MAKALAH Febrian Nur Islami - Mesin Frasi [PDF]

Citation preview

MAKALAH MESIN FRAIS



Dosen Pembimbing Anzas Rua Usmana,S.Pd ,M.Pd



Disusun oleh: Febrian Nur Islami



Kelas : 1ME NPM : 062130200744



D3 TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA TAHUN 2021



DAFTAR ISI BAB I ............................................................................................................... 3 PENDAHULUAN ........................................................................................... 3 1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 3 1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 3 1.3 Tujuan ........................................................................................................ 4 BAB II .............................................................................................................. 5 PEMBAHASAN .............................................................................................. 5 2.1 Pengertian Mesin Frais............................................................................... 5 2.2 Jenis-jenis Pemotong Mesin Frais .............................................................. 5 2.3 Pemotong Dan Jenis Pekerjaan .................................................................. 6 2.4 Pengelompokan Mesin Frais ...................................................................... 8 2.5 Alat Bantu Mesin Frais .............................................................................. 8 2.6 Langkag-langkah Pengoprasian Mesin Frais ............................................. 10 2.7 Bagian-bagian Mesin Frais ........................................................................ 12 2.8 Bagian-bagian Mesin Frais dan Kegunaannya ........................................... 13 BAB III ............................................................................................................ 15 3.1 Kesimpulan ................................................................................................ 15 3.2 Saran ........................................................................................................... 15 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 16



BAB I PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Pada umumnya proses pemotongan logam oleh mesin (proses pemesinan), dipergunakan mesin perkakas sebagai sarana terjadinya interaksi dalam bentuk potong (cutting) dan gerak makan (feeding) antara pahat potong (tools) dengan material benda kerja. Mesin perkakas yang baik mampu menghasilkan produk benda kerja dalam berbagai macam bentuk yang berkualitas. Mesin Frais merupakan penghasil sebagian besar produk industri logam yang mempergunakan proses-proses pengerjaan tertentu. Karena mesin ini dipergunakan untuk membuat produk, maka ketelitian produk yang dibuat sangat tergantung pada kondisi kerja mesin itu. Mesin frais yang telah dipakai dalam jangka waktu tertentu mengalami keausan pada berbagai komponennya sehingga menyebabkan terjadinya penyimpangan terhadap ketelitian semula. Besarnya penyimpangan itu tidak boleh melewati batas yang diijinkan. Besarnya penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dari hasil pengujian ketelitian geometri. Untuk mesin perkakas yang telah mengalami rekondisi ( rehabilitasi ) maka data pengujian geometric dapat pula dijadikan ukuran keberhasilan usaha rehabilitasi tersebut. Untuk mengetahui besarnya penyimpangan terhadap ketelitian semula perlu dilakukan pengujian. Pengujian awal yang harus dilakukan yaitu pengujian geometri secara statik, yaitu pengukuran ketelitian geometri suatu mesin yang dilakukan dalam keadaan diam (tak bekerja) dan tak dibebani.



1.2



Rumusan Masalah 1. Apakah itu mesin frais dan apa saja jenisnya? 2. Ada bagian apa saja di mesin frais? 3. Bagaimmana cara menggunakan mesin frais?



3



1.3



Tujuan 1. Mengetahui komponen-komponen dan fungsi tiap komponen Mesin Frais. 2. Dapat mengoperasikan Mesin Frais sesuai dengan prosedur.



4



BAB II PEMBAHASAN



2.1



Pengertian Mesin Frais Mesin frais adalah salah satu jenis mesin perkakas yang paling mampu untuk melakukan berbagai macam tugas dibandingkan dengan jenis mesin perkakas



lain



nya.



Permukaan



yang



datar



maupun



yang



berlekuk/bergelombang, dapat di proses mesin ini dengan ketelitian yang tinggi, termasuk pemotongan sudut, celah, roda gigi dan ceruk juga dapat di proses dengan baik menggunakan mesin ini. Bila alat pemotong dan arbor nya dilepas, maka dapat digantikan dengan pahat gurdi, alat pembesar lubang (reamer) dan bor. Karena mesin ini dilengkapi alat penyetel mikrometer (micrometer dial) untuk mengatur gerakan dari meja nya, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara tepat. Alat-alat potong yang umum digunakan pada operasi mesin ini adalah: ketam, kempa gurdi, mesin pemotong roda gigi dan reamer, dan biasanya alatalat pemotong tersebut cukup tahan lama (tidak cepat aus).



