BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangPerkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi
yang semakin modern pada saat sekarang ini, kemudian berbagai
perusahaan membutuhkan tenaga kerja yang sangat ahli dan terampil
dalam bekerja terutama di bidang permesinan. Dengan adanya
teknologi yang serba canggih pada saat ini juga sangat membantu dan
mempermudah manusia dalam melakukan pekerjaan membuat berbagai
macam roda gigi dengan menggunakan mesin frais.
Mesin frais adalah mesin perkakas yang digunakan untuk
mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan
pisau frais (cutter) sebagai pahat penyayat yang berputar pada
sumbu mesin. 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.
Pada umumnya setiap mahasiswa jurusan teknik mesin harus dapat
memahami dan menguasai teknik-teknik dasar dalam mempergunakan
mesin frais. Dengan melakukan sebuah praktikum mesin frais
mahasiswa jurusan teknik mesin akan mengetahui proses mengfrais,
mengetahui alat-alat yang digunakan pada proses mengfrais,
memperoleh skill dan sikap yang profesional serta mengetahui
faktor-faktor keamanan pada proses menggunakan mesin frais.
Dengan mengetahui teknik-teknik dasar mengfrais, diharapkan agar
setiap mahasiswa jurusan teknik mesin mempunyai keahlian dan
keterampilan sehingga mampu berfikir kreatif dan dinamis dalam
memecahkan berbagai persoalan yang dihadapi di dunia kerja secara
efektif dan efisien di bidang mesin frais.
1.2 Maksud dan Tujuan1. Mengenal mesin frais dan cara
mempelajari cara kerjanya.2. Menggunakan diferensial indexing dan
cara kerjanya.3. Mempelajari cara-cara membuat roda gigi, dalam
laboratorium ini hanya diberikan salah satu cara pembuatan roda
gigi, sedangkan yang lainnya dibahas secara teori.4. Mengenal
macam-macam jenis pisau frais dan harus tahu bagaimana gaya-gaya
yang terjadi pada berbagai macam pemotongan.5. Mahasiswa mampu
menerapkan K3 dalam pengoperasian mesin frais.6. Mahasiswa
mengetahui alat-alat bantu mesin frais.
1.3 Sistematika PenulisanDalam laporan praktikum mesin bubut ini
terdapat sistematika penulisan sebagai berikut :BAB I
PendahuluanBab ini terdiri dari latar belakang, maksud dan tujuan,
serta sistematika penulisan.BAB II Teori DasarBab ini terdiri dari
teori-teori dasar yang mengenai mesin frais.BAB III Jurnal
PraktikumBab ini terdiri dari maksud dan tujuan, alat dan bahan,
langkah kerja, kesimpulan dan gambar benda kerja. BAB IV Pembahasan
SoalBab ini terdiri dari soal-soal yang berkaitan dengan mesin
frais beserta jawabannya.BAB V KesimpulanBab ini berisikan tentang
kesimpulan-kesimpulan yang dapat ditarik dari praktikum yang telah
dilaksanakan.
33
34
BAB IITEORI DASAR
2.1 Pengertian Mesin FraisMesin frais (milling machine) adalah
mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan
menyayat/memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak
yang berputar (multipoint cutter). Pada saat alat potong (cutter)
berputar, gigi-gigi potongnya menyentuh permukaan benda kerja yang
dijepit pada ragum meja mesin frais sehingga terjadilah pemotongan
atau penyayatan dengan kedalaman sesuai penyetingan sehingga
menjadi benda produksi sesuai dengan gambar kerja yang
dikehendaki.
Mesin frais adalah salah satu jenis mesin perkakas yang mampu
melakukan berbagai macam tugas dibandingkan dengan mesin perkakas
yang lainnya. Permukaan yang datar maupun 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 dapat digunakan untuk pahat gurdi, alat pembesar
lubang dan bor. Karena mesin ini dilengkapi mesin penyetel
micrometer untuk 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 mempunyai sejumlah mata
potong. Ada dua jenis pahat freis yang paling banyak digunakan
yaitu : horizontal, pahat frais dipasang pada sumbu utama
horizontal. Yang kedua vertical pahat frais dipasang pada ujung
spindel vertical. 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).
