Jig Drilling

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG PENULISAN

Seiring perkembangan zaman yang semakin pesat

serta industri - industri yang persainganya semakin

ketat, seorang mahasiswa dituntut untuk bisa

menciptakan pemikiran - pemikiran yang mengarah pada

pengembangan kreativitas, inovasi perekayasaan

dengan kebutuhan dan perkembangan sains teknologi.

Dalam industri – industri besar di indonesia,

pemikiran serta inovasi baru seperti itu sangat

dibutuhkan karena bertujuan untuk mempermudah kerja

manusia. Untuk itu perlu dipelajari ilmu teknik,

khususnya teknik mesin selalu dihadapkan pada

kebutuhan akan benda atau peralatan yang berfungsi

untuk mempermudah suatu proses pada elemen – elemen

dasar. Disamping dapat menghasilkan serta

mempermudah pengerjaan produk, juga diharapkan dapat

mengefisienkan waktu kerja.

Sebelum pembuatan suatu alat perlu sebuah

perancangan terlebih dahulu. Menganalisa setiap

masalah yang timbul dari berbagai kendala – kendala

di setiap pengerjaan proses produksi sehingga bisa

1

menyimpulkan dan membuat gambaran tentang alat yang

tepat untuk mempermudah pengerjaan banda tersebut.

Tooling design merupakan proses perancangan

perkakas untuk pembuatan alat bantu yang hemat dan

efisien dalam pembuatan suatu produk. Proses

tersebut meliputi desain dan perencanaan dari

peralatan serta pembuatan gambar kerja dari perkakas

yang akan dibuat.Jig and fixture merupakan “perkakas bantu” yang

berfungsi untuk memegang dan atau mengarahkan benda

kerja sehingga proses manufaktur suatu produk dapat

lebih efisien. Selain itu jig and fixture juga dapat

berfungsi agar kualitas produk dapat terjaga seperti

kualitas yang telah ditentukan. Dalam laporan ini

penulis akan menjelaskan tentang jig dan fixture

serta bagian – bagian lain yang berhubungan dengan

perencanaan jig dan fixture.

1.2 TUJUAN PENULISAN

Tujuan dari penulisan tentang tugas tooling desain

ini yaitu supaya penulis dapat mendesain serta

merencanakan suatu jig drilling. Selain itu tujuan

dari penulisan ini yaitu :

Mahasiswa mampu mengetahui cara kerja jig dan

fixture.

2

Mahasiswa mampu mengaplikasikan materi kuliah

tooling design dan menggambar CAD/CAM/CATIA.

Mahasiswa mampu menganalisa segala

permasalahan yang timbul pada proses

perencanaan jig dan fixture serta dapat

mencari solusi yang tepat untuk memecahkan

masalah tersebut.

1.3 PEMBATASAN MASALAH

Didalam perencanaan tugas tooling ini penulis

membatasi masalah hanya akan membahas tentang

perencanaan serta desain dari sebuah jig dan fixture

menurut klasifikasi pemakaiannya yaitu digunakan

untuk frais dan jig drilling yang digunakan untuk

proses bor. Penulis akan menjelaskan jig drilling

yaitu alat bantu proses pengeboran.

1.4 SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam perencanaan tugas tooling desain ini

terdiri dari beberapa bab, antara lain :

BAB I Pendahuluan

Berisi tentang latar belakang, tujuan

penulisan, pembatasan masalah serta

sistematika penulisan.

BAB II Dasar Teori

3

Menjelaskan serta menguraikan tentang hal –

hal yang berhubungan dengan jig dan

fixture.

BAB III Analisa Perhitungan

Menguraikan tentang perhitungan gaya yang

timbul akibat dari tegangan benda kerja

terhadap jig yang menjepit benda kerja

tersebut.

BAB IV Penutup

Berisi tentang kesimpulan dan saran.

Daftar Pustaka

Lampiran

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 JIG DAN FIXTURE

Hampir setiap proses produksi didukung oleh

pemakaian mesin perkakas. Penggunaan mesin ini

tergantung kepada spesifikasi produk yang akan

dibuat. Semakin komplek bentuk produk tersebut, maka

akan semakin rumit pula perkakas yang digunakan.

Mesin perkakas akan lebih berfungsi bila dilengkapi

pula dengan perkakas bantu. Jenis perkakas bantu

tersebut antara lain jig dan fixture. Penggunaan jig

dan fixture ini disesuaikan dengan fungsi dan

karakteristiknya. Dimana Jig adalah suatu alat

penuntun dari pahat dan sebagai pemegang benda kerja

yang tidak terikat secara tetap pada mesin tempat

alat itu dipakai. Sedangkan fixture adalah perkakas

5

pemegang benda kerja yang terikat secara tetap pada

mesin dimana alat tersebut berada.

