MAKALAH Mesin Frais (Milling) Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata kuliah Proses Produksi

MAKALAH Mesin Frais (Milling) Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata kuliah Proses Produksi Disusun Oleh : Kharisma Alfiansyah 201302012 POLITEKNIK ENJINERING INDORAMA PROGRAM STUDI TEKNIK MEKATRONIKA PURWAKARTA 2014

KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil alamin Puji syukur penyusun panjatkan kepada allah SWT kerena rahmat dan pertolongan Nya. Tugas pembuatan makalah tentang Mesin frais ini telah selesai, penyusun juga mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Makalah ini berisi mulai dari definisi Mesin Frais, klasifikasi beserta contoh dan bagaimana cara mengoperasikannya. Penyusun berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Amin Purwakarta, Juni 2014 Penyusun ii

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tujuan... 2 BAB II PEMBAHASAN... 3 2.1 Dasar Teori Mesin Frais (milling machine)... 3 2.2 Jenis-Jenis Mesin Frais... 4 2.3 Bagian-Bagian Dari Mesin Frais... 7 2.4 Bagian- bagian utama mesin frais dan fungsinya... 9 2.5 Fungsi Mesin Frais... 12 2.6 Perlengkapan Mesin Frais... 13 2.7 Macam Macam Pahat Frais... 16 2.8 Cara Kerja Mesin Frais (Milling Machine)... 17 2.9 Jenis Jenis Pengerjaan Mesin Frais... 18 2.10 Teknik pengefraisan... 18 iii

2.11 Perencanaan Perhitungan pada mesin frais... 19 BAB III PENUTUP... 26 3.1. Kesimpulan... 26 3.2. Saran... 27 DAFTAR PUSTAKA... 28 iv

DAFTAR GAMBAR - Gambar 2.7 Knee/lutut... - Gambar 2.8 Alas Mesin... - Gambar 2.9 Arbor... - Gambar 2.10 Stub arbor... - Gambar 2.11 Collet chuck... - Gambar 2.12 Ragum/Catok... - Gambar 2.13 Meja putar (Rotary Table)... - Gambar 2.14 Kepala pembagi.... - Gambar 2.15 Macam-macam klem... - Gambar 2.16 Pelat/piring pembagi dengan alur V... - Gambar 2.17 Kepala pembagi universal... - Gambar 2.18 Pelat/piring pembagi... v

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Mesin Milling ditemukan oleh Eli Whitney sekitar tahun 1818. Mesin Milling ini melakukan operasi produksi suku cadang duplikat yang pertama dengan pengendali secara mekanik arah dan gerakan potong dari perkakas mata potong jamak yang berputar. Mesin Milling melemparkan logam ketika benda kerja dihantarkan terhadap suatu pemotong yang berputar. Pemotong Milling memiliki satu deretan mata potong pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong tersendiri pada daur putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikannya, antaranya terdapat pemotong mesin Milling tersebut. Mesin Milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas dari segala mesin perkakas. Permukaan yang datar maupun berlekuk dapat dimesin dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa. Pemotong sudut, celah, roda gigi,dan ceruk dapat dapat digunakan dengan menggunakan berbagai pemotong. Pahat gurdi, peluas lubang, dan bor dapat dipegang dalam soket arbor dengan melepaskan pemotong dan arbor. Karena semua gerakan meja mempunyai penyetelan mikrometer, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara cepat. Operasi pada umumnya dilakukan oleh ketam, gurdi, mesin pemotong roda gigi, dan mesin peluas lubang dapat dilakukan pada mesin milling. Mesin ini membuat penyelesaian dan lubang yang lebih baik sampai pada batas ketelitian dengan jauh lebih baik daripada mesin sekrap. Pemotong berat dapat diambil tanpa banyak merugikan pada penyelesaian atau ketepatannya. 1

1.2 Tujuan - Mengetahui apa itu mesin milling - Mengetahui prinsip kerja mesin Milling. - Mengetahui bagian-bagian dari mesin milling beserta fungsinya masing-masing. - Mengetahui jenis dan macam-macam mesin Milling. - Mengetahui jenis alat bantu yang digunakan. - Dapat merencanakan perhitungan pada mesin milling 2