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.
Gambar 2.1 Mesin frais
2.2 Jenis-Jenis Mesin Frais
2..2.1 Mesin Frais HorizontalMesin frais horizontal merupakan
mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan pemegang alat
potong pada posisi mendatar. Mesin frais horizontal mempunyai
alasnya (base) dari besi tuang kelabu yang mendukung seluruh
komponen dan dibaut fondasi serta berfungsi untuk menampung cairan
pendingin yang mengalir ke bawah, di mana di dalam kolom (coulumn)
terdapat mesin pompa yang memompa cairan tersebut untuk kemudian
disirkulasi lagi ke atas meja (table). Pada bagian kolom yang
mendukung seluruh rangka terdapat kotak roda gigi kecepatan, motor
dengan sabuk transmisi. Kolom ini merupakan komponen utama mesin
frais yang berbentuk box di mana lengan mesin (overarm) dan spindel
tempat memasang poros arbor.Frais horizontal dapat digunakan untuk
mengejakan pekerjaan sebagai berikut ini antara lain:1. mengfrais
rata.2. mengfrais ulur.3. mengfrais roda gigi lurus.4. mengfrais
bentuk.5. membelah atau memotong.
Gambar 2.2 Mesin frais horizontal
2.2.2 Mesin Frais VerticalMesin frais vertical merupakan mesin
frais dengan poros utama sebagai pemutar dengan pemegang alat
potong dengan posisi tegak. Dengan perlengkapan kepala tegak yang
dapat diputar-putar maka, kedudukan dari spindel sumbu utama dapat
dibuat menyudut terhadap meja mesin.
Mesin frais vertical dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan
sebagai berikut: 1. mengfrais rata.2. mengfrais ulur.3. mengfrais
bentuk.4. membelah atau memotong.5. mengebor.
Gambar 2.3 Mesin frais vertical
2.2.3 Mesin Frais UniversalMesin frais universal adalah suatu
mesin frais dengan kedudukanarbornya mendatar perubahan kearah
vertical dapat dilakukan dengan mengubah posisiarbor. Gerakan meja
dari mesin ini dapat kearah memanjang, melintang, naik turun. Dan
dapat diputar membuat sudut tertentu terhadap bodi mesin. Pada
mesin frais universal, meja dari mesin ini pada prinsipnya sama
seperti pada mesin frais datar, hanya saja meja mesin frais
universal dapat diputar mendatar dan dapat membuat sudut 45 kearah
tiang mesin.
Gambar 2.4 Mesin frais universal
2.3 Bagian-Bagian Mesin Frais2.3.1 Spindel utamaMerupakan bagian
yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat
potong. Di bagi menjadi 3 jenis :a. Vertical spindleb. Horizontal
spindlec. Universal spindle2.3.2 MejaMerupakan bagian mesin
milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. Di bagi
menjadi 3 jenis :a. Fixed tableb. Swivel tablec. Compound
table2.3.3 Motor DriveMerupakan 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 utamab. Motor
gerakan pemakanan (feeding)c. Motor pendingin (cooling)2.3.4
TransmisiMerupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak
dengan yang digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan
dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a. Transmisi spindle utamab. Transmisi feedingBerdasarkan sistem
tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu :a. Transmisi gear
boxb. Transmisi v blet2.3.5 LututMerupakan bagian mesin untuk
menopang/menahan meja mesin. Pada bagian ini terdapat transmisi
gerakan pemakanan (feeding).2.3.6 TiangMerupakan badan dari mesin.
Tempat menempelnya bagian bagian mesin yang lain.2.3.7 Base atau
dasarMerupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang
menopang badan/tiang. Tempat cairan pendingin.2.3.8
ControlMerupakan pengatur dari bagian bagian mesin yang bergerak.
Ada 2 sistem kontrol yaitu :a. Mekanik.b. Electric.Dibagi menjadi 2
bagian :1. Sederhana.2. Komplek (CNC).