Jig and fixture merupakan perkakas bantu yang

berfungsi untuk memegang dan atau mengarahkan benda

kerja sehingga proses manufaktur suatu produk dapat

lebih efisien. Selain itu jig and fixture juga dapat

berfungsi agar kualitas produk dapat terjaga seperti

kualitas yang telah ditentukan. Dan juga, Jig dan

fixture berfungsi membantu atau menolong pelaksanaan

proses produksi, tetapi tidak merubah geometris dari

benda kerja. Dengan menggunakan perkakas bantu ini

diharapkan produk yang dihasilkan memiliki ketelitian

yang tinggi, kepresisian yang tepat, akurasi, dan

sesuai dengan bentuk produk yang diinginkan. Dengan

adanya jig & fixtures, tidak diperlukan lagi skill

operator dalam melakukan operasi manufaktur, dengan

kata lain pengerjaan proses manufaktur akan lebih

mudah untuk mendapatkan kualitas produk yang lebih

tinggi ataupun laju produksi yang lebih tinggi pula.

Dengan demikian, efisiensi proses manufaktur suatu

produk dapat ditingkatkan melalui perancangan jig and

fixture pada proses manufaktur sekelompok produk.

2.2 MANFAAT PENGGUNAAN JIG DAN FIXTURE

Manfaat dari penggunaan Jig dan Fixture adalah:

Aspek Teknis / Fungsi:

6

Mendapatkan ketepatan ukuran

Mendapatkan keseragaman ukuran

Aspek Ekonomi:

Mengurangi ongkos produksi dengan memperpendek

waktu proses

Menurunkan ongkos produksi dengan pemakaian

bukan operator ahli / trampil

Meningkatkan efisiensi penggunaan alat atau

mesin

Optimalisasi mesin yang kurang teliti

Mengurangi waktu inspeksi dan alat ukur

Meniadakan kesalahan pengerjaan (reject)

Aspek Sosial / Keamanan:

Mengurangi beban kerja fisik operator

Mengurangi resiko kecelakaan kerja

Sebelum jig & fixture dibuat, perlu sekali

dilakukan kajian dari sisi ekonomi, karena hasil

akhir dari penggunaan jig & fixture tidak lain

adalah keuntungan secara ekonomi.

2.3 PERTIMBANGAN UMUM PEMBUATAN JIG DAN FIXTURE

7

Sebelum memutuskan penggunaan jig dan fixture

pada suatu proses produksi, harus mempertimbangkan

beberapa tuntutan – tuntutan di bawah ini:

a) Tuntutan Fungsi

Tuntutan fungsi yang utama dalam penggunaan

jig dan fixture adalah bentukan dan

toleransi yang diharapkan dapat tercapai.

Keseragaman ukuran pada produk masal dapat

tercapai.

Waktu proses sebelum penggunaan jig dan

fixture yang panjang akibat penyetingan dan

penanganan benda kerja berkurang secara

nyata.

Pada penggunaan checking fixture, ukuran

atau bentukan yang diterima dan tidak dapat

segera dikenali.

b) Tuntutan Penanganan/Pengoperasian

Jig dan fixture harus dapat dioperasikan

dengan cepat dan mudah walaupun dengan

operator awam sekalipun.

Penggunaan aspek ergonomi diperhatikan.

8

Elemen operasi mudah dikenali dan

dimengerti cara kerjanya.

Perlu mempertimbangkan aspek pengguna.

c) Tuntutan Ekonomi

Biaya penggunaan jig dan fixture tidak

terlampaui.

Target pencapaian BEP (Break Even Point)

tercapai.

d) Tuntutan Konstruksi

Optimalisasi penggunaan elemen standar.

Rancangan hendaknya logis dan tidak

berlebihan (over design).

Penggunaan elemen yang lepas pasang

mempertimbangkan waktu penanganan.

Elemen yang lepas pasang harus diikat agar

tidak jatuh atau hilang.

Jig dan fixture yang bergerak atau berputar

harus diseimbangkan terlebih dahulu.

Penggunaan elemen yang mengunci sendiri

(self locking) pada mesin yang memiliki

getaran tinggi atau tergesernya benda kerja

9

akibat kerusakan alat potong sangat perlu

dipertimbangkan.

e) Tuntutan Keamanan

Aspek umum keselamatan di tempat kerja

diperhatikan.

