commit to user
REKONDISI MESIN FRAIS UNIVERSAL SERI 4260
LAPORAN PROYEK AKHIR
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Ahli Madya
Disusun Oleh :
Nama : Rohmat Tri Suseno NIM : I 8108028
PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta, Agustus 2011
Pembimbing Pembimbing II
commit to user
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim
penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi
persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.
Pada hari :
Tanggal :
Tim Penguji Proyek Akhir
1. Didik Djoko Susilo,ST., MT.
NIP.19691116 199702 1 001 (...)
2. Heru Sukanto,ST.,MT.
NIP. 19720731 199702 1 001 (...)
3. Bambang Kusharjanta, ST., MT.
NIP. 19691116 199702 1 001 (...)
4. Ir.Wijang Wisnu Raharjo, MT.
NIP. 19681004 199903 1 002 (...)
Disahkan Oleh: Koordinator Proyek Akhir
Jaka Sulistya Budi , ST NIP. 19671019 199903 1 001
Mengetahui,
Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
· Allah S.W.T. lebih menyayangi kita lebih dari kita menyayangi diri kita sendiri. Sebisa mungkin kita jangan membalasnya dengan keburukan.
· Kasih orang tua sepanjang masa. Jangan khianati dengan mendurhakainya.
· Aja dhumeh, nanging aja gumunan.
· Aja rumangsa bisa, nanging bisaa rumangsa. Manungsa sak dherma titah, ora ana daya tanpa Gusti Kang Maha Kuasa.
· Nandhur becik, ngunduh becik. Nandhur ala, ngundhuh ala. Padha-padha nandhur, nandhura kang becik.
· Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai tekad dan usaha yangkeras serta doa.
· Kegagalan merupakan sebuah proses menuju keberhasilan.
· Orang yang mengabaikan orang lain lambat laun akan mengabaikan dirinya sendiri.
commit to user
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin ku-persembahkan kepada:
1. Allah SWT, karena dengan rahmad serta hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar.
2. Bapak dan Ibuku tercinta terima kasih atas semua dukungan, do’a, materi,
segala perjuangan dan pengorbanan yang telah diberikan untukku.
3. Semua teman D3 Teknik Teknik yang selalu menberi bantuan dalam
menyelesaikan Laporan Tugas akhir ini
4. Bapak Didik selaku dosen pembimbing 1 yang selalu memberi masukan
kepada kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
5. Bapak Heru selaku dosen pembimbing 2 yang selalu memberi masukan
commit to user
vi
ABSTRAK
Rohmat Tri Suseno, 2011,
REKONDISI MESIN FRAIS UNIVERSAL
SERI 4260
Tugas akhir ini bertujuan merekondisi mesin frais di bengkel produksi
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret (UNS) yang mengalami kerusakan.
Rekondisi mesin frais ini dianggap perlu untuk mengoptimalkan kinerja mesin frais
agar dapat beroperasi dengan normal.
Proses rekondisi mesin frais ini diawali dengan mendeteksi masalah –
masalah yang ada dan kemudian memperbaikinya, masalah – masalah yang
ditemukan adalah gangguan kelistrikan, bagian mekanis seperti eretan pada meja
yang bergerak kurang lancar, pompa pendingin mati. Pada proses rekondisi, yang
dilakukan adalah dengan memperbaiki, mengganti, dan melumasi pada bagian-bagian
yang perlu.
Dari hasil rekondisi yang dilakukan mesin dapat beroperasi dengan baik.
Langkah – langkah rekondisi diatas dapat dilaksanakan dengan lancar, dan untuk
menghindari kerusakan maka sebaiknya melakukan perawatan – perawatan secara
berkala dengan teratur.
Pemilihan alat – alat penganti bagian yang rusak didasarkan dari alat – alat
sebelumnya, bila tidak ada alat yang sama persis dengan sebelumnya maka diganti
dengan alat – alat yang mendekati spesifikasi aslinya. Total biaya yang dibutuhkan
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan
hidayah- Nya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dan laporan yang
berjudul ” REKONDISI MESIN FRAIS”.
Proyek akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Ahli
Madya dan untuk menyelesaikan program studi D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Banyak upaya dan usaha keras yang penulis kerjakan untuk mengatasi
hambatan dan kesulitan yang ada selama pengerjaan proyek akhir ini. Dan berkat
rahmat Allah SWT dan bantuan dari segala pihak, akhirnya tugas ini dapat
terselesaikan. Untuk itu dalam kesempatan yang bahagia ini, penulis menyampaikan
ucapan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada :
1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya.
2. Ayah dan Ibunda tercinta beserta semua keluarga yang telah memberikan
dukungan, do’a dan bimbingan kepada penulis.
3. Bp. Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Bp. Jaka Sulistya Budi, S.T. selaku Koordinator Proyek Akhir.
5. Bp. Didik Djoko Susilo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I Proyek
Akhir.
6. Bp. Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II Proyek Akhir
7. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
8. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Produksi angkatan 2008 yang
telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
9. Semua orang yang telah memberi kasih sayang, cinta, do'a dan semangat
buat penulis.
10.Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Proyek Akhir
commit to user
viii
Penulis yakin tanpa bantuan dari semua pihak, karya ini akan sulit
terselesaikan dalam hal perancangan, pengujian, pembuatan laporan, dan dalam ujian
pendadaran. Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penyusunan laporan ini,
maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kemajuan
bersama.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan
pembaca pada umumnya dan serta dapat menambah wawasan keilmuan bersama.
Surakarta, Agustus 2011
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN MOTTO ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAKSI ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR NOTASI ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan ... 2
1.3. Perumusan Masalah ... 2
1.4. Batasan Masalah ... 2
1.5. Sistematika Penulisan ... 2
1.6. Manfaat Proyek Akhir... 3
BAB II DASAR TEORI ... 5
2.1. Pengertian Mesin Frais ... 5
2.2. Bagian-Bagian Mesin Frais... 6
2.3. Jenis-Jenis Mesin Frais ... 7
2.3.1 Mesin frais horisontal ... 7
2.3.2 Mesin frais vertikal ... 7
2.3.3 Mesin frais universal ... 8
2.4. Perawatan ... 8
2.4.1 Preventive maintenance ... 8
2.4.2 Corrective maintenance ... 9
commit to user
x
2.4.4 Break down maintenance ... 9
2.5. Tugas atau Perawatan Mesin ... 10
2.6. Elemen Dasar Pengerjaan Mesin ... 12
2.7. Perhitungan Daya Pemotongan ... 12
2.7.1 Daya pemotongan pergigi rata-rata ... 12
2.7.2 Daya pemotongsn pergigi rata-rata ... 15
2.7.3 Reduksi putaran ... 16
BAB III ANALISA KERUSAKAN MESIN ... 17
3.1. Kondisi Awal Mesin Frais ... 17
3.2. Uraian Kerusakan Mesin... 18
3.3. Analisa Kerusakan ... 19
3.3.1 Melakukan penyelidikan ... 19
3.3.2 Melakukan diagnosa kerusakan ... 20
3.4. Perbaikan... 21
3.4.1. Perbaikan bagian kelistrikan ... 21
3.4.2. Perbaikan bagian mekanis... 24
3.4.3. Perbaikan pompa pendingin ... 25
3.5. Pengujian ... 26
3.5.1. Pengujian putaran motor listrik ... 26
3.5.2. Pengujian putaran spindel ... 26
3.5.3. Pengujian gerakan meja ... 28
3.5.4. Pengujian skala ukur ... 31
3.5.5. Pengujian eretan ... 31
3.6. Biaya Perbaikan ... 35
BAB IV ANALISA PERHITUNGAN ... 39
4.1. Data Mesin ... 39
4.2. Perhitungan Daya Pemotongan ... 39
4.2.1. Menentukan gaya pemotongan ... 39
4.2.2. Menentukan daya pemotongan ... 43
4.3. Perhitungan Ulang Putaran Spindel ... 43
4.3.1. Perhitungan ulang putaran spindel rendah ... 45
commit to user
xi
BAB V PERAWATAN MESIN ... 54
5.1. Perawatan Preventive ... 54
5.1.1. perawatan rutin... 54
5.1.2. perawatan periodik ... 57
BAB VI PENUTUP ... 59
6.1. Kesimpulan ... 59
6.2. Saran ... 59
commit to user
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mesin perkakas adalah alat yang digunakan untuk memproduksi
komponen dari logam untuk suku cadang sebuah mesin atau alat. Mesin
perkakas membutuhkan tenaga sebagai penggerak utamanya yang berasal dari
motor listrik ataupun penggerak lainnya. Para ahli sejarah teknologi
berpendapat bahwa mesin perkakas sesungguhnya lahir ketika keterlibatan
manusia dihilangkan dalam proses pembentukan atau proses manufaktur dari
berbagai macam peralatan. Jadi, mesin frais adalah sebuah mesin yang
membutuhkan energi dari luar sebagai penggerak utama yang digunakan
untuk memotong/ mengurangi bagian material kedalam bentuk dan ukuran
sesuai dengan kebutuhan.
