Makalah Proses Produksi (Mesin Milling)

5/22/2018 Makalah Proses Produksi (Mesin Milling)

1/32

MAKALAH

Mesin Frais (Mil l ing)

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata kuliah

Proses Produksi

Disusun Oleh :

Kharisma Alfiansyah

201302012

POLITEKNIK ENJINERING INDORAMA

PROGRAM STUDI TEKNIK MEKATRONIKA

PURWAKARTA

2014


2/32

ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbilalamin

Puji syukur penyusun panjatkan kepada allah SWT kerena rahmat dan

pertolongan Nya. Tugas pembuatan makalah tentang Mesin frais ini telah selesai,

penyusun juga mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu

dalam penyusunan makalah ini.

Makalah ini berisi mulai dari definisi Mesin Frais, klasifikasi beserta contoh dan

bagaimana cara mengoperasikannya. Penyusun berharap semoga makalah ini dapat

bermanfaat bagi para pembaca.

Amin

Purwakarta, Juni 2014

Penyusun


3/32

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR.............................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1.Latar Belakang ....................................................................................... 11.2.Tujuan ..................................................................................................... 2

BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................... 3

2.1 Dasar Teori Mesin Frais (milling machine) ............................................ 3

2.2 Jenis-Jenis Mesin Frais ........................................................................... 4

2.3 Bagian-Bagian Dari MesinFrais ............................................................ 7

2.4 Bagian- bagian utama mesin frais dan fungsinya .................................... 9

2.5 Fungsi Mesin Frais ................................................................................ 12

2.6 Perlengkapan Mesin Frais ...................................................................... 13

2.7 MacamMacam Pahat Frais ................................................................. 16

2.8 Cara Kerja Mesin Frais (Milling Machine) ............................................ 17

2.9 JenisJenis Pengerjaan Mesin Frais ...................................................... 18

2.10 Teknik pengefraisan ............................................................................. 18


4/32

iv

2.11 Perencanaan Perhitungan pada mesin frais .......................................... 19

BAB III PENUTUP ........................................................................................... 26

3.1. Kesimpulan .................................................................................... 26

3.2. Saran ............................................................................................... 27

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 28


5/32

v

DAFTAR GAMBAR

- Gambar 2.7 Knee/lutut ............................................................................................- Gambar 2.8Alas Mesin ..........................................................................................- Gambar 2.9Arbor ...............................................................................................- Gambar 2.10Stub arbor .....................................................................................- Gambar 2.11Collet chuck ..................................................................................- Gambar 2.12 Ragum/Catok ................................................................................- Gambar 2.13Meja putar (Rotary Table) ............................................................- Gambar 2.14Kepala pembagi. ...........................................................................- Gambar 2.15Macam-macam klem ....................................................................- Gambar 2.16Pelat/piring pembagi dengan alur V .............................................- Gambar 2.17Kepala pembagi universal ............................................................- Gambar 2.18Pelat/piring pembagi .....................................................................


6/32

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Mesin Milling ditemukan oleh Eli Whitney sekitar tahun 1818. Mesin Milling ini

melakukan operasi produksi suku cadang duplikat yang pertama dengan pengendali

secara mekanik arah dan gerakan potong dari perkakas mata potong jamak yang

berputar. Mesin Milling melemparkan logam ketika benda kerja dihantarkan terhadap

suatu pemotong yang berputar. Pemotong Milling memiliki satu deretan mata potong

pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong tersendiri pada daur

putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikannya, antaranya terdapat

pemotong mesin Milling tersebut.

Mesin Milling adalah mesin 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

dapat digunakan dengan menggunakan berbagai pemotong. Pahat gurdi, peluas 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 cepat.

Operasi pada umumnya dilakukan oleh ketam, gurdi, mesin pemotong roda gigi,

dan mesin peluas lubang dapat dilakukan pada mesin milling. Mesin ini membuat

penyelesaian dan lubang yang lebih baik sampai pada batas ketelitian dengan jauh lebih

baik daripada mesin sekrap. Pemotong berat dapat diambil tanpa banyak merugikan

pada penyelesaian atau ketepatannya.


7/32

2

1.2 Tujuan

- Mengetahui apa itu mesin milling- Mengetahui prinsip kerja mesin Milling.- Mengetahui bagian-bagian dari mesin milling beserta fungsinya masing-masing.- Mengetahui jenis dan macam-macam mesin Milling.- Mengetahui jenis alat bantu yang digunakan.- Dapat merencanakan perhitungan pada mesin milling


8/32

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dasar Teori Mesin Frais (milling machine)

Mesin frais merupakan salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan

suatu benda kerja dalam permukaan sisi datar, tegak, miring, bahkan alur roda gigi.

