1
Bor senter (Centre Drill)
2.
Mata bor (Twist drill)
3.
Konterbor (Counterbore)
4.
Kontersink (countersink)
56
5.
Rimer Mesin (Reamer)
d. Geometri Alat potong Pisau Frais
Pisau frais terdiri dari beberapa nama bagian termasuk geometrinya. Yang dimaksud dengan geometri alat potong pada pisau frais adalah, sudut potong/baji dan sudut-sudut kebebasan lainnya yang terdapat pada mata sayat pisau frais. Contoh bagian-bagian dan geometri pisau frais jari(endmill cutter), dapat dilihat pada (Gambar 2.21) dan contoh bagianbagian dan geometri pisau frais sisi danmuka (side and face cutter), dapat dilihat pada (Gambar 2.22)
Gambar2.21.Contoh bagian-bagian dan geometri pisau frais jari (endmill cutter)
57
Gambar2.22.Contoh bagian-bagian dan geometri pisau frais sisi dan muka (side and face cutter)
Untuk mendapatkan hasil pengefraisan yang baik dan pisau fraisnyatidak aus, tahan lama (awet), perlu ditentukan besaran sudut bebas pisau terhadap jenis material. Jadipengasahan sudut bebas pisau perlu mempertimbangkan jenis bahan/ material yang akan di frais. Besaran sudut-sudut kebebasan untuk jenis pisau frais HSS, dapat dilihat pada (Gambar 2.23).
Gambar 2.23. Besaran sudut-sudut kebebasan untuk jenis pisau frais HSS e. Bahan Pisau Frais
Terdapat empat jenis bahan yang umum digunakan untuk membuat pisau frais yaitu: Baja karbon, Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel/ HSS ) 58
Paduan Cor Non Ferro dan Karbida (Cemented Carbides). Dari keempat jenis bahan pisau frais tersebut yang sering digunakan pada proses pengefraisan adalah dari jenis bahan, Baja Kecepatan tinggi (HSS) dan karbida (Cemented Carbides).
1) Baja karbon
Yang termasuk didalam kelompok baja karbon adalah High Carbon Steel
(HCS) dan
Carbon
Tool
Steels
(CTS). Baja
jenis
ini
menggandung karbon yang relative tinggi (0,7% - 1,4% C) dengan prosentase unsur lain lain relatif rendah yaitu yaitu Mn, W dan Crmasing-masing Crmasing-masing 2%, sehingga mampu memiliki kekerasan permukaan yang cukup tinggi. Dengan proses perlakuan panas pada suhutertentu, strukur bahan akan bertransformasi menjadi martensit dengan hasil kekerasan antara 500 ÷ 1000 HV. Karena mertensitik akan melunak pada temperature sekitar 250%C, maka baja karbon jenis ini hanya dapat digunakan pada kecepatan potong yang rendah (10 m/menit) dan hanya dapat digunakan untuk memotong logam yang lunak atau memotong kayu
peed ed S tee eell - HS S ) 2) Baja Kecepatan Tinggi (Hig h S pe Pada sekitar tahun 1898, ditemukan jenis baja paduan tinggi dengan unsur paduan Crom (Cr) dan Tungsten/ Wolfram (W) dengan melalui proses
penuangan
(molten
metallurgy)
selanjutnya
dilakukan
pengerolan atau penempaan penempaan dibentuk menjadi batang segi empat empat atau silinder. Pada kondisi masih bahan mentah (raw material), baja tersebut diproses secara pemesinan menjadi berbagai bentuk jenis pisau frais. Setelah proses perlakukan panas dilaksanakan, kekerasannya akan menjadi cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk kecepatan potong y yang ang tinggi yaitu sampai dengan tig tiga a kali kecepatan potong potong pahat CTS.
59
Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel - HSS) apabila dilihat dari komposisinya dapat dibagai menjadi dua yaitu, Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel - HSS) konvensional dan Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel - HSS) spesial.
Baja Kecepatan Tinggi
(HSS) Konvesional, terbagi menjadi dua
yaitu: Molibdenum HSS dan Tungsten HSS
Baja Kecepatan Tinggi Konvesional (HSS) Spesial, terbagi menjadi enam yaitu: Cobalt Added HSS, High Vanadium HSS, High Hardess Co HSS, Cast HSS, Powdered HSS dan Coated HSS
3) Paduan Cor Nonferro
Sifat-sifat paduan cor nonferro adalah diantara sifat yang dimiliki HSS
dan
Karbida
(Cemented
Carbide), sehingga
didalam
penggunaannya memiliki karakteristik tersendiri karena karbida terlalu rapuh dan HSS mempunyai ketahanan panas (hot hardness) dan ketahanan aus (wear resistance) yang terlalu rendah. Jenis material ini dibentuk dengan cara dituang menjadi bentuk-bentuk yang tertentu, misalnya tool bit (sisipan) yang kemudian diasah menurut geometri yang dibutuhkan. Baja paduan nonferro terdiri dari empat macam elemen/ unsur utama diantaranya:
Cobalt (Co):
Unsur cobalt,berfungsi sebagai pelarut bagi unsure-unsur lainnya.
Chrom (Cr):
Unsur chrom (10% s.d 35%), berfungsi sebagai pembetuk karbida
Tungsten/ Wolfram (W):
Unsur
tungsten/
wolfram (10% s.d 25%), berfungsi sebagai
pembentuk karbida dan menaikan karbida secara menyeluruh.
Carbon (C):
Apabila terdapat unsur karbon (1%) akan menghasilkan jenis baja yang masih relaitif lunak, dan apabila terdapat unsur karbon (3%) akan menghasilkan jenis yang relatif keras serta tahan aus. 60
4) Karbida (Carbida) Jenis karbida yang “disemen” (Cemented Carbides) merupakan
bahan pisau frais yang dibuat dengan cara menyinter (sintering) serbuk karbida (Nitrida, Oksida) dengan bahan pengikat yang umumnya dari Cobalt (Co). Dengan cara carburizing masing-masing bahan dasar (serbuk)
Tungsten
(Wolfram,W)
Tintanium
(Ti),
Tantalum (Ta) dibuat menjadi karbida yang kemudian digiling (ball mill) dan disaring. Salahsatu atau campuran serbuk karbida tersebut
kemudian dicampur dengan bahan pengikat (Co) dan dicetak tekan dengan memakai bahan pelumas (lilin). Setelah itu dilakukan presintering (1000º C) pemanasan mula untuk menguapkan bahan pelumas dan kemudian sintering (1600º C), sehingga bentuk keeping (sisipan) sebagai hasil proses cetak tekan (Cold atau HIP) akan menyusut menjadi sekitar 80% dari volume semula. Hot Hardness Carbida yang disemen (diikat) ini hanya akan menurun
bila terjadi pelunakan elemen pengikat. Semakin besar prosentase pengikat
(Co)
maka
kekerasannya
menurun
dan
sebaliknya
keuletannya membaik. Terdapat tiga jenis utama pisau frais karbida sisipan, yaitu:
Karbida Tungsten: Karbida tungsten merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi tuang.
Karbida Tungsten Paduan: Karbida
tungsten
paduan
merupakan
jenis
karbida
untuk
pememotongan baja.
Karbida lapis: Karbida lapis yang merupakan jenis karbida tungsten yang di lapis (satu atau beberapa lapisan) karbida, nitride, atau oksida lain yang lebih rapuh tetapi ketahanan terhadap panasnya (hot hardness) tinggi.
3. Uraian Kegiatan/Aktivitas Pembelajaran a.
Mengamati 61
Alat potong yang dipergunakan pada mesin fraisterdiri atas berbagai jenis yang dipergunakan dipergunakan sesuai dengan jenis pekerjaannya. pekerjaannya. Terdapat beberapa macam jenis alat potong yang dipergunakan pada mesin mesin frais. frais. Ketajaman dan fungsi fungsi dari alat potong akan akan ditentukan oleh besarnya sudut alat potong tersebut (geometris alat potong). Lakukan pengamatan dengan seksama terhadap macam-macam
alat potong frais yang ada di bengkel, kemudian cocokkan dengan uraian materi yang telah dibaca sebelumnya. Gunakan format 3.2a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan.
No.
Nama Alat potong
Cara penggungaannya
Fungsi/ Kegunaan
1. 2. 3. ...
Temukan benda-benda benda-benda di sekitar yang
telah dihasilkan oleh alat
potong frais. Gunakan format 3.2b. untuk melakukan identifikasi dari benda-benda yang telah diamati
No.
Nama Benda
Alat Potong yang digunakan
Keterangan
1. 2. 3. ...
Lakukan pengamatan dengan seksama terhadap geometris dari macam-macam alat potong frais yang ada di bengkel, kemudian cocokkan dengan uraian materi yang telah dibaca sebelumnya. Gunakan format 3.2c. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan.
No.
Nama Alat potong
Nama Geometris (sudut) alat potong
Besar sudut yang 62
dibentuk
1. 2. 3. ...
Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan, digunakan sebagai bahan untuk langkah pembelajaran berikutnya. b.
Menanya Apakah ada alat potong frais (ditinjau ( ditinjau dari jenis, fungsi, dan proses) yang masih belum dipahami secara jelas ditinjau dari fungsinya maupun prinsip kerja?. Catat dan diskusikan segala sesuatu yang belum dipahami dengan teman. Buatlah deskripsi dari masalah yang ada. Dari hasil diskusi yang telah dilakukan tentang alat potong frais tersebut, catat hasil tersebut dalam tabel, dan diskusikan dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang ada dengan cara menggali
melalui
pertanyaan-pertanyaan.
Saudara
dapat
melakukan identifikasi menggunakan bantuan format 3.2d. berikut. No.
Alat potong frais (jenis, fungsi, proses, dan geometris)
Identifikasi Masalah
Keterangan
1. 2. 3. ...
Dari hasil identifikasi masalah tersebut, lakukan klarifikasi dan diskusikan dengan fasilitator Saudara. Saudara. c.
Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang alat potong frais (jenis, fungsi dan proses) terkait dengan identifikasi masalah yang telah dibuat. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa informasi tambahan atau jawaban tentang informasi tambahan dari alat potong frais, dan jawaban dari masalah-masalah yang ada. 63
Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, buku-buku referensi lainnya, pembuktian, atau melalui internet yang layak dipercaya. Saudara dapat menggunakan bantuan mengumpulkan informasi menggunakan format 3.2e berikut. No.
Hasil Identifikasi Masalah
Inventarisasi Informasi tambahan
1 2 3
Dari hasil inventarisasi informasi/ solusi yang sudah dibuat, menjadi bahan untuk diolah dalam proses mengolah informasi.
d.
Mengolah Informasi Lakukan pengidentifikasian dari hasil inventarisasi informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan 3.2d, sehingga memunculkan informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan.
Pengolahan
informasi
dlakukan
dengan
berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai dengan
tingkatan/
gradasi
pengetahuan,
dan
keterampilan.
Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak langsung akibat kegiatan yang dilakukan selama proses pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada pada peserta. e.
Mengkomunikasikan Demonstrasikan/ presentasikan hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur /widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur /widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan 64
solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus untuk demonstrasi sebagai bentuk mengkomunikasikan, dilakukan
dihadapan
instruktur/
widyaiswara
untuk
dapat
mempresentasikan tentang alat potong mesin frais. 4. Penilaian Hasil Belajar
a.
Penilaian sikap Instrumen sikap jujur, disiplin dan tanggungjawab terhadap peralatan potong mesin frais Nama Kelas
: :
Aktivitas Peserta didik Peserta didik mengidentifikasi (jenis, penggunaan, proses dan geometris)alat potong mesin frais, dan contoh benda kerja yang dipotong Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 2 3 4
bila aspek karakter belum terlihat (BT) bila aspek karakter mulai terlihat (MT) bila aspek karakter mulai berkembang (MB) bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK)
Lembar Observasi No.
1. 2. 3. 4.
Skor
Aspek-aspek yang dinilai
Menentukan fungsi macam-macam alat potong pada mesin frais Melakukan pemeriksaan terhadap geometris alat potong frais Memilih jenis alat potong untuk pengefraisan. Menggunakan alat potong untuk pengefraisan sesuai dengan SOP
=
BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
(4 × 3 ) × 10 12 65
b.
Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian: Jawablah dengan singkat beberapa pertanyaan dibawah ini. a. Jika dilihat arah heliknya, pisau frais mantel ada yang helik kanan dan helik kiri. Jelaskan apa perbedaannya?. b. Type pisau faris mantel ada tiga, sebutkan dan jelaskan kegunaannya c. Pisau frais sudut ada dua jenis sebutkan dan jelaskan fungsi d. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais dove tail cutter e. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais woodruff keyseat cutter f. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais side and face cutter g. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais staggered tooth side and face cutter
h. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais form cutter i. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais T slot cutter j. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais endmill cutter Pedoman penilaian soal uraian: No. Soal
Hasil Jawaban
Skor
1.
Perbedaan diuraikan secara lengkap
10
2.
Menyebutkan, menjelaskan kegunaan 3 jenis pisau frais mantel
10
3.
Menyebutkan dan menjelaskan fungsi 2 jenis pisau frais sudut
10
4.
Menjelaskan fungsi dovetail cutter lengkap
10
5.
Menjelaskan fungsi dwooddruff keyseat cutter lengkap
10
6.
Menjelaskan fungsi side and face cutter lengkap
10
7.
Menjelaskan fungsi staggered tooth side and face cutter lengkap
10
8.
Menjelaskan fungsi form cutter lengkap
10
9.
Menjelaskan fungsi T slot cutter lengkap
10
10.
Menjelaskan fungsi end mill cutter lengkap
10
Jumlah Skor
100
66
= =
c.
ℎ ℎ 100 100
× 10
× 10 = 10
Penilaian Keterampilan Penilaian keterampilan dilakukan bersamaan dengan penilaian kegiatan belajar lainnya yang berupa pengerjaan job sheet pekerjaan frais.
67
C. Kegiatan Belajar 3 – Parameter Pemotongan Pada Proses Pengefraisan 1.
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat dapat: a. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menetapkan parameter kecepatan potong (Cutting speed/ Cs) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab. b. Melalui latihan, peserta diklat dapat menggunakan parameter kecepatan potong (Cutting speed/ Cs) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab. c. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menghitung parameter putaran (Revolotion Permenit/ Rpm) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara
jujur dan tanggung jawab. d. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan parameter putaran (Revolotion permenit/ Rpm) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin, dan tanggung jawab. e. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menghitung parameter kecepatan pemakanan (feed) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin, kerjasama dan tanggung jawab. f. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan parameter kecepatan pemakanan (feed) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin, kerjasama, dan tanggung jawab. g. Melalui
diskusi,
peserta
diklat
dapat
menghitung
parameterwaktu
pemesinan pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin dan tanggung jawab. h. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menggunakan parameter waktu pemesinan pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab.
68
2. Uraian Materi
Parameter Pemotongan Pada Proses Pengefraisan Yang dimaksud dengan parameter pemotongan pada proses pengefraisan adalah, informasi berupa dasar-dasar perhitungan, rumus dan tabel-tabel yang mendasari teknologi proses pemotongan/penyayatan pada proses pengfraisan. Parameter pemotongan pada mesin frais meliputi: kecepatan potong (Cutting speed/ Cs), kecepatan putaran mesin (Revolution Permenit/ Rpm), kecepatan pemakanan
(Feed/ F) dan waktu proses pemesinannya.
a. Kecepatan potong (C utting s peed/ Cs )
Yang dimaksud dengan kecepatan potong (Cs) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang/waktu
(meter/menit atau feet/menit). Pada gerak putar seperti
pada mesin frais, kecepatan potongnya (Cs) adalah: Keliling lingkaran benda kerja (π.d) dikalikan dengan putaran (n). atau: Cs = π.d.n
meter/menit.
Keterangan:
d : diameter alat potong (mm) n : putaran mesin/benda kerja (putaran/menit - Rpm) π : nilai konstanta = 3,14
Kecepatan potong untuk berbagai macam bahan teknik yang umum dikerjakan pada proses pemesinan, sudah teliti/diselidiki para ahli dan sudah patenkan pada ditabelkan kecepatan potong. Sehingga dalam penggunaannya tinggal menyesuaikan antara jenis bahan yang akan difrais dan jenis alat potong yang digunakan. Sedangkan untuk bahanbahan khusus/spesial, tabel kecepatan potongnya dikeluarkan oleh pabrik pembuat bahan tersebut. Pada tabel kecepatan potong (Cs) juga disertakan jenis bahan alat potongnya. Pada umumnya bahan alat potong dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu HSS ( High Speed Steel ) dan karbida ( carbide). Pada tabel tersebut menunjukkan bahwa, dengan alat potong yang jenis bahannya
dari
karbida,
kecepatan
potongnya
lebih
cepat
jika 69
dibandingkan dengan alat potong yang jenis bahannya dari HSS (Tabel 3.1). Tabel 3.1 Kecepatan potong bahan Bahan
PisauFrais HSS
Pisau Frais Karbida
m/men
Ft/min
M/men
Ft/min
Baja lunak( Mild Steel)
18 – 21
60 – 70
30 – 250
100 – 800
Besi Tuang(Cast Iron)
14 – 17
45 – 55
45 - 150
150 – 500
Perunggu
21 – 24
70 – 80
90 – 200
300 – 700
Tembaga
45 – 90
150 – 300
150 – 450
500 – 1500
Kuningan
30 – 120
100 – 400
120 – 300
400 – 1000
Aluminium
90 - 150
300 - 500
90 - 180
– 600
b. Kecepatan Putaran Mesin Frais (R evolotion P er Menit/ R pm)
Yang dimaksud kecepatan putaran mesin frais adalah, kemampuan kecepatan putar mesin frais untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit. Maka dari itu untuk mencari besarnya putaran mesin sangat dipengaruhi oleh seberapa besar kecepatan potong dan keliling benda kerjanya. Mengingat nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerjanya. Dengan demikian rumus dasar untuk menghitung putaran mesin frais adalah: Cs = π.d.n Meter/menit
n=
Cs
π.d
Rpm
Karena satuan kecepatan potong (Cs) dalam meter/menit sedangkan satuan diameter benda kerja dalam milimeter, maka satuannya harus disamakan terlebih dahulu yaitu dengan mengalikan nilai kecepatan potongnya dengan angka 1000 mm. Maka rumus untuk putaran mesin menjadi:
70
n=
1000.Cs
π.d
Rpm
Keterangan: d
: diameter alat potong (mm)
Cs
: kecepatan potong (meter/menit)
π
: nilai konstanta = 3,14
Contoh soal 1:
Sebuah baja lunak akan dilakukan proses pengefraisan dengan pisau frais shell endmill cutter berdiameter ( ) 50 mm dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa kecepatan putaran mesinnya?.
Jawaban contoh soal 1:
n= n=
1000 .Cs
π .d
1000.25 3,14.50
n = 159,235 Rpm Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah sebesar 159,235 Rpm
Contoh soal 2:
Sebuah baja lunak akan dilakukan proses pengefraisan dengan pisau frais pisau frais shell endmill cutter berdiameter ( ) 2 inchi dengan kecepatan potong (Cs) 30 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa kecepatan putaran mesinnya ?.
Jawaban contoh soal 2:
Satuan inchi bila dijadikan satuan mm harus dikalikan 25,4 mm. Dengan demikian diamter () 2 inchi = 2x25,4=50,8 mm. Maka putaran mesinnya adalah:
71
n= n=
1000. Cs
π. d 1000.30 3,14.50,8
n = 188,073 Rpm
Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah sebesar 188,073 Rpm Dari hasil perhitungan di atas, dapat dijadikan dasar sebagai acuan dalam menyetel putaran mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada tabel yang ditempel pada mesin tersebut. Artinya putaran mesin yang digunakan dipilih dalam tabel pada mesin yang nilainya paling dekat dengan hasil perhitungan di atas. Selain itu, untuk menentukan besaran putaran mesin frais juga dapat mengacu atau menggunakan tabel putaran mesin frais yang telahtersedia(lihat pada lampiran).
c. Kecepatan Pemakanan (Feed/ F) – mm/menit
Kecepatan
pemakanan
atau
ingsutan
pada
proses
pengefraisan,
ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa factor diantaranya: kekerasan bahan, kedalaman penyayatan, sudut-sudut sayat alat potong, bahan alat potong, ketajaman alat potong dan kesiapan mesin yang akan digunakan.
Kesiapan
mesin
ini
dapat
diartikan,
seberapa
besar
kemampuan mesin dalam mendukung tercapainya kecepatan pemakanan yang optimal. Disamping beberapa pertimbangan tersebut, kecepatan pemakanan pada umumnya untuk proses pengasaran ditentukan pada kecepatan pemakanan tinggi karena tidak memerlukan hasil pemukaan yang halus (waktu pengefraisan lebih cepat), dan pada proses penyelesaiannya/finising
digunakan
kecepatan
pemakanan
rendah
dengan tujuan mendapatkan kualitas permukaan hasil penyayatan yang lebih baik sehingga hasilnya halus (waktu pengefrisan lebih cepat). Besarnya kecepatan pemakanan (F) pada mesin frais tentukan oleh seberapa besar bergesernya pisau frais (f) dalam satuan mm/putaran dikalikan seberapa besar putaran mesinnya (n) dalam satuan putaran. 72
Maka rumus untuk mencari kecepatan pemakanan (F) adalah: F = f x n (mm/men) Keterangan: f= besar pemakanan atau bergesernya pahat (mm/putaran) n= putaran mesin (putaran/menit)
Contoh soal 1:
Sebuah benda kerja akan difrais dengan putaran mesinnya (n) 560 putaran/menit dan besar pemakanan (f) 0,2 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?.
Jawaban contoh 1:
F= f x n = 0,2 x 560 = 112 mm/menit. Pengertiannya adalah, pisau bergeser sejauh 112 mm, selama satu menit.
Contoh soal 2:
Sebuah benda kerja akan difrais dengan pisau frais berdiameter 40 mm, dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit dan besar pemakanan (f) 0,15 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?.
Jawaban contoh 2:
n= =
1000.Cs
π.d
1000.25 3,14.40
= 199,044 ≈ 199 Rpm
F=fxn F= 0,15 x 199 = 29,85 mm/menit. Pengertiannya adalah, pisau bergeser sejauh 29,85 mm, selama satu menit.
73
d. Perhitungan Waktu Pemesinan Frais
Dalam membuat suatu produk atau komponen pada mesin frais, lamanya waktu proses pemesinan perlu diketahui atau dihitung. Hal ini penting karena
dengan
mengetahui
kebutuhan
waktu
yang
diperlukan,
perencanaan dan kegiatan produksi dapat berjalan lancar. Apabila diameter alat potong, kecepatan potong dan kecepatan penyayatan/ penggeseran pisaunya diketahui, waktu pengefarisan dapat dihitung.
1) Waktu Pemesinan Pengefraisan Rata
Faktor-faktor yang mempengaruhi waktu pemesinan frais adalah, seberapa besar panjang atau jarak tempuh pengefraisan (L) dalam satuan mm, kecepatan pemakanan (F) dalam satuan mm/menit dan jumlah mata sayat pisau yang digunakan (t). Pada gambar dibawah menunjukkan bahwa, panjang total pegefraisan (L) adalah
panjang
pengefraisan rata (ℓ) ditambah star awal pisau ( ℓa) dan lepasnya pisau dari benda kerja (lu), atau: L total= ℓ+ℓa+ℓu (mm). Untuk nilai kecepatan pemakanan (F), dengan berpedoman pada uraian sebelumnya
F= f.n
(mm/putaran).
Gambar 3.1 Panjang langkah pengefraisan rata
Berdasarkan
prinsip-prinsip
yang
telah
diuraikan
diatas,
maka
perhitungan waktu pemesinan pengefraisan rata (tm) dapat dihitung dengan rumus:
74
(horizontal milling machine), dan mesin frais universal (universal milling machine) 1) Mesin Frais Tegak/ vertikal(Vertical Milling Machine)
Mesin frais tegak adalah mesin frais yang memiliki spindel pada posisi tegak/
vertikal.
