1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini dunia ilmu pengetahuan dan teknologi semakin hari semakin pesat perkembangannya, sehingga diharapkan setiap mahasiswa, terutama mahasiswa teknik industri harus dapat mampu bersaing dengan dunia industri luar sana. Proses manufaktur merupakan satu mata kuliah yang harus di kuasai oleh mahasiswa teknik. Oleh karenanya melakukan praktikum proses manufaktur harus dilakukan demi didapatnya suatu penguasaan umum terhadap proses pembuatan suatu produk. Mesin frais adalah mesin tools yang digunakan secara akurat untuk menghasilkan satu atau lebih pengerjaan permukaan benda dengan menggunakan satu atau lebih alat potong. Benda kerja dipegang dengan aman pada meja benda kerja dari mesin atau dalam sebuah alat pemegang khusus yang dijepit atau dipasang pada meja mesin. Selanjutnya benda kerja dikontakkan dengan pemotong yang bergerak maju mundur. Mesin frais merupakan mesin potong yang dapat digunakan untuk berbagai macam operasi seperti pengoperasian benda datar dan permukaan yang memiliki bentuk yang tidak beraturan, roda gigi dan kepala baut, boring, reaming. Pembuatan laporan, dilakukan dengan tujuan sebagai syarat kelulusan dari praktikum yang telah dilakukan. Serta untuk mengetahui tingkat penguasaan mahasiswa terhadap materi yang telah diberikan. Laporan ini diharapkan dapat meningkatkan pemahaman mahasiswa di dalam praktek maupun teori pembubutan sehingga kelak dapat menunjang keterampilan dan kemampuan mahasiswa di dalam dunia manufaktur. 1.2 Tujuan Adapun dibawah ini tujuan daripada praktikum yang dilaksanakan : Mampu mengenal mesin Frais dan mempelajari cara kerjanya Mampu menggunakan diferensial indexing unit dan cara kerjanya Mampu memahami cara-cara membuat roda gigi Mampu mengetahui jenis-jenis pisau frais dan bagaimana gaya-gaya yang terjadi pada pemotongan Mampu menerapkannya saat di lab
1.3 Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN Berisi pengantar materi dari mesin frais, terdiri dari : 1.1 Latar belakang 1.2 Tujuan 1.3 Sistematika Penulisan
2
BAB II LANDASAN TEORI Menjelaskan tentang teori-teori dasar mengenai mesin frais, terdiri dari : 2.1 Pengertian Mesin Frais 2.2 Ukuran Mesin Frais 2.3 Prinsip kerja mesin Frais 2.4 Bentuk pengefraisan 2.5 Jenis-jenis mesin Frais 2.6 Skema Alat 2.7 Jenis-jenis pisau Frais 2.8 Jenis-jenis pahat Frais 2.9 Metode Perhitungan BAB III JURNAL PRAKTIKUM Menjelaskan tentang hasil praktikum mesin frais, terdiri dari : 3.1 Maksud dan Tujuan 3.2 Alat dan Bahan 3.3 Langkah Pengerjaan 3.4 Perhitungan Penyelesaian 3.5 Kesimpulan 3.5 Skema benda kerja BAB IV PERTANYAAN DAN JAWABAN 4.1 Pertanyaan 4.2 Jawaban pertanyaan BAB V KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Mesin Frais Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pisau frais dipasang pada sumbu atau arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais. Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam, mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam secara mekanis.