Mesin perkakas ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan

menggunakan pisau milling (cutter) pemasukan media dikembangkan, computer

processing power dan kapasitas memori terus meningkat, dan mesin-mesin NC dan CNC

berangsur-angsur dirubah dari level perusahaan yang besar ke level perusahaan yang

medium (menengah).

Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam, mulai dari

pengerjaan panas, pengerjaan dingin, hingga pengerjaan secara mekanis. Pengerjaan

mesin mekanis loagam 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 disebabakan karena selain

mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian

yang istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai

dengan dimensi yang dikehendaki.

Mesin frais adalah salah satu jenis mesin perkakas yang mampu melakukan bebagaimacam

tugas dibandingkan dengan mesin perkakas lainya. Permukaan yang datarmaupun yang belekuk,dapat diproses dengan mesin ini dengan ketelitian yang tinggi,termasuk pemotongan

sudut, celah, roda gigi, dan ceruk juga dapat diproses dengan baik menggunakan mesin

ini. Bila alat pemotong dan bornya dilepas maka dapatdigunakan untuk pahat gurdi, alat

pembesar lubang,dan bor. Karena mesin inidilengkapi mesin penyetel micrometer untuk


9/32

4

mengatur gerakan dari mejanya, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi

jarak secara tepat.

Mengefrais adalah mengerjakan logam dengan mesin yang menggunakan

pemotong yang berputar yang mempnyai sejumlah mata poting.Ada dua jenis pahat frais

yang paling banyak digunakan yaitu : horizontal, pahat frais dipasang pada sumbu utama

horizontal.Yang kedua vertikal pahat frais dipasang pada ujung spindel vertikal.Frais

atau milling horizontal merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang

pengerjaannya atau kenyataannya dilakukan dengan menggunakan pahat yang berputar

oleh poros spindel mesin.Pahat frais (milling cutter)termasuk jenis pahat bersisi potong

banyak(multiple point tool).

2.2 Jenis-Jenis Mesin Frais

1) Mesin frais tegak (vertikal)Mesin frais tegak adalah suatu mesin frais yang arbornya tegak (vertikal)

seperti gambar , sedang mejanya dapat bergerak ke arah

a. memanjang/longitudinalb. melintang /cross slidedan naik turun

Gambar 2.1Mesin frais tegak


10/32

5

Bagian-bagian mesin frais tegak:

a. Spindel e. Engkol ke arah memanjang

b. Kepala f. Engkol ke arah naik dan turunc. Tuas otomatis g. Alas mesin

d. Kolom h. Handel ke arah melintang

2) Mesin frais mendatar (horizontal)Mesin frais horisontal, dibedakan lagi menurut fungsinya yaitu:

a. Mesin frais sederhana (Plain milling machine)b. Mesin frais universal (Universal milling machine)

Mesin frais mendatar/horisontal adalah suatu mesin frais yang arbornya

mendatar seperti gambar , sedang mejanya dapat bergerak ke arah

a. memanjang/longitudinalb. melintang /cross slidedan naik turun

Gambar 2.2Mesin frais horisontal (sederhana)


11/32

6

Bagian-bagian mesin frais horizontal diantaranya:

a. Lengan penahan arbor l. Ulir pendukung

b. Tuas otomatis meja memanjang m. Alas bodic. Meja/bed machine n. Tuas pengunci sadel

d. Handel penggerak meja

memanjang

o. Tuas kecepatan arah otomatis

meja melintang

e. Tuas pengunci meja mesin p. Dudukan meja/bede machine

f. Handel penggerak meja melintang q. Body Machine

g. Tuas pengatur feeding r. Tiang (colom)

h. Tuas pengatur feeding s. Spindel mesin

i. Engkol untuk ke arah naik/ turun t. Lengan msin

j. Engkol untuk ke arah naik turun u. Lengan penahan arbor

k. Lutut v. Tombol ON/OF

3)Mesin frais universalMesin frais universal adalah suatu mesin frais dengan kedudukan

arbornya mendatar dan gerakan mejanya dapat kearah

memanjang/longitudinal, melintang/ cross slide, naik turun dan dapat

diputar membuat sudut tertentu terhadap body mesin. (gambar 2.3)

Gambar 2.3Mesin frais universal


12/32

7

Bagian-bagian mesin frais universal:

a. Lengan k. Tuas pengunci meja

b. Penyokong arbor l. Tabung pendukungc. Tuas otomatis m. Lutut (knee)

d. Nok pembatas n. Tuas pengunci sadel

e. Meja mesin o. Alas meja

f. Engkol ke arah memanjang p. Tuas perubah kecepatan motor listrik

g. Tuas pengunci S. Tuas penunjuk kecepatan putaran

h. Baut penyetel T. Tiang (colom)

i. Engkol ke arah melintang U. Spindel mesin

j. Engkol untuk ke arah naik turun V. Tuas untuk menjalankan spindel

2.3 Bagian-Bagian Dari Mesin Frais

Berdasarkan pada mesin sekrap terdapat bagian-bagian yang ada pada mesin frais.

