13 0 1 MB
KD 3.15/16 -4.15/16 PENGEFRAISAN RODA GIGI PAYUNG A. Tujuan Setelah mempelajari buku teks bahan ajar ini peserta diklat diharapkan dapat: menjelasan Teknik pengefraisan roda gigi payung meliputi :Standarisasi roda gigi payung (geometris, bahan), Metoda pembuatan roda gigi payung, Alat potong roda gigi payung, Tahapan tahapan pengefraisan roda gigi payung, Pengaturan roda gigi pengganti, Pemasangan dan pengaturan alat potong dan Pengaturan kecepatan, dalam pemotongan (parameter)
B. Pembuatan Roda gigi payung lurus 1. Spesifikasi Geomertri Roda Gigi Payung Lurus
Gambar 4. 1Spesifikasi Geomertri Roda Gigi PayungLurus Keterangan :
2. Rumus Geometri Roda Gigi Payung Lurus Tabel 4. 1. Rumus Geometri Roda Gigi Payung Lurus Nama
Simbol
Modul dalam
mi
Modul luar
me
Sudut konis
1 2
Rumus Perhitungan
di1 Z1
mi =
mi = modul pisau frais
Diameter tengah dalam Diameter tengah luar
d1 Z1 Z1 Tg 1 = Z2 me =
Z2 Z1
Tg 2 =
di1
d i1 = mi .Z1 = d1 − 2.b. sin 1
d1
d1 = me .Z1 = d i1 + 2.b. sin 1
Jumlah gigi
Z1
Jumlah gigi ideal
Xv
di1 m1 Z1 Xv = cos 1 Zi =
Sudut tekan = 15o 1
S/d
Zli
Jumlah gigi paling sedikit
m
15o
22o
28o
32o
36o
40o
44o
47o
50o
53o
56o
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
Zlim
Sudut tekan = 20o 1
s/ d
15o
24o
32o
39o
45o
51o
56o
61o
65o
14
13
12
11
10
9
8
7
6
Zli m
lebar gigi (tidak boleh lebih dari 10 mi) Tinggi gigi dengan kelonggaran c = 0,2 mi
b= B
d1 − d i1 d 2 − d i 2 = 2. sin 1 2. sin 2 h = 2.2.m1
H
Tabel 4. 2Rumus Geometri Roda Gigi Payung Lurus ( lanjutan ) Nama
Radius konis luar Putaran engkol pemotongan pertama
Simbol R
nc1
Rumus Perhitungan
d1 d2 = 2. sin 1 2. sin 2 i nc1 = Z1 R=
i = tergantung kepada umumnya 40 : 1 ; i = 40
pembagi
Putaran engkol koreksi 1 dan 2
nc 2 = nc1 =
nc2 nc3
Gerakan meja/kepala mesin pada
HT =
HT
i 4.Z1
pi mi. = 4 4
koreksi 1 dan 2
Ukuran gigi bagian luar
Ha dan S dihitung berdasarkan jumlah gigi ideal. Lihat tabelnya.
ha S
3. Penggunaan Rumus Roda Gigi Payung Lurus Tabel 4. 3Dimensi Geometri Roda Gigi Payung Lurus Menentukan sudut kerucut tusuk (δ1, δ2 ) Sudut poros
sudut kerucut tusuk
sudut kerucut tusuk
(δ)
(δ1 )
( δ2 )
𝑍1 𝑠𝑖𝑛δ δ1 = 𝑍2 𝑍1 1+ . cos𝛿 𝑍2
𝑍2 𝑠𝑖𝑛δ δ2 = 𝑍1 𝑍2 1+ . cos𝛿 𝑍1
𝑍2
𝑍1
δ1= 𝑍2
δ1 =
𝑍1 . 𝑠𝑖𝑛(180° − 𝛿) 𝑍2 𝑍1 1− . cos(180° − 𝛿) 𝑍2
δ2 =
𝑍1
δ2 =
𝑍2 . 𝑠𝑖𝑛(180° − 𝛿) 𝑍1 𝑍2 1− . cos(180° − 𝛿) 𝑍1
sebagai contoh sepasang roda gigi payung dengan sudut poros = 90° Yang dicari Sudut Konis = 90° Jumlah gigi paling sedikit bila = 20o Diameter tengah dalam Diameter tengah luar
Roda gigi kecil Z1= 10
