Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
MESIN MILLING (PP 02) BAB I
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang Dalam mata kuliah proses manufaktur I diketahui ada beberapa proses pengerjaan logam. Mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin dan pengerjaan secara mekanis. Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan dengan menggunakan mesin Milling (mesin Frais). Mesin Milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Mesin milling juga merupakan jenis mesin pemotong yang melakukan pemotongan logam dengan cutting tool bergigi banyak (Multiple Tooth Cutting Tool) yang disebut milling cutter atau pisau frais. Ada banyak jenis dari mesin
milling, diantaranya mesin milling universal, horizontal, vertikal, dll dengan bentuk konstruksi dan fungsi yang berbeda. Milling cutter dipasang pada arbor dan diputar oleh mekanisme gerak mesin dengan menggunakan motor listrik. Pada praktikum proses produksi kali ini menggunakan mesin milling horizontal. Di jaman yang modern seperti sekarang ini, kita sebagai mahasiswa juga dituntut untuk mengetahui serta mampu mengoperasikan secara langsung bagian-bagian dari mesin milling tersebut maupun dalam pembuatan suatu benda kerja. Oleh karena itu, praktikum proses manufaktur sangat dibutuhkan mahasiswa. Hal ini dimaksudkan apabila mahasiswa terjun dalam dunia kerja atau lapangan, mereka sudah siap dan memiliki bekal yang cukup untuk memproduksi barang yang berguna dengan persiapan dan perencanaan yang matang serta mampu mengoperasikan peralatan dengan memperhatikan keselamatan kerja.
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan umum :
Pengenalan secara langsung mesin-mesin perkakas serta cara pengoperasiannya.
Peningkatan pengetahuan serta ketrampilan tentang mesin-mesin perkakas. Tujuan khusus :
Mengetahui serta mampu mengoperasikan bagian-bagian dari mesin milling.
Melatih praktikan melakukan pekerjaan dalam pembuatan roda gigi, alur pada poros dengan menggunakan mesin milling dan mengetahui macam-macam pekerjaan yag dapat dilakukan
BAB II Dasar Teori 2.1 Prinsip Kerja Mesin Milling
1. Main Drive Fungsi utama dari main drive adalah untuk menggerakkan spindle yang terletak pada arbor. Putaran dari motor listrik diteruskan ke speed gearbox dan diteruskan ke spindle melalui mekanisme belt. Putaran spindle akan menggerakan arbor dan memutar milling cutter. 2. Feed Drive Gerakan ini adalah gerakan pemakanan benda kerja terhadap milling cutter. Dengan memutar table transverse handwheel untuk menggerakkan table kearah longitudinal, maka benda kerja akan terpotong oleh milling cutter.
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.2 Fungsi Mesin Milling
Fungsi utama mesin milling adalah proses pengerjaan mekanis pada logam yaitu pemotongan suatu logam. Logam yang digunakan dapat berbentuk rata dan datar. siku dan sejajar, permukaan bersudut, beralur dan berbentuk, roda gigi, dan benda-benda persegi. Pemotongan logam tersebut menggunakan bantuan alat potong/cutter yang berputar dengan kecepatan yang moderat dengan tujuan: 1. Meratakan benda kerja dengan dimensi tertentu. 2. Membuat alur
Gambar 2.1 Pembuatan Alur Sumber: Anonim (2011)
3. Membuat lubang/celah 4. Membuat roda gigi
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 2.2 Pembuatan Roda Gigi Sumber: Anonim (2011)
2.3 Bagian-Bagian Utama Mesin Milling
Gambar 2.3 Bagian mesin Milling 1.
Base
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Base adalah bagian yang menahan seluruh mesin, didalamnya terdapat bagian penting mesin seperti speed gear box dan sistem pelumas. 2. Saddle Saddle terletak antara knee dan table. Berfungsi untuk menggerakan benda kerja pada table secara transversal. 3. Table Terletak diatas saddle, dan mempunyai fungsi sebagai tempat benda kerja. Table dapat digerakkan kearah longitudinal. 4. Knee Knee atau lutut adalah tempat kedudukan saddle, dan knee dapat digerakkan kearah vertikal (naik / turun) dengan diatur oleh poros berulir yang menopangnya.
5. Overarm Merukan penopang ujung poros frais yang secara umum ditemukan pada mesin milling horizontal. Bagian ini menentukan penyetelan posisi arbor pada maksimum panjang arbor tersebut dan mengklemnya pada posisi yang diinginkan. Overarm berada diatas base secara horizontal. 6. Spindle Spindle menyediakan tenaga bagi putaran pisau frais dengan menyalurkannya ke arbor. Spindle merupakan poros utama mesin milling. 7. Arbor Arbor adalah tempat kedudukan pahat / pisau frais. 8. Gear Box Gear Box merupakan sistem transmisi yang berfungsi untuk mengatur kecepatan putar pahat. 9. Index Dividing Head Merupakan alat yang digunakan untuk memutar atau membagi benda kerja melalui besar sudut tertentu, sehingga menghasilkan pemotongan dengan jarak yang sama. Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
2.4 Milling Cutter modul HSS
Dikenal juga sebagai HSS ( high speed steel ), merupakan baja yang memiliki kecepatan potong tinggi. Biasanya digunakan dalam pembuatan roda gigi.