Adapun bagian-bagian dari mesin sekrap antara lain yang terdiri dari beberapa

bagiankomponen (lihat gambar) sebagai berikut:

Gambar 2.4bagian-bagian mesin frais
http://fariedpradhana.files.wordpress.com/2012/04/untitled.jpg


13/32

8

A. Lengan, untuk memindahkan arbor.

B. Penyokong arbor.

C. Tuas, untuk menggerakan meja secara otomatis.

D. Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakan otomatis.

E. Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dan perlengkapan mesin.

F. Engkol, untuk menggerakan meja dalam arah memanjang.

G. Tuas pengunci meja.

H. Baut penyetel, untuk menghilangkan getaran meja.

I. Engkol, untuk menggerakan meja dalam arah melintang.

J. Engkol, untuk menggerakan lutut dalam arah tegak.

K. Tuas untuk mengunci meja.

L. Tabung pendukung dengan bang berulir, untuk mengatur tingginya meja.

M. Lutut, tempat untuk kedudukan alas meja.

N. Tuas, untuk mengunci sadel.

O. Alas meja, tempat kedudukan untuk alas meja.

P. Tuas untuk merubah kecepata motor listrik.

Q. Engkol meja

R. Tuas untuk mengatur angka kecepatan spindle dan pisaufrais.

S. Tiang untuk mengatur turun-naiknya meja.

T. Spindle untuk memutar arbor dan pisaufrais.

U. Tuas untuk menjalankan mesin.


14/32

9

2.4 Bagian- bagian utama mesin frais dan fungsinya

Mesin frais kontruksinya berbeda-beda, tetapi pada prinsipnya mesin ini mempunyai

beberapa komponen utama, yaitu:a. Kolom mesin/badan mesin

Badan mesin ini adalah berdiri tegak dan kokoh karena ia dipakai sebagai

patokan dan merupakan dudukan dan rumah dari roda gigi. Selain dari itu juga akan

jadi dudukan dari sumbu utama, bahkan untuk jadi dudukan motor dan puli-pulinya

itulah ditempatkan.Bagian depan yang dikerjakan secara masinal, adalah bebentuk

ekor burung tegak yaitu untuk gerak turun naiknya knee yang membawa sadel dan

meja. Pada bagian sebelah atas kolom ini dipasang

sumbu utama/spindel untuk dudukan dan membawa arbor sebagai pemegang dari

pisau frais itu sendiri, sehingga dapat berputar. Pada bagian atas juga dibuat alur ekor

burung mendatar yaitu untuk dudukan lengan, dan arm ini dapat didorong maju

ataupun mundur untuk mencapai kedudukan tertentu.

b. Arm/lengan mesinSeperti dikatakan di atas bahwa lengan itu letaknya di bagian paling atas dari

badan mesin dan bawahnya mempunyai bentuk ekor burung yang pas kepada alur ekor

burung pada badan mesin, lengan ini dapat dikunci dan dilepas untuk kebutuhan

tertentu. Pada lengan ini dapat dipasang dukungan arbor (suport arbor) yang

mempunyai alur ekor burung pas kepada lengan tadi dan ia dapat dikunci pada posisi

tertentu, sehingga cocok untuk kebutuhan pekerjaan tertentu.Pada beberapa jenis mesin,

pendukung arbor ini jumlahnya ada yang satu ada yang dua buah untuk lebih kokohnya

dukungan terhadap arbor.

c. Table/meja mesinMeja ini letaknya adalah di atas sadel, bentuknya segiempat panjang dan

mempunyai alur-alur T yang berfungsi untuk penempatan baut dan mur T yang

berfungsi sebagai pengikat.Untuk jenis mesin tetentu meja ini dapat diatur 0 samapai

45 derajat, miring ke kiri atau ke kanan.


15/32

10

Pergerakan ke kiri atau ke kanan dari meja ini dengan bantuan memutar sumbu

transportir yang mempunyai kisar tertentu, yaitu ada yang 5 atau 6 mm ada juga yang

berukuran inchi. Apabila perlu meja ini dapat dikunci kepada sadel dan untukpengefraisan dengan pemakanan menurun/Climb milling, maka pada meja mesin ini

dipasang backlash eliminator untuk menahan loncatan dari meja karena pemakanan.

