Modul mesin Frais

8/10/2019 Modul mesin Frais

1/99

1

PENDAHULUANBAB

1

A. Latar Belakang

Modulini disusun berdasarkansystem pelatihan yang mengacu pada

penguasaan kompetensi yang dirumuskan atas tuntutan kebutuhan

lulusan/tamatan diklat. Uraian materi ditujukan untuk penyampaian

dan pengajaran kompetensii(pengetahuan, keterampilan dan sikap

kerja yang dibutuhkan dalam suatu tugas atau pekerjaan ).

Penekanan pembelajaran diarahkan pada apa yang dapat dilakukan

oleh seseorang setelah mengikuti pendidikan dan pelatihan. Salah

satu yang menjadi ciri penting dari system pelatihan dengan

pendekatan kompetensi adalah penguasaan kompetensi secara

individual atau kelompok dan kemampuan untuk mengaktualisasikan

di tempat kerja.


2/99

PENDAHULUAN

2

B. Deskripsi Singkat

Dengan mempelajari bahan ajarini Anda akan memahami macam-macam mesin frais,

bagian-bagian mesin frais, ukuran standar mesin frais,fungsi mesin frais, perlengkapan mesin

frais, macam-macam pisau frais, penggunaan pisau frais, pemasang pahat bubut dan benda

kerja, parameter-parameter prose mesin frais dan melaksanakan proses pengefraisan

C. Tujuan Pembelajaran

1. Kompetensi Dasar

Modul ini disajikan dengan tujuan memberikan bekal pengetahuan dan

keterampilan pemesinan serta keselamatan kerja khususnya dalam mesin frais

secara rincinya adalah sebagai berikut:a. Mengetahui kontruksi mesin frais secara umum

b. Membedakan kontruksi mesin frais

c. Menyebutkan fungsi mesin frais secara umum

d. Menyebutkan bagian-bagian mesin frais

e. Menjelaskan fungsidari komponen mesin frais

2. Indikator Keberhasilan

a. Dapat menjelaskan macam-macam mesin bubut

b. Menjelaskan macam-macam mesin frais

c. Menjelaskan macam-macam pisau frais

d. Menentukan parameter-parameter proses pengefraisan

e. Melaksanakan proses pengefraisan

D. Materi Pokok dan Submateri Pokok

1. Materi Pokok:

a. Macam-macam mesin frais

b. Macam-macam pisau frais

c. Parameter-parameter prose pemesinan frais

d. Proses pengefraisan

2. Sub Materi Pokok

a. Pengertian mesin frais


3/99

PENDAHULUAN

3

b. Macam-macam mesin frais

c. Fungsi mesin frais

d. Perlengkapan mesin frais

e. Macam-macam pisau frais

f. Penggunaan pisau frais

g. Kecepatan potong (Cutting speed)Cs

h. Kecepatan putaran mesin (Revolotion Per Menit)Rpm

i. Kecepatan pemakanan (Feeding)

j. Waktu pemesinan frais

k. Metode pemotongan

l. Sistem pembagian

m.Macam-macam teknik proses pengefraisan

n. Langkah-langkah pengopersian mesin frais


4/99

4

KEGIATAN PEMBELAJARANBAB

2

A. Materi Pokok

1

Macam-macam Mesin Frais


Setelah mengikuti pembelajaran, pesertamampu menjelaskan:

1) Ukuran standar

2) Bagian-bagian utama dan fungsi

3) Perlengkapan dan fungsi

2. Uraian Materi dan Contoh

A. Pengertian Mesin Frais

Mesin frais adalah salahsatu jenis mesin perkakas yang dapat

digunakan untuk mengerjakan suatubentuk benda kerja

dengan mempergunakan pisau frais sebagai alat potongnya.

Dilihat dari cara kerjanya, mesin frais termasuk mesin

perkakas yang mempunyai gerak utama berputar.Pisau

dipasang pada sumbu/arbor mesin yang didukung dengan alat

pendukung arbor.Jika arbor mesin diputar oleh motor, maka

pisau frais ikut berputar.

Arbor mesin dapat berputar ke kanan atau ke kiri, sedangkan

banyaknya putaran diatur sesuai dengan kebutuhan.


5/99

KEGIATAN PEMBELAJARAN

5

Gambar 2.1Mesin frais

B. Macam-macam Mesin Frais

Macam-macammesin frais dapat dibedakan menjadi beberapa jenis,diantaranya:

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/longitudinal

b. melintang /cross slidedan naik turun

b

a d

e

f h

g

Gambar 2.2Mesin frais tegak

Bagian-bagian mesin frais tegak:

a. Spindel e.Engkol ke arah memanjang

b. Kepala f.Engkol ke arah naik dan turun


6/99


6

c. Tuas otomatis g.Alas mesin

d. Kolom h.Handel ke arah melintang

2. Mesin frais mendatar (horizontal)

Mesin frais horisontal, dibedakanlagi 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/longitudinal

b. melintang /cross slidedan naik turun

.

a

c

b e

f

d

Gambar 2.3 Mesin frais horisontal (sederhana)

Bagian-bagian mesin frais horizontal diantaranya:

a. Lengan penahan arbor l. Ulir pendukung

b. Tuas otomatis meja memanjang m.Alas bodi


7/99


7

c.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 universal

Mesin frais universal adalah suatu mesin frais dengan kedudukan arbornya mendatar dan

gerakan mejanya dapat kearah memanjang/longitudinal, melintang/crossslide, naik turun dan

dapat diputar membuat sudut tertentu terhadap body mesin. (gambar 2.4)

a

b

c e

g f

d

i

j

m

Gambar 2.4 Mesin frais universal

Bagian-bagian mesin frais universal:

a. Lengan k. Tuas pengunci meja

b. Penyokong arbor l. Tabung pendukung


8/99


8

c. 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

4. Mesin frais khusus

Dan tipe mesin frais lain yangbanyak digunakan di industri berdasarkan fungsi

penggunaannya, antara lain:

a. Mesin frais copy (Copy milling machine)

b. Mesin frais hobbing

c. Mesin frais tusuk/stick

d. Mesin frais gravier

e. Mesin frais planer

f. Mesin frais CNC

a. Mesin fraiscopy

Merupakan mesin frais yang digunakan untuk mengerjakan bentukan yang rumit. Maka

dibuat master / mal yang dipakai sebagai referensi untuk membuat bentukan yang sama. Mesin

ini dilengkapi 2 headmesin yang fungsinya sebagai berikut:

Headyang pertama berfungsi untuk mengikuti bentukan masternya.

Headyang kedua berfungsi memotong benda kerja sesuai bentukan masternya.

Antara head yang pertama dan kedua dihubungkan dengan menggunakan sistem hidrolik.

Sitem referensi pada waktu proses pengerjaan adalah sebagai berikut:

a. Sistem menuju satu arah, yaitu tekananguidepada headpertama ke arah master adalah 1

arah.

b. Sistem menuju 1 titik, yaitu tekananguide tertuju pada satu titik dari master.


9/99


9

Gambar 2.5Mesin frais copy

b. Mesin frais hobbing

Merupakan mesin frais yang digunakan untuk membuat roda gigi / geardan sejenisnya

(sprocket dll).Alat potong yang digunakan juga spesifik, yaitu membentuk profil roda gigi

(evolvente) dengan ukuran yang presisi

Gambar 2.6Mesin frais hobbing


10/99


1

c. Mesin frais tusuk/stick

Mesin frais tusuk/stickbiasanya digunakan untuk membuat alur pasak pada lubang yang

berpasangan dengan poros, membuat roda gigi dalam dll.

d. Mesin frais gravier

Merupakan mesin yang digunakan untuk membuat gambar atau tulisan dengan ukuran

yang dapat diatur sesuai keinginan dengan skala tertentu.

Gambar 2.7Mesin frais gravier

e. Mesin frais planer

Merupakan mesin yang biasa digunakan untuk memotong permukaan ( face cutting )

dengan benda kerja yang besar dan berat.

Gambar 2.8 Mesin frais planer


11/99


11

f. Mesin frais CNC

Merupakan mesin yang digunakan untuk mengerjakan benda kerja dengan bentukan-

bentukan yang lebih komplek.

Mesin frais CNC merupakan penggangi mesin frais copy dan gravier. Semua control

menggunakan sistem electronic yang komplek (rumit). Dibutuhkan operator yang ahli dalam

menjalankan mesin ini.Harga mesin CNC ini sangat mahal.

Gambar 2.9Mesin frais CNC

C.

Ukuran Standar MesinUkuran suatu mesin frais ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya:

a. Panjang langkah/ jarak tempuh meja mesin frais arah memanjang

b. Jarak spindel sampai permukaan meja pada kedudukan paling bawah.

c. Panjang langkah/ jaraktempuh meja mesin frais arah melintang

D. 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

b. Arm/lengan mesin

c. Table/meja mesin

d. Sadel/dudukan meja

e. Knee/Lutut

f. Alas mesin


12/99


12

1. Kolom/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.

2. Lengan/Arm

Sepertidikatakan 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.

3. Meja mesin frais

Meja 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.

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 untuk pengefraisan dengan pemakanan

menurun/Climb milling, maka pada meja mesin ini dipasang backlash eliminator untuk menahan

loncatan dari meja karena pemakanan.


13/99


13

Gambar 2.10Meja mesin Frais

4. Sadel (Dudukan Meja)

Sadel 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.