Gerakan
mejanya
dapat
bergerak
ke
arah
memanjang(longitudinal) dan melintang (cross slide)serta naik turun (Gambar 1.4). 2
12
13
5
3 4
6
10
11
1
8
7 9 4
1
Gambar 1.4. Mesin frais tegak Keterangan:
1. Kolom/bodi
8. Lutut/knee
2. Kepala spindel
9. Poros penggrerak naik/turunmeja
3. Spindel
10. Handel gerak memanjang
4. Meja/bed
11. Handel ke arah melintang
5. Motor penggerak spindel
12. Handel pengatur naik/ turun spindel 9
Waktu pemesinan pengeftaisan rata (tm)
tm =
L F
Panjang pengefraisan (L) mm Menit. Kecepatan Pemakanan (F) mm/menit
menit .
L = ℓ+ℓa+ℓu
F = f.t.n
Keterangan:
t = jumlah mata sayat alat potong f = pemakanan tiap mata potong n = Rpm L = jarak tempuh pemakanan keseluruhan ℓ = panjang benda kerja ℓa = kelebihan awal ℓu = kelebihan akhir
F = pemakanan setiap menit Contoh soal 1:
Sebuah benda kerja akan dilakukan proses pengefraisan sepanjang 250 mm dengan pisau frais jari. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)= 460 putaran/menit, pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,13 mm/putaran, jarak start awal (la)= 20 mm, jarak akhir (Lu)= 20 mm dan mata sayatnya pisau jari (t)= 6 mata. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengefraisan sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?.
Jawaban soal 1:
F = f .t .n = 0,13 . 6. 460 = 239,2 mm/ menit
L = ℓ + ℓa + ℓu = 250 + 20 + 20 = 290 mm 75
tm
290
L
239,2
F
1,213 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk proses pengefraisan sesuai data diatas adalah selama 1,213 menit.
Contoh soal 2:
Sebuah benda kerja akan dilakukan proses pengefraisan sepanjang 350 mm dengan pisau shell endmill berdiameter 40 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Kecepatan pemakanan (Cs)= 25 meter/menit, pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,23 mm/putaran, jarak start awal (la)= 25 mm, jarak akhir (Lu)= 25 mm dan mata sayatnya pisau jari (t)= 8 mata. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengefraisan sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?.
Jawaban soal 2:
1000.Cs
n=
π.d
1000.25
=
3,14.40
= 199,05 ≈ 199 Rpm
F = f .t .n = 0,23 . 8 . 199 =366,16 mm/ menit
L = ℓ + ℓa + ℓu = 350 + 25 + 25 = 400 mm tm
400
L
F
366,16
1,092 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk proses pengefraisan sesuai data diatas adalah selama 1,092 menit. 2) Waktu Pengeboran Pada Mesin Frais
Perhitungan waktu pengeboran pada mesin frais, pada prinsipnya sama dengan
menghitung
waktu
pemesinan
pengefraisan
rata.
Perbedaannya hanya terletak pada jarak star ujung mata bornya. Pada 76
gambar dibawah menunjukkan bahwa, panjang total pengeboran (L) adalah panjang pengeboran ( ℓ) ditambah star awal mata bor (ℓa= 0,3 d), sehingga: L= ℓ + 0,3d (mm).
Untuk nilai kecepatan pemakanan (F)
mengacu pada uraian sebelumnya
F= f.n (mm/putaran)
Gambar 3.2 Proses pengeboran pada mesin frais
Berdasarkan prinsip-prinsip yang telah diuraikan diatas, maka perhitungan waktu pengeboran (tm) dapat dihitung dengan rumus:
Waktu pengeboran (tm) L
tm =
L= ℓ + 0,3d (mm.
F= f.n (mm/putaran)
F
Panjang pengeboran (L) mm Menit Feed (F) mm/menit
(menit )
Keterangan: ℓ = panjang pengeboran
L = panjang total pengeboran d = diameter mata bor n = putaran mata bor (Rpm) f = pemakanan (mm/putaran)
77
Contoh soal 1:
Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 38 mm dengan mata bor berdiameter 12 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)= 800 putaran/menit, dan pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,03 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran pada mesin frais sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?. Jawab soal 1 :
L = ℓ + 0,3 d = 38 + (0, 3.12) = 41,6 mm
F = f.n = 0,03 x 800= 24 mm/menit
tm = =
L F
menit
41,6
24
= 1 ,733 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk pengeboran sesuai data diatas adalah selama 1,733 menit. Contoh soal 2:
Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 30 mm dengan mata bor berdiameter 10 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Kecepatan potong (Cs)= 25 meter/menit, dan pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,04 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran pada mesin frais sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?. Jawab soal 2 :
n=
1000.Cs
=
π.d
1000.25 3,14.10
= 796,178 ≈ 796 Rpm 78
L = ℓ + 0,3 d = 30 + (0, 3.10) = 33 mm
F = f.n = 0,04 x 796= 31,84 mm/menit
tm = =
L F
menit 33
31,84
= 1 ,036 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk pengeboran sesuai data diatas adalah selama 1,036 menit. 3. Uraian Kegiatan/ Aktivitas Pembelajaran
a. Mengamati Parameter
pemotongan
perhitungan
yang
pada yang
proses
pengefraisan
mendasari
merupakan
teknologi
proses
pemotongan/penyayatan. Dengan menggunakan alat bantu dan alat ukur yang diperlukan sesuai dengan jenis pengamatan/ pengukuran yang dilakukan, lakukan proses berikut ini.
Lakukan pengamatan dengan seksama terhadap putaran mesin frais (gunakan dari putaran yang paling rendah), kemudian lakukan analisis terhadap putaran tersebut terkait dengan hubungan antara kecepatan putaran mesin dengan kecepatan potong. Gunakan format 3.3a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan. No.
Kecepatan putaran mesin (rpm)
Diameter cutter
Kecepatan potong (m/min)
1. 2. 3. ...
Hidupkan motor utama mesin, kemudian setel kecepatan putaran pada mesin dengan posisi bervariasi. Gunakan format 3.3b. di bawah untuk melakukan perhitungan terhadap kecepatan pergerakan mesin frais
No.
Kecepatan putaran (rpm)
f (mm/put)
F=fxn
1. 2. 79
3. ...
Hidupkan motor utama mesin, kemudian setel kecepatan putaran pada mesin dengan posisi bervariasi. Tentukan asumsi panjang benda kerja yang frais. Gunakan format 3.3c. di bawah untuk melakukan perhitungan waktu yang ditentukan No.
Kecepatan putaran (rpm)
f (mm/put)
F
Panjang pengefraisan = L (mm)
Waktu pengefraisan (tm)
1. 2. 3. ...
Hidupkan motor spindel mesin, kemudian setel kecepatan putaran pada mesin dengan posisi bervariasi. Tentukan asumsi diameter bor yang dipergunakan Gunakan format 3.3d. di bawah untuk melakukan perhitungan waktu yang ditentukan dalam pengeboran No.
Kecepatan putaran (rpm)
f
F
L
Diameter bor(mm)
Waktu pengeboran (tm)
1. 2. 3. ...
b. Menanya Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan putaran mesin frais dan perhitungan waktu pengefraisan serta pengeboran, apakah ada yang masih belum dipahami secara jelas tentang hubungan antara putaran dengan Cutting speed, feeding maupun waktu pengefraisan?.Catat halhal yang belum Saudara pahami bagaimana dan diskusikan dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang ada dengan cara 80
menggali melalui pertanyaan-pertanyaan. Saudara dapat menggunakan bantuan identifikasi masalah menggunakan format 3.3e. berikut. No.
Paremeter pemotongan/ perhitungan waktu yang belum dipahami
Identifikasi Masalah
Keterangan
1. 2. 3. ...
c. Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang parameter pemotongan pada mesin frais yang mendasari teknologi proses pemotongan/penyayatan. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa alternatif jawaban dari masalah-masalah yang telah diajukan sebagaimana identifikasi masalah. Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, buku-buku referensi lainnya, pembuktian, atau melalui internet yang layak dipercaya. Saudara dapat menggunakan bantuan mengumpulkan informasi menggunakan format 3.3f. berikut.
No.
Uraian Identifikasi Masalah
Inventarisasi Informarmasi /Solusi
1 2 3
d. Mengolah Informasi Lakukan pengidentifikasian dari hasil pengumpulan informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan pembelajaran 3.3. sehingga akan dimunculkan hasil informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan-permasalahan sebagaimana yang telah dimunculkan saat kegiatan
pembelajaran.
Pengolahan
informasi
dlakukan
dengan
berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang 81
jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai dengan tingkatan /gradasi pengetahuan, dan keterampilan. Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak
langsung
akibat
kegiatan
yang
dilakukan
selama
proses
pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada peserta. e. Mengkomunikasikan Demonstrasikan/ presentasikan dari hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur /widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur /widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus dilakukan
untuk
demonstrasi
dihadapan
sebagai
instruktur
bentuk
/widyaiswara
mengkomunikasikan, untuk
melakukan
perhitungan dari parameter mesin frais. 3. Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian sikap Instrumen sikap jujur, disiplin, tanggung jawab samaterhadap parameter pemotongan mesin frais Nama Kelas
dan
kerjas
: :
Aktivitas Peserta didik Peserta didik menghitung parameter pemotongan pada mesin frais.
Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 2 3 4
bila aspek karakter belum terlihat (BT) bila aspek karakter mulai terlihat (MT) bila aspek karakter mulai berkembang (MB) bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK) 82
Lembar Observasi No.
1. 2. 3. 4.
Skor
Aspek-aspek yang dinilai
Menentukan Cutting speed pada proses pengefraisan Menghitung putaran mesin melalui variabel cutting speed, dan diameter cutter Menghitung waktu pemakanan pada proses pengefraisan Menghitung waktu pengeboran pada mesin frais
=
BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
(4 × 4 ) × 10 16
b. Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian 1. Tuliskan rumus dasar kecepatan potong (Cs) dan turunkan menjadi rumus putaran mesin frais (n) 2. Diketahui: Baja lunak
60,
akan difrais dengan Cs = 25 m/menit.
Hitung: Kecepatan putaran mesinnya!. 3. Diketahui putaran mesin frais (n)= 400 putaran/menit, f pada tabel mesin disetel 0,2 mm/putaran. Berapa kecepatan pemakanannya (F mm/menit)!. 4. Diketahui, Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 18 mm dengan mata bor berdiameter 10 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)= 700 putaran/menit, dan pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,03mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran pada mesin frais sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ? 83
Pedomanpenilaiansoaluraian: No. Soal
Hasil Jawaban
Skor
1
Menuliskan rumus dasar Cs dan rumus n dengan benar
10
2
Menuliskan variabel yang diketahui, rumus, menjawab dengan benar
20
3
Menuliskan variabel yang diketahui, rumus, menjawab dengan benar
20
4
Menuliskan variabel yang diketahui, rumus, menjawab dengan benar
20
Jumlah Skor
= =
ℎ ℎ 70 70
70
× 10
× 10 = 10
c. Penilaian Keterampilan 1. Buat rangkuman terkait materi parameter pemotongan pada mesin frais 2. Jelaskan dengan singkat, jika pelaksanaan proses pengefraisan apabila tidak mengacu pada parameter-parameter yang sudah ditentukan.
84
C. Kegiatan Belajar 4 – Teknik Pengoperasian Mesin Frais 1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat dapat: a. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menjelaskan prosedur pengoperasian mesin frais secara jujur dan tanggung jawab. b. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat mengoperasian mesin frais sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab.
2. Uraian Materi Teknik Pengoperasian Mesin Frais
Yang dimaksud teknik pengoperasian mesin frais adalah, bagaimana cara melakukan pengoperasian mesin frais dengan menerapkan prosedur dan tata cara yang dibenarkan oleh dasar-dasar teori pendukung yang disertai penerapan kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan (K3L). a. Prosedur Sebelum Melakukan Pengoperasian Mesin Frais
Terdapat beberapa kegiatan standar yang harus dilakukan sebelum melakukan pengoperasian mesin frais, diantaranya: 1) Mengecek Kondisi Mesin Frais Sebelum Dioperasikan
Sebelum melakukan pengoperasian mesin frais, harus melakukan pengecekan kondisi mesin terlebih dahulu baik secara fisik maupun melalui pembacaan data dari kartu penggunaan mesin. Dengan melakukan pengecekan terlebih dahulu kondisi fisik mesin dan pembacaan data dari kartu penggunaan mesin, dapat mengetahui kesiapan mesin apakah siap untuk dioperasikan atau tidak. Jika mesin siap untuk dioperasikan, lakukan pengoperasian mesin seuai SOP dan jika tidak siap untuk dioperasikan laporkan pada petugas perbaikan dan perawatan mesin. 2) Memahami
Fungsi
Bagian-bagian
Mesin
Frais
Sebelum
Mengoperasikan
Sebelum melakukan pengoperasian mesin frais, yakinkan bahwa anda telah memahami semua fungsi dari bagian-bagian mesin frais. Dengan 85
memahami fungsi semua fungsi dari bagian-bagian mesin frais, diharapkan tidak akan melakukan kesalahan pada saat mengopersikan mesin frais. b. Prosedur Pengoperasian Mesin Frais
Prosedur pengoperasian mesin frais, pada dasarnya samauntuk setiap jenis mesin dari pabrikan mesin frais yang berbeda. Pada umumnya perbedaannya hanyalah letak atau posisi handel-handel atau switch/ tombol untuk pengoperasiannya saja. Prosedur pengoperasian mesin frais tersebut diantaranya bagaimana cara: menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power suply) pada panel mesin, menghidupkan dan mematikan (on-off) mesin, mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin, menggoperasikan meja mesin arah memanjang/ lintang baik secara manual atau otomatis, mengatur
feeding
dan
arah
pemakanan
mesin
untuk
keperluan
pengefraisan. Berikut uraian prosedur pengoperasian mesin frais, dengan mengambil salah satu contoh jenis mesin frais universal produk dari pabrikan tertentu. 1) Menghidupkan dan Mematikan Sumber Arus Listrik (power suply) Mesin
Motor penggerak pada setiap mesin, selalu dilengkapi saklar on-off yang terpasang pada panel kelistrikan. Saklar on-off berfungsi untuk menghubungkan/ menghidupkan dan memutus /mematikan sumber arus listrik. Contoh macam-macam saklar on-off yang sering digunakan pada sebuah panel kelistrikan mesin frais, dapat dilihat pada (gambar 4.1).
Gambar 4.1. Contoh macam-macam saklar on-off yang sering digunakan pada sebuah panel kelistrikan mesin 86
Menghidupkan sumber utama arus listrik (power suply) pada sebuah panel kelistrikan mesin frais, merupakan kegiatan paling awal yang dilakukan sebelum mengopersikan mesin frais. Karena dengan menghidupkan sumber utama arus listrik, berati motor penggerak mesin siap untuk dioperasikan. Sedangkan untuk mematikan sumber utama arus listrik (power suply)pada sebuah panel kelistrikan mesin frais, merupakan kegiatan
paling akhir yang dilakukan setelah mengoperasikan mesin frais. Karena dengan mematikan sumber utama arus listrik, berati motor penggerak mesin tidak ada lagi sumber arus listrik sehingga aman dari hal-hal yang tidak diinginkan. Panel kelistrikan mesin frais yang telah dilengkapi dengan saklar onoff,pada umumnya ditempatkan pada posisi yang aman dan mudah dijangkau oleh opertor. Contoh posisi panel utama switch on-off pada mesin frais, dapat dilihat pada (gambar 4.2).
Gambar 4.2. Contoh posisi panel utama switch on-off pada mesin frais
87
2) Menghidupkan dan Mematikan Mesin
Yang dimaksud menghidupkan mesin adalah, kegiatan mengaktifkan/ menghidupkan motor penggerak mesin untuk memutar spindel utama mesin frais untuk proses pengefraisan. Sedangkan yang dimaksud mematikan mesin adalah, kegiatan mematikan motor penggerak mesin untuk
menghentikan
spindel
utama
mesin
frais,
jika
proses
pengefraisan sudah selesai. Untuk melakukan kegiatan menghidupkan dan mematikan mesin frais, pada umumnya dapat dilakukan dengan menggunakan tombol onoffyang tersedia pada panel kelistrikan untuk pengoperasian mesin frais. Posisi panel kelistrikan untuk pengoperasian mesin frais (tombol on-off dan tombol/ saklar lainnya), pada umumnya diletakkan pada posisi yang aman dari benturan, bebas dari air dan mudah dijangkau oleh
operator
agar
mudah
untuk
mengendalikannya.Cara
menggunakan tombol on-off cukup hanya menekan tombolnya saja, sedangkan yang berbentuk saklar cukup hanya memutar searah jarum jam
atau
sebaliknya.
Contoh
posisi
panel
lelistrikan
untuk
pengoperasian mesin frais, dapat dilihat pada (Gambar 4.3)
Gambar 4.3. Contoh posisi panel lelistrikan untuk pengoperasian mesin frais 88
3) Mengatur Putaran dan Arah Putaran MesinFrais
Sebagaimana telah dibahas pada kegiatan belajar sebelumnya, untuk menentukan besaran putaran mesin frais, sangat dipengaruhi oleh jenis dan diameter alat potong yang akan digunakan serta jenis bahan yang akan
dilakukan
pengefraisan.
Rumus
yang
digunakan
menentukan besaran putaran mesin frais (n) adalah: n =
untuk
1000.Cs
π.d
, atau
lihat tabel putaran mesin frais. Untuk mengaplikasikan/menerapkan putaran pada mesin frais, dapat dilkukan dengan mengatur handel-handel/ tuas yang ada pada mesin. Setiap jenis mesin dengan pabrikan yang berbeda posisi/ letak handelhandel/ tuas bisa berbeda-beda, namun tetap ditempatkan pada lokasi yang praktis agar mudah mengaturnya. Maka dari itu untuk mengatur putaran mesin, cermati posisi handel-handel/ tuas dan baca petunjuk yang ada pada tabel mesin. Contoh posisi handel-handel/ tuas pengatur putaran mesin frais, dapat dilihat pada (Gambar 4.4).
Gambar 4.4. Contoh posisi handel/ tuas pengatur putaran mesin frais Hal yang penting diketahui adalah, pengaturan posisi handel/ tuas untuk mengatur putaran mesin tidak boleh dilakukan pada saat mesin 89
sedang aktif berputar, karena akan berakibat pada rusaknya mekanik dan roda gigi pada gear box mesin.
4) Mengatur Feeding dan Arah Pemakanan Mesin Frais
Salah satu parameter yang berpengaruh terhadap keawetan alat potong dan kehalusan hasil pengefraisan adalah pengaturan feeding , sehingga pada saat melakukan proses pengefraisan pengaturan feeding harus dilakukan. Rumus dalam mengatur feeding mesinfrais (F) adalah: adalah: F = f.n mm/menit. Contoh posisi handel-handel/ tuas untuk mengatur feeding mesin frais, dapat dilihat pada (Gambar 4.5). .
Gambar 4.5. Contoh posisi handel/ tuas pengatur putaran mesin frais
Selain itu, parameter lain yang sangat berpengaruh terhadap keawetan alat
potong
dan
kehalusan
menentukan arah pemakaan.
hasil
pengefraisan
adalah
dalam
Sebagaimana diketahui pada proses
pengefraisan terdapat tiga cara/ metode pemakanan yaitu pemakanan searah, berlawanan arah dan netral. Dari ketiga metode pemakan tersebut,
untuk
proses
pengefraisan
konvensional
dianjurkan
menggunakan metode pemakanan berlawanan arah dan netral. Dapat menggunkan metode pemekanan serah, jika mesin yang digunakan dilengkapi dengan mur pengencang (mur belah) yang berfungsi untuk 90
menghilangkan atau mengurangi back lost / celah yang terdapat pada batang ulir transportir dan murnya, sehingga tidak terjadi penyayatan yang seperti digaruk-garuk.
5) Menggoperasikan Meja Mesin Frais
Untuk dapat melakukan berbagai proses pengefraisan, seorang operator harus dapat mengoperasikan meja mesin arah memanjang dan
melintang
baik
secara
manual
maupun
otomatis.
Dalam
menggoperasikan meja mesin arah memanjang secara manual, dapat dilakukan dengan memutar handel yang ada pada meja mesin (Gambar 4.6a). Sedangkan untuk menggoperasikan meja arah melintang secara manual, dapat dilakukan dengan memutar handel yang ada eretan lintang (Gambar 4.6b). Untuk mengoperasikan meja mesin arah memanjang secara otomatis dapat dilakukan dengan mengaktifkan handel otomatis memanjang (Gambar 4.6c), dan untuk menggoperasikan meja arah melintang secara otomatis dapat dilakukan dengan mengaktifkan handel otomatis melintang (Gambar 4.6d). c
a
b
d
Gambar 4.6. Handel-handel/ tuas untuk pengoperasian secara manual dan otomatis c. Prosedur Penerapan Kesehatan, Keselamatan Kerja dan Lingkungan (K3L) Pada Pengoperasian/ Proses Pengefraisan 91
8) Kepala Pembagi (Dividing Head)
Kepala pembagi (dividing head) adalah salah satu perlengkapan mesin frais yangdigunakan untuk membentuk lingkaran/radius, membagi jarak-jarak lubang/alur, dan membagi bidang segi banyak beraturan atau tidak beraturan dengan jumlah tertentu dalam satu keliling lingkaranpada pusat sumbu. Terdapat beberapa jenis kepala pembagi diantaranya:kepala pembagi dengan alur V, kepala pembagi dengan pelat pembagi, kepala pembagi dengan penggerak roda cacing dan ulir cacing,kepala pembagi dengan roda gigi cacing yang dilengkapidengan piring pembagi, kepala pembagi universal.
a) Kepala Pembagi Dengan Pelat Beralur
Kepala pembagi dengan pelat beralur V, konstruksi alurnya terletak disekeliling diameter luar pelat sehingga jumlah alur yang tersedia jumlahnya terbatas (Gambar 1.30). Jenis kepala pembagi ini digunakan untuk proses pembagian langsung, dengan pengertian proses pembagiannya dapat dilakukan secara langsung dengan cara membagi jumlah alur yang terdapat pada pelat yang terpasang pada kepala pembagi dengan angka kelipatannya. Misalnya pelat beralur V yang terpasang pada kepala pembagi berjumlah 24, pembagian yang dapat dilakukan adalah: 2, 4, 6, 8, 12 dan 24 bagian.
Gambar 1.30. Kepala pembagi dengan pelat beralur V
27
Kegiatan produksi pada bengkel manufaktur terutama pada proses pengefraisan; penerapan kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan (K3L) di lingkungan kerja seharusnya sudah menjadi kesadaran diri yang harus dilaksanakan tanpa adanya peringatan dan bahkan paksaan dari siapapun. Karena pada dasarnya penerapan K3L di lingkungan kerja secara langsung maupun tidak langsung akan berdampak pada diri sendiri, orang disekitarnya, mesin, peralatan dan lingkungan kerja seharihari. Dengan demikian, apabila K3L diterapkan dengan penuh kesadaran akan berdampak positif dan jika tidak akan berdampak negatif terhadap diri sendiri dan lingkungan kerja. Terdapat beberapa kegiatan standar yang harus dilakukan dan tidak boleh dilakukan
terkait
penerapan
K3L
pada
saat
melakukan
proses
pengefraisan, diantaranya: 1) Yang harus dilakukan
Kegiatan yang harus dilakukan terkait penerapan K3L pada saat proses pengefraisan diantaranya: - Menggunakan Pakaian Kerja
Untuk
mendapatkan
kenyamanan
dan
keselamatan
saat
bekerja berdasarkan tuntutan karakteristik pekerjaan, operator harus menggunakan pakaian kerja yang standar sebagaimana terlihat pada (Gambar 5.55).
