BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar BelakangDalam dunia pemesinan, seorang mekanik dituntut untuk ahli dalam membuat komponen-komponen mesin yang mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeda-beda. Mekanik sering mengalami kendala pada komponen mesin yang harus dibuat dimana mempunyai bentuk yang sulit untuk pengerjaanya dengan menggunakan mesin konvensional. Seorang perancang saat merancang suatu komponen harus mempertimbangkan bagaimana benda kerja itu berfungsi dan juga dapat dibuat meskipun bentuknya sangat sulit. Perancangan alat bantu produksi sangat dibutuhkan untuk memecahkan masalah yang ditemui oleh mekanik.
Dalam merancang alat bantu produksi, seorang perancang juga harus mengetahui kebutuhan pemesinan untuk membuat alat tersebut. Sering kali dijumpai suatu komponen menggunakan lebih dari satu mesin dalam pembuatannya. Biasanya sebelum dimesin, benda tersebut dibuat dengan metode casting untuk membentuk bagian yang susah dimesin kemudian difinishing dengan mesin konvensional misalkan mesin bubut (Turning), mesin frais (Milling), mesin gurdi (Drill), dan sebagainya. Alat bantu produksi diharapkan dapat mempermudah mekanik dalam pembuatan komponen tersebut.
B. Perumusan Masalah
Perumusan masalah Laporan Tugas Merancang Fixture dan Jig adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang Turning Fixture for 50 bore and 70 face. 2. Bagaimana merancang Milling Fixture (a) 24 bosses (b) 25 x 90 pad. 3. Bagaimana merancang Drill Jig for 10 , 12 holes.
C. Tujuan
Adapun tujuan yang ingin penulis capai adalah : 1. Merancang Turning Fixture for 50 bore and 70 face. 2. Merancang Milling Fixture (a) 24 bosses (b) 25 x 90 pad. 3. Merancang Drill Jig for 10 , 12 holes.
D. Metodologi
Penulisan makalah ini dilakukan berdasarkan metode-metode sebagai berikut : 1. Analisis Kebutuhan Alat
Menentukan jenis alat yang dibutuhkan untuk membuat komponen Jig dan Fixture sesuai dengan bentuk benda supaya bisa dikerjakan oleh mesin.
2. Desain Alat
Setelah menentukan jenis – jenis mesin dan alat – alat bantu produksi langkah selanjutnya adalah mendesain alat bantu produksi dengan bantuan software Autocad.
3. Pembuatan Alat
Langkah selanjutnya adalah proses pembuatan alat bantu produksi.
E. Sistematika Laporan
Untuk mempermudah dalam memahami isi laporan ini, maka penulis membaginya dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Berisikan tentang uraian latar belakang, perumusan masalah, tujuan, metodologi, dan sistematika laporan.
BAB II : ANALISIS DAN PERANCANGAN
Berisikan mengenai analisis kebutuhan pemesinan dengan fixture, desain konstruksi fixture, analisis kebutuhan pemesinan dengan jig, dan desain konstruksi jig.
BAB III : CARA KERJA
Berisikan tentang cara kerja Fixture dan Jig. BAB IV : PENUTUP
Berisikan tentang kesimpulan dari hasil rancangan alat bantu produksi dan saran-saran yang ditujukan berbagai pihak.
BAB II
ANALISIS DAN PERANCANGAN
2.1 Analisis Kebutuhan Pemesinan dengan Fixture 2.1.1 Turning Fixture
Dalam pengerjaan benda kerja yang mempunyai bentuk tidak silindris sempurna dengan mesin bubut ditemukan kendala yang amat berarti. Diperlukan alat bantu yang bisa digunakan untuk mencekam benda kerja yang mempunyai bentuk yang tidak silindris sempurna. Penulis membuat alat bantu produksi mesin bubut yang tersusun atas gabungan antara chuck, V-Block, dan klem.
V-Block digunakan untuk mencekam bentuk silinder yang digunakan sebagai datum dalam pemasangan benda kerja agar diperoleh ukuran yang sama disetiap benda kerja. Sedangkan klem digunakan sebagai pencekam pendukung agar benda kerja tidak lepas dan kedudukan benda kerja tetap pada saat pengerjaan pemesinan.
Turning Fixture ini digunakan untuk membuat lubang 50(mm) pada benda kerja dan membubut muka 70(mm).