Gambar 2.11 Sadel Mesin Frais

5. Lutut/Knee

Lutut 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.

sadel


14/99


14

Gambar 2.12 Knee/lutut

6. Alas mesin

Alas mesin ini letaknya sama dengan namanya yaitu alas, artinya bagian paling bawah dari

mesin, alas ini berfungsi untuk menumpu seluruh beban yang ada pada 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 air untuk mengalirkan cairan pendingin kepada cutter dan benda kerja, juga

dipasang pada alas ini untuk membuat sirkulasi air pendingin itu tadi.

Gambar 2.13 Alas Mesin

E. Fungsi Mesin Frais

Dengan berbagai kemungkinan gerakan meja mesin frais, dapat digunakan untuk

membentuk bidang-bidang pada benda kerja diantaranya:

a. Bidang rata datar

b. Bidang rata miring menyudut

c. Bidang siku

d. Bidang sejajar

e. Alur lurus atau melingkar

Knee/lutut


15/99


15

f. Segi banyak beraturan atau tidak

Selain 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 lurus

b. Roda gigi helik

c. Roda gigi payung

d. Roda gigi cacing

e. Nok/eksentrik

f. Ulir scolor (ulir pada bidang datar)

g. Ulir cacing yang mempunyai kisar besar dan tidak mampu dikerjakan di mesin bubut.

F. Perlengkapan Mesin Frais

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

beberapa perlengkapan diantaranya:

1. Arbor

Arbor digunakan sebagai dudukan alat potong/pisau (mantel, side and face, slitting saw

dll) yang dipasang pada spindel utama pada posisi mendatar (horisontal). Gambar 2.14

Gambar 2.14. Arbor

2. Stub Ar bor

Stub arbordigunakan 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 2.15.


16/99


16

Gambar 2.15Stub arbor

3. Collet Chuck

Collet chuck digunakan sebagai pengikat alat potong/pisau (End mill, Slot drill dll), yang

dipasang pada spindel utama atau tegak. Jadi posisinya dapat dipasang dalam posisi mendatar

(horisontal)atau tegak vertikal.Gambar 2.16.

Gambar 2.16. Collet chuck

4. Ragum/Catok (Vice)

Ragum digunakan untuk mengikat benda kerja pada saat pengefraisan. Pemasangan

ragum diikatkan pada meja/bedmesin. Jenis ragum ini ada beberapa jenis,diantaranya:Ragum

rata (Vice plate) (Gambar 2.17a), Ragumputar (Swivel Vice) (Gambar 2.17b) dan Ragum

Universal (Universal vice)(Gambar 2.17c).

(a) (b) (c)


17/99


17

Gambar 2.17. Ragum/Catok

5. Meja Putar (Rotary Table)

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

(melingkar) dan bentuk-bentuk segi banyak. (Gambar 2.18).

Gambar 2.18Meja putar (Rotary Table).

6. Kepala Pembagi (Dividing Head)

Kepala pembagi (dividing head) adalahperalatan mesin frais yang digunakan untuk

membentuk segi-segi yang beraturan padaporos benda kerja . Peralatan ini biasanya dilengkapi

dengan plat pembagi yang berfungsi untuk membantu pembagian yang tidak dapat dilakukan

dengan pembagian langsung. (Gambar 2.19).


18/99


18

Gambar 2.19. Kepala pembagi.

7. Penjepit/Klem Mesin

Klem Mesin ini digunakan untuk memegang/menjepit benda kerja yang tidak dapat dijepit

pada ragum, yangumumnya 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 2.20 berikut ini.

Gambar 2.20 Macam-macam klem

.

3. Latihan

1. Secara garis besar mesin frais ada tiga. Sebutkan!.

2. Jelaskan fungsi mesin frais minimal enam buah.

3. Sebutkan bagian-bagian utama mesin frais minimal enam buah.

4. Sebutkan perlengkapan mesin frais minimal enam buah

5. Ukuran mesin frais ditentukan oleh beberapa factor, sebutkan!.

4. Rangkuman

Mesin frais adalah salahsatu mesin perkakas dapat digunakan untuk mengerjakan/suatu

bentuk benda kerja dengan mempergunakan pisau frais sebagai alat potongya. Dan secara garis

besar mesin frais terdiri dari, mesin frais vertical, mesin frais mendatar dan mesin frais

universal.

Arah gerakan meja mesin frais dapat dilakukan kearah memanjang, melintang dan

naik/turun. Dengan berbagai kemungkinan gerakan tadi, mesin frais dapat digunakan untuk,

membentuk bidang-bidang diantaranya:1) Bidang-bidang rata datar, 2) bidang-bidang rata


19/99


19

miring menyudut, 3) bidang-bidang siku, 4) bidang-bidang sejajar, 5) alur lurus atau

melingkar, dan 6) segi-segi beraturan atau tidak beraturan. Selain itu dengan bantuan meja

putar atau kepala pembagi mesin frais dapat juga digunakan untuk membuat diantaranya:1)

Roda gigi lurus, 2) Roda gigi helik, 3) Roda gigi paying, 4) Roda gigi cacing,5) Nok/eksentrik,

dan 6) Ulir scolor (ulir pada bidang datar).

Ukuran suatu mesin frais ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya: 1) Panjang

langkah meja mesin frais arah memanjang, 2) jarak spindel sampai permukaan meja pada

kedudukan paling bawah. dan 3) Jarak tempuh ke arah melintang maximum yang dapat dicapai

oleh meja mesin terhadapkolomnya

Untuk menunjang proses pengefraisan, mesin frais dilengkapi beberapa perlengkapan

diantaranya: 1) Arbor, 2) Stub arbor, 3) Collet chuck, 4) ragum, 5) Meja putar, 6) Kepala

pembagi dan 7) Klem mesin.

5. Evaluasi Materi Pokok 1

1. Sebutkan cara kerja mesin frais!

2. Sebutkan arah gerak meja mesin frais!

3. Mesin frais khusus untuk membuat roda gigi adalah

4. Mesin frais yang dapat digunakan untuk membuat roda gigi helic adalah

5. Untuk membuat gambar atau tulisan dengan ukuran yang dapat diatur harus

menggunakan mesin frais

6. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Bagi peserta diklat yang dapat menjawab dengan benar soal-soal evaluasi dapat

melanjutkan ke materi/ bab berikutnya, sedangkan bagi yang belumdilakukan pengulangan


20/99


2

A. Materi Pokok 2

Macam-macam Pisau Frais

1.

Indikator KeberhasilanSetelah mengikuti pembelajaran, peserta mampu menjelaskanmacam-macam pisau frais

berikut fungsinya.

2. Uraian Materi dan Contoh

A. Macam-Macam Pisau Frais dan Fungsinya

Hasil pengefraisan ditentukan oleh jenis alat potong/ pisau frais yang digunakan. Adapun

macam-macam pisau frais adalah sebagai berikut:

1. Pisau Frais Mantel (Plane M il li ng Cutter)

Pisau frais pisau frais mantel pada umumnya digunakan untuk mengefrais bidang yang lebar

dan rata. Gambar 3.1.


21/99


21

Gambar 3.1 Pisau Frais Mantel (Plane Milling Cutter)

Jenis pisau frais mantel, ada beberapa type yang fungsinya berbeda-beda, diantaranya dapat

dilihat pada table 3.1 berikut:

Tabel 3.1 Type Pisau Mantel

No Type Pisau

MantelFungsi Gambar

1. H (keras) Digunakan untuk

pengefraisan baja

carbon sedang

2. N (normal) Digunakan untukpengefraisan baja

carabon rendah/

baja lunak

3. W (lunak) Digunakan untukpengefraisan logam

non fero

2. Pisau Frais Sudut (Angle Cutter)


22/99


22

Pisau frais sudutpada umumnya memiliki sudut 30o, 45o , 60o dan 90o. Sedangkan apabila

dilihat dari sisi sudutnya, ada yang memilki sudut tunggal (Single angle cutter) (Gambar 3.2.a)

dan ada yang memilki sudut ganda (double angle cutter).(Gambar 3.2.b).

Gambar 3.2. Pisau frais sudut (Single angle cutter dan double anglecutter )

3. Pisau Frais Ekor Burung (Dove Tai l Cutter)

Gambar 3.3 Pisau frais ekor burung

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur ekor burung, pada umumnyasudut ekor

burung yang dapat dibuat besarnya: 30o, 45o dan 60o.

a b


23/99


23

4. Pisau frais AlurMelingkar (Woodru ffKeyseat Cutter)

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pasak pada poros yang berbentuk bulan

sabit yang letak alurnya tidak pada ujung porosnya (gambar 3.4).

Gambar 3.4 Pisau frais alur melingkar.

5. Pisau sisi dan Muka(Side and Face Cutter)

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pada permukaan bendakerja(Gambar 3.5).

Gambar .3.5 Pisau sisi

6. Pisau Frais Sisi Gigi Silang (Staggered Tooth Side and Face Cutter).

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pada permukaan benda kerja. Perbedaanndengan pisau frais sisi adalah, pemakanannya lebih ringan(Gambar 3.6).

.

Gambar .3.6 Pisau frais sisi gigi silang


24/99


24

7. Pisau frais radius (bentuk) (Form Cutter)

Pisau frais radius, berfungsi untuk membentuk radius luar berbentuk cekung disebut

(convex milling cutter) (gambar 3.7a) dan untuk membentuk radius luar berbentuk cembung

disebut (concave milling cutter) (gambar 3.7b).

Gambar .3.7 Pisau frais radius (Bentuk)

8. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)

Pisau alur T digunakan untuk mengefrais berbentuk alur T sebagaimana alur T pada meja

mesin frais dan skrap (Gambar 3.8).

