PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI - …inovasimanufaktur.ft.ugm.ac.id/wp-content/uploads/sites/187/2017/...laboratorium proses dan sistem produksi laboratorium teknologi mekanik departemen

MODUL I

PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI

LABORATORIUM PROSES DAN SISTEM PRODUKSI

LABORATORIUM TEKNOLOGI MEKANIK

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN INDUSTRI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

2017

TATA TERTIB PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI

1. Praktikan harus siap di laboratorium dengan pakaian kerja selambat-lambatnya 5 menit

sebelum praktikum dimulai

2. Apabila praktikan berhalangan hadir, harus ada surat keterangan tidak mengikuti yang

dapat dipertanggungjawabkan.

3. Bagi praktikan yang tersebut pada poin 2, waktu praktikum akan ditentukan kemudian oleh

penanggung jawab pelaksana praktikum.

4. Praktikan wajib mengenakan pakaian yang sopan dan menggunakan sepatu dalam

melaksanakan Praktikum Proses Produksi.

5. Tas maupun barang bawaan praktikan diletakkan pada tempat yang telah disediakan.

6. Waktu praktikum akan dimulai dan diakhiri dalam jangka waktu yang telah ditentukan.

7. Selama waktu praktikum, praktikan diharapkan menjaga ketenangan, ketertiban,

kesopanan, dan ketekunan kerja.

8. Praktikan harus bertanggung jawab terhadap semua alat maupun mesin yang digunakan dan

mengembalikannya lagi dalam keadaan baik, lengkap, dan bersih pada tempat semula.

9. Praktikan harus sudah berhenti bekerja 15 menit sebelum praktikum berakhir untuk

kemudian mengembalikan peralatan, membersihkan tempat dan mesin, serta mengisi daftar

hadir.

10. Pengumpulan laporan akan dilakukan pada waktu yang telah ditentukan setelah

pelaksanaan praktikum, dilakukan oleh praktikan sendiri (tidak boleh diwakilkan).

11. Bila terdapat kesulitan maupun sesuatu yang kurang jelas mengenai praktikum proses

produksi, praktikan diharapkan bertanya kepada pembimbing/ asisten praktikum.

12. Pelanggaran atas ketentuan di atas akan dikenakan sanksi.

13. Hal-hal yang belum disebutkan di atas akan diatur sendiri.

Yogyakarta, Januari 2017

Lab Proses dan Sistem Produksi serta

Lab Teknologi Mekanik

Ttd

Penanggung Jawab Praktikum

PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI I

Praktikum proses produksi I akan dibagi dalam 2 pembagian kerja, yaitu:

1. Benda kerja I dikerjakan menggunakan mesin bubut.

2. Benda kerja II akan dikerjakan menggunakan mesin bubut dan mesin fris.

POROS BERTINGKAT

Gambar 1. Benda Kerja I

A. Maksud dan Tujuan

Agar mahasiswa dapat mengerjakan bermacam-macam bentuk benda kerja dengan

menggunakan mesin bubut, seperti:

a. Membubut rata

b. Mebuat poros bertingkat

c. Membentuk tirus

d. Mengkartel

e. Mengebor dengan mesin

f. Membuat ulir

B. Alat dan Bahan

B.1. Bahan yang Digunakan

Bahan yang digunakan adalah baja beton berbentuk silindris dengan panjang 155 mm

dan diameter 25 mm.

B.2. Alat atau Mesin yang Digunakan

a. Jangka Sorong

Digunakan untuk mengukur ketelitian ukuran benda kerja sewaktu dikerjakan.

Jangka sorong yang digunakan memiliki ketelitian 0.05 mm.

b. Stempel Angka atau Ketok Motor

Digunakan untuk memberi nomor mahasiswa pada benda kerja setelah selesai

dikerjakan.

c. Mesin Bubut

Mesin bubut adalah mesin dengan gerak utama berputar. Benda kerja dipegang

dengan chuck, kemudian mesin dihidupkan maka benda kerja akan berputar pada

sumbu utamanya, sedangkan alat irisnya diam.