Gambar 2.5Meja mesin Frais

d. Sadel/dudukan mejaSadel ini bentuknya persegi artinya mempunyai ukuran lebar sama dengan ukuran

panjangnya, dan sadel ini mempunyai alur ekor burung yang pas kepada lutut ,

sehingga sadel ini dapat bergerak mundur maju searah dan sejajar dengan gerakan

lengan tadi, jadi sadel ini gerakannya tidak bisa kearah kiri atau kearah kanan, artinya

hanya dua arah saja yaitu mundur maju dan sadel ini dapat dikunci kepada lutut

apabila diperlukan.

Di bagian atas dari sadel ini dibuat alur T melingkar 360 derajat, dengan tujuan

untuk membautkan meja kepada sadel agar kokoh, dan alur bentuk melingkar ini yang

memungkinkan meja diputar beberapa derajat menurut kebutuhan tertentu. Dan

penunjukan besarnya derajat terdapat pada permukaan sadel itu sendiri.Di atas

permukaan sadel itu juga dipasang handel pembalik arah gerakan otomatis dari meja.


16/32

11

Gambar 2.6Sadel Mesin Frais

e. Knee/LututLutut ini adalah mempunyai dua alur ekor burung yang saling tegak lurus, yaitu

satu alur dipaskan kepada kolom dan satunya lagi dipaskan kepada sadel itu tadi.Lutut

ini berbentuk rongga, dan dalam rongga itulah dipasang roda-roda gigi untuk gerakan

otomatis, mundur maju, naik turun dan kiri kanan. Gerakan dari lutut ini hanya dua

arah yaitu turun dan naik saja, lutut ini juga dapat dikuncikan kepada kolom, agar

kukuh pada waktu pengefraisan.

Gambar 2.7Knee/lutut

f. Alas mesinAlas mesin ini letaknya sama dengan namanya yaitu alas, artinya bagian paling

bawah dari mesin, alas ini berfungsi untuk menumpu seluruh beban yang ada pada

sadel

Knee lutut


17/32

12

mesin, seperti berat mesin ditambah berat bahan yang dikerjakan dan berat

perlengkapan yang dipakai serta berat dari alas itu sendiri.Pada alas mesin ini dibuat

rongga sebagai bak penampung, yaitu untuk menampung cairan pendingin. Pompa airuntuk mengalirkan cairan pendingin kepada cutter dan benda kerja, juga dipasang pada

alas ini untuk membuat sirkulasi air pendingin itu tadi.

Gambar 2.8Alas Mesin

2.5 Fungsi Mesin Frais

Dengan berbagai kemungkinan gerakan meja mesin frais, dapat digunakan untuk

membentuk bidang-bidang pada benda kerja diantaranya:

a. Bidang rata datarb. Bidang rata miring menyudutc. Bidang sikud. Bidang sejajare. Alur lurus atau melingkarf.Segi banyak beraturan atau tidakSelain benda kerja tersebut diatas, ada beberapa bentuk lain dari benda-benda yang lebih

banyak dipakai, bentuk benda ini bergantung kepada bentuk pisaunya dan gerakan-gerakan

yang diberikan kepada benda tersebut dan juga peralatan yang dipergunakan untuk

mengerjakan pekerjaan tersebut, di antaranya yaitu:

a. Roda gigi lurusb. Roda gigi helikc. Roda gigi payung


18/32

13

d. Roda gigi cacinge. Nok/eksentrikf.

Ulir scolor (ulir pada bidang datar)g. Ulir cacing yang mempunyai kisar besar dan tidak mampu dikerjakan di mesin bubut.

2.6 Perlengkapan Mesin Frais

Untuk menunjang berbagai macam jenis pekerjaan pada mesin frais, mesin ini

dilengkapi beberapa perlengkapan diantaranya:

- ArborArbor digunakan sebagai dudukan alat potong/pisau (mantel, side and face,

slitting saw dll) yang dipasang pada spindel utama pada posisi mendatar

(horisontal). Gambar 2.9

Gambar 2.9Arbor

- Stub ArborStub arbor digunakan sebagai dudukan alat potong/pisau (Face mill, Shell

endmill dll), yang dipasang pada spindel utama atau tegak. Jadi posisinya dapat

dipasang dalam posisi mendatar (horisontal) atau tegak vertikal. Gambar 2.10

Gambar 2.10Stub arbor


19/32

14

- Collet ChuckCollet chuck digunakan sebagai pengikat alat potong/pisau (End mill, Slot drill

dll), yang dipasang pada spindel utama atau tegak. Jadi posisinya dapat dipasangdalam posisi mendatar (horisontal) atau tegak vertikal.Gambar 2.11

Gambar 2.11Collet chuck

- Ragum/Catok (Vice)agum digunakan untuk mengikat benda kerja pada saat pengefraisan.Pemasangan ragum diikatkan pada meja/bed mesin. Jenis ragum ini ada beberapa

jenis,diantaranya: Ragum rata (Vice plate)(Gambar 2.12), Ragum putar (Swivel Vice)(dan

Gambar 2.12 Ragum/Catok

- Meja Putar (Rotary Table)Meja putar (RotaryTable) digunakan untuk membagi jarak-jarak lubang, alur,

radius (melingkar) dan bentuk-bentuk segi banyak. (Gambar 2.13).

