MS 2260 PROSES MANUFAKTUR 1
LAPORAN PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR 1 MODUL PM1-06 PROSES BROACHING Kelompok
: 06
Aggota Kelompok
: Saniy Shabrina
13111060
Meitha Anindya
13112002
Muhammad Rifky Akbar
13112011
Naufal Kemal Al Azmi
13112013
Franz Sunandar
13112025
Rizki Harpan Riady
13112106
Tanggal Praktikum
: 08 April 2014
Tanggal Penyerahan Laporan
: 11 April 2014
Nama Asisten
: M.Remaldi 13110099
Laboratorium Teknik Produksi Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institur Teknologi Bandung 2014
Bab 1 Pendahuluan A.Latar belakang Dalam kehidupan sehari-hari, kita mungkin dapat menemukan profil-profil lubang yang unik, atau yang tidak mungkin sama satu dengan yang lainnya, misalnya lubang kunci (keyhole). Tentunya proses pembuatan lubang tersebut tidaklah dibuat secara langsung oleh tangan manusia. Salah satu mesin yang dapat membantu kita untuk membuatnya adalah mesin broaching, biasa disebut juga mesin memperbesar lubang, namun ada juga yang menyebutnya sebagai mesin parut, karena pahatnya seperti gergaji / parutan. Praktikum modul ini bertujuan agar kita sebagai mahasiswa mesin dapat mengoperasikan mesin broaching untuk membantu kita membuat profil-profil lubang tersebut, yang sering sekali ditemui dalam dunia permesinan. B. Tujuan praktikum 1. Mampu mengoperasikan mesin broaching dan mengatur parameter-parameternya. 2. Membedakan jenis pahat untuk mesin broaching tertentu. 3. Membuat lubang dengan profil sesuai dengan pahat yang dipakai. 4. Pengenalan awal terhadap mesin gurdi (untuk membuat lubang awal). Bab 2 Landasan Teori Broaching adalah operasi mesin yang menggunakan alat bergigi, yang disebut bros, ada juga yang menyebutnya mesin pembesar lubang yang biasa digunakan untuk menghilangkan material. bros yang digunakan dalam mesin broaching, kadang-kadang disingkat menjadi memulai pembicaraan mesin. Ini digunakan untuk pekerjaan presisi, terutama untuk bentuk-bentuk aneh. Permukaan Broaching selesai dalam satu kali pekerjaan, biasanya broaching menguntungkan karena digunakan untuk produksi kuantitas tinggi. Pahat berbentuk mirip dengan gergaji, kecuali gigi meningkat tinggi atas alat panjang. Selain itu, bros berisi tiga bagian yang berbeda: satu yang awal, satu lagi untuk semi-finishing, dan yang terakhir untuk finishing. JENIS-JENIS BROACHING MACHINE (MESIN PEMBESAR LUBANG) Berdasarkan cara kerjanya, maka mesin pembesar lubang dapat dikelompokkan menjadi: 1) Pembesar lubang tarik pahat pembesar lubang digerakkan menembus atau melintasi benda yang stasioner 2) Pembesar lubang dorong pahat pembesar lubang di dorong menembus atau melintasi benda kerja yang stasioner
3) Pembesar lubang permukaan 4) Pembesar lubang kontinu benda kerja digerakkan kontinu terhadap pembesar lubang yang stasioner, jalur geraknya dapat lurus maupun melingkar. Berdasarkan bentuknya broaching machine atau mesin pembesar lubang dibagi menjadi 4 1) MESIN PEMBESAR LUBANG DORONG VERTIKAL 2) MESIN PEMBESAR LUBANG HORIZONTAL 3) MESIN PEMBESAR LUBANG PUTAR 4) MESIN PEMBESAR LUBANG KONTINU MACAM MACAM PAHAT
Profil gigi pahat
Kelebihan proses broaching dibanding proses pemesinan lainnya: 1. proses pemotongan kasar dan halus dapat dilakukan hanya dengan satu alat saja 2. proses tidak memakan waktu lama 3. dapat menghasilkan profil dan alur tertentu 4. proses dapat dilakukan pada permukaan luar atau dalam
Kekurangan proses broaching dibanding proses pemesinan lainnya : 1. biaya perawatan mahal 2. pekerjaan jangka pendek tidak cocok 3. broaching tidak dianjurakan untuk menghilangkan material dalam jumlah besar
BAB III DATA DAN PENGOLAHAN DATA Proses Broaching 3.1 Benda Kerja
Benda kerja yang digunakan pada proses broaching berupa plastisin persegi panjang.