Untuk mendapatkan hasil yang baik, alat iris dipasang pada rumah pahat. Pahat

diatur sedemikian hingga ujungnya tepat pada sumbu utamanya. Apabila pemasangan

tidak tepat, pahat akan patah atau benda kerja akan bengkok. Bengkok terjadi

terutama pada saat pembuatan ulir dengan mesin bubut. Demikian juga sewaktu

mengkartel, kartel harus dipasang dengan benar pada center. Bila benda kerja

memiliki diameter kecil, maka benda kerja dipasang ssedemikian hingga ketika

diputar tidak mengalami oleng dan bila benda kerja bengkok, maka harus diluruskan

terlebih dahulu.

Gambar Mesin Bubut dan Bagian-Bagiannya

Keterangan gambar mesin bubut:

1. Switch pompa pendingin

2. Saklar switch utama

3. Dial pemilih gerakan pemakanan

4. Tuas pemilih gerakan pemakanan

5. Tuas pemilih gerakan pemakanan

6. Tuas pemilih gerakan pemakanan

7. Tuas pemilih arah gerakan pemakanan

8. Saklar (stopper) darurat

9. Lampu untuk daya masuk

10. Tuas pemilih kecepatan putar spindle

11. Tuas pemilih kecepatan putar spindle

12. Pengunci eretan

13. Tuas pemutar gerakan eretan

14. Tuas pengunci Quill

15. Tuas pengunci kepala lepas

16. Pemutar gerakan Quill

17. Pengunci gerakan eretan melintang

18. Ulir penyetel tailstock

19. Pengunci carriage

20. Pemutar gerakan melintang

21. Tuas gerak pemotong ulir

22. Tuas saklar spindle

23. Pemilih arah sumbu gerak

24. Tuas gerak pemakanan

25. Pemutar untuk gerak carriage

(gerakan memanjang)

26. Pedal rem

Mesin bubut dapat melakukan beberapa pekerjaan, antara lain:

1. Membubut memanjang

Pada waktu membubut memanjang, pahat bergerak dari kanan ke kiri dengan demikian

bahan akan terpotong menjadi bentuk silindris atau bentuk yang lain.

2. Membubut melintang

Pada waktu membubut melintang pahat bergerak tegak lurus, dengan demikian benda kerja

akan terpotong menjadi dua atau dapat untuk meratakan sisi kanan benda.

3. Membuat tirus

Pada waktu membubut tirus pahat bergerak miring sesuai sudut yang diatur, sehingga benda

akan terpotong menjadi tirus.

4. Memperbesar diameter lubang

Pada waktu memeperbesar lubang pahat digerakkan dari kanan ke kiri dan ke arah operator,

sehingga lubang akan semakin besar.

5. Membuat bentuk profil

Pada waktu membuat bentuk, pahat bergerak dari kanan ke kiri juga bergerak maju mundur

mengikuti model. Dengan demikian bentuk yang dibubut akan sesuai dengan model.

6. Membubut ulir

Pada waktu membubut ulir, pahat bergerak dari kanan ke kiri dan dari kiri ke kanan secara

berulang-ulang. Pada saat bergerak dari kanan ke kir, pahat akan melakukan pemakanan

sedangkan pada arah sebaliknya tidak terjadi pemotongan. Ulir yang dibentuk dapat berupa

ulir segitiga, segi empat, serta bundar.

7. Membuat rigi

Pada waktu membuat rigi, alat rigi tetap ditempatkan pada alat. Rigi ditekan ke arah benda

kerja. Jika akan membuat rigi yang lebar, alat rigi digeser ke kiri.

Operasional Mesin Bubut

1. Putar saklar (switcher) utama ke kanan, lampu “on” untuk daya akan menyala.

2. Tekan tuas atau saklar spindle ditarik ke bawah maka poros spindle akan berputar ke kanan.

3. Apabila tuas atau saklar spindle ditarik ke bawah maka putaran poros spindle berputar ke

kanan.

4. Apabila tuas atau saklar spindle ditarik ke atas maka putaran poros spindle berputar ke kiri.

5. Apabila dalam keadaan mendadak maka injaklah pedal rem, maka putaran poros spindle

akan berhenti bersama poros otomatis lainnya.

6. Untuk mengatur atau memilih kec mengatur atau memilih kecepatan, sesuaikan handle-

handle kecepatannya (tuas no 10 dan 11)

7. Untuk memilih gerakan pemakanan, maka aturlah gerak pemakanannya (tuas no. 3 s.d. no.

6).