Gambar 2.13Meja putar (Rotary Table).


20/32

15

- Kepala Pembagi (Dividing Head)Kepala pembagi (dividing head) adalah peralatan mesin frais yang

digunakan untuk membentuk segi-segi yang beraturan pada poros benda kerja .Peralatan ini biasanya dilengkapi dengan plat pembagi yang berfungsi untuk

membantu pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan pembagian langsung.

(Gambar 2.14).

Gambar 2.14Kepala pembagi.

- Penjepit/Klem MesinKlem Mesin ini digunakan untuk memegang/menjepit benda kerja yang tidak dapat

dijepit pada ragum, yang umumnya benda panjang atau lebar.Penjepitan langsung

benda kerja itu ditaruh di meja mesin frais bila slindris ditaruh pada alur meja, bila

lebih ditempatkan sesuai dengan kemampuan langkah kerja sehubungan dengan

jangkauan pisau frais (cutter).Berbagai bentuk klem mesin dapat dilihat pada gambar

2.15 berikut ini.

Gambar 2.15Macam-macam klem


21/32

16

2.7 MacamMacam Pahat Frais

Ada bermacammacam pahat pada mesin frais. Berikut ini jenis pahat frais adalah:

- Pahat SilindrisPahat ini digunakan untuk menghasilkan permukaan horizontal dan dapat

mengerjakan permukaan yang lebar dan pekerjaan berat

- Pahat Muka dan SisiPahat ini memiliki gigi potong di kedua sisinya digunakan untuk menghasilkan

celah dan ketika digunakan dalam pemsangan untuk menghasilkan permukaanrata, kotak, hexadiagonal, dan lain-lain. Untuk ukuran yang besar, gigi dibuat

terpisah dan dimasukkan kedalam badan pahat. Keuntungan ini memungkinkan

cutter dapat dicabut dan dipasang jika mengalami kerusakan.

- Slotting CutterPahat ini hanya memiliki gigi di bagian kelilingnya dan pahat ini digunakan

untuk pemotongan celah dan alur pasak

- Metal Slitting SawPahat ini memiliki gigi hanya di bagian keliling saja, atau memiliki gigi

keduanya di bagian keliiling dan sisinya saja. Digunakan untuk memotong

kedalaman celah dan untuk pemotongan panjang dari material. Ketipisan pahat

bermacam macam, dari 1mm 5mm, dan ketipisan pada bagian tengah lebih

tipis dari bagian tepinya, hal ini untuk mencegah pahat untuk terjepit di celah.

- Frais UjungBiasanya berukuran dari diameter 4mm40 mm


22/32

17

- Shell and MillKelopak ujung frais dibuat untuk disesuaikan di bar pendek yang dipasang di

bagian poros. Kelopak frais ujung lebih mudah untuk diganti dari pada frais

ujung padat atau solid.

- Frais MukaPahat ini dibuat untuk mengerjakan pemotongan berat dan juga digunakan untuk

menghasilkan permukaan yang datar. Ini lebih akurat dari pada Sylindrical Slab

Mill atau Frais Slab Silindris. Frais muka memiliki gigi diujung muka dan

kelilingnya. panjang dari gigi dikelilingnya selalu kurang dari separuh diameterdari pisaunya.

- Tee Slot CutterPahat ini digunakan untuk frais celah awal, suatu celah atau alur harus dibuat

pada benda kerja sebelum pahat digunakan.

2.8 Cara Kerja Mesin Frais (Milling Machine)

Pengerjaan yang terjadi dimesin frais horizontal. Benda kerja dijepit di suatu ragum

mesin atau peralatan khusus atau dijepit di meeja mesin frais. Pemotongan dikerjakan

oleh pemakanan benda kerja di bawah suatu pahat yang berputar.Tenaga untuk

pemotongan berasal dari energy listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah

motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu

transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling.

Adapun langkahlangkah sebelum melakukan pengefraisan, yaitu:

A. Mempersiapkan semua peralatan yang dibutuhkan dan benda kerjaB. Mengukur benda kerja dengan menggunakan caliper dan menghaluskan sedikitC. permukaanya dengan menggunakan kikir.D. Mengatur putaran spindel yang sesuai untuk jenis benda kerja


23/32

18

E. Menempatkaan benda kerja yang akan di frais pada meja kerjaF. Mencari titik permukaan/titik nol dan kemudian melakukan pemakanan untukG.

masingmasing sisi.