Contoh dari mesin perkakas adalah :
a) Mesin Bor
b) Pembentuk Roda Gigi
c) Mesin Hobbing
d) Mesin Bubut
e) Mesin Miling
f) Mesin Gergaji
g) Mesin Ketam
h) Mesin Gerinda
Akan tetapi beberapa mesin yang biasa digunakan untuk proses
pengerjaan industri adalah mesin bubut, mesin frais, mesin sekrap, dan mesin
bor, karena dengan mesin – mesin tersebut hampir semua pekerjaan dari
kegiatan perindustrian dapat dikerjakan.
Mesin – mesin tersebut apabila sering digunakan akan berdampak
pada penurunan performa mesin seperti putaran spindle yang tidak sesuai
commit to user
Karena penting dan seringnya penggunaan mesin perkakas, baik di
dunia industri maupun pendidikan, maka perawatan dan perbaikan perlu
dilakukan. Oleh karena itu, pada proyek akkhir ini mengangkat judul
“Rekondisi Mesin Frais Universal Seri 4260”. Selain itu mengingat salah satu
mesin frais di laboratorium proses produksi Teknik Mesin Universitas
Sebelas Maret dalam keadaan rusak, maka rekondisi mesin frais ini perlu
dilakukan agar dapat digunakan kembali dalam keadaan baik. Perbaikan ini
kami rasa sangat perlu dilakukan karena pentingnya mesin ini dalam kegiatan
praktikum proses produksi.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dalam tugas akhir “Rekondisi Mesin Frais Universal
Seri 4260” yaitu :
a. Memperbaiki dan merekondisi mesin frais sehingga berfungsi dengan baik
sehingga setiap bagian dari mesin frais dapat berfungsi dengan baik.
b. Menjadikan mesin dapat digunakan kembali untuk kegiatan praktikum.
c. Mengetahui cara – cara perawatan dan perbaikan mesin frais bila terjadi
kerusakan.
1.3 Perumusan Masalah
Bagaimana merekondisi mesin frais agar dapat bekerja secara optimal,
sehingga fungsi – fungsi dari setiap bagian dapat berjalan lancar dan normal.
1.4 Batasan Masalah
Untuk pembatasan pokok masalah lebih difokuskan pada rekondisi
mesin frais universal model 57 – 3C seri 4260 pada perbaikan sistem
kelistrikan, pompa, dan mekanisme eretan.
1.5 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan laporan proyek akhir ini penulis membuat
commit to user
Bab I Pendahuluan.
Menjelaskan latar belakang, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah,
sistematika penulisan, dan manfaat dari proyek akhir rekondisi mesin frais.
Bab II Landasan Teori.
Menjelaskan tentang pengertian dari mesin frais, bagian – bagian mesin frais,
jenis – jenis mesin frais, prinsip kerja mesin frais, elemen dasar pengerjaan
frais, serta perhitungan dari daya motor roda gigi.
Bab III Analisa Kerusakan Mesin Frais
Menjelaskan dari kondisi awal dari mesin frais, uraian kerusakan yang terjadi,
menganalisa kerusakan, serta perbaikan dan hasil pengecekan setelah
diperbaiki.
Bab IV Analisa dan Perhitungan
Berisi tentang perhitungan daya pemotongan pisau frais dan perhitungan ulang
putaran spindle.
Bab V Perawatan Mesin
Menjelaskan tentang perawatan yang dilakukan pada mesin frais setelah
dilakukan rekondisi.
Bab VI Penutup
Berisi tentang kesimpulan dan saran dari apa yang telah dilakukan pada waktu
merekondisi mesin frais.
1.6 Manfaat Proyek Akhir
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut:
a. Bagi Lulusan
Dapat menambah pengetahuan, dan pengalaman tentang proses perbaikan
dan perawatan mesin frais.
b. Bagi Perguruan Tinggi
commit to user
c. Bagi Industri
Mesin dapat digunakan dalam industri dalam pekerjaan yang
menggunakan mesin frais.
d. Bagi Pengembangan IPTEK
Mengetahui masalah - masalah dan kerusakan yang biasa terjadi pada
mesin frais.
e. Bagi laboratorium
Mesin dapat berfungsi lancar dan dapat digunakan kembali dalam kegiatan
commit to user
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Pengertian Mesin Frais
Mesin frais merupakan salah satu mesin yang biasa digunakan untuk
pengerjaan proses permesinan. Secara umum, mesin frais dapat didefinisikan
salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan penyayatan permukaan
datar, sisi tegak, miring bahkan pembuatan alur dan roda gigi.
Mesin frais merupakan mesin yang mampu melakukan banyak tugas bila
dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain
mampu mengerjakan permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan
ketelitian yang tepat, mesin ini juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan
benda kerja sesuai yang dikehendaki.
Mesin frais ini mempunyai gerak utama putaran spindle yang memutar
pahat dan benda kerja diam dalam vice yang dapat digerakkan oleh meja secara vertical, transversal atau horizontal.
Jenis benda kerja yang biasa dikerjakan pada mesin frais adalah metal, besi
tuang, logam campuran, dan plastic sintetis. Hasilnya dapat kasar dan halus, suatu
pengerjaan harus memiliki kualitas permukaan yang baik seperti pada bagian pada
mesin perkakas, biasanya masih dikerjakan lagi dengan disekrap atau digerinda.
Geram yang terjadi dikarenakan oleh gerakan pisau frais, sisi potongnya
membentuk sebuah lingkaran, pisau frais merupakan pahat potong yang berganda,
agar supaya pisau frais dapat memotong benda kerja sisi potongnya juga
commit to user
2.2 Bagian - bagian Mesin Frais
Mesin frais mempunyai bagian utama sebagai berikut :
Gambar 2.1 Mesin frais vertikal
Nama bagian :
1 Arbor : Menyediakan penambahan dari spindle
untuk memegang cutter
2 Tiang : Sebagai penyangga mesin frais
3 Start & Stop Control : Menghidupkan dan mematikan mesin
4 Table vertical travel
control
: Menaikkan dan menurunkan meja
5 Pompa pendingin : Mengalirkan fluida pendingin ke benda
kerja
6 Alas : Sebagai landasan mesin frais dan tangki
penyimpanan fluida pendingin
7 Knee : Membawa meja mesin tempat untuk
berbagai macam kontrol mesin
8 Motor Listrik : Sebagai penggerak utama
9 Meja : Membawa benda kerja yang tercekam untuk
3 1
4
5 2
6
13
12
11
10
9
8
commit to user
dipotong oleh cutter
10 Table cross travel control : Menggerakkan meja maju mundur
11 Table hand feed : Sebagai penggerak meja ke kanan dan ke
kiri
12 Spindel feed gear box : Memilih kecepatan rotasi dan spindle
13 Spindel : Menyediakan tempat untuk memegang
arbour serta menggerakkan arbor
2.3 Jenis-Jenis Mesin Frais
2.3.1Mesin fraishorizontal
Mesin ini termasuk type knee, namun bentuknya sama dengan mesin frais universal. Biasanya digunakan untuk mengerjakan permukaan datar dan alur.
Mesin frais jenis ini mempunyai jenis pemasangan spindel dengan arah
horizontal dan digunakan untuk melakukan pemotongan benda kerja dengan
arah mendatar.
Gambar 2.2 Gerakan cutter frais horisontal
2.3.2Mesin frais vertikal
Mesin frais vertikal adalah mesin frais dengan poros utama sebagai
pemutar dengan pemegang alat potong dengan posisi tegak. Pada mesin frais
jenis ini ada beberapa jenis menurut type kepalanya, ada type kepala tetap, type
kepala yang dapat dimiringkan dan type kepala bergerak. Posisi kepala ini
dapat dimiringkan kearah kiri atau kanan maksimal 600. Biasanya mesin ini
dapat mengerjakan permukaan bersudut, datar, beralur, berlobang dan dapat
commit to user
2.3.3Mesin frais universal
Mesin frais universal adalah mesin yang pada dasarnya gabungan dari
mesin frais horizontal dan mesin frais vertikal. Mesin ini dapat mengerjakan
pekerjaan pengefraisan muka, datar, spiral, roda gigi, pengeboran dan reamer
serta pembuatan alur luar dan alur dalam.
2.4 Perawatan (Maitenance)
Perawatan adalah suatu kombinasi dari setiap tindakan yang dilakukan
untuk menjaga peralatan agar tidak rusak, dan apabila peralatan tersebut rusak
dapat diperbaiki sampai suatu kondisi yang dapat diterima.