Gambar 5.55. Penggunakan pakaian kerja yang standar pada saat proses pengefraisan
92
- Menggunakan Kaca Pengaman (Safety Glasses)
Untuk menghindari mata terkena atau kemasukan tatal/ beram pada saat proses pengefraisan, maka selama melakukan pemotongan harus menggunakan kacamata yanag sesuai standar keselamatan kerja (Gambar 5.56)
Gambar 5.56. Menggunaan kaca mata yang standar pada saat proses pengefraisan
- Menggunakan Sepatu Kerja
Pada saat melakukan proses pengefraisan, tidak bisa dihindari adanya chip/
beram
yang
pemotongan.Selain
itu
berserakan ada
dilantai
kemungkinan
akibat benda/
dari
hasil
alat
atau
perlengkapan lain terjatuh dari atas dan juga oliyang berceceran. Maka dari itu, pada saat melakukan proses pengefraisan harus menggunakan sepatu kerja sesuai standar yang berlaku (Gambar 5.57).
Gambar 5.57. Menggunakan sepatu kerja yang standar pada saat proses pengefraisan
93
- Matikan Mesin Pada Saat Melakukan Pengukuran Benda Kerja
Melakukan pengecekan ukuran benda kerja hasil pengefarisan putaran mesin harus dalam posisi mati/Off, karena jika tidak, tangan beresiko celaka terkena putaran pisau (Gambar 5.58).
Gambar 5.58. Matikan mesin pada saat mengukur mengecek hasil pengefraisan - Menggunakan Kuas Pada Saat Membersihkan Mesin
Kecelakaan pada tangan bisa saja terjadi pada saat membersihkan mesin, maka dari itu selalu gunakan kuas pada saat membersihkan permukaan benda kerja dan mesin (Gambar 5.59).
Gambar 5.59. Menggunakan kuas pada saat membersihkan mesin 2) Yang Tidak boleh dilakukan
Kegiatan yang tidak boleh dilakukan pada saat proses pengefraisan diantaranya: 94
- Menempatkan Peralatan Kerja Yang Tidak Aman
Agar semua peralatan aman dan mudah diambil pada saat akan digunakan, perlatan harus diletakkan dan ditempatkan pada posisi yang aman dan ditata dalam penempatannya. Penempatan peralatan sebagaimana (Gambar 5.60), sangat tidak dibenarkan karena tidak aman
dan
mudan
terjadikerusakan
peralatan
akibat
saling
berbenturan atau mudah terjatuh.
Gambar 5.60. Penempatkan peralatan kerja yang tidak aman
- Meninggalkan Kunci Pengikat Pemegang Pisau/Holder Pada Spindel Mesin
Meninggalkan kunci pengikat pemegang pisau/holder pada spindel mesinsetelah pemegang pisau dilepas (Gambar 5.61), adalah kegiatan yang sangat membahayakan bagi operator dan orangorang yang ada disekitarnya,
karena apabila mesin dihidupkan
sedangkan kunci pengikat masih menempel di spindel mesin, kunci cekam akan terlempar dengan arah yang tidak jelas sehingga dapat mengenai siapa saja yang ada disekitarnya.
95
Gambar 5.61. Menempatkan kunci cekam pada mulut pengencang cekam setelah melepas benda kerja
- Berkerumunan Disekitar Mesin Frais Tanpa Alat Pelindung
Berkerumunan disekitar mesin Frais tanpa alat pelindung adalah salahsatu kegitan yang sangat membahayakan, karena rawan terjadi kecelakaan akibat loncatan tatal/ beram atau perlengkapan mesin frais yang terjatuh (Gambar 5.62).
Gambar 5.62. Bekerumunan disekitar mesin frais tanpa alat pelindung - Membiarkan air Pendingin dan Tatal/Beram Berserakan di Lantai
Dengan membiarkan air pendingan dan tatal berserakan dilantai pada saat proses pengefraisan (Gambar 5.64), akan dapat mengakibatkan terjadinya kecelakaan dan mengganggu kenyamanan dalam bekerja 96
termasuk kenyamanan lingkungan. Misalnya lantai jadi licin sehingga orang yang lewat mudah terjatuh, dan tatalnya dapat mengakibatkan orang yang lewat terluka kakinya. Selain itu dilarang keras bekas air pendingin dibuang sembarangan, karena campuran air pendingin mengandung bahan kimia yang berbahaya bagi mahluk manusia dan mahluk hidup lainnya.
Gambar 5.63. Membiarkan air pendingan dan tatal berserakan
- Menggunakan Sarung Tangan Pada Saat Proses Pengefraisan
Menggunakan sarung tangan pada saat proses pengefraisan, juga sangat tidak dianjurkan. Karena jika menggunakan sarung tangan, kepekaan tangan jadi berkurang sehingga dalam melakukan pengukuran hasil pengefraisan kurang sensitif (Gambar 5.65), dan juga tangan jadi kurang peka terhadap kejadian-kejadian lainnya yang dapat mengakibatkan tangan mengalami kecelakaan.
Gambar 5.64. Menggunakan sarung tangan pada saat pada saat melakukan pengukuran benda kerja 97
- Membuang Tatal/Beram Bersama Jenis Sampah Lainnya
Setelah
melakukan
proses
pengefraisan
kegiatan
membuang
tatal/beram hasil pemotongan besama-sama jenis sampah lainnya sangatlah tidak dianjurkan (Gambar 5.66), karena demi kesehatan lingkungan sampah jenis organik dan an-organik seharusnya dibedakan sehingga pengolahan akhirnya lebih mudah
Gambar 5.65. Membuang tatal/ beram, besama jenis sampah lainnya
4. Uraian Kegiatan/ Aktivitas Pembelajaran
a. Mengamati Prosedur pengoperasian seluruh mesin frais, pada dasarnya sama. Prosedur tersebut diantaranya bagaimana cara: menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power suply) mesin, menghidupkan dan mematikan mesin, mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin, mengatur feeding dan arah pemakanan, mengoperasikan meja mesin. Disamping itu Prosedur K3L juga harus dipenuhi dalam rangka mendapatkan keselamatan saat bekerja.
Lakukan kegiatan pengoperasian mesin frais dengan seksama dan lakukan juga prosedur K3L, kemudian identifikasi prosedur pengoperasian tersebut. Gunakan format 3.4a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan.
98
Kegiatan Pengoperasian
No.
Prosedur pengoperasian
1. 2. 3. ...
b. Menanya Dari hasil kegiatan pengoperasian yang telah dilakukan pada mesin frais,
apakah
ada
prosedur
pengoperasian
yang
masih
belum
dipahami?. Catat dan diskusikan segala sesuatu yang belum dipahami dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang belum dipahami. Saudara dapat menggunakan bantuan format untuk identifikasi masalah menggunakan format 3.4b. berikut. Prosedur pengoperasian (yang belum difahami)
No.
Permasalahan yang masih belum terpecahkan
1. 2. 3. ...
c. Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang permasalahan pengoperasian mesin frais. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa alternatif jawaban dari masalah-masalah yang telah diajukan sebagaimana identifikasi masalah. Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, bukubuku referensi lainnya, pembuktian, atau melalui internet yang layak dipercaya.
Saudara
dapat
menggunakan
bantuan
mengumpulkan
informasi menggunakan format 3.4c. berikut. No.
Uraian Identifikasi Masalah
Inventarisasi Informarmasi /Solusi
1 2 3 ...
d. Mengolah Informasi 99
Lakukan pengidentifikasian dari hasil pengumpulan informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan pembelajaran 3.4. sehingga akan dimunculkan hasil informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan-permasalahan sebagaimana yang telah dimunculkan. Pengolahan informasi dlakukan dengan berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai
dengan
tingkatan/gradasi
pengetahuan,
dan
keterampilan.
Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak langsung akibat kegiatan yang dilakukan selama proses pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada peserta. e. Mengkomunikasikan Demonstrasikan/presentasikan dari hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur/widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur/ widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus
untuk
demonstrasi
sebagai
bentuk
mengkomunikasikan,
dilakukan dihadapan instruktur /widyaiswara untuk melakukan prosedur mengoperasikan mesin frais. 3. Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian sikap Instrumen sikap jujur, disiplin, dan tanggung jawabterhadap prosedur pengoperasian mesin frais Nama Kelas
: :
100
Aktivitas Peserta didik: Peserta didik menghitung parameter pemotongan pada mesin frais Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 bila aspek karakter belum terlihat (BT) 2 bila aspek karakter mulai terlihat (MT) 3 bila aspek karakter mulai berkembang (MB) 4 bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK) Lembar Observasi Skor No.
Aspek-aspek yang dinilai BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Mengecek kondisi mesin frais sebelum dioperasikan Memahami fungsi bagian-bagian mesin frais sebelum dioperasikan Menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power supply) Menghidupkan dan mematikan mesin
1. 2. 3. 4.
Mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin Mengatur feeding dan arah pemakanan Mengoperasikan meja mesin (mendatar/ melintang dan tegak) Menerapkan K3L pada pada proses pengefraisan
5. 6. 7. 8.
=
(4 × 8 ) × 10 32
b. Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian 1) Jelaskan
dengan
singkat
prosedur
sebelum
melakukan
pengoperasian mesin frais 2) Jelaskan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power supply) 101
3) Jelaskan cara menghidupkan dan mematikan mesin frais 4) Jelaskan cara mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin frais 5) Jelaskan cara mengatur feeding dan arah pemakanan mesin frais 6) Jelaskan teknik mengoperasikan eretan memanjang/ lintang secara manual/ otomatis 7) Bagaimanakah teknik mengatur feeding dan arah pemakanan mesin untuk keperluan pembubutan rata dan ulir secara otomatis? 8) Jelaskan hal-hal
apa saja
yang perlu
diperhatikan dalam
menerapkan K3L dalam proses pengefraisan
Pedoman penilaian soal uraian: Hasil jawaban dari langkah kerja/ prosedur pengoperasian mesin frais diberikan skor maksimal 10 = =
ℎ ℎ 80 80
× 10
× 10 = 10
c. Penilaian Keterampilan Lakukan pengoperasian mesin frais dari mulai menghidupkan sampai dengan mematikan mesin sesuai SOP. Lembar Penilaian Pelaksanaan Pengoperasian: Tahapan
Uraian Kegiatan
Hasil Penilaian Ya
Persiapan
Pelaksanaan
Tidak
Keterangan
Memahami SOP Menyiapkan alat keselamatan kerja Menyiapkan mesin dan kelengkapannya Mengkondisikan mesin dan lingkungan kerja Menghidupkan sumber arus sesuai SOP Menghidupkan dan mematikan mesin sesuai SOP Mengatur putaran mesin sesuai SOP Mengatur arah putaran mesin sesuai 102
SOP Mengatur feeding mesin sesuai SOP Mengatur arah pemakanan mesin sesuai SOP Mengoperasikan eretan memanjang sesuai SOP Mengoperasikan eretan melintang sesuai SOP sesuai SOP Mematikan sumber arus sesuai SOP Menerpakan prinsip-prinsip K3L sesuai SOP Akhir Kegiatan Membersihkan mesin dan perlengkapannya Membersih lingkungan kerja dan sekitarya Memberi pelumas pada bagian mesin sesuai SOP Peserta: WIDYAISWARA/ PEMBIMBING: Nama : Nama : Tanda Tangan : Tanda Tangan :
103
D. Kegiatan Belajar 5 –Teknik Pengefraisan 1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat dapat: a. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan macam-macam metode pemotongan pada proses pengefraisan benda kerja secara disiplin, dan tanggung jawab. b. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan macammacam metode pemotongan pada proses pengefraisan benda kerja sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab. c. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik pengefraisan rata sejajar dan siku posisi mendatar (horizontal) secara disiplin, dan tanggung jawab. d. Melalui
demonstrasi, peserta
diklat
dapat
menggunakan
teknik
pengefraisan rata sejajar dan siku posisi mendatar (horizontal) sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab. e. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik pengefraisan rata sejajar dan siku posisi tegak (vertical secara disiplin, dan tanggung jawab. f. Melalui
demonstrasi, peserta
diklat
dapat menggunakan teknik
pengefraisan rata sejajar dan siku posisi tegak (vertical) sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab. g. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik pengefraisan bidang miring secara disiplin, dan tanggung jawab. h. Melalui
demonstrasi, peserta
diklat
dapat
menggunakan
teknik
pengefraisan bidang miring sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab. i. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik lubang senter borpada mesin frais secara disiplin, dan tanggung jawab. j. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan tekniklubang senter borpada mesin frais sesuai SO Psecara disiplin, dan tanggung jawab. k. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik pengeboran pada mesin frais secara disiplin, dan tanggung jawab. 104
l. Melalui demonstrasi,
peserta diklat
dapat menggunakan teknik
pengeboran pada mesin frais sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab. m. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik merimer pada mesin frais secara disiplin, dan tanggung jawab. n. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan teknik merimer pada mesin frais sesuai SOPsecara disiplin, dan tanggung jawab. o. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan teknik memperbesar lubang (boring) pada mesin fraissecara disiplin, dan tanggung jawab. p. Melalui
demonstrasi, peserta
diklat
dapat
menggunakan
teknik
memperbesar lubang (boring) pada mesin frais sesuai SOPsecara disiplin, dan tanggung jawab. q. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan macam-macam teknik pengefraisan alur secara disiplin, dan tanggung jawab. r. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan macammacam teknik pengefraisan alur sesuai SOP sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab. s. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menerapkan K3L pada pada proses pengefraisan secara disiplin, dan tanggung jawab.
2. Uraian Materi
Teknik Pengefraisan Benda Kerja Yang dimaksud teknik pengefraisan benda adalah, bagaimana cara melakukan berbagai macam proses pengefraisan benda kerja yang dilakukan dengan menggunakan prosedur dan tata cara yang dibenarkan oleh dasar-dasar teori pendukung yang disertai penerapan kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan (K3L). Pada saat melaksanakan proses pengefarisan berbagai macam bentuk benda kerja, banyak teknik-teknik pengfraisan yang harus diterapkan diantaranya, metoda pemotongandan berbagai teknik-teknik pengefraisannya.
105
a. Metode Pemotongan Pada Proses Pengefraisan
Untuk mendapatkan hasil pengfraisan yang baik dan alat potongnya tahan awet atau tahan lama, perlu memahami metoda pemotongan yang benar. Metode pemotongan pada proses pemesinan frais dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu:
1) Metoda Pemotongan searah
Yang
dimaksud
dengan
metoda
pemotongan
searah
adalah,
pemotongan yang datangnya benda kerja searah dengan arah putaran cutter . Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja (benda
kerja) cenderung tertarik oleh cutter ( Gambar5.1)
Gambar 5.1. Metoda pemotongan searah
2) Metoda Pemotongan Berlawanan Arah
Yang dimaksud dengan metoda pemotongan berlawanan arah adalah, pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan deangan arah putaran cutter. Pada pemotongan ini hasilnya dapat maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter ( Gambar 5.2).
Gambar 5.2.Metoda pemotongan berlawanan arah 106
3) Metoda Pemotongan Netral
Yang
dimaksud
dengan
metoda
pemotongan
netral
adalah,
pemotongan yang terjadi apabila lebar benda kerja yang disayat lebih besar atau lebih kecil dari ukuran diameter cutter, sehingga beban tetap ditengah-tengah senter pisau (Gambar 5.3).
Gambar 5.3. Metoda pemotongan netral
b. Teknik Pengikatan/ Penjepitan Benda kerja
Untuk mendapatkan hasil/ produk pengefrasian sesuai tuntutan pekerjaan, pengikatan/ pencekaman benda kerja harus dilakukan dengan benar yang diawali dari pemilihan alat pencekamnya, sampai dengan teknik penggunaannya.
1) Teknik Pengikatan/ Pencekaman Benda Kerja dengan Ragum
Salahsatu
alat
pengikat/
pencekam
benda
kerja
yang
umum
digunakan pada proses pengefraisan adalah ragum mesin, yang pemasangan dan setting-nya adalah sebagai berikut:
Pemasangan Ragum
Untuk mendapatkan hasil pengefraisan rata, sejajar dan siku, pemasangan ragum pada meja mesin frais harus mengikuti prosedur yang benar yaitu: - Membersihkan meja dan landasan ragum
Sebelum ragum dipasang pada meja mesin, bersihkan terlebih 107
dahulu permukaan bagian atas meja mesin dan permukaanbagian bawah landasan ragum dari semua kotoran agar benar-benar posisinya datar tidak ada yang mengganjal - Posisi pemasangan ragum
Pemasangan
ragumpadamejamesinfrais
(Gambar
5.4),
posisinyakuranglebihditengahtengahmejamesinagarmendapatkanarea kerjayangmaksimaldengan pengencangan baut pengikat yang tidak terlalu kencang agar mudah disetel
Gambar 5.4. Pemasangan ragum pada meja mesin - Mengecek/ menyetelkesejajaranragum
Dalam melakukan pengecekan/ penyetelan kesejajaranragum, jika hasilpekerjaannyatidakdituntutkesejajaran
dan
kesikuan
dengankepresisianyangtinggi,pengecekankesejajaranragumdapatdil akukandenganmenggunakan
penyiku,sebagaimana
ditunjukkan
pada (Gambar 5.5).
108
Gambar5.5. Pengecekan/ penyetelankesejajaranragumdapatdilakukandenganmenggunakan penyiku Jikahasilpekerjaandituntutkesejajaran
dan
kesikuan
dengankepresisianyangtinggi,pengecekan/penyetelankesejajaranrag umharus
dilakukandenganmenggunakan
dialindicator sebagaimana
ditunjukkan pada (Gambar 5.6) atau dengan menggunakan pupitas sebagaimana ditunjukkan pada (Gambar 5.7)
Gambar5.6a. Pengecekan/ penyetelankesejajaran ragum denganmenggunakan dial indicator
109
Gambar5.6b. Pengecekan kesejajaran ragum dengan menggunakan pupitas
- Jika
pengecekan/
penyetelan
kesikuan
dan
kesejajaran
ragumsudah selesai, kencangkan baut pengikat dengan kuat agar posisinya tidak berubah.
Teknik Pemasangan Benda Kerja Pada Ragum
Jika sebuah benda kerja kondisi awal kedua bidang sisinya sudah dalam kondisi siku, pemasangan benda kerja dapat dilakukan menggunakan ragum dengan cara diganjal dengan parallel strips/ parallel bar dibawahnya. Cara agar mendapatkan pemasangan
benda kerja duduk pada parallel dengan baik, sebelum mulut ragum dikencangkan pukul benda kerja secara pelan-pelan dengan palu lunak hingga benda kerja duduk/ menempel dengan baik pada permukaan paralel pad/ parallel bar (Gambar 5.7).
Gambar 5.7.Pemasangan benda kerja pada ragum dengan paralel pad/ parallel bar 110
jika sebuah benda kerja kondisi awalnya belum memiliki bidang yang sejajar/siku dan bentuk permukaannya tidak homogen, pemasangan benda kerja dapat dilakukan menggunakan ragumdengan cara diganjal dengan parallel pad dan batang bulat. Paralel pad di bawahnya dan batang berdiameter bulat (round bar) dipasang di sisi benda kerja pada posisi mulut ragum yang bergerak (Gambar 5.8).
Gambar 5.8 Pemasangan benda kerja pada ragum dengan paralel pad/ parallel bar dan round bar
Teknik Pengikatan/ Pencekaman Benda Kerja dengan Meja Putar
(R otary Table) Pengikatan/ pencekaman benda kerja yang umum digunakan, jenis lainya adalah dengan meja putar.
Teknik Pemasangan Meja Putar
Untuk mendapatkan hasil pengefraisan yang sepusat dengan sumbu senter meja putar, pemasangan meja putar pada meja mesin frais harus mengikuti prosedur yang benar yaitu: - Pembersihan meja mesin dan landasan meja putar
Sebelum meja putar dipasang pada meja mesin, bersihkan terlebih dahulu permukaan bagian atas meja mesin dan permukaan bagian bawah landasan meja putar dari semua kotoran agar benar-benar posisinya datar tidak ada yang mengganjal
111
- Posisi pemasangan meja putar
Pemasangan meja putar pada meja mesin frais(Gambar 5.9), padaposisi
kurang
lebih
ditengah-tengah
meja
mesin
agar
mendapatkan area kerjayang maksimal dengan pengencangan baut pengikat yang tidak terlalu kencang agar mudah disetel.
Gambar 5.9. Pemasangan meja putar pada meja mesin
- Pengecekan kesepusatan meja putar
Dalam melakukan pengecekan kesepusatan meja putar, jika hasil pekerjaannya tidak dituntut kesepusatan dengan hasil kepresisian yang tinggi pengecekan kesepusatannya dapatdilakukan dengan menggunakan alat bantu pengarah,sebagaimana ditunjukkan pada (Gambar 5.10).
Gambar5.10. Penyetelan kesepusatan dengan alat bantu pengarah 112
Jika hasil pekerjaannya dituntut kesepusatan sumbunya dengan hasil kepresisian yang tinggi,pengecekan kesepusatan dilakukan dengan menggunakan dialindicator sebagaimana ditunjukkan pada (Gambar 5.11) atau dengan pupitas sebagaimana ditunjukkan pada(Gambar 5.12).
Gambar5.11. Pengecekan kesepusatan sumbu meja putar dengan dialindicator
Gambar5.12. Pengecekan kesepusatan sumbu meja putar dengan dial indicator atau pupitas
- Jika pengecekan/ penyetelan kesepusatan meja mesin sudah
selesai, agar posisinya tidak berubah kencangkan baut pengikat dengan kuat
113
Teknik Pengikatan/ Pencekaman BendaKerja
Jika sebuah benda kerja berbentuk bulat,
pengikatan benda kerja
dapat dilakukan menggunakan cekam (chuck) yang terpasang pada meja putar (Gambar 5.13).Jika benda kerjanya berbentukpersegian atau
empat
persegi
panjang,
dapat
dilakukan
dengan
cara
pengikatan benda kerjanya langsung diatas meja putar menggunakan klem mesin (Gambar 5.14).
Gambar 5.13.Pengikatan benda kerja dengan menggunakan cekam (chuck) yang terpasang pada meja putar
Gambar 5.14 Pengikatan benda kerja langsung diatas meja putar menggunakan klem mesin
114
Teknik Pengikatan/ Pencekaman Benda Kerja Dengan Klem Mesin
Pengikatan/ pencekaman benda kerja yang umum digunakan, jenis lainya adalah dengan meja klem mesin. Untuk benda kerja yang memiliki bentuk bidang dasarnya rata/ datar, pengikatan/ pencekamannya dapat dilakukan dengan klem mesin langsung diatas meja mesin (Gambar 5.15). Untuk
benda kerja yang memiliki bentuk bulat, pengikatan/
pencekamannya dapat dilakukan dengan klem mesin dan alat bantu blok V (Gambar 5.16).
Gambar 5.15. Pengikatan/ pencekaman benda kerja dengan klem mesin langsung diatas meja mesin
Gambar 5.16. Pengikatan/ pencekaman benda kerja dengan klem mesin dan alat bantu blok V Untuk melakukan pengefrasian benda kerja berjumlah banyak, agar proses kerjanya praktis dan cepat pemasangan benda kerjanya sebaiknya dipasang stooper/ stop block sebagaimana terlihat pada (Gambar 5.17). Jika diperlukan hasil pengefraisan yang dapat menghasilkan kesejajaran dan kesikuan yang baik, pemasangan 115
stooper/
stop
block
hendaknya
disetting
terlebih
dahulu
kesejajarannyadengan menggunakan dial indicator atau pupitas pada bidang yang berfungsi sebagai pengarah/ guide
Gambar 5.17. Pemasangan meja putar pada meja mesin
c. Setting Pisau Frais
Kegiatan
setting
pisau
frais,
dilakukan
agar
kedalaman/
jarak
pemotongan tercapai sesuai yang diinginkan. Setting pada posisi nol untuk mengawali proses pemotongan, salah satunya dapat dilakukan dengan cara menggunakan kertas sebagimana terlihat pada(Gambar5.18).