H. Mengatur ketebalan pemakananI. Mencatat waktu yang diperlukan untuk satu pemakananJ. Mencatat keadaan akhir benda kerja

2.9 JenisJenis Pengerjaan Mesin Frais

- Menfrais Datar : Pengerjaan yang dilakukan untuk membuat datar permukaanbenda kerja

- Menfrais Sudut : Pengerjaan yang dilakukan untuk membentuk sudut dengankemiringan tertentu pada benda kerja

- Menfrais Alur Bentuk atau ukuran pahat frais yang digunakan untukmenfrais alur adalah tergantuk dari bentuk alur itu.

- Menfrais Alur TMenfrais alur T adalah pengerjaan dasar menfrais untuk membentuk alur T

atau langkah pertamanya yaitu benda kerja dijalankan dengan alur kemudian

alur T nya digunakan frais Alur T

- Menfrais Ekor BurungPengerjaan datar menfrais untuk membentuk alur atau celah ekor burung

2.10 Teknik pengefraisan

Teknik pengefraisan tergantung dari jenis mesin frais dan posisi alat potong. Ada 2

macam teknik pengefraisan, yaitu:

- Pengefraisan SisiSisi mata potong sejajar dengan permukaan bidang benda kerja. Teknik ini


24/32

19

menggunakan mesin frais datar.

- Pengefraisan MukaIsi mata potong tegak lurus terhadap bidang permukaan benda kerja. Pahat

frais mempunyai mata potong sisi dan muka yang keduanya dapat melakukan

pemotongan secara bersamaan. Pengefraisan ini menggunakan mesin frais tegak.

2.11 Perencanaan Perhitungan pada mesin frais

- Kecepatan potong (Cutting speed)CsPada saat proses pengefraisan berlangsung, cutter berputar memotong benda

kerja yang diam dan menghasilkan potongan atau sayatan yang menyerupai chip,serpihan-serpihan tersebut dapat juga berbentuk seperti serbuk (tergantung dari

bahan). Kemampuan mesin menghasilkan panjang sayatan tiap menit disebut

kecepatan potong (sayat), yang diberi symbol Cs(Cutting Speed).Apabila ukuran

diameter alat potong dan kecepatan putaran mesin diketahui, maka untuk mencari

kecepatan pemotong rumusnya adalah:

Cs = . d . n ( m/menit )

Keterangan:

Cs =Cutting Speed( m/menit )

d = Diameter Cutter ( mm )

n = Putaran Spindle (Rpm)

= Konstanta ( 3,14 )

Pada prinsipnya kecepatan pemotongan suatu material tidak dapat dihitung

secara matematis. Karena setiap material memiliki kecepatan potong sendiri-

sendiri berdasarkan karakteristiknya dan harga kecepatan potong dari tiap

material ini dapat dilihat didalam table yang terdapat didalam buku atau

referensi.Untuk lebih jelasnya mengenai harga kecepatan potong dari tiap

material dapat dilihat pada table dibawah ini.


25/32

20

Rpm

Tabel 4.1 Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan.

No Bahan Benda Kerja Cs ( m/ menit )

1 Kuningan, Perunggu keras 3045

2 Besi tuang 1421

3 Baja >70 1014

4 Baja 50-70 1421

5 Baja 34-50 2030

6 Tembaga, Perunggu lunak 4070

7 Allumunium murni 300500

8 Plastik 40 - 60

- Kecepatan Putaran Mesin (Spindle Machine)Sebagaimana telah dijelaskan pada materi mesin bubu, yang dimaksud kecepatan

Putaran Mesin adalah, kemampuan kecepatan putaran mesin dalam satu menit.

Dalam hal ini mengingat nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah

ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses

penyayatan adalah putaran mesin/benda kerja. Dengan demikian rumus untuk

menghitung putaran adalah:

Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter pisau/benda

kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi:

Keterangan:

n = Putaran Spindle (rpm )

Cc = Kecepatan potong ( m/menit )

d

Csn

.

1000

Rpm


26/32

21

D = Diameter cutter ( mm )

= Konstanta ( 3,14 )

n = 119,42 119 rpmHasil perhitungan di atas pada dasarnya sebagai acuan dalam menyetel putaran

mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada tabel yang ditempel di

mesin tersebut.Artinya, putaran mesin aktualnya dipilih dalam tabel pada mesin

yang nilainya paling dekat dengan hasil perhitungan di atas.

- KecepatanPemakanan (Feeding)Pada umumnya mesin frais, dipasang tabel kecepatan pemakanan atau feeding

dalam satuan mm/menit. Jadi misalnya pada mesin disetel besar kecepatan

pemakannya 28; artinya kecepatan pemakanan pisau frais sebesar 28 mm/menit.