2.4 Prinsip Kerja Mesin FraisDilihat 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.
2.5 Perlengkapan Mesin FraisPerlengkapan mesin frais pada garis
besarnya dapat dibagi dalam tiga bagian yaitu perlengkapan yang
kedudukannya paksi mesin, misalnya poros frais kolet dan alat-alat
lain yang digunakan untuk pemasangan pisau frais. Perlengkapan
kedua adalah perlengkapan yang fungsinya sebagai alat penjepit
misalnya catok, pelat-pelat penjepit, penahan benda kerja dan
lain-lain. Sedangkan yang termasuk kedalam perlengkapan ketiga
adalah kepala pembagi, kepala lepas, dan perlengkapan tegak
(vertical milling attachment). Berikut ini merupakan penjelasan
dari beberapa perlengkapan mesin frais, diantaranya:2.5.1 Arbor
Arbor adalah tempat memasang atau memegang pisau frais pada setiap
mesin, sepanjang arbor dibuat alur pasak yang sama ukurannya dengan
alur pasak yang terdapat pada ring penjepit pahat yang juga sesuai
dengan alur pasak yang terdapat pada pahat frais.Arbor atau poros
frais merupakan perlengkapan mesin frais yang gunanya sebagai
tempat kedudukan pisau frais dan ditempatkan pada sumbu utama
mesin. Alat ini bentuknya bulat panjang dan sepanjang badannya
beralur pasak, bagian ujungnya berbentuk tirus (tirus brown and
sharp) dan ujung yang lainnya berulir. Poros ini dilengkapi dengan
cincin (ring penekan) yang dinamakan collar.2.5.2 Cutter Alat
penyayat yang dipakai waktu mengfrais ialah pisau frais. Umumnya
bentuk pisau ini bulat, panjang dan disekelilingnya bergerigi.
Bentuk pisau frais adalah bermacam-macam sesuai dengan fungsinya
dan pada umumnya terbuat dari baja kecepatan tinggi.
2.5.3 Ragum penjepitRagum digunakan untuk menjepit benda kerja,
karena ukuran dan bentuk benda kerja berbeda-beda, maka disediakan
juga bermacam-macam ragum sebagai berikut :1. Ragum datar digunakan
untuk pekerjaan ringan.2. Ragum pelat digunakan untuk pekerjaan
berat pada mesin-mesin yang besar.3. Ragum busur, pada alas ragum
busur ini terdapat skala indeks sudut, sudut rahang benda kerja
dapat disetel dalam arah horizontal sebesar sudut tertentu. 4.
Ragum universal, pada ragum ini sudut rahangnya dapat disetel dalam
arah horizontal dan vertical sebesar sudut tertentu.
2.5.4 KoletKolet adalah alat penjepit pisau frais yang
bertangkai tirus. Bentuk alat ini bermacam-macam, tetapi prinsip
kerjanya sama. Penempatannya pada paksi mesin ada yang diikat
dengan baut tetapi ada juga tidak.
2.5.5 Kepala lepasAlat ini sama seperti kepala lepas pada mesin
bubut berfungsi sebagai penahan benda kerja yang akan difrais bila
benda tersebut dipasang diantara kedua senter atau salah satu
ujungnya dijepit pada cekam. Kepala lepas dipasang diatas meja
mesin dengan kedudukan segaris dengan kepala pembagi.
2.5.6 Kepala pembagiBenda kerja dapat dipasang antara dua
senter, satu senter dipasang dalam lubang dalam spindle kepala
pembagi dan senter lainnya dipasang pada kepala lepas, untuk
menahan benda kerja yang panjang biasanya digunakan kepala
lepas.Untuk membuat roda gigi, segi banyak beraturan. Alur-alur
poros digunakan kepala pembagi, kebanyakan roda cacing yang
terdapat pada kepala pembagi bergigi 40 dan poros cacing berulir
tunggal sehingga untuk memutar satu putaran benda kerja memerlukan
engkol diputar 40 kali. Kepala pembagi ini berfungsi untuk membuat
pembagian atau mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang tadi
dalam sekali pemakanan. Macam kepala pembagi ada 4 yaitu pembagian
langsung, pembagian sederhana, pembagian sudut, dan pembagian
diferensial.