Pengamanan terhadap bahaya listrik,

mekanik, dan tekanan yang berlebihan.

Pengamanan pada saat proses pemesinan atau

kegagalan pemesinan.

Pengamanan terhadap kegagalan sumber tenaga

pencekaman.

Keamanan terhadap benda kerja akibat

kesalahan peletakan, pencekaman, dan saat

proses.

2.4 PROSEDUR PERANCANGAN JIG DAN FIXTURE

Sebelum memutuskan penggunaan jig dan fixture

pada suatu proses produksi, sangat perlu di

pertimbangkan pemenuhan tuntutan – tuntutan di bawah

ini:

1) Peletakan Benda Kerja (Location)

10

Benda kerja memiliki ruang yang cukup pada

peletakannya dan tidak memungkinkan benda

terbalik atau salah pasang untuk menghindari

kesalahan pengerjaan. Titik peletakan cukup

jelas terlihat oleh operator. Dalam hal benda

kerja memiliki ukuran mentah seperti benda

tuangan (casting) dimungkinkan peletakan yang

dapat diatur (adjustable) untuk menjaga keausan

locator atau variasi ukuran benda kerja.

2) Pencekaman (Clamping)

Penyusunan atau peletakan pencekam dan

besarnya gaya pencekaman benar – benar

meniadakan gaya reaksi akibat gaya – gaya luar

akibat pemotongan benda kerja / proses. Gaya

pencekaman tidak menyebabkan benda kerja

terdeformasi atau merusak permukaannya.

Pencekaman harus logis dan mudah.

3) Penanganan (Handling)

Komponen control dan jig dan fixture

keseluruhan harus ringan dan mudah untuk dinaik-

turunkan dari mesin. Untuk itu elemen untuk

memegang dan memindahkan jig dan fixture harus

tersedia. Tidak ada sisi tajam pada jig dan

11

fixture. Benda kerja yang kecil dan sulit dalam

pemasangan / pelepasan, di berikan kemudahan.

4) Kelonggaran (Clearance)

Tersedia cukup ruang untuk pembuangan beram

hasil pemotongan jika beram tidak diinginkan

terbuang keluar melaui arah yang sama dengan

pemotongan. Penggunaan celah untuk tangan

operator / alat bantu yang dimaksudkan untuk

mengeluarkan beram yang tersumbat sangat

dimungkinkan.

5) Kekakuan / Stabilitas (Rigidity / Stability)

Meskipun jig dan fixture diharapkan

seringan mungkin, kestabilan juga sangat

diperlukan, proporsional terhadap besar benda

kerja dan gaya luar yang bekerja. Jika perlu di

gunakan pengikatan baut – mur terhadap mesin.

6) Bahan (Material)

Komponen utama yang mendapatkan gesekan dan

atau tumbukan gaya menggunakan material Tool

Steel atau mendapatkan perlakuan pengerasan.

Penggunaan material sisipan (insert) pada

komponen yang bergesekan dimaksudkan untuk

penggantian. Jika digunakan komponen yang di

12

las, perlu dilakukan perlakuan stress relief

setelah pengelasan atau sebelum pemesinan untuk

menghindari tegangan dalam maupun pelentingan

akibat las.

7) Toleransi (Tolerance)

Toleransi pengerjaan komponen jig dan

fixture yang berhubungan dengan hasil proses

adalah sepertiga dari toleransi benda kerja.

Misalnya jarak lubang yang akan diproses pada

benda kerja memiliki toleransi ± 0.3 mm, maka

toleransi pada jignya untuk setting jarak antar

pengarah (bush) adalah 0.1 mm.

2.5 JENIS – JENIS JIG

Jig bias dibagi atas 2 kelas : jig gurdi dan

jig bor. Jig bor digunakan untuk mengebor lobang

yang besar untuk digurdi. Jig gurdi digunakan untuk

menggurdi (drilling), meluaskan lobang (reaming),

mengetap, chamfer, counterbore, reverse spotface

atau reverse countersink . Jig dasar umumnya hampir

sama untuk setiap operasi pemesinan, perbedaannya

hanya dalam ukuran dan bushing yang digunakan.

13

Jig gurdi bisa dibagi atas 2 tipe umum yaitu

tipe terbuka dan tipe tertutup. Jig terbuka adalah

14

Gambar 2.1 Referensi alat bantu

Gambar 2.2 Jig

Gambar 2.3 Operasi umum jig gurdi

untuk operasi sederhana dimana benda kerja dimesin

pada hanya satu sisi. Jig tertutup atau kotak

digunakan untuk komponen yang dimesin lebih dari

satu sisi.

