solidarity Forever !!

PEMBUBUTAN ULIR

Pembubutan Ulir-Proses pembubutan ulir pada mesin bubut stanar pada dasarnya hanyalah alternatif apabila jenis ulir yang diperlukan tidak ada di pasaran atau jenis ulir yang dibuat hanya untukkeperluan khusus. Mesin bubut standar didesain tidak hanya untuk membuat ulir saja, sehingga saat membuat uir dengan mesin bubut standar memerlukan waktu yang lama, hasilnya kurang presisi dan harus memahami teknik pembubutannya.

Pembuatan ulir dengan jumlah yang banyak atau produksi massal pada umumnya dilakukan atau diproses dengan cara diantaranya diroll, dicetak, dipress atau diproses pemesinan dengan mesin yang didesain khusus digunakan umntuk membuat ulir sehingga hasilnya cepat dan presisi.

Pada artikel kali ini hanya akan membahas proses pembubutan ulir segitiga saja, karena ulir dengan bentuk yang lain (persegi, trapesium atau bulat ) pada prinsipnya sama saja, cuma berbeda pada bentuk pahatnya saja.

A. Teknik Pembubutan Ulir Segitiga

Proses pembubutan ulir dengan mesin bubut dapat dilakukan dengan tiga metode, yakni :

1. Pemotongan tegak lurus terhadap sumbu dengan eretan melintang (Menusuk)

Pemotongan tegak lurus

Pemotongan ulir dengan cara tegak lurus terhadap sumbu adalah proses pembubutan ulir yang pemakanannya dilakukan dengan cara posisi pahat ulir maju tegak lurus terhadap sumbu sehingga pahat bubut mendapatkan beban yang besar karena tiga sisi mata sayatnya melakukan pemotongan bersama-sama. 

Keuntungan : Proses lebih cepat, hakus dan mudah mengerjakannya.

Kerugian : Beban pahat lebih besar sehingga pahat cepat panas dan kemungkinan cepat tumpul juga besar.

Cara pembubutan ulir ini digunakan untuk membuat ulir yang memiliki kisar/gang kecil.

2. Pemotongan miring dengan menggeser eretan atas

Pemotongan Ulir Miring

Pembubutan ulir dengan cara ini adalah dengan memiringkan pahat setengah sudut ulir dengan memiringkan dudukan pada eretan atas.

Keuntungan : Beban pahat lebih kecil sehingga pahat tidak cepat rusak/panas.

Kekurangan : Proses lebih lama dan hasil lebih kasar 

Cara pembubutan ini digunakan untuk membuat ulir dengan kisar/gang sedang.

3.Pemotongan zig-zag

Pemotongan Zig-Zag

Pemotongan ulir dengan cara zig zag adalah proses pembubutan ulir dengan cara pemakanan bervariasi yaitu gabungan antara cara tegak lurus (menusuk ) dan miring dengan menggeser eretan atas. Jadi pada proses ini untuk mendapatkan kedalaman penguliran tidak hanya tegak lurus menggunakan eretan melintang saja melainkan juga divariasi dengan mengeser eretan atas sebagai dudukan pahat kekanan atau kekiri.

Keuntungan : Hasil pembubutan halus dan beban pahat ringan

Kekurangan : Proses lebih lama dan membutuhkan keterampilan khusus.

Cara pembubutan kombinasi ini dgunakan untuk membuat ulir dengan kisar/gang yang besar.

Ulir itu apa ?

B. Arah Pemotongan Ulir

Arah pemotongan ulir tergantung dari jenis ulir yang akan dibuat. Jika jenisnya ulir kanan, arah pemakanannya dimulai dari ujung kanan benda kerja dan juka ulir kiri maka pemakanan ulirnya dimulai dari awal pekerjaan ulir diujung kiri. Arah Pemotongan ulir dapat diatur pada tuas yang ada pada kepala tetap

Arah Pemotongan Ulir

C. Kedalaman Pemotongan Ulir dan Diameter Awal Benda Kerja

Kedalaman Pemakanan Ulir

Kedalaman Pemakanan ulir untuk jenis metris dan withworth dapat dilihat pada gambar tabel di bawah ini.

