MODUL I PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI

Transkripsi

1 MODUL I PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI LABORATORIUM PROSES DAN SISTEM PRODUKSI LABORATORIUM TEKNOLOGI MEKANIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA 2017

2 TATA TERTIB PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI 1. Praktikan harus siap di laboratorium dengan pakaian kerja selambat-lambatnya 5 menit sebelum praktikum dimulai 2. Apabila praktikan berhalangan hadir, harus ada surat keterangan tidak mengikuti yang dapat dipertanggungjawabkan. 3. Bagi praktikan yang tersebut pada poin 2, waktu praktikum akan ditentukan kemudian oleh penanggung jawab pelaksana praktikum. 4. Praktikan wajib mengenakan pakaian yang sopan dan menggunakan sepatu dalam melaksanakan Praktikum Proses Produksi. 5. Tas maupun barang bawaan praktikan diletakkan pada tempat yang telah disediakan. 6. Waktu praktikum akan dimulai dan diakhiri dalam jangka waktu yang telah ditentukan. 7. Selama waktu praktikum, praktikan diharapkan menjaga ketenangan, ketertiban, kesopanan, dan ketekunan kerja. 8. Praktikan harus bertanggung jawab terhadap semua alat maupun mesin yang digunakan dan mengembalikannya lagi dalam keadaan baik, lengkap, dan bersih pada tempat semula. 9. Praktikan harus sudah berhenti bekerja 15 menit sebelum praktikum berakhir untuk kemudian mengembalikan peralatan, membersihkan tempat dan mesin, serta mengisi daftar hadir. 10. Pengumpulan laporan akan dilakukan pada waktu yang telah ditentukan setelah pelaksanaan praktikum, dilakukan oleh praktikan sendiri (tidak boleh diwakilkan). 11. Bila terdapat kesulitan maupun sesuatu yang kurang jelas mengenai praktikum proses produksi, praktikan diharapkan bertanya kepada pembimbing/ asisten praktikum. 12. Pelanggaran atas ketentuan di atas akan dikenakan sanksi. 13. Hal-hal yang belum disebutkan di atas akan diatur sendiri. Yogyakarta, Januari 2017 Lab Proses dan Sistem Produksi serta Lab Teknologi Mekanik Ttd Penanggung Jawab Praktikum

3 PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI I Praktikum proses produksi I akan dibagi dalam 2 pembagian kerja, yaitu: 1. Benda kerja I dikerjakan menggunakan mesin bubut. 2. Benda kerja II akan dikerjakan menggunakan mesin bubut dan mesin fris. POROS BERTINGKAT Gambar 1. Benda Kerja I A. Maksud dan Tujuan Agar mahasiswa dapat mengerjakan bermacam-macam bentuk benda kerja dengan menggunakan mesin bubut, seperti: a. Membubut rata b. Mebuat poros bertingkat c. Membentuk tirus d. Mengkartel e. Mengebor dengan mesin f. Membuat ulir B. Alat dan Bahan B.1. Bahan yang Digunakan Bahan yang digunakan adalah baja beton berbentuk silindris dengan panjang 155 mm dan diameter 25 mm. B.2. Alat atau Mesin yang Digunakan a. Jangka Sorong Digunakan untuk mengukur ketelitian ukuran benda kerja sewaktu dikerjakan. Jangka sorong yang digunakan memiliki ketelitian 0.05 mm.

4 b. Stempel Angka atau Ketok Motor Digunakan untuk memberi nomor mahasiswa pada benda kerja setelah selesai dikerjakan. c. Mesin Bubut Mesin bubut adalah mesin dengan gerak utama berputar. Benda kerja dipegang dengan chuck, kemudian mesin dihidupkan maka benda kerja akan berputar pada sumbu utamanya, sedangkan alat irisnya diam. Untuk mendapatkan hasil yang baik, alat iris dipasang pada rumah pahat. Pahat diatur sedemikian hingga ujungnya tepat pada sumbu utamanya. Apabila pemasangan tidak tepat, pahat akan patah atau benda kerja akan bengkok. Bengkok terjadi terutama pada saat pembuatan ulir dengan mesin bubut. Demikian juga sewaktu mengkartel, kartel harus dipasang dengan benar pada center. Bila benda kerja memiliki diameter kecil, maka benda kerja dipasang ssedemikian hingga ketika diputar tidak mengalami oleng dan bila benda kerja bengkok, maka harus diluruskan terlebih dahulu.