Gambar 2.3 Macam-macam perawatan
2.4.1 Preventive maintenance
Suatu aktifitas pemeliharaan yang dilakukan untuk mencegah timbulnya
kerusakan pada suatu alat atau mesin yang menyebabkan alat atau mesin
tersebut tidak dapat dipakai. Metode ini dilakukan secara berkala untuk
mencegah terjadinya kerusakan pada alat tersebut. Disamping itu juga untuk
menentukan keadaan yang mana menyebabkan kerusakan pada saat
beroperasi. Dalam prakteknya preventive maintenance dibagi menjadi dua
macam:
PERAWATAN
PEMELIHARAAN TERENCANA
PEMELIHARAAN TIDAK TERENCANA
PEMELIHARAAN PENCEGAHAN
PEMELIHARAAN KOREKTIF
commit to user a. Routine maintenance
Adalah perawatan yang dilakukan secara rutin misalnya setiap hari
yaitu melakukan pembersihan mesin setelah selesai digunakan.
b. Periodik maintenance
Adalah perawatan yang dilakukan secara periodik dalam jangka
waktu tertentu misalnya yaitu dilakukan satu minggu sekali.
2.4.2 Corrective maintenance
Adalah perawatan yang dilaksanakan secara terencana yang didasarkan
pada waktu operasi yang telah ditentukan pada buku petunjuk pada mesin
yang digunakan. Pemeliharaan ini yaitu meliputi pemeriksaan, perbaikan dan
penggantian alat yang tidak layak pakai baik karena rusak atau sesuai dengan
waktu yang telah ditentukan.
2.4.3 Predictive maintenance
Perawatan yang dilakukan berdasarkan hasil monitoring dan analisis
kondisi operasi suatu alat. Dalam metode ini kondisi alat terus menerus
dimonitor dan dianalisis selama beroperasi. Jika ditemukan kecenderungan
negatif, alat tersebut akan dihentikan operasinya untuk dirawat/diperbaiki,
sebagai contoh adalah prediktif berdasarkan vibrasi dan prediktif berdasarkan
kandungan metal pada oli pelumas.
2.4.4 Break down maintenance
Adalah segala aktifitas pemeliharaan yang dilakukan setelah terjadinya
kerusakan. Pada suatu kegiatan perawatan, agar dapat berjalan dengan baik,
maka haruslah memperhatikan beberapa hal yaitu:
a. Tersedianya kelengkapan perawatan yang cukup
b. Tersedianya tenaga yang terampil
c. Program pemeliharaan yang baik
d. Persediaan suku cadang yang selalu siap
e. Terpenuhinya pengetahuan mengenai perawatan
f. Metode yang baik untuk perawatan
commit to user
2.5 Tugas Atau Kegiatan Perawatan Mesin
Tugas atau perawatan mesin dapat digolongkan :
a. Inspeksi
Kegiatan ini meliputi pengecekan atau pemeriksaan secara berkala dan
kegiatan membuat laporan secara berkala. Hasil inspeksi harus memuat
keadaan peralatan, sebab-sebab terjadinya kerusakan, perbaikan kecil
yang telah dilakukan, dan saran-saran perbaikan atau penggantian yang
diperlukan.
b. Kegiatan teknik
1) Percobaan peralatan yang baru dibeli.
2) Pengembangan peralatan yang baru terjadi
3) Penelitian terhadap kemungkinan pengembangan peralatan
4) Penyelidikan sebab-sebab terjadinya kerusakan dari peralatan serta
usaha untuk memperbaikinya.
c. Kegiatan produksi
Yaitu kegiatan perawatan mesin yang sebenarnya memperbaiki serta
mereparasi mesin-mesin serta peralatan. Kegiatan ini yaitu :
1) Melaksanakan pekerjaan yang disarankan atau diusulkan dalam
kegiatan inspeksi dan teknik.
2) Melaksanakan kegiatan sevis
3) Melaksanakan kegiatan pelumasan
d. Administrasi
Kegiatan administrasi merupakan pencatatan seluruh kegiatan perawatan
mesin, termasuk menentukan seluruh kegiatan perawatan mesin, termasuk
menentukan planning, dan sceduling dari perawatan mesin antara lain : 1) Pencatatan biaya-biaya pekerjaan
2) Pencatatan biaya-biaya (part) yang dibutuhkan dan tersedia 3) Membuat laporan
4) Membuat penentuan waktu melakukan inspeksi dan perbaikan
e. Kegiatan pemeliharaan dan instalasi
Yaitu kegiatan secara terpadu agar suatu instalasi tetap terpelihara
commit to user
f. Pemeliharaan alat-alat mekanis
Dalam suatu pabrik adalah kegiatan memelihara atau memperbaiki mesin
dan alat bantu secara keseluruhan. Kegiatan teknis pemeliharaan dan
perbaikan yang harus dilakukan pada mesin adalah :
1) Membukan dan memasang kembali komponen dengan tepat
2) Mengetahui apa yang harus dan tidak boleh dilakukan
3) Hal-hal rutin yang harus dilakukan, misalnya penggantian oli, servis,
dan over houl.
4) Strat-up mesin dengan meneliti terlebih dahulu apakah ada gangguan
dalam pemeliharaan terhadap mesin-mesin melalui kegiatan
pelumasan atau penggantian oli mesin yang merupakan kegiatan rutin
perawatan bila over lubricating akan mengurangi daya mesin serta biaya produksi meningkat atau pemborosan dan sebaliknya terjadi
under lubricating akan terjadi gesekan (friction), sehingga mesin cepat panas dan rusak. Oleh karena itu pengaturan penggantian oli
harus terus-menerus, diawasi oleh operator yang berpengalaman.
Fakto-faktor yang harus diperhatikan yaitu :
a) Nomor mesin
b)Jenis / tipe
c) Life time
d)Operating
e) Keadaan atau kondisi
f) Jumlah mesin
g. Planning dan sceduling
Kegiatan pemeliharaan harus disusun dalam perencanaan jangka panjang
dan jangka pendek, seperti perawatan pencegahan mesin, pelumasan,
pembersihan, reparasi kerusakan,dll. Dalam planing dan scheduling
ditentukan apa yang akan dikerjakan dan kapan akan dilaksanakan serta
urutan pengerjaan dan mana yang harus dikerjakan.
h. Pelaporan
commit to user
2) Siapa yang mengerjakan dan bertanggung jawab
3) Dimana pekerjaan itu dilaksanakan
4) Berapa tenaga kerja dan part / alat yang dibutuhkan dalam waktu yang dibutuhkan.
2.6 Elemen Dasar Pengerjaan Mesin Frais
Elemen dasar pada proses pengerjaan frais adalah sebagai berikut :
a. Kecepatan potong
v = ; m/min ... (2.1)
b. Gerak makan
fz = ; m/gigi ... (2.2)
Keterangan :
z = Jumlah gigi
d = Diameter luar
vf = Kecepatan makan n = Putaran poros utama
2.7 Perhitungan Daya Pemotongan
2.7.1Gaya pemotongan pergigi rata-rata
Dalam pemotongan pisau frais, dipengaruhi oleh beberapa faktor,
antara lain : penampang geram dan gaya potong spesifik. Pada penampang
geram, geometri geram sebelum terpotong dalam proses frais ditunjukkan
pada gambar 2.4 karena tebal geram tersebut berubah selama proses
pemotongan berlangsung ( setiap gigi akan mengikuti lintasan sikloidal )
maka dipilih harga tebal geram rata-rata dan gaya potong pergigi rata-rata.
commit to user
Gambar 2.4 Geometri geram
Ftm = Am .ksm ... (2.3)
Dimana : Ftm = gaya potong pergigi rata-rata ( N )
A = penampang geram sebelum terpotong rata-rata
(mm2)
Ksm = gaya potong spesifik rata-rata ( N/mm2 )
Perbedaan antara proses frais datar dan tegak ( muka ) terletak pada
penampang geram ( Am ), yaitu :
Am = w . hm ... (2.4)
Dimana : w = lebar geram sebelum terpotong ( mm )
Hm = tebal geram sebelum terpotong rata-rata (mm)
Gambar 2.5 Proses frais
a. Mengefrais datar ( Slab frais )
commit to user
Dengan : a = kedalaman potong,
d = diameter pisau frais
b. Mengefrais tegak ( Face Frais )
hm = fz..sinαr .sin ... (2.6)
fz = ... (2.7)
Dengan : fz = gerak makan pergigi ( mm/gigi )
Vf = kecepatan makan ( mm/min )
Z = jumlah gigi mata potong
n = putaran spindle αr = sudut potong utama
= sudut posisi rata – rata
Pada gaya potong spesifik, berdasarkan hasil percobaan
untuk berbagai kondisi pemotongan dengan beberapa benda kerja,
hanya dipengaruhi oleh tebal geram rata-rata (hm) sebagaimana
rumus korelasi berikut :
Ksm = ks1.1 . hm-p ... (2.8)
Dimana :
Ksm = Gaya potong spesifik rata-rata ( N/mm )
Ks1.1 = Gaya potong spesifik referensi ( N/mm2 ) merupakan sifat
benda kerja sewaktu dipotong dengan proses frais,
dipengaruhi oleh sudut geram dan kecepatan potong.