Gambar .3.8Pisau frais alur T

9. Pisau Frais Jari(Endmi ll Cutter)

Pisau jari digunakan untuk membuat alur tembus atau betingkat dan mengefrais rata untuk

bidang yang kecil (Gambar 3.9)

a b


25/99


25

Gambar .3.9Pisau frais jari

Dilihat dari sudut heliknya dan jumlah mata sayatnya, ada beberapa jenis pisau jari

diantaranya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 3.2 Macam-Macam Endmill Dan Penggunaannya

No. Gambar Ciri dan Fungsi

1. Sudut helik dan alur giginya

tidak terlalu besar,

digunakan untuk baja

normal

2. Sudut helik kecil, gigi lebih

banyak, digunakan untuk

baja yang keras dan ulet

3. Sudut helik dan alur gigi

besar, digunakan untuk baja

lunak

4. Memiliki sisi mata sayat

bergerigi, digunakan untuk

pemakanan kasar

5. Sudut helik dan alur gigi

besar, dapat digunakan

untuk pemakanan kebawah/membuat lubang

10. Pisau Jari Radius ( Bull Noze Cutter)

Pisau jari radius digunakan untuk membuat bidang alur berbentuk radius cekung(Gambar

3.10).


26/99


26

Gambar 3.10Pisau jari radius

11. Pisau Frais Roda Gigi(Gear Cutter)

Pisau frais roda gigi digunakan untuk pembuatan roda gigi. Pisau jenis ini ada dua macam

yaitu, pisau frais roda gigi untuk sistem modul (mm) dan Dp (diameter pitch) (Gambar 3.11).

Gambar 3.11 Pisau frais roda gigi

12. Pisau Frais Muka (Face M il l Cutter)

Pisau muka pada umumnya mata sayatnya ditempel pada bodi dengan cara dilas atau

dibaud, yang mata sayatnya terbuat dari bahan cementit carbide. Pisau ini digunakan untuk

mengefrais permukaan rata dan luas/lebar (Gambar 2.12).

Carbida Tips


27/99


27

Gambar 3.12. Pisau frais muka

13. Pisau Frais Sisi dan Muka (Shell endmil Cutter)

Pisau frais sisi dan muka, digunakan untuk pemakanan bagian samping dan muka, sehingga

dapat digunakan untuk mengefrais bidang siku. Pisau jenis ini ada macam yaitu, untuk

pemakanan ringan/finising (Gambar 3.13a) dan Untuk Pemakanan berat/pengasaran (Gambar

3.13b).

Gambar 3.13 Pisau frais sisi dan muka

14. Pisau Frais Gergaji(Sli tting Saw)

Pisau gergaji digunakan untuk memotong/ membelah benda kerja yang memiliki ukuran

ketebalan tidak terlalu besar (tipis) (Gambar 3.14).

Gambar

3.14

a b


28/99


28

Pisau frais gergaji(Slitting saw)

B. PenggunaanPisau Frais

Penggunaan pisau frais tergantung dari jenis pekerjaan yang akan dilakukan pengefraisan.

Dibawah ini tabel penggunaan masing-masing pisau frais sesuai fungsinya.

Table 3.3 Pisau Frais dan Penggunaannya.

No. Jenis Pisau Frais Ilustrasi Penggunaan

1 Pisau Frais Mantel

(Plane Milling Cutter)

2. Pisau Frais Sudut

(Angle Milling Cutter)

3. Pisau Frais Ekor Burung

(Dove Tail Milling Cutter)


29/99


29


4. Pisau frais AlurMelingkar

(WoodruffKeyseat Cutter)

5. Pisau sisi dan Muka

(Side and Face Cutter)

6. Pisau Frais Sisi Gigi Silang

(Staggered Tooth Side and Face

Cutter)

7. Pisau frais radius (bentuk)

(Form Cutter)

8. Pisau Frais Alur T

(T Slot Cutter)


30/99


3


9. Pisau Frais Jari

(Endmill Cutter)

10. Pisau Frais Roda Gigi

(Gear Cutter)

11. Pisau Frais Muka

(Face Mill Cutter)

12. Pisau Frais Sisi dan Muka (Shell

endmil Cutter)

13. Pisau Frais Gergaji(Slitting Saw


31/99


31

3. Latihan

a. Sebutkan macam-macam pisau frais minimal enam buah.

b. Jelaskan kegunaan pisau frais jari, mantel, dan shell endmill.

c. Pisau frais sisi gigi silang, sangat cocok untuk membuat alur. Jelaskan pada posisi

manapisau tersebut didunakan, dan jelaskan kenapa?.

4. Rangkuman

Banyakmacam-macamnama bentuk pisau frais yang diperuntukan sesuai dengan profil atau

bentuk yang akan di frais. Maka dari itu pada saat memilih pisau frais harus cermat baik nama

maupun bentuknya, sehingga hasil pengefraisan dapat maksimal.

Macam-macam pisau frais diantaranya: 1) Pisau frais mantel (Plane milling cutter),2) Pisau

frais sudut (Angle milling cutter), 3) Pisau frais ekor burung (Dove tail milling cutter,) 4) Pisau

sisi dan muka(Side and face cutter), 5) Pisau frais alur melingkar (Woodruffkeyseat cutter),

6)Pisau Frais sisi gigi silang (Staggered tooth side and face cutter), 7) Pisau frais radius (bentuk)

(Form cutter) 8) Pisau frais alur T (T Slot cutter),9) Pisau Frais Jari(Endmill cutter), 10) pisau

frais roda gigi(Gear cutter), 11) Pisau frais muka (Face mill cutter), 12) Pisau frais sisi dan muka

(Shell endmil cutter), 13) Pisau frais bentuk (Form Cutter),14)Pisau frais gergaji(Slitting saw).


1. Jelaskanperbedaan antaraface mill cutterdenganshell end mill cutter!

2. Pisau frais mantel tidak dapat digunakan pada mesin frais ...

3. Sebutkan 3 type pisau mantel!

4. Untuk membuat bentuk radius luar (cembung) harus menggunakan pisau frais...

5. Sebutkan dua fungsi pisau frais gergaji (slitting saw)!



melanjutkan ke materi/ bab berikutnya, sedangkan bagi yang belumdilakukan pengulangan.


32/99


32

B. Materi Pokok 3

Parameter-parameter Proses Pemesinan Frais


Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta mampu menghitung parameter-parmeterpada

proses pemesinan frais:

1) Kecepatanpotong

2) Kecepatan putaran mesin

3) Kecepatan pemakanan

2. Uraian dan Contoh

Yang dimaksud dengan parameter-parameter proses pemesinan frais adalah, dasar-dasar

perhitungan yang gunakan untuk menentukan perhitungan-perhitungan dalam proses

pemotongan/penyayatan pemesinan fraisdiantaranya, kecepatan potong (Cs), kecepatan

putaran mesin (Revolotion Per-Menit), kecepatan pemakanan berikut waktu proses

pemesinannya.

A. Kecepatan potong (Cutti ng speed)Cs

Pada saatproses 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

symbolCs(Cutting Speed).Apabila ukuran diameter alat potong dan kecepatan putaran mesin

diketahui, makauntuk mencari kecepatan pemotong rumusnya adalah:

Cs= . d . n ( m/menit )

Keterangan:Cs=Cutting Speed( m/menit )


33/99


33

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

kecepatanpotong daritiap material dapat dilihatpadatable dibawah ini.

Tabel 4.1 Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan.

No BahanBendaKerja 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

B. 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


34/99


34

Rpm

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=Diameter cutter ( mm )

=Konstanta ( 3,14 )

Contoh:

Diketahui: Baja lunak akan difrais dengan alat potong alat potong 80 mm dan (CS =

30 m / menit).Hitung kecepatan putaran mesinnya!.

Jawab:

n = 119,42 119 rpm

Hasil 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.

Untuk menentukan besaran putaran mesin dapat juga menggunakan tabel, sebagaimana

dapat dilihat pada (Tabel 4.2).

d

Csn

.

1000

d

Csn

.

1000

Rpm


35/99


35

Tabel 4.2Daftar kecepatan potong dan putaran mesin frais per-menit.

C. 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


36/99


36

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.

Contoh:

Ditentukan n = 600 putaran/menit, f pada tabel ditetapkan 0,22 mm/putaran. Berapa kecepatan

pemakanannya (F mm/menit)!.

Jawab:

F=0,22 mm/putaran x 600 putaran/men = 132 mm/menit.

Pengertiannya adalah,piasu frais bergeser sejauh 132 mm selama satu menit.

D. Perhitungan Waktu Pemesinan Frais

1. Waktu Pemesinan Pengefraisan Rata

Gambar 4.1 Panjang langkah pengefraisan rata

Berdasarkan prinsip kerja mesin frais dan gambar diatas, untuk mencari waktu

pengefraisan dapat dihitung dengan rumus:

mm/menit

mm.

pemakananratarata

kerjamejatempuhjarak(tm)pemesinanWaktu

'S

Ltm


37/99


37

L = +a+u

S = s.n

Dimana:

t = jumlah mata sayat alat potong

s = pemakanan tiap mata potong

n =Rpm

L = jarak tempuh pemakanan keseluruhan

= panjang benda kerja

a = kelebihan awal

u = kelebihan akhir

S = pemakanan setiap menit

Contoh:

1. Bahan ST 41, panjang 250 mm, difrais menggunakan pisau jari dengan mata sayat 4,S= 0,2

dan n = 400 rpm.

Hitung tm, bila (la) = 30 mm dan (Lu) = 30 mm.

