View
92
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
laporan akhir praktikum mesin frais
Citation preview
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi sudah semakin maju dan
berkembang dengan pesat sehingga menimbulkan persaingan yang ketat. Secara
otomatis ada tuntutan agar selalu berkreatifitas dan terus mengikuti perkembangan
tersebut, dengan ilmu pengetahuan dan teknologi yang memadai. Manusia dapat
mengembangkan potensi-potensi yang ada disekelilingnya, hingga menjadi sesuatu
yang layak pakai dan memiliki guna serta nilai jual yang tinggi. Oleh karena itu, perlu
diadakannya kuliah praktikum sebagai tindak lanjut dari teori yang telah diberikan
didalam ruangan.
1.2 Maksud dan Tujuan
Adapun tujuan praktek mesin frais didalam mata kuliah praktikum mesin frais,
diantaranya:
1. Agar mahasiswa mengenal jenis-jenis mesin frais dan cara kerjanya.
2. Agar mahasiswa mengetahui dan mengenal fungsi bagian mesin frais.
3. Agar mahasiswa mengetahui tentang tata cara praktek di dalam sebuah
laboratorium teknik mesin, sehubungan dengan penerapan kesehatan dan
keselamatan kerja.
4. Agar mahasiswa dapat mengetahui tata cara sebelum menggunakan mesin frais
untuk kelancaran sebuah proses pembuatan benda kerja.
5. Agar mahasiswa dapat mengetahui teknik penggunaan mesin frais dan mampu
mempraktekan nya.
6. Agar mahasiswa mampu menciptakan suatu barang dengan menggunakan mesin
frais.
2
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Prinsip Kerja Mesin Frais
Gambar 2.1 Mesin frais: vertikal, horizontal dan universal.
Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja
pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat
potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pisau frais dipasang pada
sumbu atau arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut
akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan
kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin
frais. Mesin frais mempunyai beberapa hasil bentuk yang berbeda, dikarenakan cara
pengerjaannya. Berikut ini bentuk-bentuk pengefraisan yang bisa dihasilkan oleh mesin
frais:
1. Bidang rata datar.
2. Bidang rata miring menyudut.
3. Bidang siku.
4. Bidang sejajar.
5. Alur lurus atau melingkar.
6. Segi beraturan atau tidak beraturan.
7. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang.
8. Roda gigi lurus, helik, paying, cacing.
9. Nok/eksentrik, dll.
Hasil serta bentuk pekerjaan mesin frais tergantung dari bentuk utama mata
frais (tidak berubah walau diasah), jadi tidak seperti pahat bubut yang disesuaikan
menurut kebutuhannya dan disamping bentuk-bentuk yang sudah tetap frais itu
3
sekelilingnya mempunyai gigi-gigi yang berperanan sebagai mata pemotongnya.
Sehingga keuntungan dari pada mesin frais terhadap mesin bubut antara lain tiap-tiap
sisi potong memulai pekerjaan secara teratur dan oleh beberapa sisi potong dilakukan
pemotongan serempak. Pisau frais dipasang pada sumbu (arbor) mesin yang
didukung dengan alat pendukung arbor, jika arbor mesin diputar oleh motor maka
pisau frais ikut berputar, arbor mesin dapat berputar ke kanan atau ke kiri sedangkan
banyaknya putaran diatur sesuai dengan kebutuhannya. Sesuai dengan jenis pahat
yang digunakan maka mesin frais terbagi atas jenis sebagai berikut :
- Mesin frais datar (slab milling) di mana sumbu pisau penyayatnya horisontal.
- Mesin frais tegak (face milling) di mana sumbu pisau penyayatnya terletak
vertikal.
Jenis-Jenis mesin frais:
Mesin frais tiang dan lutut (column-and-knee).
Mesin frais hobbing (hobbing machines).
Mesin frais pengulir (thread machines).
Mesin pengalur (spline machines).
Mesin pembuat pasak (key milling machines).
Mesin frais banyak sumbu (multi spindles planer type)
Meja yang bekerja secara berputar terus-menerus (continuous action-rotary
table)
Mesin frais drum (drum type milling machines).
2.2 Macam-macam Mesin Frais
2.2.1 Berdasarkan posisi spindle utama ada
1. Mesin Frais Horizontal.
Mesin frais ini banyak menyerupai mesin frais universal, hanya mejanya tak
dapat melakukan gerak putar dan kepala pembagi tidak ada. Oleh karena itu mesin-
mesin ini hanya dipergunakan untuk memfrais rata profil dan alur-alur baji. Dengan
menempatkan alat bantu pada paksi utama, sehingga frais cakra dapat disetel tepat
dalam kedudukan miring, maka dapat pula mengefrais alur-alur spiral. Meja
pemasang pada mesin frais universal yang dilengkapi dengan kepala pembagi dan
center, disetel miring untuk keperluan ini. Pelananya (lutut) merupakan sebuah
lemari yang tertutup seluruhnya dengan pompa untuk pelumasan dari semua
bagian yang bergerak di dalamnya, kesemuanya merupakan suatu bagian yang
dapat dibongkar, penggeraknya dilakukan melalui poros-poros baji tegak mulai dari
pemindahan motor. Bahan cair pendingin mengalir melalui lubang-lubang ke dalam
4
meja dan melalui ruang diantara dua pipa teleskop di sekeliling batang ulir yang
berada di bawah pelana, mengalir kembali ke bak cadangan di bawah kaki mesin.
Batang ulir berputar di dalam pipa teleskop paling dalam yang diisi dengan minyak.
Lengan atas mudah digeserkan dan mengandung sebuah peredam getaran.