Makin kecil kecepatan pemakanan pisau frais, kekasarannya makin rendah atau

lebih halus. Tabel besar pemakanan pada mesin baru berlaku jika mesin frais

tersebut dijalankan dengan cara/ mode otomatis.

Menghitung kecepatan pemakanan/feeding= F (mm/menit)

F (mm/men) = f (mm/putaran) x n ( put/menit)

Dimana, f adalah bergesernya pisau frais (mm) dalam satu putaran.

- Sistem Pembagian (Devider Head)Di dalam mesin frais atau milling machine, selain mengerjakan pekerjaan-

pekerjaan pengefraisan rata, menyudut, membelok, mengatur dsb, dapat pula

mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang atau bersudut-sudut.Yang

dimaksud benda kerja yang berbidang-bidang ialah benda kerja yang

mempunyai beberapa bidang atau sudut atau alur beraturan misalnya segi

banyak beraturan, batang beralur, roda gigi, roda gigi cacing, dan sebagainya.

Untuk dapat mengerjakan benda-benda kerja tersebut di atas, mesin fraisdileng-kapi dengan kepala pembagi dan kelengkapannya. Kepala pembagi ini

berfungsi untuk membuat pembagian atau mengerjakan benda kerja yang

berbidang-bidang tadi dalam sekali pencekaman.


27/32

22

Dalam pelaksanaannya, operasi tersebut di atas ada lima (lima) cara, yang

merupakan tingkatan cara pengerjaan, yaitu:

a.

Pembagian langsung (direct indexing)Yang dimaksud dengan pembagian langsung adalah, cara mengerjakan benda

kerja dibagi menjadi berbidang-bidang dengan cara pembagian langsung, yang

dilakukan dengan memutar spindel kepala pembagi yang mengacu pada alur-

alur/lubang-lubang pelat pembagi.

Kepala pembagi langsung, pada umumnya dilengkapi beberapa pelat/piring

pembagi yang beralur V atau berlubang-lubang yang dapat diganti dan

dipasang langsung pada spindel.Dibawah diperlihatkan kepala pembagi

langsung dengan alur

Pelat/piring pembagi dengan alur V pada umumnya memilki jumlah alur yang

genap, diantaranya ada yang beralur 24 dan 60 (Gambar 2.16).

Gambar 2.16Pelat/piring pembagi dengan alur V

Untuk pelat pembagi beralur 24 dapat dipergunakan untuk pembagian: 2, 3, 4,

6, 12,dan 24. Untuk mempermudah menempatkan posisi yang baru, pada

umumnya pelat pembagi mempunyai angka jumlah pembagian yang dapat

dibuat. Rumus untuk pembagian langsung adalah:

Jumlah alur =Jumlah alur V pada pelat pembagi

Jumlah bidang yang akan dibuat


28/32

23

Sedangakan pelat pembagi dengan lubang-lubang, mempunyai satu lingkaran

lubang dan terdapat pula angka-angka yang menyatakan nomor lubang itu.

Cara kerjanya sama dengan plat pembagi beralur V, hanya saja fungsipengunci indeks diganti dengan pen indeks.

Jadi untuk mengerjakan setiap bidang, maka spindel kepala pembagi

(benda kerja) diputar sebanyak 3 alur, dan pengunci indeks dimasukkan pada

alur keempat bila dihitung dari tempat semula.Atau sebaiknya, pengunci indeks

ditempatkan pada angka yang sesuai dengan pembagian yang dikehendaki.

b. Pembagian sederhana (simple indexing)Melakukan pembagian dengan kepala pembagi langsung, jumlah pembagian

dan sudut putarnya sangat terbatas. Untuk jumlah pembagian dan sudut putar

banyak, digunakan kepala pembagi universal (Gambar 2.17).

Gambar 2.17Kepala pembagi universal

Kepala pembagi jenis ini terdiri dari dua bagian utama yaitu, roda gigi cacing

dan ulir cacing.Perbandingan antara jumlah gigi cacing dengan ulir cacing

disebut ratio.Ratio kepala pembagi pada umumnya 1:40 dan 1:60, akan tetapi

yang paling banyak digunakan adalah yang rationya 1: 40. Artinya, satu

putaran roda gigi cacing memerlukan 40 putaran ulir cacing.Dalam

pelaksanaannya untuk membuat segi-segi nberaturan, kepala pembagi universal

dapat digunakan untuk pembagian langsung.Namun apabila pembagian tidak

dapat dilakukan dengan system pembagian langsung, pembagiannya dapat


29/32

24

dilakukan menggunakan bantuan pelat/piring pembagi (Indexsing plate), yang

diputar dengan engkol kepala pembagi(Indexs Crank) dan dibatasi dengan

lengan/gunting penepat.