Jawab:

S= s . n

= 0,2 . 400

= 80 mm/ menit

L = + a + u= 250 + 30 + 30 = 310 mm

menitmenitmms

mmLtm 88,3

80

310

/'

Waktu Pengeboran Pada Mesin Frais


38/99


38

= 2,7 menit

Gambar 4.2 Panjang langkah pengefraisan rata

Sebagimana pada proses facing, untuk menghitung waktu pengeboran pada mesin frais pada

dasarnya sama dengan rumus untuk mencari waktu pemesinan pengefraisanrata.Berikut adalah

rumus untuk mencari waktu pengeboran pada mesin bubut.

Dimana:

= kedalaman lubang/tebal benda kerja

L = + 0,3 d (la)d = mata bor/lubang (mm)

n = putaran mata bor (Rpm)

s = pemakanan (mm/put)

Contoh: Diketahui,

= 30 mm

d = 12 mm

s = 0,04 pemakanan mm/put

n = 260 rpm

Hitung waktu pengeboran pada mesin frais(tm)?

Jawab:

3. Latihan

A

la

A

la

L

d


39/99


39

1. Tuliskan rumus kecepatan potong (Cs) dan turunkan menjadi rumus putaranmesin

frais (n)

2. Diketahui: Pisau frais HSS 60, akan digunakan mengefrais baja lunak dengan Cs =

25 m/menit. Hitung: Kecepatan putaran mesinnya!.

3. Diketahui putaran mesin frais (n)= 400 putaran/menit, f pada tabel dimesin disetel 0,2

mm/putaran. Berapakecepatan pemakanannya (F mm/menit)!.

4. Diketahui: Bahan ST 41, panjang 200 mm, difrais menggunakan pisau jari dengan

mata sayat 4, s= 0,2 dan n = 600 rpm, (la) = 30 mm dan (Lu) = 30 mm.Hitung waktu

pemesinan frais (tm), apabila pemakanan 1 kali jalan!.

5. Diketahui,

= 30 mm

d = 12 mm

s = 0,04 pemakanan mm/put

n = 260 rpm

Hitung waktu pengeboran pada mesin frais (tm)?

4. Rangkuman

1. Menghitung putaran mesin Frais

Rumus untuk menentukan putaran mesin frais adalah:

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

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

Dimana, f adalah bergesernya pahat (mm) dalam satu putaran

3.

Waktu Pemesinan frais

d

Csn

.

1000


40/99


4

mm/menit

mm.

pemakananratarata

kerjamejatempuhjarak(tm)pemesinanWaktu

nsS

S

Ltm

..'

'

L = + a + u

Dimana:

t = jumlah mata sayat alat potong

s = pemakanan tiap mata potong

n =Rpm

L = jarak tempuh pemakanan keseluruhan = panjang benda kerja

a = kelebihan awal

u = kelebihan akhir

S = pemakanan setiap menit

4. Waktu Pemesinan Bor

Dimana:

= kedalaman lubang/tebal benda kerja

L = + 0,3 d (la)

d = mata bor (mm)

n = putaran mata bor (rpm)

s = pemakanan (mm/put)



41/99


41

1. Jelaskanyang dimaksud denganfeeding!

2. Pisau jariHSS 10 akan digunakan untuk membuat alur memanjang pada baja lunak

(Cs 25) berapa kecepatan putaran mesin?

3. Sebuah bahan baja lunak (Cs = 25) dengan ukuran 40 x 40 x 80 akan difrais dengan

shell end mill cutter 50, bahan tersebut dijadikan ukuran 39 x 39 x 80 (difrais 4

bidang masing-masing satu kali jalan) dengan kecepatan pemakanan / feeding (s)

=0,2 berapa lama waktu pemesinan, bila (la) = 5 dan (lu) = 30.

4. Diketahui,

a. = 20 mm

b. d = 20 mm

c. s = 0,04 pemakanan mm/put

d. n = 360 rpm

e. Hitung waktu pengeboran pada mesin frais (tm)?




C. Materi Pokok 4


42/99


42

Proses Pengefraisan


Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat mampu melaksanakan

prosespengefraisan:

1) Metode pemotongan

2) System pembagian

3) Teknik pengefraisan

4) Langkah proses frais


A. Metode Pemotongan

Untuk mendapatkan hasil pengfraisan yang baik dan alat potongnya tahan lama, perlu

memahami metoda pemotongan yang benar. Metode pemotongan pada proses pemesinan frais

dibagi menjadi tiga, diantaranya:

1. Pemotongan searah

Yang dimaksud pemotongan searah adalah, pemotongan yang datangnya benda kerja

searah dengan arah putaran cutter. Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja

(benda kerja) cenderung tertarik oleh cutter( Gambar 5.1)


43/99


43

Gambar 5.1 Pemotongan searah

2. Pemotongan Berlawanan Arah

Yang dimaksud pemotongan searah adalah, pemotongan yang datangnya benda kerja

berlawanan deangan arah putaran cutter. Pada pemotongan ini hasilnya dapat maksimal

karenameja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter( Gambar 5.2).

Gambar 5.2 Pemotongan berlawanan arah

3. Pemotongan Netral

Yang dimaksud pemotongan netral adalah, pemotongan yang terjadi apabila lebar benda

kerja yang disayat lebih besar atau lebih kecil dari ukuran diameter cutter pada waktu

pengefraisan menggunakanface millatau ujungshell end mill.

B. Sistem Pembagian

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.


44/99


44

Untuk dapat mengerjakan benda-benda kerja tersebut di atas, mesin frais dileng-kapi

dengan kepala pembagi dan kelengkapannya. Kepala pembagi ini berfungsi untuk membuat

pembagian atau mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang tadi dalam sekali

pencekaman.

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

tingkatan cara pengerjaan, yaitu:

a. Pembagian langsung (direct indexing)

b.Pembagian sederhana (simple indexing)

c.Pembagian sudut(angel indexing)

d.Pembagian differensial (differential indexing)

e.Pembagian sudut differensial (differential angel indexing)

Dari kelima cara tersebut, merupakan tingkatan-tingkatan cara pengerjaan, artinya cara

yang kedua lebih sulit/rumit dari pada cara yang pertama, cara yang ketiga adalah cara yang

lebih sulit/rumit dari cara yang kedua, demikian pula cara keempat adalah cara yang lebih dari

pada cara ketiga.Cara kelima adalah cara yang paling sulit/rumit dan digunakan apabila

keempat cara yang lainnya tidak dapat dilaksanakan.

1. Pembagian Langsung

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 V (Gambar 5.3).

alur V


45/99


45

Gambar 5.3 Kepala pembagi langsung.

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

diantaranya ada yang beralur 24 dan 60 (Gambar 5.4).

Gambar 5.4 Pelat/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:

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 fungsi pengunci indeks diganti dengan pen indeks.

Contoh:

Sebuah benda kerja bulat akan dibuat menjadi 8 (enam) bidang segi beraturan, dengan kepala

pembagi langsung yang pelat pembaginya mempunyai alur 24. Hitung agar supaya

mendapatkan pembagian yang sama.

Jawab:


46/99


47/99


47

Gambar 5.6 Pelat/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 kerja yang 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:

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 fraisVilh Pedersen:

Lengan penepat


48/99


48

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:

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.

Contoh:

Sebuah benda kerja akan dibuat alur berjumlah 16 bagian yang sama (Gambar 5.7). Hitung nc,

apabila i = 40: 1

Gambar 5.7 Pembagian alur jumlah 16

Jawab:

Jadi, engkol kepala pembagi diputar dua putaran penuh, ditambah 8 lubang pen indeks pada

piring pembagi yang jumlahnya 16, untuk setiap bagian alur benda kerja.


49/99


49

C. Macam-macam Teknik Proses Pengefraisan

1. Pengefraisan Rata Sejajar dan Siku Arah Mendatar (Horizontal)

Dalammelakukanpemotongan mendatar, jenis mesin yang digunakan yaitu mesin frais

horizontal. Pisau yang digunakan yaitu jenis pisau frais mantel. Berikut ini langkah-langkah

pengefraisan rata dengan posisi mendatar:

a. Siapkanperlengkapanmesinyangdiperlukanmeliputiragum

mesin,arbor,dansatusetkollar(ringarbor)dengandiameter

lubangsamadengandiameterlubangalatpotongyangakan

digunakanberikutkelengkapanlainnya.

b. Majukanlengan(Gambar 5.8a)danlepaskanpendukungarbor(Gambar 5.8b).

c. Bersihkanlubangdanarborbagiantirusnya(Gambar 5.9).

d. Pasangarborpadaspindelmesindanikatarbordenganmemutar

murpengikatdibelakangbodimesin(Gambar 5.10).

Gambar 5.8 Pemasangan arbor

Gambar 5.9 Membersihkan bagian tirus


50/99


5

Gambar 5.10 Mengikat arbor

e. Pasang pisau (cutter) dan ring arbor (kollar) pada arbor (Gambar 5.11a), posisi pengikatan

yang benar dan (Gambar 5.11b), posisi pengikatan yang salah apabila yang digunakan

pisau mantel helik kiri.

Gambar 5.11 Pemasangan cutter dan kollar (ringarbor)

f. Pasang pendukung arbor (support) pada lengan mesin dengan posisi tidak jauhdari pisau

dan ikat dengan kuat (Gambar 5.12).

Gambar 5.12 Pemasangan pendukung arbor


51/99


51

g. Selanjutnya pasang ragum pada meja mesin frais pada posisi kurang lebih ditengah-tengah

meja mesin agar mendapatkan area kerja yang maksimal.

h. Lakukan pengecekan kesejajaran ragum. Apabila jenis pekerjaannya tidak dituntut hasil

kesejajaran dengan kepresisian yang tinggi, pengecekan kesejajaran ragum dapat dilakukan

dengan penyiku (Gambar 5.13a). Apabila hasil kesejajarannya dituntut dengan kepresisian

yang tinggi, pengecekan kesejajaran ragum harus dilakukan dengan dial indicator(Gambar

5.13b).