Gambar xx Bentuk Benda Kerja (Plastisin) Setelah melalui proses broaching, benda kerja akan memiliki lubang berbentuk gear seperti gambar yang tertera di atas. 3.2 Proses-proses yang Dilakukan dan Parameternya Langkah-langkah kerja yang harus dilakukan dalam melakukan proses broaching adalah sebagai berikut: 1. Mempersiapkan alat dan benda kerja yang akan diproses.
Gambar xx Pahat Broaching 2. Mengecek dan mempelajari mesin broaching yang akan digunakan.
Gambar xx Mesin Broaching 3. Membuat lubang terlebih dahulu pada benda kerja dengan menggunakan mesin bor. Prosedur penggunaan mesin bor adalah sebagai berikut: - Meletakkan benda kerja pada ragum yang terdapat pada meja kerja mesin bor. - Meletakkan pahat dengan ukuran yang diinginkan pada tool post yang terdapat pada bor. - Mengatur kecepatan putar pahat, dan membuat lubang pada benda kerja dengan menurunkan pahat yang sedang berputar sehingga bergesekan dengan benda kerja.
Gambar xx Mesin Bor 4. Bersihkan geram-geram yang dihasilkan dari proses pembuatan lubang tersebut dan membawa benda kerja ke mesin broaching. 5. Masukkan pahat pada tool post yang ada pada mesin broaching dengan posisi yang tepat. Jangan lupa untuk memasukkan pahat ke dalam lubang benda kerja terlebih dahulu sebelum pahat tersebut dipasang di tool post.
Gambar xx Pemasangan Pahat Pada Mesin Broaching 6. Menekan tombol maju / mundur pada kedua sisi mesin secara bersamaan.
Gambar xx Tombol Maju dan Mundur pada Kedua Sisi Mesin Broaching 7. Tekan tombol stop ketika pahat telah selesai melakukan kerjanya.
Gambar xx Tombol Maju, Mundur, dan Stop 8. Bersihkan geram yang terdapat di belakang benda kerja, dan kembalikan mesin broaching kembali seperti semua. Jangan lupa untuk melepas pahat broaching yang telah selesai digunakan.
Gambar xx Geram yang Dihasilkan di Belakang Benda Kerja
BAB IV ANALISIS
Saniy Shabrina (13111060) Prosedur yang dilakukan pada saat praktikum 1. Pembuatan lubang awal terlebih dahulu dengan menggunakan proses drilling pada mesin gurdi. Penyetelan pahat menggunakan pahat untuk drilling dan penguncian benda kerja di ragum (pengaturan dilakukan sampai pada posisi benda kerja yang akan dilubangi tepat dan ragum dikencangkan). 2. Pengambilan benda kerja yang telah di lubangi terlebih dahulu dan pemindahan benda kerja tersebut ke mesin broaching. 3. Pengecekan terhadap mesin broaching. 4. Pemilihan pahat yang akan digunakan pada proses broaching. 5. Pemasangan pahat pada pemegang pahat (tool-post) mesin broaching. Pada saat pemasangan pahat perlu diperhatikan bahwa pada pahat terdapat satu bagian yang beralur dan bagian yang lain yang polos. Penempatan pemasangan pahat hingga posisi pahat mencapai keadaan yang baik untuk melakukan proses broaching (saat semua bagian dari pahat masuk semua hanya tersisa bagian kecil pada pahat tersebut). Penyetelan pahat hingga masuk ke dalam dengan menggunakan tombol hitam yang ditekan secara bersamaan. 6. Peletakan benda kerja pada mesin broaching dan pemegangan benda kerja dengan tangan praktikan di bagian kedua sisi, hingga benda kerja dapat dipastikan tidak akan bergerak selama proses broaching berlangsung. 7. Perlakuan proses broaching dengan langkah awal menghidupkan mesin, dan menekan kedua tombol hitam secara serentak. Pengerjaan dilakukan hingga mencapai perluasan lubang yang diinginkan oleh praktikan. Analisis Hasil Benda Kerja Benda kerja yang dihasilkan pada proses ini menghasilkan gram-gram yang berwarna putih dan tidak begitu banyak, karena menggunakan pahat dengan gaya dorongan hanya sekali jalan. Geram-geram yang dihasilkan tidak begitu tajam karena benda kerja terbuat dari kaca yang berbahan plastisin, sehingga geram-geram yang dihasilkan pun tidak sekeras geram-geram yang dihasilkan jika material yang digunakan serupa baja.
