BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Mesin Bor Miling (Milling Drill Machine)
Proses pemesinan miling merupakan suatu proses pemotongan benda kerja dengan menggunakan mata potong yang berputar. Proses pemotongan dengan menggunakan gigi potong yang banyak mengitari pisau ini dapat menghasilkan proses pemesinan yang lebih cepat. Permukaan yang mampu dipotong oleh mesin miling adalah bidang datar, menyudut ataupun melengkung. Permukaan pada benda kerja dapat juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk.
Mesin miling adalah mesin perkakas untuk mengerjakan atau menyelesaikan permukaan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau sebagai alatnya. Sedangkan drilling adalah proses pemesinan yang paling sederhana diantara proses pemesinan yang lain. Biasanya di bengkel atau workshop proses ini dinamakan proses bor, walaupun istilah ini sebenarnya kurang tepat. Proses gurdi dimaksudkan sebagai proses pembuatan lubang bulat dengan menggunakan mata bor (twist drill) (Widarto, 2008).
Sedangkan menurut Rasum (2006), proses bor (boring) adalah proses meluaskan/memperbesar lubang yang bisa dilakukan dengan batang bor (boring bar) yang tidak hanya dilakukan pada mesin gurdi atau drilling, tetapi bisa dengan mesin bubut, mesin frais, atau mesin bor. Pada mesin
5
6
frais, pisau terpasang pada arbor dan diputar oleh spindle. Benda kerja terpasang pada meja dengan bantuan catok atau ragum (vice) atau alat bantu lainnya. Meja bergerak vertikal (naik-turun), horizontal (maju-mundur dan kekiri-kekanan). Dengan gerakan ini maka dapat menghasilkan benda-benda seperti pembuatan:
1. Bidang rata 2. Alur 3. Roda gigi
4. Segi banyak beraturan 5. Bidang bertingkat
2.2. Bagian– Bagian Mesin Bor Miling (Milling Drill Machine)
Setiap jenis bor miling (milling drill) memiliki komponennya masing – masing. Pada penelitian ini akan dibahas jenis bor miling (milling drill) tipe ZX – 7016. Berikut komponennya :
2.2.1. Bagian – Bagian Utama Mesin Bor Miling (Milling Drill Machine)
1. Dudukan (Base)
Dudukan atau base merupakan bagian yang menopang semua komponen pada mesin bor miling. Biasanya dudukan atau base berada di paling bawah dengan menempel ke lantai dan dibaut. Dalam pengeboran akan terjadi getaran,
jika pemasangan dudukan atau base ini tidak kuat, maka getaran tersebut akan membuat keakurasian dalam pengeboran berkurang
Gambar 2.1. Dudukan (Base) (Bukalapak, 2017 )
2. Tiang (Column)
Tiang atau column merupakan bagian yang berguna sebagai penyangga bagian-bagian pada mesin bor miling yang terlibat dalam proses pengeboran. Tiang atau column memiliki bentuk silinder dan memiliki rel atau alur yang berfungsi sebagai jalur pergerakan vertikal dari meja kerja.
Gambar 2.2. Tiang (Coloumn) (Janitra,2016)
3. Meja (Table)
Meja atau table merupakan bagian dari mesin bor miling yang berguna sebagai tempat peletakkan benda kerja yang akan dibor. Meja kerja dapat berputar ke kanan dan ke kiri dengan sumbu poros yang terdapat pada tiang atau column.
Meja kerja juga dapat disesuaikan ketinggiannya secara vertikal, hal ini penting untuk menyesuaikan dengan pekerjaan yang dibutuhkan. Ada juga meja yang berbentuk lingkaran, meja ini dapat diputar hingga 360 derajat, porosnya berada di tengah-tengah meja. Meja kerja dilengkapi dengan table clamp atau pengunci. Table clamp atau pengunci berfungsi untuk mengunci atau menjaga posisi meja agar tidak bergeser dan agar posisinya tetap sesuai kebutuhan. Sedangkan untuk menjepit benda kerja digunakan ragum. ragum diletakkan di atas meja, hal ini agar benda kerja diam/tidak bergeser.
