Definisi Mesin Milling Proses cutting conventional dengan menggunakan mesin milling, dihasilkan suatu permukaan ya ng rata atau bentuk –bentuk lain yang spesifik ( profil, radius, silindris, dan lain – lain ) dengan ukuran dan kualitas tertentu dan menyisakan chip. 2. Prinsip dasar kerja milling Proses pemotongan benda kerja yang diam dengan meja yang bergerak menuju alat potong yang berputar. 3. Tujuan Menghasilan benda kerja dengan permukaan yang rata atau bentuk – bentuk lain yang spesifik ( profil, radius, silindris, dan lain – lain ) dengan ukura n dan kualitas tertentu. Bagian-bagian Mesin Milling
4.2. Dasar D asar Teori 4.2.1. Intisari Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam, mulai mulai dari penger pengerjaan jaan panas, panas, penger pengerjaan jaan dingin dingin hingga hingga penge pengerjaa rjaan n logam logam secara mekanis. Penge engerja rjaan an meka mekani nis s loga logam m bias biasan anya ya digu diguna naka kan n untu untuk k peng penger erja jaan an lanjutan maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan mekanis dike dikena nall bebe beberap rapa a prins prinsip ip penge pengerj rjaan aan,, salah salah satu satuny nya a adal adalah ah penge pengerja rjaan an perat perataan aan perm permuk ukaa aan n deng dengan an meng menggu guna naka kan n mesi mesin n Frais rais atau atau bias biasa a juga juga disebut mesin Milling. Milling. Mesin milling adalah adalah mesin mesin yang paling paling mamp mampu u melak melakuka ukan n banyak banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki. Mesin milling dapat menghasilkan permukaan bidang rata yang cukup halus, tetapi proses ini membutuhkan pelumas berupa oli yang berguna untuk pendingin mata milling agar tidak cepat aus. Proses milling adalah proses yang menghasilkan chips (beram). Milling menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan permukaan yang ditentukan.
Proses kerja pada pengerjaan dengan mesin milling dimulai dengan mencekam
benda
kerja
(gambar
1),
kemudian
dilanjutkan
dengan
pemotongan dengan alat potong yang disebut cutter (gambar 2), dan akhirnya benda kerja akan berubah ukuran maupun bentuknya (gambar 3).
4.2.2. Prinsip kerja mesin milling Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling. Spindel mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin milling yang bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan. Gerakan pemotongan pada cutter jika dikenakan pada benda kerja yang telah dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat terjadi karena material penyusun cutter mempunyai kekerasan diatas kekerasan benda kerja.
4.2.3. Jenis-jenis mesin milling Penggolongan mesin milling menurut jenisnya penamaannya disesuaikan dengan posisi spindel utamanya dan fungsi pembuatan produknya, ada beberapa jenis mesin milling dalam dunia manufacturing antara lain: 1. Mesin Milling Horizontal Mesin milling jenis ini mempunyai pemasangan spindel dengan arah horizontal dan digunakan untuk melakukan pemotongan benda kerja dengan arah mendatar. 2. Mesin Milling Vertikal Kebalikan dengan mesin milling horizontal, pada mesin milling ini pemasangan spindel-nya pada kepala mesin adalah vertikal, pada mesin milling jenis ini ada beberapa macam menurut tipe kepalanya, ada tipe kepala tetap, tipe kepala yang dapat dimiringkan dan type kepala
bergerak. Kombinasi dari dua type kepala ini dapat digunakan untuk membuat variasi pengerjaan pengefraisan dengan sudut tertentu. 3. Mesin Milling Universal Mesin milling ini mempunyai fungsi bermacam-macam sesuai dengan prinsipnya, seperti : a. Frais muka b. Frais spiral c. Frais datar d. Pemotongan roda gigi e. Pengeboran f. Reaming g. Boring h. Pembuatan celah 4. Plano Milling Untuk benda kerja yang besar dan berat. 5. Surface Milling Untuk produksi massal, kepala spindel dan cutter dinaikturunkan. 6. Tread Milling Untuk pembuatan ulir. 7. Gear Milling Untuk pembuatan roda gigi. 8. Copy Milling Untuk pembuatan benda kerja yang mempunyai bentuk tidak beraturan.