Jig template adalah jig yang digunakan untuk

keperluan akurasi. Jig tipe ini terpasang diatas,

pada atau didalam benda kerja dan tidak diklem

(gambar 2.4). Template bentuknya paling sederhana

dan tidak mahal. Jig jenis ini bisa mempunyai

bushing atau tidak.

Jig plate sejenis dengan template,

perbedaannya hanya jig jenis ini mempunyai klem

untuk memegang benda kerja. (gambar 2.5).

15

Gambar 2.4 Jig

Jig plate kadang-kadang dilengkapi dengan kaki

untuk menaikkan benda kerja dari meja terutama untuk

benda kerja yang besar. Jig jenis ini disebut jig

table/meja (gambar 2.6).

Jig sandwich adalah bentuk jig plate dengan

pelat bawah. Jig jenis ini ideal untuk komponen yang

16

Gambar 2.5 JigPlate

Gambar 2.6 Jigmeja

tipis atau lunak yang mungkin bengkok atau terlipat

pada jig jenis lain (gambar 2.7).

Jig angle plate (pelat sudut) digunakan

untuk memegang komponen yang dimesin pada sudut

tegak lurus terhadap mounting locatornya (dudukan

locator) yaitu dudukan untuk alat penepatan posisi

benda kerja. Gambar 2.8 adalah jig jenis ini.

Modifikasi jig jenisini dimana sudut pegangnya bisa

selain 90 derjat disebut jig pelat sudut modifikasi

dan diperlihatkan oleh gambar 2.9.

17

Gambar 2.7 Jigsandwich

Jig kotak atau jig tumble, biasanya

mengelilingi komponen (gambar 2.10). Jig jenis ini

memungkinkan komponen dimesin pada setiap permukaan

tanpa memposisikan ulang benda kerja pada jig.

Jig Channel adalah bentuk paling sederhana dari

jig kotak (gambar 2.11). Komponen dipegang

diantara dua sisi dan dimesin dari sisi ketiga.

18

Gambar 2.8 Jigpelat sudut

Gambar 2.9 JigPelat sudut

Jig daun (leaf) adalah jig kotak dengan

engsel daun untuk kemudahan pemuatan dan pelepasan

(gambar 2. 12). Jig daun biasanya lebih kecil dari

jig kotak.

19

Gambar 2.10 Jig kotakatau tumble

Gambar 2.11 Jigkanal

Jig indexing digunakan untuk meluaskan

lobang atau daerah yang dimesin lainnya disekeliling

komponen (gambar 2.13). Untuk melakukan ini, jig

menggunakan komponen sendiri atau pelat referensi

dan sebuah plunger. Jig indexing yang besar disebut

juga jig rotary.

20

Gambar 2.12 Jigdaun

Gambar 2.13 JigIndeks

Jig Trunnion adalah jenis jig rotary untuk

komponen yang besar atau bentuknya aneh (gambar 2.

14). Komponen pertama-tama diletakkan didalam kotak

pembawa dan kemudian dipasang pada trunnion.

Jig pompa adalah jig komersial yang mesti

disesuaikan oleh pengguna (gambar 2.15). Pelat yang

diaktifkan oleh tuas membuat alat ini bisa memasang

dan membongkar benda kerja dengan cepat.

21

Gambar 2.14 Jigtrunnion

Jig multistation (stasion banyak) mempunyai

bentuk seperti gambar 2.16. Ciri utama jig ini adalah

cara menempatkan benda kerja. Ketika satu bagian

menggurdi, bagian lain meluaskan lubang (reaming) dan

bagian ketiga melakukan pekerjaan counterbore.

Satsion akhir digunakan untuk melepaskan komponen

yang sudah selesai dan mengambil komponen yang baru.

22

Gambar 2.15 JigPompa

Gambar 2.16 Jig MultiStasion

2.6 JENIS – JENIS FIXTURE

Jenis fixture dibedakan terutama oleh

bagaimana alat bantu ini dibuat. Perbedaan utama

dengan jig adalah beratnya. Fixture dibuat lebih

kuat dan berat dari jig dikarenakan gaya perkakas

yang lebih tinggi.

Fixture pelat adalah bentuk paling sederhana

dari fixture (gambar 2.17). Fixture dasar dibuat

dari pelat datar yang mempunyai variasi klem dan

locator untuk memegang dan memposisikan benda kerja.

Konstruksi fixture ini sederhana sehingga bisa

digunakan pada hampir semua proses pemesinan.