Gambar 2.3. Meja (Table) (Janitra,2016)
4. Mata bor (Drill)
Mata bor atau drill adalah salah satu alat yang penting dalam mesin bor. Mata bor atau drill berfungsi untuk membuat alur atau lubang yang efisien. Bor spiral adalah salah satau mata bor yang sering digunakan. Bor spiral memiliki daya hantar yang baik. Alur-alurnya yang berbentuk seperti sekrup menjadikan mata bor ini memiliki penyaluran serpih (geram) yang baik. Dengan menggunakan bor spiral, bidang potong serta sudut-sudut sayat dapat diasah tanpa mengubah diameter bor.
Gambar 2.4. Mata Bor (Drill) (Janitra,2016)
5. Spindle
Spindle merupakan bagian pada mesin bor yang menggerakkan pencekam atau chuck dan yang mencekam atau memegang mata bor.
Gambar 2.5. Spindle (Janitra,2016)
6. Drill Feed Handle
Drill feed handle merupakan bagian pada mesin bor yang berfungsi untuk menekankan atau menurunkan mata bor dan spindle ke benda kerja.
Gambar 2.6. Drill Feed Handle (Janitra,2016)
7. Kelistrikan
Mesin bor menggunakan motor listrik sebagai penggerak utamanya. Motor listrik harus dilengkapi dengan kabel penghubung, kabel power, sekring, saklar on/off, lampu indikator, serta saklar pengatur kecepatan
Gambar 2.7. Saklar On/Off (Janitra,2016)
2.2.2. Alat Bantu Mesin Mesin Bor Mlling (Milling Drill) 1. Ragum
Ragum untuk Mesin Gurdi digunakan untuk mencekam benda kerja pada saat akan di bor.
Gambar 2.8. Ragum (Bukalapak, 2017)
2. Pelepas mata bor
Digunakan untuk melepaskan memasang dan mengencangkan mata bor.
Gambar 2.9. Pelepas mata bor
3. Cukit Pemindah Puli
Digunakan untuk memindahkan rpm dengan cara memindahkan puli.
Gambar 2.10. Pasak Pembuka
4. Boring Head
Digunakan untuk memperbesar lubang baik yang tembus maupun yang tidak tembus.
Gambar 2.11. Boring Head (Bukalapak, 2017)
2.3. Pisau Mesin Bor Miling
Ada bermacam-macam pisau frais yang umum dipakai untuk pengefraisan. Beberapa pisau frais dapat digunakan untuk beberapa operasi pengefraisan, yang lainnya hanya dapat digunakan untuk satu operasi saja..
Pada umumnya pisau frais memiliki nama sesuai dengan jenis operasi yang dikerjakannya. Adapun macam-macam pisau miling yang digunakan pada proses miling adalah sebagai berikut:
2.3.1. Pisau Frais Rata (Plain Milling Cutter)
Pisau frais ini digunakan unuk frais rata permukaan benda kerja yang sejajar dengan sumbu pisau. Pisau frais rata ada yang memiliki gigi lurus ada juga yang bergigi heliks.
Gambar 2.12. Pisau Frais Rata (Plain Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.2. Pisau Frais Samping (Side Milling Cutter)
Pisau frais samping mirip dengan pisau frais rata (plain milling cutter), tetapi pada salah satu sisi atau kedua sisinya terdapat gigi pemotong.
Gambar 2.13. Pisau Frais Samping (Side Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.3. Pisau Frais Muka (Face Milling Cutter)
Pisau frais ini digunakan untuk meratakan permukaan benda kerja, di mana posisi bagian muka pisau bersama arbornya tegak lurus terhadap bidang benda kerja yang di frais.
Gambar 2.14. Pisau Frais Muka (Face Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.4. Pisau Frais Sudut (Angular Milling Cutter)
Pisau frais sudut tidak memiliki bentuk yang silindris seperti kebanyakan pisau frais yang lain, tetapi memiliki bentuk kerucut dengan gigi-gigi pemotong pada bagian kelilingnya.
Gambar 2.15. Pisau Frais Sudut (Angular Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.5. Pisau Frais Bentuk
Pisau frais bentuk digunakan untuk frais benda kerja dengan bentuk-bentuk tertentu, seperti bentuk cekung, bentuk cembung dan lain-lain.