P = Pangkat untuk tebal geram rata-rata ; dipengaruhi oleh
commit to user
Tabel 2.1 Gaya potong spesifik referensi dalam proses frais
Jenis Benda Kerja Klasifikasi DIN
Kekuatan UTS (N/mm2)
Ks1.1 (N/mm2)
P
Baja Struktur
( Structual Steel )
St 50 St 60 520 620 1990 2110` 0,25 0,16
Baja Mampu Laku Panas
( Heat Treable Steels )
Ck 45 Ck 60 670 770 2220 2130 0,14 0,17 Baja Sementasi
( Cementation Steels )
16 Mn Cr 5
18 Cr Ni 6
42 Cr Mo 4
34 Cr Mo 4
50 Cr V 4
EC Mo 80
770 630 730 600 600 590 2100 2260 2500 2240 2220 2290 0,27 0,30 0,26 0,21 0,27 0,17
Baja Perkakas Panas
( Hot Work Tool Steels )
55 Ni Mo V6
Annealed
treated
940
( 352 BHN )
1740
1920
0,25
0,24
Besi Tuang
( Cast Iron )
GG 26
GG 30
( 200 BHN ) 1160
1100
0,26
0,26
(Taufiq Rochim, 1993)
2.7.2 Daya pemotongan pergigi rata – rata
Nzm = ... (2.9)
V = ... (2.10)
Dimana : Nzm = Daya potong pergigi rata – rata ( KW )
V = Kecepatan potong ( m/min ) Ftm . v
60000
π.d.n
commit to user
2.7.3Reduksi putaran
Putaran spindle dihasilkan dari transmisi pasangan – pasangan roda
gigi dalam main gear box. Roda gigi yang dipakai oleh mesin frais di dalam
gear box roda gigi silindris dengan gigi lurus. Roda gigi ini mempunyai gigi sejajar dengan sumbu roda gigi.
Gambar 2.6 Sepasang roda gigi lurus
Pada pasangan roda gigi seperti gambar 2.14 putaran roda gigi 1 adalah
n1 dan putaran roda gigi 2 adalah n2. Garis tengah lingkaran bagi masing –
masing adalah d1 dan d2. Kecepatan keliling titik singgung kedua lingkaran
adalah :
V = π.D1.n1 = π.D2.n2 ... (2.11)
= ... (2.12) Karena dua gigi berpasangan bergerak dengan lingkaran bagi yang
saling menggelinding, maka P pada dua roda gigi yang berpasangan sama
besar dan besarnya keliling lingkaran bagi adalah :
π.D1 = p.z1 dan π.D2 = p.z2 ... (2.13)
commit to user
BAB III
ANALISA KERUSAKAN MESIN
3.1 Kondisi Awal Mesin Frais
Sebelum dilakukan rekondisi, mesin dalam keadaan tidak dapat berfungsi
dengan baik. Beberapa hal yang ada dalam keadaan awal antara lain:
a. Kondisi fisik
Awal mesin sebelum direkondisi terlihat tidak bersih, badan mesin
terdapat terak kotoran yang perlu dibersihkan. Cat pada sebagian badan mesin
tidak terlihat baik, terkelupas. Selain itu banyak mur/baut yang hilang.
b. Pompa cairan pendingin
Pompa cairan pendingin rusak tidak dapat memompa cairan pendingin.
Pompa terlihat kotor tidak terawat dan selang cairan pendingin tidak ada.
Katup/kran tidak dapat berfungsi. Selain itu cairan pendingin juga sangat
kotor.
c. Bagian mekanis
Bagian mekanis, yakni meja pada kondisi awal : eretan horizontal,
vertical, dan melintang berat digerakkan. Pasak skala hilang dan handle eretan
tidak ada.
d. Bagian kelistrikan
Instalasi kelistrikan dalam keadaan sangat tidak teratur, terutama pada
pengkabelan. Apabila dipakai dalam pengoperasian, dalam jangka waktu
sekitar 3 jam motor berhenti sendiri. Lampu penerangan juga tidak dapat
berfungsi. Beberapa komponen kelistrikan tidak ada, antara lain : kontaktor,
commit to user
Gambar 3.1 Kondisi awal mesin frais
3.2 Uraian Kerusakan Mesin :
a. Bagian kelistrikan mesin.
Gambar 3.2 Kondisi awal kelistrikan
Kerusakan yang terjadi adalah :
1) Motor tiba-tiba mati saat penggunaan dalam waktu lama sekitar
setengah hari penggunaan
2) Lampu penerangan mati
b. Bagian mekanis mesin.
commit to user
Gambar 3.3 Kondisi awal bagian mekanis mesin
c. Bagian pompa pendingin mesin
Pompa cairan pendingin ( coolant pump ) tidak berfungsi.
Gambar 3.4 Kondisi awal pompa pendingin
3.3 Analisa Kerusakan
3.3.1 Melakukan penyelidikan
Penyelidikan atau inspeksi bertujuan untuk memeriksa penyebab dari
kerusakan-kerusakan tersebut. Bagian kelistrikan mesin
a. Motor tiba-tiba mati, langkah – langkah pemeriksaannya adalah :
1) Mengaktifkan saklar utama dari MCB ( posisi ON ).
2) Mengaktifkan saklar mesin.
3) Memeriksa setiap aliran listrik yang masuk kemesin.
4) Memeriksa bagian-bagian pada rangkaian kelistrikan, yaitu : terminal
kabel, kontaktor, transformator (trafo), sekering, dan ampere control.
b. Lampu penerangan mati, langkah – langkah pemeriksaannya adalah :
[image:30.595.135.437.242.500.2]commit to user
2) Mengaktifkan saklar mesin.
3) Mengaktifkan saklar lampu.
4) Memeriksa lampu masih hidup atau sudah putus.
5) Memeriksa aliran listrik yang masuk kesaklar.
c. Bagian mekanis mesin
Gerakan meja untuk arah memanjang dan melintang tidak lancar,
langkah – langkah pemeriksaannya adalah memutar handle penggerak
meja.
d. Bagian cairan pendingin mesin
Pompa cairan pendingin tidak berfungsi/mati, langkah – langkah
pemeriksaannya adalah :
1) Mengaktifkan saklar utama dari MCB ( posisi ON ).
2) Mengaktifkan saklar mesin.
3) Mengaktifkan saklar pompa.
4) Memeriksa arus listrik yang mengalir ke pompa.
5) Memeriksa elemen-elemen yang terdapat pada pompa.
3.3.2 Melakukan diagnosa kerusakan
Setelah melakukan penyelidikan maka diketahui kerusakan yang terjadi :
a. Bagian Kelistrikan
1) Mesin mati jika digunakan dalam waktu lama. Penyebab kerusakan
adalah:
a) Ada kabel yang terlepas dari terminal.
b) Ada beberapa komponen listrik yang mengalami kerusakan
seperti kontaktor, transformator, sekering, dan ampere kontrol.
c) Kualitas kabel yang sudah kurang bagus.
d) Terjadi beban yang berlebihan saat penggunaan mesin.
2) Lampu penerangan mati. Penyebab kerusakan adalah :
a) Ada kabel yang terlepas dari terminal.
b) Terjadi kerusakan pada saklar lampu.
commit to user
b. Bagian mekanis mesin seperti gerakan meja untuk arah melintang dan
memanjang tidak lancar. Penyebab kerusakan adalah :
1) Bagian slide meja yang bergesekan dalam kondisi kotor
2) Bagian ulir penggerak meja kurang pelumasan
3) Ada bearing yang pecah
c. Bagian cairan pendingin mesin
Pompa cairan pendingin tidak berfungsi. Penyebab kerusakan adalah:
1) Kumparan terbakar
2) Terjadi penyumbatan pada saluran pendingin.
3) Ada kebocoran dari pipa saluran luar cairan pendingin yaitu pada
bagian katup pengaturnya sehingga menetes dan masuk kedalam
pompa.
