BAB I
PENDAHULUAN
1.1
L atar B ela elak ang
Mahasiswa teknik atau calon engineering merupakan cikal bakal masa depan perindustrian. Mereka setidaknya bukan hanya mampu dlam memahami hal hal yang berkaitan dengan permasalahan sains, namun mereka harus mampu mengaplikasikan dalam praktisi, salah satu nya manufakturing Oleh karenanya melakukan praktikum proses manufaktur harus dipelajari dan di terapkan demi mengoptimalkan landasan dasar dari seorang enginer. Mesin frais atau milling merupakan salah satu mesin perkakas yang mampu digunakan secara detail dan akurat untuk menghasilkan satu atau lebih pengerjaan permukaan benda dengan menggunakan satu atau lebih alat potong. Benda kerja ditahan atau di jepit dengan aman pada meja benda kerja dari mesin atau dalam sebuah alat pemegang khusus yang dijepit atau at au dipasang pada meja m eja mesin. mesi n. Selanjutnya benda kerja akan beroperasi dengan pemotong yang bergerak maju mundur. Mesin frais merupakan mesin potong yang dapat digunakan untuk berbagai macam operasi seperti pengoperasian benda datar dan permukaan yang memiliki bentuk yang tidak beraturan, roda gigi dan kepala baut, boring, reaming. Pembuatan laporan, dilakukan dengan maksud dan tujuan sebagai catatan maupun jurnal secara tertulis dari praktikum yang telah dilakukan. Serta untuk memaksimalkan tingkat penguasaan mahasiswa terhadap materi yang telah diberikan. Hasil Laporan ini diharapkan dapat meningkatkan pemahaman penulis di dalam praktek maupun teori pembubutan sehingga kelak dapat menunjang keterampilan dan kemampuan penulis di dalam dunia teknik pemesinan.
1.2
R umusa umus an Mas Mas alah lah
Berikut merupakan rumusan masalah yang harus diketahui pada Mesin Frais Konvensional : 1. Bagaimana cara mengoperasikan mesin frais? 2. Jenis-Jenis Mesin Frais? 3. Apa saja bagian mesin ffrais dan fungsinya? 4. Produk apa saja yang dapat dihasilkan dari mesin frais? 5. Metode apa saja yang ada pada mesin frais?
1
1.3 1. 2. 3. 4. 5.
1.4
Tujuan P raktikum raktik um Beberapa tujuan dari penulisan laporan yaitu : Setiap mahasiswa teknik dapat mengoperasikan mesin frais. Mahasiswa teknik dapat mengetahui definisi dan jenis-jenis Frais (milling). Mahasiswa teknik dapat mengetahui komponen-komponen mesin frais serta fungsinya. Mahasiswa teknik dapat mengetahui benda kerja apa saja yang dihasilkan dari mesin frais. Mahasiswa teknik dapat mengetahui rumus untuk menentukan jumlah gerigi yang dapat dibuat pada benda kerja.
S is tema ematik a P enul enulis an BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN
Pada bagian bab ini penulis akan menjelaskan latar belakang, rumusan masalah,tujuan praktikum, sistematika penulisan.
BAB I I TINJ UAN UAN PUST PUSTAKA AKA Pada bagian bab ini penulis menjelaskan mengenai sejarah Frais Konvensional, pengertian Frais Konvensional, jenis-jenis mesin Frais Konvensional, Prinsip Kerja dan system Persumbuan Mesin Frais Konvensional,, bagian-bagian mesin Frais Konvensional, Jenis Pahat Mesin Frais Konvensional, Metode Perhitungan Plat indeks Mesin Frais Konvensional, prosedur kalibrasi mesin Frais Konvensional, produk Frais Konvensional.
BAB I I I METODO METODOLO LOGI GI PRAKTIK PRAKTIK UM Pada bagian bab ini penulis akan menjelaskan mengenai diagram alir praktikum, alat dan bahan yang digunakan, prosedur praktikum.
BAB I V PEMBAHASAN PEMBAHASAN Pada bagian ini penulis menjelaskan mengenai hasil benda kerja yang dibuat, gambar benda kerja, Tahapan penyayatan Benda Kerja, perhitungan benda kerja ,pembahasan dan evaluasi praktikum.
BAB V PE NUTUP NUTUP Pada bagian bab ini merupakan bab terakhir penulis memberikan kesimpulan dan saran. Selain itu juga di akhir laporan terdapat daftar pustaka dan lampiran.
2
1.3 1. 2. 3. 4. 5.
1.4
Tujuan P raktikum raktik um Beberapa tujuan dari penulisan laporan yaitu : Setiap mahasiswa teknik dapat mengoperasikan mesin frais. Mahasiswa teknik dapat mengetahui definisi dan jenis-jenis Frais (milling). Mahasiswa teknik dapat mengetahui komponen-komponen mesin frais serta fungsinya. Mahasiswa teknik dapat mengetahui benda kerja apa saja yang dihasilkan dari mesin frais. Mahasiswa teknik dapat mengetahui rumus untuk menentukan jumlah gerigi yang dapat dibuat pada benda kerja.