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Dasar Teori Mesin Frais (milling machine) Mesin frais merupakan salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan suatu benda kerja dalam permukaan sisi datar, tegak, miring, bahkan alur roda gigi. Mesin perkakas ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan pisau milling (cutter) pemasukan media dikembangkan, computer processing power dan kapasitas memori terus meningkat, dan mesin-mesin NC dan CNC berangsur-angsur dirubah dari level perusahaan yang besar ke level perusahaan yang medium (menengah). Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam, mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin, hingga pengerjaan secara mekanis. Pengerjaan mesin mekanis loagam biasanya digunakan untuk pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan dengan menggunakan mesin frais atau biasa juga disebut mesin milling. Mesin milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabakan karena selain mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian yang istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki. Mesin frais adalah salah satu jenis mesin perkakas yang mampu melakukan bebagaimacam tugas dibandingkan dengan mesin perkakas lainya. Permukaan yang datarmaupun yang belekuk, dapat diproses dengan mesin ini dengan ketelitian yang tinggi,termasuk pemotongan sudut, celah, roda gigi, dan ceruk juga dapat diproses dengan baik menggunakan mesin ini. Bila alat pemotong dan bornya dilepas maka dapatdigunakan untuk pahat gurdi, alat pembesar lubang,dan bor. Karena mesin inidilengkapi mesin penyetel micrometer untuk 3

mengatur gerakan dari mejanya, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara tepat. Mengefrais adalah mengerjakan logam dengan mesin yang menggunakan pemotong yang berputar yang mempnyai sejumlah mata poting.ada dua jenis pahat frais yang paling banyak digunakan yaitu : horizontal, pahat frais dipasang pada sumbu utama horizontal.yang kedua vertikal pahat frais dipasang pada ujung spindel vertikal.frais atau milling horizontal merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang pengerjaannya atau kenyataannya dilakukan dengan menggunakan pahat yang berputar oleh poros spindel mesin.pahat frais (milling cutter)termasuk jenis pahat bersisi potong banyak(multiple point tool). 2.2 Jenis-Jenis Mesin Frais 1) Mesin frais tegak (vertikal) Mesin frais tegak adalah suatu mesin frais yang arbornya tegak (vertikal) seperti gambar, sedang mejanya dapat bergerak ke arah a. memanjang/longitudinal b. melintang /cross slide dan naik turun Gambar 2.1 Mesin frais tegak 4

Bagian-bagian mesin frais tegak: a. Spindel e. Engkol ke arah memanjang b. Kepala f. Engkol ke arah naik dan turun c. Tuas otomatis g. Alas mesin d. Kolom h. Handel ke arah melintang 2) Mesin frais mendatar (horizontal) Mesin frais horisontal, dibedakan lagi menurut fungsinya yaitu: a. Mesin frais sederhana (Plain milling machine) b. Mesin frais universal (Universal milling machine) Mesin frais mendatar/horisontal adalah suatu mesin frais yang arbornya mendatar seperti gambar, sedang mejanya dapat bergerak ke arah a. memanjang/longitudinal b. melintang /cross slide dan naik turun Gambar 2.2 Mesin frais horisontal (sederhana) 5

Bagian-bagian mesin frais horizontal diantaranya: a. Lengan penahan arbor l. Ulir pendukung b. Tuas otomatis meja memanjang m. Alas bodi c. Meja/bed machine n. Tuas pengunci sadel d. Handel penggerak meja memanjang o. Tuas kecepatan arah otomatis meja melintang e. Tuas pengunci meja mesin p. Dudukan meja/bede machine f. Handel penggerak meja melintang q. Body Machine g. Tuas pengatur feeding r. Tiang (colom) h. Tuas pengatur feeding s. Spindel mesin i. Engkol untuk ke arah naik/ turun t. Lengan msin j. Engkol untuk ke arah naik turun u. Lengan penahan arbor k. Lutut v. Tombol ON/OF 3) Mesin frais universal Mesin frais universal adalah suatu mesin frais dengan kedudukan arbornya mendatar dan gerakan mejanya dapat kearah memanjang/longitudinal, melintang/ cross slide, naik turun dan dapat diputar membuat sudut tertentu terhadap body mesin. (gambar 2.3) Gambar 2.3 Mesin frais universal 6

Bagian-bagian mesin frais universal: a. Lengan k. Tuas pengunci meja b. Penyokong arbor l. Tabung pendukung c. Tuas otomatis m. Lutut (knee) d. Nok pembatas n. Tuas pengunci sadel e. Meja mesin o. Alas meja f. Engkol ke arah memanjang p. Tuas perubah kecepatan motor listrik g. Tuas pengunci S. Tuas penunjuk kecepatan putaran h. Baut penyetel T. Tiang (colom) i. Engkol ke arah melintang U. Spindel mesin j. Engkol untuk ke arah naik turun V. Tuas untuk menjalankan spindel 2.3 Bagian-Bagian Dari Mesin Frais Berdasarkan pada mesin sekrap terdapat bagian-bagian yang ada pada mesin frais. Adapun bagian-bagian dari mesin sekrap antara lain yang terdiri dari beberapa bagiankomponen (lihat gambar) sebagai berikut: Gambar 2.4 bagian-bagian mesin frais 7