3.4 Perbaikan
Perbaikan dilakukan setelah mengetahui bagian-bagian yang menyebabkan
kerusakan terhadap mesin dan harus diperbaiki atau diganti.Perbaikan yang
dilakukan adalah :
[image:32.595.114.515.106.676.2]3.4.1 Perbaikan bagian kelistrikan mesin
Gambar 3.5 Instalasi listrik
a. Perbaikan rangkaian daya dan kontrol
Tahapan perbaikan yang dilakukan adalah :
1) Membuka penutup sabuk puli motor.
2) Melepas sabuk pada puli.
3) Membuka penutup ruang kelistrikan.
commit to user
5) Mengecek rangkaian kelistrikan menggunakan diagram instalasi
kelistrikan.
6) Mengecek komponen - komponen kelistrikan menggunakan
multitester.
7) Mengganti komponen - komponen kelistrikan yang rusak.
8) Penggantian dilakukan pada komponen kontaktor, kabel, ampere
control, dan untuk sekering diganti MCB ( Main Circuit Breaker)
9) Menyambungkan rangkaian kontrol dan daya sesuai dengan
rangkaian
[image:33.595.92.498.87.597.2]10) Memasang kembali rangkaian kelistrikan pada mesin frais.
Gambar 3.6. Rangkaian Kelistrikan yang telah diperbarui
Keterangan :
1. MCB
2. Overload
3. Trafo
4. Fuse
5. Kontaktor
5
1 3
2
commit to user
Tabel 3.1 Pengganti Komponen yang Rusak
No Nama Komponen Spesifikasi Jumlah
1 Main Circuit Breaker
(MCB) 3 phase, 10A, 415 V 1
2 Ampere Control / Over
load 2.5, 3, 3.5, 4 a 1
3 Trafo Stepdown 380-24 V ; 50 VA 1
4 Fuse 30 A 2
5 Kontaktor 220V; 230V; 50 Hz 4
b. Perbaikan lampu penerangan
Lampu pada mesin frais harus dalam keadaan hidup, karena lampu
tersebut berfungsi untuk :
1) Membantu pengerjaan disaat gelap / malam hari.
2) Membantu operator dalam melihat kepresisian benda kerja selama
pengerjaan.
Gambar 3.7. Lampu penerangan setelah diperbaiki
Tahapan perbaikan yang dilakukan adalah :
1) Mematikan sumber listrik
2) Melepas kabel yang terhubung dengan sumber arus.
3) Mengganti kabel
4) Memperbaiki saklar lampu.
5) Memperbaiki tuas lampu.
commit to user
7) Mengganti lampu bohlam.
[image:35.595.145.514.138.672.2]3.4.2 Perbaikan bagian mekanis mesin.
Gambar 3.8. Bagian mekanis mesin
Gerakan mekanis mesin (meja) untuk arah memanjang dan
melintang tidak lancar. Tahap perbaikan yang dilakukan adalah :
a. Melepas handel pemutar meja.
b. Melepas pengunci poros ulir penggerak meja.
c. Melepas baut penutup dudukan poros ulir penggerak meja.
d. Melepas baut pengunci slot meja.
e. Mengangkat meja dan menurunkannya.
f. Mengecek bagian dari poros ulir dan bearing.
g. Mengganti bearing yang pecah.
h. Membersihkan bagian mekanisme penggerak yang kotor.
i. Melumasi bagian slide meja dan memberikan grease pada poros ulir dan
roda gigi penggeraknya.
j. Mengembalikan posisi bagian-bagian mekanisme penggerak meja
seperti semula
commit to user
[image:36.595.150.514.125.489.2]3.4.3 Perbaikan pompa cairan pendingin mesin
Gambar 3.9. Pompa cairan pendingin
Pompa cairan pendingin tidak berfungsi tahapan perbaikan yang dilakukan
adalah :
a. Melepas kabel listrik untuk pompa.
b. Melepas baut pengunci dudukan pompa.
c. Melepas selang dengan membuka pengunci selang (saluran cairan
pendingin).
d. Mengangkat pompa.
e. Memperbaiki kumparan yang terbakar ( spul ).
f. Memasang kembali bagian-bagian pompa seperti semula.
[image:36.595.238.388.532.706.2]commit to user
Saluran selang cairan pendingin bocor. Tahapan perbaikan yang
dilakukan pada kebocoran saluran keluar cairan pendingin adalah :
a. Melepas sambungan saluran keluar dengan katup pengaturan
b. Membersihkan selang dari kotoran yang menyumbat
c. Memberi lem pada selang yang mengalami kebocoran dan pada selang
katup pengaturan
d. Memasang kembali bagian-bagian saluran keluar cairan pendingin
seperti semula.
3.5 Pengujian Mesin
3.5.1 Pengujian putaran motor listrik
Pengujian putaran motor listrik dilakukan dengan alat pengukur kecepatan
putaran takometer dan dibandingkan dengan spesifikasi putaran motor pada
[image:37.595.114.511.234.496.2]nameplate
Tabel 3.2. Hasil pengujian motor listrik
Dari hasil pengujian hanya berbeda sedikit dengan spesifikasi motor hal
ini dapat disimpulkan bahwa putaran motor listrik sudah sesuai dengan
spesifikasi/ atau nameplate motor yang digunakan.
3.5.2 Pengujian putaran spindel
Pengujian putaran spindel dilakukan dengan alat pengukur kecepatan
putaran tachometer , pengujian dilakukan dengan mengukur putaran pada spindel
pemegang pahat dan putaran output pada gearbox hal ini dilakukan untuk
mengetahui kesesuaian putaran yang sesuai dengan nameplate. Pengujian dilakukan untuk masing-masing kecepatan dari putaran rendah sampai dengan
putaran tinggi.
No Putaran Motor Pada Nameplate (rpm)
Putaran Motor Hasil Pengujian (rpm)
commit to user
Tabel 3.3. Hasil pengujian putaran spindle
Hasil pengujian menggunakan Tachometer berbeda jauh dengan name plate karena kecepatan spindle yang tertera pada name plate menunjukkan putaran pada poros output gear box bukan putaran pada pemegang pahat.
Dari hasil pengujian pada poros output gear box (dalam posisi horizontal) didapat selisih sedikit antara hasil perhitungan dengan hasil pengujian. Hal
tersebut dikarenakan data aktual pengujian putaran motor memiliki sedikit beda
selisih dengan spesifikasi motor penggerak yang tertulis pada nameplate, yaitu pada pengujian tachometer 1480 rpm sedangkan pada name plate 1400 rpm.
Pengujian putaran spindle dilakukan dengan mengukur putaran output
poros gearbox dengan tachometer. Sedang output putaran spindle dalam posisi
vertical adalah dua kali lipat dari putaran output gearbox. Peningkatan putaran tersebut dikarenakan susunan roda gigi yang mentransmisikan dari putaran output gearbox ke putaran spindle vertikal, seperti terlihat pada gambar 3.11.
No. Putaran Output Gearbox (Pada Nameplate) (rpm) Putaran Output Gearbox Hasil Perhitungan (rpm) Putaran Output Gearbox Poros Horisontal (Tachometer) (rpm) Putaran Spindel Hasil Pengujian ( Tachometer) (rpm) Putaran Spindel Hasil Perhitung an (rpm)
1. 31 32 34 65 64
2. 55 56 58 115 114
3. 102 104 108 204 210
4. 178 180 184 360 360
5. 310 316 321 620 632
commit to user
Gambar 3.11 Perbandingan roda gigi penghubung spindle posisi vertikal
Gambar 3.12 Gambar poros output horizontal gearbox
3.5.3 Pengujian gerakan meja secara otomatis
Untuk mengetahui gerakan meja secara otomatis dapat bergerak
sesuai dengan nameplate yang tertera pada mesin, maka dilakukan
pengujian dengan cara memberi titik pada salah satu bagian dari setiap
meja (longitudinal,transversal,vertical) kemudian otomatis eretan
Putaran output gearbox Putaran spindle
vertikal
Perbandingan roda gigi
commit to user
penggerak meja difungsikan selama 1 menit dan dihitung panjang
perpindahan meja dalam satuan milimeter (mm).
Cara Pengujian :
[image:40.595.157.441.184.699.2]a. Pengujian arah longitudinal
Gambar 3.13 Gambar pengujian arah longitudinal feed
b. Pengujian arah vertical
commit to user
[image:41.595.167.470.140.544.2]c. Pengujian arah transverse
Gambar 3.15 Pengujian arah transverse feed
[image:41.595.108.526.612.720.2]Gambar 3.16 Nameplate kecepatan eretan otomatis
Tabel 3.4. Hasil pengukuran kecepatan eretan otomatis
No Arah Gerakan Posisi Handle
Pada Nameplate
Kec Pada Namplate Handle ( mm / min )
Hasil Pengujian
( mm / min )
1 Transversefeed 4B 4C
3C
120
67,8
14,9
121
68
16
a
b
commit to user
2 Longitudinal feed 6C 6B 5C 33,5 59,4 7,3 34 60 7,5
3 Vertical feed 2C
2B 1C 27,2 48 6 28 49 7
3.5.4 Pengujian skala ukur
Pada skala ukur langkah pengujian yang dilakukan adalah dengan cara
menentukan jarak yang akan ditempuh dibandingkan jumlah strip yang
diperlukan untuk mencapai jarak yang telah ditentukan, kemudian jarak
dibagi dengan jumlah strip, jika hasil pembagian adalah sama dengan
[image:42.595.114.522.84.558.2]ketelitian pada skala ukur maka skala dianggap normal.