(a) (b)

Gambar 5.13 Pengecekan kesejajaran ragum

i. Pasang benda kerja pada ragum dengan diganjal paralel pad di bawahnya (Gambar 5.14a)

.Untuk mendapatkan pemasangan bendakerjaagardapatdudukpada paralel dengan baik,

sebelum ragum dikencangkan dengan kuat, pukul benda dengan keras secarapelan-

pelandengan palu lunak(Gambar 5.14b).

(a) (b)

Gambar 5.14 Pemasangan benda kerja pada ragum

j. Selanjutnya lakukan setting nol untuk persiapan melakukan pemakanandengan cara


52/99


52

menggunakan kertas (Gambar 5.15a). Untuk jenis pekerjaan yang tidak dituntut hasil

dengan kepresisian tinggi, batas kedalaman pemakanan dapat diberitanda dengan balok

penggores( Gambar 5.15b).

Gambar 5.15a Settingnol diatas permukaan kerja dengan kertas

Gambar 5.15b Penandaan kedalaman pemakanan

k. Atur putaran dan feeding mesin sesuai dengan perhitungan atau melihat table kecepatan

potong mesin frais.

l. Selanjutnya, lakukan pemakanan dengan arah putaran searah jarum jam bila pisau yang

digunakan arah mata sayatnya helik kiri (Gambar 5.15). Pemakanannya dapat dilakukan

secara manual maupun otomatis.

Gambar 5.15 Proses pemotongan benda kerja


53/99


53

m.Dalam menggunakan nonius ketelitian yang terletak pada handel

mesin,pemutaranrodahandelarahnyatidakbolehberlawanan arahdari setting awal karena

akan menimbulkan kesalahan setting yang akan mengakibatkan hasil tidak

presisi.(Gambar 5.16) menunjukan pengunaan nonius ketelitian pada handel mesin frais.

Gambar 5.16 Pemutaran

handel pemakanan

2. Pemotongan Rata Sejajar dan Siku Arah Tegak(Vertical)

Untuk mengefrais bidang rata dapat digunakan shell endmill cutter (Gambar 5.171)

dengan cara yang sama, tetapi menggunakan mesin frais tegak. Namun, untuk mesin frais

universal dapat juga digunakan untuk mengefrais rata pada sisi benda kerja, yaitu stub arbor

dipasang langsung pada spindel mesin.

Gambar 5.17 Proses pengefraisan bidang rata denganshell endmill cutter


54/99


54

3. Pengefraisan Bidang Miring

Bidang miring dapat dikerjakan dengan memiringkan benda kerja pada ragum universal

(Gambar 5.18).

Gambar 5.18 Pengefraisan bidang permukaan miring

Apabila bidang permukaannya lebih lebar, diperlukan memasang cutter pada arbor yang

panjang dengan pendukung (Gambar 5.19).

Gambar5.19 Pengefraisan bidang miring yang lebar


55/99


55

4. Pengefraisan Alur

a. Pengefraisan Alur V Menggunakan pisau Sudut

Pemotongan bidang miring atau sudut juga dapat dibuat dengan pisau sudut.Gambar

5.20 menunjukan hasil pengefraisan menggunakan pisau dua sudut 45 dan prosesnya dapat

dilihat pada Gambar 5.21.

Gambar 5.20 Blok-VGambar 5.21 Pengefraisan blok-V

b. Pengefraisan Alur Tembus

Banyak bagian mesin yang mempunyai bentuk/bidangberalur seperti ditunjukan pada

Gambar 5.22.

Gambar 5.22 Pembuatan alur

5. Pengefraisan Alur Pasak

Poros yang berfungsi sebagai penerus daya biasanya dibuat alur pasak. Alur pasak tersebut


56/99


56

pembuatannya dapat dilakukan dengan mesinfrais. Gambar 5.23 menunjukkan pemotongan alur

pasak pada mesin frais horizontal. Gambar 5.24 menunjukan pemotongan alur pasak yang stub

arbornya dipasang langsung pada lubang spindel mendatarGambar 5.25 menunjukan

pemotongan alur pasak pada mesin frais vertical.

Gambar 5.23 Pembuatan alur pasak pada mesin frais horizontal

Gambar 5.24 Pembuatan alur pasak dengan spindle mendatar


57/99


57

Gambar 5.25 Pengefraisan alur pasak pada mesin frais tegak

6. Pengefraisan Bentuk Persegi

Bentuk-bentuk persegi misalnya membuat segienam, segiempat, dan sebagainya dapat

dilakukan dengan mesin frais dengan alat bantu kepala pembagi. Untuk membuat bentuk segi

beraturan ini dapat dilakukan pada posisi mendatar dengan menggunakan pisau endmill

(Gambar 5.26). Atau dilakukan pada posisi tegak dengan menggunakan pisau shellendmill

(Gambar 5.27).

Gambar 5.26 Pengefraisan segi empat dengan endmill cutter


58/99


58

Gambar 5.27 Pengefraisan persegi empat denganshell endmill cutter

D. Langkah-langkah Pengoperasian Mesin frais.

Pengoperasian mesin frais pada dasarnya sama dengan pengoperasian mesin perkakas

lainnya. Mesin frais digunakan untuk membuat benda-benda kerja denganberbagai bentuk

tertentu dengan jalan penyayatan. Dari berbagai mesin perkakas yang ada, mesin frais adalah

salah satu yang mampu digunakan untuk membuat berbagai macam bentuk komponen.Oleh

sebab itu diperlukan langkah-langkah sistematis yang perlu dipertimbangkan sebelum

mengoperasikan mesin frais.

Langkah-langkahtersebut antara lain:

1) Mempelajari gambar kerja untuk menentukan langkah kerja yang efektif dan efesien

2) Memahami karakteristik bahan yang akan dikerjakan untuk menentukan jenis cutter ,

3) putaran mesin, feeding dan media pendingin yang akan digunakan.4) Menetapkan kualitas hasil penyayatan yang diinginkan.

5) Menentukan geometri cutter yang digunakan

6) Menentukan alat bantu yang dibutuhkan didalam proses.

7) Menentukan parameter-parameter pemotongan yang berpengaruh dalam proses

8) pengerjaan (kecepatan potong, kecepatan sayat, kedalaman pemakanan,

waktupemotongan dll).


59/99


59

3. Latihan

1. Teori

a. Jelaskan pengertian dari pemotongan searah, berlawanan arah dan netral.

b. Sebuah benda kerja akan dibuat alur berjumlah 16 bagian yang sama, Hitung nc ,

apabila i = 40: 1

2. Praktek

LATIHAN MENGEFRAIS SEJAJAR, SIKU, MIRING, ALUR DAN MENGEBOR

a. Tujuan Khusus Pembelajaran (TKP):

Setelah selesai mempelajari dan berlatih topik ini peserta/ petatar mampu:

1) Mengoperasikan mesin frais sesuai SOP

2) Memilih alat-alat potong sesuai kebutuhan

3) Memasang alat potong sesuai ketentuan

4) Mengefrais sejajar, siku, miring, alur dan mengebor sesuai ketentuan

b. Peralatan

1) Mesin frais dan perlengkapanya 5)Kikir halus 10

2) Senter bor BS 3 6)Contersing

3) Shell endmill 40 mm 7)Mistar sorong

4) Bor diamter 9,5 mm 8)Remer 10

c. Bahan

Baja lunak MS 22x22x85 mm

d. Keselamatan Kerja

1) Periksa alat-alat sebelum digunakan2) Simpan peralatan pada tempat yang aman dan rapih selama dan sesudah

digunakan

3) Gunakan alat-alat keselamatan kerja pada sat praktikum

4) Operasikan mesin sesuai SOP

5) Pelajari gambar kerja, sbelum melaksanakan praktikum

6) Laksanakan pengecekan ukuran secara berulang sebelum benda kerja dinilaikan

e. Langkah Kerja

1) Pelajari gambarkerja atau lembaran kerja


60/99


6

2) Siapkan peralatan yang diperlukan dan berikut benda kerjanya

3) Atur putaran mesin dan feeding sesuai ketentuan

4) Pasang ragum pada meja mesin, dalam hal ini ragum harus benar-benar kuat dan

sejajar dengan meja mesin. Selanjutnya pasang benda kerja pada ragum dengan

possisi benda sedikit nonjol keluar dari sisi mulut ragum

5) Pasang alat potong pada spindel mesin

6) Laksanakan pengefraisan bidang A1, danbidang A2 hingga mencapai ukuran 18

mm. Serta lanjutkan megefrais bidang C1 sebagai dasar mencapai panjang 81 mm

7) Ganti posisi benda kerja untuk persiapan pengefraisan bidang B, dalam hal ini

pemasangan benda kerja sedikit menonjol keluar dari sisi mulut ragum.

Selanjutnya laksanakan pengefraisan bidangB1dan B2, dan lanjutkan megefrais

bidang C2 hingga mencapai panjang 81 mm

8) Selanjutnya miringkan benda kerja sebesar 30, selanjutnya laksanakan

pengefraisan bidang D

9) Atur kembali pemasangan benda kerja secara tegak, dan selanjutnya laksanakan

pengefraisan cemper 1,5x45

10)Setelah selesai atur kembali pemasangan benda kerja secara mendatar, dan

selanjutnya laksanakan membuat lubang 10 h7 dengan dimulai membuat

lubang senter bor terlebih dahulu serta jangan lupa salah satuujungnya di camper

11)Ganti posisi benda kerja,dan selqanjutnya buat lubang 5. dan jangan lupa kedua

ujung lubang camper

12)Selanjutnya lepas benda kerja, dan lakukan pengikiran pada bagian-bagian bidang

yangn tajam

13)Chek kembali semua ukuran yang telah dikerjakan

14)Nilaikan benda kerja kepada pembimbing.