Analisis Parameter Proses Semakin cepat kecepatan makan pada proses broaching ini akan semakin cepat pula geram yang dihasilkan dan semakin cepat proses pelubangan yang diinginkan. Semakin cepat tingkat kecepatan makan akan membuat benda kerja semakin kasar sehingga diperlukan kecepatan makan yang pas dari berbagai macam penggunaan material yang berbeda-beda pada saat akan melakukan proses broaching. Fenomena yang terjadi selama praktikum Pada saat proses drilling, ragum hanya bisa menggunakan satu baut (walaupun menggunakan satu baut, pemasangan pahat kuat juga). Pemegangan benda kerja menggunakan bantuan oleh praktikan bukan menggunakan penahan pada proses broaching sendiri. Pemasangan pahat yang salah pada pemegang pahat akan mengakibatkan kesalahan pengerjaan pada proses perluasan lubang sehingga diperlukan pemasangan pahat yang sangat tepat ketika melakukan proses broaching ini. Kesalahan pada pengerjaan dalam proses ini bisa dihentikan dengan cara menekan tombol yang berwarna merah pada mesin tersebut (menekan salah satu tombolnya saja sudah membuat mesin dalam keadaan mati), sedangkan saat akan menjalankan mesin broaching ini harus menekan tombol yang berwarna hitam secara bersamaan dengan kata lain sebagai pengamanan atau safety saat bekerja pada proses broaching ini. Saat melakukan pengepasan benda kerja sebelum di broaching maka mesin harap dimatikan terlebih dahulu karena mesin menguras pemakaian listrik yang cukup besar.
Muhammad Rifky Akbar (13112011)
Proses Broaching Prosedur yang dilakukan saat praktikum 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Penggunaan alat keselamatan praktikum standar Melakukan proses drill pada benda kerja dengan mesin gurdi untuk membuat lubang Pengecekan mesin dan sistem kelistrikannya Pastikan toolpost telah menempati posisi dekat dengan ragum Tempelkan benda kerja pada ragum, sesuaikan lubang yang akan kita perbesar dengan lubang pada ragum dan toolpost Masukkan pahat melalui ketiga lubang tersebut. Pastikan pahat ‘terkunci dengan pas’ pada toolpost Tahan benda kerja agar tidak bergerak selama proses berlangsung Nyalakan mesin, tekan dua tombol anak panah yang membuat toolpost bergerak menjauhi ragum dan benda kerja Setelah lubang dengan luas permukaan lebih besar terbentuk, keluarkan. Matikan mesinnya
Analisis hasil benda kerja
Perluasan permukaan pada lubang akibat proses ini membuat geram halus timbul akibat benda kerja yang berbahan dasar akrilik. Geram timbul akibat gerak potong yang dilakukan pahat terhadap benda kerja.
Analisis parameter proses
1. Kecepatan makan Semakin cepat kecepatan makan pada pahat, semakin halus permukaan benda kerja yang diproses namun gesekan pahat dengan benda kerja semakin besar yang membuat penyangga benda kerja harus kuat. 2. Kecepatan potong Semakin besar kecepatan potong pada pahat, geram yang dihasilkan semakin banyak namun gesekan pahat dengan benda kerja semakin besar yang membuat penyangga benda kerja harus kuat. 3. Material Pemilihan material yang semakin getas membuat gesekan yang terjadi antara pahat dengan banda kerja semakin besar, sehingga kecepatan potong dan makan dari mesin perlu diperhatikan agar tetap dapat menghasilkan permukaan yang halus.