23

Fixture pelat sudut adalah variasi dari

fixture pelat (gambar 2.18). Dengan fixture jenis

ini, komponen biasanya dimesin pada sudut tegak

lurus terhadap locatornya. Jika sudutnya selain 90

derjat, fixture pelat sudut yang dimodifikasi bisa

digunakan (gambar 2.19).

24

Gambar 2.17 FixturePlate

Fixture vise-jaw, digunakan untuk pemesinan

komponen kecil (gambar 2.20). Dengan alat ini, vise

25

Gambar 2.18 FixturePelat sudut

Gambar 2.19 Fixture pelat sudutmodifikasi

Gambar 2.20 Fixturevise-jaw

jaw standar digantikan dengan jaw yang dibentuk

sesuai dengan bentuk komponen.

Fixture indexing mempunyai bentuk yang hamper

sama dengan jig indexing (gambar 2.21). Fixture

jenis ini digunakan untuk pemesinan komponen yang

mempunyai detail pemesinan untuk rongga yang detil.

26

Gambar 2.21 Fixtureindeks

Gambar 2.22 Komponen mesin dengan menggunakanfixture indeks.

Gambar 2.22 adalah contoh komponen yang menggunakan

fixture jenis ini.

Fixture multistation, adalah jenis fixture

untuk kecepatan tinggi, volume produksi tinggi

dimana siklus pemesinan kontinyu. Fixture duplex

adalah jenis paling sederhana dari jenis ini dimana

hanya ada dua stasiun (gambar 2.23). Mesin tersebut

bisa memasang dan melepaskan benda kerja ketika

pekerjaan pemesinan berjalan. Misal, ketika

pekerjaan pemesinan selesai pada stasiun 1, perkakas

berputar dan siklus diulang pada stasiun 2. Pada

saat yang sama benda kerja dilepaskan pada stasiun 1

dan benda kerja yang baru dipasang.

27

Gambar 2.23 Fixtureduplek.

Fixture profil, digunakan mengarahkan

perkakas untuk pemesinan kontur dimana mesin secara

normal tidak bias melakukan. Kontur bisa internal

atau eksternal. Gambar 2.24 memperlihatkan bagaimana

nok/cam secara akurat memotong dengan tetap menjaga

kontak antara fixture dan bantalan pada pisau potong

frais.

2.7 Bushing

Bushing adalah alat bantu yang digunakan dalam

pengerjaan logam pada jig, yaitu untuk memandu alat

pemotong, bor, atau alat-alat lain yang biasa

digunakan dalam bushing bor termasuk counterbores,

countersinks dan reamers. Bushing dirancang untuk

membimbing, posisi, dan mendukung pahat supaya

presisi dalam proses machiningnya.

28

Gambar 2.24 Fixtureprofil

Bushing bor umum dapat diklasifikasikan menjadi :

Press fit bushing

Bushing Tekan cocok tersedia dalam dua tipe

dengan liners atau tanpa ( memakai bushing).

Bushing Liner, kadang - kadang disebut menguasai

ring , dipasang secara permanen ke jig dan

menerima liners yang dapat dengan mudah

diganti. Press fit bushing digunakan dalam

aplikasi jangka pendek atau dalam aplikasi di

mana toleransi pada lokasi lubang begitu ketat

sehingga tidak dapat memfasilitasi penggunaan

bushing kapal.

Jenis pengeboran bushing: A. Headless mengenakan

press-fit bushing B. Kepala mengenakan press-fit

bushing C. kapal Headless bushing dengan bushing

29

Gambar 2.25 Bushing

terbarukan D. Kepala kapal bushing dengan busing

terbarukan.

Renewable Wearing Bushing ( Bushing yang dapat

dibaharui )

Bushing terbarukan dipasang di ring

kapal. Jenis bushing digunakan dalam produksi

besar berjalan di mana bushing akan aus dari waktu

ke waktu atau ketika beberapa bushing terbarukan

yang digunakan dalam satu kapal untuk menyediakan

berbagai ukuran lubang. Ada dua jenis bushing

terbarukan: tetap dan tergelincir .

Bushing terbarukan tetap digunakan dalam

aplikasi di mana kapal ini dimaksudkan untuk

digunakan sampai habis dipakai. Bushing Selipkan

terbarukan dirancang untukdipertukarkan dengan

kapal berukuran diberikan sehingga dua berukuran

tergelincir bushing terbarukan yang berbeda dapat

digunakan dalam satu bushing kapal. Ini

memfasilitasi kemampuan untuk melakukan

berbagai mesin operasi yang membutuhkan berbeda

dalam diameter bushing, seperti pengeboran dan

reaming. 