S is tema ematik a P enul enulis an BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN
Pada bagian bab ini penulis akan menjelaskan latar belakang, rumusan masalah,tujuan praktikum, sistematika penulisan.
BAB I I TINJ UAN UAN PUST PUSTAKA AKA Pada bagian bab ini penulis menjelaskan mengenai sejarah Frais Konvensional, pengertian Frais Konvensional, jenis-jenis mesin Frais Konvensional, Prinsip Kerja dan system Persumbuan Mesin Frais Konvensional,, bagian-bagian mesin Frais Konvensional, Jenis Pahat Mesin Frais Konvensional, Metode Perhitungan Plat indeks Mesin Frais Konvensional, prosedur kalibrasi mesin Frais Konvensional, produk Frais Konvensional.
BAB I I I METODO METODOLO LOGI GI PRAKTIK PRAKTIK UM Pada bagian bab ini penulis akan menjelaskan mengenai diagram alir praktikum, alat dan bahan yang digunakan, prosedur praktikum.
BAB I V PEMBAHASAN PEMBAHASAN Pada bagian ini penulis menjelaskan mengenai hasil benda kerja yang dibuat, gambar benda kerja, Tahapan penyayatan Benda Kerja, perhitungan benda kerja ,pembahasan dan evaluasi praktikum.
BAB V PE NUTUP NUTUP Pada bagian bab ini merupakan bab terakhir penulis memberikan kesimpulan dan saran. Selain itu juga di akhir laporan terdapat daftar pustaka dan lampiran.
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
S ejarah Mes i n Frais Fr ais K onvens onv ens i onal
Awal mula Mesin Milling (Frais) ditemukan oleh Eli Whitney sekitar tahun 1818. Mesin Milling ini melakukan operasi produksi suku cadang duplikat yang pertama dengan pengendali secara mekanik, dengan arah dan gerakan pemotongan dari perkakas mata potong jamak yang berputar. Mesin Milling melemparkan logam (beram) ketika benda kerja dimakankan terhadap suatu alat potong (cutter) yang berputar. Alat potong/cutter pada mesin Milling memiliki satu deretan mata potong pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong tersendiri pada tiap siklus putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikannya, antaranya terdapat pemotong mesin milling tersebut. Di antara sekian mesin perkakas Mesin Milling merupakan mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas. Pada permukaan yang datar maupun berlekuk dapat dimesin dengan penyelesaian dan ketelitian yang baik. Pemotong sudut, celah, roda gigi, dan ceruk dapat dapat digunakan dengan menggunakan berbagai pemotong. Pahat gurdi, peluas lubang, dan bor dapat dipegang dalam soket arbor ar bor dengan melepaskan pemotong dan arbor. Karena semua gerakan meja mempunyai penyetelan mikrometer, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara cepat.Operasi pada umumnya dilakukan oleh ketam, gurdi, mesin pemotong roda gigi, dan mesin peluas lubang dapat dilakukan pada mesin milling. Mesin ini membuat penyelesaian dan lubang yang lebih baik sampai pada batas ketelitian dengan jauh lebih baik daripada mesin sekrap. Pemotong berat dapat diambil tanpa banyak merugikan pada penyelesaian atau ketepatannya. Milling (Frais) adalah proses menghilangkan/pengambilan fatal-fatal dari bahan atau benda kerja dengan pertolongan dari alat potong yang berputar dan mempunyai sisi potong, kecuali pahat potong yang bersisi tunggal yang juga digunakan. Jadi Mesin Milling adalah mesin perkakas untuk mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau Milling (cutter) sebagai pahat penyayat yang berputar pada sumbu mesin. Mesin Milling termasuk mesin perkakas yang mempunyai gerak utama yang berputar, Pisau Frais dipasang pada sumbu/arbormesin yang didukung dengan alat pendukung arbor, jika arbor mesin berputar melalui suatu putaran motor listrik maka pisau Frais akan ikut berputar, arbor mesin dapat ikut berputar kekanan dan kekiri sedangkan banyaknya putaran dapat diatur sesuai kebutuhan. kebutuhan.
2.2
P eng ertian er tian Mes Mes i n Fr ais K onvens onv ens i onal
Pengertian Mesin frais (milling (milling machine) machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar ( multipoint cutter ). ). Pisau frais dipasang pada sumbu atau arbor mesin yang didukung dengan alat
3
pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais.