2.2



Jenis-jenis Pemotong Mesin Frais Karena alasan alat pemotongnya yang tersedia begitu ber aneka ragam, menjadikan mesin frais ini mampu melakukan begitu banyak tugas, oleh karena itu, kehadiran mesin ini pada suatu bengkel (work shop) sangat penting. Pemotongan biasanya dikelompokkan menurut: a. bentuk umum nya b. cara pemasangan nya c. bahan yang dipakai pada gigi nya d. metode yang digunakan untuk meng grinda gigi nya. Secara umum ada 3 (tiga) design dari alat pemotong, yakni: 1. pemotong arbor Pemotong ini mempunyai lubang pada center nya untuk pemasangan arbor.



5



2. pemotong tangkai Pemotong jenis ini mempunyai tangkai yang lurus atau tirus dan di pasangkan pada spindel nya. 3. pemotong muka Pemotong ini dibaut atau dipegangkan pada ujung arbor pendek, umumnya untuk memfrais rata. Umumnya alat potong mesin frais terbuat dari: a. baja karbon tinggi b. baja kecepatan tinggi c. paduan cor bukan besi atau yang ujung nya diberi karbida desinter. Pemotong yang terbuat dari baja karbon tinggi, biasanya tidak kuat bila dipakai pada kecepatan potong dan hantaran yang tinggi. Oleh karena itu, untuk pemotongan serba guna, biasanya digunakan alat potong yang terbuat dari baja kecepatan tinggi, sebab mata potong nya dapat di pertahan kan tetap tajam untuk waktu yang lama, mampu beroperasi dengan baik pada suhu kerja mencapai 600 C. Kecepatan potong nya pun dapat mencapai 2,5 kali kecepatan potong baja karbon tinggi, dengan hasil memuaskan. Namun untuk operasi pemotongan berat, dianjurkan menggunakan alat potong dari logam cor bukan besi, misal nya: Cobalt atau pun Karbida, sebab material ini mampu bertahan pada suhu operasi yang tinggi. Mata potong bahan ini mampu beroperasi dengan baik pada kecepatan potong sampai dengan 5 kali kecepatan potong baja kecepatan tinggi.



2.3



Pemotong Dan Jenis Pekerjaan Penjelasan: a) Pemotong Frais Biasa Pemotong biasa adalah sebuah pemotong berbentuk piringan yang gigi-gigi nya hanya terdapat di sekeliling piringan nya. Bentuk gigi nya, bisa lurus maupun heliks, bila heliks, biasanya akan terdapat takikan pada gigi-gigi nya untuk memutuskan serpihan-serpihan dan untuk memudahkan pengeluaran geram/serpihan.



6



b) Pemotong Frais Samping Pemotong ini mirip dengan pemotong datar, bedanya ada pada gigigigi yang hanya terdapat di samping. Pemotong jenis ini, bisa berbentuk lurus, heliks maupun zig-zag. c) Pemotong Gergaji Pembelah Logam Pemotong nya mirip dengan pemotong frais datar, bedanya dibuat relatif tipis ( 5 mm). Pemotong jenis ini diberi pengaman dengan cara meng gerinda sisi nya untuk menghasilkan ruang, agar memudahkan serpihan keluar. d) Pemotong Frais Sudut Pemotong jenis ini dapat memotong sudut tunggal, maupun jamak. Pemotong sudut tunggal ini, mempunyai satu permukaan kerucut, sedangkan yang jamak, mempunyai gigi-gigi pada dua permukaan kerucut. Jenis ini biasanya digunakan untuk memotong tanggem dan pelebar lubang (berfungsi mirip dengan reamer). e) Pemotong Frais Bentuk Gigi jenis pemotong ini mempunyai bentuk khusus yang dapat digunakan untuk memotong cekung, cembung, memotong roda gigi, memotong pembulatan pada sudut, dsb nya. f) Pemotong Frais Ujun Pemotong jenis ini mempunyai poros yang integral untuk menggerakkannya dan gigi-gigi terdapat di sekitar ujung keliling nya. Pemotong frais ujung berdimensi besar, sering juga disebut frais cangkang. g) Pemotong Celah “ T ” Pemotong ini mirip dengan pemotong datar kecil atau frais samping yang memiliki poros integral untuk menggerak kan nya. Guna nya untuk membuat celah “ T “. h) Pemotong Gigi Sisipan Sering dengan meningkatnya kebutuhan akan ukuran pemotong, maka untuk alasan ekonomis, dirasa perlu untuk menyisipkan gigi yang