Sebuah motor di dalam kaki dengan transmisi sabuk V ke suatu pemindahan roda
gigi merupakan pula suatu kesatuan yang mudah dibongkar. Kecepatan-kecepatan
bangku masingmasing disetel oleh sebuah engkol tangan yang mana setengah
putaran menyebabkan sebuah pelat jarum dangan angka-angka yang jelas,
meloncat satu nomor. Berkenaan dengan ini maka roda-roda gigi digerakkan secara
hidrolik dan suatu lengkapan palang memblokir pergeseran ini selama paksi belum
berhenti. Untuk semua gerak meja dapat dipergunakan gerak jalan cepat. Tumpuan
yang dapat disetel membatasi gerak dalam arah memanjang. Bidang-bidang tegak
juga dapat dikerjakan dengan mesin frais mendatar dengan menggunakan sebuah
kepala frais. Untuk memfrais rata benda-benda kerja yang lebih panjang, yang
seharusnya diketam, dibuat mesin-mesin frais panjang. Bentuknya sama dengan
mesin ketam meja, akan tetapi meja bersama-sama benda kerja bukan melakukan
gerak utama melainkan gerak penjalan. Frais horizontal dapat digunakan untuk
mengerjakan pekerjaan sebagai berikut ini antara lain:
· Mengefrais rata.
· Mengefrais ulir.
· Mengefrais roda gigi lurus.
· Mengefrais bentuk.
· Membelah atau memotong.
Pengerjaan yang terjadi di mesin frais horizontal mesin atau peralatan khusus atau
dijepit di meja mesin frais. Pemotongan dikerjakan oleh pemakanan benda kerja di
bawah suatu pisau yang berputar. Kemungkinan pergerakkan meja ditampilkan di
Gambar 2.2
Gambar 2.2 Frais horizontal.
5
Dua metode mesin frais horizontal ditampilkan di Gambar 2.3 dan 2.4
a. Upcut atau pemfraisan konvensional, Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Up cut
Gambar 2.4 Down cut
b. Down cut atau pemfraisan naik, Gambar 2.4 Metode ini memiliki keuntungan
yaitu gigi potong bagian bawah dan dan tidak ada kecenderungan untuk
terangkatnya benda kerja.
2. Mesin Frais Vertikal.
Mesin ini mampunyai sebuah paksi tegak, apabila meja pemasang dibuat
dapat berputar maka dengan sebuah mantel frais dapat dikerjakan banda-benda
yang sebagian dari sekelilingnya adalah bulat. Dalam pada itu benda kerja
melakukan gerak penjalan yang berbentuk lingkaran. Pada mesin-mesin frais alur
baji khusus, frais jari-jari yang berdiri tegak berjalan bolak-balik melalui jarak yang
ditetapkan terhadap benda kerja yang tak bergerak dan pada tiap- tiap titiknya di
ujung diberikan penggerakan secara otomatis. Jika sejajar dengan paksi frais ini
dihantar sebuah gurat melalui sablon, baik otomatis maupun tidak, maka ada
6
kemungkinan untuk memfrais alur-alur menurut kemauannya sendiri di dalam
beberapa benda kerja.
Mesin frais vertikal dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan sebagai berikut:
· Mengefrais rata.
· Mengefrais ulur.
· Mengefrais bentuk.
· Membelah atau memotong.
· Mengebor.
Gambar 2.5 Proses frais vertikal.
3. Mesin Frais Universal.
Adalah suatu mesin frais dengan kedudukan arbornya mendatar perubahan
kearah vertikal dapat dilakukan dengan mengubah posisi arbor. Gerakan meja dari
mesin ini dapat kearah memanjang, melintang, naik turun. Dan dapat diputar
membuat sudut tertentu terhadap bodi mesin. Dipergunakan untuk memfrais rata,
profil dan alur baji, untuk memfrais alur-alur yang berbentuk sekrup dalam gurdi
pilin, pelengkang-pelengkang, tap-tap pengulir frais giling, roda ulir serta gigi-gigi
lurus dan roda sekrup. Benda kerja dipasang atau langsung atau dengan perantara
sebuah sekrup jepit sejajar pada meja atau dibentangkan diantara center kepala
pembagi termasuk kepala lepasnya. Gerak penjalan dilakukan oleh meja, yang
untuk ini digerakkan sendiri oleh batang sekrup. Dalam pada itu dihantarkan melalui
bagian yang dapat berputar melingkari sebuah paksi tegak dan disangga oleh
sebuah eretan. Eretan ini dapat digeserkan pada sebuah console yang dapat
dipindahkan vertikal, gerak dari bagian putar, eretan dan console pada mesin ini
hanya dipergunakan untuk menyetel tepat benda kerja yang dilakukan secara
manual. Gerak penjalan automatis pada mesin ini dipindahkan oleh cakra-cakra
tingkat. Untuk memfrais gerak-gerak spiral, frais-frais dengan gigi berbentuk ulir,
roda-roda ulir dan sebagainya, benda kerja harus ditempatkan sedemikian
miringnya, sehingga frais berada dalam arah alur yang harus dibuat; selain dari ini
kecuali gerak penjalan meja pemasang dalam arah memanjang, pada waktu
7
memfrais benda kerja harus diputar sedemikian banyaknya porosnya (garis center),
sehingga sesuai dengan kisar lilitan ulir.
2.2.2 Berdasarkan Fungsi dan Kegunaannya.
1. Mesin Frais Copy.
Merupakan mesin milling yang digunakan untuk mengerjakan bentukan
yang rumit. Maka dibuat master / mal yang dipakai sebagai referensi untuk
membuat bentukan yang sama. Mesin ini dilengkapi 2 head mesin yang
fungsinya sebagai berikut :
a. Head yang pertama berfungsi untuk mengikuti bentukan masternya.
b. Head yang kedua berfungsi memotong benda kerja sesuai bentukan
masternya.