A. Lengan, untuk memindahkan arbor. B. Penyokong arbor. C. Tuas, untuk menggerakan meja secara otomatis. D. Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakan otomatis. E. Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dan perlengkapan mesin. F. Engkol, untuk menggerakan meja dalam arah memanjang. G. Tuas pengunci meja. H. Baut penyetel, untuk menghilangkan getaran meja. I. Engkol, untuk menggerakan meja dalam arah melintang. J. Engkol, untuk menggerakan lutut dalam arah tegak. K. Tuas untuk mengunci meja. L. Tabung pendukung dengan bang berulir, untuk mengatur tingginya meja. M. Lutut, tempat untuk kedudukan alas meja. N. Tuas, untuk mengunci sadel. O. Alas meja, tempat kedudukan untuk alas meja. P. Tuas untuk merubah kecepata 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. U. Tuas untuk menjalankan mesin. 8

2.4 Bagian- bagian utama mesin frais dan fungsinya Mesin frais kontruksinya berbeda-beda, tetapi pada prinsipnya mesin ini mempunyai beberapa komponen utama, yaitu: a. Kolom mesin/badan mesin Badan mesin ini adalah berdiri tegak dan kokoh karena ia dipakai sebagai patokan dan merupakan dudukan dan rumah dari roda gigi. Selain dari itu juga akan jadi dudukan dari sumbu utama, bahkan untuk jadi dudukan motor dan puli-pulinya itulah ditempatkan.bagian depan yang dikerjakan secara masinal, adalah bebentuk ekor burung tegak yaitu untuk gerak turun naiknya knee yang membawa sadel dan meja. Pada bagian sebelah atas kolom ini dipasang sumbu utama/spindel untuk dudukan dan membawa arbor sebagai pemegang dari pisau frais itu sendiri, sehingga dapat berputar. Pada bagian atas juga dibuat alur ekor burung mendatar yaitu untuk dudukan lengan, dan arm ini dapat didorong maju ataupun mundur untuk mencapai kedudukan tertentu. b. Arm/lengan mesin Seperti dikatakan di atas bahwa lengan itu letaknya di bagian paling atas dari badan mesin dan bawahnya mempunyai bentuk ekor burung yang pas kepada alur ekor burung pada badan mesin, lengan ini dapat dikunci dan dilepas untuk kebutuhan tertentu. Pada lengan ini dapat dipasang dukungan arbor (suport arbor) yang mempunyai alur ekor burung pas kepada lengan tadi dan ia dapat dikunci pada posisi tertentu, sehingga cocok untuk kebutuhan pekerjaan tertentu.pada beberapa jenis mesin, pendukung arbor ini jumlahnya ada yang satu ada yang dua buah untuk lebih kokohnya dukungan terhadap arbor. c. Table/meja mesin Meja ini letaknya adalah di atas sadel, bentuknya segiempat panjang dan mempunyai alur-alur T yang berfungsi untuk penempatan baut dan mur T yang berfungsi sebagai pengikat.untuk jenis mesin tetentu meja ini dapat diatur 0 samapai 45 derajat, miring ke kiri atau ke kanan. 9

Pergerakan ke kiri atau ke kanan dari meja ini dengan bantuan memutar sumbu transportir yang mempunyai kisar tertentu, yaitu ada yang 5 atau 6 mm ada juga yang berukuran inchi. Apabila perlu meja ini dapat dikunci kepada sadel dan untuk pengefraisan dengan pemakanan menurun/climb milling, maka pada meja mesin ini dipasang backlash eliminator untuk menahan loncatan dari meja karena pemakanan. Gambar 2.5 Meja mesin Frais d. Sadel/dudukan meja Sadel ini bentuknya persegi artinya mempunyai ukuran lebar sama dengan ukuran panjangnya, dan sadel ini mempunyai alur ekor burung yang pas kepada lutut, sehingga sadel ini dapat bergerak mundur maju searah dan sejajar dengan gerakan lengan tadi, jadi sadel ini gerakannya tidak bisa kearah kiri atau kearah kanan, artinya hanya dua arah saja yaitu mundur maju dan sadel ini dapat dikunci kepada lutut apabila diperlukan. Di bagian atas dari sadel ini dibuat alur T melingkar 360 derajat, dengan tujuan untuk membautkan meja kepada sadel agar kokoh, dan alur bentuk melingkar ini yang memungkinkan meja diputar beberapa derajat menurut kebutuhan tertentu. Dan penunjukan besarnya derajat terdapat pada permukaan sadel itu sendiri.di atas permukaan sadel itu juga dipasang handel pembalik arah gerakan otomatis dari meja. 10