5 Gambar Mesin Bubut dan Bagian-Bagiannya Keterangan gambar mesin bubut: 1. Switch pompa pendingin 2. Saklar switch utama 3. Dial pemilih gerakan pemakanan 4. Tuas pemilih gerakan pemakanan 5. Tuas pemilih gerakan pemakanan 6. Tuas pemilih gerakan pemakanan 7. Tuas pemilih arah gerakan pemakanan 8. Saklar (stopper) darurat 9. Lampu untuk daya masuk 10. Tuas pemilih kecepatan putar spindle 11. Tuas pemilih kecepatan putar spindle 12. Pengunci eretan 13. Tuas pemutar gerakan eretan 14. Tuas pengunci Quill 15. Tuas pengunci kepala lepas 16. Pemutar gerakan Quill 17. Pengunci gerakan eretan melintang 18. Ulir penyetel tailstock 19. Pengunci carriage 20. Pemutar gerakan melintang 21. Tuas gerak pemotong ulir 22. Tuas saklar spindle 23. Pemilih arah sumbu gerak 24. Tuas gerak pemakanan 25. Pemutar untuk gerak carriage (gerakan memanjang) 26. Pedal rem

6 Mesin bubut dapat melakukan beberapa pekerjaan, antara lain: 1. Membubut memanjang Pada waktu membubut memanjang, pahat bergerak dari kanan ke kiri dengan demikian bahan akan terpotong menjadi bentuk silindris atau bentuk yang lain. 2. Membubut melintang Pada waktu membubut melintang pahat bergerak tegak lurus, dengan demikian benda kerja akan terpotong menjadi dua atau dapat untuk meratakan sisi kanan benda. 3. Membuat tirus Pada waktu membubut tirus pahat bergerak miring sesuai sudut yang diatur, sehingga benda akan terpotong menjadi tirus. 4. Memperbesar diameter lubang Pada waktu memeperbesar lubang pahat digerakkan dari kanan ke kiri dan ke arah operator, sehingga lubang akan semakin besar. 5. Membuat bentuk profil Pada waktu membuat bentuk, pahat bergerak dari kanan ke kiri juga bergerak maju mundur mengikuti model. Dengan demikian bentuk yang dibubut akan sesuai dengan model. 6. Membubut ulir Pada waktu membubut ulir, pahat bergerak dari kanan ke kiri dan dari kiri ke kanan secara berulang-ulang. Pada saat bergerak dari kanan ke kir, pahat akan melakukan pemakanan sedangkan pada arah sebaliknya tidak terjadi pemotongan. Ulir yang dibentuk dapat berupa ulir segitiga, segi empat, serta bundar. 7. Membuat rigi Pada waktu membuat rigi, alat rigi tetap ditempatkan pada alat. Rigi ditekan ke arah benda kerja. Jika akan membuat rigi yang lebar, alat rigi digeser ke kiri. Operasional Mesin Bubut 1. Putar saklar (switcher) utama ke kanan, lampu on untuk daya akan menyala. 2. Tekan tuas atau saklar spindle ditarik ke bawah maka poros spindle akan berputar ke kanan. 3. Apabila tuas atau saklar spindle ditarik ke bawah maka putaran poros spindle berputar ke kanan. 4. Apabila tuas atau saklar spindle ditarik ke atas maka putaran poros spindle berputar ke kiri. 5. Apabila dalam keadaan mendadak maka injaklah pedal rem, maka putaran poros spindle akan berhenti bersama poros otomatis lainnya.