15)Bersihkan mesin dan lingkungan kerja

16)Bersihkan peralatan yang digunakan, selanjutnya kembalikan kepada petugas

toolman

Catatan:

Diperbolehkan menggunakan langkah kerja yang lain, dengan catatan sesuai

prosedur.

3. Gambar Kerja


61/99


61

4. Rangkuman

Metode pemotongan pada proses pengefraisan ada tiga diantaranya: pemotongan searah,

berlawanan arah dan netral.


62/99


62

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.

Ada lima cara, yang merupakan tingkatan cara pengerjaan, yaitu:

a. Pembagian langsung (direct indexing)

b. Pembagian sederhana (simple indexing)

c. Pembagian sudut(angel indexing)

d. Pembagian differensial (differential indexing)

e. Pembagian sudut differensial (differential angel indexing)

Penggunaan pembagian sederhana, pada 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:

Dimana:

nc=putaran indeks

i=angka pemindahan (ratio)

T=pembagian benda kerja

Dalam melakukanpemotonganpada mesin frais, gunakan alat potong sesuai dengan

bentuk yang ingin dicapai.Sedangkan untuk mencapai efisiensi dan hasil yang

maksima,diperlukan langkah-langkah sistematis yang perlu dipertimbangkan sebelum

mengoperasikan mesin frais.


1. Sebutkan minimal 3 cara pembagian menggunakan menggunakan kepala pembagi?

2. Mengapa penyangga arbor harus diusahakan lebih dekat dengan kolom pada waktu

pengefraisan mendatar?

3. Apa yang terjadi apabila arah putaran tebalik dengan arah mata sayat pisau?


63/99


63

4. Pada waktu pengefraisan baja menggunakan pisau HSS, mengapa harus menggunakan

pendingin?

5. Mengapa pemakanan searah tidak dianjurkan pada waku pemakanan yang relatif tebal?




D. Materi Pokok 5

Roda Gigi



64/99


64


A. Pembuatan Roda Gigi

Secara teknis proses pembuatan roda gigidapat dilakukan dengan

denganberbagaicara,diantaranya:

a . Proses pemotongan

Pembuatanrodagigidengancarainidapatdilakukan melalui proses pemesinan yaitu:

Milling(pengefraisan)

Shaping(penyekrapan)

Planing(penyerutan)

Hobbing(pergeseran)

Dari keempat cara diatas yang paling standard dan presisi adalah dengan proses pemesinan

Hobbing.

b. Dicetak

Rodagigidibuatdengancaradituang/dicor,kemudian baru difinising denganproses pemesinan

atau secara manual (sesuai kebutuhan).

c. Diroll.

Pembuatanrodagigidengancaradirolldibuatdengancara

semacamproseskartel(knoerling).Sebagaipengerjaanakhir

(finishing)dapatdilakukandengan:digerinda, laping a pabila dikehendaki.

Pemilihan/penetapan cara pembuatan roda gigi dengan mempertimbangkan berbagai

faktor, diantaranya:

Jenismesinyangtersedia

Kompetensi operator

Ketelitianyangdikehendaki Kekuatanrodagigiyangdikehendaki

Jumlah roda gigi yang dikehendaki

Kecepatan produksi yang dikehendaki

Cost/biaya

B. Ukuran roda gigi

Adabermacam-macamsistemukuranrodagigiyaitu,Sistem modul,Sistemdiametralpitch, dan

Sistemcircuralpitch.


65/99


66/99


66

h. Sudut tekan=sudut antara garis singgung jarak antara dengan garis tekan.

i. Garis tekan=garis yang dihasilkan dari hubungan titik-titik tekan dan melalui titik

singgung lingkaran jarak antara dan roda gigi.


67/99


67

Gambar 6.1Istilah pada roda gigi

D. Ukuran Roda Gigi

a. Ukuran utama roda gigisystem module

Tabel 6.1 Ukuran utama roda gigisystem module

NAMA SIMBOL RUMUS

Jarak sumbu antara roda gigi A

Circular pitch Cp

Diameter jarak antara D p. m

Diameter puncak/kepala Da z . mDiameter alas/kaki Df D + 2 . m

D( 2,2 2,26 ) m

Tinggi gigi seluruhnya h

ha + hf

Tinggi kepala gigi/addendum ha 1 . m

Tinggi kaki/dedendum hf 1,11,25 m

Banyak gigi z

Modul m

Tebal gigi b 6 8 . m (automotive)

8 12 . m(penggerak umum)

Sudut tekan a 20 evolvente

Perbandingan transmisi i

b. Ukuran utama roda gigi system diameteral pitchTabel 6.2 Ukuran utama roda gigisystem diameteral pitch

NAMA SIMBOL RUMUS

Diameter pitch diukur pada lingkaran tusuk Dp

Addendum ha

Deddendum hf


68/99


68

Whole depth Wd

Clearence C

Tebal gigi pada lingkaran tusuk t

Diameter lingkaran tusuk

Diameter lingkaran luar Da

Diameter lingkaran alas

E. Pisau roda gigi (Gear cutters)

Untuk memperjelas uraian materi sebelumnya tentangpisau roda gigi, di bawah ini akan

dibahas lagi lebih luas tentang materi pisau roda gigi. Sebagaimana alat-alat potong pada mesin

bubut, pisau roda gigi dibuat dari bahan baja carbon (carbon steel) atau baja kecepatan potong

tinggi (High Speed Steel=HSS). Bentuknya dibuat sedemikian rupa sehingga hasil

pemotongannya membentuk profil gigi, yakni garis lengkung (evolvente).

a. Macam pisau frais roda gigi

1) Tipe plain

Digunakan baik untuk pemotongan pengasaran maupun untuk penyelesaian (finishing)

pada roda gigi dengan profil gigi kecil (modul kecil).

Gambar 6.2 Gear plain cutter (pisau gigi tipe plain)


69/99


69

2) Tipestocking

Pada gigi pemotong mempunyai alur yang selang-seling (Gambar 6.3). Beram (tatal) akan

terbuang melalui alur-alur. Karena alurnya berselangseling, maka pada benda kerja tidak akan

pernah terjadi garis-garis. Cutter tipe ini digunakan untuk pengefraisan pengasaran pada roda

gigi dengan profil besar (modul=2,512). Untuk penyelesaian (finishing) digunakan cutter tipe

plain.

Gambar 6.3Gear stocking cutter (pisau gigi tipe stocking)

b. Ukuran pisau frais roda gigi

Pisau frais roda gigi dibuat untuk setiap ukuran, yakni untuk diameteral pitch maupun

untuk system modul. Untuk setiap ukuran terdiri satu set yang mempunyai 8 buah atau 15

buah. Untuk setiap nomor cutter hanya digunakan untuk memotong roda gigi dengan jumlah

roda gigi tertentu. Hal ini dibuat mengingat bahwa roda gigi dengan jumlah gigi sedikit profil

giginya akan sedikit berbeda dengan profil gigi dari roda gigi dengan jumlah gigi banyak (lihat

table 6.3).

Tabel 6.3 Pemilihan nomor pisau sistem modul

No Nomor pisau Untuk memotong gigi berjumlah

01 1 1213

02 2 141603 3 1720

04 4 2125

05 5 2634

06 6 35134

07 7 155134

08 8 135 keatas Gigi rack

Table 6.4 Satu set cutter modul dengan 15 nomor



70/99


7

01 1 12

02 1,5 13

03 2 14

04 2,5 1516

05 3 1718

06 3,5 1920

07 4 2122

08 4,5 2325

09 5 2629

10 5,5 3034

11 6 3541

12 6,5 4254

13 7 5580

14 7,5 81134

15 8 135 Tak terhingga Gigi rack

Pisau frais yang digunakan untuk pemotongan roda gigi menurut system diameter pitch,

juga mempunyai 8 buah cutter (satu set). Misal roda gigi dengan jumlah 12 gigi, maka cutter

terdiri dari nomor 8.

Table 6.5 Satu set cutter modul sistem diameter pitch


01 1 Gigi rack

02 2 55134

03 3 3554

04 4 2634

05 5 2125

06 6 1720

07 7 141608 8 1213

c. Perawatan pisau roda gigi

Perawatan pisau roda gigi dimaksudkan untuk memperpanjang umum secara ekonomi

maupun umur secara teknologi dari pada alat potong.

Adapun cara-cara perawatannya adalah sebagai berikut:

1) Memasang cutter dengan cara-cara yang benar, yakni cukup kuat, tidak oleng/goyang,

menggunakan pasak dan sebagainya.


71/99


71

2) Menggunakan putaran dan feeding (pemakanan) sesuai dengan ketentuan.

3) Menggunakan pendinginan yang cukup. Untuk besi tuang tidak perlu ada

pendinginandengan cairan.

4) Penyimpanan cutter dengan baik, diberi minyak pelumas, sisi-sisi potong jangan sampai

terjadi tabrakan/benturan.

F. Pemasangan benda kerja

Harus diingat bahwa dalam proses pemotongan roda gigi, benda kerja telah dububut

terlebih dahulu sesuai dengan ukuran-ukuran yang dikehendaki, jadi dalam mesin frais tinggal

memotong profil giginya saja. Cara pemasangan benda kerja ini ada bermacam-macam sesuai

dengan besar-kecilnya beban. Gambar 147 menunjukkan contoh pemasangan benda kerja

dengan mandril.

