BAB I
PENDAHULUAN
a. Latar Belakang
Dewasa ini dunia ilmu pengetahuan dan teknologi semakin hari semakin pesat perkembangannya, sehingga diharapkan setiap mahasiswa, terutama mahasiswa teknik mesin harus dapat mampu bersaing dengan dunia industri luar sana.
Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dibidang permesinan, dibutuhkan tenaga terampil untuk mengoprasikan maupun merawat mesin sekaligus peralatan dari mesin tersebut. Banyak mahasiswa maupun seorang sarjana yang baru lulus dari perguruan tinggi terkadang tidak dapat mengoprasikan maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Mereka cenderung lebih menguasai teori daripada praktek kerja mesin tersebut. Sedangkan di era globalisasi sekarang ini dibutuhkan tenaga kerja yang bukan hanya mengerti teori suatu mesin melainkan tenaga kerja tersebut dituntut untuk mengoperasikan maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Terkadang ada juga beberapa diantara mereka yang dapat mengoperasikan serta merawat mesin dan peralatan mesin tersebut tetapi mereka lemah terhadap pendalaman teori dan mesin tersebut.
Apabila hal ini sampai terjadi maka akan lebih banyak lagi sarjana kita yang tidak akan mendapat pekerjaan karena kalah bersaing dengan tenaga ahli asing yang datang dari luar negeri dan bekerja di dalam negeri. Tenaga ahli itu sudah membekali diri mereka dengan beberapa keahlian baik berupa pendalaman teori pemesinan, mengoperasikan maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Kemudian apabila hal ini tidak ditanggapi dengan serius maka, tidaklah mustahil tenaga kerja dari negara kita akan menjadi tamu yang terasing di negaranya sendiri.
yang merupakan salah satu cara untuk membentuk skill dan mengembangkan sikap professional sebelum mahasiswa terjun langsung kedalam dunia pekerjaa. Dari praktikum kerja mesin inilah diharapkan mahasiswa mendapatkan bekal keterampilan sehingga mampu berpikir kreatif dan dinamis dalam mengaplikasikan ilmu pengetahuan yang didapat selama perkuliahan serta dapat memecahkan berbagai persoalan yang mereka hadapi di dunia kerja secara efektif dan efsien.
Selain itu, dalam laporan praktikum kerja mesin ini, kami akan memaparkan beberapa prinsip kerja yang terdapat didalam pengoperasian mesin produksi yang ada di Universitas Pancasila. Dengan memiliki pemahaman dasar tantang prinsip kerja mesin, diharapkan seorang operator ataupun teknisi dapat mengoperasikan sekaligus memecahkan beberapa persoalan yang dihadapi dalam praktik kerja mesin sehingga dapat memanfaatkan waktu, tenaga, dan pikiran sebaik-baiknya.
Untuk itu sangat dibutuhkan seseorang yang profesional dalam bidang Teknik Pemesinan yang dasarnya mesin-mesin tersebut membutuhkan perhitungan dan ketelitian yang sangat sempurna.
Oleh karena itu, dengan adanya Praktikum Mrsin Frais mahasiswa diharapkan mampu dan memiliki pengetahuan dalam pengerjaan mesin freis baik secara teori maupun praktek supaya setelah memasuki dunia usaha atau dunia industri tidak merasa canggung lagi.
b. Maksud dan Tujuan
Dengan berkembangnya teknologi terutama dalam bidang industri dibutuhkan sumber daya manusia yang mampu mengoperasikan mesin sekaligus merawatnya beserta alat alat pendukungnya,Praktkum ini dilakukan agar mahasiswa mendapatkan ilmu lapangan untuk melengkapi atau memantapkan teori yang telah di dapat sebelumnya.