7 6. Untuk mengatur atau memilih kec mengatur atau memilih kecepatan, sesuaikan handlehandle kecepatannya (tuas no 10 dan 11) 7. Untuk memilih gerakan pemakanan, maka aturlah gerak pemakanannya (tuas no. 3 s.d. no. 6). 8. Untuk meng-off kan daya mesin, putar kedaya mesin, putar kembali saklar (switch) utama ke kiri. C. Langkah kerja Untuk membuat benda kerja seperti pada gambar, kita melakukan langkah: 1. Menyiapkan bahan Potong bahan dari baja beton berdiameter 25 mm sepanjang 155 mm, melebihi ukuran benda untuk menjaga apabila sewaktu penggergajian hasilnya miring. 2. Memeriksa apakah bahan tersebut sudah lurus, apabila bengkok diluruskan terlebih dahulu. 3. Setelah benda lurus, lalu dipasang pada chuck dan diperiksa apakah oleng atau tidak. Bila masih oleng, setel ulang hingga betul. 4. Memasang pahat rata kanan pada rumah pahat, kemudian mengatur pahat hingga ujung pahat tepat pada sumbu utama. 5. Setelah semua betul, motor dihidupkan dan dimulai proses pembubutan. Peringatan: Pastikan alat pengunci tanggem dilepas sebelum tanggem diputar!! 6. Untuk pembubutan awal pergunakan kecepatan rendah kemudian secara bertahap kecepatannya dinaikkan. 7. Lakukan facing pada ujung benda kerja untuk meratakan permukaannya. 8. Atur tiap kali gerak pemakanan 0.1 mm hingga diameternya 20 mm sepanjang 40 mm. 9. Pada ujung benda kerja, dibubut hingga diameter 16 mm sepanjang 20 mm. 10. Benda kerja kemudian dilepas dari chuck dan dibalik, ukur dan tandai panjanganya sesuai dengan gambar (150 mm), kemudian cekam bagian benda kerja yang diameternya 16 mm. 11. Ratakan ujungnya, lalu buat lubang center. 12. Membubut benda kerja hingga diameternya mencapai 22 mm sepanjang 110 mm. 13. Pada ujung benda kerja, dibubut dengan ukuran M16 x 2 sepanjang 30 mm. 14. Dari ujung benda kerja yang berukuran M16 x 2, lakukan pembubutan tirus atau konis dengan sudut ketirusan 8 o sepanjang 23 mm.

8 15. Mengganti pahat dengan pahat potong. Lakukan pembubutan neck atau leher ulir pada benda kerja dari ujung tirus sepanjang 5 mm hingga diameternya mencapai 13 mm. 16. Membubut benda kerja dari ujung neck atau leher ulir hingga diameternya mencapai 20 mm sepanjang 20 mm. 17. Mengganti pahat dengan pahat ulir, menyetel sudut pemakanan sebesar 60 o, kemudian membuat ulir pada ujung benda kerja dengan ulir standar M16 x Mengganti pahat dengan kartel, kemudian membuat kartel sepanjang 30 mm pada benda kerja yang berdiameter 22 mm. 19. Mesin dimatikan dan benda kerja dilepas. 20. Benda kerja diberi nomor mahasiswa dengan stempel angka. 21. Selesai, benda kerja diserahkan kepada pengawas. Gambar 2. Benda Kerja II A. Maksud dan tujuan 1. Melatih praktikan agar mampu menggunakan mesin fris 2. Melatih praktikan agar mampu membuat benda kerja berupa roda gigi. B. Alat dan Bahan B.1. Bahan yang digunakan Bahan yang digunakan adalah alumunium tuang dengan diameter 3 3/8 inch dan tebal 17 mm. B.2. Alat atau Mesin yang Digunakan a. Mesin bubut dan perlengkapannya

