250
turet vertikal vertical turet lathe, VTL. Beberapa perkakas mesin yang dibangun terdapat sedikit perbedaan yaitu VTL digunakan untuk bendakerja
dengan diameter sampai dengan 100 in 2,5 m, sementara VBM digunakan untuk diameter yang lebih besar. Juga, mesin pengebor vertikal sering
digunakan untuk satu jenis pekerjaan, sementara bubut turet vertikal digunakan untuk sekumpulan produksi.
2. Penggurdian
Penggurdian adalah operasi pemesinan yang digunakan untuk membuat lubang bulat pada bendakerja. Penggurdian pada umumnya
menggunakan perkakas berbentuk silinder yang memiliki dua tepi potong pada ujungnya. Hantaran perkakas dilakukan dengan menekan gurdi yang
berputar ke dalam bendakerja yang diam sehingga diperoleh lubang dengan diameter yang sesuai dengan diameter gurdi.
Penggurdian dengan Gurdi Puntir Twist Drill
Diantara berbagai macam perkakas pemotong untuk pembuatan lubang, sejauh ini gurdi puntir yang paling umum digunakan. Diameter
gurdi berkisar antara 0,006 0,15 mm hingga 3,0 in. 7,5 mm. Geometri gurdi puntir yang standar ditunjukkan dalam gambar 4.39. Badan gurdi
memiliki dua alur spiral. Sudut alur spiral disebut sudut heliks, yang besarnya sekitar 30
o
. Selama pengoperasiann, alur berfungsi sebagai jalan keluar ekstraksi serpihan dari lubang. Walaupun diperlukan alur yang lebar
untuk memberikan kelonggaran maksimum keluarnya serpihan, tetapi badan gurdi harus mampu menahan beban sepanjang panjangnya. Oleh
karena itu ketebalan antara kedua alur disebut web harus dibuat dengan ketebalan tertentu sehingga mampu menahan beban yang dialami.
Gambar 4.39 Geometri standar gurdi puntir
251
Pada ujung gurdi puntir terdapat mata potong. Sudut mata potong point angle besarnya sekitar 118
o
. Ujung mata potong pada umumnya berbentuk tepi pahat chisel edge. Tepi pahat ini dihubungkan dengan dua
tepi potong cutting edge yang mengarah pada alur. Bagian dari setiap alur yang berdekatan dengan tepi potong berfungsi sebagai permukaan
garuk perkakas. Perputaran dan hantaran gurdi dihasilkan oleh gerakan relatif
antara tepi potong dan bendakerja sehingga terbentuk serpihan. Kecepatan potong pada setiap tepi potong beragam tergantung pada jaraknya dari
sumbu putar, semakin jauh dari sumbu putar semakin efisien, dan semakin dekat dengan sumbu putar semakin tidak efisien proses pemotongannya.
Kenyataannya kecepatan relatif pada ujung gurdi adalah nol, sehingga tidak terjadi proses pemotongan. Oleh karena itu tepi pahat pada ujung gurdi
haruslah ditekan ke dalam material agar dihasilkan penetrasi sehingga terbentuk lubang.
Pada saat proses pemotongan ke dalam lubang, alur harus memiliki kelonggaran yang cukup sepanjang gurdi agar serpihan dapat keluar dari
lubang menuju permukaan bendakerja. Gesekan dapat terjadi antara serpihan dengan permukaan garuk tepi potong dan juga antara diameter
luar gurdi dengan lubang yang baru dihasilkan. Hal ini dapat menimbulkan panas yang tinggi baik pada gurdi maupun pada bendakerja sehingga dapat
menyebabkan kerusakan. Untuk mengurangi terjadinya gesekan dapat dilakukan dengan memberikan cairan pendingin pada ujung gurdi.
Beberapa gurdi puntir dibuat dengan lubang di dalamnya dan cairan dipompakan masuk ke dalam lubang dekat ujung gurdi. Cara lain yang
dapat ditempuh bila tidak menggunakan cairan pendingin adalah dengan menarik gurdi secara periodik ke luar dari dalam lubang dan dibersihkan
sebelum dimasukkan kembali ke dalam lubang.
Kondisi Pemotongan dalam Penggurdian
Kecepatan potong dalam operasi penggurdian adalah kecepatan permukaan pada diameter luar gurdi. Bila N adalah kecepatan putar dari
spindel dalam rev.min., dapat dituliskan persamaan :
252
D v
N
dimana : v = kecepatan potong, ftmin mmmin; D = diameter gurdi, ft mm
Hantaran, f, pada proses penggurdian dinyatakan dalam in.rev mmrev. Hantaran ini dapat dikonversikan kedalam kecepatan hantaran, f
r
dalam in.min mmmin. dengan menggunakan persamaan yang sama dengan
pembubutan :
f
r
= Nf atau
D v.f
f
r
Lubang gurdi dapat berupa lubang tembus through hole atau lubang buntu blind hole seperti ditunjukkan dalam gambar 4.40. Waktu
pemesinan, T
m
menit, yang dibutuhkan dalam penggurdian lubang tembus gambar 4.40.a dapat ditentukan dengan persamaan :
r
f A
t T
m
atau
v.f D
A t
T
m
dimana : t = ketebalan bendakerja, in mm;
A = jarak yang diukur dari ujung gurdi sampai diameter penuh, in.mm. Bila
adalah sudut potong gurdi, maka A dapat ditentukan : A = 0,5 D tan 90 -
2 atau A = 0,5 D cot 2 Waktu pemesinan, T
m
menit, yang dibutuhkan dalam penggurdian lubang buntu gambar 4.40.b dapat ditentukan dengan persamaan :
r
f d
T
m
dimana : d = kedalaman lubang bendakerja, in mm.