Fenomena yang terjadi saat praktikum Saat proses drilling, perlu diperhatikan bahwa tidak dianjurkan untuk menekan drill terlalu dalam pada benda kerja akibat benda kerja getas agar lubang hasil drill bisa mulus. Pada proses broaching, toolpost selalu berhenti pada batas yang tempat suatu sensor yang dipasang pada mesin itu bernaung. Hal ini diperlukan untuk membatasi gerak toolpost saat melakukan gerak makan dan potong agar toolpost tidak menabrak komponen mesin broaching yang lain. Saat terjadi hal yang tidak diinginkan, ada suatu tombol emergency yang berfungsi untuk menghentikan gerak toolpost saat sedang melakukan gerak makan dan potong.
Naufal Kemal (13112013) Proses Broaching 1. Membuat lubang terlebih dahulu pada benda kerja dengan mesin drill hingga lubang dapat dilalui pemandu tarik pahat. 2. Mengukur dimensi awal lubang. 3. Memasang benda kerja di mesin broaching. 4. Memasukkan pahat melalui bagian dalam lubang hingga masuk ke pengunci pahat. 5. Menyalakan mesin broaching dengan menekan kedua tombol arah secara bersamaan ke arah tarik pahat. 6. setelah selesai mengembalikan pahat ke posisi semula kemudian melepas pahat dari mesin dan mengambil benda kerja. 7. mengukur dimensi akhir benda kerja. Analisis Hasil Benda Kerja: Dari proses broaching didapat produk lubang dengan ukuran diameter lebih besar dan memiliki pola (profile) dalam yang halus.
Analisis Parameter Proses Proses broaching menggunakan pahat berbentuk lingkaran-lingkaran yang dipasang memanjang pada satu poros. Untuk pahat tarik bagian depan pahat terletak lebih dekat ke ujung yang ditarik oleh chuk. Pahat ini terbagi menjadi tiga bagian. Bagian depan merupakan bagian pengerjaan kasar. Bagian depan kecil kemudian semakin ke belakang semakin membesar dengan perbedaan diameter yang signifikan bertujuan agar proses pembesaran diameter lebih cepat. Berikutnya bagian tengah merupakan bagian setengah finishing, perbedaan diameter antar pahat pada bagian ini tidak terlalu besar dengan tujuan agar kekasaran pula tidak terlalu besar. Kemudian di bagian ujung belakang merupakan bagian pahat finishing. Pada bagian ini perbedaan diameter antar pahat sangat kecil sekali karena bertujuan untuk membuat permukaan akhir yang halus (finishing). Analisis Fenomena Pada mesin broaching, pahat tidak panas karena proses hanya sekali
FRANZ 13112025 Proses broaching a. Tandai benda kerja untuk dilubangi terlebih dahulu dengan mesin gurdi, sebelum dilanjutkan dengan proses broaching. b. Pasang ragum pada meja mesin gurdi, pasang benda kerja pada ragum (kira-kira ditengah) c. Atur agar pahat / mata dari mesin gurdi tepat mengenai daerah yang ditandai, lalu jauhkan sedikit pahat / mata nya, kunci meja nya sehingga tidak bergerak. d. Nyalakan mesin, turunkan perlahan-lahan hingga benda kerja berlubang, lalu matikan. e. Pasang pahat broaching pada broach chuck, perhatikan bahwa pahat tidak dapat dipasang sembarangan karena profil ujung tariknya berbeda di setiap sisinya. Selain itu, pahat yang digunakan untuk mesin broaching yang berbeda juga berbeda profil gigi pahatnya. Pahat baru dapat dipasang pada ujung paling dekat dengan broach chuck. f. Tempatkan benda kerja yang sudah dilubangi pada pahat, lalu ditahan dengan tangan agar posisi benda kerja tidak bergeser-geser ketika proses berlangsung. g. Jalankan mesin dengan memutar tombol merah disamping dan menekan 2 tombol arah secara bersamaan (untuk safety sehingga tombolnya 2). Analisis parameter proses , Proses broaching Pada proses broaching, pada saat pembentukan lubang awal dengan mesin gurdi, ketika pahat drill ditekan terlalu dalam, benda kerja cenderung bergetar makin kuat sehingga lubang yang dihasilkan makin kasar. Jenis pahat serta ciri yang dimilikinya (pitch, rake angle, dll.) akan memengaruhi kehalusan permukaan yang di broaching. Analisis hasil benda kerja proses broaching Pada proses broaching, karena material yang didrill dan di broaching adalah material getas (acrylic), geram yang dihasilkan halus-halus dan hampir menyerupai serabut. Geramnya juga sangat pendek. Pada proses ini kecepatan makan dan kecepatan potong tidak diatur sehingga tidak terlihat berpengaruh pada benda kerja yang dihasilkan. Pahat yang digunakan adalah pahat untuk mesin broaching tarik, sehingga lebih tajam pada sisi yang ditarik. Dengan spesifikasi pahat tersebut (pitch tertentu), lubang yang dihasilkan cukup halus. Fenomena -
geram yang dihasilkan pada mesin broaching kebanyakan tersangkut di gigi gigi pahat
-
saat di drill ragum sempat bergeser sehingga lubangnya tidak bulat sempurna.