Gambar5.18.Setting nol diatas permukaan kerja dengan kertas
Pada pelaksanan pengefraisan, untuk tuntutan jenis pekerjaan dengan kepresisian yang tidak tinggi, tidak perlu melakukan setting nol pisau frais, cukup hanya memberi batas kedalaman pemakanan berupa garis menggunakan balok penggores (Gambar 5.19). 116
Gambar5.19.Memberi batas kedalaman pemakanan berupa garis menggunakan balok penggores d. Teknik Pengefraisan Benda Kerja
Agar dapat menghasilkan produk sesuai tuntutan pekerjaan, dalam melakukan proses pengefarisan, banyak cara/ teknik yang harus dikuasai oleh seoarang operator. Berikut akan dijelaskan beberapa teknik pengefraisan yang umum dilakukan untuk dapat menghasilkan sebuah produk yang standar.
1) Teknik Pengefraisan RataPosisi Mendatar (Horizontal)
Dalammelakukanpengefraisan
benda
kerja
posisimendatar,
jenismesinyang digunakan adalah jenis mesin frais horizontal, dan alat potong yang digunakan adalah pisau frais mantel (plain milling cutter) sebagaimana terlihat pada (Gambar 5.20).
Gambar5.20.Pengefraisan rata posisi mendatar (horizontal ) 117
Adapun langk langkah-lan ah-langkah gkah penge pengefraisan fraisan rata denga dengan n posisi menda mendatar tar adalah sebagai berikut:
Persiapan Mesin
Persiapanmesin sebelum melakukan pemasangan pisau frais adalah menyiapkan perlengkapan pemegang pisau frais meliputi: arbor dan satu setkollar (ringarbor ) dengan diameter lubang sama dengan diameter lubang pisau frais yang akan digunakan. Langkahlangkah persiapkan mesin berikut kelengkapan lainnya dengan tahapan sebagai berikut: - Persiapan pemasangan arbor
Untuk persiapan pemasangan pemasangan arbor, geser/ dorong lengan mesin kearah depan (Gambar5.21a), dan lepas pendukung (support) arbornya (Gambar5.22b).
Gambar5.21a. Menggeser lengan mesin
Gambar5.21b. Melepas pendukung arbor 118
- Membersihkan arbor dan lubang spindel
Agar setela setelah h
dipasang dipas ang posisi posisinya nya
benar-benar benar-b enar
duduk pada
tempatnya, bersihkan arbor dan lubang spindel pada bagian tirusnya dengan menggunakan kain yang bersih dari kotoran (Gambar 5.22).
Gambar5,22.Membersihkan arbor dan lubang spindel pada bagian tirusnya - Pemasangan arbor pada spindel mesin
Untuk persiapan pamasangan pisau dan ring arbor, pasang arbor pada spindle mesin dan ikat arbor dengan mengencangkan baut pengikatnya yang terletak dibelakang bodi mesin(Gambar 5.23).
Gambar5.23.Mengencangkan baut pengikat arbor
- Pemasangan pisau frais (cutter ) dan ring arbor (collar)
Pasang pisau (cutter) dan ringar bor (collar) ( collar) pada arbor, dengan posisi ditengah-tengah agar mendapatkan area kerja yang luas (Gambar5.24). 119
Gambar5.24.Pemasangan cutter dan ring arbor (collar)
- Pemasangan pendukung arbor ( support )
Pasang pendukung arbor (support ) pada lengan mesin,dengan posisi tidak jauh dari kedudukan pisau dan ikat dengan kuat (Gambar5.25). Dengan posisi pendukung arbor tidak jauh dengan kedudukan pisau, pada saat melakukan pemakanan akan stabil dan tidak terjadi getaran.
Gambar5.25. Pemasangan pendukung arbor
Pemasangan Ragum dan Benda Kerja
Pemasangan ragum dan benda kerja (Gambar 5.26), dilakukan dengan menggunakan teknik pemasangan alat pencekam/ pengikat sebagimana yang telah diuraikan diatas. 120
Gambar5.26. Pemasangan ragum dan benda kerja
Proses pengefraisan benda kerja - Atur putaran mesin dengan menggunakan rumus: n =
1000.Cs
π .d
,
atau melihat table kecepatan putar mesin frais - Atur feeding mesin dengan menggunakan rumus: F = f.n
mm/menit - Tentukan
metoda
pemotongan,
dengan
menggunakan
pomotongan berlawanan arah - Selanjutnya lakukan pemakanan dengan arah putaran searah
jarum jam, jika pisau yang digunakan arah mata sayatnya helik kiri (Gambar 5.127). Proses pemotongan dapat dilakukan secara manual maupun otomatis dan dianjurkan selalu menggunakan air pendingin
Gambar5.27.Prosespemotonganbendakerja
Jika ingin mendapatkan jarak pengefraisan tertentu, gunakan nonius ketelitian yang terletak pada handel/ roda pemutar gerakan meja mesin. Dalam memutar handel tidak boleh berlawanan arahdari setting awal, karena akan menimbulkan kesalahan setting yang akan mengakibatkan jarak hasil pengefraisan tidak
tepat (Gambar 5.28). 121
Gambar5.28.Penggunaanhandelpemakanan
- Jika sudah selesai melakukan pengefraisan rata, lepas benda
kerja dan sebelum meninggalkan ruang praktek bersihkan mesin, peralatan dan lingkungan kerja dari beram hasil pemotongan, air pendingin dan kotoran lainnya. Selain itu jangan lupa memberi oli pelumas pada bagian yang mudah berkarat
2) Teknik Pengefraisan Rata Posisi Tegak (Vertical)
Dalam
melakukan
pengefraisanbidangrataproses
pemotongannya
dapat dilakukan dengan posisi pemotongan tegak, menggunakan pisau faris jeni shell endmill cutter (Gambar5.29). Langkah kerja pengefraisan rata posisi pemotongan tegak pada prinsipnya sama dengan mengefrais rata posisi pemotongan horizontal. Maka
dari
itu
dalam
melaksanakan
pengefraisan
rata
posisi
pemotongan tegak, prinsip-prinsip langkah kerja utamanya ikuti sebagaimana pengefraisan rata posisi pemotongan mendatar.
Gambar 5.29. Proses pengefraisan bidang rata dengan shell endmill cutter posisi pisau tegak 122
Untuk jenis mesin frais universal, dalam melakukan pengefraisan bidang rata dapat juga dilakukan dengan menggunakan pisau frais jenis shell endmill cutter yang posisi pisaunya dipasang mendatar langsung pada spindel mesin (Gambar5.30).
Gambar 5.30. Proses pengefraisan bidang rata dengan shell endmill cutter posisi pisau mendatar 3) Teknik Pengefraisan Alur
Pengefraisan Alur V
Pengefrasian alur berbentuk V posisi horizontal/ mendatar, dapat dilakukan dengan menggunakan pisau frais sudut(angle milling
cutter) yang besaran sudutnya disesuaikan kebutuhan
pekerjaan
(Gambar
5.31).
Hasil
pengefraisan
alur
V,
dapat
diaplikasikan untuk membuat berbagai jenis komponen/ peralatan, contohnya untuk membuat alur pada V block dan magnetic V block (Gambar5.32).
Gambar5.31. Proses pengefraisan alur V 123
Gambar 5.32.Contoh alur V pada blok-V dan magnetic v block
TeknikPengefraisan Alur Tembus
Pengefrasian alur tembus, dapat dilakukan dengan posisi tegak menggunakan pisau faris jari (endmill cutter) yang poses pen gef raisannya seb agi man a ditunjukkan pada (Gambar 5.33).
Gambar 5.33.Proses pengefraisan alur tembus
Pengefraisan Alur Pasak
Prose pengefraisan alur pasak pada mesin frais, dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya: dengan: pengefrasian dilakukan dengan posisi horizontal menggunakan pisau frais side and face milling cutter (Gambar 5.34). Pengefraisan dilakukan dengan posisi
horizontal menggunakan pisau frais endmill cutter yang pemegang pisaunya dipasang pada lubang spindel (Gambar 5.35) dan pemotongan dilakukan dengan posisi vertikal menggunakan pisau frais endmill cutter / slote drill ( Gambar5.36)
124
Gambar 5.34. Pengefraisan alur pasak posisi horizontal menggunakan pisau faris side and farce milling cutter
Gambar 5.35.Pengefraisan alur pasak posisi horizontal menggunakan pisau frais endmill cutter
Gambar 5.36.Pengefraisan alur pasak posisi vertikal menggunakan pisau frais endmill cutter 125
Alat potong yang dipergunakan pada mesin fraisterdiri atas berbagai jenis yang dipergunakan dipergunakan sesuai dengan jenis pekerjaannya. pekerjaannya. Terdapat beberapa macam jenis alat potong yang dipergunakan pada mesin mesin frais. frais. Ketajaman dan fungsi fungsi dari alat potong akan akan ditentukan oleh besarnya sudut alat potong tersebut (geometris alat potong). Lakukan pengamatan dengan seksama terhadap macam-macam
alat potong frais yang ada di bengkel, kemudian cocokkan dengan uraian materi yang telah dibaca sebelumnya. Gunakan format 3.2a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan.
No.
Nama Alat potong
Cara penggungaannya
Fungsi/ Kegunaan
1. 2. 3. ...
Temukan benda-benda benda-benda di sekitar yang
telah dihasilkan oleh alat
potong frais. Gunakan format 3.2b. untuk melakukan identifikasi dari benda-benda yang telah diamati
No.
Nama Benda
Alat Potong yang digunakan
Keterangan
1. 2. 3. ...
Lakukan pengamatan dengan seksama terhadap geometris dari macam-macam alat potong frais yang ada di bengkel, kemudian cocokkan dengan uraian materi yang telah dibaca sebelumnya. Gunakan format 3.2c. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan.
No.
Nama Alat potong
Nama Geometris (sudut) alat potong
Besar sudut yang 62
Pengefraisan Alur - T
Proses pengefraisan alur - T (Gambar 5.37), hanya dapat dilakukan jika bidang yang akan dibuat alur - T sebelumnya sudah terdapat alur lurus pada jalur sumbu yang sama. Hal ini harus dilakukan karena, pisau alur-T hanya memiliki mata sayat pada bagian bawah,atas dan sisinya (pada bagian batangnya tidak ada mata sayat).
Gambar 5.37. Pengefrasian alur-T
- Fungsi alur - T
Pembuatan alur - T pada sebuah komponen mesin, pada umumnya berfungsi untuk menempatkan mur –T yang akan digunakan untuk melakukan pengikatan sebuah alat atau benda kerja (Gambar 5.38).
Gambar 5.38 Contoh fungsi alur - T pada sebuah komponen mesin
- Proses Pengefrasian alur - T
Pada proses pengefrasian alur - T, jenis alat potong yang 126
digunakan yaitu: pisau jari (endmill cutter) digunakan untuk mengawali pembuatan alur tegak lurus dan pisau alur - T (T - slote milling cutter) digunakan untuk membuat alur - T.
Untuk mendapatkan hasil pengefraisan alur - T sesuai dengan tuntutan pekerjaan, disamping kondisi mesin, perlengkapan dan alat
potong
yang
digunakan
harus
standar,
proses
pengefraisannya juga harus sesuai prosedur operasi standar (POS). Adapun prosedur atau langkah-langkah
pengefarisan
alur-T adalah sebagai berikut:
Persiapan: Persiapan
yang
harus
dilakukan
sebelum
melakukan
pengefraisan alur - T dapat mengacu pada proses-proses pengefraisan sebelumnya yaitu mulai dari: persiapan mesin, pemasangan alat pencekam/ ragum, pemasangan benda kerja, menagatur putaran dan feeding mesin.
Proses pengefraisan alur - T: Sebelum melakukan pengeraisan alur - T, terlebih dahulu lakukan pengefraisan alur tegak lurus dengan menggunakan pisau jari (endmill cutter) - (Gambar 5.39), dengan lebar dan kedalaman
sesuai tuntutan pada gambar kerja. Untuk benda kerja dari bahan baja/logam (selain besi cor), pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan air pendingin agar hasilnya maksimal/ halus dan alat potong yang digunakan awet. atau tahan lama.
Gambar 5.39. Pengefraisan alur tegak lurus dengan pisau jari 127
Selanjutnya lakukan pengeraisan alur - T dengan menggunakan pisau frais alur - T (Gambar 5.40), dan gunakan putaran mesin sebesar ± 1/3 putaran mesin normal karena beban pisau lebih berat. Sebagaimana pengefraisan alur tegak lurus, jikabenda kerja dari bahan baja/ logam (selain besi cor), pada saat melakukan pemotongan
selalu gunakan air pendingin agar
hasilnya maksimal/ halus dan alat potong yang digunakan awet atau tahan lama.
Gambar 3.40. Pengefraisan alur-T dengan pisau alur-T Jika sudah selesai melakukan pengefarisan alur-T, lepas benda kerja dan lakukan finising pada bagian atau bidang yang tajam menggunakan kikir halus. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah, sebelum
meninggalkan
ruang
praktek,
bersihkan
mesin,
peralatan dan lingkungan kerja dari beram hasil pemotongan, air pendingin dan kotoran lainnya. Jangan lupa memberi oli pelumas pada bagian yang mudah berkarat.
Pengefraisan Alur Ekor Burung (Dove Tail Slote)
Proses pengefraisan
alur ekor burung (Gambar 5.41), caranya
sebagaimana pengefraisan alur - T yaitu hanya dapat dilakukan jika bidang yang akan dibuat alur ekor burung sebelumnya sudah terdapat alur lurus pada jalur sumbu yang sama. Hal ini harus dilakukan karena, pisau alur ekor burung hanya memiliki mata sayat pada bagian bawah,atas dan sisi miringnya (pada bagian batangnya tidak ada mata sayat)). 128
Gambar 5.41. Pengefraisanalurekor burung
- Fungsi alur ekor burung
Pengefraisan alur ekor burung pada sebuah benda kerja/ komponen
mesin,
pada
umumnya
berfungsi
untuk
memasangkan dua bidang alur ekor
burung (jantan dan betina)
sebagai dudukan sekaligus pengikatan
yang tidak permanen atau
masih tetap dapat bergerak/bergeser. Contoh alur ekor burung pada sebuah komponen mesin (Gambar 5.42).
Gambar 5.42. Contoh alur ekor burung pada sebuah komponen mesin - Proses pengefrasian alur ekor burung
Pada proses pengefrasian alur ekor burung,jenis alat potong yang digunakan adalah: pisau jari (endmill cutter) digunakan untuk mengawali pembuatan alur tegak lurus dan pisau alur ekor burung (dove tail cutter) digunakan untuk membuat alur ekor burung. 129
Untuk mendapatkan hasil pengefraisan alur ekor burung sesuai dengan
tuntutan
perlengkapan dan
pekerjaan,
disamping
kondisi
mesin,
alat potong yang digunakan harus standar,
proses pengefraisannya juga harus sesuai prosedur operasi standar
(POS).
Adapun
prosedur
atau
langkah-langkah
pengefarisan alur ekor burungadalah sebagai berikut:
Persiapan: Persiapan
yang
harus
dilakukan
sebelum
melakukan
pengefraisan alur ekor burung dapat mengacu pada prosesproses pengefraisan sebelumnya yaitu mulai dari: persiapan mesin,pemasangan alat pencekam/ ragum, pemasangan benda kerja, mengatur putaran dan feeding mesin.
Proses pengefraisan alur ekor burung: Sebelum melakukan pengeraisan alur ekor burung, terlebih dahulu
lakukan
pengefraisan
alur
tegak
lurus
dengan
menggunakan pisau jari (endmill cutter) - (Gambar 5.43), dengan lebar dan kedalaman sesuai tuntutan pada gambar kerja. Untuk benda kerja dari bahan baja/ logam (selain besi cor), pada
saat
melakukan
pemotongan
selalu
pendingin agar hasilnya maksimal/ halus dan
gunakan
air
alat potong yang
digunakan awet atau tahan lama.
Gambar 5.43. Pengefraisan alur tegak lurus dengan pisau jari 130
Selanjutnya lakukan pengeraisan alur ekor burung dengan menggunakan pisau frais dove tail milling cutter (Gambar 5.44), dan gunakan putaran mesin sebesar ± 1/3 putaran mesin normal karena beban pisau lebih berat. Sebagaimana pengefraisan alur tegak lurus, jikabenda kerja dari bahan baja/ logam (selain besi cor), pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan air pendingin maksimal/ halus dan alat potong yang
agar
digunakan
hasilnya awet
atau
tahan lama.
Gambar 5.44. Pengefraisan alur ekor burung dengan dove tail milling cutter Jika sudah selesai melakukan pengefarisan alur ekor burung, lepas benda kerja dan lakukan finising pada bagian atau bidang yang tajam menggunakan kikir halus. hal lain yang perlu diperhatikan adalah, sebelum meninggalkan ruang praktek, bersihkan mesin, peralatan dan lingkungan kerja dari beram hasil pemotongan, air pendingin dan kotoran lainnya. Jangan lupa memberi oli pelumas pada bagian yang mudah berkarat.
4) Teknik Merimer Pada Mesin Frais.
Merimer pada mesin frais (Gambar 5.45) adalah salah satu proses memperbesar dan menghaluskan lubang dengan ukuran suaian dan toleransi khusus menggunakan alat potong yang disebut rimer. 131
Gambar 5.45 Merimer pada mesin frais
Sebuah benda kerja dapat dilakukan perimeran, jika benda kerja tersebut sebelumnya sudah terdapat sebuah lubang yang diameternya lebih kecil dari diameter rimer yang digunakan. Dari berbagai sumber menginformasikan bahwa, untuk merimer sampai dengan maksimal Ø 10 mm, pengurangan diameter lubangnya adalah sebesar: 0,15 ÷ 0,25 mm dan untuk merimer lebih besar dari Ø 10 penggurangan diameter lubangnya sebesar: 0,25 ÷ 0,60 mm.
- Alat potong untuk proses merimer pada mesin frais
Untuk melakukan perimeran pada mesin frais, terdapat beberapa jenis alat potong yang digunakan diantaranya: senter bor (drill centre) digunakan untuk membuat lubang senter bor yang berfungsi
sebagai pengarah pembuatan lubang bor, mata bor (twist drill) digunakan untuk membuat lubang awal sebelum dirimer, dan rimer mesin (machine reamer) digunakan untuk merimer
- Proses merimer pada mesin frais
Untuk mendapatkan hasil perimeran pada mesin frais sesuai dengan tuntutan pekerjaan, disamping kondisi mesin, perlengkapan dan alat potong yang digunakan harus standar, dalam melaksanakan prosespengefraisannya juga harus sesuai prosedur operasi standar (POS). Adapun prosedur atau langkah-langkah merimer pada mesin frais adalah sebagai berikut: 132
Persiapan: Persiapan yang harus dilakukan sebelum merimer pada mesin frais dapat mengacu pada proses-proses pengefraisan sebelumnya yaitu mulai dari: persiapan
mesin, pemasangan alat pencekam/
ragum, pemasangan benda kerja, mengatur putaran dan feeding mesin.
Proses merimer pada mesin frais: Untuk mendapatkan pengarah dalam melakukan pengeboran, buat lubang senter bor dengan titik senter sesuai tuntutan pada gambar kerja, dan jangan lupa pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan gunakan air pendingin jika benda kerja dari bahan baja/logam (selain besi cor), agar hasilnya maksimal dan alat potong yang digunakan awet/tahan lama
Gambar 5.46. Pembuatan lubang senter sebagai pengarah pengeboran Selanjutnya lakukan pengeboran dengan menggunakan mata bor yang ukuran diameternya harus lebih kecil dari ukuran lubang yang akan dirimer. Untuk merimer sampai dengan maksimal Ø 10 mm, pengurangan diameter lubangnya adalah sebesar: 0,15 ÷ 0,25 mm dan untuk merimer lebih besar dari Ø 10 penggurangan diameter lubangnya sebesar: 0,25 ÷ 0,60 mm. Sebagaimana pada saat membuat lubang senter bor, atur kecepatan putar mesin sesuai dengan perhitungan dan jangan lupa 133
pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan gunakan air pendingin jika benda kerjanya dari bahan baja/ logam (selain besi cor), agar mendapatkan hasil yang maksimal dan alat potong yang digunakan awet atau tahan lama
Gambar 5.47. Pembuatan lubang bor sebelum dirimer
Selanjutnya lakukan perimeran dengan menggunakan rimer mesin yang diameternya sesuai dengan tuntutan pada gambar kerja, dengan meggunakan kecepatan putaran mesin ± 3/4 kali putaran mesin pada saat mengebor. Sebagaimana pada saat membuat lubang senter dan mengebor, jangan lupa pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan gunakan air pendingin jika benda kerja dari bahan baja/logam (selain besi cor), agar hasilnya maksimal dan alat potong yang digunakan awet atau tahan lama.
Gambar 5.48. Merimer pada mesin frais 134
Jika sudah selesai melakukan perimeran pada mesin frais, lepas benda kerja dan lakukan finishing pada bagian atau bidang yang tajam menggunakan kikir halus. hal lain yang perlu diperhatikan adalah, sebelum meninggalkan ruang praktek, bersihkan mesin, peralatan dan lingkungan kerja dari beram hasil pemotongan, air pendingin dan kotoran lainnya. Jangan lupa memberi oli pelumas pada bagian yang mudah berkarat
5) Teknik Memperbesar Lubang Pada Mesin Frais
Memperbesar lubang (boring) pada meisn frais (Gambar 5.49), adalah salah satu proses memperbesar lubang dengan menggunakan alat potong pembesar lubang yang dinamakan boring head. Sebuah benda kerja dapat diperbesar lubangnya, jika benda kerja tersebut sebelumnya sudah terdapat sebuah lubang yang diameternya lebih kecil dari diameter lubang yang akan dibuat.
Gambar 5.49. Memperbesar lubang pada mesin frais dengan boring head Proses memperbesar lubang pada sebuah benda kerja dengan mesin frais, pada umumnya dilakukan karena diameter alat potong untuk membuat lubang berupa mata bor ukurannya tidak dapat mencapai ukuran diameter lubang yang diinginkan, sehingga perlu dilakukan pembesaran lobang dengan alat potong pembesar lubang (boring head). 135
- Alat potong untuk memperbesar lubang pada mesin frais
Untuk memperbesar lubang pada msin frais,
terdapat beberapa
alat potong yang digunakan diantaranya: senter bor (drill centre) digunakan untuk membuat lubang senter bor yang berfungsi sebagai pengarah pembuatan lubang bor, mata bor (twist drill) digunakan untuk membuat lubang awal sebelum diperbesar, dan boring head digunakan untuk memperbesar lubang.
- Proses memperbesar lubang pada mesin frais
Untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan tuntutan pekerjaan pada proses memperbesar lubang dengan mesin frais sloting, disamping kondisi mesin, peralatan dan alat potong yang digunakan harus standar,
proses pengefraisannya juga harus
sesuai prosedur operasi standar (POS). Adapun prosedur atau langkah-langkah memperbesar lubang pada mesin frais adalah sebagai berikut:
Persiapan:
Persiapan yang harus dilakukan sebelum memperbesar lubang pada mesin frais dapat mengacu pada proses-proses pengefraisan sebelumnya yaitu mulai dari: persiapan
mesin, pemasangan alat
pencekam/ ragum, pemasangan benda kerja, menagatur putaran dan feeding mesin.