Gambar 2.6 Sadel Mesin Frais sadel e. Knee/Lutut Lutut ini adalah mempunyai dua alur ekor burung yang saling tegak lurus, yaitu satu alur dipaskan kepada kolom dan satunya lagi dipaskan kepada sadel itu tadi.lutut ini berbentuk rongga, dan dalam rongga itulah dipasang roda-roda gigi untuk gerakan otomatis, mundur maju, naik turun dan kiri kanan. Gerakan dari lutut ini hanya dua arah yaitu turun dan naik saja, lutut ini juga dapat dikuncikan kepada kolom, agar kukuh pada waktu pengefraisan. Knee/lutut Gambar 2.7 Knee/lutut f. Alas mesin Alas mesin ini letaknya sama dengan namanya yaitu alas, artinya bagian paling bawah dari mesin, alas ini berfungsi untuk menumpu seluruh beban yang ada pada 11

mesin, seperti berat mesin ditambah berat bahan yang dikerjakan dan berat perlengkapan yang dipakai serta berat dari alas itu sendiri.pada alas mesin ini dibuat rongga sebagai bak penampung, yaitu untuk menampung cairan pendingin. Pompa air untuk mengalirkan cairan pendingin kepada cutter dan benda kerja, juga dipasang pada alas ini untuk membuat sirkulasi air pendingin itu tadi. Gambar 2.8 Alas Mesin 2.5 Fungsi Mesin Frais Dengan berbagai kemungkinan gerakan meja mesin frais, dapat digunakan untuk membentuk bidang-bidang pada benda kerja diantaranya: a. Bidang rata datar b. Bidang rata miring menyudut c. Bidang siku d. Bidang sejajar e. Alur lurus atau melingkar f. Segi banyak beraturan atau tidak Selain benda kerja tersebut diatas, ada beberapa bentuk lain dari benda-benda yang lebih banyak dipakai, bentuk benda ini bergantung kepada bentuk pisaunya dan gerakan-gerakan yang diberikan kepada benda tersebut dan juga peralatan yang dipergunakan untuk mengerjakan pekerjaan tersebut, di antaranya yaitu: a. Roda gigi lurus b. Roda gigi helik c. Roda gigi payung 12

d. Roda gigi cacing e. Nok/eksentrik f. Ulir scolor (ulir pada bidang datar) g. Ulir cacing yang mempunyai kisar besar dan tidak mampu dikerjakan di mesin bubut. 2.6 Perlengkapan Mesin Frais Untuk menunjang berbagai macam jenis pekerjaan pada mesin frais, mesin ini dilengkapi beberapa perlengkapan diantaranya: - Arbor Arbor digunakan sebagai dudukan alat potong/pisau (mantel, side and face, slitting saw dll) yang dipasang pada spindel utama pada posisi mendatar (horisontal). Gambar 2.9 Gambar 2.9 Arbor - Stub Arbor Stub arbor digunakan sebagai dudukan alat potong/pisau (Face mill, Shell endmill dll), yang dipasang pada spindel utama atau tegak. Jadi posisinya dapat dipasang dalam posisi mendatar (horisontal) atau tegak vertikal. Gambar 2.10 Gambar 2.10 Stub arbor 13

- Collet Chuck Collet chuck digunakan sebagai pengikat alat potong/pisau (End mill, Slot drill dll), yang dipasang pada spindel utama atau tegak. Jadi posisinya dapat dipasang dalam posisi mendatar (horisontal) atau tegak vertikal. Gambar 2.11 Gambar 2.11 Collet chuck - Ragum/Catok (Vice)agum digunakan untuk mengikat benda kerja pada saat pengefraisan. Pemasangan ragum diikatkan pada meja/bed mesin. Jenis ragum ini ada beberapa jenis,diantaranya: Ragum rata (Vice plate) (Gambar 2.12), Ragum putar (Swivel Vice) (dan Gambar 2.12 Ragum/Catok - Meja Putar (Rotary Table) Meja putar (Rotary Table) digunakan untuk membagi jarak-jarak lubang, alur, radius (melingkar) dan bentuk-bentuk segi banyak. (Gambar 2.13). Gambar 2.13 Meja putar (Rotary Table). 14