2.3
J enis -jeni s Mes in Fr ais
1. Mesin Frais Vertikal
Gambar 2.1 Mesin Frais Vertikal
2. Mesin Frais Horizontal
Gambar 2.2 Mesin Frais Horizontal
4
3. Mesin Frais Universal
Gambar 2.3 Mesin Frais Universal
2.4 Prins ip K erja dan S is tem Pers umbuan pada Mes in Fr ais Prinsip kerja mesin frais ialah gerak pemotongan dikerjakan oleh pahat yang berasal dari putaran spindel dan gerak pemakanan dilakukan oleh benda kerja yang berasal dari pergerakan meja kerja secara translasi sebagai pembawa benda kerja. Pada mesin Miling, sistem persumbuan yang digunakan terdiri dari tiga sumbu (Axis), yaitu sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z. Sumbu X merupakan sumbu yang memanjang dari hadapan depan mesin. Sumbu Y, adaah sumbu dimana arahnya melintang sesuai dengan arahpandangan kita pada saat berdiri menghadap ke mesin. Adapun sumbu Z adalah sumbu tegak dari mesin, yaitu sumbu di mana perkakas potong terpasang. Kedudukan satu sumbu terhadap sumbu yang lain saling tegak lurus. Dalam operasinya dikenal dua arah pergerakan, yaitu arah negatif dan arah positif. Untuk sumbu X arah positif terjadi bila gerakan pahat menuju arah kanan,sedangkan arah negatif adalah arah gerakan pahat menuju kiri. Untuk sumbu Y gerakan positif seandainya pahat bergerak mendekati kita, dan negative jika pahat bergerak menjauhi kita. Untuk sumbu Z, arah positif adalah arah dimana gerakan pahat menuju ke atas, sedangkan arah negatif adalah arah gerakan pahat ke bawah. Untuk lebih detailnya dapat kita perhatikan pada gambar berikut. “Gambar 1. Sistim Sumbu Pada Mesin Frais” Gambaran nyata dalam sebuah mesin dapat dilihat pada gambar berikut.
5
Gambar 2.4 Persumbuan Mesin Frais
2.5
B agian – bag ian Mes in F rais K onvens ional
1. Motor Utama Motor Utama merupakan motor penggerak dari spindel mesin (rumah alat potong) untuk memutar pisau. Motor ini adalah motor jenis arus searah (DC) dengan kecepatan yang variabel, identifikasi dari motor adalah: - Jenjang putaran 600-4000 putaran permenit - Tenaga masukan in-put 500 watt - Tenaga pengeluaran out-put 300 watt 2
Gambar 2.5 Motor Utama
2. Eretan (Support). Eretan adalah gerak persumbuhan jalannya mesin. Pada jenis mesin 3 axis ini, rumah alat potong dapat bekerja pada posisi vertikal dan posisi horisontal yang masing-masing mempunyai area kerja gerakan sebagai berikut: Posisi rumah alat potong vertikal adalah : " Eretan memanjang sumbu X 0 - 199,99 mm " Eretan melintang sumbu Y 0 - 99, 99 mm " Eretan tegak sumbu Z 0 - 199, 99 mm Posisi rumah alat potong horisontal adalah: " eretan melintang sumbu X 0 - 99,99 mm " eretan memanjang sumbu Y 0 - 199,99 mm " eretan tegak sumbu Z 0 199,99 mm
Gambar 2.6 Eretan
6
3. Step motor Step motor adalah motor penggerak eretan untuk masing-masing persumbuan yaitu sumbu: X, Y, dan Z. Jenis dan ukuran masing-masing step motor baik untuk eretan pada sumbu X, Y, maupun Z adalah sama. 3 Indentifikasi dari step motor adalah: " Jumlah 1 putaran 72 langkah. " Momen putar sebesar: 0.5 Nm. " Kecepatan gerakan: - Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit. Gerakan pengoperasian manual 5 - 400 mm/menit. - Gerakan pengoperasian CNC terprogram 2 - 499 mm/menit.
Gambar 2.7 Step motor
4. Rumah alat potong (milling taper spindle). Rumah alat potong pada mesin milling digunakan untuk menjepit alat potong (tool holder) pada waktu proses penyayatan benda kerja. Adapun sumber putaran dihasilkan dari putaran motor utama yang mempunyai kecepatan putar antara 300 - 2000 put/menit. Pada mesin milling CNC TU-3A hanya memungkinkan menjepit satu alat karena data alat potong dapat tersimpan dalam memori mesin. Sedangkan proses penggantian alat potong dilakukan secara manual.
5. Penjepit alat potong (Tool Holder). Penjepit alat potong yang digunakan pada mesin milling adalah jenis penjepit manual, dimana penjepit dioperasikan secara manual. Fungsi penjepit digunakan untuk menjepit pisau pada waktu penyayatan benda kerja, bentuk penjepit ini biasanya sesuai dengan bentuk rumah alat potong (milling taper spindle). Lihat gambar 1. Untuk menjepit pisau yang berbentuk batang silindris memerlukan alat bantu yang dinamakan cekam collet. Cara pencekaman pisau pada collet: a. Masukkan collet pada tutup/rumah penjepit alat potong (tool holder), aturlah sedemikian rupa sehingga alur collet dapat masuk pada alur rumah penjepit. b. Putar pelan-pelan rumah/tutup pada tangkai penjepit dengan cekam colletnya. c. Masukkan pisau ke dalam cekam collet, kemudian kencangkan rumah/tutup dengan batang pen lainnya.
7
d. Setelah pisau terpasang dengan baik pada penjepit masukkan penjepit pada rumah alat potong dan mesin siap untuk dioperasikan.