3 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 Frais atau biasa juga disebut mesin Milling. Mesin milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki. Mesin milling dapat menghasilkan permukaan bidang rata yang cukup halus, tetapi proses ini membutuhkan pelumas berupa oli yang berguna untuk pendingin mata milling agar tidak cepat aus. Proses milling adalah proses yang menghasilkan chips (beram). Milling menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang ditentukan. Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pisau frais dipasang pada sumbu atau arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais. Memfrais adalah mengerjakan
logam
dengan
mesin
yang
mempergunakan pemotong berputar yang mempunyai sejumlah mata pemotong. Alat ini kenal sebagai pisau frais. Frais ini melakukan produksi suku cadang duplikat yang pertama dengan pengendalikan secara mekanis arah dan gerakan potong dari perkakas mata potong jamak yang berputar. Mesin frais melepaskan logam ketika benda kerja dihantarkan terhadap suatu pemotong berputar, kecuali untuk putaran, pemotng berbentuk bulat tidak mempunyai gerakan lain. Pemotong frais memiliki satu deretan mata potong pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong tersendiri pada daur putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikan hantarannya terhadap pemotong. Dalam mesin pada umumnya terdapat tiga kemungkinan gerakan meja longitudinal, menyilang dan vertikal, tetapi pada beberapa meja juga dimiliki gerakan putar. Mesin frais adalah yang paling mampu melakukan banyak tugas dari segala mesin perkakas. Permukaan yang datar maupun berlekuk dapat dimesin dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa. Pemotong sudut, celah, roda gigi dan ceruk dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai pemotong. Pahat frais, pelumas
4 lubang dan bor dapat dipegang dalam soket arbor dengan melepaskan pemotong dan arbor. Karena semua gerakan meja mempunyai penyetelan mikrometer, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara tepat. Operasi pada umumnya yang dilakukan oleh sekrap, kempa gurdi, mesin pemotong roda gigi dan mesin
pelumas
lubang
dapat
dilakuan
pada
mesin
frais.
Mesin
ini
membuat penyelesaian dan lubang yang lebih baik sampai batas ketelitian dengan jauh lebih mudah dari pada sekrap. Pemotongan berat dapat diambil tanpa banyak merugikan pada penyelesaian atau ketepatannya. Pemotongannya efesien pada gerakannya dan dapat dipakai untuk waktu yang lama sampai perlu diasah kembali. Dalam kasus pada umumnya, benda kerja diselesaikan dalam satu lantaran dari meja. Keuntungan ini ditambah dengan ketersediaan dari pemotongan yang sangat beraneka ragam membuat mesin frais sangat penting dalam bengkel dan ruang perkakas. Keberhasilan pemotongan dengan mesin frais dipengaruhi oleh kemampuan pemotongan
alat potong
dan
mesin.
Kemampuan
pemotongan
tersebut
menyangkut kecepatan potong dan pemakanan.Kecepatan potong pada mesin frais dapat didefenisikan sebagai panjangnya bram yang
terpotong oleh satu mata
potong pisau frais dalam satu menit. Kecepatan potong untuk tiap-tiap bahan tidak sama. Umumnya makin keras bahan, makin kecil harga kecepatan potongnya dan juga sebaliknya.
Kecepatan potong
dalam
pengefraisan
ditentukan
berdasarkan harga kecepatan potong. Menurut bahan dan diameter pisau frais. Jika pisau frais mempunyai diameter 100 mm maka satu putaran penuh menempuh jarak p x d = 3.14 x 100 = 314 mm. Jaak ini disebut jarak keliling yang ditempuh oleh mata pisau frais. Bila pisau frais berputar n putaran dalam satu menit, maka jarak yang ditempuh oleh mata potong pisau frais menjadi p x d x n. jarak yang ditempuh mata pisau dalam satu menit disebut juga dengan kecepatan potong (V). 2.2 Ukuran Mesin Frais Ketentuan dasar dari mesin frais adalah ukuran, kekuatan motor, macam dan bentuknya. Ukuran mesin frais ditentukan oleh kapasitas panjang langkah mejanya pada arah mendatar, melintang dan tinggi pergerakan lutut secara maksimum. Mesin frais dengan bentuk lutut terbagi dalam 6 ukuran standard panjang langkah mendatar mejanya, yaitu: o o o o
Nomor 1 panjang meja 550 mm. Nomor 2 panjang meja 700 mm. Nomor 3 panjang meja 850 mm. Nomor 4 panjang meja 1050 mm.