7



terbuat dari bahan yang lebih kuat (mahal) ke dalam baja yang lebih lunak (murah), sehingga bila rusak, cukup hanya sisipan nya saja yang diganti.



2.4



Pengelompokan Mesin Frais Mesin frais biasanya dibuat dalam jenis dan ukuran yang sangat beragam, penggeraknya pun bisa melalui sistem pulley atau motor tersendiri. Cara menghantar benda kerja nya pun, bisa dilakukan secara: manual, mekanis maupun hidraulis. Namun pengelompokan mesin frais yang umum adalah berdasarkan design nya, yakni: A. Jenis tiang dan kerucut: a. Frais tangan b. Mesin frais datar c. Mesin frais universal d. Mesin frais vertical B. Mesin frais penyerut C. Jenis bangku tetap: a. Mesin frais simpleks b. Mesin frais dupleks c. Mesin frais tripleks A. Mesin pusat pemesinan B. Mesin frais jenis khusus: a. Mesin frais meja putar b. Mesin frais planet c. Mesin frais profil d. Mesin frais duplikat e. Mesin frais pantograph



2.5



Alat Bantu Mesin Frais Pada mesin frais banyak sekali terdapat peralatan bantu yang digunakan untuk membuat benda kerja. Antara lain :



8



A. Mesin Vertical 1) Ragum (catok) Benda kerja yang akan dikerjakan dengan mesin frais harus dijepit dengan kuat agar posisinya tidak berubah waktu difrais. Berdasarkan gerakannya ragum dibagi menjadi 3 jenis yaitu : a. Ragum biasa Ragum ini digunakan untuk menjepit benda kerja yang bentuknya sederhana dan biasanya hanya digunakan untuk mengefrais bidang datar saja. b. Ragum berputar Ragum ini digunakan untuk menjepit benda kerja yang harus membentuk sudut terhadap spindle. Bentuk ragum ini sama dengan ragum biasa tetapi pada bagaian bawahnya terdapat alas yang dapat diputar 360°. c. Ragum universal Ragum ini mempunyai dua sumbu perputaran, sehingga dapat diatur letaknya secara datar dan tegak. 2) Kepala pembagi (dividing head) Kepala pembagi (dividing head) adalah peralatan mesin frais yang digunakan untuk membentuk segi-segi yang beraturan pada poros yang panjang. Pada peralatan ini biasanya dilengkapi dengan plat pembagi yang berfungsi untuk membantu pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan pembagian langsung. 3) Kepala lepas Alat ini digunakan untuk menyangga benda kerja yang dikerjakan dengan dividing head. Sehingga waktu disayat benda kerja tidak terangkat atau tertekan ke bawah. 4) Rotary table Rotary table digunakan untuk membagi segi-segi beraturan misalnya kepala baut. Disamping itu juga dapat digunakan untuk membagi jarak-jarak lubang yang berpusat pada satu titik misalnya membagi lubang baut pengikat pada flendes. 5) Adaptor



9



Bagian ini adalah tempat dudukan (pengikatan) cutter sebelum dimasukkan ke sarung tirus pada sumbu utama.