Antara head yang pertama dan kedua dihubungkan dengan menggunakan
sistem hidrolik. Sitem referensi pada waktu proses pengerjaan adalah sebagai
berikut:
a. Sistem menuju satu arah, yaitu tekanan guide pada head pertama ke arah
master adalah 1 arah.
b. Sistem menuju 1 titik, yaitu tekanan guide tertuju pada satu titik dari
master.
Gambar 2.6 Mesin frais copy
8
Mekanik mesin ini pada dasarnya sesuai dengan peralatan reduksi jajaran
genjang pada mesin-mesin uap, supaya pemindahan langkah tersebut pada
tromol kertas pesawat indikator dapat dikecilkan. Dengan menggunakan
lebih dahulu sebuah jarum penghantar lebih tebal dan sebuah frais lebih
kuat, yang mengambil geram-geram lebih berat maka terlebih dahulu bentuk
yang mendekati bentuk yang dikehendaki, kemudian dengan geram dan freis
yang lebih halus diperoleh bentuk terakhir. Dalam mesin-mesin ini, frais dan
jarum pengantar itu dapat ditukar sehingga dapat memungkinkan untuk
membuat suatu contoh yang lebih besar dari bahan yang lebih lunak
misalnya : aluminium, kayu keras dan lain-lain. Meja dan suport lintang
dengan kepala frais digerakkan secara hidrolik dan dalam pada itu
dikemudikan dengan roda tangan atau otomatis. Untuk ini hanya digunakan
dua buah tuas, masing-masing dengan lima kedudukan, kecepatan penjalan
dan kelajuan cepat mesin ini dapat ditetapkan kekanan dan kekiri. Untuk
eretan lintang adalah sedemikian pula, yaitu maju atau mundur.
2. Mesin Milling Hobbing
Gambar 2.7 Mesin milling hobbing
Merupakan mesin milling yang digunakan untuk membuat roda gigi / gear dan
sejenisnya (sprocket dll). Alat potong yang digunakan juga spesifik, yaitu
membentuk profil roda gigi (evolvente) dengan ukuran presisi.
9
3. Mesin Milling Gravier
Gambar 2.8 Mesin milling gravier
Merupakan mesin yang digunakan untuk membuat gambar atau tulisan dengan
ukuran yang dapat diatur sesuai keinginan dengan skala tertentu.
4. Mesin Milling Planer
Gambar 2.9 Mesin milling planer
10
Merupakan mesin yang digunakan untuk memotong permukaan (face cutting)
dengan benda kerja yang besar dan berat.
5. Mesin Milling CNC
Gambar 2.10 Mesin milling CNC
Merupakan mesin yang digunakan untuk mengerjakan benda kerja dengan
bentukan-bentukan yang lebih komplek. Merupakan kombinasi mesin milling
copy dan gravier. Semua control menggunakan sistem electronik yang komplek
(rumit). Dibutuhkan operator yang ahli dalam menjalankan mesin ini.
2.3 Bagian Utama Mesin Frais
Uraian selengkapnya dari bagian-bagian utama dari sebuah mesin frais
adalah sebagai berikut :
1. Spindle utama.
Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam
alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Vertical spindle
b. Horizontal spindle
c. Universal spindle
2. Meja/table.
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja.
Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table
11
b. Swivel table
c. Compound table
3. Motor drive.
Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian-bagian mesin
yang lain seperti spindle utama, meja (feeding) dan pendingin (cooling). Pada
mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor :
a. Motor spindle utama
b. Motor gerakan pemakanan (feeding)
c. Motor pendingin (cooling)
4. Tranmisi.
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang
digerakkan.
a. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
1. Transmisi spindle utama.
2. Transmisi feeding.
b. Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu:
1. Transmisi gear box.
2. Transmisi v-blet.
5. Knee.
Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian
ini terdapat transmisi gerakan pemakanan (feeding).
6. Colum / 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. Ada 2 sistem
kontrol yaitu :
a. Mekanik.
b. Electric.
12
2.4 Alat-Alat Potong Mesin Frais
Mesin frais mempunyai beberapa alat potong yang mempunyai fungsi berbeda.
Berikut ini alat-alat yang ada pada mesin frais :
1. Jenis-Jenis Pisau Frais
Pisau mesin frais atau cutter mesin frais baik horisontal maupun vertical memiliki
banyak sekali jenis dan bentuknya. Pemilihan pisau frais berdasarkan pada bentuk
benda kerja, serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang akan dibuat.
a. Pisau Mantel.
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (roughing) dan lebar.
Gambar 2.7 Pisau mantel
b. Pisau Alur.
Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda kerja.
Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan dengan
kebutuhan.
Gambar 2.8 Pisau alur
c. Pisau Frais Bergigi.
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi
yang diinginkan. Pada pisau bergigi ini benda yang tersayat akan lebih cepat,
dikarenakan bentuk pisaunya yang bergigi.
13
Gambar 2.9 Pisau frais bergigi
d. Pisau Frais Radius Cekung dan Cembung.
Gambar 2.10 Pisau frais cembung & pisau frais cekung
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerjanya yang bentuknya
memiliki radius dalam (cembung atau cekung). Pisau frais radius cekung proses
kerjanya sama dengan pisau radius cembung hanya saja yang membedakan
adalah bentuk pisau yang berbeda.
e. Pisau Frais Alur T
Gambar 2.11 Pisau frais alur T.
Pisau ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk T seperti halnya pada
meja mesin frais. Benda kerja yang akan disayat diatur dengan selera operator,
sehingga menghasilkan bentuk sayatan yang diinginkan.
14
f. Pisau Frais Sudut
Gambar 2.12 Pisau frais sudut.
Pisau ini berguna untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai
sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut yang berbeda
diantaranya 30, 45, 50, 60, 70, 80 derajat.
g. Pisau jari.