2.1.2 Milling Fixture
Benda kerja yang telah dibubut kemudian dimilling untuk mengerjakan
24 bosses dan 25 x 90 pad. Untuk membuat bagian tersebut maka dibuatlah
alat bantu produksi Milling Fixture. Penulis menggunakan mesin frais horizontal untuk membuat benda kerja. Desain Milling Fixture untuk mengerjakan 24
bosses merupakan ragum dengan sedikit modifikasi dengan penambahan dua
buah pin yang terpasang pada Fixed Block yang digunakan sebagai penahan benda kerja pada bagian sirip agar tidak bergerak saat dilakukan pemakanan. Sedangkan untuk mengerjakan 25 x 90 pad digunakan mesin frais vertical.
Milling Fixture yang digunakan yaitu plat yang dipasangi pin bulat dimana
pin tersebut digunakan untuk menahan benda kerja pada lubang poros agar benda tetap pada tempatnya. Kemudian pin persegi digunakan untuk menahan benda kerja pada sirip agar tidak bergerak saat pemesinan.
2.2 Desain Konstruksi Fixture Turning Fixture
a Face Plate
Pembuatan Face Plate dikerjakan dengan lathe machine (mesin bubut) dan milling
machine (mesin frais).
Langkah Kerja untuk membuat Face Plate : 1. Periksa benda kerja pada ukuran yang sesuai.
2. Cekam benda kerja pada chuck mesin bubut untuk mengerjakan pembubutan muka dan pelubangan benda kerja sesuai dengan ukuran yang tertera pada gambar kerja.
3. Lakukan proses pembubutan.
4. Setelah proses pembubutan selesai pindahkan benda kerja untuk dikerjakan pada mesin freis untuk membuat T-Slot sesuai dengan gambar kerja.
b Klem
Langkah Kerja untuk membuat Klem :
1. Periksa benda kerja pada ukuran yang sesuai.
2. Gambar pola sesuai dengan gambar kerja pada benda kerja. 3. Cekam benda kerja pada ragum di atas meja mesin freis.
4. Lakukan proses pemakanan benda kerja mengikuti pola dan ukuran yang tertera pada gambar kerja.
5. Setelah benda kerja selesai dimesin, benda kerja dikeraskan.
Milling Fixture a. Poros ulir
Pembuatan poros ulir dimulai dengan membubut muka dan rata hingga sesuai dengan ukuran yang di inginkan, kemudian diulir dan dikikir pada salah satu
ujungnya kurang lebih 10 (mm) hingga membentuk segi empat dan di chamfer 1 (mm)
b. Plat Penahan
Untuk pembuatan plat penahan yaitu digunakan mesin milling menggunakan cutter endmill sesuai dengan ukuran yang di inginkan sehingga terbentuk benda seperti gambar, kemudian untuk pembuatan alur dari ekor burung digunakan cutter yang sesuai.
c. V- block
Langkah Kerja untuk membuat V-Block pada Mesin Sekrap :
No. Langkah Kerja
1. 2. 3.
Periksa ukuran benda kerja sesuai dengan ukuran. Gambarlah pola pada benda kerja.
mesin.
4. Atur langkah memanjang lengan mesin.
Lakukan gerak pemakanan. Untuk mengurangi benda kerja dengan cepat gunakan pahat kasar.
5. Lakukan pemakanan profil V sampai mendekati gambar pola sekitar 1 (mm).
6. 7.
Ganti pahat kasar dengan pahat alur untuk membuat alur. Lakukan pemakanan alur sampai kedalaman yang diinginkan.
8. Gantilah pahat alur dengan pahat halus untuk menghaluskan permukaan. Periksa jarak pahat dengan benda kerja agar pahat nantinya tidak menabrak benda kerja saat pemakanan.
9. Kerjakan bidang Vagar permukaan halus sesuai dengan pola tapi tetapi ukuran tetap dilebihkan untuk proses penggerindaan.
Langkah Kerja finishing dengan grinding machine :
No. Langkah Kerja
1. 2.
Periksa ukuran benda kerja sesuai dengan ukuran.
Cekam benda kerja dengan menggunakan magnetic chuck 3. Atur langkah memanjang dan melintang meja mesin.
Gerinda bidang I hingga rata.