2.5.7 Meja putarUntuk mesin frais tegak atau vertical digunakan
maja putar sebagai kepala pembaginya dalam alat ini dibuat alur T
untuk menambatkan atau menjepit benda kerja atau perkakas lain
dengan bantuan baut jepit. Meja putar keliling dapat dikokohkan
diatas meja penambat mesin frais dengan bantuan baut penjepit.
2.6 Jenis-Jenis Pisau FraisPisau mesin frais baik horizontal
maupun vertical memiliki banyak sekali jenis dan bentuknya.
Pemilihan pisau frais berdasarkan pada bentuk benda kerja serta
mudah atau kompleksnya benda kerja yang akan dibuat. Adapun
jenis-jenis pisau frais antara lain sebagai berikut :
2.6.1 Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)Pisau jenis ini
dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (roughing) dan lebar.
Gambar 2.5 Cutter mantel
2.6.2 Pisau Alur (Slot Milling Cutter)Pisau alur berfungsi untuk
membuat alur pada bidang permukaan benda kerja. Jenis pisau ini ada
beberapa macam yang penggunaannya disesuaikan dengan kebutuhan.
Gambar a dan gambar b menunjukkan jenis pisau alur mata sayat satu
sisi, gambar c dan gambar d menunjukkan pisau alur dua mata sayat
yaitu muka dan sisi, gambar e dan gambar f menunjukkan pisau alur
dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Gambar 2.6 Pisau alur
2.6.3 Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)Pisau frais gigi ini
digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang
diinginkan. Gambar dibawah ini menunjukkan salah satu jenis gear
cutter.
Gambar 2.7 Gear cutter
2.6.4 Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)Pisau jenis ini
digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius
dalam (cekung).
Gambar 2.8 Cutter radius cekung
2.6.5 Pisau Frais Radius Cembung (Concave Cutter)Pisau jenis ini
digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius
luar (cembung).
Gambar 2.9 Cutter radius cembung
2.6.6 Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)Pisau jenis ini hanya
digunakan untuk membuat alur berbentuk T seperti halnya pada meja
mesin frais.
Gambar 2.10 Cutter alur T
2.6.7 Pisau Frais SudutPisau jenis ini digunakan untuk membuat
alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai dengan sudut pisau yang
digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut yang berbeda di
antaranya: 30, 45, 50, 60, 70, dan 80.
Gambar 2.11 Pisau sudut
2.6.8 Pisau Jari (Endmill Cutter)Ukuran pisau jenis ini sangat
bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran besar. Cutter ini
biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau pasak
dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin
frais vertical), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang
posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada spindle mesin
frais.
Gambar 2.12 Cutter endmill
2.6.9 Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)Jenis
pisau ini memiliki mata sayat di muka dan di sisi, dapat digunakan
untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar dibawah ini
menunjukkan pisau frais muka dan sisi.
Gambar 2.13 Shell endmill cutter
2.6.10 Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)Pisau
jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang
lain. Pada sisinya berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk
menyayat benda kerja dari sisi potong cutter, sehingga cutter ini
mampu melakukan penyayatan yang cukup besar.
Gambar 2.14 Pisau pengasaran
2.6.11 Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)Pisau frais jenis ini
digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja. Selain itu,
juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memiliki ukuran lebar
kecil.
Gambar 2.15 Pisau frais gergaji2.7 Cara Pemasangan Cutter pada
Poros Spindle Mesin FraisPosisi pemasangan pisau untuk mesin frais
tegak (vertical) pada gambar 2.16, sedangkan gambar 2.17 untuk
mesin frais mendatar (horizontal).
Gambar 2.16 Pemasangan pisau mesin frais vertical
Gambar 2.17 Pemasangan pisau mesin frais horizontal
Arbor ditempatkan pada lubang poros kerucut 8 (Gambar 2.18),
sedangkan ujung lainnya disangga/ditahan dengan bantalan 1 pada
lengan (overarm). Gambar a, menunjukkan mesin frais horizontal
dengan satu pisau mantel (5) terpasang pada arbor. Pisau dapat
ditempatkan di sepanjang arbor dengan merubah kedudukan collar
(ring arbor) 3, 4, 6, dan 7 yang terpasang pada arbor di kedua sisi
cutter. Collar paling ujung kiri 7 mendukung ujung arbor sedang
collar ujung kanan 3 menahan arbor dengan dikuatkan oleh mur 2 pada
ujung arbor.