6. Ragum Ragum pada mesin milling dipergunakan untuk menjepit benda kerja pada waktu proses penyayatan benda kerja berlangsung. Karena fungsinya sebagai pemegang benda kerja, maka alat ini dapat diganti-ganti sesuai dengan kebutuhan benda kerja yang akan dijepit. Biasanya pada ragum dilengkapi dengan stoper yang dapat dipergunakan untuk batas pegangan benda kerja. Adapun cara kerja ragum ini dengan manual.
Gambar 2.8 Ragum
7. Arbor Arbor merupakan tempat kedudukan pisau frais. Arbor dipasang pada spindel mesin, sehingga bila spindel berputar maka arbor akan ikut berputar pula. Pada mesin frais mendatar, arbor memiliki bentuk batang bulat yang sepanjang badannya terdapat alur pasak.
Gambar 2.9
Arbor Arbor jenis ini dilengkapi dengan beberapa cincin (spacer) yang berfungsi untuk menjepit pisau frais (cutting tool) sehingga pisau frais tidak bergeser dari kedudukannya. Di dalam pemakaiannya arbor ini ditopang oleh penopang arbor.
8. Lengan (Over Arm) Lengan pada mesin frais mendatar memiliki fungsi sebagai penyokong arbor. Lenga ini ditempatkan pada bagian atas dari kolom atau badan mesin. Bagian bawah lengan ini memiliki alur berbentuk ekor burung (dove tail) yang sesuai dengan bentuk alur ekor burung pada kolom mesin dan penopang arbor (arbor bracket).
8
Gambar 2.10 Arbor yang didukung lengan dan penopang arbor
Dengan demikian lengan mesin frais ini dapat digeserkan kedudukannya pada kolom mesin dengan cara mengendorkan baut-baut pengikatnya.
9. Meja (Table) Meja mesin frais merupakan tempat di mana benda kerja akan difrais. Penempatan benda kerja pada meja dilakukan dengan menggunakan peralatan penjepit atau penegang benda kerja seperti, ragum, klem, kepala pembagi dan kepala lepas Dilihat dari konstruksinya, meja mesin frais mempunyai bentuk persegi panjang dengan alur-alur T pada bagian permukaannya akur-alur T ini merupakan tempat kedudukan baut-baut yang digunakan untuk mengikat ragum, klem, kepala pembagi atau kepala lepas.
Gambar 2.11 Meja Mesin Frais Meja dapat digerakkan secara memanjang dengan cara memutarkan roda tangan yang terdapat pada ujung-ujung meja. Meja mesin frais juga dapat digerakkan secara melintang dengan cara mrmutarkan roda tangan atau engkol yang terdapat pada
9
lutut. Selain dapat digerakkan secara mendatar dalam arah memanjang ataupun melintang, meja ini dapat juga digerakkan secara vertikal naik atau turun dengan menutarkan engkol yang biasanya juga terdapat pada lutut. Untuk menggerakkan meja mesin frais ini dapat dilakukan secara manual ataupun secara otomatis. Pada mesin frais universal, mejanya dapat diputar dengan sudut tertentu, sehingga dapat dipakai untuk mengefrais roda gigi miring atau roda gigi heliks.
10. Lutut (Knee) Lutut atau knee merupakan tempat kedudukan sadel, di mana lutut ini ditopang oleh kolom mesin dan batang pengangkat. Lutut dapat di gerakkan secara vertikal naik atau turun dengan cara memutarkan engkolnya. Karena meja bertumpu pada sadel dan sadel bertumpu pada lutut, maka menggerakkan lutut naik atau turun berarti menggerakkan meja secara vertikal untuk mendekati atau menjauhi pisau frais yang terpasang pada arbor. Agar pada waktu melaksanakan pengefraisan lutut berada dalam posisi yang kokoh, maka lutut dapat dikunci terhadap kolom.
Gambar 2.12 Lutut , Alas , dan Meja Mesin Frais
Gambar 2.13
Mesin Frais Keterangan Gambar : A = Spindle Mesin : sebagai tempat berputar dan dicekamnya alat potong.
10
B C D E F
= = = = =
Arbor Pisau Frais (cutter) Ragum Meja Mesin Lampu berlangsung G = Selang cairan coolant dari
: sebagai penjepit cutter. : sebagai alat penyayat benda kerja. : sebagai tempat untuk menjepit benda kerja. : sebagai tempat kedudukan ragum. : sebagai alat penerangan saat proses : sebagai tempat mengalirnya air pendingin penampung ke alat potong : tuas yang digunakan untuk menaikkan dan menurunkan spindel ketika proses drilling.