5 o Nomor 5 panjang meja 1250 mm. o Nomor 6 panjang meja 1500 mm. Pada pengerjaan mesin frais beram yang terjadi dikarenakan oleh gerakan pisau frais, sisi potongnya membentuk sebuah lingkaran, pisau frais merupakan pahat potong yang berganda. Agar supaya pisau frais dapat memotong benda kerja sisi potongnya juga mempunyai sudut baji seperti halnya pada pahat bubut, untuk mendapatkan beram benda kerja bergerak lurus, gerakan utama dan gerak pemotongan dijalankan oleh mesin, selama pengerjaan setiap mata pahat memakan benda kerja hanya pada waktu berputar dan harus mendapatkan pendinginan, oleh sebab itu tekanan tidak seberat pada pahat bubut dan pada sisi potongnya akan memotong dengan konstan. Pada pengerjaan yang sederhana sumbu pahat paralel dengan permukaan benda kerja yang dikerjakan, pahat berbentuk silinder dan mempunyai sisi potong pada kelilingnya. Pada pengerjaan yang kedua sumbu pahat tegak lurus dengan permukaan benda kerja. Pisau frais bukan hanya memotong dengan gigi-gigi pada sekelilingnya saja tetapi juga dengan bagian muka pisau frais, beram akan terpotong sama tebalnya.
2.3 Prinsip Kerja Mesin Frais Dilihat
dari
kerjanya,
mesin frais
termasuk
mesin
perkakas
yang
mempunyai gerak utama berputar dan dengan demikian, frais sebagai alat pemotong bekerja berputar dan dipasang pada arbor mesin, yang didukung dengan alat pendukung arbor dan diputar oleh sumbu utama mesin. Untuk mengadakan penyayatan, benda kerja dipasang pada meja kemudian meja ini dinaikkan sehingga benda kerja itu termakan oleh pisau yang sedang berputar, kemudian meja digerakkan sesuai dengan kebutuhannya untuk memberi penyayatan yang terus-menerus. Pada dasarnya gerakan dari meja mesin frais itu dapat dilakukan dalam dua arah, yaitu gerakan datar (membujur dan melitang) dan gerakan tegak (naik dan turun), juga gerakan dari meja ini dapat dilakukan secara manual maupun otomatis. 2.4 Bentuk Pengefraisan Mesin frais mempunyai beberapa hasil bentuk yang berbeda, dikarenakan cara pengerjaannya. Berikut ini bentu-bentuk pengfraisan yang bisa dihasilkan oleh mesin frais :
6
1. Bidang rata datar 2. Bidang rata miring menyudut 3. Bidang siku 4. Bidang sejajar 5. Alur lurus atau melingkar 6. Segi beraturan atau tidak beraturan 7. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang 8. Roda gigi lurus, helik, paying, cacing 9. Nok / eksentrik, dll. 2.5 Jenis-jenis Mesin Frais Berikut ini ada macam-macam mesin frais: a. Mesin frais horizontal, merupakan mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan pemegang alat potong pada posisi mendatar. frais horizontal dapat digunakan untuk mengejakan pekerjaan sebagai berikut ini antara lain:
- mengfrais rata. - mengfrais roda gigi lurus - membelah atau memotong.
- mengfrais ulur. - mengfrais bentuk.
Gambar 2.1 Mesin Frais Horizontal b. Mesin frais vertikal, merupakan mesin frais dengan poros utama sebagai pemutar dengan pemegang alat potong dengan posisi tegak. Mesin frais vertikal dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan sebagai berikut: - mengfrais rata. - mengfrais mengfrais - membelah
- mengebor. ulur.
-
bentuk. atau memotong.
7
Gambar 2.2 Mesin Frais Vertical c. Mesin frais universal adalah suatu mesin frais dengan kedudukan arbornya mendatar perubahan kearah vertikal dapat dilakukan dengan mengubah posisi arbor. Gerakan meja dari mesin ini dapat kearah memanjang, melintang, naik turun. dan dapat diputar membuat sudut tertentu terhadap badan mesin.
Gambar 2.3 Mesin Frais Universal 2.6 Skema Alat Mesin
Frais
8
Gambar 2.4 Mesin Frais Keterangan :
Lengan, digunakan untuk kedudukan penyokong arbor. Penyokong arbor, digunakan sebagai tempat pahat frais (cuter). Tuas, digunakan untuk menggerakkan meja secara otomatis. Nok pembatas, digunakan untuk membatasi jarak gerakan otomatis meja. Meja mesin, digunakan tempat untuk memasang benda kerja dan perlengkapan
mesin. Engkol, digunakan untuk menggerakkan meja dalam arah memanjang. Tuas, digunakan untuk mengunci meja. Baut penyetel, digunakan untuk menghilangkan getaran meja. Engkol, digunakan untuk menggerakkan lutut dalam arah melintang. Engkol, digunakan untuk menggerakkan lutut dalam arah tegak. Tuas, digunakan untukmengunci meja. Tabung pendukung dengan batang ulir, digunakan untuk mengatur tingginya meja. Lutut, digunakan untuk kedudukan alas meja. Tuas, digunakan untuk mengunci sadel. Alas meja, digunakan sebagai tempat kedudukan untuk meja. Tuas, digunakan untuk merubah kecepatan motor. Engkol meja. Tuas, digunakan untuk menentukan besarnya putaran spindel dan pisau frais. Tuas, digunakan untuk mengatur angka-angka kecepatan spindel dan pisau frais. Tiang, digunakan untuk mengantar turun naiknya meja. Spindel, digunakan untuk memutarkan arbor dan pisau freis. Tuas, digunakan untuk menjalankan spindel.