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar.
2.5 Alat Bantu Pada Mesin Frais.
Alat bantu pada mesin frais pada garis besarnya dapat dibagi atas tiga bagian
yaitu perlengkapan yang kedudukannya pada paksi mesin misalnya poros frais, kolet
dan alat-alat lain yang digunakan untuk pemasangan pisau frais, perlengkapan kedua
ialah perlengkapan yang berfungsi sebagai alat penjepit misalnya catok, pelat-pelat
penjepit, penahan benda kerja dan lain-lain. Perlengkapan berikutnya adalah kepala
pembagi, meja silinder, kepala lepas.
1. Poros mesin (Arbor).
Poros mesin frais adalah perlengkapan mesin frais yang bertungsi sebagai
tempat kedudukan pisau frais dan ditempatkan pada sumbu utama mesin, alat ini
bentuknya bulat panjang dan sepanjang badannya beralur spi, bagian ujung
bentuknya tirus dan ujungnya berulir dan ditempatkan pada lubang paksi dan diikat
oleh baut pengikat. Poros mesin ini selalu dilengkapi dengan cincin (collar) yang
beralur spi dan terpasang sepanjang poros, dimana cincin ini berguna untuk
mengikat pisau frais yang terpasang diantara cincin-cincin tersebut. Cincin akan
15
ditahan oleh penahan poros ukurannya lebih besar dari pada cincin-cincin yang
lainnya dan dikerjakan dengan sangat hati-hati sehingga halus dan ukurannya tepat
sama dengan lubang penahan poros, jika kedudukan cincin dan poros longgar
maka akibatnya penyayatan pisau frais akan bergetar, putaran pisau tidak sentris,
hasil penyayatan tidak rata dan lambat laun poros akan bengkok.
Gambar 2.13 Arbor
2. Kepala Lepas (tail-stock).
Kepala lepas pada mesin frais fungsinya sama dengan pada mesin bubut
hanya konstruksinya yang berbeda, dimana kedudukan sumbu senternya dapat
diatur dalam arah memutar vertikal dan dapat dinaik turunkan sesuai tinggi sumbu
benda kerja yang dibutuhkan. Kepala lepas dipasang di atas meja mesin dengan
kedudukan segaris dengan kepala pembagi.
Gambar 2.14 Tail-stock
3. Ragum.
Ragum digunakan untuk menjepit benda kerja; karena bentuk dan ukuran
benda kerja berbeda-beda maka ragum yang ada juga bermacam-macam. Jenis
ragum ada beberapa macam, diantaranya adalah :
a. Ragum datar, dipakai untuk pekerjaan yang ringan.
b. Ragum pelat, dipakai untuk pekerjaan berat pada mesin yang besar,
16
c. Ragum busur, pada alas ragum terdapat skala indeks sudut, sudut rahang
benda kerja dapat disetel dalam arah horizontal sebesar sudut yang
dikehendaki.
d. Ragum universal, sudut rahang dapat disetel dalam arah horizontal dan
vertikal sebesar sudut yang dikehendaki.
a. Ragum datar c. Ragum busur
b. Ragum pelat d. Ragum universal
Gambar 2.15 Macam-macam ragum.
4. Kepala Pembagi (dividing head).
Kepala pembagi sering dipakai pada mesin frais untuk memegang dan
mengatur letak benda kerja selama proses pengefraisan. Jenis kepala pembagi ada
3 (tiga) golongan besar :
a. Kepala pembagi langsung.
Komponen kepala pembagi langsung terhadap badan, spindel untuk
memegang dan memutar benda kerja, suatu alat penunjuk yang terpasang
pada spindel dan pengunci. Benda kerja diputar langsung dengan
menggunakan tangan. Pelat penunjuk mempunyai lubang yang terletak
melingkar yang memungkinkan pin (pasak) untuk dipasang pada posisi 2, 3,
4, 5, 6, 8, 9,10,15, 24, 30, dan 60 dari benda kerja.
b. Kepala pembagi datar.
Kepala pembagi datar (tidak langsung) memungkinkan diperolehnya posisi
yang lebih Iuas pada suatu pembagi yang terletak disisi. Bagian kepala terdiri
dari spindel (untuk memegang dan memutar benda kerja) yang dihubungkan
dengan melalui roda gigi cacing ke suatu batang penunjuk. Roda gigi cacing
17
umumnya mempunyai perbanding-an reduksi 40 : 1 oleh karenanya untuk
memutar benda kerja satu kali diperlukan 40 kali putaran poros penunjuk.
c. Kepala pembagi universal.
Kepala pembagi universal dapat dipergunakan sebagai kepala pembagi
langsung, sederhana dan kepala pembegi bersudut. Spindel kepala pembagi
dapat dimiringkan membentuk suatu sudut yang dipergunakan untuk
pembukaan permukaan bersudut.
Gambar 2.15 Kepala pembagi dan kepala lepas
Kepala pembagi berguna untuk membagi sudut dari benda yang difrais
sehingga menghasilkan pembagian yang sama, alat ini sangat penting
khususnya diwaktu membuat sesuatu segi yang sama sisi pada suatu batang
bulat misalnya segi 4, 6, 8, roda gigi, alur-alur beraturan segi banyak
beraturan, alur sekrup. Benda kerja dapat dijepit antara dua senter atau salah
satu ujungnya dijepit dengan chuk dan ujung lain didukung dengan
menggunakan arbor penjepit yang dimasukkan ke dalam lubang tirus pada
spindel. Kepala pembagi dapat juga dihubungkan ke poros meja mesin
melalui roda-roda gigi misalnya untuk mengefrais alur spiral, kam dan lain-
lain.