Mengandung karbon,
chromium, vanadium, molybdenum, wolfram, atautungsten. CS 20 m/min (kecepatan pemotongan).
Kelebihan :
mampu menahan beban kejut
kemampuan potong lebih baik dari tool steel
tahan panas sampai dengan 600° C
Kelemahan:
sensitif terhadap over heat
lebih mahal dari tool steel, karena mahal kadang hanya mata potongnya saja yang dari HSS yang kemudian diletakan pada tangkainya (disolder/ dibrazing).
Paduan utama HSS
wolfram ( disebut T.HSS)
molybdenum ( disebut M.HSS )
2.5 Jenis Pemotongan pada Mesin Milling
Metode pemotongan pada frais dibagi menjadi tiga, antara lain : pemotongan searah jarum jam, pemotongan berlawanan arah jarum jam, dan netral. 1. Pemotong searah benda kerja
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Pemotongan searah adalah pemotongan yang datangnya benda kerja searah dengan putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja) cenderung tertarik oleh cutter.
Gambar 2.4 Pemotongan searah benda kerja Sumber : Modul Praktikum Proses Manuaktur FT UNTIRTA (2011)
2. Pemotongan berlawanan arah benda kerja Pemotongan berlawanan arah adalah pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan dengan arah putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya dapat maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter.
Gambar 2.5 Pemotongan berlawanan arah benda kerja Sumber : Modul Praktikum Proses Manuaktur FT UNTIRTA (2011)
3. Pemotongan netral Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Pemotongan netral yaitu pemotongan yang terjadi apabila lebar benda yang disayat lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau diameter pisau tidak lebih besar dari bidang yang disayat. Pemotongan jenis ini hanya berlaku untuk mesin frais vertikal.
Gambar 2.6 Pemotongan netral Sumber : Modul Praktikum Proses Manuaktur FT UNTIRTA (2011)
2.6 Mekanisme Gerakan Table,Saddle,Knee
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Gambar 2.7 Mekanisme gerakan table,Saddle,Knee 2.6.1 Mekanisme Gerakan Table
Table pada mesin Milling dapat digerakan dengan arah longitudinal feed atau dalam arah longitudinal. Longitudinal ini bergerak kearah kanan maupun kiri sesuai ukuran benda kerja yang inigin dibentuk atau dibuat. Seperti yang ditunjukan pada gambar diatas yaitu pada X axis.
2.6.2 Mekanisme Gerakan Sadle
Saddle pada mesin Milling dapat digerakan dengan arah cross feed ke arah melintang/transversal. Seperti yang ditunjukan pada gambar diatas yaitu Y axis dengan arah perpindahan tranversal atau uga bida dikatakan kearah kanan/kiri tetapi berlainan posisi 90 derajat dengan gerakan table.
2.6.3 Mekanisme Gerakan Knee
Knee pada mesin Millling dapat digerakkan dengan arah vertical feed atau dalam arah vertikal (naik/turun) dengan diatur oleh poros berulir yang menopangnya. Seperti
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
yang ditunjukan pada gambar diatas yaitu Z axis dengan arah perpindahan atas dan bawah. 2.7 Index Dividing Head dan Mekanisme Kerja
Digunakan untuk mendapatkan pembagian jarak yang sama antara masing-masing. Pada kepala pembagi ada dua komponen, yaitu komponen utama, terdiri dari komponen yang melaksanakan pembagian dan komponen pendukung terdiri dari kepala lepas dan roda gigi. Bagian unit utama kepala pembagi dilengkapi dengan piring pembagi yang berlubang dan engkol pembagi yang berhubungan langsung dengan poros ulir ulir cacing yang sekaligus memutar cekam benda kerja dengan perantaraan roda gigi cacing. Jumlah gigi roda gigi cacing adalah 40 buah. Perbandingan putaran engkol pembagi dengan putaran roda gigi cacing (poros pemegang benda kerja) adalah 40:1, artinya bila 40 kali putaran engkol piring pembagi diputar, maka poros roda gigi cacing akan berputar 1 kali putaran penuh.
Gambar 2.8 Bagian-bagian index dividing head Sumber: http://skilledtradesmath.com/MACHT14.html
a. Clamping Straps Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya
Laporan Praktikum Proses Manufaktur I Program Studi Teknik Industri Semester Ganjil 2012/2013
Tali yang digunakan sebagai pencekam. b. Swivel Block Memungkinkan headstock miring 5º di bawah horisontal sampai 10º di luar vertikal. c. Poros (Spindle) Dipasang di swivel block dengan 40-roda gigi. d. Index Pin Digunakan untuk menentukan jumlah putaran pada index plate. e. Index Crank Tuas untuk memegang index pin. f. Index Plate Bergerak dengan pin dan melekat di depan poros. g. Worm Tegak lurus dengan spindle, terhubung dengan crank .
Laboratorium Proses Produksi 1 Teknik Mesin Universitas Brawijaya