1. Spindle utama Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis : a. Vertical spindle b. Horizontal spindle c. Universal spindle 2. Meja / table Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. Di bagi menjadi 3 jenis : a. Fixed table
9 b. Swivel table c. Compound table 3. Motor drive Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin (cooling). Pada mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor : a. Motor spindle utama b. Motor gerakan pemakanan ( feeding ) c. Motor pendingin ( cooling ) 4. Tranmisi Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam yaitu : a. Transmisi spindle utama b. Transmisi feeding Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu : a. Transmisi gear box b. Transmisi v – blet 5. Knee Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ). 6. Column / tiang Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang lain. 7. Base / dasar Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang. Tempat cairan pendingin. 8. Control Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem kontrol yaitu : a. Mekanik b. Electrik 2.7 Jenis - Jenis Pisau Frais
10
a. Pisau mantel
Gambar 2.5 Pisau Mantel Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar. b.
Pisau alur
Gambar 2.6 Pisau Alur Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda kerja.Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan dengan kebutuhan.
c. Pisau frais bergigi
11
Gambar 2.7 Pisau Frais Bergigi Pisau jenis ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang diinginkan. Pada pisau bergigi ini benda yang tersayat akan lebih cepat, dikarenakan bentuk pisaunya yang bergigi.
d.
Pisau Frais radius cekung dan cembung
Gambar 2.8 Pisau frais cembung
Gambar 2.9 Pisau frais cekung
12 Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerjanya yang bentuknya memiliki radius dalam (cembung atau cekung). Pisau frais radius cekung proses kerjanya sama dengan pisau radius cembung hanya saja yang membedakan adalah bentuk pisau yang berbeda. e.
Pisau frais alur T
Gambar 2.10 Pisau Alur T Pisau ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk T seperti halnya pada meja mesin frais. Benda kerja yang akan disayat diatur dengan selera operator, sehingga menghasilkan bentuk sayatan yang diinginkan. f.
Pisau frais sudut
Gambar 2.11 Pisau Frais Sudut
Pisau ini berguna untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut yang berbeda diantaranya 30, 45, 50, 60, 70, 80 derajat.
13
2.8 Jenis-jenis pahat Frais Pada mesin frais terdapat dua jenis pemakanan yaitu : 1. 2.
Up milling Down milling
Gambar 2.12 Pahat up milling
Pahat Up milling Arah gerak potong yang dilakukan pahat berlawanan arah dengan arah gerak makan yang dilakukan oleh benda kerja. Tiap gigi dari pahat frais memotong dengan arah keluar mulai dari permukaan yang dikehendaki sampai permukaan benda kerja. Pada pengefraisan ini pemotongan diawali dengan geram yang tipis. Metoda ini dipakai pada semua mesin frais. Keuntungan proses Up milling ini adalah : karena black-lashnya di dalam bagian-bagian mesin tidak menimbulkan kesulitan selama proses 2. pemotongan gigi pahat selalu memotong bagian benda kerja yang bersih pemakanan lebih cepat Kerugian dari proses Up milling ini, yaitu : sebelum memotong gigi tersebut akan bergesekan dengan permukaan benda kerja, sehingga mengakibatkan tumpul karena gerak makan dan gerak potong berlawanan arah maka tekanan potongnya menjadi besar dan perlu dipegang kuat penghasilan geram lebih banyak pahat jadi lebih cepat hasil pemotongan
rusak kurang halus
14
Gambar 2.13 Pahat down milling Pahat Down milling Arah gerak potong yang dilakukan pahat searah dengan gerak makan yang dilakukan benda kerja.Tiap pahat frais memotong dengan arah kedalam mulai dari permukaan benda kerja hinga permukaan yang diinginkan.Gerak potong cenderung untuk menarik benda kerja ke dalam pahat frais.Karena hal tersebut, maka hanya mesin yang mempunyai alat pengatur keregangan yang dapat memakai metoda pemotongan ini. Keuntungan proses Down milling ini adalah : pembesaran tekanan potong semakin kecil menghasilkan potongan yang bersih dari bekas potongan dapat digunakan benda kerja yang tipis daya yang dibutuhkan lebih sedikit umur pahat lebih panjang penghasilan geram lebih sedikit Kerugian proses Down milling ini adalah: Tepi pahat potong tidak hanya melakukan tekanan ke bawah benda kerja, tetaapi juga cenderung untuk menarik benda kerja dengan suatu gaya akibat gerak mendaakinya pahat Proses pemakanan lebih lama 2.9 Metode Perhitungan 1.