Gambar 2.16. Pisau Frais Bentuk (Michael,2016)
2.3.6. Pisau Frais Roda Gigi
Pisau frais roda gigi digunakan untuk menyayat atau membentuk gigi-gigi pada roda gigi. Bentuk pisau frais roda gigi ada bermacam-macam ssesuai dengan jenis roda gigi yang akan dibuat,
Gambar 2.17. Pisau Frais Roda Gigi (Michael,2016)
2.3.7. Pisau Frais Alur-T (T-slot Milling Cutter)
Pisau ini digunakan untuk membuat alur yang berbentuk T seperti alur-alur yang terdapat pada meja mesin frais, meja mesin bor dan meja-meja kerja sejenis lainnya.
Gambar 2.18. Pisau Frais Alur-T (T-slot Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.8. Pisau Frais Belah (Slitting Saw Milling Cutter)
Bentuk pisau belah adalah berbentuk piringan yang pada bagian kelilingnya terdapat gigi-gigi pemotong. Pisau frais ini dapat digunakan untuk membelah benda kerja atau untuk membuat alur.
Gambar 2.19. Pisau Frais Belah (Slitting Saw Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.9. Pisau Alur Pasak (Keyseat Milling Cutter)
Pisau frais yang bertangkai ini digunakan untuk membuat alur pasak benda kerja, membuat alure pasak pada poros atau alur pasak..
Gambar 2.20. Pisau Frais Pasak (Keyseat Milling Cutter) (Michael,2016)
2.3.10. Pisau Frais Ujung (End Mill Cutter)
Pisau frais ujung memiliki gigi-gigi pemotong disekeliling badannya dan di bagian ujungnya. Pisau frais ujung ada yang mempunyai tangkai (bertangkai lurus ataupun bertangkai tirus) dan ada juga yang tidak bertangkai. Pisau frais ujung yang bertangkai sering disebut pisau frais jari sedangkan yang tidak bertangkai sering disebut sebagai pisau frais cangkang (shell end mill cutter).
Pada bagian tengah pisau frais cangkang terdapat lubang tembus yang memiliki alur pasak.
Pisau frais ujung dapat digunakan untuk frais muka, frais samping, frais menyudut, frais melingkar, frais alur atau frais profil. Pisau frais ujung biasanya terbuat dari material HSS, baja
kobalt atau dari karbida. Pisau frais ujung memiliki gigi pemotong pada bagian ujung pisau dan sekeliling pisau, di mana pisau frais ujung ini memiliki galur (flute) mulai dari 2 galur, 3 galur hingga 8 galur.
Gambar 2.21. Pisau FraisEnd Millling (Michael,2016)
2.4. Media Pendingin
Secara umum coolant adalah media pendingin yang digunakan untuk mendinginkan benda kerja dan alat potong pada saat proses permesinan.
Digunakan pula untuk melumasi alat potong sehingga memiliki umur pakai yang lebih lama.
Apabila penggantian coolant tidak dilakukan maka pengendapan kotoran yang terlalu banyak berpotensi menutup sistem saluran pendingin, sehingga menyebabkan arus pendinginan mesin terganggu. Bila hal ini terjadi, mesin mudah panas dan memicu mogok. Rentetan masalah lebih krusial pada mesin bisa terjadi.
Fungsi dari coolant secara umum adalah sebagai berikut:
1 . Menurunkan temperatur pahat pada saat pemotongan. 2 . Menurunkan gaya potong.
3 . Memperpanjang umur pahat.
4. Melumasi elemen pembimbing (ways).
5 . Memperhalus atau memperbaiki kualitas permukaan benda kerja.
6 . Membersihkan geram dari bidang geram pada saat proses pemotongan. 7 . Proteksi korosi pada permukaan benda kerja yang baru terbentuk.
Pada penelitian ini jenis coolant yang digunakan adalah dromus (Collant).