Tabel kedalaman pemakanan ulir

Sedangkan rumus untuk diameter awal benda kerja yang akan diulir adalah sebagai berikut :

Rumus D awal ulir

D. Proses Pemotongan Ulir Segitiga

Pemotongan ulir segitiga pada mesin bubut dapat menggunakan dua jenis pahat, yaitu pahat ulir mata potong taungan dan mata potong majemuk. 

Pahat Ulir Majemuk dan Tunggal

             Ingin tahu sejarah mesin Bubut ?

E. Langkah-langkah Pemotongan Ulir Segitiga

1. Persiapan Mesin

a. Cek kondisi mesin dan pastikan mesin siap digunakan

b. Aktifkan sumber listrik dari posisi OFF ke posisi ON

c. Atur besar putaran mesin dan arah pemakanan

d. Atur susunan roda gigi dalam kotak roda gigi (gear box) dan handel-handelnya sesuai dengan jenis dan kisar/gang roda gigi yamg akan dibuat berdasrkan tabel yang ada di mesin.

2. Pembubutan Ulir Segitiga

a.Siapkan benda kerja poros atau lubang dengan diameter yang sesuai dengan rumus baik untuk mur ataupun baut.

b. Pasang benda kerja pada ragum dan pada ujung sisinya topanglah dengan senter putar (jika benda kerja yang diulir berukuran panjang)

Pemasangan Benda Kerja

c. Lakukan pembubutan benda kerja dsampai dengan diameter yang sesuai untuk bakalan ulir luar maupun dalam

Pembubutan Awal

d. Pasang pahat ulir tegak lurus terhadap benda kerja dan setinggi senter, untuk posisi eretan atas sesuaikan dengan metode yang digunakan.

Pemasangan Pahat Ulir

e. Lakukan awal pembubutan ulir dengan kedalaman pemakanan secara bertahap,

Pemakanan awal ulir

Pada awal pemakanan lakukan pengecekan kisar ulir dengan mal ulir sebelum dilanjutkan penguliran yang lebih dalam, benda kerja boleh diwarnai supaya kisar mudah dicek. Jika kisar sudah sesuai pembubutan dilanjutkan sampai didapat kedalaman ulir sesuai ketentuan.

Pemeriksaan Kisar

f. Pada pembubutan ulir yang tidak menggunakan lonceng ulir, saat mengembalikan pahat pada posisi semula diperbolehkan dengan kecepatan putar yang lebih tinggi. hal ini dilakukan supaya prosesnya lebih cepat.

g. Pada pembubutan dengan lonceng ulir, pada saat mengembalikan pahat ke ujung benda kerja tuas mur belah boleh dibuka apabila ulir transportis dengan ulir yang dibuat satu sistem, misalkan sama-sama metris atau inchi dan kisar poros transportis merupakan kelipatan bulat dari kisar yang sedang dibuat.

h. Apabila kedalaman ulir sudah sesuai perhitungan, cek dahulu hasilnya dengan mal ulir (thread gauge ). jika sudah sesuai atau ulir sudah masuk, benda kerja boleh dilepas dari cekam, jika belum bisa dilakukan pemakanan "lamak" (diulang untuk kedalamn terakhir bertujuan membersihkan ulir dari bram atau seroihan logam lainnya) sampai didapat ukuran ulir yang sesuai atau pas dengan pasangannya (mur atau baudnya).

Thread Gauge

i. Apabila pengepasan ulir sudah standar sesuai ketentuan benda kerja boleh dilepaskan.

j. Bersihkan mesin, benda kerja dan tempat kerja serta kembalikan peralatan yang digunakan pada tempatnya semula.

Demikian materi tentang Membubut Ulir pada Mesin bubut. Semoga bermanfaat Salam Solidarity Forever !!

ULIR (THREAD)

Ulir-Ulir (thread) merupakan bentuk spiral yang melilit pada batang silinder atau kerucut. Struktur ini banyak ditemukan pada sambungan baut dan mur, pipa berulir, poros mesin, serta mekanisme pengubah gerak putar menjadi gerak lurus.