Gambar 2.18Pelat/piring pembagi

Fungsi dari indexing plate ini adalah untuk menempatkan pemu-

taran/pembagian benda kerja yang diinginkan. Dengan lubang-lubang yang

ada pada indeksing plate itulah dapat menempatkan pembagian benda kerja

sesuai dengan yang diinginkan. Dengan demikian, semakin banyak lingkaran

lubang yang ada, makin banyak pula kemungkinan benda kerja dapat

membuat segi nberaturan lebih banyak. Pembuatan/pembagian benda kerjayang dapat dilaksanakan dengan lubang-lubang yang ada, inilah yang disebut

pembagian sederhana. Sedangkan engkol pembagi (Indexs Crank) berfungsi

untuk memutar batang ulir cacing. Lengan penempat gunanya untuk

menempatkan pen indeks. Pada beberapa kepala pembagi, ulir cacing dapat

diputar lepas dari roda gigi cacing.

Kepalapembagi universal biasanya dilengkapi dengan 3 buah pelat pembagi,

tetapi ada juga yang hanya mempunyai 2 buah. Jumlah lubang setiap

lingkaran harus dipilih untuk pembagian yang mungkin dibuat dalam

hubungannya dengan ulir cacing pada kepala pembagi.

Dibawah ini ditunjukkan beberapa contoh set indexcing plate.

Mesin frais Accera:


30/32

25

Keping I : 15; 18; 21; 29; 37; 43

Keping II : 16; 19; 23; 31; 39; 47

Keping III : 17; 20; 27; 33; 41; 49Mesin frais Brown & Sharpe:

Keping I : 15; 16; 17; 18; 19; 20

Keping II : 21; 23; 27; 29; 31; 33

Keping III : 37; 39; 41; 43; 47; 49

Mesin frais Hero:

Keping I : 20; 27; 31; 37; 41; 43; 49; 53.

Keping II : 23; 29; 33; 39; 42; 47; 51; 57.

Mesin frais Vilh Pedersen:

Keping I : 30; 41; 43; 48; 51; 57; 69; 81; 91; 99; 117.

Keping II : 38; 42; 47; 49; 53; 59; 77; 87; 93; 111; 119.

Apabila diketahui perbandingan antara jumlah gigi cacing dengan ulir cacing

(rationya) = 40: 1 atau i = 40: 1, berarti 40 putaran ulir cacing atau putaran

engkol pembagi, membuat satu putaran roda gigi cacing atau benda kerja.

Untuk T pembagian yang sama dari benda kerja, setiap satu bagian

memerlukan:

=

=

40:1

=

Dimana:

nc = putaran indeks

i= angka pemindahan (ratio)

T = pembagian benda kerja

Perlu diingat bahwa, apabila pembagian yang dikehendaki lebih dari 40, ulir

cacing diputar kurang dari satu putaran, dan bila pembagian kurang dari 40,

ulir cacing diputar lebih dari satu putaran.


31/32

26

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

3.1 KESIMPULAN

Mesin frais adalah salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan suatu benda

kerja dalam permukaan sisi datar, tegak, miring, bahkan alur roda gigi. Mesin perkakas

ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan pahat

milling (cutter) pemasukan media dikembangkan, computer processing power dan

kapasitas memori terus meningkat, dan mesin-mesin NC dan CNC berangsur-angsur

cara kerja dari mesin frais adalah Benda kerja dijepit di suatu ragum mesin atau

peralatan khusus atau dijepit di meeja mesin frais. Pemotongan dikerjakan oleh

pemakanan benda kerja di bawah suatu pahat yang berputar.Tenaga untuk pemotongan

berasal dari energy listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik,

selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk

menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling

3.2 SARAN

Sebaiknya sebelum membuat makalah ini akan lebih baik melakukan praktikumterlebih dahulu,supaya kami lebih mengerti fungsi dan cara kerja alat ini secara nyata.

Dengan adanya pembuatan makalah tentang mesin frais ini pengetahuan yang didapat

hanya sebatas materi saja, akan tetapi secara prakteknya kami belum terlalu mengerti

karena belum pernah menggunakan mesin frais ini.


32/32

27

DAFTAR PUSTAKA

Rachman Abdul (1984). Penambatan Frais, Jakarta: Bratasa Karya Aksara.

Daryanto (1987).Mesin Pengerjaan Logam, Bandung: Tarsito.

Gain Jhon, (1996). Engenering Whorkshop Practice.An International Thomson

Publishing Company. National Library of Australia

Daryanto (1987).Mesin Pengerjaan Logam, Bandung: Tarsito.

Sumbodo Wirawan dkk, (2008).Teknik Produksi Mesin Industrii.Direktorat

Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Direktirat Jendral Manajemen PendidikanDasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.

Fitting and Machining Volume 2:Education Department Victoria

Makalah Proses Produksi (Mesin Milling)

Documents