Gambar 6.4 Pemasangan benda kerja dengan mandril

G. Menyetel pisau/cutterSalah satu cara menyetel agar pisau/cutter benar-benar tepat diatas garis senter benda

kerja adalah dengan menggunakan siku-siku dan micrometer(Gambar 149) . Adapun langkah-

langkahya adalahsebagai berikut:

a. Letakkan siku pada meja dan singgungkan pada benda kerja.

b. Ukur tebal cutter

c. Jarak antara siku dengan bagian cutter yang paling tebal adalah: D (diameter

bendakerja) tebal cutter. (Siku dapat juga disinggungkan pada mandrel)


72/99


72

Gambar 6.5 Mengukur dengan siku dan micrometer kedalaman

H. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengefrais roda Gigi

a. Meja harus benar-benar sejajar dekat dengan kolum

b. Dividing head dan tailstcok dipasang di tengah-tengah meja, dan garis senter harus

sejajar colum

c. Pasang benda kerja (bahan) dengan mandril diantara dua senter dengan menggunakan

pembawa, periksa kelurusan dan kesikuannya.

d. Setel engkol pembagi dan masukan pen index pada lobang yang dikehendaki, pemutaran

engkol pembagi harus cermat

e. Pemasangan cutter pada arbor harus benar, cutter tidak boleh goyang (oleng), sebab bila

demikian roda gigi yang dipotong hasilnya tidak presisi.

f. Pisau harus tepat pada pertengahan benda kerja atau di atas garis senter

g. Putaran mesin (cutter) dan keceepatan potong harus sesuai dengan ketentuan.

Catatan:

Untuk mendapatkan hasil pemotongan yang baik, matikan mesin (putaran cutter) bila

akan menarik kembali benda kerja. Hal ini dilakukan agar cutter tidak merusak permukaan gigi

yang baru saja dipotong.

I. Pengefraisan/pemotongan roda gigi

1. Pengefraisan/pemotongan roda gigi sistem modul

Untuk memotong roda gigi lurus pada mesin frais dapat dilakukan dengan caraberikut ini:

Pelajari gambar kerja (Gambar6.6), misalnya diketahui sebuah roda gigi lurus dengan z = 30

gigi, dan modulnya (m) 1,5.


73/99


73

Gambar 6.6Roda gigi lurus

a) Menghitung ukuran-ukuran roda gigi:

Diameter tusuk (Dt) = z.m

= 30.1,5

= 45 mm

Diameter luar (Dl) = Dt+(2.m)

= 45mm

Kedalaman gigi (h) =ha+hf

= (1.1,5)+(1,2.1,5)

= 3,3 mm

Pisau yang digunakan adalah nomor 5

Pembagian pada kepala pembagi bila ratio perbandingan pembagiannya 40:1,Maka:

Jadi:Engkol kepala pembagi diputar sebesar satu putaran penuh, ditambah enam

lubang pada indek piring pembagi berjumlah 18.

b) Persiapkan peralatan dan perlengkapan yang diperlukan untuk pembuatan roda gigi lurus.

c) Pasang blank roda gigi yang sudah terpasang pada mandril diantara dua senter.


74/99


74

d) Setting pisau ditengah-tengah benda kerja, dan lanjutkan setting pisau diatas nol

permukaan benda kerja.

e) Atur kedalaman pemakanan sesuai perhitungan.

f) Atur pembagian mengatur piring pembagi dan lengan untuk pembagian 30 gigi, dalam

hal ini dari hasil perhitungan menggunakan piring pembagi berjumlah 18.

g) Setelah yakin benar, bahwa posisi cutter di tengah-tengah benda kerja geserkan meja

longitudinal, naikkan meja setinggi depth of cut (h). Sesuai perhitungan didapat 3,3 mm.

h) Putarkan engkol pembagi suatu putaran penuh untuk menghilangkan backlash.

i) Hidupkan mesin, dan lakukan pemotongan gigi.

j) Lakukan pemotongan hingga selesai satu gigi, ukurlah tebal gigi dengan gear tooth

vernier bil ternyata ada kekurangan atur kembali defth of cut.

k) Kemudian lakukan kembali pemotongan hingga selesai dengan menggunakan gerakan

meja secara otomatis.

l) Sebagai ilustrasi hasil pemotongan dalam pembuatan roda gigi lurus dapat dilihat pada

(Gambar 6.7)

Gambar 6.7 Pemotongan gigi lurus

2. Pengefraisan/pemotongan batang bergigi/gigi rack (Rack gear)

a) Fungsi gigi rack


75/99


75

Rack adalah suatu batang bergerigi, yang berguna untuk memindahkan gerak putar

menjadi gerak lurus, biasanya pada kecepatan yang lambat atau kecepatan putaran

tangan. Gerak putardari suatu engkol, menggerakkan roda gigi pinion, roda gigi pinion

menggerakkan batang bergerigi ini terdapat, misalnya pada mesin bor, press dan

sebagainya.

b) Ukuran gigi rack

Standard ukuran gigi rack sama dengan standard ukuran roda gigi, karena gigi rack selalu

berpasangan dengan roda gigi, atau dapat dikatakan rack adalah roda gigi dengan radius

tak terhingga. Di sinijarak antara pusat dua gigi yang berdekatan pada garis tusuk aksial =

axial pitch = px. Bila tusuk pada roda gigi pinion (pt= transvese pitch), maka: Px = pt =

.m. Gambar 150 menunjukkan ukuran-ukuran gigi rack

Contoh: Besarnya axial pitch (Px) bila gigi rack dengan modul (m) = 3 adalah: Px = pt =

. m = 3,14.3= 9,42 mm

Gambar 6.8 Ukuran gigi rack

c) Mengefrais batang bergerigi yang berukuran pendek.

Bila batang bergerigi lebih pendek daripada pergeseran meja melintang (cross slide),

maka benda kerja dapat dipasang (dijepit) dengan ragum mesin. Untuk pembagiannya

digunakan sekala pada cross slide dan apabila menghendaki lebih teliti lagi dapat

digunakan jam ukur (dial indicator).

d) Mengefrais batang bergerigi yang panjangBila batang bergerigi lebih panjang daripada pergeseran melintang, maka benda kerja

dipasang memanjang sepanjang meja frais dan diklem. Pisau frais dipasang pada rack

milling attachment (perlengkapan frais rack). Di sini pembagiannya dengan

menggunakan pergeseran memanjang (longitudinal slide).


76/99


76

Gambar 6.9. Ragum dan perlengkapan frais batang bergigi

(Rack milling attachment and vice)

e) Perlengkapan pembagi batang bergigi (Rack indexing attachment)

Disamping kita menggunakan pergeseran meja mesin untuk pembagian batang bergerigi,

pada mesin frais tertentu dilengkapi alat pembagi khusus. Alat ini terdiri dari satu set

roda gigi, pelat pembagi (indexing plate) pen index dan penyokong (pemegang). Alat ini

dipasang pada ujung meja.

Gambar 6.10 Perlengkapan pembagi batang bergigi

f) Prosedur pemotongan

Untuk memotong gigi rack lurus pada mesin frais dapat dilakukan dengan cara berikut

ini:

1) Pelajari gambar kerja (Gambar 6.11), misalnya diketahui Sebuah gigi rack lurus

dengan panjang(L )= 71mm, danmodulnya (m) 1,5.

Gambar 6.11 Roda gigi lurus


77/99


77

Maka ukuran-ukuran yang lain dapat direncanakan sebagai berikut, termasuk agar supaya

sisa gigi sisi kanan dan kiri sama.

Besarnya aksial pitch px = .m

= 3,14.1,5

= 4,71 mm

Kedalaman gigi (h) = ha+hf

= (1.1,5)+(1,2.1,5)

= 3,3 mm

Jumlah gigi sepanjang 71 mm adalah:

Jadi sisa gigi adalah = 0,0743.(.m)

= 0,35 mm

Untuk mendapatkan sisa gigi yang sama, bila tebal pisaunya adalah 4 mm maka:

Pisau yang digunakan adalah nomor 8.

Persiapan peralatan dan perlengkapan yang diperlukan untuk pembuatan roda gigi

lurus.

Pasang blank gigi rack pada ragum yang telah terpasang sebelumnya.

Setting pisau pada sisi benda kerja, dan selanjutnya geser pisau sebesarX = 2,175

mm.

Atur kedalaman pemakanan sebesar 3,3 mm.

Setelah yakin benar bahwa posisi cutter pada posisi yang benar, lakukan pemotongan

pada gigi pertama.

Berikutnya lakukan pemotongan gigi kedua dengan menggeser meja sebesar 4,71

mm.

Ukurlah tebal gigi dengan gear tooth vernier bila ternyata ada kekurangan atur

kembali defth of cut (h).

Kemudian lakukan kembali pemotongan hingga selesai dengan menggunakan

gerakan meja secara otomatis/manual.

3. Latihan


78/99


78

1. Teori

a. Sebuah benda kerja akan dibuat alur berjumlah 16 bagian yang sama,Hitung nc, apabila i

= 40: 1

b. Diketahui sebuah roda gigi lurus dengan z= 30 gigi, dan modulnya (m) 2. Hitungukuran-

ukuran roda gigi yang belum diletahui.

c. Diketahui sebuah gigi rack lurus dengan panjang (L )= 72 mm, dan modulnya(m) 2.

Hitung ukuran-ukuran gigi rack yang belum diketahui.