Collar (ring arbor) digunakan untuk memberi ruang dua cutter
atau lebih pada jarak tertentu satu dengan yang lainnya. Gambar c
menunjukkan dua buah cutter dengan jarak A, jarak diperoleh dengan
memilih dan mengatur collar-collar tersebut. Kadang-kadang dalam
mengatur jarak ini operator harus menambah dengan shim yang terbuat
dari aluminium atau tembaga diantara collar tersebut untuk
mendapatkan ketelitian jarak penempatan cutter.
Gambar 2.18 Posisi cutter pada arbor
Pisau sebaiknya diletakkan sedekat mungkin dengan ujung poros
untuk menghindari pembebanan berlebih ketika sedang pemakanan,
untuk itu diperlukan beberapa cara pemasangan pisau yang tepat pada
arbor. Gambar 2.19 menunjukkan pemasangan pisau pada sebuah stub
arbor.
Gambar 2.19 Stub arbor2.8 Metode Pemotongan Benda KerjaMetode
pemotongan pada kerja frais dibagi menjadi 3 antara lain:
pemotongan searah jarum jam, pemotongan berlawanan arah jarum jam
dan netral.2.8.1 Pemotongan Searah Benda KerjaYang dimaksud
pemotongan searah adalah pemotongan yang datangnya benda kerja
searah dengan putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini
hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)cenderung tertarik
oleh cutter.
Gambar 2.20 Pemotongan searah benda kerja
2.8.2 Pemotongan Berlawanan Arah Benda KerjaYang dimaksud
pemotongan berlawanan arah adalah pemotongan yang datangnya benda
kerja berlawanan dengan arah putaran sisi potong cutter. Pada
pemotongan ini hasilnya dapat maksimal karena meja (benda kerja)
tidak tertarik oleh cutter.
Gambar 2.21 Pemotongan berlawanan arah benda kerja
2.8.3 Pemotongan NetralPemotongan netral yaitu pemotongan yang
terjadi apabila lebar benda yang disayat lebih kecil dari ukuran
diameter pisau atau diameter pisau tidak lebih besar dari bidang
yang disayat. Pemotongan jenis ini hanya berlaku untuk mesin frais
vertical.
Gambar 2.22 Pemotongan netral
BAB IIIJURNAL PRAKTIKUM
3.1 Maksud dan Tujuan 1. Mengenal mesin frais dan cara
mempelajari cara kerjanya.2. Menggunakan diferensial indexing dan
cara kerjanya.3. Mempelajari cara-cara membuat roda gigi, dalam
laboratorium ini hanya diberikan salah satu cara pembuatan roda
gigi, sedangkan yang lainnya dibahas secara teori.4. Mengenal
macam-macam jenis pisau frais dan harus tahu bagaimana gaya-gaya
yang terjadi pada berbagai macam pemotongan.
3.2 Alat dan Bahan1. Mesin frais.2. Benda kerja.3. Jangka
sorong.4. Pisau frais (cutter).5. Coolant.6. Kunci pas.7. Mistar
siku.
3.3 Langkah Kerja1. Mempersiapkan alat dan bahan.2. Sambungkan
kabel mesin frais pada saklar listrik.3. Pasang benda kerja dan
luruskan dikepala pembagi dan kepala lepas pada mesin frais.4.
Pasang pisau frais pada arbor dan periksa kelurusan
perputarannya.5. Pasang benda kerja diantara center dan atur center
dari pisau frais.6. Atur alat pada kela pembagi.7. Atur putaran dan
gerak pemakan untuk pemfraisan.8. Hidupkan mesin, pilih tombol pada
mesin frais yaitu reverse (berlawanan arah jarum jam).9. Lakukanlah
pengerjaan frais dengan baik dan hati-hati.10. Lalu matikan dan
rapihkan mesin frais yang digunakan.11. Setelah selesai, ukur hasil
benda kerja.3.4 Hasil Data PraktikDiketahui:Da: diameter luar: 96,5
mmM: Modus pisau luar : 3 mmb: Tebal Plat (bahan)Z: Jumlah gigiHf :
DefenuidaD:Diameter pitch
1. Rumus Roda Gigi Da = D + 2 m96,5= D + 2 (3)96,5= D + 6D= 96,
5 6= 90,5 mm Hf= 1,16 x 3= 3,48 mm Z= D/m = 90,5 / 3 = 30,16
2. Rumus Jumlah Piringan pembagi
38. 0,5 = 38. 91,7 / 30,16= 3484,6 / 30,16= 115,53 mm
3.5 Kesimpulan1. Setiap benda yang kita proses dalam proses
milling harus sesuai dengan ukuran yang sudah ditentukan.2.