253
Gambar 4.40 Dua jenis lubang a lubang tembus, b lubang buntu
Kecepatan pelepasan material, MRR, in.
3
min atau mm
3
min, dalam proses penggurdian merupakan perkalian antara luas bidang melintang dari
gurdi dengan kecepatan hantaran :
4
2
r
f D
MRR
Persamaan ini hanya berlaku setelah gurdi mencapai diameter penuh dan
tidak termasuk pendekatan awal gurdi ke bendakerja.
Operasi yang Berkaitan dengan Penggurdian
Operasi yang berkaitan dengan penggurdian ini biasanya diawali dengan pembuatan lubang dengan gurdi, kemudian dimodivikasi dengan
operasi-operasi seperti ditunjukkan dalam gambar 4.41berikut ini. a
Pembesaran lubang reaming, yaitu operasi pembesaran lubang sedikit lebih besar dibandingkan dengan diameter lubang sebelumnya agar
diperoleh toleransi yang lebih baik, dan juga untuk memperbaiki permukaan akhir lubang. Perkakas yang digunakan disebut reamer
yang biasanya memiliki alur lurus. b
Penguliran tapping, yaitu operasi pembuatan ulir sekrup pada permukaan sebelah dalam suatu lubang yang telah disiapkan
sebelumnya. c
Pembesaran ujung lubang counterboring, yaitu pembesaran pada ujung lubang sehingga terdapat dua lubang yang berurutan, dimana
254
lubang yang lebih besar diikuti oleh lubang yang lebih kecil; biasanya digunakan untuk peletakan kepala baut masuk ke dalam lubang
sehingga rata dengan permukaan benda.
Gambar 4.41 Operasi pemesinan yang terkait dengan penggurdian
d Pembesaran serong ujung lubang countersinking, hampir sama
dengan counterboring tetapi pembesaran dilakukan menyerong sehingga diperoleh ujung lubang berbentuk konis kerucut; digunakan
untuk peletakan sekrup dan baut kepala rata. e
Pemusatan centeringcenterdrilling, yaitu operasi penggurdian yang digunakan untuk pembuatan lubang awal agar proses penggurdian
berikutnya lebih stabil dan memiliki akurasi yang lebih baik. f
Perataan muka spotfacing, hampir sama dengan frais yaitu operasi perataan permukaan bendakerja pada daerah tertentu.
Kempa Gurdi
Kempa gurdi merupakan mesin perkakas standar yang digunakan untuk proses penggurdian. Terdapat berbagai jenis mesin kempa gurdi,
yaitu kempa gurdi tegak upright drill press seperti ditunjukkan dalam gambar 4.42, merupakan jenis kempa gurdi yang paling banyak digunakan.
Kempa gurdi tegak terdiri dari : meja untuk meletakkan bendakerja,
kepala penggurdi dengan spindel penggerak gurdi, bangku dan kolom untuk menyangga komponen-komponen lainnya.
255
Gambar 4.42 Kempa gurdi tegak
Kempa gurdi bangkubench drill, mirip dengan kempa gurdi tegak, hanya ukurannya lebih kecil, dan biasanya diletakkan di atas meja atau
bangku. Kempa gurdi radial radial drill seperti ditunjukkan dalam gambar 4.43, didesain untuk membuat lubang pada bendakerja yang besar. Mesin
ini memiliki lengan radial yang dapat digerakkan secara radial, digunakan untuk menyangga kepala penggurdi. Kepala penggurdi dapat digerakkan
sepanjang lengan radial sampai pada jarak yang cukup jauh dari kolom sehingga dapat menggurdi bendakerja yang besar.
Gambar 4.43 Mesin kempa gurdi radial
Penggurdi kelompok gang drill, adalah kempa gurdi yang merupakan rangkaian dari dua sampai enam penggurdi tegak, dihubungkan
menjadi satu susunan yang segaris. Setiap spindel dapat dioperasikan secara terpisah di atas mejakerja yang sama. Beberapa operasi dapat
dilakukan secara
berurutan misalnya
pemusatan, penggurdian,
256
pembesaran lubang, dan penguliran, yaitu dengan meletakkan bendakerja pada sebuah jig yang dapat diluncurkan pada mejakerja dari satu spindel
ke spindel berikutnya. Kempa gurdi kendali numeriknumerical control drill press, yaitu
mesin gurdi yang menggunakan data numerik untuk mengendalikan pengoperasiannya seperti misal
nya untuk penempatan posisi lubang yang akan dibuat pada bendakerja. Kempa gurdi sering dilengkapi
dengan turet untuk memegang perkakas potong jamak, dimana pemilihan dan urutan pemakaiannya dapat dilakukan dengan kendali
numerik.
1. Penggergajian