tg1 =
Z1 10 = = 0,5 Z 2 20
Roda gigi besar Z2=20
tg 2 =
Z 2 20 = =2 Z1 10
1 = 26034'
2 = 63026'
Z1 lim = 13 (Sesuai tabel)
Z 2 lim = 6 (Sesuai tabel)
di1 = Z1.m1 = 10.1,5 = 15mm
di 2 = Z 2 .me = 20.1,5 = 30mm
di 2 = Z 2 .me = 20.2,5 = 50mm di1 = Z1.me = 10.2,5 = 25mm
b= Lebar gigi ( dari 10 . mi)
Diameter kepala luar Putaran engkol pemotong 1 Putaran engkol koreksi 1 dan 2 Gerakan meja/ kepala mesin pada koreksi 1 dan 2 Tinggi gigi kelonggaran 0,2 mi
Jumlah ideal
gigi
Ukuran gigi bagian luar (lihat tabel)
=
d − di 2 d1 − di1 50 − 30 25 − 15 b= 2 = = o 2.sin 2 2.sin 63o 26' 2.sin 1 2.sin 26 34'
10 = 11,18mm 2.0,4472
Da1=di1+2(b.sin1+mi.cos1) = 15+2(11,18.0,4472+1,5.0,89 44) =27,68mm
nc1 =
i 40 = =4 Z1 10
i 40 nc 2 = nc 3 = = =1 4.Z1 4.10
HT =
=
20 = 11,18mm 2.0,4472
Da2=di2+2(b.sin2+mi.cos2) = 30+2(11,18.0,8944+1,5.0,447 2) =51,34mm
nc 2 =
i 40 = =2 Z 2 20
nc 2 = nc 3 =
i 40 = = 1 = 10 2 20 4.Z 2 4.20
pi mi. 1,5.3,14 = = = 1,18 4 4 4
H1=h2 = 2,2.mi = 2,2.1,5 = 3,3 mm
Z v1 =
Z2 10 Z1 10 Z = = ~ 45 = ~ 12 v 2 cos 0,4472 2 cos 1 0,8944
, pisau frais yang digunakan adalah no. 1 dari 8 nomor Bila m = 1 mm, Zv1 = 12; Ha1 = 1,0513 Ha1 = 1,5.1,0513 = 1,57 mm S1 = 2,5.1,5663 = 3,91 mm
, pisau frais yang digunakan adalah no. 6 dari 8 nomor
Bila m = 1 mm, Zv2 = 12; Ha2 = 1,0137 Ha2 = 1,5.1,0137 = 1,52 mm S2 = 2,5.1,5705 = 3,93 mm
Gambar 4. 2Spesifikasi roda gigi payung miring
4. Teknik Pembuatan Roda Gigi Payung
Pada pengefraisan roda gigi payung, pemasangan kepala pembagi dimiringkan sebesar sudut δ1.Pemeriksaan kemiringan dilakukan dengan meggunakan dial indicator pada benda kerja atau menggunakan mal sudut. Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 3pemasangan kepala pembagi
Setelah kemiringan kepala pembagi tepat, benda kerja bakal roda gigi dipasang pada mandril baut, lalu diikat dengan mur.Plat index dipilih berdasarkan jumlah gigi yang akan dibuat. Nc =
i Perhatikan gambar dibawah ini Z
Gambar 4. 4Penyetingan kemiringan kepala pembagi Pemasangan pisau frais harus tepat pada sumbu benda kerja.Untuk menyetelnya digunakan penyiku.Pemotongan roda gigi dimulai dengan cara : posisi pisau disetel menyentuh benda kerja, kemudian skala dinolkan, hal ini dilakukan untuk meentukan tebal pemotongan. Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 5Pemasangan posisi pisau frais Pengefraisan roda gigi payung lurus, pemotongan pertama dilakukan bertahap sampai mencapai kedalamannya.Hasil pemotongan pertama berupa alur-alur lurus disekeliling benda kerja.