37 x
2.
38 x
rumus jumlah piringan pembagi
3.
41 x
keterangan: setiap angka adalah jumlah profil gigi
4.
39 x
15
5.
40 x
6.
42 x
7.
43 x
Keterangan : = diameter luar
= diameter dalam
= keadalaman profil gigi m
= modul pisau frais (3)
b
= tebal plat
Z
= jumlah profil gigi dalam satu lingkaran
Rumus perhitungan gigi: =
+ 2m
= 1,25 x m =
16
BAB III JURNAL PRAKTIKUM
3.1 Maksud dan Tujuan Mampu mengenal mesin Frais dan mempelajari cara kerjanya Mampu memahami cara-cara membuat roda gigi Agar mahasiswa dapat mengaplikasikan mesin frais dengan baik dan sesuai prosedur. Untuk menambah wawasan dan ilmu pengetahuan mahasiswa dibidang mesin frais.
3.2 Alat dan Bahan
Cak Frais Mesin Frais Jangka Sorong Kunci 17 Alumunium / Benda kerja
3.3 Langkah Pengerjaan 1. Siapkan alat dan bahan 2. Menentukan m (ukuran mata pisau yang digunakan) 3. Mencari jumlah gigi yang dapat dibuat dengan menggunakan rumus D= (2+z)m 4. Subtitusikan nilai z yang diperoleh kedalam rumus n= N/z untuk menentukan putaran yang harus dilakukan 5. Meletakan alumunium / benda kerja yang akan di frais pada meja kerja 6. Mencari titik permukaan atau titik 0, dan kemudian melakukan pemakanan untuk masing-masing sisi 7. Mengatur posisi benda kerja, agar tepat pada mata pisau frais 8. Menyalakan mesin frais 9. Memulai memotong atau membentuk benda kerja, dengan cara mendekatkan benda kerja pada pisau frais 10. Tentukan kembali titik 0, dan memulai kembali pemotongan 11. Lakukan terus menerus, sampai benda kerja telah berpotong sesuai dengan yang diinginkan
17 12.
Matikan mesin frais, dan rapikan kembali barang-barang.
3.4 Perhitungan Rumus Perhitungan Gigi Keterangan : D = Diameter benda kerja m = Modul pisau frais (3) z = Jumlah profil dalam satu lingkaran n
=
Keterangan : n = Jumlah Putaran N = Putaran tuas kepala pembagi Diketahui : D Ditanya : a. z ? b. n ?