4.2.4. Gerakan dalam mesin milling
Pekerjaan dengan mesin milling harus selalu mempunyai 3 gerakan kerja. 1. Gerakan Pemotongan Sisi potong cutter yang dibuat berbentuk bulat dan berputar dengan pusat sumbu utama. 2. Gerakan Pemakanan Benda kerja digerakkan sepanjang ukuran yang akan dipotong dan digerakkan mendatar searah gerakan yang dipunyai oleh alas. 3. Gerakan Penyetelan Gerakan untuk mengatur posisi pemakanan, kedalaman pemakanan, dan pengembalian, untuk memungkinkan benda kerja masuk ke dalam sisi potong cutter , gerakan ini dapat juga disebut gerakan pengikatan
4.2.5. Bagian Utama Mesin Milling Bagian utama mesin milling meliputi beberapa bagian seperti di belakang
4.2.6. Cutter 4.2.6.1 Type Cutter Cutter pada mesin milling mempunyai bentuk silindris, berputar pada sumbunya dan dilengkapi dengan gigi melingkar yang seragam. Keuntungan cutter dibanding dengan pahat bubut dan pahat ketam adalah setiap sisi potong dari pisau frais mengenai benda kerja hanya dalam waktu yang pendek pada proses pemotongan selama 1 putaran pisau frais dan pendinginannya pada waktu sisi potong mengenai benda kerja, maka hasilnya cutter frais akan lebih tahan lama. Cutter biasanya terbuat dari HSS maupun Carbide Tripped. Gigi cutter ada yang lurus maupun ada yang mempunyai sudut, untuk yang bersudut (helix angle) dapat mengarah ke kanan dan ke kiri. Ada beberapa jenis cutter seperti misalnya : a. Plain Mill Cutter Digunakan untuk pengefraisan horizontal dari permukaan datar.
b. Shell End Mill Cutter Pemotongan dengan menggunakan sisi muka, digunakan untuk pengefraisan dua permukaan yang tegak lurus. Pada cutter ini panjangnya lebih besar dari diameternya dan hal yang harus diingat adalah tidak boleh memasang cutter ini terbalik. c. Face Mill Cutter Digunakan untuk pengefraisan ringan (pemakanan kecil). Pisau ini pendek dan mempunyai sisi potong pada bagian yang melingkar dan bagian sisi mukanya, seperti shell mill cutter . Dalam jenis ini ada yang disebut Carbide Tipped. Face mill cutter , keistimewaan pisau ini adalah tentang kemudahan penggantian sisi potongnya. d. End Mill Cutter
4.2.6. Pengerjaan pada mesin milling a. Pengefraisan Sisi, adalah pengefraisan dimana pisau sejajar dengan permukaan benda kerja.
b. Pegefraisan Muka, adalah pengefraisan dimana sumbu pisau tegak lurus dengan permukaan benda kerja.
4.2.7. Metode pengefraisan a. Climb Mill Merupakan cara pengefraisan dimana putaran cutter searah dengan gerakan benda kerja. Gaya potong menarik benda kerja ke dalam cutter sehingga faktor kerusakan pahat akan lebih besar. Hanya mesin yang mempunyai alat pengukur keregangan diperbolehkan memakai metode pemotongan ini. b. Conventional Milling Merupakan pengefraisan dimana putaran cutter berlawanan arah dengan gerakan benda kerja, pemotongan ini dimulai dengan beram yang tipis dan metode ini digunakan untuk semua jenis mesin frais.
4.3. Alat dan Bahan a. Milling machine (mesin frais) b. Jangka sorong / kaliper c. Pahat alas d. Kuas e. Coolant (pendingin) f. Palu plastik g. Stopwatch h. Mistar siku i. Kikir j. Kunci tanggem
4.4. Cara Kerja 1. Mempersiapkan semua peralatan yang dibutuhkan dan benda kerja. 2. Mengukur benda kerja dengan menggunakan kaliper dan menghaluskan sedikit permukaannya dengan menggunakan kikir. 3. Mengatur putaran spindel yang sesuai untuk jenis benda kerja. 4. Menempatkan benda kerja yang akan difrais pada meja kerja. 5. Mencari titik permukaan/titik nol dan kemudian melakukan pemakanan untuk masing–masing sisi. Saat pemakanan dilakukan, mata pahat dan benda kerja diberi pendingin, sehingga benda kerja tidak mengeluarkan asap ( benda kerja panas ). 6. Mengatur ketebalan pemakanan. 7. Mencatat waktu yang diperlukan untuk satu kali pemakanan. 8. Mencatat keadaan akhir benda kerja.