Rizky Harpan Riady (13112106) A. Proses Broaching A. Prosedur Praktikum 1. Mempersiapkan alat dan bahan untuk praktikum. 2. Mengecek kondisi mesin broaching dan mesin gurdi. 3. Mengukur dimensi benda kerja. 4. Memberikan penanda pada benda kerja untuk menentukan tempat yang akan dibentuk lubang awal dengan mesin gurdi. 5. Memasang benda kerja pada ragum yang telah terdapat pada meja mesin gurdi. 6. Memasang pahat gurdi pada chuck dan menguncinya. 7. Mengatur kecepatan putar mesin gurdi. 8. Menyalakan mesin dan menurunkan pahat sehingga terbentuk lubang pada benda kerja. 9. Menempelkan benda kerja pada bidang meja mesin broaching. 10. Memasang pahat broaching pada mesin broaching sesuai dengan profile dan ukuran lubang yang akan dibentuk. 11. Meyalakan mesin sehingga pahat akan tertarik dan membentuk ukuran dan profile lubang pada benda kerja. 12. Mebersishkan sisa-sisa geram pada benda kerja. B. Analisis Hasil Benda Kerja Benda kerja yang dihasilkan membentuk profile spline, karena pada saat praktikum pahat yang digunakan adalah pahat untuk membentuk profile spline. Sebelum dilakukan proses broaching, benda kerja terlebih dahulu dibuat inisiasi lubang yang berukuran 16 mm dengan menggunakan mesin gurdi. Lubang profile hasil broachingdapat dengan mudah dibentuk karena sebelumnya lubang inisiasi telah mendekati besar lubang yang diinginkan untuk proses broaching. C. Analisis Parameter Proses 1. Material Pahat Semakin ulet denda kerja, maka akan semakin mudah Material Removal Rate (MRR), sehingga akan membuat proses semakin cepat dan besar daya yang digunakan mesin lebih kecil. Jika benda kerja yang digunakan semakin getas, dapat menyebabkankan kegagalan seperti terjadinya keretakan pada benda kerja . 2. Sudut Pahat Semakin besarnya hook (rake angle) pada pahat, maka akan membuat MRR semakin besar, namun akan menyebabkan pahat cepat mengalami keausan. D. Fenomena pada Praktikum Terdengarnya bunyi yang keras ketika membuat inisiasi lubang dengan menggunakan mesin gurdi. Hal ini dapat terjadi karena terjadinya gesekan antara pahat dengan benda kerja.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN Saniy Shabrina (13111060) Kesimpulan 1. Semakin besar ukuran pahat untuk proses broaching akan semakin besar pula lubang yang dihasilkan. 2. Semakin keras material yang digunakan maka kecepatan proses pemakanan akan semakin lambat (untuk mencegah terjadinya kerusakan pada pahat). Saran 1. Pengecekan pada mesin harus dilakukan secara berkala sehingga memperkecil kemungkinan kerusakan pada mesin. 2. Pengecekan pada pahat yang akan digunakan, mencegah terjadinya ketidakakuratan pada sederetan gigi-gigi pahat yang akan digunakan
Muhammad Rifky Akbar (13112011)
Kesimpulan
1. Ukuran pahat menentukan perbesaran lubang pada benda kerja 2. Benda kerja perlu disangga agar tidak bergerak saat proses berlangsung Saran
1. Perlu penyangga tetap yang berfungsi untuk dudukan benda kerja agar tidak bergerak. 2. Diperlukan perawatan mesin berkala untuk menjaga peforma mesin.