- Kepala Pembagi (Dividing Head) Kepala pembagi (dividing head) adalah peralatan mesin frais yang digunakan untuk membentuk segi-segi yang beraturan pada poros benda kerja. Peralatan ini biasanya dilengkapi dengan plat pembagi yang berfungsi untuk membantu pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan pembagian langsung. (Gambar 2.14). Gambar 2.14 Kepala pembagi. - Penjepit/Klem Mesin Klem Mesin ini digunakan untuk memegang/menjepit benda kerja yang tidak dapat dijepit pada ragum, yang umumnya benda panjang atau lebar.penjepitan langsung benda kerja itu ditaruh di meja mesin frais bila slindris ditaruh pada alur meja, bila lebih ditempatkan sesuai dengan kemampuan langkah kerja sehubungan dengan jangkauan pisau frais (cutter).berbagai bentuk klem mesin dapat dilihat pada gambar 2.15 berikut ini. Gambar 2.15 Macam-macam klem 15

2.7 Macam Macam Pahat Frais Ada bermacam macam pahat pada mesin frais. Berikut ini jenis pahat frais adalah: - Pahat Silindris Pahat ini digunakan untuk menghasilkan permukaan horizontal dan dapat mengerjakan permukaan yang lebar dan pekerjaan berat - Pahat Muka dan Sisi Pahat ini memiliki gigi potong di kedua sisinya digunakan untuk menghasilkan celah dan ketika digunakan dalam pemsangan untuk menghasilkan permukaan rata, kotak, hexadiagonal, dan lain-lain. Untuk ukuran yang besar, gigi dibuat terpisah dan dimasukkan kedalam badan pahat. Keuntungan ini memungkinkan cutter dapat dicabut dan dipasang jika mengalami kerusakan. - Slotting Cutter Pahat ini hanya memiliki gigi di bagian kelilingnya dan pahat ini digunakan untuk pemotongan celah dan alur pasak - Metal Slitting Saw Pahat ini memiliki gigi hanya di bagian keliling saja, atau memiliki gigi keduanya di bagian keliiling dan sisinya saja. Digunakan untuk memotong kedalaman celah dan untuk pemotongan panjang dari material. Ketipisan pahat bermacam macam, dari 1mm 5mm, dan ketipisan pada bagian tengah lebih tipis dari bagian tepinya, hal ini untuk mencegah pahat untuk terjepit di celah. - Frais Ujung Biasanya berukuran dari diameter 4mm 40 mm 16

- Shell and Mill Kelopak ujung frais dibuat untuk disesuaikan di bar pendek yang dipasang di bagian poros. Kelopak frais ujung lebih mudah untuk diganti dari pada frais ujung padat atau solid. - Frais Muka Pahat ini dibuat untuk mengerjakan pemotongan berat dan juga digunakan untuk menghasilkan permukaan yang datar. Ini lebih akurat dari pada Sylindrical Slab Mill atau Frais Slab Silindris. Frais muka memiliki gigi diujung muka dan kelilingnya. panjang dari gigi dikelilingnya selalu kurang dari separuh diameter dari pisaunya. - Tee Slot Cutter Pahat ini digunakan untuk frais celah awal, suatu celah atau alur harus dibuat pada benda kerja sebelum pahat digunakan. 2.8 Cara Kerja Mesin Frais (Milling Machine) Pengerjaan yang terjadi dimesin frais horizontal. Benda kerja dijepit di suatu ragum mesin atau peralatan khusus atau dijepit di meeja mesin frais. Pemotongan dikerjakan oleh pemakanan benda kerja di bawah suatu pahat yang berputar.tenaga untuk pemotongan berasal dari energy listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling. Adapun langkah langkah sebelum melakukan pengefraisan, yaitu: A. Mempersiapkan semua peralatan yang dibutuhkan dan benda kerja B. Mengukur benda kerja dengan menggunakan caliper dan menghaluskan sedikit C. permukaanya dengan menggunakan kikir. D. Mengatur putaran spindel yang sesuai untuk jenis benda kerja 17