Proses memperbesar lubang pada mesin frais:
Untuk mendapatkan pengarah dalam melakukan pengeboran, buat lubang senter bor dengan titik senter sesuai tuntutan pada gambar kerja, dan jangan lupa pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan gunakan air pendingin jika benda kerja dari bahan baja/logam (selain besi cor), agar hasilnya maksimal dan alat potong yang digunakan awet/tahan lama
136
Gambar 5.50. Pembuatan lubang senter sebagai pengarah pengeboran Selanjutnya lakukan pengeboran dengan menggunakan mata bor yang ukuran diameternya harus lebih kecil dari ukuran lubang yang akan dibuat
(±1 mm) dengan meggunakan kecepatan putaran
mesin sesuai perhitungan. Sebagaimana pada saat membuat lubang senter bor, jangan lupa pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan air pendingin. Jika benda kerja dari bahan baja/logam (selain besi cor), agar hasil pemotongannya maksimal dan alat potong yang digunakan awet atau tahan lama
Gambar 5.51. Pembuatan lubang bor sebelum memperbesar lubang
137
Setelah selesai melakukan pengeboran ganti alat potongnya dengan boring head , dan selanjutnya lakukan seting untuk melakukan pemakanan dengan mengendorkan terlebih dahulu baut pengikat yang terdapat pada rumah alat potong. Untuk menseting besarnya pemakanan (menambah/mengurangi), atur adjuster yang terdapat pada alat tersebut menggunakan alat bantu kunci L (Gambar 5.52), dengan memperhatikan nilai angka dan garis-garis ketelitiannya atau menggunakan dial indikator (Gambar 5.53). Setelah selesai seting pemakanan, kencangkan kembali baut pengikat yang terdapat pada rumah alat potong dengan kuat, agar posisinya tidak mudah berubah atau bergeser.
Gambar 5.52. Seting pemakanan menggunakan kunci L
Gambar 5.53. Seting pemakanan dengan dial indikator
138
Selanjutnya laksanakan proses memperbesar lubang dengan pemakanan secara bertahap hingga mencapai diameter lubang sesuai dengan tuntutan pada gambar kerja, dengan meggunakan putaran mesin ± 3/4kali putaran mesin pada saat mengebor Sebagaimana pada saat membuat lubang senter dan mengebor, jangan lupa pada saat melakukan pemotongan selalu gunakan gunakan air pendingin jika benda kerja dari bahan baja/logam (selain besi cor), agar hasilnya pemotongannya maksimal dan alat potong yang digunakan awet atau tahan lama.
Gambar 5.54. Memperbesar lubang dengan boring head
Jika sudah selesai memperbesar lubang pada mesin frais, lepas benda kerja dan lakukan finising pada bagian atau bidang yang tajam menggunakan kikir halus. hal lain yang perlu diperhatikan adalah, sebelum meninggalkan ruang paraktek, bersihkan mesin, peralatan dan lingkungan kerja dari beram hasil pemotongan, air pendingin dan kotoran lainnya. Jangan lupa memberi oli pelumas pada bagian yang mudah berkarat e. Penerapan Kesehatan, Keselamatan Kerja dan Lingkungan (K3L) Pada Proses Pengefraisan
Kegiatan produksi pada bengkel manufaktur terutama pada proses pengefraisan; penerapan kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan 139
(K3L) di lingkungan kerja seharusnya sudah menjadi kesadaran diri yang harus dilaksanakan tanpa adanya peringatan dan bahkan paksaan dari siapapun. Karena pada dasarnya penerapan K3L di lingkungan kerja secara langsung maupun tidak langsung akan berdampak pada diri sendiri, orang disekitarnya, mesin, peralatan dan lingkungan kerja seharihari. Dengan demikian, apabila K3L diterapkan dengan penuh kesadaran akan berdampak positif dan jika tidak akan berdampak negatif terhadap diri sendiri dan lingkungan kerja. Terdapat beberapa kegiatan standar yang harus dilakukan dan tidak boleh dilakukan
terkait
penerapan
K3L
pada
saat
melakukan
proses
pengefraisan, diantaranya:
3) Yang harus dilakukan
Kegiatan yang harus dilakukan terkait penerapan K3L pada saat proses pengefraisan diantaranya: - Menggunakan Pakaian Kerja
Untuk
mendapatkan
kenyamanan
dan
keselamatan
saat
bekerja berdasarkan tuntutan karakteristik pekerjaan, operator harus menggunakan pakaian kerja yang standar sebagaimana terlihat pada (Gambar 5.55).
Gambar 5.55. Penggunakan pakaian kerja yang standar pada saat proses pengefraisan - Menggunakan Kaca Pengaman (Safety Glasses)
Untuk menghindari mata terkena atau kemasukan tatal/ beram pada saat proses pengefraisan, maka selama melakukan pemotongan 140
harus menggunakan kacamata yanag sesuai standar keselamatan kerja (Gambar 5.56)
Gambar 5.56. Menggunaan kaca mata yang standar pada saat proses pengefraisan
- Menggunakan Sepatu Kerja
Pada saat melakukan proses pengefraisan, tidak bisa dihindari adanya chip/
beram
yang
pemotongan.Selain
itu
berserakan ada
dilantai
kemungkinan
akibat benda/
dari
hasil
alat
atau
perlengkapan lain terjatuh dari atas dan juga oliyang berceceran. Maka dari itu, pada saat melakukan proses pengefraisan harus menggunakan sepatu kerja sesuai standar yang berlaku (Gambar 5.57).
Gambar 5.57. Menggunakan sepatu kerja yang standar pada saat proses pengefraisan 141
- Matikan Mesin Pada Saat Melakukan Pengukuran Benda Kerja
Melakukan pengecekan ukuran benda kerja hasil pengefarisan putaran mesin harus dalam posisi mati/Off, karena jika tidak, tangan beresiko celaka terkena putaran pisau (Gambar 5.58).
Gambar 5.58. Matikan mesin pada saat mengukur mengecek hasil pengefraisan - Menggunakan Kuas Pada Saat Membersihkan Mesin
Kecelakaan pada tangan bisa saja terjadi pada saat membersihkan mesin, maka dari itu selalu gunakan kuas pada saat membersihkan permukaan benda kerja dan mesin (Gambar 5.59).
Gambar 5.59. Menggunakan kuas pada saat membersihkan mesin
142
4) Yang Tidak boleh dilakukan
Kegiatan yang tidak boleh dilakukan pada saat proses pengefraisan diantaranya: - Menempatkan Peralatan Kerja Yang Tidak Aman
Agar semua peralatan aman dan mudah diambil pada saat akan digunakan, perlatan harus diletakkan dan ditempatkan pada posisi yang aman dan ditata dalam penempatannya. Penempatan peralatan sebagaimana (Gambar 5.60), sangat tidak dibenarkan karena tidak aman
dan
mudan
terjadikerusakan
peralatan
akibat
saling
berbenturan atau mudah terjatuh.
Gambar 5.60. Penempatkan peralatan kerja yang tidak aman
- Meninggalkan Kunci Pengikat Pemegang Pisau/Holder Pada Spindel Mesin
Meninggalkan kunci pengikat pemegang pisau/holder pada spindel mesinsetelah pemegang pisau dilepas (Gambar 5.61), adalah kegiatan yang sangat membahayakan bagi operator dan orangorang yang ada disekitarnya,
karena apabila mesin dihidupkan
sedangkan kunci pengikat masih menempel di spindel mesin, kunci
143
cekam akan terlempar dengan arah yang tidak jelas sehingga dapat mengenai siapa saja yang ada disekitarnya.
Gambar 5.61. Menempatkan kunci cekam pada mulut pengencang cekam setelah melepas benda kerja
- Berkerumunan Disekitar Mesin Frais Tanpa Alat Pelindung
Berkerumunan disekitar mesin Frais tanpa alat pelindung adalah salahsatu kegitan yang sangat membahayakan, karena rawan terjadi kecelakaan akibat loncatan tatal/beram atau perlengkapan mesin frais yang terjatuh (Gambar 5.62).
144
Gambar 5.62. Bekerumunan disekitar mesin frais - Membiarkan air Pendingin dan Tatal/Beram Berserakan di Lantai
Dengan membiarkan air pendingan dan tatal berserakan dilantai pada saat proses pengefraisan (Gambar 5.64), akan dapat mengakibatkan terjadinya kecelakaan dan mengganggu kenyamanan dalam bekerja termasuk kenyamanan lingkungan. Misalnya lantai jadi licin sehingga orang yang lewat mudah terjatuh, dan tatalnya dapat mengakibatkan orang yang lewat terluka kakinya. Selain itu dilarang keras bekas air pendingin dibuang sembarangan, karena campuran air pendingin mengandung bahan kimia yang berbahaya bagi mahluk manusia dan mahluk hidup lainnya.
145
Gambar 5.63. Membiarkan air pendingan dan tatal berserakan
- Menggunakan Sarung Tangan Pada Saat Saat Proses Proses Pengefraisan Pengefraisan
Menggunakan sarung tangan pada saat proses pengefraisan, juga sangat tidak dianjurkan. Karena jika menggunakan sarung tangan, kepekaan tangan jadi berkurang sehingga dalam melakukan pengukuran hasil pengefraisan pengefraisan kurang kurang sensitif sensitif (Gambar 5.65), 5.65), dan juga tangan jadi kurang peka terhadap kejadian-kejadian lainnya yang dapat mengakibatkan tangan mengalami kecelakaan.
Gambar 5.64. Menggunakan Menggunakan sarung tangan t angan pada saat pada saat melakukan pengukuran benda kerja
146
- Membuang Tatal/Beram Bersama Jenis Sampah Lainnya
Setelah melakukan proses pengefraisan kegiatan membuang tatal/ beram hasil pemotongan besama-sama jenis sampah lainnya sangatlah tidak dianjurkan (Gambar 5.66), karena demi kesehatan lingkungan sampah jenis organik dan an-organik seharusnya dibedakan sehingga pengolahan akhirnya lebih mudah
Gambar 5.65. Membuang Membuang tatal/beram, besama jenis sampah lainnya
3. Uraian Kegiatan/Aktivitas Pembelajaran a. Mengamati Teknik pengefraisan pada benda kerja merupakan kegiatan yang dilakukan pada mesin frais untuk membuat berbagai bentuk benda kerja melalui berbagai proses pengefraisan. Teknik pengefraisan yang dapat dilakukan pada mesin frais antara lain teknik
pengefraisan
rata
sejajar
dan
siku
posisi
mendatar
(pengefraisan horizontal), pengefraisan rata sejajar dan siku posis tegak (pengefraisan vertical), pengefraisan bidang miring, teknik pembuatan lubang senter, pengeboran, teknik reamer, teknik boring, dan pengefraisan alur.
147
Lakukan seluruh seluruh kegiatan kegiatan pengefraisan pengefraisan dengan seksama seksama pada pada mesin frais dan lakukan K3L yang terkait dengan kegiatan pengefraisan tersebut, kemudian identifikasi kegiatan pengefraisan tersebut (identifikasi tentang kesulitan, langkah kerja, hal-hal yang harus diperhatikan, dan key point agar dapat dilakukan dengan baik). Gunakan format 3.5a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan. No.
Kegiatan Pengefraisan
1.
Pengefraisan Pengefrais an horizontal
2.
Pengefraisan vertical
4.
Pembuatan lubang senter
5,
Pengeboran
6.
Mereamer pada mesin frais
7.
Boring
8.
Pengefraisan alur
Teknik pengefraisan (termasuk K3L)
1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3.
... .... dst ... .... dst ... .... dst ... .... dst ... .... dst ... .... dst ... .... dst
b. Menanya Dari hasil kegiatan pengefraisan yang telah dilakukan pada mesin frais, apakah ada teknik pengoperasian yang masih belum dipahami?. Catat dan diskusikan segala sesuatu yang belum dipahami dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang belum dipahami (masalah yang terkait dengan cara kerja, sikap kerja, dan keselamatan kerja) . Saudara dapat menggunakan bantuan format untuk identifikasi masalah menggunakan format 3.5b. berikut. No.
Teknik Pengefraisan
Permasalahan yang masih belum 148
(yang belum difahami)
dipahami
1. 2. 3. ...
c. Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang permasalahan teknik pembuatan benda kerja dengan mesin frais. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa alternatif jawaban dari masalah-masalah yang telah diajukan sebagaimana identifikasi masalah. Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, buku-buku referensi lainnya, pembuktian dengan mengerjakan jobsheet yang ada, atau melalui internet yang layak dipercaya. Saudara dapat menggunakan bantuan mengumpulkan informasi menggunakan format 3.5c. berikut. No.
Permasalahan yang masih belum dipahami
Inventarisasi Informasi /Solusi
1 2 3
d. Mengolah Informasi Lakukan pengidentifikasian dari hasil pengumpulan informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan pembelajaran 3.5c. sehingga akan dimunculkan hasil informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan-permasalahan sebagaimana yang telah dimunculkan. Pengolahan informasi dlakukan dengan berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai dengan tingkatan /gradasi pengetahuan, dan keterampilan. Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak langsung akibat kegiatan 149
yang dilakukan selama proses pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada peserta. Saudara dapat menggunakan bantuan mengolah informasi menggunakan format 3.5d. berikut. No.
Informasi/Pengalaman Praktik
Kesimpulan dari Pengalaman Praktik
Keterangan
e. Mengkomunikasikan Demonstrasikan /presentasikan dari hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur /widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur /widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus
untuk
demonstrasi
sebagai
bentuk
mengkomunikasikan,
dilakukan dihadapan instruktur /widyaiswara untuk melakukan praktik pembuatan
benda
kerja
pada
mesin
frais
berikut
penggunaan
perlengkapannya. 4. Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian sikap Instrumen sikap disiplin dan tanggung jawabterhadap penerapan teknik-teknik pengefraisan benda kerja pada mesin frais Nama Kelas
: :
150
Aktivitas Peserta didik Peserta didik melakukan pembuatan benda kerja pada mesin frais. Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 2 3 4
bila aspek karakter belum terlihat (BT) bila aspek karakter mulai terlihat (MT) bila aspek karakter mulai berkembang (MB) bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK)
Lembar Observasi No.
Skor
Aspek-aspek yang dinilai
Menerapkan teknik pengefraisan horizontal Menerapkan teknik pengefraisan vertical Menerapkan teknik pembuatan lubang senter Menerapkan teknik pengeboran Menerapkan teknik pembuatan lubang senter Menerapkan teknik mereamer Menerapkan teknik boring Menerapkan teknik pengefraisan alur
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
=
BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1 1 1
2 2 2
3 3 3
4 4 4
(4 × 8 ) × 10 32
b. Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian 1. Metode pemakanan pada proses penegfraisan ada tiga. Sebutkan
dan jelaskan! 2. Menjelaskan macam-macam teknik proses pengefraisan 3. Jelaskan dengan singkat teknik pengefraisan rata arah mendatar
(horizontal) 4. Jelaskan dengan singkat teknik pengefraisan rata tegak (vertikal) 5. Jelaskan dengan singkat teknik pengefraisan bidang miring 151
6. Jelaskan dengan singkat langkah-langkah pengoperasian mesin
frais 7. Menerapkan K3L pada pada proses pengefraisan harus dilakukan.
Jelaskan dengan singkat mengapa harus demikian!.
Pedoman penilaian soal uraian: No. Soal
Hasil Jawaban
Skor
1
Penjelasan tentang 3 metode pengefraisan dengan lengap
10
2
Menjawab macam-macam teknik pengefraisan dengan lengkap
10
3
Menjawab secara lengkap teknik pengefraisan rata arah mendatar (horizontal)
10
4
Menjawab secara teknik pengefraisan rata tegak (vertikal)
10
5
Menjelaskan teknik pengefraisan bidang miring secara lengkap
10
6
Menjjelaskan langkah-langkah pengoperasian mesin frais secara lengkap
10
7
Melakukan K3L pada pada proses pengefraisan
10
Jumlah Skor
= =
ℎ ℎ 70 70
70
× 10
× 10 = 10
c. Penilaian Keterampilan Latihan mengefrais rata, sejajar dan siku 1.
Peralatan: a. Mesin frais dan perlengkapanya b. Shell endmill cutter berikut holdernya c. Paralel pad d. Palu lunak e. Mistar sorong f. Kikir halus g. Penyiku
2.
Bahan: 152
Baja lunak MS 104 x 40 x 24 mm 3.
Keselamatan Kerja a. Periksa alat-alat sebelum digunakan b. Simpan peralatan pada tempat yang aman dan rapih selama dan sesudah digunakan c. Gunakan alat-alat keselamatan kerja pada sat praktikum d. Operasikan mesin sesuai SOP e. Pelajari gambar kerja, sbelum melaksanakan praktikum f. Laksanakan pengecekan ukuran secara berulang sebelum benda kerja dinilaikan
153
Gambar Kerja 1:
Al
UKURAN NOMINAL
0.5 S.D 3
DIATAS 3 S.D 6
DIATAS 6 S.D 30
DIATAS 30 S.D 120
DIATAS 120S.D315
DIATAS 315 S.D 1000
± 0,05
± 0,05
± 0,1
± 0,15
± 0,2
± 0,3
±0,1
± 0,1 ± 0,2
± 0,2 ± 0,5
± 0,3 ± 0,8
± 0,5 ± 1,2
± 0,8 ±2
TOLERANSI YANG DIIZINKAN
HALUS
Jumlah
Nama Bagian
I
II
SEDANG KASAR
No.Bag
Bahan
III
Ukuran
Keterangan
Pengganti dari Perubahan Diganti dengan Skala LATIHAN MENGEFRAIS RATA, SIKU DAN SEJAJAR (BALOK)
Digambar Diperiksa Dilihat Disetujui
15.11.13
Odi Deden Hadi M
PPPPTK BMTI - BANDUNG
154
Lembar Penilaian Proses 1: Tahapan
Hasil Penilaian
Uraian Kegiatan
Ya
Persiapan
Keterangan
Tidak
Memahami SOP Menyiapkan alat keselamatan kerja Menyiapkan gambar kerja Menyiapkan mesin dan kelengkapannya Menyiapkan alat potong sesuai kebutuhan kerja Mengkondisikan lingkungan kerja
Proses
Menerapkan SOP Menerpakan prinsip-prinsip K3 Membaca dan memahami gambr kerja Menyimpan perlengkapan mesin sesuai SOP Menyimpan alat potong sesuai SOP Menyimpan alat ukur sesuai SOP Memasang dan menggunakan perlengkapan mesin sesuai SOP Menggunakan alat potong sesuai SOP Menggunakan alat ukur sesuai SOP Menggunakan putaran mesin sesuai SOP Menggunakan feding mesin sesuai SOP Mengopersikan mesin sesuai SOP
Akhir Kegiatan
Membersihkan dan merawat alat ukur Membersihkan mesin dan perlengkapannya Membersikan dan merawat alat potong Membersih lingkungan kerja dan sekitarya Memberi pelumas pada bagian mesin sesuai SOP SISWA:
Nama : Tanda Tangan :
GURU PEMBIMBING: Nama : Tanda Tangan :
155
Lembar Penilaian Hasil Produk 1: LEMBAR PENILAIAN
Kode : Mulai tgl :
MENGEFRAIS RATA, SEJAJAR DAN SIKU SUB KOMPONEN UKURAN: Panjang 100 Lebar 36
14 14 14 8
Kesikuan C-B
8
8 8 8 8
Sub total TAMPILAN:
90
Kehalusan permukaan N7 (6 bidang ) Penyelesaian/finising
6
Keterangan
4 10 100
Nilai hasil persentase:
SISWA: Nama
:
Tanda Tangan :
Dicapai : Standard :
Nilai Maks. Yang dicapai
Tebal 12 Kesejajaran bidang A1-A2 Kesejajaran bidang B1-B2 Kesejajaran bidang C1-C2 Kesikuan C-A Kesikuan B-A
Sub total TOTAL
Waktu
Nilai akhir:
GURU PEMBIMBING: Nama
:
Tanda Tangan :
156
Soal Praktek 2:
Latihan mengefrais miring, mengebor alur dan chmamper. 1.
Peralatan: a. Mesin frais dan perlengkapanya b. Mat bor Ø 10,3 berikut cekam bornya c. Endmill cutter Ø 20 mm berikut koletny d. Kontersing Ø 25 mm, sudut 90 º e. Paralel pad f. Palu lunak g. Mistar sorong h. Kikir halus i. Penyiku
2.
Bahan: Baja lunak MS 100 x 36 x 20mm
3.
Keselamatan Kerja a. Periksa alat-alat sebelum digunakan b. Simpan peralatan pada tempat yang aman dan rapih selama dan sesudah digunakan c. Gunakan alat-alat keselamatan kerja pada sat praktikum d. Operasikan mesin sesuai SOP e. Pelajari gambar kerja, sbelum melaksanakan praktikum f. Laksanakan pengecekan ukuran secara berulang sebelum benda kerja dinilaikan
157
Gambar Kerja 2:
158
Lembar Penilaian Proses 2: Tahapan
Hasil Penilaian
Uraian Kegiatan
Ya
Persiapan
Keterangan
Tidak
Memahami SOP Menyiapkan alat keselamatan kerja Menyiapkan gambar kerja Menyiapkan mesin dan kelengkapannya Menyiapkan alat potong sesuai kebutuhan kerja Mengkondisikan lingkungan kerja
Proses
Menerapkan SOP Menerpakan prinsip-prinsip K3 Membaca dan memahami gambr kerja Menyimpan perlengkapan mesin sesuai SOP Menyimpan alat potong sesuai SOP Menyimpan alat ukur sesuai SOP Memasang dan menggunakan perlengkapan mesin sesuai SOP Menggunakan alat potong sesuai SOP Menggunakan alat ukur sesuai SOP Menggunakan putaran mesin sesuai SOP Menggunakan feding mesin sesuai SOP Mengopersikan mesin sesuai SOP
Akhir Kegiatan
Membersihkan dan merawat alat ukur Membersihkan mesin dan perlengkapannya Membersikan dan merawat alat potong Membersih lingkungan kerja dan sekitarya Memberi pelumas pada bagian mesin sesuai SOP SISWA:
Nama : Tanda Tangan :
GURU PEMBIMBING: Nama : Tanda Tangan :
159
Lembar Hasil Produk 2: LEMBAR PENILAIAN
Kode : Mulai tgl :
MNGEFRAIS ALUR, CHAMPER, MIRING DAN MENGEBOR SUB KOMPONEN UKURAN: Jarak 10 Jarak 23,5 Jarak 30 Lebar 13 Tebal 5 Sudut 30º Lubang ulir 10,3 Ulir M12x1,75 Champer ulir (2 bidang) Champer alur (2 bidang) Kesimetrisan alur terhadap bidang B1 dan B2 Kesimetrisan lubang ulir terhadap bidang B1 dan B2 Ketegaklurusan ulir terhadap bidang A
Sub total
TAMPILAN: Kehalusan permukaan N7 bidang D Kehalusan permukaan N7 bidang alur Kehalusan permukaan N7 bidang champer Penyelesaian/finising Sub total TOTAL
Nilai Maks Yang dicapai 12 12 12 4 10 6 4 4 4 4 6 Keterangan
6
6
90 3 3 2 2 10 100
Nilai hasil persentase:
SISWA: Nama
:
Tanda Tangan :
Dicapai : Standard :
Waktu
Nilai akhir:
GURU PEMBIMBING: Nama
:
Tanda Tangan :
160
BAB III PENUTUP
Modul ini telah membahas tentang Teknik Pemesinan Frais dalam 5 (lima kegiatan belajar. Materi disusun mulai dari mengenalkan tentang mesin frais, macam-macam pisau frais, geometri alat potong dan bahan material, parameter pemotongan, pengoperasian mesin, dan diakhiri dengan teknik pengefraisan. Modul Teknik Pemesinan Frais 1 ini akan dilanjutkan dengan modul Teknik Pemesinan Frais 2, yang lebih menekankan pada praktik pemesinan frais. Acuan penyusunan modul ini dari silabus Kurikulum 2013 yang ditingkatkan Kompetensi Dasarnya, sehingga diharapkan peserta diklat dapat lebih menguasai materi Teknik Pemesinan Frais ini dalam rangka persiapan untuk proses pembelajaran di sekolah. Diharapkan dengan modul ini, dapat dikembangkan kompetensi sikap, pengetahuan, dan keterampilan bagi peserta diklat yang ada.