9 Digunakan untuk membuat diameter dan tebal benda kerja sesuai dengan ukuran yang diminta pada benda kerja. b. Taps Digunakan untuk mencabut ulir pada lubang poros c. Jangka sorong Digunakan untuk mengukur ukuran ukuran pada benda kerja baik sewaktu pengerjaan dengan mesin bubut maupun maupun dengan mesin frais. d. Stempel angka Digunakan untuk memberi nomor mahasiswa pada benda kerja setelah selesai dikerjakan. e. Mesin frais Mesin frais adalah suatu mesin dengan gerak utama berputar. Benda kerja dipegang dengan chuck untuk benda kerja berbentuk bulat dan dipegang dengan ragum untuk benda kerja yang lainnya. Bila mesin dihidupkan maka alat irisnya akan berputar pada sumbu utamanya, sedangkan benda kerjanya diam, atau dapat pula keduanya bergerak, misal saat membuat batang ulir. Bentuk benda kerja akan sesuai alat dengan bentuk alat irisnya, sehingga untuk mengerjakan bntuk benda yang rumit dengan pola yang bermacam-macam kita harus mengganti alat irisnya beberapa kali sesuai dengan bentuk benda kerja. Gambar Mesin Frais Operasional mesin fris 1. Tuas a1 diputar hingga kedudukan I, dan lampu penunjuk h1 pada kotak saklar menyala. 2. Dengan menggunakan tuas a3 dapat diperoleh arah serta kecepatan putar spindle pahat yang dikehendaki.

10 3. Jika menggunakan gerak otomatis, motor penggerak meja dapat diatur kecepatannya putarnya dengan menggunakan tuas a4. 4. Jika cairan pendingin telah diisikan ke dalam bak penampungan, maka pompa untuk cairan pendingin ini dapat dihidupkan dengan memutar tuas a2. Catatan: Semua elemen pemutus arus yang disebut di atas terpasang pada sisi kotak saklar yang terletak pada bagian belakang mesin. 5. Untuk menghidupkan spindle, tombol b8 pada meja pengatur, ditekan. 6. Arah gerak makan dapat ditentukan dengan menekan tombol b6. Karena mesin ini juga dilengkapi dengan gigi netral, maka untuk menggerakkan meja susunan roda transmisi harus dalam keadaan masuk. 7. Untuk menghentikan gerak makan, tekan tombol b6. Bils tombol b1 ditekan selain putaran spindle, gerakan makan dari meja juga akan berhenti 8. Agar gerak makan dari meja dapat berhenti secara otomatis pada jarak tertentu, gunakan saklar pembatas b3. PERHATIAN!! Dilarang melepas pembatas maksimum untuk mendapat untuk mendapat gerak makan yang lebih panjang. Bila sistem ini dilakukan akan merusak sistem gerak makan meja. C. Langkah Kerja Untuk membuat benda kerja sesuai dengan gambar diatas, perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Menyiapkan bahan Bahan tersebut dari alumunium tuang dengan diameter 3 3/8 inch dengan ketebalan 17 mm, melebihi ukuran benda kerja agar nantinya ketika dibubut hasilnya sesuai dengan yang diinginkan. 2. Memasang benda kerja pada mesin bubut Benda kerja dipasang pada chuck mesin bubut untu meratakan kedua permukaan serta membua tebalnya menjadi 15 mm. 3. Mengebor dengan mesin bubut Setelah kedua permukaan benda rata dan halus, benda kerja dibor 17 mm. 4. Memasang benda kerja pada pemegang Benda kerja dipasang pada pemegang dan kedua mur pengunci dikeraskan

11 5. Membubut benda kerja Menghitung dameter luar pada pembuatan roda gigi a. DL = Dt + 2. M Dt = Z. M Z = 21 (jumlah gigi) M = 3 (modul) Dt = = 63 mm DL = Dt + 2. M = = 69 mm Menambahkan chamfer dengan ukuran 1,5 mm x 45 0 b. DL = Dt + 2. M Dt = Z. M Z = 27 (jumlah gigi) M = 2,5 (modul) Dt = 27. 2,5 = 67,5 mm DL = Dt + 2. M = 67, ,5 = 72,5 mm Pemegang dipasang pada chuck mesin bubut, kemudian benda kerja dibubut hingga mencapai diameter yang ditentukan dan dihilangkan ketajaman sudutnya. 6. Memasang benda kerja pada mesin frais Setelah benda kerja dibubut sesuai ukuran yang ditentukan, benda kerja dilepas dari mesin bubut lalu masih dengan pemegangnya dipasang pada mesn frais. 7. Menghitung skala pembagi a. Perbandingan putaran poros pembagi dengan putaran poros benda kerja adalah 40:1, dimana jumlah gigi yang akan dibuat adalah 21 buah, sehingga: NC = i / Z