Bagian – Bagian Utama Mesin Milling ( Frais ) 1. Spindle utama Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Vertical spindle b. Horizontal spindle
c. Universal spindle 2. Meja / table Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table b. Swivel table c. Compound table 3. Motor drive Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin ( cooling ). Pada mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor :
a. Motor spindle utama b. Motor gerakan pemakanan ( feeding ) c. Motor pendingin ( cooling ) 4. Tranmisi Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a. Transmisi spindle utama b. Transmisi feeding Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu : a. Transmisi gear box b. Transmisi v – blet 5. Knee Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ). 6. Column / tiang Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang lain. 7. Base / dasar Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang. Tempat cairan pendingin. 8. Control Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem kontrol yaitu :
a. Mekanik
b. Electric Dibagi menjadi 2 bagian : 1. Sederhana 2. Komplek ( CNC )
Jenis-Jenis Pisau Mesin Frais Pisau potong mesin milling ada dalam beberapa bentuk dan berbagai ukuran. Ada juga pilihan yang memiliki pelapis, serta bersudut pembuang geram dan jumlah sisi potong yang banyak. Secara umum sebuah mata pisau milling memiliki bagian-bagian berikut:
bagian pisau frais
•
•
Bentuk: Bentuk standar Beberapa pisau frais digunakan dalam industri saat ini, yang dijelaskan lebih rinci di bawah. Flute/Alur /Jumlah gigi: Flute dalam gambar diatas adalah alur heliks sepanjang pisau frais, sedangkan bagian tajam sepanjang tepi pisau dikenal sebagai gigi. Gigi memotong bahan, dan gram dari bahan ini tertarik ke alur oleh rotasi dari pisau. Hampir selalu ada satu gigi per flute, tetapi beberapa pemotong memiliki dua gigi per flute. Pisau milling mungkin memiliki satu sampai banyak gigi, dengan 2, 3 dan 4 yang paling umum. Biasanya, lebih banyak jumlah giginya lebih cepat proses pe-
motongan bahannya. Jadi, pemotong 4-gigi dapat meakan materi di dua kali tingkat pisau 2-gigi. •
•
•
•
•
Helix angel/Sudut Helix: Alur dari pisau pemotong frais hampir selalu heliks. Jika alurnya adalah lurus, seluruh gigi akan berdampak pemakanan material sekaligus/serentak, menyebabkan getaran dan mengurangi akurasi dan kualitas permukaan. Biasanya, pemotong finishing memiliki sudut rake yang lebih tinggi (heliks ketat) untuk memberikan hasil akhir yang lebih baik. Pusat pemotongan: Beberapa pisau milling dapat mememakan lurus ke bawah (tembus) melalui material, sementara yang lain tidak bisa. Hal ini karena beberapa gigi pemotong tidak memiliki kemiringan ke pusat senternya. Pisau dapat memotong ke bawah pada sudut 45 derajat atau lebih. Roughing/Pemakanan Kasar atau Finishing: Berbagai jenis pemotong ada yang tersedia untuk pemakanan besar/kasar, meninggalkan permukaan akhir yang buruk, atau untuk pemakanan sedikit, tapi meninggalkan permukaan akhir yang baik (finishing). Coating/Pelapis: Lapisan alat yang tepat dapat memiliki pengaruh yang besar pada proses pemotongan dengan meningkatkan kecepatan potong dan kehidupan/umur alat, dan meningkatkan kehalusan permukaan akhir. Polycrystalline Diamond (PCD) adalah lapisan sangat keras digunakan pada pemotong yang harus tahan aus abrasif tinggi. Sebuah alat dilapisi PCD bisa berlangsung hingga 100 kali lebih lama dari alat uncoated. Namun lapisan tidak dapat digunakan pada suhu di atas 600 derajat C, atau pada logam besi. Alat untuk aluminium mesin kadangkadang diberi lapisan dari TiAlN. Aluminium merupakan logam yang relatif lengket, dan dapat lengket sendiri ke gigi alat, menyebabkan mereka tumpul. Namun ia cenderung untuk tidak menempel TiAlN, yang memungkinkan alat ini untuk digunakan lebih lama dalam aluminium. Shank: shank adalah bagian silinder yang tidak beralur dari alat yang digunakan untuk memegang ke catok. Kadang Diameternya mungkin berbeda dari diameter bagian pemotongan alat ini, sehingga bisa dipegang oleh pemegang alat standar.