Ketelitian dalam proses milling sangat dibutuhkan.3. Objek atau
benda kerja yang sudah dalam proses milling dapat diukur kembali
dengan ukuran yang sudah ditentukan.4. Utamakan keselamatan
kerja.5. Perhatikan benda yang berputar ketika proses berjalan.
3.6 Gambar Benda Kerja
BAB IVPEMBAHASAN SOAL
4.1 Pertanyaan1. Buatlah skema dari mesin frais yang sederhana
dan tulis nama-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.5. Gambarkanlah mekanisme
gerak makan masin frais.6. Gambarkan dan sebutkan bagian-bagian
dari kepala pembagi (dividing head).7. Faktor-faktor apa saja yang
mempengaruhi agar didapat hasil frais yang relatif baik.8.
Bagaimana cara menentukan kecepatan potong (cutting speed) dari
pisau frais dengan perhitungan (rumus-rumus).
4.2 Jawaban1. Bagian-bagian mesin frais beserta fungsinya
1. Spindle utamaMerupakan bagian yang terpenting dari mesin
milling. Tempat untuk mencekam alat potong.2. Meja / tableMerupakan
bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda
kerja.3. Motor driveMerupakan bagian mesin yang berfungsi
menggerakkan bagian bagian mesin yang lain seperti spindle utama,
meja (feeding) dan pendingin (cooling).4. TransmisiMerupakan bagian
mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan.5.
KneeMerupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin.
Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan (feeding).6.
Column / tiangMerupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian
bagianmesin yang lain.
7. Base / dasarMerupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian
yang menopangbadan / tiang. Tempat cairan pendingin.8.
ControlMerupakan pengatur dari bagian bagian mesin yang
bergerak.
2. Macam-macam pengerjaan yang dapat dilakukan oleh mesin
frais:a) Frais ratab) Frais bertingkatc) Frais permukaan miringd)
Pembuatan alure) Pembuatan alur T-slotf) Pembuatan sambungan ekor
burungg) Pembuatan blok Vh) Pembuatan roda gigi
3. Jenis-jenisalat potong untuk mesin frais,cara kerja dan
kegunaannyayaitu:a. Pisau mantelPisau jenis ini dipakai pada mesin
fraishorizontal.Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar
(roughing) dan lebar.b. Pisau alurPisau alur berfungsi untuk
membuat alur pada bidang permukaan benda kerja. Jenis pisau ini ada
beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan dengan kebutuhan.
c. Pisau frais bergigiPisau 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 cembungPisau 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 TPisau 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 sudutPisau 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. Gambar gaya pemotongan searah dan berlawanan arah
(a). Pemotongan searah jarum jam (b). Pemotongan berlawanan arah
jarum jam
5. Mekanisme Gerak Makan Pada Mesin Frais
6. Kepala Pembagi(dividing head)
Kepala pembagi sering dipakai pada mesin frais untuk memegang
dan mengatur letak benda kerja selama proses pengefraisan.Jenis
kepala pembagi ada 3 (tiga) golongan besar :a. Kepala pembagi
langsungKomponen kepala pembagi langsung terhadap badan, spindel
untuk memegang dan memutar benda kerja, suatu alat penunjuk yang
terpasang pada spindel dan pengunci. Benda kerja diputar langsung
dengan menggunakan tangan. Pelat penunjuk mempunyai lubang yang
terletak melingkar yang memungkinkan pin (pasak) untuk dipasang
pada posisi 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9,10,15, 24, 30, dan 60 dari benda
kerja.
