Prosman - 04 Learning Outcomes PROSES PERMESINAN Mahasiswa dapat menerangkan prinsip kerja mesin bor dan gurdi PROSES PERMESINAN (Part 2) Outline Materi Proses Pemesinan dengan Mesin Bor dan Gurdi Proses Pemesinan dengan Mesin Ketam dan Serut Proses Pemesinan dengan Mesin Gergaji dan Parut 1 2 MESIN BOR MESIN BOR JENIS MESIN BOR Pengebor jig, Freis pengebor vertikal, Pengebor horisontal. Pengebor horisontal Pengebor jig Freis pengebor vertikal 3 Gambar 7.1 Mesin pengebor jig Gambar 7.2 Mesin freis pengebor vertikal 4 Gambar 7.3 Mesin pengebor horisontal PENGGURDIAN Penggurdian adalah operasi pemesinan yang digunakan untuk membuat lubang bulat pada benda kerja; Penggurdian pada umumnya menggunakan perkakas berbentuk silinder yang memiliki dua tepi potong pada ujungnya; Gerakan makan perkakas dilakukan dengan menekan gurdi yang berputar ke dalam benda kerja yang diam sehingga diperoleh lubang dengan diameter yang sesuai dengan diameter gurdi. JENIS Penggurdi mampu jinjing, Penggurdi peka, Penggurdi tegak, Penggurdi radial, Penggurdi gang / kelompok, Penggurdi turet. Mesin Penggurdi Tegak, mirip dengan penggurdi peka, mempunyai mekanisme hantaran daya untuk penggurdi putar dan dirancang untuk kerja yang lebih berat. Mesin penggurdi ini dapat dipakai untuk mengetap maupun menggurdi. Gambar 7.4 Mesin penggurdi tegak 5 6 1
Mesin Penggurdi Radial, dirancang untuk pekerjaan yang besar kalau tidak memungkinkan bagi benda kerja untuk digerakkan berputar bila beberapa lubang harus digurdi. Mesin ini terdiri dari : Kolom vertikal untuk menyangga lengan gurdi; Lengan gurdi untuk membawa kepala gurdi, yang dapat diputar ke sembarang kedudukan di atas bangku kerja; Kepala penggurdi yang dapat disetel sepanjang lengan gurdi. Gambar 7.5 Mesin penggurdi radial Diantara berbagai macam perkakas pemotong untuk pembuatan lubang, sejauh ini gurdi puntir (twist drill) yang paling umum digunakan. Diameter gurdi berkisar antara 0,15 mm hingga 7,5 Geometri Gurdi Puntir : Gambar 7.6 Geometri gurdi puntir standar 7 8 Bagian-bagian penting perkakas gurdi : Operasi yang berkaitan dengan penggurdian : 9 Sudut galur spiral disebut sudut heliks, besarnya sekitar 30 o ; Dua galur spiral berfungsi sebagai jalan keluar ekstraksi serpihan dari lubang; Web adalah ketebalan antara kedua galur, berfungsi untuk menahan beban yang dialami oleh badan gurdi; Sudut mata potong (point angle) besarnya sekitar 118 o ; Ujung mata potong pada umumnya berbentuk tepi pahat (chisel edge), untuk menghasilkan penetrasi; Dua tepi potong (cutting edge) mengarah pada galur; Bagian dari setiap galur yang berdekatan dengan tepi potong berfungsi sebagai permukaan garuk perkakas. 10 Gambar 7.7 Beberapa jenis operasi penggurdian a) Pembesaran lubang (reaming); b) Penguliran dalam (taping); c) Pembesaran lubang sebagian (counterboring); d) Pembesaran lubang bentuk konis (countersinking); e) Pemusatan (centering / centerdrilling); f) Perataan muka (spotfacing). 11 TEORI PEMOTONGAN Gambar 7.8 Proses penggurdian Kondisi Pemotongan : Benda kerja : l w = panjang pemotongan bendakerja, l v = langkah pengawalan, l n = langkah pengakhiran, l t = panjang pemesinan = l w + l v + l n, Pahat : d = diameter gurdi, = sudut mata potong / ujung pahat = /2 z = jumlah mata potong. Mesin gurdi : n = putaran poros, rev/min. v f = kecepatan makan, mm/min. 12 Elemen dasar proses penggurdian adalah : 1. Kecepatan potong : v = d n, m/min. 1000 2. Kecepatan makan : v f = f z.n.z, mm/min. dimana : z = jumlah mata potong = 2 f z 3. Kedalaman potong : 4. Waktu pemotongan : = gerak makan per mata potong, a = d / 2, t c = l t / v f, min. dimana : l t = l v + l w + l n l n 0,5 d, ; l v 0, tan 5. Kecepatan penghasilan geram : Z = d 2. v f 4 x 1000, cm 3 /min. 2