H = Tuas Drill
Gambar 2.14 Mesin Frais
K eterangan Gambar: I = Tuas Pengatur RPM berputarnya alat J = E retan Melintang Sumbu Y mundur ). K = E retan Memanjang Sumbu X horizontal L = E retan Tinggi Sumbu Z arah naik-
:
sebagai
pengatur
kecepatan
potong (RPM) : sebagai penggerak pahat maju: sebagai penggerak meja mesin arah ( kanan-kiri ) : untuk menggerakkan meja pada
turun. : untuk menampung M = Bak Penampung Collant pendingin yang telah selesai digunakan
cairan
11
Gambar 2.15 Mesin Frais
Keterangan Gambar: : untuk menghidupkan putaran O1 = Tombol ON Spindel spindel : untuk mematikan putaran spindle O = Tombol OF F Spindel : untuk menghidupkan cairan P 1 = Tombol ON Collant : untuk mematikan cairan pendingin P 2 = Tombol OF F Collant : untuk menghidupkan fedding Q1 = Tombol ON F edding otomatis Q 2 = Tombol OFF F edding : untuk mematikan fedding otomatis R = Tombol E mergency : untuk mematikan mesin secara mendadak ketika terjadi kesalahan T = Lampu I ndikator : untuk mengetahui hidup atau matinya dari tombol operasional
2.6 J enis-Jenis Pahat Pada Mesin F rais Konvensional 1. Pisau frais aksial (axial) Pisau frais aksial (rata) digunakan unrtuk memotong rata dan sejajar dengan putaran arbor. Pisau frais rata atau plain milling cutter merupakan pisau frais yang berbentuk silinder yang memiliki gigi-gigi pemotong di bagian kelilingnya, tetapi di kedua sisinya tidak terdapat gigi pemotong. Pada dasarnya pisau frais ini digunakan unuk mengefrais rata permukaan benda kerja yang sejajar dengan sumbu pisau. Pisau frais rata ada yang memiliki gigi lurus ada juga yang bergigi heliks.
12
Bila ukuran lebar pisau kebih dari 3/4 inci maka biasanya pisau memiliki gigi heliks. Pisau frasis dengan ukuran lebar kurang dari 3/4 inci biasanya mempunyai gigi lurus. Jika pisau fraus rata ini memikiki ukuran lebar yang lebih besar daripada ukuran diameternya, sering disebut s ebagai pisau frais slab (slab milling cutter). Pisau frais slab umumnya digunakan untuk mengefrais rata benda kerja yang memiliki permukaan yang luas dengan cepat. Pisau frais jenis ini dapat dioperasikan pada medin frais mendatar maupun mesin frais universal. Pisau frais rata dapat juga dibedakan menjadi pisau frais rata kerja ringan dan pisau frais rata kerja berat
Gambar 2.16 Pahat Axial
2. Pisau frais radial Pisau frais radial (memanjang) digunakan untuk mengefrais permukaan menyudut terhadap putaran arbor. Pisau frais samping mirip dengan pisau frais rata ,tetapi pada salah satu sisi atau kedua sisinya terdapat gigi pemotong. Pisau frais samping dapat dibedakan menjadi pisau samping dua sisi, pisau samping gigi berselang-seling dan pisau samping satu sisi.
Gambar 2.17 Pahat Radial
3. Pisau frais profil Pisau frais profil digunakan untuk membuat bentuk yang berjari-jari (concave, convex, corner rounding).
13
Gambar 2.18 Pahat Profil
4. Pisau Frais Jari (Endmill Cutter) Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin frais vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 2.19 Pahat Jari
5. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw) Pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja. Selain itu, juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memiliki ukuran lebar kecil.
Gambar 2.20 Pahat Gergaji
6. Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)
14
Pisau jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang lain. Pada sisinya berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat benda kerja dari sisi potong cutter, sehingga cutter ini mampu melakukan penyayatan yang cukup besar.
Gambar 2.21 Pahat Pengerasan
7. Pisau Frais Sudut Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut yang berbeda di antaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70°, dan 80°. Gambar 97a menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 97b menunjukkan pisau dua sudut 45° x 45° (double angle cutter), Gambar 97c menunjukkan pisau dua sudut 30° x 60° (double angle cutter).
Gambar 2.22 Pahat Sudut
8. Pisau Frais Muka (Face Milling Cutter) Pisau frais ini digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja, di mana posisi bagian muka pisau bersama arbornya tegak lurus terhadap bidang benda kerja yang difrais.
Gambar 2.23 Pisau frais muka
15
Pisau frais muka ada yang berbentuk pisau frais solid ada juga yang berupa pisau frais dengan gigi pemotong sisipan. Pisau frais muka jenis pisau solid biasanya terbuat dari material HSS, sedangkan pisau frais jenis susipan, di mana gigi pemotong sisipannya biasanya terbuat dari material karbida. Pisau frais dengan gigi pemotong dari karbida memiliki kecepatan menyayat logam 2 - 5 kali lebih cepat dari pisau frais yang terbuat dari material HSS.