161
BAB IV UJI KOMPETENSI
Uji kompetensi yang dilakukan setelah mempelajari modul ini, akan dilakukan oleh Assessor dari LSP yang relevan. Adapun petunjuk atau persyaratan uji, perangkat soal dan fasiltas uji serta indikator dan kriteria/rubrik penilaian akan diatur tersendiri oleh Assessor LSP.
162
LAMPIRAN
Lampiran 1:
163
Lampiran 2:
Lampiran 3:
164
Lampiran 4: TABEL KECEPATAN PEMAKANAN UNTUK PROSES BOR
Kecepatan Pemakanan (mm/putaran)
Diameter Mata Bor (mm)
0,02 ÷ 0,05
<3
0,05 ÷ 0,1
3÷6
0,1 ÷ 0,2
6 ÷ 12
0,2 ÷ 0,4
12 ÷ 25
(Education Departemen Of Victoria, 1979, 132)
165
B. Kegiatan Belajar 2 –Macam-macam Alat Potong pada Mesin frais 1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat dapat: a. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menjelaskan fungsi macam-macam
alat potongyang dipergunakan pada mesin frais sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab. b. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menganalisis geometris alat potong
pada mesin frais sesuai SOP secara jujur, disiplin, dan bertanggungjawab. c. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menentukan jenis alat potong untuk
proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan bertanggungjawab. d. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan alat potong untuk
proses pengefraisansesuai SOP secara jujur, disiplin dan bertanggungjawab
2. Uraian Materi
Macam-Macam Alat Potong Pada Mesin Fais Dalam melakukan proses pengefraisan sebuah benda kerja, terdapat berbagai macam/ jenis alat potongyang dapat digunakan untuk proses pemotongan.Bentuk/ profil sebuah benda kerja atau komponen, dan bidang hasil pengefraisan, sangat dipengaruhi oleh jenis alat potong yang digunakan. Pada materi ini akan dibahas tentang alat potong pisau frais (milling cutter) dan jenis alat potong lainnya yang sering digunakan untuk proses pengefraisan. Contoh berbagai jenis alat potong yang digunakan proses pengefraisan, dapat dilihat pada (Gambar 2.1).
40
Gambar 2.1. Contoh berbagai jenis alat potong yang digunakan pada proses pengefraisan
a. Macam-macam Pisau Frais
Adapun macam-macam pisau frais yang sering digunakan pada proses pengefraisan adalah sebagai berikut:
1) Pisau Frais Mantel (P lain Milling C utter/ Helical Milling C utter)
Pisau frais mantel pada umumnya digunakan untuk mengefrais bidang yang lebar dan rata. Pisau jenis memiliki arah mata sayat/heliknya terbagi menjadi dua yaitu, pisau frais mantel helik kanan dan pisau frais mantel helik kiri. Disebut helik kanan karena arah mata sayatnya mengarah kekanan (Gambar 2.2) dan disebut helik kiri karena arah mata sayatnya mengarah kekiri (Gambar 2.3).
41
Gambar2.2. Pisau frais mantel (plain milling cutter ) helik kanan
Gambar. 2.3. Pisau frais mantel (plain milling cutter ) helik kiri
Jenis pisau frais mantel/ pisau frais helik, terdapat beberapa type yang memilki fungsiberbeda-beda. Beberapa tipe pisau frais mantel dan fungsinya, dapat dilihat pada (Tabel 2.1)
Tabel 2.1 Type pisau mantel dan fungsinya
No
1.
Type Pisau Mantel
H (keras)
Ciri-ciri dan Fungsi
Gambar
Memiliki sudut potong/ baji 81º dan jarak diantara gigi pisau dekat. Jenis pisau inidigunakan untuk pengefraisan baja carbon sedang
42
2.
N (normal)
Memiliki sudut potong/ baji 73º dan jarak diantara gigi pisau sedang. Jenis pisau ini digunakan untuk pengefraisan baja carbon rendah/ baja lunak
3.
W (lunak)
Memiliki sudut potong/ baji 69º dan jarak diantara gigi pisau jarang. Jenis pisau ini digunakan untuk pengefraisan logam non fero.
2) Pisau Frais Sudut (A ng le Milling C utter)
Pisau frais sudut pada umumnya memiliki sudut 30o, 45 o , 60o dan 90o. Sedangkan apabila dilihat dari sisi sudutnya, ada yang memilki sudut tunggal (single angle milling cutter) - (Gambar 2.4) dan ada yang memilki sudut ganda (double angle milling cutter) - (Gambar 2.5). Pisau frais jenis ini berfungsi untuk membuat alur yang memiliki sudut sesuai dengan sudut pisau yang digunakan.
Gambar 2.4. Pisau frais sudut tunggal
43
Gambar 2.5. Pisau frais sudut ganda
3) Pisau Frais Ekor Burung (Dove Tail Milling Cutter)
Pisau frais ekor burung(Gambar 2.6), pada umumnya memiliki sudut sebesar: 30 o, 45o dan 60o.Pisau jenis ini digunakan untuk mengefrais alur berbentuk ekor burung yang sebelumnya dilakukan pembuatan alur terlebih dahulu dengan pisau jari.
Gb. 2.6. Pisau frais ekor burung
4) Pisau frais Alur Melingkar (Woodruff K eys eat Milling Cutter)
Pisau frais alur melingkar(Gambar 2.7), digunakan untuk mengefrais alur pasak pada poros yang berbentuk bulan sabit, yang letak alurnya tidak terletak pada ujung porosnya.
44
Gambar 2.7. Pisau frais alur melingkar.
5) Pisau Frais Sisi dan Muka (S ide and Face Milling Cutter)
Pisau sisi dan muka(Gambar 2.8),memiliki mata sayat pada sisi muka dan samping,digunakan untuk mengefrais alur pada permukaan benda kerja.
Gambar 2.8. Pisau sisi dan muka
6) Pisau Frais Sisi dan Muka Gigi Silang (S tag g ered Tooth S ide and
Face Miiling Cutter). Pisau frais sisi dan mukagigi silang(Gambar 2.9),memiliki mata sayat pada sisi muka dan samping bersilang, digunakan untuk mengefrais alur pada permukaan benda kerja. Perbedaan dengan pisau frais sisi dan muka adalah pemakanannya lebih ringan, karena pemotongannya mata sayatnya bergantian.
45
Gambar 2.9.Pisau frais sisi dan muka gigi silang
7) Pisau Frais Bentuk (Form Milling C utter)
Pisau frais bentuk, berfungsi untuk membuat permukaan bidang bagian luar berbentuk radius.Untuk membentuk permukaan radius pada bidang bagian luar berbentuk cekung, disebut (convex milling cutter) - (gambar 2.10) dan untuk membentuk permukaan radius pada bidang bagian luar berbentuk cekung,disebut ( concave milling cutter ) - (gambar 2.11). Selain itu pisau frais bentukjenis lainya adalah, pisau frais bentuk yang berfungsi untuk membuat sisi pada sudut bidang berbentuk radius keluar/ cembung, disebut (corner rounding milling cutter) - (gambar 2.12)
Gambar 2.10. Convex milling cutter
Gambar 2.11. Concave milling cutter 46
Gambar 2.12.Corner rounding milling cutter
8) Pisau Frais Alur T (T S lot Milling Cutter)
Pisau frais alur T, digunakan untuk mengefrais alur berbentuk T. sebagaimana bentuk alur T pada meja mesin frais,mesin skrap dan mesin lainnya. Contoh hasil pengefraisan alur T, diantaranya digunakan pada Alur T meja mesin frais, sekrap, bor, gerinda alat, eretan atas pada mesin bubut, blok siku beralur dll. Macam-macam bentuk pisau alur T dapat dilihat pada (Gambar 2.13).
Gambar 2.13.Pisau frais alur T
9) Pisau Frais Jari (E ndmill Cutter)
Pisau jari digunakan untuk membuat alur tembus atau betingkat dan mengefrais rata untuk bidang yang lebarnya relatif kecil.Pisau frais jenis ini bentuk tangkainya terdapat tiga macam yaitu, pisau jari tangkai lurus (Gambar 2.14a), pisau jari tangkai bertingkat (Gambar 2.14b), dan pisau jari tangkai tirus (Gambar 2.14c). 47
Gambar 2.14.Macam-macam pisau jari Jika dilihat dari besar sudut helik dan jumlah mata sayatnya, pisau frais jari terdapat beberapa macam yang masing-masing memilki fungsi yang berbeda-beda. Macam-macam pisau jari dilihat dari besar sudut helik dan jumlah mata sayatnya dapat dilihat pada (Tabel 2.2).
Tabel 2.2. Macam-macam pisau jari dilihat dari besar sudut helik dan jumlah mata sayatnya No.
Gambar
Ciri dan Fungsi
1.
Sudut helik dan alur giginya tidak terlalu besar/ sedang, digunakan untuk pengefraisan baja normal
2.
Sudut helik kecil, gigi lebih banyak, digunakan untuk pengefraisan baja yang keras dan ulet
3.
Sudut helik dan alur gigi besar, digunakan untuk pengefraisan baja lunak
48
4.
Memiliki sisi mata sayat bergerigi, digunakan untuk pengefraisan dengan pemakanan kasar/ pengasaran
5.
Sudut helik dan alur gigi besar, dapat digunakan untuk pemakanan kebawah/ membuat lubang
10) Pisau Frais Jari Radius (B ull Noze E ndmillCutter)
Pisau frais jari radius(Bull Noze Endmill Cutter)- (Gambar 2.15), digunakan untuk membuat alur pada permukaan bidang berbentuk radius kedalam/ cekung .
Gambar 2.15.Pisau frais jari radius
11) Pisau Frais Jari RadiusSudut (C orner Rounding E ndmill Cutter)
Pisau frais jari radiussudut (corner rounding endmill cutter) - (Gambar 2.16), digunakan untuk membuat sisi pada sudut bidang berbentuk radius keluar/ cembung.
Gambar 2.16.Pisau frais jari radius sudut 49
12) Pisau Frais Roda Gigi (G ear milling C utter)
Pisau frais roda gigi (Gambar 2.17), digunakan untuk pembuatan bemacam-macam jenis roda gigi dan gigi rack. Pisau jenis ini ada dua macam yaitu, pisau frais roda gigi untuk sistem modul (mm) dan Dp (diameter pitch).
Gambar 2.17. Pisau frais roda gigi
13) Pisau Frais Muka (F ace Mill C utter)
Pisau frais muka (face mill Cutter), digunakan untuk mengefrais pada bidang permukaan rata dan luas/lebar. Pisau frais jenis ini,pemasangan mata pisaunya (insert tip) diikatkan pada badan(bodi) dengan cara dilas atau dibaut. Jenis mata pisau yang umum digunakan terbuat dari bahan cementit carbide. Contoh beberapa pisau frais muka, dapat dilihat pada
(Gambar 2.18).
Gambar 2.18. Contoh beberapa pisau frais muka 50
14) Pisau Frais Sisi dan Muka (S hell E ndmill C utter)
Pisau frais sisi dan muka, digunakan untuk pemakanan bagian samping dan muka, sehingga dapat digunakan untuk mengefrais bidang siku. Pisau jenis ini ada 2 (dua) macam yaitu, untuk pemakanan ringan/finising (Gambar2.19a) dan untuk pemakanan berat/pengasaran (Gambar 2.19b).
Gambar 2.19. Pisau frais sisi dan muka
15) Pisau Frais Gergaji (S litting S aw)
Pisau frais gergaji, adalah salahsatu alat potong pada mesin frais yang digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja yang memiliki ukuran ketebalan tidak terlalu besar (tipis). Jika dilihat dari mata sayatnya, jenis pisau frais ini ada tiga jenis yaitu: pisau frais gergaji mata sayat biasa/ polos (slitting saw- plain tooth), pisau frais gergaji mata sayat sisi lurus
(slitting saw - straight side
tooth), dan pisau frais gergaji mata sayat sisi bersilang (slitting saw staggered tooth) - (Gambar 2.20).
Gambar 2.20. Pisau frais gergaji (slitting saw) 51
b. Penggunaan Macam-macam Pisau Frais
Penggunaan pisau frais tergantung dari jenis pekerjaan yang akan dilakukan pengefraisan. Ilustrasi penggunaan pisau frais sesuai fungsinya, dapat dilihat pada (Tabel 2.3).
Table 2.3.Ilustrasi penggunaan pisau frais sesuai fungsinya No.
Jenis Pisau Frais
1
Pisau Frais Mantel (Plain Milling Cutter)
2.
Pisau Frais Sudut (Angle Milling Cutter)
3.
Pisau Frais Ekor Burung (Dove Tail Milling Cutter)
Ilustrasi Penggunaan
52
4.
Pisau Frais Alur Melingkar (Woodruff Keyseat Cutter)
5.
Pisau Frais Sisi dan Muka (Side and Face milling Cutter)
6.
Pisau Frais Sisi Gii Silang (Staggered Tooth Side and Face milling Cutter)
7.
Convex Milling Cutter
8.
Concave Milling Cutter
53
8.
Corner Rounding Milling Cutter
8.
Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
9.
Pisau Frais Jari (Endmill Cutter)
10.
Pisau Frais Roda Gigi (Gear Cutter)
11.
Pisau Frais Muka (Face Mill Cutter)
54
12.
Pisau Frais Sisi dan Muka (Shell endmill Cutter)
13.
Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
14.
Pisau Frais Jari Radius
c. Macam-macam Alat Potong Pada Mesin Frais (Selain Pisau Frais)
Selain pisau frais, jenis alat potong lain yang sering digunakan pada proses pengefraisan adalah, bor senter (centre drill),mata bor (twist drill), konterbor (counterbore), kontersink (countersink) dan rimer (reamer). Ilustrasi penggunaan dari beberapa alat potong tersebut, dapat dilihat pada (Tabel 2.4). Tabel2.4. Ilustrasi penggunaan alat potong pada mesin frais(selain pisau frais) No.
Jenis Pisau Frais
Ilustrasi Penggunaan Pada Mesin Frais
55
1
Bor senter (Centre Drill)
2.
Mata bor (Twist drill)
3.
Konterbor (Counterbore)
4.
Kontersink (countersink)
56
5.
Rimer Mesin (Reamer)
d. Geometri Alat potong Pisau Frais
Pisau frais terdiri dari beberapa nama bagian termasuk geometrinya. Yang dimaksud dengan geometri alat potong pada pisau frais adalah, sudut potong/baji dan sudut-sudut kebebasan lainnya yang terdapat pada mata sayat pisau frais. Contoh bagian-bagian dan geometri pisau frais jari(endmill cutter), dapat dilihat pada (Gambar 2.21) dan contoh bagianbagian dan geometri pisau frais sisi danmuka (side and face cutter), dapat dilihat pada (Gambar 2.22)
Gambar2.21.Contoh bagian-bagian dan geometri pisau frais jari (endmill cutter)
57
Gambar2.22.Contoh bagian-bagian dan geometri pisau frais sisi dan muka (side and face cutter)
Untuk mendapatkan hasil pengefraisan yang baik dan pisau fraisnyatidak aus, tahan lama (awet), perlu ditentukan besaran sudut bebas pisau terhadap jenis material. Jadipengasahan sudut bebas pisau perlu mempertimbangkan jenis bahan/ material yang akan di frais. Besaran sudut-sudut kebebasan untuk jenis pisau frais HSS, dapat dilihat pada (Gambar 2.23).
Gambar 2.23. Besaran sudut-sudut kebebasan untuk jenis pisau frais HSS e. Bahan Pisau Frais
Terdapat empat jenis bahan yang umum digunakan untuk membuat pisau frais yaitu: Baja karbon, Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel/ HSS ) 58
Paduan Cor Non Ferro dan Karbida (Cemented Carbides). Dari keempat jenis bahan pisau frais tersebut yang sering digunakan pada proses pengefraisan adalah dari jenis bahan, Baja Kecepatan tinggi (HSS) dan karbida (Cemented Carbides).
1) Baja karbon
Yang termasuk didalam kelompok baja karbon adalah High Carbon Steel
(HCS) dan
Carbon
Tool
Steels
(CTS). Baja
jenis
ini
menggandung karbon yang relative tinggi (0,7% - 1,4% C) dengan prosentase unsur lain lain relatif rendah yaitu yaitu Mn, W dan Crmasing-masing Crmasing-masing 2%, sehingga mampu memiliki kekerasan permukaan yang cukup tinggi. Dengan proses perlakuan panas pada suhutertentu, strukur bahan akan bertransformasi menjadi martensit dengan hasil kekerasan antara 500 ÷ 1000 HV. Karena mertensitik akan melunak pada temperature sekitar 250%C, maka baja karbon jenis ini hanya dapat digunakan pada kecepatan potong yang rendah (10 m/menit) dan hanya dapat digunakan untuk memotong logam yang lunak atau memotong kayu
peed ed S tee eell - HS S ) 2) Baja Kecepatan Tinggi (Hig h S pe Pada sekitar tahun 1898, ditemukan jenis baja paduan tinggi dengan unsur paduan Crom (Cr) dan Tungsten/ Wolfram (W) dengan melalui proses
penuangan
(molten
metallurgy)
selanjutnya
dilakukan
pengerolan atau penempaan penempaan dibentuk menjadi batang segi empat empat atau silinder. Pada kondisi masih bahan mentah (raw material), baja tersebut diproses secara pemesinan menjadi berbagai bentuk jenis pisau frais. Setelah proses perlakukan panas dilaksanakan, kekerasannya akan menjadi cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk kecepatan potong y yang ang tinggi yaitu sampai dengan tig tiga a kali kecepatan potong potong pahat CTS.
59
Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel - HSS) apabila dilihat dari komposisinya dapat dibagai menjadi dua yaitu, Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel - HSS) konvensional dan Baja Kecepatan Tinggi (High Speed Steel - HSS) spesial.
Baja Kecepatan Tinggi
(HSS) Konvesional, terbagi menjadi dua
yaitu: Molibdenum HSS dan Tungsten HSS
Baja Kecepatan Tinggi Konvesional (HSS) Spesial, terbagi menjadi enam yaitu: Cobalt Added HSS, High Vanadium HSS, High Hardess Co HSS, Cast HSS, Powdered HSS dan Coated HSS
3) Paduan Cor Nonferro
Sifat-sifat paduan cor nonferro adalah diantara sifat yang dimiliki HSS
dan
Karbida
(Cemented
Carbide), sehingga
didalam
penggunaannya memiliki karakteristik tersendiri karena karbida terlalu rapuh dan HSS mempunyai ketahanan panas (hot hardness) dan ketahanan aus (wear resistance) yang terlalu rendah. Jenis material ini dibentuk dengan cara dituang menjadi bentuk-bentuk yang tertentu, misalnya tool bit (sisipan) yang kemudian diasah menurut geometri yang dibutuhkan. Baja paduan nonferro terdiri dari empat macam elemen/ unsur utama diantaranya:
Cobalt (Co):
Unsur cobalt,berfungsi sebagai pelarut bagi unsure-unsur lainnya.
Chrom (Cr):
Unsur chrom (10% s.d 35%), berfungsi sebagai pembetuk karbida
Tungsten/ Wolfram (W):
Unsur
tungsten/
wolfram (10% s.d 25%), berfungsi sebagai
pembentuk karbida dan menaikan karbida secara menyeluruh.
Carbon (C):
Apabila terdapat unsur karbon (1%) akan menghasilkan jenis baja yang masih relaitif lunak, dan apabila terdapat unsur karbon (3%) akan menghasilkan jenis yang relatif keras serta tahan aus. 60
4) Karbida (Carbida) Jenis karbida yang “disemen” (Cemented Carbides) merupakan
bahan pisau frais yang dibuat dengan cara menyinter (sintering) serbuk karbida (Nitrida, Oksida) dengan bahan pengikat yang umumnya dari Cobalt (Co). Dengan cara carburizing masing-masing bahan dasar (serbuk)
Tungsten
(Wolfram,W)
Tintanium
(Ti),
Tantalum (Ta) dibuat menjadi karbida yang kemudian digiling (ball mill) dan disaring. Salahsatu atau campuran serbuk karbida tersebut
kemudian dicampur dengan bahan pengikat (Co) dan dicetak tekan dengan memakai bahan pelumas (lilin). Setelah itu dilakukan presintering (1000º C) pemanasan mula untuk menguapkan bahan pelumas dan kemudian sintering (1600º C), sehingga bentuk keeping (sisipan) sebagai hasil proses cetak tekan (Cold atau HIP) akan menyusut menjadi sekitar 80% dari volume semula. Hot Hardness Carbida yang disemen (diikat) ini hanya akan menurun
bila terjadi pelunakan elemen pengikat. Semakin besar prosentase pengikat
(Co)
maka
kekerasannya
menurun
dan
sebaliknya
keuletannya membaik. Terdapat tiga jenis utama pisau frais karbida sisipan, yaitu:
Karbida Tungsten: Karbida tungsten merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi tuang.
Karbida Tungsten Paduan: Karbida
tungsten
paduan
merupakan
jenis
karbida
untuk
pememotongan baja.
Karbida lapis: Karbida lapis yang merupakan jenis karbida tungsten yang di lapis (satu atau beberapa lapisan) karbida, nitride, atau oksida lain yang lebih rapuh tetapi ketahanan terhadap panasnya (hot hardness) tinggi.
3. Uraian Kegiatan/Aktivitas Pembelajaran a.
Mengamati 61
dibentuk
1. 2. 3. ...
Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan, digunakan sebagai bahan untuk langkah pembelajaran berikutnya. b.
Menanya Apakah ada alat potong frais (ditinjau ( ditinjau dari jenis, fungsi, dan proses) yang masih belum dipahami secara jelas ditinjau dari fungsinya maupun prinsip kerja?. Catat dan diskusikan segala sesuatu yang belum dipahami dengan teman. Buatlah deskripsi dari masalah yang ada. Dari hasil diskusi yang telah dilakukan tentang alat potong frais tersebut, catat hasil tersebut dalam tabel, dan diskusikan dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang ada dengan cara menggali
melalui
pertanyaan-pertanyaan.
Saudara
dapat
melakukan identifikasi menggunakan bantuan format 3.2d. berikut. No.
Alat potong frais (jenis, fungsi, proses, dan geometris)
Identifikasi Masalah
Keterangan
1. 2. 3. ...
Dari hasil identifikasi masalah tersebut, lakukan klarifikasi dan diskusikan dengan fasilitator Saudara. Saudara. c.
Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang alat potong frais (jenis, fungsi dan proses) terkait dengan identifikasi masalah yang telah dibuat. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa informasi tambahan atau jawaban tentang informasi tambahan dari alat potong frais, dan jawaban dari masalah-masalah yang ada. 63
Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, buku-buku referensi lainnya, pembuktian, atau melalui internet yang layak dipercaya. Saudara dapat menggunakan bantuan mengumpulkan informasi menggunakan format 3.2e berikut. No.
Hasil Identifikasi Masalah
Inventarisasi Informasi tambahan
1 2 3
Dari hasil inventarisasi informasi/ solusi yang sudah dibuat, menjadi bahan untuk diolah dalam proses mengolah informasi.
d.
Mengolah Informasi Lakukan pengidentifikasian dari hasil inventarisasi informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan 3.2d, sehingga memunculkan informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan.
Pengolahan
informasi
dlakukan
dengan
berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai dengan
tingkatan/
gradasi
pengetahuan,
dan
keterampilan.
Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak langsung akibat kegiatan yang dilakukan selama proses pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada pada peserta. e.
Mengkomunikasikan Demonstrasikan/ presentasikan hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur /widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur /widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan 64
solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus untuk demonstrasi sebagai bentuk mengkomunikasikan, dilakukan
dihadapan
instruktur/
widyaiswara
untuk
dapat
mempresentasikan tentang alat potong mesin frais. 4. Penilaian Hasil Belajar
a.