PRINSIP KERJA Ketam / Sekrap (Shaper) : gerak memotong dilakukan oleh pahat menyilang terhadap bendakerja sedang gerakan makan dilakukan oleh meja/bendakerja melintas perkakas; Serut /Sekrap Meja (Planer) : gerak memotong dilakukan oleh meja/bendakerja menyilang terhadap perkakas, sedang gerakan makan dilakukan oleh perkakas melintas bendakerja; KLASIFIKASI (SEKRAP) Gambar 7.10 Mesin ketam horizontal biasa Mesin ketam horisontal Gambar 7.11 Mesin ketam vertikal Mesin ketam vertikal 13 Gambar 7.9 Mesin Sekrap (Shaper) dan Mesin Sekrap Meja (Planer) 14 KLASIFIKASI MESIN SERUT (SEKRAP MEJA) PERBEDAAN MESIN SERUT DAN Gambar 7.12 Mesin serut rumahan ganda 15 Mesin serut rumahan ganda Mesin serut sisi terbuka Gambar 7.13 Mesin serut sisi terbuka Mesin serut lorong Mesin serut plat atau tepi 16 MESIN SERUT Untuk bendakerja besar; Benda kerja digerakkan terhadap pahat yang stasioner; Gerak makan dilakukan oleh pahat melintas benda kerja; Menggunakan penggerak roda gigi atau hidraulis; Kecepatan potong konstan. Untuk bendakerja kecil; Pahat digerakkan melintas bendakerja yang stasioner; Gerak makan dilakukan oleh bendakerja melintas pahat; Menggunakan penggerak balik-cepat mekanis; Kecepatan potong tidak konstan. TEORI PEMOTONGAN MESIN SEKRAP Kondisi Pemotongan : 17 Gambar 7.14 Proses sekrap Benda kerja : l w = panjang pemotongan pada bendakerja, l v = langkah pengawalan, l n = langkah pengakhiran, l t = panjang pemesinan = l w + l v + l n, w = lebar pemotongan bendakerja, Elemen dasar proses sekrap adalah : 1. Kecepatan potong rata-rata : n p. l t. (1 + R s ) v =, m/min. 2. 1000 2. Kecepatan makan : v f = f. n p, mm/min. 3. Waktu pemotongan : t c = w / v f, min. 4. Kecepatan penghasilan geram : Z = A. v, cm 3 /min. dimana, A = f. a = h. b, mm 2 h = f sin r = tebal geram sebelum terpotong, a b = = lebar pemotongan, sin r 18 3
GERGAJI LOGAM Gergaji logam untuk mesin daya dibuat dalam bentuk bulat, lurus, atau kontinu, tergantung pada jenis mesin yang akan menggunakan. JENIS LOGAM Gergaji Ulak-alik : horisontal, vertikal. Gergaji Bulat : Gergaji logam, Piringan gesek baja, Gergaji sabuk : Pisau gergaji, Pisau gesek, Pisau kawat. Gergaji Ulak-alik : Gambar 7.15 Mesin gergaji ulak-alik Siklus untuk hantaran automatis : batang bergerak ke depan melalui catok yang terbuka, catok diapitkan, pemotongan putus oleh gergaji, gergaji dinaikkan sampai kedudukan awal, catok dibuka, siklus diulang kembali sampai keseluruhan panjang batang dipotong. 19 Piringan amplas. 19-2 20 19-3 Pisau gergaji : Setelan pisau gergaji : Fungsi untuk menyediakan ruang bebas yang luas sewaktu memotong (celah yang terbentuk > tebal gergaji), sehingga gesekan antara bendakerja dan gergaji lebih kecil. Gambar 7.16 Konstruksi gigi untuk pisau gergaji logam. A. Gigi lurus, paling umum dipakai, mempunyai garukan nol; B. Gigi pemotong bawah, mirip dengan gigi pemotong freis, digunakan untuk pisau yang lebih besar; C. Gigi loncat, untuk memberikan ruang serpihan antara gigi yang lebih luas, tetapi minimal dua gigi harus menyinggung bendakerja. 21 19-5 Gambar 7.17 Jenis penyetelan untuk pisau gergaji logam. Setelan garuk terdapat satu gigi lurus berselang-seling dengan dua gigi yang arahnya berlawanan, digunakan untuk pemotong baja dan besi (logam keras); Setelan gelombang pengaturan bergantian membentuk gelombang, digunakan untuk pipa dan lembaran logam tipis; Setelan lurus memiliki setelan gigi ke kanan dan gigi berikutnya ke kiri, digunakan untuk kuningan, tembaga, dan plastik. 22 19-6 Mesin Gergaji Bulat (Mesin Gergaji Dingin): 23 Gambar 7.18 Mesin gergaji dingin Memiliki gergaji dengan diameter agak besar; Dioperasikan secara hidraulis dan dapat digunakan untuk menggergaji batang bulat sampai 200 mm dengan toleransi ± 0,4 mm; Gergaji dimakankan secara positif kepada bendakerja yang diapit oleh catok hidraulis. 19-7 Mesin Gergaji Sabuk: 24 Gambar 7.19 Mesin gergaji sabuk Pada umumnya dirancang dengan gergaji yang beroperasi dalam kedudukan vertikal dan bendakerja disangga pada meja horisontal yang mempunyai penyetelan pemiringan untuk memotong sudut. 19-8 4
MESIN PARUT (BROACHING) JENIS MESIN PARUT Pengelompokan berdasarkan metode operasinya : Parutan tarik. Pahat parut ditarik menembus atau melintas bendakerja stasioner; Parutan dorong. Pahat parut didorong menembus atau melintas bendakerja stasioner; Gambar 7.20 Operasi parut Operasi pelepasan logam pada mesin parut dilakukan dengan pahat yang memiliki sejumlah gigi berurutan dengan ukuran makin besar, dan memotong dalam satu jejak yang tetap; Sebuah suku cadang diselesaikan dalam satu langkah, gigi terakhir pada pahat pemotong menyesuaikan kepada bentuk 25yang diinginkan dari permukaan yang diselesaikan. 19-9 Parutan permukaan. Pahat parut melintas pada permukaan bendakerja stasioner atau sebaliknya; Parutan kontinu. Bendakerja digerakkan kontinu terhadap parut yang stasioner. Jalur gerakan dapat lurus atau melingkar. 26 19-10 SELESAI TERIMA KASIH 27 5