Setelah mempelajari materi Pembentukan Pengasahan Pahat dan Alat Potong, siswa mampu:

• Menjelaskan fungsi pembentukan dan pengasahan pahat/alat potong.

• Mengidentifikasi jenis-jenis pahat dan alat potong yang dapat diasah dengan gerinda.

• Menentukan sudut-sudut utama pada pahat yang harus dibentuk/diasah.

• Melaksanakan persiapan, pembentukan, dan pengasahan pahat dengan benar.

• Menerapkan prosedur K3 saat melakukan pengasahan.

2. FUNGSI PENGASAHAN PAHAT/ALAT POTONG

Pengasahan (sharpening atau gerinda) adalah proses untuk mengembalikan ketajaman pahat yang sudah tumpul akibat keausan pemakaian, atau untuk memperbaiki/mengubah geometri pahat sesuai kebutuhan operasional yang baru.

Fungsi utamanya adalah:

• Mengembalikan Ketajaman: Ini adalah fungsi utama. Alat potong yang tumpul akan meningkatkan gaya potong, menghasilkan panas berlebih, kualitas permukaan yang buruk, dan bahkan dapat merusak benda kerja atau mesin. Pengasahan mengembalikan ujung pahat menjadi tajam, memungkinkan pemotongan material secara efisien.

• Mempertahankan Presisi dan Akurasi: Pahat yang diasah dengan sudut yang benar memastikan dimensi dan bentuk hasil pengerjaan (misalnya diameter, kerataan) sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Alat bantu pengasahan sering digunakan untuk menjamin ketepatan sudut ini.

• Memperpanjang Umur Pahat: Dengan menghilangkan bagian yang aus dan mengembalikan geometri yang optimal, pahat dapat digunakan kembali untuk periode waktu yang lebih lama (umur perkakas), yang menghemat biaya produksi.

• Meningkatkan Kualitas Permukaan (Surface Finish): Pahat yang tajam menghasilkan permukaan benda kerja yang lebih halus dan rapi, mengurangi kebutuhan untuk proses pengerjaan akhir (finishing) tambahan.

• Mengoptimalkan Efisiensi Produksi: Alat potong yang tajam memungkinkan penggunaan kecepatan potong dan laju pemakanan yang lebih tinggi, sehingga mengurangi waktu proses produksi (siklus waktu).

• Mengubah Sudut Pahat: Dalam beberapa kasus, pengasahan juga berfungsi untuk mengubah sudut pahat (misalnya sudut tatal atau sudut bebas) untuk menyesuaikannya dengan jenis material benda kerja yang berbeda atau kondisi pemotongan yang berubah.

Berikut adalah jenis-jenis pahat dan alat potong yang umumnya diasah menggunakan gerinda:

1. PAHAT BUBUT (LATHE TOOL/TURNING TOOL)

Ini adalah jenis pahat yang paling sering dan wajib diasah menggunakan mesin gerinda, biasanya gerinda bangku atau gerinda perkakas khusus. Tujuannya adalah untuk membentuk kembali sudut-sudut pahat yang kritis (sudut tatal, sudut bebas, sudut baji) agar pahat dapat memotong benda kerja secara efisien.

2. MATA BOR DAN ALAT PEMBUAT LUBANG (DRILL BITS AND HOLE MAKING TOOLS)

Mata bor harus diasah secara berkala untuk menjaga sudut bibir potong (cutting lips) dan sudut bebas (clearance angle) agar mampu menembus material dengan baik tanpa menimbulkan panas berlebih atau merusak lubang.

Contoh Alat yang Diasah:

• Mata Bor Spiral (Twist Drill): Terutama mata bor HSS (High-Speed Steel). Pengasahan dilakukan untuk mendapatkan sudut ujung (118∘ atau 135∘) yang tepat.

• Pahat Reamer (Reamers): Meskipun jarang, reamer yang tumpul dapat diperbaiki.

• Pahat Konter Bor/Konter Sing (Countersinks/Counterbores): Untuk merapikan lubang atau membuat dudukan kepala baut.

3. PERKAKAS PERTUKANGAN DAN BENGKEL KERJA TANGAN

Banyak perkakas tangan yang memerlukan ketajaman diasah menggunakan gerinda, biasanya menggunakan mesin gerinda duduk (bench grinder) karena kemudahannya.

Contoh Perkakas Tangan yang Diasah:

• Pahat Kayu/Besi (Chisels): Untuk membentuk tepi potong dan sudut yang benar.

• Mata Pisau (Knives): Pisau serbaguna, pisau dapur, atau golok.

• Gunting: Gunting bengkel atau perkakas lainnya.

• Mata Pisau Serut Kayu (Planer Blades): Pisau pada mesin serut kayu.

• Perkakas Kebun: Pisau pemotong rumput, sekop, atau kapak (terutama untuk mengembalikan bentuk yang rusak).

4. ALAT POTONG MESIN FRAIS (MILLING CUTTERS)

Dalam industri, alat potong multi-point seperti pisau frais (kecuali yang menggunakan insert karbida sekali pakai) diasah menggunakan Mesin Gerinda Perkakas dan Pemotong (Tool and Cutter Grinder). Mesin ini dirancang untuk menjaga geometri yang sangat kompleks dan presisi dari banyak gigi potong.