30

Gambar 2.26 Renewable Wearing Bushing

2.8 Clamping

Clamping merupakan bagian dari jig atau

fixture yang berfungsi untuk mencekam benda kerja

sehingga posisi benda kerja tidak berubah selama

proses pemesinan berlangsung. Dalam proses

pencekaman, clamping harus memenuhi kriteria –

kriteria sehingga bisa mencekam benda kerja dengan

benar .

Kondisi yang harus dipenuhi dalam

workholding/pencekaman :

31

Cukup kuat untuk memegang benda kerja dan

menahan pergeseran benda kerja.

Tidak merusak/mendeformasi benda kerja dengan

cepat.

Menjamin loading dan unloading benda kerja

dengan cepat.

Aturan Dasar Clamping

Untuk mendesain pencekaman yang baik, desainer

harus memahami dasar-dasar pencekaman dan

peralatan yang umum digunakan.

Posisi Klem :

Selalu bersentuhan dengan benda kerja pada

posisi yang rigid.

Untuk menghindari defleksi benda kerja harus

ditahanmenggunakan alat bantu.

Klem harus diletakkan sedemikian sehingga

tidak mengganggu pergerakan pahat.

Klem diletakkan sedemikian sehingga dapat

bekerja dengan mudah dan aman.

32

Gambar 2.27 Posisi

Gaya Pemotongan

Manfaatkan gaya pemotongan untuk membantupencekaman

Resultan gaya pemotongan diarahkan ke lokatorsehingga mengurangi gaya pencekaman yangdibutuhkan.

Gaya Pencekaman

Gaya pencekaman adalah gaya yang dibutuhkan

untuk menjaga posisi benda kerja selama

proses pemesinan.

Besarnya gaya pencekaman tergantung dari

besarnya gaya pemotongan dan cara peletakan

benda kerja relatif terhadap pahat.

Gaya pencekaman hanya cukup untuk menahan

benda kerja ke lokator.

33

Gambar 2.28 GayaPemotongan

JENIS KLEM

Strap Clamp

Mekanisme kerja seperti tuas/pengungkit.

Gaya yang diterima benda kerja dan gaya yang

dibutuhkan sebanding dengan posisi tuas,

karena itu pemilihan posisi tuas menjadi

faktor yang sangat penting.

Dapat digerakkan manual maupun secara

mekanis.

Screw clamp

Menggunakan bentuk ulir.

34

Gambar 2.29 Gaya

Gambar 2.30 Strap

Keuntungan: pemakaian tak terbatas, biaya

rendah, desain sederhana.

Kerugian: kecepatan operasi yang rendah.

Power clamping

Gaya manual diganti dengan mekanis.

Tenaga: hydraulic, pneumatic atau air-to-

hydraulic booster.

Keunggulan: tekanan dapat dikendalikan &

kecepatan clamping.

35

Gambar 2.31 Screw

Gambar 2.32 Power Clamping

Toogle Clamp

Gaya manual.

Tenaga hydraulic.

Tekanan dapat dikendalikan.

2.9 Threaded Fastener (Sambungan baut)

Fastener adalah alat yang digunakan untuk

memegang, mengencangkan atau menyambung dua elemen

atau lebih. Threaded fastener atau sambungan baut

menggunakan alat yang ber-ulir untuk menyambungkan

dua elemen atau lebih. Kelebihan jenis sambungan ini

adalah kemungkinan untuk melepas dan memasang

kembali. Sehingga sambungan jenis ini sangat cocok

untuk peralatan yang sering dilepas dan dipasang

untuk keperluan perawatan atau penggantian komponen

yang aus. Gambar 34 menunjukkan tiga buah tipe

36

Gambar 2.33 Toogle

sambungan baut yang umum digunakan yaitu sambungan

baut-mur, sambungan cap-screw, dan sambungan stud.

Klasifikasi threaded fastener umumnya dilakukan

berdasarkan konstruksi dan kegunaan, tipe ulir, dan

jenis kepala baut.

Gambar 2.34  Konstruksi sambungan baut (a) baut-mur, (b) sambungan cap screw, (c) sambungan stud.

Variasi mur (nut) juga sangat banyak

variasinya untuk memenuhi berbagai fungsi khusus.

Gambar 2.35 menunjukkan beberapa tipe mur standar.