Gambar 4. 6Pengefraisan roda gigi payung lurus
Oleh karena hasil alur lurus, sedangkan gigi melebar keluar, maka gigi tersebut perlu dikoreksi agar dapat berpasangan.Sebelum dilakukan pemotongan koreksi pertama, benda kerja diputar kesalah satu arah sebesar : Nc 2 =
i 4Z
Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 7koreksi nc2 Pengefraisan roda gigi payung lurus Kemudian meja/ kepala mesin frais digeser kearah berlawanan sebesar :
HT =
Pi mi. Hasil pemotongan koreksi pertama, membentuk sisi alur miring = 4 4
sebelah. Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 8Koreksi HT Pengefraisan roda gigi payung lurus 1. Untuk membentuk sisi yang satunya lagi agar simetri, perlu dilakukan pemotongan koreksi kedua.Oleh karenanya, posisi benda kerja harus dirubah yaitu meja/kepala mesin digeser sejauh 2 x HT, berlawanan arah dengan HT koreksi pertama.
Gambar 4. 9koreksi HT2 Pengefraisan roda gigi payung lurus
2. Kemudian diputar berlawanan arah nc2 sebesar 2 . nc2.Jadi : nc3 = 2.nc2 = 2.
i Setelah 4Z
pemotongan koreksi kedua dilakukan, lengkaplah bentuk roda gigi payung yang diinginkan. Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 10Koreksi nc3 Pengefraisan roda gigi payung lurus 3. Pemeriksaan dimensi gigi dilakukan dengan menggunakan jangka sorong roda gigi.Periksa ketepatan roda gigi dengan “gauge” atau pasangannya.Bertanyalah pada instruktur bila ada hal-hal yang belum dipahami. Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 11Pemeriksaan dimensi gigi dengan jangka sorong 4. Untuk pengefraisan roda gigi payung miring, tidak dapat dilaksanakan pada mesin frais universal, melainkan harus pada mesin khusus dan menggunakan pisau khusus.
5.
Latihan Direncanakan pembuatan roda gigi payung dengan data data sebagai berikut i = 2:1, Z1 = 10, Z2 = 20, mi = 1,5, me = 2,5, α = 90o rasio kepala pembagi 40 ; 1
Gambar 4. 12Gambar kerja pembuatan roda gigi payung 6. Tahapan Membuat Roda Gigi Payung Lurus 1. Pasang kepala pembagi universalPasang poros mandrell guna pemeriksaan kemiringan Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 13Pemasangan kepala pembagi 2. Miringkan kepala pembagi, sesuai dengan sudut yang telah dihitung, Periksa sudut dengan dial, Pasang benda kerja dengan menggunakan mandrel baut, Periksa kekencangan mur pengikat. Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 14Penyetingan kemiringan kepala pembagi 3. Pasang pisau frais yang sesuai m = 1.5, dan Atur posisi sumbu pisau tepat dengan sumbu benda kerja, kemudian Pilih dan pasang plat index sesuai dengan yang akan dibuat Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 15Pemasangan posisi pisau frais
4. Lakukan pemotongan pertama, kedalaman h = 2,2 x mi, denganKecepatan pemakanan 30 mm/menit. Hasil pemotongan pertama, lebar dasar arus lurus, sedangkan lebar atasnya membesar keluar Perhatikan gambar dibawah ini
Gambar 4. 16Pengefraisan roda gigi payung lurus
5. Lakukan pemotongan seluruh gigi, kemudian Lakukan koreksi pertama, selanjutnya Putar benda kerja sebesar RUMUS
Gambar 4. 17koreksi nc2 Pengefraisan roda gigi payung lurus Geser meja/ kepala mesin kearah berlawanan putaran benda sejauh : HT. Hasil pemotongan koreksi pertama ini membentuk alur menjadi melebar keluar pada salah satu sisi
Gambar 4. 18Koreksi HT Pengefraisan roda gigi payung lurus Lakukan koreksi pertama untuk semua alur gigi pada benda kerja 6. Lakukan koreksi kedua pada sisi alur satunya lagi. Putar benda kerja sebesar nc3 berlawanan arah dengan arah koreksi pertama
Gambar 4. 19Koreksi nc3 Pengefraisan roda gigi payung lurus
7. Geser meja/kepala mesin kearah berlawanan sejauh 2HT. Pemotongan koreksi kedua membentuk alur roda gigi menjadi simetri
Gambar 4. 20koreksi 2HT Pengefraisan roda gigi payung lurus 8. Periksa dimensi gigi . Gunakan jangka sorong roda gigi
Gambar 4. 21Pemeriksaan dimensi gigi dengan jangka sorong