Tujuan :
a. Mahassiswa mampu mengoperasikan mesin frais sesuai standart b. Mahasiswa mengenal macam-macam mesin frais
c. Mengaplikasikan Ilmu teori ke dalam praktikum
f. Mahasisiwa dapat mengidentifkasi kehalusan dari permukaan yang di frais
g. Mahasisiwa dapat mengidentifkasi alat potong yang sesuai untuk benda kerja yang akan dibuat
BAB II
LANDASAN TEORI
Mesin Frais Konvensional
1 Pengertian
Pada Gambar (1a) menunjukkan prinsip pemotongan/pengefraisan datar bagian permukaan (face milling) di mana cutter bergerak berputar memotong ke atas (cutting up) sedang benda kerjanya bergerak lurus melawan cutter pada mesin frais horizontal. Demikian pula yang terjadi pada mesin frais tegak (Gambar 1b, 1c, dan 1d), sedangkan Gambar (1e) menunjukkan pemotongan bagian muka dan sisi (side and face cutting) dan Gambar (1f) menunjukkan pemotongan pada mesin frais
f. Segi beraturan atau tidak beraturan.
g. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.
Selain bentuk-bentuk tersebut di atas, kita juga dapat melakukan pembuatan benda kerja dengan bentuk yang lain di mana bentuk ini sangat dipengaruhi oleh bentuk pisau dan arah gerakannya alat serta perlengkapan lain yang digunakan di antaranya sebagai berikut.
b. Roda gigi helik. c. Roda gigi payung. d. Roda gigi cacing. e. Nok/eksentrik.
f. Ulir yang memiliki kisar/pitch yang besar dan lain-lain.
2 Jenis-Jenis Mesin Frais
Gambar 4. Mesin frais vertical
Gambar 6. Mesin frais duplex
Gambar 7. Mesin frais planer
2.1 Mesin Frais Horizontal
Mesin frais horizontal (Gambar 9), alasnya (ease) 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 (taele).
Gambar 9. Bagian-bagian utama mesin frais horizontal
mesin frais yang berbentuk eox di mana lengan mesin (overarm) dan spindel tempat memasang poros arbor.
2.2 Mesin Frais Tegak (Vertikal)
Sesuai dengan namanya, yang dimaksud vertikal sebenarnya adalah poros spindelnya yang dikonstruksikan dalam posisi tegak (Gambar 10).
Gambar 10. Mesin frais tegak
Gambar 11. Komponen-komponen mesin frais tegak.
Gambar 12. Mesin frais universal
Pisau mesin frais/cutter 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.
a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
Gambar 13. Cutter mantel b. Pisau Alur (Slot Milling Cutter)
Gambar 14. Pisau alur dan penggunaannya c. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang diinginkan. Gambar 15 menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
Gambar 15. Gear cutter d. Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung).
e. Pisatu Frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 17. Cutter radius cembung f. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk ”T” seperti halnya pada meja mesin frais.
Gambar 18. Cutter alur ”T” g. Pisau Frais Sudut
Gambar 19. Pisau sudut dan penggunaannya h. 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 vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 20. Cutter Endmill
i. Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)
Gambar 21. Shell endmill cutter
j. 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 22. Pisau pengasaran
k. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
Gambar 23. Pisau frais gergaji
2.3.2 Cara Pemasangan Cutter pada Poros Spindle Mesin Frais
Gambar 24. Cara pemasangan pisau frais
Arbor ditempatkan pada lubang poros kerucut 8 (Gambar 25), sedangkan ujung lainnya disangga/ditahan dengan bantalan 1 pada lengan (overarm). Gambar 25a, 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
pemotongan sesuai dengan cutter terpasang. Collar standar pada mesin frais dengan lebar antara 1 sampai dengan 50 mm, yaitu: 1,0; 1,1; 1,2; 1,25; 1,3; 1,75; 2,0; 2,5; 3,0; 3,25; 5,0; 6,0; 7,5; 8,0; 10: 20; 30; 40, dan 50 mm.