2.7
Metode Perhitung an Plat Indeks
1. Metode Deferensial Cara pembagian diferensial ini dilakukan bila pembagian dengan caracara yang sudah dibicarakan tidak bias dilakukan, sehingga dengan cara ini kita mampu mengerjakan pembagian. Pada cara ini, plat indeks tidak dimatikan pada waktu memutar engkol pembagi. Plat indeks bergerak/ berputar, melalui roda gigi pengganti (koreksi). Gerakan tambahan ini akan dipindahkan dari poros utama melalui roda gigi pengganti dan roda gigi paying atau roda gigi heliks ke plat indeks. Posisi vertikal dan pembuatan spiral (heliks) tidak dapat dilaksanakan dengan cara pembagian diferensial. Metoda pembagian diferensial menggunakan angka pembagi yang dapat dibagi dengan lubang-lubang yang ada pada indeksing plate. Menentukan angka pembagi (T) ini tidak dapat lebih kecil dari 13 % dan tidak lebih besar dari 17 % terhadap pembagian (T) yang dikehendaki. Langkah-langkah yang harus ditempuh dalam cara pembagian diferensial adalah sebagai berikut: 1. Menentukan angka pembagi (T'). 2. Menghitung putaran engkol pembagi 3. Menghitung roda gigi pengganti (R). 4. Menentukan arah putaran dari plat indeks. Untuk menghitung/mencari roda gigi pengganti digunakan rumus : R = i.ik/(T'-T) Putaran plat indeks ditentukan oleh hasil perhitungan (T' - T). Bila T' > T, maka T' - T berharga positif (+), maka putaran plat indeks searah dengan putaran engkol pembagi. Bila T '< T, maka T' - T berharga negatif ( - ), maka putaran engkol pembagi.
16
Untuk mendapatkan putaran yang berlawanan ini harus ada roda gigi antara sebagai pembalik arah. Alasan apa dan mengapa plat indeks harus ikut berputar. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Bila engkol makin jauh diputar maka pembagian yang dibuat makin sedikit. Sebaliknya bila engkol diputar dekat, maka pembagian yang dibuat berarti makin banyak. Dengan ikut berputarnya piring pembagi berarti akan menambah atau mengurangi sudut putar engkol pembagi, yang berarti juga akan menambah atau mengurangi pembagian. Contoh: Akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi (T) = 49. Mesin frais diketahui : i = 40 : 1, ik = 1 : 1 Roda gigi yang ada : 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100, 127. Plat indeks : 43, 37, 29, 21, 18, 15, 47, 39, 31, 23, 19, 47, 41, 33, 27, 20, 17. jawab : Langkah 1: Menentukan angka pembagi (T'). Diambil T' = 48. Langkah 2: Menghitung putaran engkol pembagi
Nc = 1/T' = 40/48 = 5/6 = 15/18 Jadi Nc = 15 lubang pada lingkaran dengan lubang 18. Langkah 3: Mencari roda gigi pengganti
R = i.iK /T (T'-T) = 40.1/48 (48-49) = - 5/6 = -40/48 Jadi: driver : Z1 = 40 dipasang pada poros yang satu sumbu dengan benda kerja. Driver : Z2 = 48 dipasang pada poros yang satu sumbu dengan roda gigi paying. Langkah 4: Menentukan arah putaran plat pembagi
ika T' T, maka T' - T negatif sehingga putaran plat pembagi berlawanan dengan putaran engkol pembagi. Jadi antara Z1 dan Z2 harus dipasang roda gigi antara untuk membalik arah. Dalam hal ini, jika engkol diputar dan plat tidak berputar maka gigi yang akan terjadi adalah 48 buah. Bila plat indeks berputar berlawanan arah berarti menam-bah sudut putar sebesar 1/48 putaran, sehingga gigi yang akan terjadi ialah 48 + 1/48 x 48 = 48 + 1 = 49 buah. 17
2. Metode Sudut Selain digunakan untuk pembuatan segi banyak, Dividing Head juga digunakan untuk pembuatan sudut tertentu. Rumus yang biasa dipakai : nk = i x ( α / 360 o ) Karena i yang ada pada Dividing Head 40 : 1 maka, nk = ( α / 9 o ) α = sudut yang dicari Contoh membuat sudut 45 o dan 60 o 1. Untuk pembuatan sudut 45 oMaka untuk pembuatan sudut 45 o, engkol diputar 5 x 2. Untuk pembuatan sudut 60 oMaka untuk pembuatan sudut 60o, engkol diputar 6 x ditambah 18 lubang pada piringan 27.
3. Metode Langsung Pembagian yang digunakan untuk pembuatan segi banyak yang dapat dibagi dengan jumlah lubang pada piring pembagi tet ap. Pada spindle dimana alat pencekam benda kerja terpasang (chuck, collet) terdapat sebuah piring pembagi yang memiliki jumlah lubang tertentu (misal : 24). Contoh Pembuatan kepala baut segi enam, maka dilakukan 6 kali pemotongan.
1. Pemotongan Agar benda kerja tidak bergerak, maka spindle dikunci dengan memasukkan pin pengunci ke dalam salah satu lubang pada piring pembagi 24 lubang, misalnya pada lubang bernomor 7. 2. Benda kerja diputar dengan memutar engkol pemutar (setelah pin pengunci dibebaskan) ke kanan atau ke kiri, sampai pin pengunci dapat dimasukkan lagi ke dalam lubang bernomor 11 atau 3. 3. Demikian seterusnya sampai pemotongan yang ke-enam.