37

Washer adalah ring datar yang biasanya digunakan

pada sambungan baut mur. Fungsinya adalah untuk

memperluas bidang kontak antara mur dengan elemen

yang disambung. Teknologi pembuatan atau

manufacturing baut-mur saat ini umumnya dilakukan

dengan proses machining, rolling, dan head forming.

Gambar 2.35  Tipe-tipe mur standard

Standar dan Kekuatan Baut

Standar geometri baut tipe kepala segi enam

ditunjukkan pada gambar 2.36. Bagian yang akan

mengalami konsentrasi tegangan adalah pada fillet

kepala baut dan pada titik awal ulir.

38

Gambar 2.36  Standard baut kepala hexagonal

2.10 Rumus Perhitungan

Perencanaan Bushing

Bushing ditempatkan dalam posisi yang tepat

pada jig, sehingga pelubangan pada benda kerja

selalu sama dan presisi. Pada perencanaan jig ini

direncanakan bushing :

Bahan : FC 35

Kekuatan tarik ( Tb ) : 35 kg/mm2

Kekerasan ( Hb ) : 277 kg/mm2

Diameter dalam : 10 mm dan 30 mm

Diameter luar : 20 mm dan 40 mm

Tinggi : 18 mm

Sudut chemper : 45°

Pemasangan : Suaian pas ( Press

fit )

Perencanaan Baut

Agar banda kerja tidak goyang pada waktu

proses pengeboran maka benda kerja tersebut di

cekam oleh sebuah baut. Pada waktu proses

pengerjaan drilling berlangsung benda kerja harus

39

diberi pencekaman, supaya tidak goyang dan

bergetar terlalu besar, karena dapat merubah

hasil dari pengeboran tersebut. Dalam jig

drilling ini pencekaman dilakukan oleh baut yang

menjepit benda kerja.

Beban rencana :

W = fc x Wo

dimana : W = Beban rencana

Wo = Beban yang terjadi

Fc = Faktor koreksi

Diameter inti yang diperlukan ( d1 )

d1 ≥ √ 4×W

π×σa

Keterangan :

d1 = diameter inti ( mm )

σa = tegangan tarik yang diizinkan ( kg/mm2

)

W= beban rencana ( kg )

Jumlah ulir yang diperlukan ( z )

40

Jumlah ulir ( Z ) dapat dihitung dengan

persamaan :

Z ≥

W(π×d2×h×qa )

Keterangan :

Z = Jumlah ulir ( mm )

W= Beban rencana ( kg )

D2 = Diameter efektif ( mm )

H= Tinggi kaitan ( mm )

qa = Tekanan permukaan yang diizinkan ≈ 3

kg/mm2

Tinggi mur ( H )

H = Z x P

Jumlah ulir mur ( Z )

Z =

HP

Keterangan :

H = Tinggi mur ( mm )

Z = Jumlah ulir ( mm )

P = Jarak bagi ( mm )

Tegangan geser

Untuk ulir metris besarnya K = 0,84 dan j =

0,75

41

Tegangan geser akar ulir baut ( τb )

τb =

W(π×d1×k×P×Z )

Tegangan geser akar ulir mur ( τa )

τb =

W(π×D×j×P×Z )

42

BAB III

ANALISA PERENCANAAN

3.1 Analisa Benda Kerja

Direncanakan benda kerja akan dibuat lubang

dengan memakai mesin bor / manual milling dengan

ketentuan seerti pada gambar dibawah ini :

Keterangan benda kerja :

Bahan benda kerja : FC 25

43

Gambar 3.1 Gambar

Kekerasan ( HB ) : 25 kg/mm2

Kekuatan tarik ( Tb ): 24 kg/mm2

Diameter lubang : 10 mm dan 15 mm

Jumlah lubang : 3 buah

Tebal : 25 mm

3.2 Perencanaan Baut

Pada waktu proses pengerjaan drilling

berlangsung benda kerja harus diberi pencekaman,

supaya tidak goyang dan bergetar terlalu besar

karena dapat merubah hasil dari pengeboran tersebut.

Dalam jig drilling ini pencekaman dilakukan oleh

baut yang menjepit benda kerja.

Beban yang terjadi ( Wo )

Untuk beban disini diambil beban maksimum,

diasumsikan beban yang terjadi sebesar 300 kg.

Wo = 300 kg

Faktor koreksi ( fc )

Dalam merencanakan suatu alat produksi perlu

dipertimbangkan berbagai macam facam faktor

keamanan. Sehingga koreksi pertama dapat diambil

sebagai acuan.