12 NC = 40 / 21 NC = 1 19/21 putaran Jadi untuk pembuatan roda gigi yang mempunyai jumlah gigi 21, maka skala pembaginya 1 putaran ditambah 19/21 putaran. Apabila kita menggunakan piring pembagi yang jumlah lubangnya 21 buah, maka 19/21 x 21 = 19 lubang, sehingga jarak NC atau gigi adalah 1 putaran dan 19 lubang. Menghitung Tinggi Gigi Menghiung tinggi gigi menggunakan rumus H = 2. M + Ck Dimana M = modul Ck = kelonggaran puncak Besarnya Ck = 0,25 x M Dalam praktikum ini tinggi gigi H = 2. M + 0,25. M = ,25. 3 = 6,75 mm b. Perbandingan putaran poros pembagi dengan putaran poros benda kerja adalah 40 : 1 dimana jumlah gigi yang akan dibuat adalah 27 buah, sehingga: NC = i / Z NC = 40 / 27 NC = 1 13/27 putaran Jadi untuk mpembuatan roda gigi yang mempunyai jumlah gigi 27, maka skala pembaginya 1 putaran ditambah 13/27 putaran. Apabila kita menggunakan piring pembagi yang jumlah lubangnya 27 buah, maka 13/27 x 27 = 13 lubang, sehingga jarak NC atau gigi adalah 1 putaran dan 3 lubang. Menghitung Tinggi Gigi Menghiung tinggi gigi menggunakan rumus H = 2. M + Ck Dimana M = modul Ck = kelonggaran puncak Besarnya Ck = 0,25 x M Dalam praktikum ini tinggi gigi H = 2. M + 0,25. M

13 = 2. 2,5 + 0,25. 2,5 = 5,625 mm 8. Membuat roda gigi a atau b Tengahkan benda kerja dan luruskan dengan alat irisnya, mesin dihidupkan dan mulailah pembuatan roda gigi. Dalam pembuatan roda gigi dilakukan 3 kali tahap pemakanan, yaitu kali pemakanan dengan ketebalan 3 mm atau 2,5 mm tiap kali pemakanan, lalu pemakanan terakhir setebal 0,75 atau 0,625 sebagai finishing. 9. Membuat diameter dalam Setelah pengerjaan dengan mesin frais selesai, maka benda kerja dilepas dari mesin frais dan dari pemegangnya, lalu dipasang pada mesin bubut dengan cekam berahang 3 dan lubang pada tengah roda gigi dilebarkan dengan pahat pada mesin bubut hingga mencapai diameter 17 mm. 10. Mesin Bubut dimatikan dan benda kerja dilepas 11. Benda kerja diberi nomor mahasiswa dengan stampel angka, kemudian diserahkan kepada pengawas

14 TUGAS 1. Menghitung waktu teoritis pembuatan poros bertingkat! 2. Menuliskan langkah-langkah kerja yang dilakukan untuk pembuatan poros bertingkat saat praktikum dengan menggunakan format tabel berikut! Waktu Proses Proses No. Langkah Kerja (Detik) 3. Mengidentifikasikan langkah kerja apa saja yang termasuk setup time, loading unloading time, inspection time, dan processing time ketika membuat poros bertingkat dengan menggunakan mesin bubut konvensional! Gunakan format tabel berikut! Kemudian, hitung waktu yang diperlukan untuk memproduksi poros bertingkat (manufacturing time) tersebut! Mesin Bubut Manual No. Langkah Kerja Waktu (Detik) Setup Time Loading Unloading Time Inspection Time Processing Time Total Manufactiring Time (Detik) 4. Membandingkan waktu teoritis dengan waktu manufaktur pembuatan poros bertingkat. Apabila terdapat perbedaan, jelaskan hal-hal yang menyebabkan terjadinya perbedaan tersebut!