4. Metode Tidak Langsung Pembagian ini dipakai apabila segi yang akan dibuat tidak dapat dikerjakan dengan menggunakan pembagian langsung, tetapi jumlah segi
18
yang dapat dikerjakan masih terbatas pada jumlah lubang pada piring pembagi (yang dapat ditukar-tukar). Misal pembuatan segi : 9, 27, 58, 165, 312 dsb. Didalam housing kepala pembagi ada transmisi poros roda cacing dengan ratio i = 40 : 1. Poros cacing terhubung dengan engkol pemutar, sedangkan roda cacing terhubung dengan benda kerja, sehingga benda kerja berputar 1 kali, bila engkol diputar 40 kali.
Gambar 2.24 Metode Perhitungan Tidak Langsung
Piring pembagi yang terdapat pada mesin frais ACIERA : Piring 1 Jumlah Lubang : 27 31 34 41 43 2 Jumlah Lubang : 33 38 39 42 46 3 Jumlah Lubang : 29 36 37 40 Rumus utama untuk pembagian tidak langsung adalah : nk = 40/z nk = Putaran engkol Z = Jumlah segi yang dikerjakan Contoh : membuat segi 4 dan segi 17 1. Untuk segi 8 : nk = 40/4 = 10 Maka untuk pembuatan segi 8, engkol diputar 10 kali
2. Untuk segi 17 : 40 nk =
13
4 = 3
13
19
Harus sesuai dengan jumlah lubang pada piringan yang tersedia 4 nk = 3
13
3
3
12 = 3
39
Lubang 39 terdapat pada piring pembagi yang tersedia Karena angka 13 tidak terdapat pada jumlah lubang piringan, maka pecahan harus kita kalikan sampai ditemukan angka yang sesuai dengan lubang pada piringan, sehingga menjadi : Sehingga untuk pembuatan segi 13, engkol diputar 3x, ditambah 12 lubang pada piringan 39.
2.8
Pros edur K alibrasi Mes in Fr ais K onvens ional
Beberapa Prosedur kalibrasi yang perlu dilakukan untuk mesin frais konvensional yaitu : 1. Pasang benda kerja pada cekam. 2. Lalu arahkan pahat agar center terhadap titik pusat benda kerja. 3. Setelah itu geser pahat kearah sumbu x – . 4. Baru memulai tahapan pemakanan.
Gambar 2.25 Kalibrasi FK sumbu Z , Y, dan X secara berurutan
20
2.9 Produk Has il Peng erjaan Mes in Fr ais Konvensional
1. Roda Gigi Roda gigi merupakan bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersamasama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah kecepatan putar , torsi, dan arah daya terhadap sumber daya.
Gambar 2.26 Roda Gigi
2. Kepala Baut dan Mur Baut dan mur berfungsi sebagai penyambung 2 komponen atau pengencang dari suatu komponen.
Gambar 2.27 Mur dan Baut
21
3. Piston Piston adalah komponen mesin yang membentuk ruang bakar bersama – sama dengan silinder blok dan silinder head. Piston jugalah yang melakukan gerakan naik turun untuk melakukan siklus kerja mesin, serta piston harus mampu meneruskan tenaga hasil pembakaran ke crankshaft. Jadi dapat kita lihat bahwa piston memiliki fungsi yang sangat penting dalam melakukan siklus kerja mesin dan dalam menghasilkan tenaga pembakaran.
Gambar 2.28 Piston
22
BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Diagram Alir Praktikum
MULAI LITERATUR MEMAHAMI KETENTUAN BENDA
MEMBUAT PERHITUNGAN PLAT INDEKS
MEMAKAI ALAT
MEMAKAI BENDA KERJA PADA CEKAM PLAT INDEKS
MENGHIDUPKAN MESIN FRAIS
MENGKALI BRASI PAHAT FRAIS DAN MENGATUR KECEPATAN
PROSES PEMBUATAN FRAIS KONVENSIONA
GAGAL
BERHASIL
TEKAN TOMBOL EMERGENCY
KESIMPULAN
SELESAI
Gambar 3.1 Diagram Alir
23
3.2 Alat dan Bahan yang digunakan Sebelum memulai jalannya praktikum ada baikknya di perhatkian alat dan bahan CNC TU-3A berikut alat dan bahannya : 1. Alat tulis 2. Mesin frais konvensional 3. Benda kerja 4. Gergaji besi 5. Plat indeks 6. Jangka sorong 7. Kuas 8. Sarung tangan 9. Coolant (Pendingin) 10. Wearpack 11. Kacamata safety
3.3 Prosedur Praktikum 1. Memahami form work instrukstion 2. Membuat perhitungan plat indeks 3. Persiapkan alat dan bahan 4. Menggunakan alat safety 5. Memasang benda kerja pada plat indeks menggunakan kunci chuck serta memastikan benda kerja terpasang dengan kuat dan rata 6. Menghidupkan mesin frais 7. Mengkalibrasi pahat frais 8. Melakukan pemakanan dengan bantuan plat indeks putaran plat indeks sesuai dengan ketentuan form work instructions 9. Melakukan pemakanan hingga selesai 10. Mematikan mesin frais 11. Melepas benda kerja dari plat indeks menggunakan kunci chuck 12. Membersihkan dan merapikan alat yang di pakai saat praktikum 13. Mencatat data hasil praktiku
24
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Hasi l B enda K erja
Gambar 4.1 Hasil benda kerja
4.2 G ambar B enda K erja
Gambar 4.2 Gambar benda kerja
4.3 Tahapan Penyayatan B enda K erja
25
4.4 P erhitung an Benda K erja Dari hasil praktikum penulis akan di operasikan kepala baut dengan sisi sebanyak segi 6. Perhitungannya menggunakan metode langsung dengan perbandingan 24 : 6 yaitu artinya 4 kali putar tuas sama dengan 1 sisi. Di jalankan dengan pemakanan setebal 0.5 sebanyak ??? kali dengan enam sisi.