Dalam dunia teknik mesin, pemilihan tipe ulir yang tepat sangat menentukan kekuatan sambungan, ketahanan aus, serta kemudahan proses perakitan maupun pembongkaran.

Artikel ini membahas jenis-jenis ulir dari dua sisi penting:

• Bentuk profil ulir — tampilan penampangnya (segitiga, kotak, trapesium, dll).
• Standar dan spesifikasi ulir — ukuran, satuan, arah, serta sistem standarisasi internasional.

     Baca Juga : bagian - bagian mesin Frais

1. Berdasarkan Bentuk Profil Ulir

Profil ulir menunjukkan bentuk penampang alur dan puncak ulir. Setiap profil dirancang untuk fungsi tertentu sesuai kebutuhan kekuatan, efisiensi, maupun kemudahan produksi.

a. Ulir Segitiga (Triangular Thread)

Ulir Segitiga

Bentuk ini adalah yang paling umum digunakan untuk sambungan baut dan mur. Penampangnya berbentuk huruf V dengan sudut tertentu (misalnya 60° untuk ulir metrik dan UNC).

Kelebihan: mudah diproduksi massal, tersedia dalam banyak standar, ideal untuk sambungan umum.

Kekurangan: kurang efisien untuk transmisi daya atau beban aksial besar.

b. Ulir Segi Empat (Square Thread)

Ulir Segiempat

Profilnya menyerupai kotak, dengan sisi tegak lurus terhadap sumbu ulir. Biasanya digunakan pada sistem yang mentransmisikan gerak atau gaya linier, seperti lead screw pada mesin dan dongkrak.

Kelebihan: efisiensi tinggi dan gesekan rendah.

Kekurangan: pembuatan lebih rumit dan tidak cocok untuk sambungan cepat.

c. Ulir Trapesium (Trapezoidal/Acme Thread)

Ulir Trapesium

Memiliki bentuk trapesium dengan sisi miring. Contoh yang populer adalah ulir Acme (standar Amerika) dan ulir Trapezoidal metrik (ISO).

Kelebihan: gabungan antara efisiensi dan kemudahan produksi.

Kekurangan: sedikit lebih berat dibanding ulir segitiga untuk sambungan umum.

d. Ulir Bulat (Knuckle/Round Thread)

Ulir Bulat

Profil alurnya melengkung, tanpa sudut tajam. Cocok untuk sambungan yang sering dibongkar-pasang atau bekerja di lingkungan berdebu dan kotor.

Kelebihan: tahan terhadap kontaminasi dan mudah dilepas.

Kekurangan: kekuatan menahan beban lebih rendah dibanding profil tajam.

e. Ulir Buttress

Ulir Buttress

Ulir ini asimetris yakni satu sisi hampir tegak lurus, sisi lain miring. Didesain untuk menahan beban besar dari satu arah, misalnya pada dongkrak dan sistem tekan hidrolik.

Kelebihan: kuat terhadap beban satu arah, gesekan rendah.

Kekurangan: tidak cocok untuk beban bolak-balik dan lebih sulit dikerjakan.

2. Berdasarkan Spesifikasi dan Standar

Selain bentuk, ulir diklasifikasikan berdasarkan satuan ukuran, sudut puncak, arah ulir, dan standar internasional.

a. Ulir Metrik (ISO Metric Thread)

Ulir Metrik

Cirinya :

• Satuan: milimeter (mm)
• Penandaan: diawali huruf M (contoh: M8 × 1.25)
• Sudut puncak: 60°

Kelebihan: standar internasional, mudah didapat, dan cocok untuk hampir semua aplikasi umum.

Contoh penggunaan: otomotif, mesin, konstruksi.

Contoh Pembacaan Ulir Metris

M10 × 1.5

Artinya:

Huruf M → menunjukkan jenis ulir metris.