Contoh perhitungan :
1. Jika akan difrais suatu batang bulat panjang sehingga menjadi segi empat
sama sisi maka batang pemutar kepala pembagi harus diputar 40 : 4 = 10
putaran setiap pergantian pengefresan, karena hasilnya genap yaitu 10
maka ujung puncak dapat ditempatkan pada lubang mana saja, asalkan
setelah diputar 10 kali harus ditempatkan kembali pada lubang semula.
2. Bila batang tersebut akan difrais menjadi segi 12 sama sisi maka caranya
adalah :
a. Batang tersebut harus diputar 40 : 12 = 3 1/3 putaran setiap
pergantian bagian yang difrais.
b. Carilah salah satu angka pada piring pembagi yang dapat dibagi
dengan 3 misalnya 21, aturlah batang pemutar itu sehingga ujung
18
puncak masuk pada lubang yang terdapat pada baris lingkaran
yang berangka 21.
c. 1/3 putaran = 1/3 x 21 = 7 bagian atau 8 lubang (selalu ditambah 1),
dengan demikian batang pemutar tersebut harus diputar 3 kali
ditambah 8 lubang. Agar kelebihan putaran ini (8 lubang) tidak
selalu harus dihitung atau tidak terjadi kekeliruan setiap pergantian
bagian yang di frais maka kaki jangka diatur sehingga jarak kedua
kaki tersebut 8 lubang, setiap pergantian bagian yang difrais, kaki
jangka ini diputar sehingga kedudukan puncak selalu tetap pada
jarak putaran yang telah ditentukan.
5.Meja putar keliling.
Meja putar keliling dinamakan juga meja pembagi yang sering dipakai pada
mesin frais tegak (vertikal), meja ini terdiri dari rumah tetap yang di dalamnya
terdapat mekanik penggerak dan sebuah pelat putar, dalam pelat ini terdapat alur T
untuk menambatkan benda kerja atau perkakas dengan bantuan baut pengikat. Di
tengah pelat putar dibubut sebuah lubang pemusat atau kortis pemusat yang di
dalamnya dapat ditempatkan perkakas pemusat dan perkakas penambat. Pelat itu
dapat dikuatkan pada tiap kedudukan dengan bantuan suatu lengkapan jepit. Meja
putar keliling dapat dikuatkan di alas meja pengikat mesin frais dengan bantuan
baut pengikat, melalui bagian tengah pelat dasar dapat diadakan sebuah aluran
untuk keperluan blok-blok pengarah yang sesuai dalam aluran tambat pada meja
penambat. Pada beberapa petak meja putar keliling dalam pinggiran pelat putar
terdapat kemungkinan untuk memasang tumpuan pembatas yang digunakan untuk
pembuatan pekerjaan seri, dengan demikian pelat putar akan selalu berputar sama
jauhnya sehingga tiap benda kerja memperoleh pengerjaan yang serupa, tepat
pada tempat yang sama.
Gambar 2.16 Meja putar keliling
19
2.6 Mengefrais Roda Gigi
Untuk memfrais roda gigi, maka bahan roda gigi itu harus dijepit pada suatu as,
dan as dengan bahan roda gigi dipasang diantara kepala pembagi dan kepala lepas.
Kepala pembagi dan kepala lepas dipasang pada meja frais. Dalam pekerjaan memfrais
membuat roda-roda gigi diperlukan suatu alat yang dapat membagi bahan roda gigi
dalam jumlah yang sama dan teliti. Artinya sesudah setiap kali memfrais satu parit gigi,
bahan roda gigi dapat diputarkan sedemikian rupa banyaknya sehingga pada keliling
bahan roda gigi dapat difrais dengan suatu pembagi gigi, seperti yang direncanakan.
Alat itu disebut kepala pembagi, juga berguna untuk merencanakan benda pekerjaan
yang akan difrais dengan mempergunakan kepala lepas. Yang dimaksudkan memfrais
roda gigi dengan memakai metoda pembagian adalah memfrais dengan memakai alat
frais profil atau alat frais roda gigi. Memfrais roda gigi dengan metoda urai adalah
memfrais benda pekerjaan dengan memakai alat frais urai roda gigi dari alat tersebut
dapat dibuat roda-roda gigi dari modul yang sama.
a. Untuk memfrais suatu roda gigi dengan gigi yang lurus.
Alat frais urai roda gigi harus dipasang miring terhadap bidang sisi mendatar
bahan baku roda gigi yang akan difrais itu. Jadi sudut batang as frais sama
besarnya dari sudut miring gigi-gigi alat frais.
b. Untuk memfrais suatu roda gigi dengan gigi-gigi yang miring.
Maka kedudukan batang as frais harus membentuk suatu sudut yang sama
dengan sudut miring gigi alat frais urai.
c. Untuk memfrais roda-roda gigi cacing.
Alat frais urai roda gigi cacing pada batang as frais tidak perlu diatur pada
kedudukan miring terhadap roda gigi cacing yang akan difrais, karena sudut
miring dari roda gigi cacing adalah sama dengan sudut kemiringan gigi dari alat
frais urai roda gigi cacing.
2.7 Mengefrais Alur Bentuk Spiral
Alur bentuk spiral adalah merupakan garis ulir atau spiral pada suatu bidang
silinder, bentuk spiral banyak digunakan pada: bor spiral, alat peluas, alat faris mantel,
roda gigi ulir dan lain-lain. Dalam memfrais alur dengan bentuk lurus,maka alat frais
mengadakan gerakan putar sedang benda kerja membuat gerakan garis lurus, apabila
suatu benda kerja diberikan suatu gerakan berputar dalam gerakan yang lambat, maka
akan terbentuk alur-alaur dalam bentuk spiral. Maka untuk memfrais benda kerja
berbentuk spiral, harus dipasang miring dibawah as utama mesin frais, dan
kemiringannya tergantung dari pada jarak puncak ulir.