2. Praktek

a) Latihan Mengefrais Roda Gigi

1) Tujuan Khusus Pembelajaran (TKP):

Setelah selesai mempelajari dan berlatih topik ini peserta/ petatar mampu: Mengefrais

roda gigi sesuai SOP

2) Peralatan

Mesin frais dan perlengkapanya

Mandril

Pisau Modul 2

Mistar sorong

3) Bahan

Baja lunak MS 65 mm

4) Keselamatan Kerja Periksa alat-alat sebelum digunakan

Simpan peralatan pada tempat yang aman dan rapih selama dan sesudah

digunakan

Gunakan alat-alat keselamatan kerja pada sat praktikum

Operasikan mesin sesuai SOP

Pelajari gambar kerja, sbelum melaksanakan praktikum

Laksanakan pengecekan ukuran secara berulang sebelum benda kerja dinilaikan


79/99


79

5) Langkah Kerja

Pelajari gambarkerja atau lembaran kerja

Siapkan peralatan yang diperlukan dan berikut benda kerjanya

Atur putaran mesin dan feeding sesuai ketentuan

Pasang kepala pembagi pada meja mesin, dalam hal ini r harus benar-benar kuat

dan sejajar dengan meja mesin.

Selanjutnya pasang benda kerja pada cekam kepala pembagi dengan ditahan

ujungnya dengan senter tetap

Pasang alat potong pada spindel mesin

Seting pisau pada tengah-tengah senter benda kerja

Seting kedalaman pemakanan (h)

Atur posisi piring pembagi untuk jumlah gigi Z: 30

Laksanakan pengefraisan roda gigi hingga selesai.

Selanjutnya lepas benda kerja, dan lakukan pengikiran pada bagian-bagianbidang

yangn tajam

Chek kembali semua ukuran yang telah dikerjakan

Nilaikan benda kerja kepada pembimbing.

Bersihkan mesin dan lingkungan kerja

Bersihkan peralatan yang digunakan, selanjutnya kembalikan kepadapetugas

toolman

Catatan:

Diperbolehkan menggunakan langkah kerja yang lain, dengan catatan sesuai standar

prosedur operasi.


80/99


8

6) Gambar Kerja

7) Lembar Penilaian

LEMBAR PENILAIAN

RODA LURUS

Kode:

Mulai tgl:

WaktuDicapai:

Standard:

SUB KOMPONEN

Nilai Keterangan

Maks Yang

dicapai

LANGKAH

KERJA/PROSES:

-. Bobot langkah kerja: 10%

-. Bobot Hasil proses; 90%^

Prosedur kerja 25

Sikap kerja 25

Penggunaan alat 25

Keselamatan kerja 25

Sub Total 100

UKURAN:

M: 2

Z: 30


81/99


81

Diameter Luar gigi 15

Dia meter luabang 20

15

Panjang 16 8

Kedalaman alur spie 6

Lebar alur spie 6

Kedalaman gigi 12

Kesepusatan gigi 10

Kesimetrisan gigi 10

Cahmper 1x45 4

Sub total 86

Kehalusan lubang N7 2

Kehalusan bibang (3

bidang) N76

Kehalusan gigi 2

Penyelesaian/finising 4

Sub total 14

TOTAL 100 Nilai hasil

persentase:

Nilai akhir:

INSTRUKTOR / WIDYAISWARA / GURU PEMBIMBING:

b) Latihan Mengefrais Batang Gigi Rack

1) Tujuan Khusus Pembelajaran (TKP):

Setelah selesai mempelajari dan berlatih topik ini peserta/ petatar mampu: Mengefrais

batang gigi rack sesuai SOP

2) Peralatan

Mesin frais dan perlengkapanya

Pisau Modul 2

Palu

Paralel


82/99


82

Mistar sorong

3) Bahan

Baja lunak MS 32 x 76 mm

4) Keselamatan Kerja

Periksa alat-alat sebelum digunakan

Simpan peralatan pada tempat yang aman dan rapih selama dan sesudah

digunakan

Gunakan alat-alat keselamatan kerja pada sat praktikum

Operasikan mesin sesuai SOP

Pelajari gambar kerja, sbelum melaksanakan praktikum

Laksanakan pengecekan ukuran secara berulang sebelum benda kerja dinilaikan

5) Langkah Kerja

Pelajari gambarkerja atau lembaran kerja

Siapkan peralatan yang diperlukan dan berikut benda kerjanya

Atur putaran mesin dan feeding sesuai ketentuan

Pasang ragum pada meja mesin, dalam hal ini ragum harus benar- benar kuat

dan sejajar dengan meja mesin. Selanjutnya pasang benda kerja pada ragum.

Pasang alat potong pada spindel mesin

Seting pisau dari sisi benda kerja agar menadaptkan sisa gigi yang sama

Seting Nonius untuk mendapatkan jarak gigi yang sama (X)

Seting kedalaman pemakanan (h)

Laksanakan pengefraisan rodbatang gigi rack hingga selesai.

Selanjutnya lepas benda kerja, dan lakukan pengikiran pada bagian-bagianbidangyangn tajam

Chek kembali semua ukuran yang telah dikerjakan

Nilaikan benda kerja kepada pembimbing.

Bersihkan mesin dan lingkungan kerja

Bersihkan peralatan yang digunakan, selanjutnya kembalikan kepada

petugas toolman

Catatan:


83/99


83

Diperbolehkan menggunakan langkah kerja yang lain, dengan catatan sesuaii standar

prosedur operasi.

6) Gambar Kerja

M: 2

L: 72

7) Lembar Penilaian

LEMBAR PENILAIAN

BATANG GIGI RACK LURUS

Kode:

Mulai tgl:

WaktuDicapai:

Standard:

SUB KOMPONEN

Nilai

KeteranganMaks Yang

dicapai

LANGKAH

KERJA/PROSES:

-. Bobot langkah kerja: 10%

-. Bobot Hasil proses; 90%^

Prosedur kerja 25

Sikap kerja 25

Penggunaan alat 25

Keselamatan kerja 25

72


84/99


84

Sub Total 100

UKURAN:

Panjang 72 7

Tinggi 28 7

Lebar 7

Tinggi 14 6

Lebar 12 6

Jarak 45 6

Jarak 8 5

Kedalaman 7 4

Dia.12 4

Dia. 7 4

Kedalaman gigi 10Kesamaan sisa gigi 8

Jarak gigi 8

Kesimetrisan lubang bor 4

Sub total 86

Kehalusan lubang bor N7 2

Kehalusan bibang (8

bidang) N78

Kehalusan gigi 2Penyelesaian/finising 2

Sub total 14

TOTAL 100 Nilai hasil

persentase:

Nilai akhir:

INSTRUKTOR / WIDYAISWARA / GURU PEMBIMBING:

4. Rangkuman

1. Sistem Pembagian

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.

Ada limacara, yang merupakan tingkatan cara pengerjaan, yaitu:a. Pembagian langsung (direct indexing)


85/99


85

b. Pembagian sederhana (simple indexing)

c. Pembagian sudut(angel indexing)

d. Pembagian differensial (differential indexing)

e. Pembagian sudut differensial (differential angel indexing)

Penggunaan pembagian sederhana, pada 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:

Dimana:nc =putaran indeks

i=angka pemindahan (ratio)

T=pembagian benda kerja

Dalammelakukanpemotonganpada mesin frais, gunakan alat potong sesuai dengan

bentuk yang ingin dicapai. Sedangkan untuk mencapai efisiensi dan hasil yang maksima,

diperlukan langkah-langkah sistematis yang perlu dipertimbangkan sebelum mengoperasikan

mesin frais.

2. Roda Gigi

Secara teknis proses pembuatan roda gigidapat dilakukan dengan

denganberbagaicara,diantaranya:

a . Proses pemotongan.

Pembuatanrodagigidengancarainidapatdilakukan melalui proses pemesinan yaitu:

Milling(pengefraisan)

Shaping(penyekrapan)

Planing(penyerutan)

Hobbing(pergeseran)

Dari keempat cara diatas yang paling standard dan presisi adalah dengan proses pemesinan

Hobbing.


86/99


86

b. Dicetak.

Rodagigidibuatdengancaradituang/dicor,kemudian baru difinising dengan proses

pemesinan atau secara manual (sesuai kebutuhan).

c. Diroll.

Pembuatan roda gigi dengan cara diroll dibuat dengan cara semacamproseskartel

(knoerling).Sebagaipengerjaanakhir (finishing)dapatdilakukandengan:digerinda, laping

apabila dikehendaki.

Pemilihan/penetapan cara pembuatan roda gigi dengan mempertimbangkan berbagai faktor,

diantaranya:

Jenis mesin yang tersedia

Kompetensi operator

Ketelitian yang dikehendaki

Kekuatan roda gigi yang dikehendaki

Jumlah roda gigi yang dikehendaki

Kecepatan produksi yang dikehendaki

Cost/biaya

3. Ukuran roda gigi

Adabermacam-macamsistemukuranrodagigiyaitu,Sistem modul,Sistemdiameteralpitch,dan Sistemcircuralpitch.

a. Sistem modul (m)

Sistem ini digunakan untuk satuan metris dan untuk satuan modul (mm) biasanya tidak

dicantumkan. Modul adalah perbandingan antara diameter jarak antara dengan jumlah

gigi.

Jadi:

b. Diameter pitch(Dp)


87/99


87

Diameteral pitch (Dp) ialah perbandingan antara banyaknya gigi dengan diameter jarak

antara (dalam inchi).

Jadi:

c. Circural pitch(Cp)

Circural pitch (Cp) adalah panjang busur lingkaran jarak antara pada dua buah gigi yang

berdekatan (dalam inchi)

Jadi:

Bila

.

Persamaan diameteral pitch dengan module:

sedang;

maka

atau

d. Ukuran-ukuran roda g

Modul mesin Frais

Documents

Transcript of Modul mesin Frais