Collar (ring arbor) digunakan untuk memberi ruang dua cutter atau lebih pada jarak tertentu satu dengan yang lainnya. Gambar 25c 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 di antara collar tersebut untuk mendapatkan ketelitian jarak penempatan cutter.
Gambar 25. Posisi cutter pada arbor
Gambar 26. Stub arbor
Mengefrais bagian permukaan dan sisi tidak memerlukan arbor mendatar, untuk ini cukup menggunakan stue areor. Caranya bagian batang tirus (1) dimasukkan pada lubang poros spindle mesin, namun sebelumnya pisau terlebih dahulu dimasukkan pada bagian silinder stue areor dan diikat dengan baut (3). Untuk mencegah bergesernya pisau pada saat mendapat beban besar, digunakan pasak (2).
Untuk jenis pisau yang memiliki tangkai tirus, pemasangannya dapat menggunakan adaptor (Gambar 27). Dan untuk cutter dengan batang lurus cara pengikatannya menggunakan collet chuck seperti pada Gambar 28.
Gambar 28. Pengikatan cutter batang lurus hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)
cenderung tertarik oleh cutter.
Gambar 29. Pemotongan searah benda kerja
b. Pemotongan Berlawanan Arah Benda Kerja
Gambar 30. Pemotongan berlawanan arah benda kerja
c. Pemotongan Netral
Pemotongan 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 31).
Gambar 31 Pemotongan netral
BAB III
Jurnal Praktikum
1. Maksud dan Tujuan
Maksud dan Tujuan dari dilakukannya praktikum proses manufaktur mesin frais adalah sebagai berikut : :
a. Mengetahui komponen komponen mesin frais serta fungsinya b. Mahasiswa Mengetahui prinsip kerja mesin frais
d. Mengetahui tahapan tahapan dalam prosesfrais dengan baik dan benar e. Dapat mengopereasikan mesin frais
2. Alat dan Bahan yang Digunakan
Mesin Frais
a) Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
b) Nyalakan mesin frais dengan menyambungkan kabel power c) Pasang benda kerja pada ragum yang disuport oleh kepala lepas
d) Untukpembuatan roda gigi hitung jumlah kepala pembagi yang akan digunakan
e) Lakukan proses pemakanan dengan menggerakkan eretan horizontal, sesuai dengan arah pisau
f) Lakukan proses pengerjaan,sampai jumlah gigi yang diinginkan
g) Tekan tombol off untuk mematikan mesin apabila proses telah selesai h) Bersihkan mesin dan area kerja
Z
Keterangan 38 adalah jumlah lubang rotary yang digunakan
# Rumus gigi profl
Dk = Do + 2m
Hf =1,25 X m
Z = Dk / m
Keterangan :
Do = Diameter luar benda kerja
Hf : Kedalaman profl gigi
M : Modulus pisau frais (3)
b : Tebal Plat / Bahan
Z : Jumlah Prof gigi dalam lingkaran
# Perhitungan
Diketahui :
b : 10 mm
5. Gambar dan skema benda kerja
( Terlampir )
6. Kesimpulan
Dari hasil praktik proses manufaktur mesin frais yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa
rahum / chuck, kemudian dengan menggerakkan meja frais benda kerja akan meghampiri pisau (pahat frais) untuk melakukan pemakanan
Beberapa pekerjaan yang bisa dilakukan oleh mesin frais diantaranya, meratakan benda kerja, membuat alur, membuat roda gigi, membuat blok V, dan membuat sambungan ekor burung.
Dalam melakukan pemakanan / penyayatan dilakukan dengan sangat hati – hati (pelan) agar pisau (pahat frais) tidak cepat aus
Gunakan Alat Pelindung Kerjasaat proses pemakanan dilakukan, karena serpihan benda kerja hasil pemakanan / penyayatan dapat membahayakan tubuh.