Tabel 3.5. Hasil pengecekan skala ukur pada eretan
No. Skala ukur Ketelitian Hasil Pengecekan Ket
1. Skala ukur pada eretan
memanjang/horizontal 0.05 mm
6 mm/120
1 strip = 0.05 mm Sesuai
2. Skala ukur pada eretan
melintang 0.05 mm
5 mm/100
1 strip = 0.05 mm Sesuai
3. Skala ukur pada eretan
naik-turun 0.02 mm
2 mm/100
1 strip = 0.02 mm Sesuai
3.5.5 Pengujian eretan
Pengujian eretan dilakukan untuk mengetahui gaya yang dibutuhkan untuk
memutar handle eretan untuk masing-masing eretan (Eretan mendatar, Eretan
melintang, eretan tegak) setelah gaya diketahui kemudian mencari torsi untuk
memutar eretan tersebut dengan mengalikan gaya yang dibutuhkan dengan jarak
atau jari-jari pemutar handel.Langkah pengujian yang dilakukan adalah dengan
commit to user
perlahan sampai handle berputar sehingga eretan bergerak kemudian membaca
angka yang ditunjuk pada neraca pegas tersebut.
Untuk mengetahui standar torsi yang digunakan, maka hasil pengujian
kemudian dibandingkan dengan mesin lain yang sejenis yang berada dalam
kondisi normal.
[image:43.595.137.462.227.685.2]a. Pengujian eretan transversal
Gambar 3.17 Pengujian Eretan mendatar dengan neraca pegas
b. Pengujian eretan longitudinal
commit to user
[image:44.595.117.523.96.488.2]c. Pengujian eretan vertikal
Gambar 3.19 Pengujian eretan vertikal dengan neraca pegas
Tabel 3.6. Hasil pengujian dengan neraca pegas pada mesin yang telah direkondisi
No Jenis Eretan Gaya (kgf) Jarak (m)
1 Eretan Mendatar 2 0.083
2 Eretan Melintang 4,5 0.083
3 Eretan Vertikal 4 0.193
1) Torsi yang dibutuhkan untuk memutar eretan (mesin yang direkondisi)
a) Eretan mendatar
T = F × r
= (m.g) × r
= ( 2 kg . 9,81 m/s2 ) × 0,083 m
= 1,63 kg.m2/s2
= 1,63 N.m
b) Eretan melintang
T = F × r
= (m.g) × r
= ( 4,5 kg . 9,81 m/s2 ) × 0,083 m
commit to user
= 3,66 N.m
c) Eretan vertikal
T = F × r
= (m.g) × r
= ( 4kg . 9,81 m/s2 ) × 0,193 m
= 7,57 kg.m2/s2
= 7,57 N.m
Sebagai referensi, maka pengujian dibandingkan dengan mesin lain sejenis yang
[image:45.595.109.518.96.775.2]berada dalam kondisi baik.
Tabel 3.7. Hasil pengujian dengan neraca pegas pada mesin normal
No Jenis Eretan Gaya (kgf) Jarak (m)
1 Eretan Mendatar 2 0.083
2 Eretan Melintang 5 0.083
3 Eretan Vertikal 4 0.193
2) Torsi yang dibutuhkan untuk memutar eretan pada mesin normal
a. Eretan mendatar
T = F × r
= (m.g) × r
= ( 2 kg . 9,81 m/s2 ) × 0,083 m
= 1,63 kg.m2/s2
= 1,63 N.m
b. Eretan melintang
T = F × r
= (m.g) × r
= (5 kg . 9,81 m/s2 ) × 0,083 m
= 4,07 kg. m2/s2
commit to user
c. Eretan vertikal
T = F × r
= (m.g) × r
= ( 4kg . 9,81 m/s2 ) × 0,193 m
= 7,57 kg. m2/s2
[image:46.595.111.524.234.492.2]= 7,57 N.m
Table 3.8. Hasil perhitungan torsi
No .
Eretan Gaya (mesin yang direkondisi) (kgf) Gaya (mesin normal) (kgf) Torsi (mesin yang direkondisi) (N.m) Torsi (mesin normal) (N.m)
1. Transversal 1 1.5 1,63 1,63
2. Longitudinal 4,5 5 3,66 4,07
3. Vertical 4 4 7,57 7,57
Dari hasil perhitungan momen pada mesin frais yang direkondisi dengan
dibandingkan mesin lain yang berada dalam kondisi normal yang digunakan
sebagai referensi momen yang digunakan untuk memutar tuas eretan tidak jauh
berbeda. Maka dengan ini dapat disimpulkan bahwa eretan mesin yang
direkondisi sudah dalam keadaan standard /normal.
3.6 Biaya Perbaikan
a. Rincian biaya komponen kelistrikan
Table 3.9. Biaya kelistrikan
No. Nama Bagian Jumlah Satuan Harga Satuan Jumlah
1 Kontaktor 3
phase 4 Unit Rp.182.500,00 Rp. 730.000,00
commit to user
3 Kabel NYA
1½ mm 28 Meter Rp. 7.000,00 Rp. 196.000,00
4 MCB 1 Buah Rp. 100.000,00 Rp. 100.000,00
5
Ampere
control /
Thermal Relay
3A-5A
1 Buah Rp. 350.000,00 Rp. 300.000,00
6 Terminal 5 Buah Rp. 8.000,00 Rp. 40.000,00
TOTAL Rp. 1.471.000,00
b. Biaya perbaikan eretan
Table 3.10. Biaya perbaikan eretan
No Komponen Jumlah Satuan Harga Satuan Jumlah
1. Bearing 5 Buah Rp. 30.000,00 Rp. 150.000,00
2. Pasak Skala Ukur Eretan
2 Buah Rp. 12.000,00 Rp. 24.000,00
TOTAL Rp. 174.000,00
[image:47.595.107.526.80.520.2]c. Pompa pendingin
Table 3.11. Biaya perbaikan pompa pendingin
No Komponen Jumlah Satuan Harga Satuan Jumlah
1 Penyepulan
Pompa Pendingin 1 Set Rp. 200.000,00 Rp. 200.000,00
2 Selang Pompa
Pendingin 2 Meter Rp. 20.000,00 Rp. 40.000,00
commit to user
[image:48.595.106.558.114.739.2]d. Lampu penerangan
Table 3.12. Biaya perbaikan lampu
No Komponen Jumlah Satuan Harga Satuan Jumlah
1. Lampu bohlam 10 Watt 1 Buah Rp. 3.500,00 Rp. 3.500,00
2. Saklar 1 Buah Rp. 5.800,00 Rp. 5.800,00
TOTAL Rp. 9.300,00
e. Lain-lain
Table 3.13. Biaya lain-lain
No Komponen Jumlah Satuan Harga Satuan Jumlah
1. Gasket 1 Buah Rp. 70.000,00 Rp. 70.000,00
2. Baut & Mur 36 Pasang Rp. 500,00 Rp. 18.000,00
3. Lem Gasket 1 Buah Rp. 30.000,00 Rp. 30.000,00
4. Oli Gear Box 5 Liter Rp. 30.000,00 Rp. 150.000,00
5. Solar 5 Liter Rp. 5.000,00 Rp. 25.000,00
6. Pengait Kabel 20 Biji Rp. 1.000,00 Rp. 20.000,00
8. Solasi 2 Buah Rp. 4.000,00 Rp. 8.000,00
9. Lem Castol &
Alteco 4 Buah Rp. 3.500,00 Rp. 14.000,00
10. Cairan
Pendingin 22 Liter Rp. 12.000,00 Rp. 264.000,00
11. Pembersih Karat 2 Botol Rp. 25.000,00 Rp. 50.000,00
13. Grease 1 Buah Rp. 30.000,00 Rp. 30.000,00
commit to user
[image:49.595.110.480.119.508.2]f. Rincian Biaya Secara Keseluruhan
Table 3.14. Biaya keseluruhan
No Biaya Jumlah
1 Komponen kelistrikan Rp. 1.471.000,00
2 Perbaikan eretan Rp. 174.000,00
3 Perbaikan Pompa pendingin Rp. 240.000,00
4 Lampu penerangan Rp. 9.300,00
5 Lain-lain Rp. 679.000,00
commit to user
BAB IV
ANALISA DAN PERHITUNGAN
4.1. Data Mesin
Mesin frais yang terdapat pada bengkel proses produksi Fakultas
Teknik UNS merupakan tipe frais universal , dengan menggunakan motor listrik AC 3 phase, daya sebesar 1,5 kW, arus dan tegangan input : 3.7 A / 380
V, putaran : 1400 rpm pada frekuensi 50 Hz.