b. Kepala pembagi datarKepala pembagi datar (tidak langsung)
memungkinkan diperolehnya posisi yang lebih Iuas pada suatu pembagi
yang terletak disisi. Bagian kepala terdiri dari spindel (untuk
memegang dan memutar benda kerja) yang dihubungkan dengan melalui
roda gigi cacing ke suatu batang penunjuk. Roda gigi cacing umumnya
mempunyai perbandingan reduksi 40 : 1 oleh karenanya untuk memutar
benda kerja satu kali diperlukan 40 kali putaran poros
penunjuk.
c. Kepala pembagi universalKepala pembagi universal dapat
dipergunakan sebagai kepala pembagi langsung, sederhana dan kepala
pembegi bersudut. Spindel kepala pembagi dapat dimiringkan
membentuk suatu sudut yang dipergunakan untuk pembukaan permukaan
bersudut.
7. Faktor yang mempengaruhi agar didapat hasil frais yang
relative baik:1. Bahan pemotong2. Jenis bahan yang di potong3.
Jenis penyelesaian yang diperlukan4. Umur pahat5. Penggunaan media
dingin
8. Menentukan kecepatan mesin fraisKecepatan potong dari sebuah
pemotong frais ditentukan oleh kecepatan keliling atau permukaan
dari pemotong. Gerakan benda kerja melintasi pemotong tidak
ditinjau dalam perhitungan ini. Kecepatan potong dinyatakan dengan
persamaan berikut:
denganCS= kecepatan potong, m/menitD= diameter pemotong, mmN=
putaran tiap menitKarena kecepatan potong jarang tidak diketahui,
maka biasanya persamaan dinyatakan dalam putaran spindle
Kalau diameter pemotong dan kecepatan potong dari bahan yang
diberikan telah diketahui, maka persamaan ini memberikan kecepatan
putar yang layak dari spindel. Stabilitas yang harus dimiliki oleh
mesin mencakup pasan dari bantalan, dapat membatasi kecepatan
potong yang harus digunakan.Rumus yang digunakan dan berlaku bagi
kedua cara mengefreis adalah sebagai berikut:1. Benda Kerja:w =
lebar pemotongan pada benda kerja [mm]Lw = panjang pemotongan [mm]a
= kedalaman pemotongan [mm]2. Pahatd = diameter luar [mm]Z = jumlah
gigi (mata potong)r = sudut potong utama [o] = 90ountuk pahat frais
selubung3. Mesin Frais:n = putaran poros utama [rpm]vr = kecepatan
makan [mm/min]
Elemen dasar bagi proses frais adalah:1. Kecepatan potong
1. Gerak makan pergigi
1. Waktu pemotongan
dimana:lt= lv+ lw+ ln [mm]lv a (d a) ; untuk mengefreis datarlv
0 ; untuk mengefreis tegaklv 0 ; untuk mengefreis datarlv (d/2) ;
untuk mengefresi tegakd) Kecepatan penghasilan geram
BAB VPENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan
bahwa mesin frais adalah salah satu mesin perkakas yang prinsip
kerjanya pisau frais berputar pada arbor sementara benda kerja
dicekam pada ragum dan bergerak secara melintang untuk melakukan
penyayatan. Mesin frais dapat melakukan berbagai macam pekerjaan
mulai dari pehalusan benda kerja, pembuatan benda kerja bertingkat,
pembutan alur, pembutan uroda gigi da lain sebagainya, mesin frais
sendiri dalam pengerjaanya di dukung oleh beberapa alat bantu
seperti center, kepala pembagi dan beberapa attachement
lain.Keberadaan mesin frais sebagai salah satu mesin konvensional
memanglah sudah mulai tergusur oleh mesin mesin modern yang banyak
menggunakan pengoperasian numeric atau secara komputerisasi namun
kita sebagai mahasiswa yang nantinya akan terjun langsung ke dunia
industry tetap harus memperlajari mesin frais konvensional ini
karena bagaimapaun dasar dari mesin modern berasal dari mesin
konvensional.Dalam pengoperasiannya, layaknya mesin perkakas lain
operator disarankan untuk menjaga kesehatan dan keselamatan kerja
terutama bagi para pemula agar tetap selalu berada dalam pengawasan
pembimbingnya.