Cutting Oil (dromus) adalah water solube yg dapat membentuk emulsi putih (milky) yg sangat stabil setelah dicampur dengan air. Untuk pekerjaan memotong atau mengebor Pikoli Cutting Oil dicampur dengan air dengan perbandingan 1:20 untuk pekerjaan menggerinda pikoli cutting oil dicampur dengan air dengan perbandingan 1:30
Cutting Oil adalah Oli Coolant untuk pengerjaan pemotongan logam dan metal yang dapat larut dalam air yang dapat membentuk emulsi stabil.
Karakteristik penyerapan panas yang baik dari produk ini memberikan penyejukan yang unggul untuk beraneka ragam proses pengerjaan logam (khususnya bubut) dan dapat diaplikasikan untuk pemotongan gelas kaca.
Cutting Oil direkomendasikan untuk operasi-operasi pemotongan tugas ringan hingga kasar pada segala jenis logam non-besi maupun logam besi kecuali magnesium. Akan bermanfaat pada pemotongan, penggergajian, pembuatan lobang, mil dan menghalusan lubang.
Sangat ideal untuk penggrindaan dikarenakan sifat pembasahan dan penyejukannya yang cemerlang.
Gambar 2.21. Dromus (Tokopedia, 2017)
2.5. Baja
2.5.1 Baja Karbon Tinggi
Baja karbon tinggi mengandung unsur karbon berkisar antara 0,6-1,5 persen. Baja jenis ini mempunyai sifat sangat sulit dibengkokkan, dipotong, dilas maupun di bubut.
2.5.2 Baja Karbon Menengah
Baja karbon menengah bersifat lebih kuat daripada baja karbon rendah sehingga lebih sulit dipotong, dibengkokkan, atau dilas. Baja karbon menengah yang berkadar 0,3-0,4
.
2.5.3 Baja Karbon Rendah
Baja karbon rendah mengandung unsur karbon dengan kadar sekitar 0,05-0,3 persen. Karakteristik utama baja ini ialah gampang
ditempa danmudah diolah menggunakan mesin. Baja karbon rendah dengan kadar antara 0,05-0,2 persen.
2.6. Baja ST 37
37 memiliki makna kekuatan tarik sebesar 37 kg/mm2 atau sekitar 360-370 N/mm
Sehingga ST menunjukkan baja struktural, sedangkan dua digit di belakang menunjukkan kekuatan tarik dalam kg/mm2. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa ST 37 merupakan baja struktural dengan kekuatan tarik sebesar 37 kg/mm2. Karakteristik Baja ST 37 (AISI 1045) Baja ST 37 adalah baja karbon sedang yang setara dengan AISI 1045, dengan komposisi kimia Karbon : 0.5 %, Mangan : 0.8 %, Silikon : 0.3 % ditambah unsur lainnya. Dengan kekerasan 170 HB dan kekuatan tarik 650 - 800 N/mm2. Secara umum baja ST 37 dapat digunakan langsung tanpa mengalami perlakuan panas, kecuali jika diperlukan pemakaian khusus.
Di belakang tanda penghubung terdapat angka satuan (satu digit angka;
dalam contoh tersebut angka 2). Angka tersebut secara umum menandakan bahwa baja tersebut lebih murni. Semakin besar angka yang ada di
belakang tanda penghubung maka semakin besar tingkat kemurnian baja tersebut. Untuk lebih mudah dapat diartikan sebagai berikut:
ST 37-2 lebih murni dibandingkan dengan ST 37.
ST 37-3 lebih murni dibandingkan dengan ST 37-2 dan ST 37
Pelat baja ST 37 merupakan bahan bangunan yang sangat kuat dan liat dengan struktur butir yang halus, dan dapat dilakukan pengerjaan dalam keadaan panas maupun pengerjaan dingin. Arti dari ST itu sendiri adalah singkatan dari baja ( steel ) sedangkan angka 37 berarti menunjukkan batas minimum untuk kekuatan tarik 37 km/mm2 .
Aplikasi baja ST 37 antara lain :
1. Digunakan untuk pembuatan poros roda gigi atau poros transmisi Komposisi kimia baja ST 37 :
C = 0,12 %, Si = 0,05 %, P = 0,04 %, Ai = 0,02 %, Cu = 0,10 %
.