10 → diameter luar (nominal) ulir = 10 mm

1.5 → jarak antar puncak ulir (pitch) = 1.5 mm.

b. Ulir Whitworth (BSW)

Ulir Withworth

Cirinya :

• Satuan: inci
• Sudut puncak: 55°
• Penandaan: BSW (contoh: ½″ BSW × 16 TPI /Thread Per Inchi)

Kelebihan: kuat dan tahan beban tinggi, masih banyak digunakan pada mesin lama di Inggris.

Penggunaan: permesinan klasik, sistem pipa Inggris.

Cara Pembacaan Ulir Withworth

½″ BSW × 12 TPI

Artinya:

½″ (setengah inci) → diameter luar nominal ulir.

12 TPI (Threads Per Inch) → jumlah ulir dalam satu inci panjang ulir.

BSW → menunjukkan sistem British Standard Whitworth.

c. Ulir UNC (Unified National Coarse)

Ulir UNC

Cirinya : 

• Satuan: inci
• Sudut: 60°
• Ciri khas: jarak antar ulir lebar (pitch kasar).

Kelebihan: tahan terhadap kotoran, cocok untuk material lunak.

Penggunaan: otomotif dan konstruksi Amerika Utara.

Penyebutan ukuran: misalnya “¼-20 UNC” yang berarti diameter nominal ¼ inci dan 20 ulir per inci (TPI) untuk seri coarse.

d. Ulir UNF (Unified National Fine)

Ulir UNF

Cirinya : 

• Satuan: inci
• Sudut: 60°
• Ciri khas: pitch halus (ulir rapat).

Kelebihan: sambungan lebih rapat dan tahan getaran.

Penggunaan: industri presisi, penerbangan, dan hidrolik.

Sistem penamaan: diameter nominal diikuti oleh jumlah ulir per inch (TPI). Contoh: “¼-20 UNF” berarti diameter ¼ inci dengan 20 ulir per inci

e. Ulir BSP (British Standard Pipe)

Ulir BSP

Digunakan untuk: sambungan pipa air, oli, gas.

Jenis:

• BSPP (sejajar) → menggunakan seal karet.
• BSPT (meruncing) → segel terbentuk dari tekanan ulir.

Sudut ulir: 55°.

Satuan: inci.

Contoh: “¼″ BSP” berarti ukuran nominal ¼ inci.

Tabel standar Ulir BSP akan menunjukan TPI (Threads Per Inch) dan pitch dalam mm. Contoh: ¼″ BSP → 19 TPI → pitch ≈ 1.337 mm.

f. Ulir NPT (National Pipe Thread)

Ulir NPT

Standar Amerika untuk sambungan pipa meruncing.

Sudut ulir: 60°.

Penggunaan: instalasi gas, minyak, dan hidrolik.

Contoh: “¾″ NPT” artinya nominal pipa ¾ inci menggunakan standar NPT.

g. Ulir ACME

Ulir Acne

Cirinya : 

• Profil: trapesium 29°.
• Satuan: inci.

Kelebihan: mampu menahan gaya aksial besar, cocok untuk gerak linier.

Penggunaan: lead screw, dongkrak, dan mesin CNC.

Contoh penamaan: “¾-6 ACME G” → diameter ¾ inch, 6 TPI, ulir umum.

h. Ulir Trapezoidal (Tr)

Ulir Trapezoidal

• Versi metrik dari ACME, dengan sudut 30°.
• Penandaan: Tr20 × 4 (diameter 20 mm, pitch 4 mm).
• Penggunaan: poros penggerak mesin bubut, dongkrak ulir, dan peralatan presisi.

Penandaan atau “kode” ulir trapezoidal umumnya seperti berikut:

• Format umum: Tr[diameter nominal] × [pitch]

Contoh: “Tr24 × 5” → diameter nominal = 24 mm, pitch = 5 mm.

• Jika ulir tangan kiri (left-hand) maka tambahan suffix “LH”.

Contoh: “Tr20 × 4 LH” → 20 mm diameter, pitch 4 mm, ulir kiri.