8. Untuk meng-off kan daya mesin, putar kedaya mesin, putar kembali saklar (switch) utama

ke kiri.

C. Langkah kerja

Untuk membuat benda kerja seperti pada gambar, kita melakukan langkah:

1. Menyiapkan bahan

Potong bahan dari baja beton berdiameter 25 mm sepanjang 155 mm, melebihi ukuran

benda untuk menjaga apabila sewaktu penggergajian hasilnya miring.

2. Memeriksa apakah bahan tersebut sudah lurus, apabila bengkok diluruskan terlebih

dahulu.

3. Setelah benda lurus, lalu dipasang pada chuck dan diperiksa apakah oleng atau tidak.

Bila masih oleng, setel ulang hingga betul.

4. Memasang pahat rata kanan pada rumah pahat, kemudian mengatur pahat hingga ujung

pahat tepat pada sumbu utama.

5. Setelah semua betul, motor dihidupkan dan dimulai proses pembubutan.

Peringatan: Pastikan alat pengunci tanggem dilepas sebelum tanggem diputar !!

6. Untuk pembubutan awal pergunakan kecepatan rendah kemudian secara bertahap

kecepatannya dinaikkan.

7. Lakukan facing pada ujung benda kerja untuk meratakan permukaannya.

8. Atur tiap kali gerak pemakanan 0.1 mm hingga diameternya 20 mm sepanjang 40 mm.

9. Pada ujung benda kerja, dibubut hingga diameter 16 mm sepanjang 20 mm.

10. Benda kerja kemudian dilepas dari chuck dan dibalik, ukur dan tandai panjanganya

sesuai dengan gambar (150 mm), kemudian cekam bagian benda kerja yang

diameternya 16 mm.

11. Ratakan ujungnya, lalu buat lubang center.

12. Membubut benda kerja hingga diameternya mencapai 22 mm sepanjang 110 mm.

13. Pada ujung benda kerja, dibubut dengan ukuran M16 x 2 sepanjang 30 mm.

14. Dari ujung benda kerja yang berukuran M16 x 2, lakukan pembubutan tirus atau konis

dengan sudut ketirusan 8o sepanjang 23 mm.

15. Mengganti pahat dengan pahat potong. Lakukan pembubutan neck atau leher ulir pada

benda kerja dari ujung tirus sepanjang 5 mm hingga diameternya mencapai 13 mm.

16. Membubut benda kerja dari ujung neck atau leher ulir hingga diameternya mencapai 20

mm sepanjang 20 mm.

17. Mengganti pahat dengan pahat ulir, menyetel sudut pemakanan sebesar 60o, kemudian

membuat ulir pada ujung benda kerja dengan ulir standar M16 x 2.

18. Mengganti pahat dengan kartel, kemudian membuat kartel sepanjang 30 mm pada

benda kerja yang berdiameter 22 mm.

19. Mesin dimatikan dan benda kerja dilepas.

20. Benda kerja diberi nomor mahasiswa dengan stempel angka.

21. Selesai, benda kerja diserahkan kepada pengawas.

Gambar 2. Benda Kerja II

A. Maksud dan tujuan

1. Melatih praktikan agar mampu menggunakan mesin fris

2. Melatih praktikan agar mampu membuat benda kerja berupa roda gigi.

B. Alat dan Bahan

B.1. Bahan yang digunakan

Bahan yang digunakan adalah alumunium tuang dengan diameter 3 3/8 inch dan tebal

17 mm.

B.2. Alat atau Mesin yang Digunakan

a. Mesin bubut dan perlengkapannya

Digunakan untuk membuat diameter dan tebal benda kerja sesuai dengan ukuran

yang diminta pada benda kerja.

b. Taps

Digunakan untuk mencabut ulir pada lubang poros

c. Jangka sorong

Digunakan untuk mengukur ukuran –ukuran pada benda kerja baik sewaktu

pengerjaan dengan mesin bubut maupun maupun dengan mesin frais.

d. Stempel angka

Digunakan untuk memberi nomor mahasiswa pada benda kerja setelah selesai

dikerjakan.

e. Mesin frais

Mesin frais adalah suatu mesin dengan gerak utama berputar. Benda kerja

dipegang dengan chuck untuk benda kerja berbentuk bulat dan dipegang dengan

ragum untuk benda kerja yang lainnya. Bila mesin dihidupkan maka alat irisnya akan

berputar pada sumbu utamanya, sedangkan benda kerjanya diam, atau dapat pula

keduanya bergerak, misal saat membuat batang ulir.