4.2. Perhitungan Ulang Daya Pemotongan
4.2.1 Menentukan gaya pemotongan pisau frais ( per gigi rata-rata )
[image:50.595.111.503.214.525.2]a. Mencari penampang geram sebelum terpotong rata-rata (Am)
Gambar 4.1 Proses frais datar (slab frais)
1) Proses frais datar (slab frais )
a) Mencari gerak makan per gigi ( fz ) dengan persamaan berikut:
Kecepatan makan ( vf ) = 100 mm/min
Diameter pisau frais ( d ) = 40 mm
Jumlah gigi ( z ) = 8
Kecepatan potong ( v ) = 18 m/min
commit to user
Putaran pisau frais ( n ) =
=
= 143,31 178 rpm
Pembulatan diambil dari pendekatan nameplate putaran pada mesin.
fz =
=
= 0,07 mm/gigi
b) Mencari Tebal Geram Sebelum Terpotong Rata-Rata ( Hm )
Kedalaman potong ( a ) = 3mm
(Universal Milling Machine Manual Hand Book)
hm = fz
= 0,07
= 0,019 mm
c) Mencari penampang geram sebelum terpotong rata-rata.
Lebar geram sebelum terpotong rata-rata ( w) = 60 mm
Am = w . hm
= 60.0,019
commit to user
Gambar 4.2 Proses frais muka ( face frais )
2) Proses Frais Muka ( Face Frais )
a)Mencari gerak makan per gigi ( fz)
Kecepatan makan ( vf ) = 100mm/min
Diameter pisau frais ( d ) = 60 mm Jumlah gigi ( z ) = 8
Kecepatan potong ( v ) = 18 m/min
(B. Sudibyo, 1986)
Putaran pisau frais ( n ) =
=
= 95,54 102 rpm
Pembulatan diambil dari pendekatan name plate putaran pada mesin
fz =
=
= 0,12 mm/gigi
b) Mencari tebal geram sebelum terpotong rata-rata ( hm )
Sudut potong utama ( αr ) = 15°
commit to user hm = fz..sinαr .sin
= 0,12 . sin 15° .sin50°
= 0,02 mm
c) Mencari penampang geram sebelum terpotong rata-rata
Lebar geram sebelum terpotong rata-rata ( w ) = 60 mm
Am = w. hm = 60.0,02
= 1,2
Penampang geram sebelum terpotong rata-rata diambil yang terbesar,
Am = 1,2 mm2
b. Mencari gaya potong spesifik rata-rata ( ksm )
Dengan melihat tabel 2.2 maka didapat :
1) Jenis benda kerja baja struktural ( Structural Steel ) St. 60
2) Gaya potong spesifik referensi ( ksl.l ) = 2110 N/mm2
3) Pangkat untuk tebal geram rata-rata ( p ) = 0,16 4) Tebal geram sebelum terpotong rata-rata ( hm )= 0,02 mm
ksm = ksl.l . hm -p
= 2110 . 0,02-0,16
= 3945,6 N/mm2
c. Mencari gaya pemotongan per gigi rata-rata ( Ftm )
Ftm = Am . ksm = 1,2 . 3945,6
commit to user
4.2.2 Menentukan daya pemotongan pisau frais ( per gigi rata-rata )
Nzm =
=
= 1,42 kW
Dengan hasil perhitungan untuk daya pemotongan pisau frais ( per gigi
rata-rata ) adalah 1.42 kW, sedangkan pada mesin frais menggunakan motor
listrik dengan daya sebesar 1.5 kW. Dapat diambil kesimpulan mesin frais
tipe ini kondisi aman.
4.3. Perhitungan Ulang Putaran Spindel
Putaran spindle mesin frais ini ditentukan dari perbandingan roda gigi
dan puli. Perbandingan tersebut dirumuskan :
i = = =
………. 4.1
Dimana :
n1 = Putaran puli motor ( rpm )
n2 = Putarn puli yang digerakkan ( rpm ) d1 = Diameter puli penggerak (mm)
d2 = Diameter puli yang digerakkan ( mm ) z1 = Jumlah gigi yang penggerak
z2 = Jumlah gigi yang digerakkan
[image:54.595.117.512.210.571.2]Dari hubungan roda gigi ( gambar ), didapat tabel sebagai berikut :
Tabel 4.1 Transmisi roda gigi putaran rendah
Putaran rendah
(rpm)
Roda gigi yang
berhubungan Jumlah gigi ( z )
31 1D / 1C, 4C / 3B, 5B / 2A,
3A /1F, 2F/1G
22 / 48, 20 / 53, 20 / 55,
commit to user
55 1D / 1C, 3C / 2B, 5B / 2A,
3A /1F, 2F/1G
22 / 48, 29 / 44, 20 / 55,
40/20, 30/30
102 1D / 1C, 2C / 1B, 5B / 2A,
3A /1F, 2F/1G
22 / 48, 40 / 33, 20 / 55,
[image:55.595.137.516.233.549.2]40 /20, 30/30
Tabel 4.2 Transmisi roda gigi putaran tinggi
Putaran rendah
(rpm) Roda gigi yang
berhubungan Jumlah gigi ( z )
178 1D / 1C, 4C / 3B, 4B / 1A,
3A /1F, 2F/1G
22 / 48, 20 / 53,40 / 20,
40/20, 30/30
310 1D / 1C, 3C / 2B, 4B / 1A,
3A /1F, 2F/1G
22 / 48, 29 / 44, 40 / 20,
40/20, 30/30
570 1D / 1C, 2C / 1B, 4B / 1A,
3A /1F, 2F/1G
22 / 48, 40 / 33, 40 / 20,
40/20, 30/30
Dengan data yang diketahui :
n1 = 1400 mm d1 = 105 mm d2 = 280 mm
Maka dapat dihitung besarnya putaran pada poros D (n2) :
=
=
n
2=
commit to user
4.3.1. Perhitungan ulang putaran spindle rendah
Putaran spindle rendah yang tertera dalam mesin :
a. Putaran spindle 31 rpm
Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi
1D / 1C, 4C / 3B, 5B / 2A, 3A /1F, 2F/1G
Dengan jumlah gigi sebagai berikut ;
z1D = 22 ; z1C = 48 ; z4C = 20 ; z3B= 53 ; z5B = 20 ; z2A = 55 ; z3A = 40 ; z1f = 20
; z2f = 30 ; z1g = 30
Besarnya putaran spindle dengan perhitungan sebagai berikut :
1)Putaran Poros C (nC)
=
nC =
nD = n2 = 525 rpm
=
= 240,625 240 rpm
2)Putaran Poros B (nB)
=
nB =
=
= 90,57 90 rpm
3)Putaran Poros A (nA)
=
nA =
commit to user
= 32 rpm ( Putaran output pada gearbox )
4)Putaran Poros F (nF)
=
nF =
=
= 64 rpm
5)Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel
=
nG =
=
= 64 rpm (putaran pada spindle/pemegang pahat)
b. Putaran spindle 55 rpm
Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi
1D / 1C, 3C / 2B, 5B / 2A, 3A /1F, 2F/1G
Dengan jumlah gigi sebagai berikut ;
z1D = 22 ; z1C = 48 ; z3C= 29 ; z2B= 44 ; z5B = 20 ; z2A = 55 ; z3A = 40 ; z1f = 20 ;
z2f = 30 ; z1g = 30
Besarnya putaran spindle dengan perhitungan sebagai berikut :
1)Putaran Poros C (nC)
nC = 240 rpm
2)Putaran Poros B (nB)
=
commit to user
=
= 158,18 158 rpm
3)Putaran Poros A (nA)
=
nA =
=
= 57,45 57 rpm ( putaran output pada gearbox )
4)Putaran Poros F (nF)
=
nF =
=
= 114 rpm
5)Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel
=
nG =
=
= 114 rpm (putaran pada spindle/ pemegang pahat)
c. Putaran spindle 102 rpm
Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi
commit to user
Dengan jumlah gigi sebagai berikut ;
z1D = 22 ; z1C = 48 ; z2C= 40 ; z1B= 33 ; z5B = 20 ; z2A = 55 ; z3A = 40 ; z1f
= 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30
Besarnya putaran spindle dengan perhitungan sebagai berikut :
1) Putaran Poros C (nC) nC = 240 rpm
2) Putaran Poros B (nB)
=
nB =
=
= 290,9 290 rpm
3) Putaran Poros A (nA)
=
nA =
=
= 105,45 105 rpm ( putaran output pada gearbox)
4) Putaran Poros F (nF)
=
nF =
=
commit to user
5) Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel
=
nG =
=
= 210 rpm( putaran pada spindel/pemegang pahat)
4.3.2. Menentukan putaran spindle tinggi dengan perhitungan
Putaran spindle tinggi yang tertera dalam mesin :
a. Putaran spindle 178 rpm
Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi
1D / 1C, 4C / 3B, 4B / 1A, 3A / 1F, 2F / 1G
Dengan jumlah gigi sebagai berikut ;
z1D = 22 ; z1C = 48 ; z4C = 20 ; z3B= 53 ; z4B= 40 ; z1A =20 ; z3A = 40 ; z1f