4.5 P embahas an dan Evaluasi Praktik um Dengan berjalannya waktu pemakanan akan membutuh waktu banyak jika dilakukan pemakanan 0.5 x , maka dari itu pemakanan yang dilakukan adalah 1 mm demi mempercepat waktu pemakanan yang di karenakan waktu terbatas. Keterangan lanjut kecepatan asutan 50mm/menit dan kecepatan putar pahat yaitu 720 rpm
26
BAB V
PENUTUP
5.1
K es impulan
Setelah mengetahui segala proses praktikum berlanjut, Mesin Frais Konvensional atau mesin milling merupakan mesin perkakas yang menggunakan 3 aksis atau 3 arah, yaitu sumbu X,Y dan Z dalam pengoperasian mesin ini diharuskan mampu untuk menguasai semua metode yang ada pada mesin frais. Mesin frais memiliki 3 jenis yaitu frais vertical, frais horizontal dan frais universal. Pada praktikum ini mesin frais yang digunakan yaitu frais vertical dimana pahat bergerak searah sumbu Z dan benda kerja yang bergerak searah sumbu X & Y. Mesin Frais memiliki bagian-bagian penting yaitu motor utama, pahat, ragum, meja landasan, dan tambahan plat indeks untuk membuat roda gigi. Banyak benda kerja yang di hasilkan olehmesin frais sendiri termasuk roda gigi, piston mur dan baut, dan lain lain. Rumus rumus untuk pengerjaan plat indeks yaitu : Untuk differensial (R = i.ik/(T'-T)), metode sudut (nk = i x ( α / 360 o )), metode langsung (24/n sisi) , metode tak laksung (40/n sisi & di sesuaikan dengan piring pembagi)
5.2 5.2.1
S aran Laboratorium 1. untuk meningkatkan kenyamanan dan meningkatkan efisiensi dalam proses belajar mengajar di harapkan bagi penulis laboratorium lebih tertata rapi bersih , terutama untuk mesin mesin tidak terlalu di butuhkan harap di kesampingkan di ruang yang berbeda dengan mesin utama serta alat alat dan bahan tersusun lebih terjaga di karenakan banyak nya alat dan bahan yang hilang. 2. tidak terlalu di perlukan mesin mesin baru maupun diperbanyak hanya saja saya berharap ruangan lab lebih tertata seperti lab lab insutri maupun lembaga penelitian seperti NASA , LIPI dan lain lain.
27
5.2.2 A s is ten
. 1. jadwal lebih konsisten dan efisien bagi praktikan terutama pembebanan waktu pengumpulan laporan maksimal tidak datangnya secara tiba tiba diharapkan teratur setelah praktikum di mulai. 2. Asistan lab terlihat lebih professional namun tetap ramah terhadap praktikan agar berjalannya praktikum dengan nyaman antar asistan dan praktikan.
28
DAFTAR PUSTAKA
https://id.scribd.com/document/347392358/Frais-Konvensional (di akses pada 24 November 2017 pukul 12.32) http://machinesquad.blogspot.co.id/2015/06/mesin-frais.html(di akses pada 24 November 2017 pukul 17.56) http://pusat-lingkaran.blogspot.co.id/2016/08/mesin-frais-milling-machine-pengertian.html(di akses pada 24 November 2017 pukul 20.33) https://anandalutfialfian.wordpress.com/2016/02/05/macam-macam-jenis-mesin-frais-types-ofmilling-machine/(di akses pada 24 November 2017 pukul 20.35) http://maulananurulistiqlal.blogspot.co.id/2014/06/emco-milling.html(di akses pada 25 November 2017 pukul 8.12) http://fraissmkn2sby.blogspot.co.id/ (di akses pada 25 November 2017 pukul 08.21) https://muhammadsumaryono.wordpress.com/2013/01/22/gitar-gitar/ (di akses pada 24 November 2017 pukul 9.32) http://sialamase.blogspot.co.id/2012/05/pengindeksan-pada-mesin-frais.html (di akses pada 24 November 2017 pukul 9.42) http://fiandruva.blogspot.co.id/2011/12/macam-macam-pisau-frais.html (di akses pada 24 November 2017 pukul 9.50)
29