BAB IV
PEMBAHASAN SOAL
Bagian – Bagian Utama Mesin Milling ( Frais )
1. Spindle utama
Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Vertical spindle
b. Horizontal spindle
c. Universal spindle
2. Meja / table
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table
b. Swivel table
c. Compound table
3. Motor drive
a. Motor spindle utama
b. Motor gerakan pemakanan ( feeding )
c. Motor pendingin ( cooling )
4. Tranmisi
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a. Transmisi spindle utama
b. Transmisi feeding
Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a. Transmisi gear box
b. Transmisi v – blet
5. Knee
Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ).
6. Column / tiang
Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang lain.
7. Base / dasar
Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang. Tempat cairan pendingin.
8. Control
a. Mekanik
b. Electric
Dibagi menjadi 2 bagian :
1. Sederhana
2. Komplek ( CNC )
2. Tuliskan macam macam pengerjaan yang dapat dilakukan oleh mesin frais
3. Ada berapa jenis alat potong untuk mesin frais dan ceritakan cara kerjanya dan kegunaanya
a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
b. 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 14a dan Gambar 14b menunjukkan jenis pisau alur mata sayat satu sisi, Gambar 14c dan Gambar 14d menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi, Gambar 14e dan Gambar 14f menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Gambar 14. Pisau alur dan penggunaannya c. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang diinginkan. Gambar 15 menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 16. Cutter radius cekung e. Pisatu Frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 17. Cutter radius cembung f. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk ”T” seperti halnya pada meja mesin frais.
Pisau 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 19a menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 19b menunjukkan pisau dua sudut 45° x 45° (douele angle cutter), Gambar 19c menunjukkan pisau dua sudut 30° x 60° (douele angle cutter).
Gambar 19. Pisau sudut dan penggunaannya h. 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 vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 20. Cutter Endmill
Jenis pisau ini memiliki mata sayat di muka dan di sisi, dapat digunakan untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar 21 menunjukkan pisau frais muka dan sisi.
Gambar 21. Shell endmill cutter
j. 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 22. Pisau pengasaran
k. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
Gambar 23. Pisau frais gergaji
4. Gambarkan gaya-gaya pada pemotongan searah dan berlawana arah
Pemotongan searah benda kerja
6. Gambarkan dan sebutkan bagian-bagian dari kepala pembagi serat
4. pelat pembagi dengan 12 bagian 5. pelat penutup/pelindung untuk
7. Factor factor apa saja yang mempengaruhi agar di dapat hasil frais yang relative baik
a) Kecepatan Makan (feeding) b) Ketajaman Pisau Frais c) Dalamnya pemakanan
d) Pemasangan banda kerja yang baik dan benar
BAB V
KESIMPULAN
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa mesin frais adalah salah satu mesin perkakas yang prinsip kerjanya pisaun 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 beberapapa 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 komputerise namun kita sebagai mahasiswa yang nantinya akan terjun langsung ke dunia industry tetap harus memperlajari mesin frais konvensional ini karena bagaimapaun dasar dari mesin mesin modern
berasal dari mesin konvensional
Dalam pengoperasianyan, layaknya mesin perkakas lain operator disarakan untuk menjaga kesehatan dan keselamatan kerja terutama bagi para pemula agar
DAFTAR PUSTAKA
http://www.teknikmesin.net/2012/02/mesin-frais.html diakses 28 mei 2013
http://iwansugiyarto.blogspot.com/2012/07/mesin-frais-milling.html diakses 28
mei 2013
http://fadlybachtiar.blogspot.com/2011/12/mesin-frais-milling-machine.html Diakses 28 Mei 2013
TIM Fakultas Teknik UGM.2004.Menggunakan Mesin Frais.Depdiknas Jogjakarta.Jogjakarta.
Sumbodo,WIrawan.2008.Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2.Macanan Jaya Cemerlang.Klaten.
Widarto.2008.Teknik pemesinan.Direktorat pembinaan sekolah kejuruan.Jakarta.