= 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30
Besarnya putaran spindle dengan perhitungan sebagai berikut :
1) Putaran Poros C (nC) nC = 240 rpm
2) Putaran Poros B (nB)
=
nB =
=
= 90,57 90 rpm
3) Putaran Poros A (nA)
commit to user nA =
=
= 180 rpm ( putaran pada output gearbox )
4) Putaran Poros F (nF)
=
nF =
=
= 360 rpm
5) Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel
=
nG =
=
= 360 rpm (putaran pada spindle/pemegang pahat)
b. Putaran spindle 310 rpm
Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi
1D / 1C, 3C / 2B, 4B / 1A, 3A / 1F, 2F / 1G
Dengan jumlah gigi sebagai berikut ;
z1D = 22 ; z1C = 48 ; z3C = 29 ; z2B= 44 ; z4B= 40 ; z1A =20 ; z3A = 40 40 ;
z1f = 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30
Besarnya putaran spindle dengan perhitungan sebagai berikut :
commit to user
2)Putaran Poros B (nB)
=
nB =
=
= 158,18 158 rpm
3)Putaran Poros A (nA)
=
nA =
=
= 316 rpm ( putaran output pada gearbox )
4)Putaran Poros F (nF)
=
nF =
=
= 632 rpm
5)Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel
=
nG =
commit to user
= 632 rpm (putaran pada spindle/pemegang pahat)
c. Putaran spindle 570 rpm
Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi
1D / 1C, 2C / 1B, 4B / 1A, 3A / 1F, 2F / 1G
Dengan jumlah gigi sebagai berikut ;
z1D = 22 ; z1C = 48 ; z2C = 40 ; z1B = 33 ; z4B = 40 ; z1A = 20 ; z3A = 40 ; z1f
= 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30
Besarnya putaran spindle dengan perhitungan sebagai berikut :
1)Putaran Poros C (nC) nC = 240 rpm
2)Putaran Poros B (nB)
=
nB =
=
= 290,9 290 rpm
3)Putaran Poros A (nA)
=
nA =
=
= 580 rpm ( putaran output pada gearbox )
4)Putaran Poros F (nF)
commit to user nF =
=
= 1160 rpm
5)Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel
=
nG =
=
= 1160 rpm (putaran pada spindle/pemegang pahat)
Dalam perhitungan putaran spindle di atas, untuk putaran yang
dihasilkan lebih besar dengan selisih yang relatif sedikit dibandingkan dengan
nilai putaran spindle yang tertera pada mesin. Hal ini disebabkan karena
putaran pada motor listrik sedikit lebih besar dari putaran yang tertera pada
commit to user
BAB V
PERAWATAN MESIN
5.1 Perawatan Preventive 5.1.1 Perawatan rutin
Perawatan rutin merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan
secara rutin, dalam hal ini biasa dilakukan setiap hari atau setelah
pemakaian mesin. Perawatan rutin meliputi :
a.Pembersihan mesin :
Pembersihan dilakukan terhadap mesin dari kotoran - kotoran,
terutama geram dari hasil penyayatan. Pembersihan sangat penting
untuk menjaga kelancaran gerak dari komponen - komponen mesin,
sehingga apabila dipakai kembali dapat bekerja dengan baik. Beberapa
bagian yang perlu mendapat perhatian khusus, meliputi :
1) Pemegang benda kerja (tanggem / vice)
Pemegang benda kerja / tanggem ini sangat penting pada
mesin frais karena sangat berkaitan dengan kerataan benda kerja.
Tanggem perlu dibersihkan sebelum digunakan untuk menjepit
benda kerja, karena kotoran, beram-beram akan mempengaruhi
ukuran dalam pengerjaan frais.
Pembersihan tanggem terutama dilakukan setelah dipakai,
bagian pencekam penjepit akan kotor oleh geram-geram dan cairan
pendingin, sehingga perlu dibersihkan untuk memperlancar
gerakan penjepit terhadap benda kerja. Pembersihan dilakukan
commit to user
Gambar 5.1 Vice / Tanggem
2) Meja mesin
Gambar 5.2 Meja Mesin
Bagian ini perlu dijaga kebersihannya, karena pada permukaan
meja berbentuk alur sehingga kemungkinan geram-geram dan
cairan pendingin masuk kedalam alur-alur tersebut dapat
mengganggu kelancaran dalam proses pengerjaan benda kerja.
Pembersihan dilakukan dengan menggunakan kuas, kain lap, dan
kompresor.
b.Pelumasan
Pelumasan dengan menggunakan minyak pelumas (oli) dan
commit to user
[image:67.595.171.510.86.572.2]1) Eretan
Gambar 5.3 Eretan
Pelumasan diberikan pada bagian yang bergeser dari
eretan atas, eretan melintang, dan eretan memanjang. Pelumasan
berfungsi untuk memperlancar gerakan dari eretan tersebut dan
mencegah terjadinya korosi.
2) Poros ulir pada meja
Gambar 5.4 Poros ulir pada meja
Pelumasan diberikan pada bagian poros ini agar dapat bekerja
dengan lancar. Pelumasan menggunakan grease.
c. Penggantian dan penomoran kabel
Penggantian kabel ini dilakukan karena banyak kabel yang
terlepas dari terminalnya dan bila dipasang kembali panjang kabel
sudah tidak mencukupi. Sedangkan untuk penomoran kabel disesuaikan
dengan gambar instalasi kelistrikannya, hal ini bertujuan agar dalam
commit to user
5.1.2 Perawatan periodik
Perawatan periodik adalah perawatan yang dilakukan secara periodik
atau dalam jangka waktu tertentu, dalam hal ini dapat dilakukan beberapa
minggu sekali. Perawatan periodik ini meliputi :
a. Pengecekan
Pengecekan dilakukan terhadap bagian - bagian yang berhubungan
antara satu dengan yang lainnya, selain itu pengecekan juga dilakukan
pada bagian kelistrikan mesin.
b. Pelumasan
Pelumasan dilakukan pada bagian - bagian yang mendapat perhatian
khusus antara lain :
1)Kotak transmisi (main gear box )
[image:68.595.144.509.245.607.2]
Gambar 5.5 Kotak Transmisi
Pelumasan ini berguna untuk memperlancar putaran roda gigi yang
terdapat didalamnya serta untuk mengurangi gesekan pada roda gigi
commit to user
[image:69.595.117.534.119.685.2]2)Bak eretan
Gambar 5.6 Bak Eretan
Pelumasan ini berguna untuk memperlancar putaran roda gigi yang
terdapat didalamnya serta untuk mengurangi gesekan pada roda gigi
sehingga roda gigi tidak cepat aus.
Sebagai pedoman pada bagian perawatan mesin, maka dibutuhkan
kartu kontrol yang isinya terdiri dari segala sesuatu yang harus dilakukan
selama mengadakan perawatan preventive terhadap mesin frais.
Tabel 5.1 Jadwal perawatan
No Perawatan
Jenis Perawatan
Harian Mingguan (6 bulan-12 bulan tergantung Bulanan frekuensi pemakaian)
1. Meja B
2. Eretan L
3. Ragum B
4. Poros Ulir L
5. Oli Kotak Transmisi G
6. Bak eretan G
7. Bak Coolant G
8. Pompa/saluran pompa
BG
Keterangan : B : Bersihkan
L : Lumasi
commit to user
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Dari hasil rekondisi mesin frais universal, maka proyek akhir ini
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
a) Pada rekondisi mesin frais kegiatan yang dilakukan adalah memperbaiki
kelistrikan mesin, memperbaiki sistem mekanik (meja) dan eretan, serta
perbaikan pompa pencairan pendingin.
b) Pada perhitungan ulang daya motor, diperoleh hasil 1.42 KW, sedangkan
daya motor pada nameplate adalah 1.5 KW.
c) Pad