20
2.8 Jenis Pemotong Frais
Mesin frais mampu melakukan banyak tugas karena tersedia keaneka ragaman
yang luas dari pemotong. Pemotong ini biasanya dikelompokkan menurut bentuk
umumnya, meskipun dalam beberapa kasus mereka dikelompokkan menurut cara
penggunannya, bahan yang dipakai dalam giginya, atau metode yang digunakan dalam
menggerinda giginya. Terdapat tiga desain umum dari pemotong :
1. Pemotong arbor, pemotong ini mempunyai lubang dipusatnya untuk pemasangan
pada arbor.
2. Pemotong tangkai, pemotong jenis ini mempunyai tangkai lurus atau tirus yang
menjadi satu dengan badan pemotong. Ketika digunakan, pemotong ini
dipasangkan pada spindle.
3. Pemotong muka, pemotong ini dibaut atau dipegang pada ujung arbor pendek dan
biasanya dipakai untuk mengefrais permukaan rata.
Pengelompokkan menurut bahannya adalah mengikuti cara pengelompokkan pada
perkakas pemotong yang lain. Pemotong freis terbuat dari baja karbon tinggi, berbagai
baja kecepatan tinggi, atau yang berujung karbida disinter atau paduan cor bukan besi
tertentu. Pemotong baja karbon tinggi mempunyai batas pemakaian, karena akan
tumpul dengan cepat kalau digunakan kecepatan potong dan hantaran yang tinggi.
Pemotong serbaguna pada umumnya terbuat dari baja kecepatan tinggi yang
mempertahankan mata potong tajam, keras dan ulet pada suhu sekitar 500 sampai 600
derajat. Sehingga dapat digunakan kecepatan potong 2 sampai 2 setengah kali dari
yang dianjurkan untuk pemotong baja karbon. Logam cor bukan besi, misalnya stelit,
cobalt atau rexalloy, dan pemotong berujung karbida, memiliki tahanan panas lebih
tinggi dan khususnya sesuai untuk pemotongan berat dan kecepatan potong tinggi.
Bahan ini digunakan sebagai sisipan yang dipegang pada badan pemotong atau
dipatrikan langsung pada ujung giginya. Kecepatan potong dari pemotong bahan cor
bukan besi dan karbida berkisar dari dua sampai lima kali daripada yang dianjurkan
untuk baja berkecapatan tinggi. Gigi dalam pemotong frais dibuat dalam dua jenis umum
menurut metoda yang digunakan pada pengasahannya. Pemotong profil diasah dengan
menggerinda sebuah tepi kecil dibelakang mata potong dari gigi. Ini juga memberikan
pengaman yang diperlukan pada punggung mata potong. Pemotong yang dibentuk
dibuat dengan pengaman (di punggung mata potong) yang bentuk kelilingnya sama
seperti mata potongnya. Untuk mengasah pemotong ini, mukanya digerinda sedemikian
shingga tidak merusak bentuk keliling dari gigi. Pemotong yang paling umum dipakai,
dikelompokkan terutama menurut bentuk umumnya atau jenis pekerjaan yang dapat
dilakukannya.
21
1. Pemotong frais biasa, pemotong biasa adalah sebuah pemotong berbentuk yang
hanya memiliki gigi pada kelilingnya. Giginya dapat lurus, piringan atau heliks
kalau lebarnya lebih dari 15 mm. Pemotong heliks lebar yang digunakan untuk
pekerjaan meratakan yang berat mungkin memiliki takik pada giginya untuk
mematahkan serpihan dan memudahkan pengeluarannya.
2. Pemotong frais samping, pemotong ini mirip dengan pemotong datar kecuali
bahwa giginya di samping. Kalau dua pemotong beroperasi bersama, setiap
pemotong adalah datar pada satu sisi dan memiliki gigi pada sisi yang lain.
Pemotong frais samping mungkin bergigi lurus, heliks atau zig zag.
3. Pemotong gergaji pembelah logam, pemotong ini mirip dengan pemotong frais
datar atau samping kecuali bahwa pembuatannya sangat tipis, biasanya 5 mm
atau kurang. Pemotong datar dari jenis ini diberi pengaman dengan menggerinda
sisinya untuk menghasilkan ruang bebas bagi pemotongnya.
4. Pemotong frais sudut, semua pemotong bentuk sudut termasuk dalam kelompok
ini. Mereka dibuat menjadi pemotong sudut tunggal maupun sudut ganda.
Pemotong sudut tunggal ini mempunyai satu permukaan kerucut, sedangkan
pemotong sudut ganda bergigi pada dua permukaan kerucut. Pemotong sudut
digunakan untuk memotong lidah rata, tanggem, galur pada pemotong frais dan
pelebar lubang.
5. Pemotong frais bentuk, gigi pada pemotong ini diberikan suatu bentuk khusus.
Termasuk didalamnya adalah pemotong cekung dan cembung, pemotong roda
gigi, pemotong alur, pemotong pembulat sudut dan sebagainya.
6. Pemotong frais ujung, pemotong ini mempunyai proses integral untuk
menggerakkan dan mempunyai gigi di keliling dan ujungnya. Galurnya dapat
lurus ataupun heliks. Pemotong besar yang disebut frais cangkang mempunyai
bagian pemotong terpisah yang dipegangkan pada arbor batang. Karena
mahalnya baja kecepatan tinggi, maka konstruksi ini menghasilkan banyak
penghematan dalam biaya bahan. Frais ujung digunakan untuk proyeksi
permukaan, membujur sangkarkan ujung, memotong celah dan dalam pekerjaan
pencerukkan misalnya pembuatan cetakan.