Bentuk benda kerja akan sesuai alat dengan bentuk alat irisnya, sehingga untuk

mengerjakan bntuk benda yang rumit dengan pola yang bermacam-macam kita harus

mengganti alat irisnya beberapa kali sesuai dengan bentuk benda kerja.

Gambar Mesin Frais

Operasional mesin fris

1. Tuas a1 diputar hingga kedudukan I, dan lampu penunjuk h1 pada kotak saklar menyala.

2. Dengan menggunakan tuas a3 dapat diperoleh arah serta kecepatan putar spindle pahat yang

dikehendaki.

3. Jika menggunakan gerak otomatis, motor penggerak meja dapat diatur kecepatannya

putarnya dengan menggunakan tuas a4.

4. Jika cairan pendingin telah diisikan ke dalam bak penampungan, maka pompa untuk cairan

pendingin ini dapat dihidupkan dengan memutar tuas a2.

Catatan:

Semua elemen pemutus arus yang disebut di atas terpasang pada sisi kotak saklar yang

terletak pada bagian belakang mesin.

5. Untuk menghidupkan spindle, tombol b8 pada meja pengatur, ditekan.

6. Arah gerak makan dapat ditentukan dengan menekan tombol b6. Karena mesin ini juga

dilengkapi dengan gigi netral, maka untuk menggerakkan meja susunan roda transmisi

harus dalam keadaan masuk.

7. Untuk menghentikan gerak makan, tekan tombol b6. Bils tombol b1 ditekan selain putaran

spindle, gerakan makan dari meja juga akan berhenti

8. Agar gerak makan dari meja dapat berhenti secara otomatis pada jarak tertentu, gunakan

saklar pembatas b3.

PERHATIAN !!

Dilarang melepas pembatas maksimum untuk mendapat untuk mendapat gerak makan yang

lebih panjang. Bila sistem ini dilakukan akan merusak sistem gerak makan meja.

C. Langkah Kerja

Untuk membuat benda kerja sesuai dengan gambar diatas, perlu dilakukan langkah-langkah

sebagai berikut:

1. Menyiapkan bahan

Bahan tersebut dari alumunium tuang dengan diameter 3 3/8 inch dengan ketebalan 17

mm, melebihi ukuran benda kerja agar nantinya ketika dibubut hasilnya sesuai dengan

yang diinginkan.

2. Memasang benda kerja pada mesin bubut

Benda kerja dipasang pada chuck mesin bubut untu meratakan kedua permukaan serta

membua tebalnya menjadi 15 mm.

3. Mengebor dengan mesin bubut

Setelah kedua permukaan benda rata dan halus, benda kerja dibor 17 mm.

4. Memasang benda kerja pada pemegang

Benda kerja dipasang pada pemegang dan kedua mur pengunci dikeraskan

5. Membubut benda kerja

Menghitung dameter luar pada pembuatan roda gigi

a. DL = Dt + 2 . M

Dt = Z . M

Z = 21 (jumlah gigi)

M = 3 (modul)

Dt = 21 . 3

= 63 mm

DL = Dt + 2 . M

= 63 + 2 . 3

= 69 mm

Menambahkan chamfer dengan ukuran 1,5 mm x 450

b. DL = Dt + 2 . M

Dt = Z . M

Z = 27 (jumlah gigi)

M = 2,5 (modul)

Dt = 27 . 2,5

= 67,5 mm

DL = Dt + 2 . M

= 67,5 + 2 . 2,5

= 72,5 mm

Pemegang dipasang pada chuck mesin bubut, kemudian benda kerja dibubut hingga

mencapai diameter yang ditentukan dan dihilangkan ketajaman sudutnya.

6. Memasang benda kerja pada mesin frais

Setelah benda kerja dibubut sesuai ukuran yang ditentukan, benda kerja dilepas dari

mesin bubut lalu masih dengan pemegangnya dipasang pada mesn frais.