4. Balikan benda kerja, dan cekam kembali dengan menggunakan magnetic chuck. Atur langkah memanjang dan melintang dengan mengikuti langkah (3). Gerinda bidang II hingga mencapai ukuran (c).
5.
6.
Cekam benda kerja dengan menggunakan ragum presisi, (bidang III ada di atas).
Gerinda bidang III hingga rata.
Kerjakan bidang IV dengan mengikuti langkah (4).
7. Cekam benda kerja dengan menggunakan ragum presisi (bidang V ada diatas).
Periksa kesikuan antara bidang dasar ragum dengan bidang sisi benda kerja. Gunakan siku presisi, gerinda bidang V hingga rata.
8. Kerjakan bidang VI dengan mengikuti langkah (4).
9. Cekam benda kerja dengan menggunakan magnetic V-Block untuk pengerjaan miring.
10. Atur posisi meja hingga semua bidang yang akan digerinda terjangkau oleh gerinda. Atur langkah memanjang dengan mengikuti langkah (3). Gerinda bidang miring sesuai dengan perhitungan yang didapat. 11.
12.
Kerjakan bidang miring yang lainnya dengan mengikuti langkah (10). Periksa ukuran benda kerja dan berihkan bagian yang tajam
d. Blok Tetap
Pembuatan Blok Tetap (Fixed Block) dengan menggunakan mesin frais (Milling Machine) sesuai dengan ukuran dan langkah-langkah bebas tergantung dari kemampuan mekanik.
e. Milling fixture untuk proses perataan pad
Cara pembuatan miliing fixture seperti gambar diatas dengan menggunakan mesin frais yang kemudian dilubangi pada bagian tertentu untuk pemasangan pin seperti pada gambar.
2.3 Analisis Kebutuhan Pemesinan dengan Jig
Dalam pembuatan benda kerja secara masal diperlukan alat bantu yang digunakan untuk membuat lubang yang mempunyai ukuran yang presisi agar diperoleh toleransi geometik yang terkecil. Untuk itu penulis merancang alat bantu produksi Drilling Jig untuk memperoleh hasil yang presisi.
2.4 Desain Konstruksi Jig a. Alas
Alas yang digunakan sama seperti Milling Fixture hanya saja tidak dipasangi pin bulat agar mempermudah tangan dalam memasukkan benda kerja ke dalam Drilling
Jig.
b. Plat Penutup
Bagian ini digunakan sebagai pedoman untuk melubangi banda kerja karena terdapat lubang yang digunakan sebagai jalan masuknya pahat bor. Bagian ini dibuat dengan mesin frais dengan ukuran yang telah ditunjukkan pada gambar kerja.
Drill Bus digunakan untuk melindungi lubang yang digunakan sebagai pedoman
dalam melubangi benda kerja. Bagian ini merupakan komponen standar yang bisa ditemukan di toko dengan ukuran diameter yang diinginkan sesuai diameter mata bor. d. Drilling Jig untuk Ø10 (mm)
Gambar diatas merupakan gambar assembling dari drilling jig. Bagian alas ini ditunjukkan pada nomor 1 pada Drilling Jig yang digunakan untuk meletakkan benda kerja sekaligus untuk menahan benda dengan tangan agar benda tidak bergerak. Bagian ini dikerjakan dengan mesin frais sesuai ukuran pada gambar kerja dan dilubangi untuk tempat baut pin pada ukuran tertentu. Bagian profil U ditujukan pada nomor 2 digunakan sebagai penepat drill bush yang berfungsi sebagai lintasan mata bor agar posisi lubang tetap sama pada benda kerja yang dikerjakan secara massal.
2.5 Gambar Kerja (Terlampir)
BAB III
CARA KERJA ALAT
a. Turning Fixture
Adalah alat bantu produksi untuk mendukung benda kerja yang sulit dicekam oleh rahang pada chuck biasa pada mesin bubut agar mudah untuk proses pemesinan. Untuk pengerjaan benda kerja ini kita menggunakan turning fixture berupa Face Plate dan Klem sebagai pengganti Chuck.