3. Arah, Pitch, Start (mula ulir) dan Parameter Ulir

a. Arah ulir

Arah Ulir

Right-hand (kanan): dikencangkan searah jarum jam.

Left-hand (kiri): untuk aplikasi khusus agar tidak longgar karena putaran kerja.

b. Start (mula) Ulir

Start (mula ) Ulir

1). Ulir Tunggal (Single-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Hanya memiliki satu jalur ulir dari pangkal hingga ujung.

Setiap putaran penuh (360°) akan memajukan mur sejauh 1 pitch.

Lead = Pitch.

🔹 Contoh:

Jika pitch = 2 mm → maka setiap satu putaran mur maju 2 mm.

🔹 Kelebihan:

Mudah dibuat dan kuat menahan beban.

Digunakan untuk sambungan umum (baut-mur, sekrup mesin).

🔹 Kekurangan:

Gerakan linier per putaran lambat.

 Aplikasi: Baut biasa, mur sambungan mesin, baut rangka.

 2). Ulir Ganda (Double-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Terdiri dari dua alur ulir identik yang dimulai dari dua titik berbeda (180° terpisah).

Jarak antar ulir tetap sama, tetapi pergeseran awal berbeda.

Lead = 2 × Pitch.

🔹 Contoh:

Pitch = 2 mm → maka lead = 4 mm → setiap satu putaran penuh mur maju 4 mm.

🔹 Kelebihan:

Gerakan linier lebih cepat untuk jumlah putaran yang sama.

Beban distribusi lebih merata antar ulir.

🔹 Kekurangan:

Tidak sekuat ulir tunggal dalam menahan beban aksial tinggi.

 Aplikasi: Spindle meja mesin, katup, atau mekanisme yang butuh gerak cepat.

3). Ulir Tiga (Triple-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Terdiri dari tiga alur paralel, terpisah 120° di sekeliling batang.

Lead = 3 × Pitch.

🔹 Contoh:

Pitch = 2 mm → lead = 6 mm → mur maju 6 mm per satu putaran penuh.

🔹 Kelebihan:

Perpindahan cepat (lead besar).

Cocok untuk aplikasi yang memerlukan penyetelan cepat tanpa banyak putaran.

🔹 Kekurangan:

Pembuatan lebih sulit.

Daya jepit (holding power) menurun.

 Aplikasi: Mekanisme transport sekrup (feed screw), alat pengangkat cepat.

 4). Ulir Empat (Quadruple-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Memiliki empat alur heliks yang dimulai 90° terpisah.

Lead = 4 × Pitch.

Digunakan untuk pergerakan linear sangat cepat per putaran.

🔹 Contoh:

Pitch = 1.5 mm → lead = 6 mm → mur maju 6 mm tiap 1 putaran.

 Aplikasi: Mekanisme pembuka tutup cepat (quick release), mesin CNC presisi tinggi, screw feeder industri.

c. Pitch dan Lead

Pitch dan Lead

Pitch = jarak antar puncak ulir.

Lead = jarak gerak per satu putaran (lebih besar pada ulir ganda/multi-lead).

d. Parameter utama

Parameter Ulir

• Major diameter (diameter luar),
• Minor diameter (diameter dasar),
• Pitch diameter,
• Flank angle (sudut sisi ulir).

e. Jenis ulir berdasarkan bentuk batang:

Parallel thread → diameter konstan.

Tapered thread → diameter mengecil, umum untuk sambungan pipa bersegel.

4. Pemilihan Jenis Ulir Sesuai Aplikasi

Tabel penggunaan ulir

Ingin tahu sejarah Mesin Bubut ?

5. Kesimpulan

Ulir memiliki banyak variasi bentuk dan standar. Bentuk profil menentukan fungsi mekanik, sedangkan standar menentukan kompatibilitas antar komponen.

Pemilihan yang tepat akan meningkatkan kekuatan sambungan, ketahanan aus, serta efisiensi perawatan.

Kesalahan memilih ulir dapat menimbulkan kegagalan sambungan, aus cepat, atau sulit dirakit.

Demikian artikel tentang ulir ini, semoga bermanfaat !