E. Menempatkaan benda kerja yang akan di frais pada meja kerja F. Mencari titik permukaan/titik nol dan kemudian melakukan pemakanan untuk G. masing masing sisi. H. Mengatur ketebalan pemakanan I. Mencatat waktu yang diperlukan untuk satu pemakanan J. Mencatat keadaan akhir benda kerja 2.9 Jenis Jenis Pengerjaan Mesin Frais - Menfrais Datar : Pengerjaan yang dilakukan untuk membuat datar permukaan benda kerja - Menfrais Sudut : Pengerjaan yang dilakukan untuk membentuk sudut dengan kemiringan tertentu pada benda kerja - Menfrais Alur Bentuk atau ukuran pahat frais yang digunakan untuk menfrais alur adalah tergantuk dari bentuk alur itu. - Menfrais Alur T Menfrais alur T adalah pengerjaan dasar menfrais untuk membentuk alur T atau langkah pertamanya yaitu benda kerja dijalankan dengan alur kemudian alur T nya digunakan frais Alur T - Menfrais Ekor Burung Pengerjaan datar menfrais untuk membentuk alur atau celah ekor burung 2.10 Teknik pengefraisan Teknik pengefraisan tergantung dari jenis mesin frais dan posisi alat potong. Ada 2 macam teknik pengefraisan, yaitu: - Pengefraisan Sisi Sisi mata potong sejajar dengan permukaan bidang benda kerja. Teknik ini 18

menggunakan mesin frais datar. - Pengefraisan Muka Isi mata potong tegak lurus terhadap bidang permukaan benda kerja. Pahat frais mempunyai mata potong sisi dan muka yang keduanya dapat melakukan pemotongan secara bersamaan. Pengefraisan ini menggunakan mesin frais tegak. 2.11 Perencanaan Perhitungan pada mesin frais - Kecepatan potong (Cutting speed) Cs 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). Apabila ukuran diameter alat potong dan kecepatan putaran mesin diketahui, maka untuk mencari kecepatan pemotong rumusnya adalah: Cs = π. d. n ( m/menit ) Keterangan: Cs =Cutting Speed ( m/menit ) d = Diameter Cutter ( mm ) n = Putaran Spindle ( Rpm ) π = Konstanta ( 3,14 ) Pada prinsipnya kecepatan pemotongan suatu material tidak dapat dihitung secara matematis. Karena setiap material memiliki kecepatan potong sendirisendiri berdasarkan karakteristiknya dan harga kecepatan potong dari tiap material ini dapat dilihat didalam table yang terdapat didalam buku atau referensi.untuk lebih jelasnya mengenai harga kecepatan potong dari tiap material dapat dilihat pada table dibawah ini. 19

Tabel 4.1 Kecepatan Potong Untuk Beberapa Jenis Bahan. No Bahan Benda Kerja Cs ( m/ menit ) 1 Kuningan, Perunggu keras 30 45 2 Besi tuang 14 21 3 Baja >70 10 14 4 Baja 50-70 14 21 5 Baja 34-50 20 30 6 Tembaga, Perunggu lunak 40 70 7 Allumunium murni 300 500 8 Plastik 40-60 - Kecepatan Putaran Mesin (Spindle Machine) Sebagaimana telah dijelaskan pada materi mesin bubu, yang dimaksud kecepatan Putaran Mesin adalah, kemampuan kecepatan putaran mesin dalam satu menit. Dalam hal ini mengingat nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerja. Dengan demikian rumus untuk menghitung putaran adalah: Rpm Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter pisau/benda kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi: 1000Cs n. d Keterangan: Rpm n = Putaran Spindle (rpm ) Cc = Kecepatan potong ( m/menit ) 20