7. Pemotong celah – T, pemotong jenis ini menyerupai pemotong datar kecil atau
frais samping yang memiliki poros integral lurus atau tirus untuk penggerakan.
Penggunaannya untuk memfrais celah – T. Bentuk yang khusus adalah
pemotong dudukan wood ruff, yang dibuat dalam ukuran standar untuk
memotong dudukan bulat bagi pasak wood ruff.
8. Pemotong gigi sisipan, dengan meningkatnya ukuran pemotong adalah
ekonomis untuk menyisipkan gigi yang terbuat dari bahan mahal ke dalam baja
22
yang lebih murah. Gigi pada pemotong semacam ini dapat diganti kalau aus atau
patah.
BAB III
JURNAL PRAKTIKUM
3.1 Maksud dan Tujuan
Untuk melatih kemampuan mahasiswa teknik mesin dalam mengoperasikan
mesin frais/ milling.
Agar setiap mahasiswa teknik mesin dapat mengetahui komponen dan fungsi
mesin frais.
Agar setiap mahasiswa teknik mesin dapat mengetahui proses dan langkah-
langkah pengerjaan pada mesin frais.
Agar setiap mahasiswa teknik mesin dapat mengetahui dari jenis-jenis mesin
frais.
Agar setiap mahasiswa teknik mesin dapat memiliki ketrampilan bekerja
menggunakan mesin frais.
3.2 Alat dan Bahan
Alat :
1. Mesin frais.
2. Pisau/pahat modul 3"
3. Safety glasses.
4. Collant.
5. Jangka Sorong.
Bahan
1. Alumunium Ø63mm tebal 15 mm.
3.3 Langkah Kerja
1. Persiapkan alat dan bahan.
2. Jepit benda kerja pada spindel utama dengan pas.
3. Kalibrasi ketinggian benda terhadap modul sebagai titik nol pemakanan.
4. Lakukan penghitungan terhadap jumlah roda gigi yang akan dibuat.
23
5. Lakukan proses pemakanan benda kerja sesuai penghitungan yang sudah
ditentukan.
6. Beri coolant, supaya modul dan benda kerja tidak terlalu panas.
7. Lakukan penghalusan terhadap benda kerja sebagai finishing.
8. Rapihkan dan bersihkan tempat kerja
3.4 Rumus Perhitungan Roda Gigi Pada Mesin Frais
1. Menentukan Piringan Pembagi.
37 x DK/Z
38 x DK/Z
39 x DK/Z
40 x DK/Z
41 x DK/Z
Setiap angka didepan adalah jumlah profil roda gigi.
2. Rumus Pembagi Roda Gigi.
DK = (Do + Z) x m
HF = 1,25 x m
m= Modul yang digunakan, m=3
Z = DK/m
DK = 63 +2 x 3
= 69
HF = 1,25 x 3
= 3.75
Z = 69 : 3
= 23
24
3.5 Gambar Hasil Benda Kerja Praktikum
Gambar 3.1 Benda kerja praktikum
25
3.6 Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang telah dilaksanakan dapat saya simpulkan bahwa :
1. Dengan adanya praktikum, mahasiswa dapat mengerti proses pembuatan gear
dengan mesin frais secara baik dan benar.
2. Dengan adanya praktikum, mahasiswa dapat mengerti fungsi dari bagian-bagian
mesin frais.
3. Mahasiswa dapat melakukan proses secara efisien, antara lain :
Kecepatan.
Ketelitian pengukuran.
Kerapihan hasil proses dan finishing.
4. Mahasiswa dapat memahami peraturan keselamatan dan kesehatan kerja saat
proses pengoperasian mesin frais.
5. Mahasiswa dapat membaca dan memahami alat ukur.
26
BAB IV
PEMBAHASAN SOAL
4.1 Soal1. Sebutkan Jenis-jenis mesin frais?2. Sebutkan bagian mesin frais beserta
fungsinya?3. Sebutkan jenis-jenis pahat frais?4. Sebutkan kelemahan dan kelebihan
mesin frais?4.2 Jawaban4.2.1 Jenis-jenis Mesin Frais.a. Mesin Frais berdasarkan
posisi spindle utama ada 3 jenis, antara lain :Mesin Frais Horizontal.
Merupakan mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan
pemegang alat potong pada posisi mendatar.
1. Mesin Frais Vertikal.
Merupakan mesin frais dengan poros utama sebagai pemutar dengan
pemegang alat potong dengan posisi tegak.
2. Mesin Frais Universal.
Adalah suatu mesin frais dengan kedudukan arbornya mendatar
perubahan kearah vertikal dapat dilakukan dengan mengubah
posisi arbor. Gerakan meja dari mesin ini dapat kearah memanjang,
melintang, naik turun. Dan dapat diputar membuat sudut tertentu
terhadap bodi mesin.
b. Berdasarkan Fungsi Kegunaannya, antara lain :
1. Mesin Frais copy.
Merupakan mesin milling yang digunakan untuk mengerjakan bentukan
yang rumit. Maka dibuat master / mal yang dipakai sebagai referensi
untuk membuat bentukan yang sama.
2. Mesin Milling Hobbing
Merupakan mesin milling yang digunakan untuk membuat roda gigi / gear
dan sejenisnya ( sprocket dll ). Alat potong yang digunakan juga spesifik,
membentuk profil roda gigi (Evolvente) dengan ukuran presisi.
3. Mesin Milling Gravier
Merupakan mesin yang digunakan untuk membuat gambar atau tulisan
dengan ukuran yang dapat diatur sesuai keinginan dengan skala tertentu.
4. Mesin Milling Planer
Merupakan mesin yang digunakan untuk memotong permukaan (face
cutting) dengan benda kerja yang besar dan berat.