Faktor koreksi ( fc ) = 0,8 – 1,2

44

Diambil angka 1,2 supaya didapat beban rencana

lebih besar dari pada beban yang terjadi,

sehingga keamanan lebih terjaga.

Beban rencana ( W )

W = Wo x fc

= 300 x 1,2

= 360 kg

Bahan baut

Bahan baut direncanakan dari besi cor jenis FC 25

dengan spesifikasi sebagi berikut :

Kekuatan tarik σb = 25 kg/mm2

Tegangan tarik yang diizinkan σa = 4,8 kg/mm2

Faktor keamanan ( Sf ) = 8

Diameter inti yang diperlukan ( d1 )

d1≥√ 4×Wπ×σa

d1≥√4×360π×4,8

d1 ≥ 9,77 mm ≈ jadi baut yang dipakai yaitu

M 12

45

Dipilih ulir kasar metris M 12

D1 = 10,106 mm

D2 = 10,863 mm

D = 12 mm

H = 0,947 mm

P = 1,75 mm

Keterangan :

D1 = Diameter inti ( mm )

D2 = Diameter efektif ( mm )

D = Diameter luar ( mm )

H = Tinggi kaitan ( mm )

P = Jarak bagi ( mm )

46

Bahan mur

Bahan mur dari besi cor jenis FC 25 dengan

spesifikasi sebagi berikut :

Kekuatan tarik σb = 25 kg/mm2

Tegangan geser yang diizinkan τa = 3 kg/mm2

Tekanan permukaan yang diizinkan qa = 3 kg/mm2

Jumlah ulir yang diperlukan ( z )

Jumlah ulir ( Z ) dapat dihitung dengan persamaan

:

Z ≥

W(π×d2×h×qa )

Z ≥

360(π×10,863×0,947×3 )

Z ≥

36096,955

Z ≥ 3,71 ≈ 4

Tinggi mur ( H )

H = Z x P

= 4 x 1,75

= 7 mm

Jumlah ulir mur ( Z )

47

Z = HP

Z = 7

1,75

= 4 ( sama )

Tegangan geser

Untuk ulir metris besarnya K = 0,84 dan j = 0,75

Tegangan geser akar ulir baut ( τb )

τb =

W(π×d1×k×P×Z )

=

360(3,14×10,106×0,84×1,75×4 )

=

360186,683

= 1,93 kg/mm2

Tegangan geser akar ulir mur ( τa )

48

τb =

W(π×D×j×P×Z )

=

360(3,14×12×0,75×1,75×4)

=

360197,82

= 1,82 kg/mm2

3.3 Momen Inersia V- Block

49

h

b

Gambar 3.2 Gambar V -

Momen inersia persegi

dimana : b = 40 mm = 4 cm

h = 60 mm = 6 cm

maka :

I = 12 x h x b3

= 12 x 6 x 43

= 32 cm4

Momen inersia segitiga

dimana : b = 25 mm = 2,5 cm

h = 30 mm = 3,0 cm

maka :

I = 12 x h x b3

= 12 x 3 x 2,53

= 3,91 cm4

Jadi momen inersia V- Block :

= momen inersia persegi – momen inersia segitiga

= 32 cm4 – 3,91 cm4

= 28,09 cm4

50

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan uraian teori dan hasil perencanaan

pembuatan jig drilling ini, ada beberapa kesimpulan

yang diperoleh yaitu :

1. Penggunaan jig

drilling dalam proses produksi akan menghemat

waktu serta mempercepat proses produksi lainnya.

2. Penggunaan jig

drilling sangat efisien untuk pengerjaan benda

kerja yang lebih dari satu lubang.

3. Satu buah jig

drilling digunakan untuk pengerjaan satu macam

benda kerja saja.

4.2 Saran

51

Dari perencanaan pembuatan jig drilling yang

mencakup tentang semua komponen tersebut, penulis

akan memberikan beberapa saran yaitu :

1. Dalam perhitungan

ukuran, ketepatan posisi dari tiap-tiap komponen

harus diperhatikan dengan cermat dan teliti.

2. Dalam perancangan

harus mempertimbangkan efisiansi dari pemasangan

serta pelepasan benda kerja pada jig tersebut.

3. Harus diperhatikan

tentang umur sampai berapa lama jig drilling yang

dibuat tetap bisa digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

Sularso Kiyokatsu Suga, 1991, Dasar Perencanaan dan

Pemilihan Elemen Mesin, Cetakan ke-7, PT. Pradnya

Paramita.

52

Bambang Waluyo Febriantoko, 2012, Bahan Kuliah Tooling

Desain, Surakarta.

53

54