Naufal Kemal (13112013)
A.
B.
SIMPULAN - Mesin broaching yang digunakan berjenis broaching tarik horizontal. - Pada praktikum kali ini dilakukan proses pelubangan dengan menggunakan pahat yang ditarik oleh mesin broaching. - Kehalusan dari hasil benda kerja bergantung pada panjang daerah finishing pada pahat. Jadi semakin panjang akan semakin halus. - Hasil benda kerja dihasilkan dalam 1 langkah saja.
SARAN Sebaiknya pada praktikum modul ini, praktikan juga diajarkan cara membuat produk lain yang bisa dihasilkan oleh mesin ini.
FRANZ 13112025 SIMPULAN B. Mesin broaching 1. Pada percobaan mesin broaching ini digunakan mesin broaching horizontal tarik, sehingga pahatnya memiliki kekhususan untuk mesin tersebut. Sehingga parameter yang terlihat hanyalah pengaruh bentuk pahat. 2. Drilling untuk membuat awal dilakukan oleh mesin gurdi. 3. Tujuan utama mesin broaching adalah membentuk profil lubang setelah dilubangi terlebih dahulu.
Rizki Harpan Riady Proses Broaching 1. Kesimpulan Pengtuaran parameter proses pada praktikum broaching, ditentukan oleh sifat mekanik dari benda kerja yang kan dipakai, dan dengan memperhitungkan kekuatan pahat. Pembedaan pahat broaching dapat dilakukan dengan melihat profile pahat.
2. Saran Diharapkan agar praktikan lebih teliti dan hati-hari dalam bekerja. Sehingga dapat menghasilkan benda kerja sesuai dengan yang dirancang.
DAFTAR PUSTAKA : http://technovacation.blogspot.com/2010/10/broaching-machines.html http://hasanedukasi.blogspot.com/2013/06/mesin-pembesarlubang-broaching-machine.html
LAMPIRAN
Tugas Setelah Praktikum Broaching 1. Gambarkan benda kerja beserta dimensinya (sebelum dan sesudah dilakukan permesinan)!
2. Gambarkan geometri pahat yang dipakai beserta keterangan gambar!
3. Bagaimana cara kerja mesin dan proses broaching? Jelaskan dengan gambar!
Pada benda kerja yang diam, pahat akan ditarik terhadap permukaan benda kerja, baik permukaan luar (external broaching) maupun permukaan dalam (internal broaching). Dengan ketinggian mata potong pahat yang bertambah, maka pada benda kerja lubang atau profile yang akan terbenbentuk akan semakin besar.
Geometri dari pahat broaching dibagi dalam beberapa tingkatan seperti gambar. Jadi pada tahap awal, pahat akan membuat profile pada benda kerja sehingga akan menghasilkan geram yang relatif banyak. Pada tahap kedua, pembentukan profile hampir selesai dan akan memulai proses finishing. Pada tahap ketiga, proses pembuatan profile telah selesai, dan pada tahap ini yang terjadi ialah proses finishing, yang berfungsi untuk membersihkan geram-geram yang ada pada profile benda kerja.
4. Jelaskan mengenai mekanisme gerak makan dan gerak potong dari proses broaching, gambarkan! Gerak potong Gerak relatif pahat dengan benda kerja yang mengahasilakan geram. Pada proses broaching gerak potong dilakukan oleh mata potong pahat terhadap benda kerja. Gerak makan Gerak relatif pahat dengan benda kerja yang berfungsi untuk memperluas permukaan gerak potong. Pada proses broaching gerak makan dilakukan oleh gerak translasi (tarikan) pahat terhadap benda kerja.
5. Gambarkan jenis-jenis pahat broaching yang anda ketahui!
6. Apakah jenis pembuatan lubang yang anda anjurkan untuk hal-hal berikut: Melebarkan alur pasak roda gigi? Menggunakan internal broaching dengan jenis pembesaran lubang tarik, dan dengan menggunakan pahat pembuat alur pasak.
Pembuatan seplin pada blank roda gigi? Menggunakan internal broaching dengan jenis pembesaran lubang tarik, dan dengan menggunakan pahat pembuat spline.