Jenis Pisau Milling End Mill Adalah mata bor frais seperti gambar diatas yang memotong bahan di satu sisi, serta di ujungnya. Mata bor frais umumnya digunakan untuk merujuk kepada pemotong dasar rata .Mereka biasanya terbuat dari baja kecepatan
tinggi (HSS) atau karbida, dan memiliki satu atau lebih alur/flute. Mereka adalah alat yang paling umum digunakan di milling vertikal.
Slot Drill
Slot(paling atas),end mill dan Ball nose mill
Pisau Slot (baris atas di gambar) adalah jenis endmills dengan pemotong pusat. Umumnya memiliki dua-(kadang-kadang tiga atau empat-) alur pemotong yang mampu melakukan pengeboran ( pemotongan tembus) langsung turun ke dalam bahan dan kemudian bergerak lateral untuk memotong slot .
Roughing Endmill Pisau ini cepat memakan sejumlah besar bahan. Jenis ini menggunakan bentuk potong gigi bergelombang di pinggiran. Gigi-gigi bergelombang membentuk tepi tajam banyak berturut-turut memproduksi chip kecil, menghasilkan permukaan akhir yang relatif kasar. Selama pemotongan, gigi beberapa berada dalam kontak dengan benda kerja mengurangi berisik dan getaran.
Ballnose mill Pemotong hidung bola(paling bawah di gambar diatas, lucu ya namanya....) mirip dengan bor slot, tetapi ujung pemotong adalah hemispherical. Mereka ideal untuk mesin bentuk 3-dimensi berkontur di pusat mesin, misalnya dalam cetakan dan die. Mereka juga digunakan untuk menambah radius antara permukaan tegak lurus untuk mengurangi konsentrasi tegangan/gesekan.
Slab Mill
slab mill
Slab mill digunakan baik sendiri atau dalam operasi bersamaan pada mesin milling horizontall atau universal untuk permukaan mesin yang luas dan besar dengan cepat. Untuk penggunaan di mesin frais vertikal mereka digantikan oleh pisau pemotong permukaan karbida.
Pisau permukaan dan Samping
pisau permukaan dan samping
Pisau pemotong permukaan dan sisi ini dirancang dengan gigi pada sisinya serta lingkarannya. Mereka dibuat dalam berbagai diameter dan lebar tergantung pada aplikasi. Gigi di samping memungkinkan cutter untuk membuat pemotongan tidak seimbang (memotong pada satu sisi saja) tanpa membelokkan pemotong seperti yang akan terjadi dengan pemotong gergaji yang tidak ada gigi samping.
Pemotong gigi berbentuk spiral/Involute gear cutter
Involute gear cutter Ada 8 pemotong (tidak termasuk ukuran dengan setengah yang jarang jarang) yang akan memotong roda gigi dari 12 gigi sampai diameter tak terbatas. Diatas adalah contohnya yaitu sebuah Gigi pemotong berbentuk spiral - nomor 4: · pemotong 10 diameter pitch · Potongan roda gigi dari 26 hingga 34 gigi · 14,5 derajat tekanan sudut
Hobbing
hobing mill
Pemotong adalah jenis alat pembentuk dan digunakan dalam hobbing mesin untuk menghasilkan gigi. Sebuah penampang gigi pemotong akan menghasilkan bentuk yang diperlukan pada benda kerja, sekali diatur untuk kondisi yang sesuai (ukuran kosong). Sebuah mesin hobbing adalah mesin milling khusus.
Pisau Frais Permukaan/Face mill
Carbide Facemill
Sebuah face mill terdiri dari beberapa sisi potong yang dirancang untuk menahan tip karbida. Tips yang tidak dirancang untuk resharpened/diasah kembali dan dipilih dari berbagai jenis yang dapat ditentukan oleh berbagai kriteria, beberapa di antaranya mungkin: bentuk ujung, tindakan yang diperlukan, bahan yang dipotong. Ketika tips yang tumpul, mereka dapat dilepas, diputar (diindeks) dan diganti untuk menyajikanpermukaan pisau tajam untuk benda kerja, hal ini meningkatkan kehidupan pisau.
Apa yang anda ketahui tentang mesin milling????? Merupakan suatu proses penghilangan material dengan bantuan alat potong/ cutter, dimana pergerakan utama terjadi pada cutter/ alat potong.
Apa saja yang bisa dibuat di mesin milling?
Membuat alur
Membuat lubang
Membuat roda gigi
Membuat kolam