= 97 mm
Jawab : a. D
=
…………………………………………………………………(3.1)
94
=
94/3
=
z z
= 31.3 -2 = 29.3
z
b. n
=
…………………………………………………………………………...(3.2)
n
=
n
= 1.4
n n + (N-z)……………………………………………………………………………...(3.3) 1 + (42-30) 1 + 12
3.5 Skema Gambar Benda Kerja
3.6 Kesimpulan
Dalam pengoperasian mesin frais kita dapat membuat beberapa benda yang sesuai dengan kebutuhan, dikarenakan pada meja mesin frais dapat diatur sesuai dengan keinginan atau kebutuhan dalam membuat sebuah benda, disamping hal tersebut pisau dari mesin frais beragam, yaitu :
Pisau Mantel Pisau Roda Gigi Pisau Muka Pisau Alur T Pisau Sudut Tunggal
Pisau Gergaji Pisau Jari
BAB IV PERTANYAAN DAN JAWABAN 4.1 Pertanyaan 1. Buat skema dari mesin frais yang sederhana dan tulis nama bagiannya serta ceritakan cara kerjanya! 2. Tuliskan macam-macam pengerjaan yang dapat dilakukan pada mesin frais! 3. Ada berapa jenis alat potong untuk mesin frais dan ceritakan cara kerjanya dan kegunaannya? 4. Gambarkanlah gaya-gaya pada pemotongan searah dan berlawanan arah. 5. Gambarkanlah mekanisme gerak mesin frais! 6. Gambarkan dan sebutkan bagian-bagian dari kepala pembagi dan jelaskan cara kerjanya! 7. Faktor-faktor apa sajakah
yang mempengaruhi agar didapat hasil frais yang
relatif baik? 8. Bagaimana cara menentukan kecepatan potong dari pisau frais dengan perhitungan?
4.2 Jawaban pertanyaan 1. Skema Alat Mesin Frais
Gambar 4.1 Mesin Frais Keterangan :
Lengan, digunakan untuk kedudukan penyokong arbor. Penyokong arbor, digunakan sebagai tempat pahat frais (cuter). Tuas, digunakan untuk menggerakkan meja secara otomatis. Nok pembatas, digunakan untuk membatasi jarak gerakan otomatis meja. Meja mesin, digunakan tempat untuk memasang benda kerja dan perlengkapan mesin.
Engkol, digunakan untuk menggerakkan meja dalam arah memanjang. Tuas, digunakan untuk mengunci meja. Baut penyetel, digunakan untuk menghilangkan getaran meja. Engkol, digunakan untuk menggerakkan lutut dalam arah melintang. Engkol, digunakan untuk menggerakkan lutut dalam arah tegak. Tuas, digunakan untukmengunci meja. Tabung pendukung dengan batang ulir, digunakan untuk mengatur tingginya
meja. Lutut, digunakan untuk kedudukan alas meja. Tuas, digunakan untuk mengunci sadel. Alas meja, digunakan sebagai tempat kedudukan untuk meja. Tuas, digunakan untuk merubah kecepatan motor. Engkol meja. Tuas, digunakan untuk menentukan besarnya putaran spindel dan pisau frais. Tuas, digunakan untuk mengatur angka-angka kecepatan spindel dan pisau frais. Tiang, digunakan untuk mengantar turun naiknya meja. Spindel, digunakan untuk memutarkan arbor dan pisau frais. Tuas, digunakan untuk menjalankan spindel.
1. Spindle utama Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis : a. Vertical spindle b. Horizontal spindle c. Universal spindle 2. Meja / table Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. Di bagi menjadi 3 jenis : a. Fixed table b. Swivel table c. Compound table 3. Motor drive Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin (cooling). Pada mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor : a. Motor spindle utama b. Motor gerakan pemakanan ( feeding ) c. Motor pendingin ( cooling ) 4. Tranmisi Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang
digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam yaitu : a. Transmisi spindle utama b. Transmisi feeding Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu : a. Transmisi gear box b. Transmisi v – blet 5. Knee Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ). 6. Column / tiang Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang lain. 7. Base / dasar Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang. Tempat cairan pendingin. 8. Control Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem kontrol yaitu : a. Mekanik
b. Electrik
2. Macam-macam pekerjaan yang mampu dilakukan mesin frais: 1.) Bidang rata datar. 2.) Bidang rata miring menyudut. 3.) Bidang siku. 4.) Bidang sejajar. 5.) Alur lurus atau melingkar. 6.) Segi beraturan atau tidak beraturan. 7.) Pengeboran lubang atau memperbesar lubang. 8.) Roda gigi lurus, helik, paying, cacing.
9.) Nok/eksentrik, dll.