Penilaian sikap Instrumen sikap jujur, disiplin dan tanggungjawab terhadap peralatan potong mesin frais Nama Kelas
: :
Aktivitas Peserta didik Peserta didik mengidentifikasi (jenis, penggunaan, proses dan geometris)alat potong mesin frais, dan contoh benda kerja yang dipotong Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 2 3 4
bila aspek karakter belum terlihat (BT) bila aspek karakter mulai terlihat (MT) bila aspek karakter mulai berkembang (MB) bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK)
Lembar Observasi No.
1. 2. 3. 4.
Skor
Aspek-aspek yang dinilai
Menentukan fungsi macam-macam alat potong pada mesin frais Melakukan pemeriksaan terhadap geometris alat potong frais Memilih jenis alat potong untuk pengefraisan. Menggunakan alat potong untuk pengefraisan sesuai dengan SOP
=
BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
(4 × 3 ) × 10 12 65
b.
Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian: Jawablah dengan singkat beberapa pertanyaan dibawah ini. a. Jika dilihat arah heliknya, pisau frais mantel ada yang helik kanan dan helik kiri. Jelaskan apa perbedaannya?. b. Type pisau faris mantel ada tiga, sebutkan dan jelaskan kegunaannya c. Pisau frais sudut ada dua jenis sebutkan dan jelaskan fungsi d. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais dove tail cutter e. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais woodruff keyseat cutter f. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais side and face cutter g. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais staggered tooth side and face cutter
h. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais form cutter i. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais T slot cutter j. Jelaskan dengan singkat fungsi pisau frais endmill cutter Pedoman penilaian soal uraian: No. Soal
Hasil Jawaban
Skor
1.
Perbedaan diuraikan secara lengkap
10
2.
Menyebutkan, menjelaskan kegunaan 3 jenis pisau frais mantel
10
3.
Menyebutkan dan menjelaskan fungsi 2 jenis pisau frais sudut
10
4.
Menjelaskan fungsi dovetail cutter lengkap
10
5.
Menjelaskan fungsi dwooddruff keyseat cutter lengkap
10
6.
Menjelaskan fungsi side and face cutter lengkap
10
7.
Menjelaskan fungsi staggered tooth side and face cutter lengkap
10
8.
Menjelaskan fungsi form cutter lengkap
10
9.
Menjelaskan fungsi T slot cutter lengkap
10
10.
Menjelaskan fungsi end mill cutter lengkap
10
Jumlah Skor
100
66
= =
c.
ℎ ℎ 100 100
× 10
× 10 = 10
Penilaian Keterampilan Penilaian keterampilan dilakukan bersamaan dengan penilaian kegiatan belajar lainnya yang berupa pengerjaan job sheet pekerjaan frais.
67
C. Kegiatan Belajar 3 – Parameter Pemotongan Pada Proses Pengefraisan 1.
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat dapat: a. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menetapkan parameter kecepatan potong (Cutting speed/ Cs) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab. b. Melalui latihan, peserta diklat dapat menggunakan parameter kecepatan potong (Cutting speed/ Cs) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab. c. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menghitung parameter putaran (Revolotion Permenit/ Rpm) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara
jujur dan tanggung jawab. d. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan parameter putaran (Revolotion permenit/ Rpm) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin, dan tanggung jawab. e. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menghitung parameter kecepatan pemakanan (feed) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin, kerjasama dan tanggung jawab. f. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat menggunakan parameter kecepatan pemakanan (feed) pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin, kerjasama, dan tanggung jawab. g. Melalui
diskusi,
peserta
diklat
dapat
menghitung
parameterwaktu
pemesinan pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur, disiplin dan tanggung jawab. h. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menggunakan parameter waktu pemesinan pada proses pengefraisan sesuai SOP secara jujur dan tanggung jawab.
68
2. Uraian Materi
Parameter Pemotongan Pada Proses Pengefraisan Yang dimaksud dengan parameter pemotongan pada proses pengefraisan adalah, informasi berupa dasar-dasar perhitungan, rumus dan tabel-tabel yang mendasari teknologi proses pemotongan/penyayatan pada proses pengfraisan. Parameter pemotongan pada mesin frais meliputi: kecepatan potong (Cutting speed/ Cs), kecepatan putaran mesin (Revolution Permenit/ Rpm), kecepatan pemakanan
(Feed/ F) dan waktu proses pemesinannya.
a. Kecepatan potong (C utting s peed/ Cs )
Yang dimaksud dengan kecepatan potong (Cs) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang/waktu
(meter/menit atau feet/menit). Pada gerak putar seperti
pada mesin frais, kecepatan potongnya (Cs) adalah: Keliling lingkaran benda kerja (π.d) dikalikan dengan putaran (n). atau: Cs = π.d.n
meter/menit.
Keterangan:
d : diameter alat potong (mm) n : putaran mesin/benda kerja (putaran/menit - Rpm) π : nilai konstanta = 3,14
Kecepatan potong untuk berbagai macam bahan teknik yang umum dikerjakan pada proses pemesinan, sudah teliti/diselidiki para ahli dan sudah patenkan pada ditabelkan kecepatan potong. Sehingga dalam penggunaannya tinggal menyesuaikan antara jenis bahan yang akan difrais dan jenis alat potong yang digunakan. Sedangkan untuk bahanbahan khusus/spesial, tabel kecepatan potongnya dikeluarkan oleh pabrik pembuat bahan tersebut. Pada tabel kecepatan potong (Cs) juga disertakan jenis bahan alat potongnya. Pada umumnya bahan alat potong dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu HSS ( High Speed Steel ) dan karbida ( carbide). Pada tabel tersebut menunjukkan bahwa, dengan alat potong yang jenis bahannya
dari
karbida,
kecepatan
potongnya
lebih
cepat
jika 69
dibandingkan dengan alat potong yang jenis bahannya dari HSS (Tabel 3.1). Tabel 3.1 Kecepatan potong bahan Bahan
PisauFrais HSS
Pisau Frais Karbida
m/men
Ft/min
M/men
Ft/min
Baja lunak( Mild Steel)
18 – 21
60 – 70
30 – 250
100 – 800
Besi Tuang(Cast Iron)
14 – 17
45 – 55
45 - 150
150 – 500
Perunggu
21 – 24
70 – 80
90 – 200
300 – 700
Tembaga
45 – 90
150 – 300
150 – 450
500 – 1500
Kuningan
30 – 120
100 – 400
120 – 300
400 – 1000
Aluminium
90 - 150
300 - 500
90 - 180
– 600
b. Kecepatan Putaran Mesin Frais (R evolotion P er Menit/ R pm)
Yang dimaksud kecepatan putaran mesin frais adalah, kemampuan kecepatan putar mesin frais untuk melakukan pemotongan atau penyayatan dalam satuan putaran/menit. Maka dari itu untuk mencari besarnya putaran mesin sangat dipengaruhi oleh seberapa besar kecepatan potong dan keliling benda kerjanya. Mengingat nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerjanya. Dengan demikian rumus dasar untuk menghitung putaran mesin frais adalah: Cs = π.d.n Meter/menit
n=
Cs
π.d
Rpm
Karena satuan kecepatan potong (Cs) dalam meter/menit sedangkan satuan diameter benda kerja dalam milimeter, maka satuannya harus disamakan terlebih dahulu yaitu dengan mengalikan nilai kecepatan potongnya dengan angka 1000 mm. Maka rumus untuk putaran mesin menjadi:
70
n=
1000.Cs
π.d
Rpm
Keterangan: d
: diameter alat potong (mm)
Cs
: kecepatan potong (meter/menit)
π
: nilai konstanta = 3,14
Contoh soal 1:
Sebuah baja lunak akan dilakukan proses pengefraisan dengan pisau frais shell endmill cutter berdiameter ( ) 50 mm dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa kecepatan putaran mesinnya?.
Jawaban contoh soal 1:
n= n=
1000 .Cs
π .d
1000.25 3,14.50
n = 159,235 Rpm Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah sebesar 159,235 Rpm
Contoh soal 2:
Sebuah baja lunak akan dilakukan proses pengefraisan dengan pisau frais pisau frais shell endmill cutter berdiameter ( ) 2 inchi dengan kecepatan potong (Cs) 30 meter/menit. Pertanyaannya adalah: Berapa kecepatan putaran mesinnya ?.
Jawaban contoh soal 2:
Satuan inchi bila dijadikan satuan mm harus dikalikan 25,4 mm. Dengan demikian diamter () 2 inchi = 2x25,4=50,8 mm. Maka putaran mesinnya adalah:
71
n= n=
1000. Cs
π. d 1000.30 3,14.50,8
n = 188,073 Rpm
Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah sebesar 188,073 Rpm Dari hasil perhitungan di atas, dapat dijadikan dasar sebagai acuan dalam menyetel putaran mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada tabel yang ditempel pada mesin tersebut. Artinya putaran mesin yang digunakan dipilih dalam tabel pada mesin yang nilainya paling dekat dengan hasil perhitungan di atas. Selain itu, untuk menentukan besaran putaran mesin frais juga dapat mengacu atau menggunakan tabel putaran mesin frais yang telahtersedia(lihat pada lampiran).
c. Kecepatan Pemakanan (Feed/ F) – mm/menit
Kecepatan
pemakanan
atau
ingsutan
pada
proses
pengefraisan,
ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa factor diantaranya: kekerasan bahan, kedalaman penyayatan, sudut-sudut sayat alat potong, bahan alat potong, ketajaman alat potong dan kesiapan mesin yang akan digunakan.
Kesiapan
mesin
ini
dapat
diartikan,
seberapa
besar
kemampuan mesin dalam mendukung tercapainya kecepatan pemakanan yang optimal. Disamping beberapa pertimbangan tersebut, kecepatan pemakanan pada umumnya untuk proses pengasaran ditentukan pada kecepatan pemakanan tinggi karena tidak memerlukan hasil pemukaan yang halus (waktu pengefraisan lebih cepat), dan pada proses penyelesaiannya/finising
digunakan
kecepatan
pemakanan
rendah
dengan tujuan mendapatkan kualitas permukaan hasil penyayatan yang lebih baik sehingga hasilnya halus (waktu pengefrisan lebih cepat). Besarnya kecepatan pemakanan (F) pada mesin frais tentukan oleh seberapa besar bergesernya pisau frais (f) dalam satuan mm/putaran dikalikan seberapa besar putaran mesinnya (n) dalam satuan putaran. 72
Maka rumus untuk mencari kecepatan pemakanan (F) adalah: F = f x n (mm/men) Keterangan: f= besar pemakanan atau bergesernya pahat (mm/putaran) n= putaran mesin (putaran/menit)
Contoh soal 1:
Sebuah benda kerja akan difrais dengan putaran mesinnya (n) 560 putaran/menit dan besar pemakanan (f) 0,2 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?.
Jawaban contoh 1:
F= f x n = 0,2 x 560 = 112 mm/menit. Pengertiannya adalah, pisau bergeser sejauh 112 mm, selama satu menit.
Contoh soal 2:
Sebuah benda kerja akan difrais dengan pisau frais berdiameter 40 mm, dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit dan besar pemakanan (f) 0,15 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa besar kecepatan pemakanannya ?.
Jawaban contoh 2:
n= =
1000.Cs
π.d
1000.25 3,14.40
= 199,044 ≈ 199 Rpm
F=fxn F= 0,15 x 199 = 29,85 mm/menit. Pengertiannya adalah, pisau bergeser sejauh 29,85 mm, selama satu menit.
73
d. Perhitungan Waktu Pemesinan Frais
Dalam membuat suatu produk atau komponen pada mesin frais, lamanya waktu proses pemesinan perlu diketahui atau dihitung. Hal ini penting karena
dengan
mengetahui
kebutuhan
waktu
yang
diperlukan,
perencanaan dan kegiatan produksi dapat berjalan lancar. Apabila diameter alat potong, kecepatan potong dan kecepatan penyayatan/ penggeseran pisaunya diketahui, waktu pengefarisan dapat dihitung.
1) Waktu Pemesinan Pengefraisan Rata
Faktor-faktor yang mempengaruhi waktu pemesinan frais adalah, seberapa besar panjang atau jarak tempuh pengefraisan (L) dalam satuan mm, kecepatan pemakanan (F) dalam satuan mm/menit dan jumlah mata sayat pisau yang digunakan (t). Pada gambar dibawah menunjukkan bahwa, panjang total pegefraisan (L) adalah
panjang
pengefraisan rata (ℓ) ditambah star awal pisau ( ℓa) dan lepasnya pisau dari benda kerja (lu), atau: L total= ℓ+ℓa+ℓu (mm). Untuk nilai kecepatan pemakanan (F), dengan berpedoman pada uraian sebelumnya
F= f.n
(mm/putaran).
Gambar 3.1 Panjang langkah pengefraisan rata
Berdasarkan
prinsip-prinsip
yang
telah
diuraikan
diatas,
maka
perhitungan waktu pemesinan pengefraisan rata (tm) dapat dihitung dengan rumus:
74
Waktu pemesinan pengeftaisan rata (tm)
tm =
L F
Panjang pengefraisan (L) mm Menit. Kecepatan Pemakanan (F) mm/menit
menit .
L = ℓ+ℓa+ℓu
F = f.t.n
Keterangan:
t = jumlah mata sayat alat potong f = pemakanan tiap mata potong n = Rpm L = jarak tempuh pemakanan keseluruhan ℓ = panjang benda kerja ℓa = kelebihan awal ℓu = kelebihan akhir
F = pemakanan setiap menit Contoh soal 1:
Sebuah benda kerja akan dilakukan proses pengefraisan sepanjang 250 mm dengan pisau frais jari. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)= 460 putaran/menit, pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,13 mm/putaran, jarak start awal (la)= 20 mm, jarak akhir (Lu)= 20 mm dan mata sayatnya pisau jari (t)= 6 mata. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengefraisan sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?.
Jawaban soal 1:
F = f .t .n = 0,13 . 6. 460 = 239,2 mm/ menit
L = ℓ + ℓa + ℓu = 250 + 20 + 20 = 290 mm 75
tm
290
L
239,2
F
1,213 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk proses pengefraisan sesuai data diatas adalah selama 1,213 menit.
Contoh soal 2:
Sebuah benda kerja akan dilakukan proses pengefraisan sepanjang 350 mm dengan pisau shell endmill berdiameter 40 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Kecepatan pemakanan (Cs)= 25 meter/menit, pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,23 mm/putaran, jarak start awal (la)= 25 mm, jarak akhir (Lu)= 25 mm dan mata sayatnya pisau jari (t)= 8 mata. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengefraisan sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?.
Jawaban soal 2:
1000.Cs
n=
π.d
1000.25
=
3,14.40
= 199,05 ≈ 199 Rpm
F = f .t .n = 0,23 . 8 . 199 =366,16 mm/ menit
L = ℓ + ℓa + ℓu = 350 + 25 + 25 = 400 mm tm
400
L
F
366,16
1,092 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk proses pengefraisan sesuai data diatas adalah selama 1,092 menit. 2) Waktu Pengeboran Pada Mesin Frais
Perhitungan waktu pengeboran pada mesin frais, pada prinsipnya sama dengan
menghitung
waktu
pemesinan
pengefraisan
rata.
Perbedaannya hanya terletak pada jarak star ujung mata bornya. Pada 76
gambar dibawah menunjukkan bahwa, panjang total pengeboran (L) adalah panjang pengeboran ( ℓ) ditambah star awal mata bor (ℓa= 0,3 d), sehingga: L= ℓ + 0,3d (mm).
Untuk nilai kecepatan pemakanan (F)
mengacu pada uraian sebelumnya
F= f.n (mm/putaran)
Gambar 3.2 Proses pengeboran pada mesin frais
Berdasarkan prinsip-prinsip yang telah diuraikan diatas, maka perhitungan waktu pengeboran (tm) dapat dihitung dengan rumus:
Waktu pengeboran (tm) L
tm =
L= ℓ + 0,3d (mm.
F= f.n (mm/putaran)
F
Panjang pengeboran (L) mm Menit Feed (F) mm/menit
(menit )
Keterangan: ℓ = panjang pengeboran
L = panjang total pengeboran d = diameter mata bor n = putaran mata bor (Rpm) f = pemakanan (mm/putaran)
77
Contoh soal 1:
Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 38 mm dengan mata bor berdiameter 12 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)= 800 putaran/menit, dan pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,03 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran pada mesin frais sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?. Jawab soal 1 :
L = ℓ + 0,3 d = 38 + (0, 3.12) = 41,6 mm
F = f.n = 0,03 x 800= 24 mm/menit
tm = =
L F
menit
41,6
24
= 1 ,733 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk pengeboran sesuai data diatas adalah selama 1,733 menit. Contoh soal 2:
Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 30 mm dengan mata bor berdiameter 10 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Kecepatan potong (Cs)= 25 meter/menit, dan pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,04 mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran pada mesin frais sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ?. Jawab soal 2 :
n=
1000.Cs
=
π.d
1000.25 3,14.10
= 796,178 ≈ 796 Rpm 78
L = ℓ + 0,3 d = 30 + (0, 3.10) = 33 mm
F = f.n = 0,04 x 796= 31,84 mm/menit
tm = =
L F
menit 33
31,84
= 1 ,036 menit
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk pengeboran sesuai data diatas adalah selama 1,036 menit. 3. Uraian Kegiatan/ Aktivitas Pembelajaran
a. Mengamati Parameter
pemotongan
perhitungan
yang
pada yang
proses
pengefraisan
mendasari
merupakan
teknologi
proses
pemotongan/penyayatan. Dengan menggunakan alat bantu dan alat ukur yang diperlukan sesuai dengan jenis pengamatan/ pengukuran yang dilakukan, lakukan proses berikut ini.
Lakukan pengamatan dengan seksama terhadap putaran mesin frais (gunakan dari putaran yang paling rendah), kemudian lakukan analisis terhadap putaran tersebut terkait dengan hubungan antara kecepatan putaran mesin dengan kecepatan potong. Gunakan format 3.3a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan. No.
Kecepatan putaran mesin (rpm)
Diameter cutter
Kecepatan potong (m/min)
1. 2. 3. ...
Hidupkan motor utama mesin, kemudian setel kecepatan putaran pada mesin dengan posisi bervariasi. Gunakan format 3.3b. di bawah untuk melakukan perhitungan terhadap kecepatan pergerakan mesin frais
No.
Kecepatan putaran (rpm)
f (mm/put)
F=fxn
1. 2. 79
3. ...
Hidupkan motor utama mesin, kemudian setel kecepatan putaran pada mesin dengan posisi bervariasi. Tentukan asumsi panjang benda kerja yang frais. Gunakan format 3.3c. di bawah untuk melakukan perhitungan waktu yang ditentukan No.
Kecepatan putaran (rpm)
f (mm/put)
F
Panjang pengefraisan = L (mm)
Waktu pengefraisan (tm)
1. 2. 3. ...
Hidupkan motor spindel mesin, kemudian setel kecepatan putaran pada mesin dengan posisi bervariasi. Tentukan asumsi diameter bor yang dipergunakan Gunakan format 3.3d. di bawah untuk melakukan perhitungan waktu yang ditentukan dalam pengeboran No.
Kecepatan putaran (rpm)
f
F
L
Diameter bor(mm)
Waktu pengeboran (tm)
1. 2. 3. ...
b. Menanya Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan putaran mesin frais dan perhitungan waktu pengefraisan serta pengeboran, apakah ada yang masih belum dipahami secara jelas tentang hubungan antara putaran dengan Cutting speed, feeding maupun waktu pengefraisan?.Catat halhal yang belum Saudara pahami bagaimana dan diskusikan dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang ada dengan cara 80
menggali melalui pertanyaan-pertanyaan. Saudara dapat menggunakan bantuan identifikasi masalah menggunakan format 3.3e. berikut. No.
Paremeter pemotongan/ perhitungan waktu yang belum dipahami
Identifikasi Masalah
Keterangan
1. 2. 3. ...
c. Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang parameter pemotongan pada mesin frais yang mendasari teknologi proses pemotongan/penyayatan. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa alternatif jawaban dari masalah-masalah yang telah diajukan sebagaimana identifikasi masalah. Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, buku-buku referensi lainnya, pembuktian, atau melalui internet yang layak dipercaya. Saudara dapat menggunakan bantuan mengumpulkan informasi menggunakan format 3.3f. berikut.
No.
Uraian Identifikasi Masalah
Inventarisasi Informarmasi /Solusi
1 2 3
d. Mengolah Informasi Lakukan pengidentifikasian dari hasil pengumpulan informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan pembelajaran 3.3. sehingga akan dimunculkan hasil informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan-permasalahan sebagaimana yang telah dimunculkan saat kegiatan
pembelajaran.
Pengolahan
informasi
dlakukan
dengan
berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang 81
jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai dengan tingkatan /gradasi pengetahuan, dan keterampilan. Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak
langsung
akibat
kegiatan
yang
dilakukan
selama
proses
pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada peserta. e. Mengkomunikasikan Demonstrasikan/ presentasikan dari hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur /widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur /widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus dilakukan
untuk
demonstrasi
dihadapan
sebagai
instruktur
bentuk
/widyaiswara
mengkomunikasikan, untuk
melakukan
perhitungan dari parameter mesin frais. 3. Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian sikap Instrumen sikap jujur, disiplin, tanggung jawab samaterhadap parameter pemotongan mesin frais Nama Kelas
dan
kerjas
: :
Aktivitas Peserta didik Peserta didik menghitung parameter pemotongan pada mesin frais.
Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 2 3 4
bila aspek karakter belum terlihat (BT) bila aspek karakter mulai terlihat (MT) bila aspek karakter mulai berkembang (MB) bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK) 82
Lembar Observasi No.
1. 2. 3. 4.
Skor
Aspek-aspek yang dinilai
Menentukan Cutting speed pada proses pengefraisan Menghitung putaran mesin melalui variabel cutting speed, dan diameter cutter Menghitung waktu pemakanan pada proses pengefraisan Menghitung waktu pengeboran pada mesin frais
=
BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
(4 × 4 ) × 10 16
b. Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian 1. Tuliskan rumus dasar kecepatan potong (Cs) dan turunkan menjadi rumus putaran mesin frais (n) 2. Diketahui: Baja lunak
60,
akan difrais dengan Cs = 25 m/menit.
Hitung: Kecepatan putaran mesinnya!. 3. Diketahui putaran mesin frais (n)= 400 putaran/menit, f pada tabel mesin disetel 0,2 mm/putaran. Berapa kecepatan pemakanannya (F mm/menit)!. 4. Diketahui, Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 18 mm dengan mata bor berdiameter 10 mm. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)= 700 putaran/menit, dan pemakanan dalam satu putaran (f)= 0,03mm/putaran. Pertanyaannya adalah: Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran pada mesin frais sesuai data diatas, apabila pemakanan dilakukan satu kali pemakanan/proses ? 83
Pedomanpenilaiansoaluraian: No. Soal
Hasil Jawaban
Skor
1
Menuliskan rumus dasar Cs dan rumus n dengan benar
10
2
Menuliskan variabel yang diketahui, rumus, menjawab dengan benar
20
3
Menuliskan variabel yang diketahui, rumus, menjawab dengan benar
20
4
Menuliskan variabel yang diketahui, rumus, menjawab dengan benar
20
Jumlah Skor
= =
ℎ ℎ 70 70
70
× 10
× 10 = 10
c. Penilaian Keterampilan 1. Buat rangkuman terkait materi parameter pemotongan pada mesin frais 2. Jelaskan dengan singkat, jika pelaksanaan proses pengefraisan apabila tidak mengacu pada parameter-parameter yang sudah ditentukan.
84
C. Kegiatan Belajar 4 – Teknik Pengoperasian Mesin Frais 1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat dapat: a. Melalui diskusi, peserta diklat dapat menjelaskan prosedur pengoperasian mesin frais secara jujur dan tanggung jawab. b. Melalui demonstrasi, peserta diklat dapat mengoperasian mesin frais sesuai SOP secara disiplin, dan tanggung jawab.