B. Mesin horizontal 1) Kepala pembagi Pada mesin frais horizontal. Kepala pembagi dapat digunakan untuk membuat benda kerja segi-segi beraturan, roda gigi, ulir cacing. 2) Kepala lepas Kepala lepas digunakan untuk menyokong benda kerja yang panjang dan diproses dengan dividing head. Hal ini dimaksudkan agar benda kerja tidak tidak tertarik atau tertekan waktu disayat (difrais). 3) Ragum Ragum pada mesin frais horizontal dan vertical bentuk dan fungsinya sama catok (ragum) yang digunakan untuk mencekam benda kerja yang akan disayat datar. 4)) Arbor beserta cincin dan dudukan penyangga Cutter pada mesin frais horizontal dipasang pada arbor yang posisinya diatur dengan pemasangan cincin.



2.6



Langkah-langkah Pengoprasian Mesin Frais 1) Langkah Pengoperasian Mesin Frais Pengoperasian



mesin



frais



pada



dasarnya



sama



dengan



pengoperasian mesin perkakas lainnya. Mesin frais digunakan untuk membuat benda-benda kerja dengan berbagai bentuk tertentu dengan jalan penyayatan. Dari berbagai mesin perkakas yang ada, mesin fraislah yang mampu digunakan untuk membuat berbagai macam bentuk komponen. Oleh sebab itu diperlukan langkah-langkah sistematis yang perlu dipertimbangkan sebelum mengoperasikan mesin frais. Langkahlangkah tersebut antara lain : a) Mempelajari gambar kerja untuk menentukan langkah kerja yang efektif dan efesien.



10



b) Menentukan karakteristik bahan yang akan dikerjakan untuk menentukan jenis cutter dan median pendingin yang akan digunakan. c) Menetapkan kualitas hasil penyayatan yang diinginkan. d) Menentukan geometri cutter yang digunakan e) Menentukan alat bantu yang dibutuhkan didalam proses. f) Menentukan roda-roda gigi pengganti apabila dikehendaki adanya pengerjaan-pengerjaan khusus. g) Menentukan parameter-parameter pemotongan yang berpengaruh dalam prosese pengerjaan (kecepatan potong, kecepatan sayat, kedalaman pemakanan, waktu pemotongan dll). 2) Menentukan kecepatan penyayatan dan putaran spindle a) Kecepatan Penyayatan Pada saat proses pengefraisan berlangsung, cutter berputar memotong benda kerja yang diam dan menghasilkan potongan atau sayatan yang menyerupai chip, serpihan-serpihan tersebut dapat juga berbentuk seperti serbuk (tergantung dari bahan). Kemampuan mesin menghasilkan panjang sayatan tiap menit disebut kecepatan potong (sayat), yang diberi symbol Cs (Cutting Speed). b) Kecepatan spindle Kecepatan spindle utama dapat dihitung apabila kecepatan penyayatan telah diketahui. Untuk itu langkah pertama yang harus dilakukan untuk menghitung kecepatan spindle adalah melihat harga kecepatan potong dari bahan yang akan kita sayat pada table/refrensinya. 3) Memahami metode pemotongan Metode pemotongan pada kerja frais dibagi menjadi 3, antara lain : a. Pemotongan searah jarum jam Yaitu : pemotongan yang datangnya benda kerja seiring dengan putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja) cenderung tertarik oleh cutter.



11



b. Pemotongan berlawanan arah jarum jam Yaitu : pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan dengan putaran sisi potong cutter. c. Pemotongan netral. Yaitu : pemotongan yang terjadi apabila lebar benda yang disayat lebih kecil dari ukuran diameter cutter. Pemotongan jenis ini hanya berlakuk untuk mesin frais vertical. 4) Memahami alat Bantu yang digunakan. a. Dividing head. Dividing head adalah peralatan mesin frais yang terdiri dari 2 bagian utama yaitu : roda gigi cacing dan ulir cacing. Perbandingan antara jumlah gigi cacing dengan ulir cacing nya disebut ratio. Ratio dividing head ada dua jenis 1 : 40 dan 1 : 60, tetapi yang paling banyak dipakai adalah 1 : 40. Posisi kedudukan dividing head dapat diputar 900 sehingga dividing head juga dapat berfungsi sebagai rotary table. Dalam pelaksanaannya untuk membuat segi-segi ke-n, jika tidak dapat digunakan pembagian langsung, pembagiannya ini menggunakan bantuan plat pembagi. b. Rotary table. Rotary table adalah suatu alat yang digunakan untuk membagi jarak suatu bentuk benda dalam satuan derajat sampai ketelitian detik.