3.
a. Pisau mantel
Gambar 4.2 Pisau Mantel Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar. b. Pisau alur
Gambar 4.3 Pisau Alur Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan dengan kebutuhan.
c. Pisau frais bergigi
Gambar 4.4 Pisau Frais Bergigi Pisau jenis ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang diinginkan. Pada pisau bergigi ini benda yang tersayat akan lebih cepat, dikarenakan bentuk pisaunya yang bergigi. c. Pisau Frais radius cekung dan cembung
Gambar 4.5 Pisau frais cembung
Gambar 4.6 Pisau frais cekung Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerjanya yang bentuknya memiliki radius dalam (cembung atau cekung). Pisau frais radius cekung proses kerjanya sama dengan pisau radius cembung hanya saja yang membedakan adalah bentuk pisau yang berbeda. e. Pisau frais alur T
Gambar 4.7 Pisau Alur T Pisau ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk T seperti halnya pada meja mesin frais. Benda kerja yang akan disayat diatur dengan selera operator, sehingga menghasilkan bentuk sayatan yang diinginkan. f. Pisau frais sudut
Gambar 4.8 Pisau Frais Sudut Pisau ini berguna untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut yang berbeda diantaranya 30, 45, 50, 60, 70, 80 derajat. 4. Jenis-jenis pemotongan searah (down milling) dan pemotongan berlawanan arah (up milling) .
Gambar 4.9 Up Milling 5. Mekanisme gerak mesin frais :
Gambar 4.10 Down Milling
Gambar 4.11 Kerja mesin Frais 6. Cara kerja kepala pembagi adalah sebagai berikut: Pada kepala pembagi ini teipasang roda gigi cacing (worm gear) dan poros cacing (worm shaft). Apabila poros cacing diputar 1 putaran, maka roda gigi cacing akan berputar 1/40 putaran dan ada juga 1/80 putaran. 1) Roda gigi Untuk mengatur pembagian-pembagian tersebut, dilengkapi dengan plat 2)
pembagi (diving plat). Cacing Untuk memegang benda kerja dan alat-alat bantu lainnya dilengkapi dengan
3)
chuck dan kepala lepas (tail stock). Plat pembagi Untuk membuat segi banyak beraturan atau membuat roda gigi, dapat menggunakan rumus sebagai berikut: n = N/Z
Gambar
4.12
Kepala Pembagi 7. Faktor-faktor yang mempengaruhi : - Keberhasilan pemotongan dengan mesin frais dipengaruhi oleh kemampuan -
pemotongan alat potong dan mesin. Kemampuan pemotongan tersebut
-
pemakanan. Kecepatan potong pada mesin frais dapat didefenisikan sebagai panjangnya
-
bram yang terpotong oleh satu mata potong pisau frais dalam satu menit. Kecepatan potong untuk tiap-tiap bahan tidak sama. Umumnya makin keras
-
bahan, makin kecil harga kecepatan potongnya dan juga sebaliknya. Kecepatan potong dalam pengefraisan ditentukan berdasarkan harga kecepatan
menyangkut
kecepatan
potong. 8. Menghitung kecepatan pemakanan/feeding = F (mm/menit) : F (mm/men) = f (mm/putaran) x n ( put/menit) Dimana, f adalah bergesernya pahat (mm) dalam satu putaran
potong
dan
BAB V KESIMPULAN
1. 2. 3. 4. 5.
Mesin Frais digunakan untuk menyayat benda kerja dalam berbagai arah Ukuran awal benda kerja diameter 69,6 mm Setelah selesai disayat, bersihkan benda kerja dan mesin dengan kuas Ukuran spasi antar sayatan 8 mm Sebaiknya antara yang mengatur roda tangan untuk mendekatakan benda kerja dengan roda tangan untuk mengatur spasi dikerjakan oleh berbeda orang agar bisa lebih
menghemat waktu. 6. Sebelum melakukan proses frais harus terlebih dahulu menentukan pembagian putaran dividing head untuk membuat berapa banyak giginya. 7. Dalam proses milling / frais benda kerja dijepit pada meja frais dan bergerak keatas kebawah sedangkan pisau frais berputar diam ditempat. 8. Mesin frais dapat membuat roda gigi dengan jaraksesuai yang dengan diinginkan 9. Kedalaman lubang yang dimakan berpengaruh dari tinggi benda kerja saat proses pemakanan 10. Jarak antar lubang ditentukan dari putaran modul pisau frais 11. Dalam mengoperasikan mesin frais diharapkan hati-hati dengan serpihan benda kerja tersebut karena sangat berbahaya bagi mata. 12. Dalam memutar modul pisau frais, putaran tidak boleh terlewat karena tidak bisa dibalikkan kembali