D = Diameter cutter ( mm ) π = Konstanta ( 3,14 ) n = 119,42 119 rpm Hasil perhitungan di atas pada dasarnya sebagai acuan dalam menyetel putaran mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada tabel yang ditempel di mesin tersebut.artinya, putaran mesin aktualnya dipilih dalam tabel pada mesin yang nilainya paling dekat dengan hasil perhitungan di atas. - KecepatanPemakanan (Feeding) Pada umumnya mesin frais, dipasang tabel kecepatan pemakanan atau feeding dalam satuan mm/menit. Jadi misalnya pada mesin disetel besar kecepatan pemakannya 28; artinya kecepatan pemakanan pisau frais sebesar 28 mm/menit. Makin kecil kecepatan pemakanan pisau frais, kekasarannya makin rendah atau lebih halus. Tabel besar pemakanan pada mesin baru berlaku jika mesin frais tersebut dijalankan dengan cara/ mode otomatis. Menghitung kecepatan pemakanan/feeding= F (mm/menit) F (mm/men) = f (mm/putaran) x n ( put/menit) Dimana, f adalah bergesernya pisau frais (mm) dalam satu putaran. - Sistem Pembagian (Devider Head) Di dalam mesin frais atau milling machine, selain mengerjakan pekerjaanpekerjaan pengefraisan rata, menyudut, membelok, mengatur dsb, dapat pula mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang atau bersudut-sudut.yang dimaksud benda kerja yang berbidang-bidang ialah benda kerja yang mempunyai beberapa bidang atau sudut atau alur beraturan misalnya segi banyak beraturan, batang beralur, roda gigi, roda gigi cacing, dan sebagainya. Untuk dapat mengerjakan benda-benda kerja tersebut di atas, mesin frais dileng-kapi dengan kepala pembagi dan kelengkapannya. Kepala pembagi ini berfungsi untuk membuat pembagian atau mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang tadi dalam sekali pencekaman. 21

Dalam pelaksanaannya, operasi tersebut di atas ada lima (lima) cara, yang merupakan tingkatan cara pengerjaan, yaitu: a. Pembagian langsung (direct indexing) Yang dimaksud dengan pembagian langsung adalah, cara mengerjakan benda kerja dibagi menjadi berbidang-bidang dengan cara pembagian langsung, yang dilakukan dengan memutar spindel kepala pembagi yang mengacu pada aluralur/lubang-lubang pelat pembagi. Kepala pembagi langsung, pada umumnya dilengkapi beberapa pelat/piring pembagi yang beralur V atau berlubang-lubang yang dapat diganti dan dipasang langsung pada spindel.dibawah diperlihatkan kepala pembagi langsung dengan alur Pelat/piring pembagi dengan alur V pada umumnya memilki jumlah alur yang genap, diantaranya ada yang beralur 24 dan 60 (Gambar 2.16). Gambar 2.16 Pelat/piring pembagi dengan alur V Untuk pelat pembagi beralur 24 dapat dipergunakan untuk pembagian: 2, 3, 4, 6, 12,dan 24. Untuk mempermudah menempatkan posisi yang baru, pada umumnya pelat pembagi mempunyai angka jumlah pembagian yang dapat dibuat. Rumus untuk pembagian langsung adalah: Jumlah alur = Jumlah alur V pada pelat pembagi Jumlah bidang yang akan dibuat 22

Sedangakan pelat pembagi dengan lubang-lubang, mempunyai satu lingkaran lubang dan terdapat pula angka-angka yang menyatakan nomor lubang itu. Cara kerjanya sama dengan plat pembagi beralur V, hanya saja fungsi pengunci indeks diganti dengan pen indeks. Jadi untuk mengerjakan setiap bidang, maka spindel kepala pembagi (benda kerja) diputar sebanyak 3 alur, dan pengunci indeks dimasukkan pada alur keempat bila dihitung dari tempat semula.atau sebaiknya, pengunci indeks ditempatkan pada angka yang sesuai dengan pembagian yang dikehendaki. b. Pembagian sederhana (simple indexing) Melakukan pembagian dengan kepala pembagi langsung, jumlah pembagian dan sudut putarnya sangat terbatas. Untuk jumlah pembagian dan sudut putar banyak, digunakan kepala pembagi universal (Gambar 2.17). Gambar 2.17 Kepala pembagi universal Kepala pembagi jenis ini terdiri dari dua bagian utama yaitu, roda gigi cacing dan ulir cacing.perbandingan antara jumlah gigi cacing dengan ulir cacing disebut ratio.ratio kepala pembagi pada umumnya 1:40 dan 1:60, akan tetapi yang paling banyak digunakan adalah yang rationya 1: 40. Artinya, satu putaran roda gigi cacing memerlukan 40 putaran ulir cacing.dalam pelaksanaannya untuk membuat segi-segi nberaturan, kepala pembagi universal dapat digunakan untuk pembagian langsung.namun apabila pembagian tidak dapat dilakukan dengan system pembagian langsung, pembagiannya dapat 23