Contoh Alat Potong Frais yang Diasah:

• End Mill (Pisau Jari): Ujung dan sisi potongnya dapat diasah.

• Pisau Frais Sudut: Pisau dengan sudut potong spesifik.

Pahat potong, terutama pada proses pemesinan seperti pembubutan, memiliki sudut-sudut utama yang sangat penting. Sudut-sudut ini harus dibentuk dengan akurat melalui pengasahan agar pahat dapat memotong material secara efisien, menghasilkan permukaan yang baik, dan memiliki usia pakai yang optimal. Berikut adalah penjelasan mengenai sudut-sudut utama pada pahat potong yang harus dibentuk/diasah:

1. SUDUT BEBAS SISI (SIDE RELIEF ANGLE)

Sudut bebas sisi adalah sudut antara sisi pahat (permukaan yang menghadap benda kerja) dan bidang tegak lurus terhadap bidang potong.

• Tujuan: Mencegah gesekan antara pahat dengan permukaan benda kerja yang baru dipotong.

• Pengaruh: Jika terlalu kecil, gesekan meningkat, menghasilkan panas berlebih, dan permukaan benda kerja menjadi buruk. Jika terlalu besar, pahat menjadi rapuh karena berkurangnya dukungan material di belakang mata potong.

• Nilai Umum: Biasanya berkisar antara 60 hingga 100.

2. SUDUT BEBAS UJUNG (END RELIEF ANGLE)

Sudut bebas ujung adalah sudut antara ujung pahat (permukaan yang menghadap ke dalam) dan bidang tegak lurus terhadap bidang potong.

• Tujuan: Mencegah gesekan antara ujung pahat dengan permukaan benda kerja.

• Pengaruh: Mirip dengan sudut bebas sisi, terlalu kecil menyebabkan gesekan, dan terlalu besar membuat ujung pahat rapuh.

• Nilai Umum: Mirip dengan sudut bebas sisi, berkisar antara 60 hingga 100.

3. Sudut Tatal Sisi (Side Rake Angle) - γs​

Sudut tatal sisi adalah sudut antara permukaan tatal (permukaan di mana tatal mengalir) dan bidang tegak lurus terhadap bidang potong, diukur sejajar dengan sisi pahat.

• Tujuan: Mengarahkan aliran tatal dan memengaruhi kekuatan pahat. Sudut ini dapat positif, nol, atau negatif.

  • Positif (+): Mengurangi gaya potong dan membuat pemotongan lebih mudah, namun mengurangi kekuatan mata potong. Umumnya untuk material lunak.

  • Nol (0): Digunakan untuk pahat yang memerlukan kekuatan mata potong yang tinggi.

  • Negatif (-): Meningkatkan kekuatan mata potong dan sangat cocok untuk material yang sangat keras atau pemotongan terputus-putus, tetapi meningkatkan gaya potong.

• Nilai Umum: Biasanya berkisar antara 5∘ hingga 20∘ (positif) untuk material umum.

4. Sudut Tatal Ujung (Back Rake Angle) - γb​

Sudut tatal ujung adalah sudut antara permukaan tatal dan bidang tegak lurus terhadap sumbu pahat, diukur dalam arah memanjang.

• Tujuan: Membantu mengontrol arah aliran tatal dan menstabilkan ujung potong.

• Nilai Umum: Seringkali 0∘ atau sedikit negatif, terutama pada pahat carbide (karbida) untuk meningkatkan kekuatan mata potong.

5. Sudut Baji / Sudut Pahat (Wedge Angle / Lip Angle) - β

Sudut baji adalah sudut yang dibentuk oleh permukaan tatal dan permukaan bebas sisi.

• Tujuan: Menentukan kekuatan mata potong. Sudut baji yang besar berarti mata potong lebih kuat tetapi meningkatkan gaya potong.

• Hubungan: Sudut ini terkait dengan sudut bebas sisi dan sudut tatal sisi melalui persamaan sederhana dalam satu penampang:
  β=90∘−(αs​+γs​)

6. Sudut Ujung Pahat (Nose Radius / Corner Radius) - r

Meskipun bukan sudut, jari-jari ujung pahat sangat penting.

• Tujuan: Memberikan kekuatan pada ujung pahat dan memengaruhi kualitas permukaan.

• Pengaruh: Jari-jari yang terlalu kecil membuat ujung cepat aus dan rentan retak. Jari-jari yang terlalu besar meningkatkan gaya potong dan getaran.

• Nilai Umum: Biasanya berkisar antara 0.2 mm hingga 1.2 mm.

💡 Prinsip Utama Pengasahan Sudut Pahat

Semua sudut ini tidak dapat dibentuk secara independen; mereka saling terkait. Prinsip utama dalam menentukan dan mengasah sudut-sudut ini adalah:

1. Material Benda Kerja: Material yang lebih keras memerlukan sudut baji (β) yang lebih besar (kekuatan pahat tinggi), yang berarti sudut tatal (γ) dan sudut bebas (α) harus lebih kecil.

2. Kekakuan Mesin dan Pemotongan: Pemotongan berat dan terputus-putus memerlukan sudut pahat yang lebih kuat (sudut baji besar, sudut tatal negatif).

3. Kecepatan Pemotongan dan Laju Suapan (Feed): Kecepatan tinggi biasanya dapat menggunakan sudut tatal positif untuk mengurangi panas, asalkan kekuatannya memadai.