5. Mesin milling CNC
27
Merupakan mesin yang digunakan untuk mengerjakan benda kerja
dengan bentukan – bentukan yang lebih komplek. Merupakan kombinasi
mesin milling copy dan gravier. Semua control menggunakan sistem
electronic yang komplek (rumit). Dibutuhkan operator yang ahli dalam
menjalankan mesin ini.
4.2.2 Bagian-bagian Mesin Frais dan Fungsinya
1. Spindle utama.
Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat
potong.
Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Vertical spindle
b. Horizontal spindle
c. Universal spindle
2. Meja / table.
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja.
Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table
b. Swivel table
c. Compound table
3. Motor drive.
Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian mesin yang lain
seperti spindle utama, meja (feeding) dan pendingin (cooling). Pada mesin milling
sedikitnya terdapat 3 buah motor :
a. Motor spindle utama
b. Motor gerakan pemakanan ( feeding )
c. Motor pendingin ( cooling )
4. Tranmisi.
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang
digerakkan.
a. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan jadi 2 macam yaitu :
1. Transmisi spindle utama
2. Transmisi feeding
b. Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu:
1. Transmisi gear box.
2. Transmisi v – blet.
5. Knee.
28
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. Ada 2 sistem kontrol
yaitu :
a. Mekanik.
b. Electric.
4.2.3 Jenis-jenis Pahat Frais
Pisau mesin frais atau cutter mesin frais baik horisontal maupun vertical
memiliki banyak sekali jenis dan bentuknya. Pemilihan pisau frais berdasarkan pada
bentuk benda kerja, serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang akan dibuat.
a. Pisau Mantel.
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (roughing) dan lebar.
Gambar 4.1 Pisau Mantel
b. Pisau Alur.
29
Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda
kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan
dengan kebutuhan.
Gambar 4.2 Pisau alur
c. Pisau Frais Bergigi.
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah
gigi yang diinginkan. Pada pisau bergigi ini benda yang tersayat akan lebih
cepat, dikarenakan bentuk pisaunya yang bergigi.
Gambar 4.3 Pisau frais bergigi
d. Pisau Frais Radius Cekung dan Cembung.
Gambar 4.4 Pisau frais cembung & pisau frais cekung
30
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerjanya yang bentuknya
memiliki radius dalam (cembung atau cekung). Pisau frais radius cekung
proses kerjanya sama dengan pisau radius cembung hanya saja yang
membedakan adalah bentuk pisau yang berbeda.
e. Pisau Frais Alur T
Gambar 4.5 Pisau frais alur T.
Pisau ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk T seperti halnya
pada meja mesin frais. Benda kerja yang akan disayat diatur dengan selera
operator, sehingga menghasilkan bentuk sayatan yang diinginkan.
f. Pisau Frais Sudut
Gambar 4.6 Pisau frais sudut.
Pisau ini berguna untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai
sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut yang
berbeda diantaranya 30, 45, 50, 60, 70, 80 derajat.
g. Pisau jari.
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar.
31
4.2.4 Kelebihan dan Kekurangan Mesin Frais
4.2.4.1 Up Milling
Up milling adalah proses penyayatan benda kerja yang dilakukan oleh pisau frais
dimana pisau frais berputar dari bawah ke atas dan arah hantaran mejanya
berlawanan arah dengan putaran pisau.
Gambar 4.7 Proses up milling.
a. Kelebihan
- Pisau menyayat benda kerja mulai dari tipis ke tebal agar pisaunya lebih
awet.
- Geram – geram yang terlempar ke bagian benda kerja yang belum di
frais agar hasil lebih halus dan tidak memerlukan pengerjaan tambahan.
b. Kekurangan
- Akan menimbulkan getaran yang membuat kebisingan.
- Hanya memproduksi dalam skala kecil.
- Permukaan benda keras sehingga menurunkan kualitas produk.
4.2.2 Down Milling
Down milling adalah proses penyerutan benda kerja yang dilakukan pisau
frais dimana pisau bergerak dari atas ke bawah dan arah hantaran meja searah
dengan arah putaran pisau.
32
Gambar 4.8 Proses down milling.
a. Kelebihan
- Arah sayatan ke bawah dan adanya meja yang menekan serta lontaran
yang searah menyebabkan getaran yang terjadi lebih kecil.
- Getaran yang terjadi kecil agar gaya hantaran yang menahan diberikan
lebih besar agar pengerjaan lebih cepat dan hasil produksi lebih besar.
b. Kekurangan
- Pisau sayat benda kerja dimulai dari tebal sampai tipis sehingga pisau
kurang awet selain itu daya yang dibutuhkan besar.
- Geram terlempar ke daerah benda kerja yang di suruh di frais sehingga
hasilnya kasar dan menentukan pengerjaan tambahan.
33
BAB V
KESIMPULAN
Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja
pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong
bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pisau frais dipasang pada sumbu atau
arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus
berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan,
gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais. Mesin frais
mempunyai beberapa hasil bentuk yang berbeda, dikarenakan cara pengerjaannya. Berikut
ini bentuk-bentuk pengefraisan yang bisa dihasilkan oleh mesin frais:
1. Bidang rata datar.
2. Bidang rata miring menyudut.
3. Bidang siku.
4. Bidang sejajar.
5. Alur lurus atau melingkar.
6. Segi beraturan atau tidak beraturan.
7. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang.
8. Roda gigi lurus, helik, paying, cacing.
9. Nok/eksentrik, dll.
Dalam proses pengefraisan pada benda kerja diperlukan perencanaan yang tepat, agar
terhindar dari kesalahan selama proses pengerjaan bahan, salah satunya dimulai pada saat
proses perhitungan untuk menentukan putaran pada mesin frais, selanjutnya pada saat
pengerjaan harus dilakukan dengan teliti.
Recommended