2.7



Bagian-bagian Mesin Frais 1. Spindle utama Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat. Untuk mencekam alat potong. 2. Meja / table Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. 3. Motor drive Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding) dan pendingin (cooling ). 4. Tranmisi Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan.



12



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 Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak.



2.8



Bagian-bagian Mesin Frais dan Kegunaanny Mesin frais horizontal terdiri dari komponen atau bagian, sebagai berikut: a. Lengan, untuk memindahkan arbor. b. Penyokong arbor. c. Tuas, untuk menggerakkan meja secara otomatis. d. Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakkan otomatis. e. Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dan perlengkapan mesin. f. Engkol, untuk menggerakkan meja dalam arah memaniang. g. Tuas pengunci meja. h. Baut penyetel, untuk menghilangkan getaran meja. i. Engkol, untuk menggerakkan meja dalam arah melintang. j. Engkol, untuk menggerakkan lutut dalam arah tegak. k. Tuas untuk mengunci meja. l. Tabung pendukung dengan gang berulir, untuk mengatur tingginya meja. m. Lutut, tempat untuk kedudukkan alas meja. n. Tuas, untuk mengunci sadel. o. Alas meja, tempat kedudukkan untuk alas meja. p. Tuas untuk merubah kecepatan motor listrik. q. Engkol meja. r. Tuas untuk mengatur angka kecepatan spindle dan pisau frais. s. Tiang untuk mengatur turun-naiknya meja. t. Spindle, untuk memutar arbor dan pisau frais.



13



u. Tuas untuk menjalankan mesin.



14



BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN Sebelum kita bekerja dengan mesin frais, maka kita harus menyiapkan beberapa peralatan yang akan kita gunakan nantinya. Disamping itu pemilihan alat bantu juga banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor baik dari bahan benda kerja, cara pembuatan, ketelitian dan mesin yang akan dipakai untuk proses. Alat bantu yang digunakan pada mesin frais vertikal dan horizontal tidak jauh berbeda, oleh karena itu biasanya peralatan ini dapat digunakan untuk mesin hiorizontal dan vertikal. Sedangkan untuk menentukan parameter pemotongan tergantung pada : bahan yang disayat, bahan alat potong, geometri cutter dan putaran spindle. Karena tiap-tiap cutter mempunyai karakteristik sendirisendiri. Maka dari itu pada saat menggunakan suatu cutter kita harus benarbenar mengetahui karakteristiknya jika cutter tersebut tidak ingin rusak. Setelah semua alat bantu dan cutter tersebut terkumpul maka kita harus mensetting semua peralatan tersebut dengan benar. Jika pemasangannya sudah benar maka dapat digunakan untuk mengerjakan benda kerja.



3.2 SARAN Setelah mengetahui apa itu mesin frais serta fungsi dari setiap komponen mesin frais itu sendiri, di harapkan nantinya kita dapat menjalankan mesin frais dengan benar sesuai dengaan prosedur yang telah di tetapkan, serta tetap menerapkan sistem keselamatan dan kesehatan kerja (K3). Dan kepada temanteman mahasiswa, di anjurkan bisa serius mengikuti perkuliahan baik itu saat pemberian teori maupun pada saat diskusi berlaangsung dan di kegiatan praktek nantinya.



15



DAFTAR PUSTAKA PriambodoBambang,dkk,1998.Teknologi Mekanik Jilid II. PP UNHAS.Makassar. Daryanto.Drs,2002. Mesin Perkakas Bengkel.CV.Rineka Cipta.Malang Elias,R. Rahmad M. 1978.Petunjuk Kerja MesinBubut, Sekrap Dan Frais Jilid 1. Jakarta : Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan. http://joe-proudly-present.blogspot.com/2012/01/sekilas-tentang-mesin-mesin frais.htm http://tarmizithayib.blogspot.com/2012/12/mesin-frais.html http://andryanto86.wordpress.com/artikel/bagian-utama-mesin-milling



16