Pada pengerjaan benda kerja ini Face Plate dibuat sedemikian rupa seperti pada gambar yang digunakan sebagai tempat dimasukkannya benda kerja yang berbentuk silinder dimana bagian ini digunakan sebagai pedoman agar benda kerja tepat pada sumbunya. Sedangkan Klem kita gunakan untuk mendukung benda kerja yang berbentuk tirus agar tidak terlepas dari Face Plate saat spindle berputar. Setelah benda kerja tercekam pada Face Plate dan telah ditentukan titik pusat poros dari benda kerja selanjutnya dilakukan proses pembubutan yaitu melubangi benda kerja pada diameter 50 (mm) dan pebubutan muka (facing) pada permukaan berdiameter 70 (mm) kedua sisi agar mendapatkan ukuran panjang 90 (mm). Apabila ukuran dari benda kerja telah tercapai, benda kerja dilepas dari Face Plate untuk proses pemesinan selanjutnya.
b. Milling Fixture
Adalah alat bantu produksi untuk mendukung benda kerja agar mudah dicekam oleh pencekam benda kerja pada saat proses milling.
Untuk pengerjaan benda kerja ini kita menggunakan milling fixture berupa : 1. Untuk pengerjaan 24 bosses kita menggunakan ragum yang dibantu oleh
V-Block sebagai landasan benda kerja dan Pin berbentuk segiempat untuk menahan benda kerja agar tidak bergerak.
2. Untuk pengerjaan 25 x 90 pads kita menggunakan pin bulat sebagai alat penahan benda kerja yang sudah dilubangi pada diameter 50 (mm) sebelumnya dan pin berbentuk segiempat untuk menahan benda kerja agar posisi benda kerja tidak bergeser kearah samping.
Cara kerja dari milling fixture ini adalah menjepit benda kerja agar tidak bergerak dan dalam keadaan yang mantap. Mesin yang kita gunakan dalam pengerjaan benda kerja adalah mesin frais horizontal.
Pada pengerjaan 24 bosses, benda kerja ditempatkan di atas V-Block sebagai landasan bentuk silinder. Kemudian 2 buah Pin segiempat digunakan untuk
menahan sirip benda kerja sehingga benda kerja tidak bergerak. Setelah pengerjaan selesai kemudian benda kerja dilepas dengan mengendurkan ragum dan benda keja ditempatkan pada milling fixture yang kedua. Pada pengerjaan 25 x 90 pads, Pin bulat dimanfaatkan untuk menahan benda kerja pada lubang silinder. Agar benda kerja tidak bergerak saat dimesin maka sirip pada benda kerja ditahan dengan 2 buah Pin segiempat.
3.2 Cara Kerja Jig
Drill Jig digunakan sebagai alat bantu untuk membuat lubang dengan
menggunakan mesin bor agar letak lubang tetap sama dalam beberapa kali pemesinan. Dalam pembuatannya kita menggunakan landasan dengan Pin segiempat sebagai penahan sirip agar benda tidak miring, kemudian kita memasang plat yang sudah dipasang Drill Bus sebagai acuan dalam melubangi benda kerja. Plat tersebut dipasang pada landasan dengan menggunakan baut yang dipasang presisi.
Pelubangan dilakukan dengan menempatkan benda kerja pada Drill Jig dan ditahan dengan tangan agar benda kerja tidak lepas, kemudian arahkan mata bor ke Drill Bus. Setelah pelubangan selesai lepas kembali benda kerja dan lakukan pelubangan pada bagian yang lainnya dengan cara yang sama.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
a Jig dan fixture merupakan alat bantu produksi yang digunakan untuk membantu dan mempercepat dalam proses produksi benda kerja secara massal.
b Dalam merancang Jig dan Fixture diperlukan serangkaian analisis dan perhitungan untuk mendapatkan alat yang dapat berfungsi dan dapat dibuat.
c Kemampuan dan keahlian perancang sangat dibutuhkan untuk merancang alat bantu yang diperlukan.
4.2 Saran
Bagi perancang
a. Kreatifitas sangat dibutuhkan untuk merancang alat yang dapat digunakan dan berfungsi seperti yang diinginkan.
b. Sebisa mungkin tidak mendesain alat yang sukar dibuat agar mempermudah kerja mekanik.
Bagi mekanik (pembuat benda kerja)
a. Ketelitian dalam membaca gambar kerja sangat dianjurkan untuk pengerjaan alat bantu yang presisi.
b. Ketelitian dalam menggunakan alat ukur agar diperhatikan karena kesalahan sedikit akan mengubah benda kerja yang akan dibuat sehingga tidak presisi.