dilakukan menggunakan bantuan pelat/piring pembagi (Indexsing plate), yang diputar dengan engkol kepala pembagi(indexs Crank) dan dibatasi dengan lengan/gunting penepat. Gambar 2.18 Pelat/piring pembagi Fungsi dari indexing plate ini adalah untuk menempatkan pemutaran/pembagian benda kerja yang diinginkan. Dengan lubang-lubang yang ada pada indeksing plate itulah dapat menempatkan pembagian benda kerja sesuai dengan yang diinginkan. Dengan demikian, semakin banyak lingkaran lubang yang ada, makin banyak pula kemungkinan benda kerja dapat membuat segi nberaturan lebih banyak. Pembuatan/pembagian benda kerja yang dapat dilaksanakan dengan lubang-lubang yang ada, inilah yang disebut pembagian sederhana. Sedangkan engkol pembagi (Indexs Crank) berfungsi untuk memutar batang ulir cacing. Lengan penempat gunanya untuk menempatkan pen indeks. Pada beberapa kepala pembagi, ulir cacing dapat diputar lepas dari roda gigi cacing. Kepala pembagi universal biasanya dilengkapi dengan 3 buah pelat pembagi, tetapi ada juga yang hanya mempunyai 2 buah. Jumlah lubang setiap lingkaran harus dipilih untuk pembagian yang mungkin dibuat dalam hubungannya dengan ulir cacing pada kepala pembagi. Dibawah ini ditunjukkan beberapa contoh set indexcing plate. Mesin frais Accera: 24

Keping I : 15; 18; 21; 29; 37; 43 Keping II : 16; 19; 23; 31; 39; 47 Keping III : 17; 20; 27; 33; 41; 49 Mesin frais Brown & Sharpe: Keping I : 15; 16; 17; 18; 19; 20 Keping II : 21; 23; 27; 29; 31; 33 Keping III : 37; 39; 41; 43; 47; 49 Mesin frais Hero: Keping I : 20; 27; 31; 37; 41; 43; 49; 53. Keping II : 23; 29; 33; 39; 42; 47; 51; 57. Mesin frais Vilh Pedersen: Keping I : 30; 41; 43; 48; 51; 57; 69; 81; 91; 99; 117. Keping II : 38; 42; 47; 49; 53; 59; 77; 87; 93; 111; 119. Apabila diketahui perbandingan antara jumlah gigi cacing dengan ulir cacing (rationya) = 40: 1 atau i = 40: 1, berarti 40 putaran ulir cacing atau putaran engkol pembagi, membuat satu putaran roda gigi cacing atau benda kerja. Untuk T pembagian yang sama dari benda kerja, setiap satu bagian memerlukan: Dimana: nc = putaran indeks nc = Ratio T i= angka pemindahan (ratio) T = pembagian benda kerja = 40: 1 T = i T Putaran Perlu diingat bahwa, apabila pembagian yang dikehendaki lebih dari 40, ulir cacing diputar kurang dari satu putaran, dan bila pembagian kurang dari 40, ulir cacing diputar lebih dari satu putaran. 25

BAB III KESIMPULAN DAN SARAN 3.1 KESIMPULAN Mesin frais adalah salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan suatu benda kerja dalam permukaan sisi datar, tegak, miring, bahkan alur roda gigi. Mesin perkakas ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan pahat milling (cutter) pemasukan media dikembangkan, computer processing power dan kapasitas memori terus meningkat, dan mesin-mesin NC dan CNC berangsur-angsur cara kerja dari mesin frais adalah Benda kerja dijepit di suatu ragum mesin atau peralatan khusus atau dijepit di meeja mesin frais. Pemotongan dikerjakan oleh pemakanan benda kerja di bawah suatu pahat yang berputar.tenaga untuk pemotongan berasal dari energy listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling 3.2 SARAN Sebaiknya sebelum membuat makalah ini akan lebih baik melakukan praktikum terlebih dahulu,supaya kami lebih mengerti fungsi dan cara kerja alat ini secara nyata. Dengan adanya pembuatan makalah tentang mesin frais ini pengetahuan yang didapat hanya sebatas materi saja, akan tetapi secara prakteknya kami belum terlalu mengerti karena belum pernah menggunakan mesin frais ini. 26

DAFTAR PUSTAKA Rachman Abdul (1984). Penambatan Frais, Jakarta: Bratasa Karya Aksara. Daryanto (1987).Mesin Pengerjaan Logam, Bandung: Tarsito. Gain Jhon, (1996). Engenering Whorkshop Practice.An International Thomson Publishing Company. National Library of Australia Daryanto (1987).Mesin Pengerjaan Logam, Bandung: Tarsito. Sumbodo Wirawan dkk, (2008).Teknik Produksi Mesin Industrii.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Direktirat Jendral Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional. Fitting and Machining Volume 2:Education Department Victoria 27