2. Uraian Materi Teknik Pengoperasian Mesin Frais
Yang dimaksud teknik pengoperasian mesin frais adalah, bagaimana cara melakukan pengoperasian mesin frais dengan menerapkan prosedur dan tata cara yang dibenarkan oleh dasar-dasar teori pendukung yang disertai penerapan kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan (K3L). a. Prosedur Sebelum Melakukan Pengoperasian Mesin Frais
Terdapat beberapa kegiatan standar yang harus dilakukan sebelum melakukan pengoperasian mesin frais, diantaranya: 1) Mengecek Kondisi Mesin Frais Sebelum Dioperasikan
Sebelum melakukan pengoperasian mesin frais, harus melakukan pengecekan kondisi mesin terlebih dahulu baik secara fisik maupun melalui pembacaan data dari kartu penggunaan mesin. Dengan melakukan pengecekan terlebih dahulu kondisi fisik mesin dan pembacaan data dari kartu penggunaan mesin, dapat mengetahui kesiapan mesin apakah siap untuk dioperasikan atau tidak. Jika mesin siap untuk dioperasikan, lakukan pengoperasian mesin seuai SOP dan jika tidak siap untuk dioperasikan laporkan pada petugas perbaikan dan perawatan mesin. 2) Memahami
Fungsi
Bagian-bagian
Mesin
Frais
Sebelum
Mengoperasikan
Sebelum melakukan pengoperasian mesin frais, yakinkan bahwa anda telah memahami semua fungsi dari bagian-bagian mesin frais. Dengan 85
memahami fungsi semua fungsi dari bagian-bagian mesin frais, diharapkan tidak akan melakukan kesalahan pada saat mengopersikan mesin frais. b. Prosedur Pengoperasian Mesin Frais
Prosedur pengoperasian mesin frais, pada dasarnya samauntuk setiap jenis mesin dari pabrikan mesin frais yang berbeda. Pada umumnya perbedaannya hanyalah letak atau posisi handel-handel atau switch/ tombol untuk pengoperasiannya saja. Prosedur pengoperasian mesin frais tersebut diantaranya bagaimana cara: menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power suply) pada panel mesin, menghidupkan dan mematikan (on-off) mesin, mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin, menggoperasikan meja mesin arah memanjang/ lintang baik secara manual atau otomatis, mengatur
feeding
dan
arah
pemakanan
mesin
untuk
keperluan
pengefraisan. Berikut uraian prosedur pengoperasian mesin frais, dengan mengambil salah satu contoh jenis mesin frais universal produk dari pabrikan tertentu. 1) Menghidupkan dan Mematikan Sumber Arus Listrik (power suply) Mesin
Motor penggerak pada setiap mesin, selalu dilengkapi saklar on-off yang terpasang pada panel kelistrikan. Saklar on-off berfungsi untuk menghubungkan/ menghidupkan dan memutus /mematikan sumber arus listrik. Contoh macam-macam saklar on-off yang sering digunakan pada sebuah panel kelistrikan mesin frais, dapat dilihat pada (gambar 4.1).
Gambar 4.1. Contoh macam-macam saklar on-off yang sering digunakan pada sebuah panel kelistrikan mesin 86
Menghidupkan sumber utama arus listrik (power suply) pada sebuah panel kelistrikan mesin frais, merupakan kegiatan paling awal yang dilakukan sebelum mengopersikan mesin frais. Karena dengan menghidupkan sumber utama arus listrik, berati motor penggerak mesin siap untuk dioperasikan. Sedangkan untuk mematikan sumber utama arus listrik (power suply)pada sebuah panel kelistrikan mesin frais, merupakan kegiatan
paling akhir yang dilakukan setelah mengoperasikan mesin frais. Karena dengan mematikan sumber utama arus listrik, berati motor penggerak mesin tidak ada lagi sumber arus listrik sehingga aman dari hal-hal yang tidak diinginkan. Panel kelistrikan mesin frais yang telah dilengkapi dengan saklar onoff,pada umumnya ditempatkan pada posisi yang aman dan mudah dijangkau oleh opertor. Contoh posisi panel utama switch on-off pada mesin frais, dapat dilihat pada (gambar 4.2).
Gambar 4.2. Contoh posisi panel utama switch on-off pada mesin frais
87
2) Menghidupkan dan Mematikan Mesin
Yang dimaksud menghidupkan mesin adalah, kegiatan mengaktifkan/ menghidupkan motor penggerak mesin untuk memutar spindel utama mesin frais untuk proses pengefraisan. Sedangkan yang dimaksud mematikan mesin adalah, kegiatan mematikan motor penggerak mesin untuk
menghentikan
spindel
utama
mesin
frais,
jika
proses
pengefraisan sudah selesai. Untuk melakukan kegiatan menghidupkan dan mematikan mesin frais, pada umumnya dapat dilakukan dengan menggunakan tombol onoffyang tersedia pada panel kelistrikan untuk pengoperasian mesin frais. Posisi panel kelistrikan untuk pengoperasian mesin frais (tombol on-off dan tombol/ saklar lainnya), pada umumnya diletakkan pada posisi yang aman dari benturan, bebas dari air dan mudah dijangkau oleh
operator
agar
mudah
untuk
mengendalikannya.Cara
menggunakan tombol on-off cukup hanya menekan tombolnya saja, sedangkan yang berbentuk saklar cukup hanya memutar searah jarum jam
atau
sebaliknya.
Contoh
posisi
panel
lelistrikan
untuk
pengoperasian mesin frais, dapat dilihat pada (Gambar 4.3)
Gambar 4.3. Contoh posisi panel lelistrikan untuk pengoperasian mesin frais 88
3) Mengatur Putaran dan Arah Putaran MesinFrais
Sebagaimana telah dibahas pada kegiatan belajar sebelumnya, untuk menentukan besaran putaran mesin frais, sangat dipengaruhi oleh jenis dan diameter alat potong yang akan digunakan serta jenis bahan yang akan
dilakukan
pengefraisan.
Rumus
yang
digunakan
menentukan besaran putaran mesin frais (n) adalah: n =
untuk
1000.Cs
π.d
, atau
lihat tabel putaran mesin frais. Untuk mengaplikasikan/menerapkan putaran pada mesin frais, dapat dilkukan dengan mengatur handel-handel/ tuas yang ada pada mesin. Setiap jenis mesin dengan pabrikan yang berbeda posisi/ letak handelhandel/ tuas bisa berbeda-beda, namun tetap ditempatkan pada lokasi yang praktis agar mudah mengaturnya. Maka dari itu untuk mengatur putaran mesin, cermati posisi handel-handel/ tuas dan baca petunjuk yang ada pada tabel mesin. Contoh posisi handel-handel/ tuas pengatur putaran mesin frais, dapat dilihat pada (Gambar 4.4).
Gambar 4.4. Contoh posisi handel/ tuas pengatur putaran mesin frais Hal yang penting diketahui adalah, pengaturan posisi handel/ tuas untuk mengatur putaran mesin tidak boleh dilakukan pada saat mesin 89
sedang aktif berputar, karena akan berakibat pada rusaknya mekanik dan roda gigi pada gear box mesin.
4) Mengatur Feeding dan Arah Pemakanan Mesin Frais
Salah satu parameter yang berpengaruh terhadap keawetan alat potong dan kehalusan hasil pengefraisan adalah pengaturan feeding , sehingga pada saat melakukan proses pengefraisan pengaturan feeding harus dilakukan. Rumus dalam mengatur feeding mesinfrais (F) adalah: adalah: F = f.n mm/menit. Contoh posisi handel-handel/ tuas untuk mengatur feeding mesin frais, dapat dilihat pada (Gambar 4.5). .
Gambar 4.5. Contoh posisi handel/ tuas pengatur putaran mesin frais
Selain itu, parameter lain yang sangat berpengaruh terhadap keawetan alat
potong
dan
kehalusan
menentukan arah pemakaan.
hasil
pengefraisan
adalah
dalam
Sebagaimana diketahui pada proses
pengefraisan terdapat tiga cara/ metode pemakanan yaitu pemakanan searah, berlawanan arah dan netral. Dari ketiga metode pemakan tersebut,
untuk
proses
pengefraisan
konvensional
dianjurkan
menggunakan metode pemakanan berlawanan arah dan netral. Dapat menggunkan metode pemekanan serah, jika mesin yang digunakan dilengkapi dengan mur pengencang (mur belah) yang berfungsi untuk 90
menghilangkan atau mengurangi back lost / celah yang terdapat pada batang ulir transportir dan murnya, sehingga tidak terjadi penyayatan yang seperti digaruk-garuk.
5) Menggoperasikan Meja Mesin Frais
Untuk dapat melakukan berbagai proses pengefraisan, seorang operator harus dapat mengoperasikan meja mesin arah memanjang dan
melintang
baik
secara
manual
maupun
otomatis.
Dalam
menggoperasikan meja mesin arah memanjang secara manual, dapat dilakukan dengan memutar handel yang ada pada meja mesin (Gambar 4.6a). Sedangkan untuk menggoperasikan meja arah melintang secara manual, dapat dilakukan dengan memutar handel yang ada eretan lintang (Gambar 4.6b). Untuk mengoperasikan meja mesin arah memanjang secara otomatis dapat dilakukan dengan mengaktifkan handel otomatis memanjang (Gambar 4.6c), dan untuk menggoperasikan meja arah melintang secara otomatis dapat dilakukan dengan mengaktifkan handel otomatis melintang (Gambar 4.6d). c
a
b
d
Gambar 4.6. Handel-handel/ tuas untuk pengoperasian secara manual dan otomatis c. Prosedur Penerapan Kesehatan, Keselamatan Kerja dan Lingkungan (K3L) Pada Pengoperasian/ Proses Pengefraisan 91
Kegiatan produksi pada bengkel manufaktur terutama pada proses pengefraisan; penerapan kesehatan, keselamatan kerja dan lingkungan (K3L) di lingkungan kerja seharusnya sudah menjadi kesadaran diri yang harus dilaksanakan tanpa adanya peringatan dan bahkan paksaan dari siapapun. Karena pada dasarnya penerapan K3L di lingkungan kerja secara langsung maupun tidak langsung akan berdampak pada diri sendiri, orang disekitarnya, mesin, peralatan dan lingkungan kerja seharihari. Dengan demikian, apabila K3L diterapkan dengan penuh kesadaran akan berdampak positif dan jika tidak akan berdampak negatif terhadap diri sendiri dan lingkungan kerja. Terdapat beberapa kegiatan standar yang harus dilakukan dan tidak boleh dilakukan
terkait
penerapan
K3L
pada
saat
melakukan
proses
pengefraisan, diantaranya: 1) Yang harus dilakukan
Kegiatan yang harus dilakukan terkait penerapan K3L pada saat proses pengefraisan diantaranya: - Menggunakan Pakaian Kerja
Untuk
mendapatkan
kenyamanan
dan
keselamatan
saat
bekerja berdasarkan tuntutan karakteristik pekerjaan, operator harus menggunakan pakaian kerja yang standar sebagaimana terlihat pada (Gambar 5.55).
Gambar 5.55. Penggunakan pakaian kerja yang standar pada saat proses pengefraisan
92
- Menggunakan Kaca Pengaman (Safety Glasses)
Untuk menghindari mata terkena atau kemasukan tatal/ beram pada saat proses pengefraisan, maka selama melakukan pemotongan harus menggunakan kacamata yanag sesuai standar keselamatan kerja (Gambar 5.56)
Gambar 5.56. Menggunaan kaca mata yang standar pada saat proses pengefraisan
- Menggunakan Sepatu Kerja
Pada saat melakukan proses pengefraisan, tidak bisa dihindari adanya chip/
beram
yang
pemotongan.Selain
itu
berserakan ada
dilantai
kemungkinan
akibat benda/
dari
hasil
alat
atau
perlengkapan lain terjatuh dari atas dan juga oliyang berceceran. Maka dari itu, pada saat melakukan proses pengefraisan harus menggunakan sepatu kerja sesuai standar yang berlaku (Gambar 5.57).
Gambar 5.57. Menggunakan sepatu kerja yang standar pada saat proses pengefraisan
93
- Matikan Mesin Pada Saat Melakukan Pengukuran Benda Kerja
Melakukan pengecekan ukuran benda kerja hasil pengefarisan putaran mesin harus dalam posisi mati/Off, karena jika tidak, tangan beresiko celaka terkena putaran pisau (Gambar 5.58).
Gambar 5.58. Matikan mesin pada saat mengukur mengecek hasil pengefraisan - Menggunakan Kuas Pada Saat Membersihkan Mesin
Kecelakaan pada tangan bisa saja terjadi pada saat membersihkan mesin, maka dari itu selalu gunakan kuas pada saat membersihkan permukaan benda kerja dan mesin (Gambar 5.59).
Gambar 5.59. Menggunakan kuas pada saat membersihkan mesin 2) Yang Tidak boleh dilakukan
Kegiatan yang tidak boleh dilakukan pada saat proses pengefraisan diantaranya: 94
- Menempatkan Peralatan Kerja Yang Tidak Aman
Agar semua peralatan aman dan mudah diambil pada saat akan digunakan, perlatan harus diletakkan dan ditempatkan pada posisi yang aman dan ditata dalam penempatannya. Penempatan peralatan sebagaimana (Gambar 5.60), sangat tidak dibenarkan karena tidak aman
dan
mudan
terjadikerusakan
peralatan
akibat
saling
berbenturan atau mudah terjatuh.
Gambar 5.60. Penempatkan peralatan kerja yang tidak aman
- Meninggalkan Kunci Pengikat Pemegang Pisau/Holder Pada Spindel Mesin
Meninggalkan kunci pengikat pemegang pisau/holder pada spindel mesinsetelah pemegang pisau dilepas (Gambar 5.61), adalah kegiatan yang sangat membahayakan bagi operator dan orangorang yang ada disekitarnya,
karena apabila mesin dihidupkan
sedangkan kunci pengikat masih menempel di spindel mesin, kunci cekam akan terlempar dengan arah yang tidak jelas sehingga dapat mengenai siapa saja yang ada disekitarnya.
95
Gambar 5.61. Menempatkan kunci cekam pada mulut pengencang cekam setelah melepas benda kerja
- Berkerumunan Disekitar Mesin Frais Tanpa Alat Pelindung
Berkerumunan disekitar mesin Frais tanpa alat pelindung adalah salahsatu kegitan yang sangat membahayakan, karena rawan terjadi kecelakaan akibat loncatan tatal/ beram atau perlengkapan mesin frais yang terjatuh (Gambar 5.62).
Gambar 5.62. Bekerumunan disekitar mesin frais tanpa alat pelindung - Membiarkan air Pendingin dan Tatal/Beram Berserakan di Lantai
Dengan membiarkan air pendingan dan tatal berserakan dilantai pada saat proses pengefraisan (Gambar 5.64), akan dapat mengakibatkan terjadinya kecelakaan dan mengganggu kenyamanan dalam bekerja 96
termasuk kenyamanan lingkungan. Misalnya lantai jadi licin sehingga orang yang lewat mudah terjatuh, dan tatalnya dapat mengakibatkan orang yang lewat terluka kakinya. Selain itu dilarang keras bekas air pendingin dibuang sembarangan, karena campuran air pendingin mengandung bahan kimia yang berbahaya bagi mahluk manusia dan mahluk hidup lainnya.
Gambar 5.63. Membiarkan air pendingan dan tatal berserakan
- Menggunakan Sarung Tangan Pada Saat Proses Pengefraisan
Menggunakan sarung tangan pada saat proses pengefraisan, juga sangat tidak dianjurkan. Karena jika menggunakan sarung tangan, kepekaan tangan jadi berkurang sehingga dalam melakukan pengukuran hasil pengefraisan kurang sensitif (Gambar 5.65), dan juga tangan jadi kurang peka terhadap kejadian-kejadian lainnya yang dapat mengakibatkan tangan mengalami kecelakaan.
Gambar 5.64. Menggunakan sarung tangan pada saat pada saat melakukan pengukuran benda kerja 97
- Membuang Tatal/Beram Bersama Jenis Sampah Lainnya
Setelah
melakukan
proses
pengefraisan
kegiatan
membuang
tatal/beram hasil pemotongan besama-sama jenis sampah lainnya sangatlah tidak dianjurkan (Gambar 5.66), karena demi kesehatan lingkungan sampah jenis organik dan an-organik seharusnya dibedakan sehingga pengolahan akhirnya lebih mudah
Gambar 5.65. Membuang tatal/ beram, besama jenis sampah lainnya
4. Uraian Kegiatan/ Aktivitas Pembelajaran
a. Mengamati Prosedur pengoperasian seluruh mesin frais, pada dasarnya sama. Prosedur tersebut diantaranya bagaimana cara: menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power suply) mesin, menghidupkan dan mematikan mesin, mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin, mengatur feeding dan arah pemakanan, mengoperasikan meja mesin. Disamping itu Prosedur K3L juga harus dipenuhi dalam rangka mendapatkan keselamatan saat bekerja.
Lakukan kegiatan pengoperasian mesin frais dengan seksama dan lakukan juga prosedur K3L, kemudian identifikasi prosedur pengoperasian tersebut. Gunakan format 3.4a. di bawah untuk melakukan kegiatan pengamatan.
98
Kegiatan Pengoperasian
No.
Prosedur pengoperasian
1. 2. 3. ...
b. Menanya Dari hasil kegiatan pengoperasian yang telah dilakukan pada mesin frais,
apakah
ada
prosedur
pengoperasian
yang
masih
belum
dipahami?. Catat dan diskusikan segala sesuatu yang belum dipahami dengan teman. Buatlah identifikasi dari masalah yang belum dipahami. Saudara dapat menggunakan bantuan format untuk identifikasi masalah menggunakan format 3.4b. berikut. Prosedur pengoperasian (yang belum difahami)
No.
Permasalahan yang masih belum terpecahkan
1. 2. 3. ...
c. Mengumpulkan Informasi Kumpulkan informasi-informasi tentang permasalahan pengoperasian mesin frais. Informasi yang akan diperoleh berupa beberapa alternatif jawaban dari masalah-masalah yang telah diajukan sebagaimana identifikasi masalah. Informasi dikumpulkan dengan melalui diskusi, bukubuku referensi lainnya, pembuktian, atau melalui internet yang layak dipercaya.
Saudara
dapat
menggunakan
bantuan
mengumpulkan
informasi menggunakan format 3.4c. berikut. No.
Uraian Identifikasi Masalah
Inventarisasi Informarmasi /Solusi
1 2 3 ...
d. Mengolah Informasi 99
Lakukan pengidentifikasian dari hasil pengumpulan informasi yang telah dilakukan sebagaimana pada kegiatan pembelajaran 3.4. sehingga akan dimunculkan hasil informasi yang paling cocok untuk menjawab permasalahan-permasalahan sebagaimana yang telah dimunculkan. Pengolahan informasi dlakukan dengan berdasarkan hasil diskusi, pencarian referensi, hasil uji coba praktik, atau informasi dari sumber internet yang layak dipercaya. Hasil olahan informasi sudah berbentuk simpulan-simpulan yang berisi tentang jawaban dari permasalahan. Pada tahap ini, seluruh tujuan pembelajaran yang dicanangkan sudah diperoleh sesuai
dengan
tingkatan/gradasi
pengetahuan,
dan
keterampilan.
Sedangkan sikap yang terbentuk secara tidak langsung akibat kegiatan yang dilakukan selama proses pembelajaran diharapkan juga telah terhabituasi pada peserta. e. Mengkomunikasikan Demonstrasikan/presentasikan dari hasil yang telah diperoleh selama kegiatan pembelajaran dihadapan instruktur/widyaiswara. Buatlah laporan secara tertulis, serta bahan presentasi yang dapat disampaikan kepada instruktur/ widyaiswara. Isi dari laporan adalah menjawab seluruh tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan sebelumnya, sekaligus menjelaskan tentang permasalahan dan solusi dari materi yang telah dibahas. Dalam laporan, minimal terdiri atas tiga Bab, yaitu: Bab I. Pendahuluan, Bab II. Permasalahan dan Pembahasan, dan Bab III. Kesimpulan. Khusus
untuk
demonstrasi
sebagai
bentuk
mengkomunikasikan,
dilakukan dihadapan instruktur /widyaiswara untuk melakukan prosedur mengoperasikan mesin frais. 3. Penilaian Hasil Belajar
a. Penilaian sikap Instrumen sikap jujur, disiplin, dan tanggung jawabterhadap prosedur pengoperasian mesin frais Nama Kelas
: :
100
Aktivitas Peserta didik: Peserta didik menghitung parameter pemotongan pada mesin frais Rubrik Petunjuk: Lingkarilah 1 bila aspek karakter belum terlihat (BT) 2 bila aspek karakter mulai terlihat (MT) 3 bila aspek karakter mulai berkembang (MB) 4 bila aspek karkter menjadi kebiasaan (MK) Lembar Observasi Skor No.
Aspek-aspek yang dinilai BT
MT
MB
MK
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Mengecek kondisi mesin frais sebelum dioperasikan Memahami fungsi bagian-bagian mesin frais sebelum dioperasikan Menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power supply) Menghidupkan dan mematikan mesin
1. 2. 3. 4.
Mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin Mengatur feeding dan arah pemakanan Mengoperasikan meja mesin (mendatar/ melintang dan tegak) Menerapkan K3L pada pada proses pengefraisan
5. 6. 7. 8.
=
(4 × 8 ) × 10 32
b. Penilaian Pengetahuan Nama Kelas
: :
Soal Uraian 1) Jelaskan
dengan
singkat
prosedur
sebelum
melakukan
pengoperasian mesin frais 2) Jelaskan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menghidupkan dan mematikan sumber utama listrik (power supply) 101
3) Jelaskan cara menghidupkan dan mematikan mesin frais 4) Jelaskan cara mengatur putaran mesin dan arah putaran mesin frais 5) Jelaskan cara mengatur feeding dan arah pemakanan mesin frais 6) Jelaskan teknik mengoperasikan eretan memanjang/ lintang secara manual/ otomatis 7) Bagaimanakah teknik mengatur feeding dan arah pemakanan mesin untuk keperluan pembubutan rata dan ulir secara otomatis? 8) Jelaskan hal-hal
apa saja
yang perlu
diperhatikan dalam
menerapkan K3L dalam proses pengefraisan
Pedoman penilaian soal uraian: Hasil jawaban dari langkah kerja/ prosedur pengoperasian mesin frais diberikan skor maksimal 10 = =
ℎ ℎ 80 80
× 10
× 10 = 10
c. Penilaian Keterampilan Lakukan pengoperasian mesin frais dari mulai menghidupkan sampai dengan mematikan mesin sesuai SOP. Lembar Penilaian Pelaksanaan Pengoperasian: Tahapan
Uraian Kegiatan
Hasil Penilaian Ya
Persiapan
Pelaksanaan
Tidak
Keterangan
Memahami SOP Menyiapkan alat keselamatan kerja Menyiapkan mesin dan kelengkapannya Mengkondisikan mesin dan lingkungan kerja Menghidupkan sumber arus sesuai SOP Menghidupkan dan mematikan mesin sesuai SOP Mengatur putaran mesin sesuai SOP Mengatur arah putaran mesin sesuai 102
SOP Mengatur feeding mesin sesuai SOP Mengatur arah pemakanan mesin sesuai SOP Mengoperasikan eretan memanjang sesuai SOP Mengoperasikan eretan melintang sesuai SOP sesuai SOP Mematikan sumber arus sesuai SOP Menerpakan prinsip-prinsip K3L sesuai SOP Akhir Kegiatan Membersihkan mesin dan perlengkapannya Membersih lingkungan kerja dan sekitarya Memberi pelumas pada bagian mesin sesuai SOP Peserta: WIDYAISWARA/ PEMBIMBING: Nama : Nama : Tanda Tangan : Tanda Tangan :
103