7. Menghitung skala pembagi

a. Perbandingan putaran poros pembagi dengan putaran poros benda kerja adalah

40:1, dimana jumlah gigi yang akan dibuat adalah 21 buah, sehingga:

NC = i / Z

NC = 40 / 21

NC = 1 19/21 putaran

Jadi untuk pembuatan roda gigi yang mempunyai jumlah gigi 21, maka skala

pembaginya 1 putaran ditambah 19/21 putaran. Apabila kita menggunakan piring

pembagi yang jumlah lubangnya 21 buah, maka 19/21 x 21 = 19 lubang, sehingga

jarak NC atau gigi adalah 1 putaran dan 19 lubang.

Menghitung Tinggi Gigi

Menghiung tinggi gigi menggunakan rumus H = 2 . M + Ck

Dimana M = modul

Ck = kelonggaran puncak

Besarnya Ck = 0,25 x M

Dalam praktikum ini tinggi

gigi H = 2 . M + 0,25 . M

= 2 . 3 + 0,25 . 3

= 6,75 mm

b. Perbandingan putaran poros pembagi dengan putaran poros benda kerja adalah 40

: 1 dimana jumlah gigi yang akan dibuat adalah 27 buah, sehingga: NC = i / Z

NC = 40 / 27

NC = 1 13/27 putaran

Jadi untuk mpembuatan roda gigi yang mempunyai jumlah gigi 27, maka skala

pembaginya 1 putaran ditambah 13/27 putaran. Apabila kita menggunakan piring

pembagi yang jumlah lubangnya 27 buah, maka 13/27 x 27 = 13 lubang, sehingga

jarak NC atau gigi adalah 1 putaran dan 3 lubang.

Menghitung Tinggi Gigi

Menghiung tinggi gigi menggunakan rumus H = 2 . M + Ck

Dimana M = modul

Ck = kelonggaran puncak

Besarnya Ck = 0,25 x M

Dalam praktikum ini tinggi

gigi H = 2 . M + 0,25 . M

= 2 . 2,5 + 0,25 . 2,5

= 5,625 mm

8. Membuat roda gigi a atau b

Tengahkan benda kerja dan luruskan dengan alat irisnya, mesin dihidupkan dan

mulailah pembuatan roda gigi. Dalam pembuatan roda gigi dilakukan 3 kali tahap

pemakanan, yaitu kali pemakanan dengan ketebalan 3 mm atau 2,5 mm tiap kali

pemakanan, lalu pemakanan terakhir setebal 0,75 atau 0,625 sebagai finishing.

9. Membuat diameter dalam

Setelah pengerjaan dengan mesin frais selesai, maka benda kerja dilepas dari mesin frais

dan dari pemegangnya, lalu dipasang pada mesin bubut dengan cekam berahang 3 dan

lubang pada tengah roda gigi dilebarkan dengan pahat pada mesin bubut hingga

mencapai diameter 17 mm.

10. Mesin Bubut dimatikan dan benda kerja dilepas

11. Benda kerja diberi nomor mahasiswa dengan stampel angka, kemudian diserahkan

kepada pengawas

TUGAS

1. Menghitung waktu teoritis pembuatan poros bertingkat!

2. Menuliskan langkah-langkah kerja yang dilakukan untuk pembuatan poros bertingkat saat

praktikum dengan menggunakan format tabel berikut!

Proses No. Langkah Kerja Waktu Proses

(Detik)

3. Mengidentifikasikan langkah kerja apa saja yang termasuk setup time, loading unloading

time, inspection time, dan processing time ketika membuat poros bertingkat dengan

menggunakan mesin bubut konvensional! Gunakan format tabel berikut! Kemudian, hitung

waktu yang diperlukan untuk memproduksi poros bertingkat (manufacturing time)

tersebut!

Mesin Bubut Manual

No. Langkah Kerja Waktu (Detik)

Setup Time

Loading Unloading Time

Inspection Time

Processing Time

Total Manufactiring Time (Detik)

4. Membandingkan waktu teoritis dengan waktu manufaktur pembuatan poros bertingkat.

Apabila terdapat perbedaan, jelaskan hal-hal yang menyebabkan terjadinya perbedaan

tersebut!