Bendel bab3 mesin milling dan mesin dril

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

BAB III
MESIN MILLING DAN DRILLING
3.1

Mesin frais (Milling)
Mesin frais adalah mesin perkakas untuk mengerjakan atau

menyelesaikan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau
frais (cutter) sebagai pahat penyayat yang berputar pada sumbu
mesin. Mesin frais termasuk mesin perkakas yang mempunyai gerak
utama berputar. Pisau frais dipasang pada sumbu atau arobor mesin
yang didukung dengan alat pendukung arbor. Jika arbor mesin berputar
melalui suatu putaran motor listrik maka pisau frais ikut berputar.
Arbor mesin dapat berputar ke kanan atau kekiri sedangkan banyaknya
putaran diatur sesuai dengan kebutuhan. (Daryanto, 2006)

Gambar 3.1 Mesin

Milling dan Drilling


Pisau mesin milling dan drilling, terpasang pada arbor dan
diputar oleh spindle. Benda kerja terpasang pada meja dengan
bantuan catok (vice) atau alat bantu lainnya, meja bergerak
vertikal (naik-turun), horizontal (maju-bundur dan kiri-kanan).
Gerakan-geraka

tersebut

dapat

seperti pembuatan:
a. Bidang bertingkat
b. Berbentuk U
c. Segi banyak beraturan

III-1

menghasilkan


benda-benda

III-2

3.2

Bagian-bagian Mesin Milling dan Drilling
Terdapat bagian-bagian pada mesin milling dan drilling

yang memiliki fungsi yang berbeda-beda. Berikut bagian-bagian
dari mesin milling dan drilling beserta fungsinya. (Daryanto,
2006)
1. Arbor (Poros tempat cutter atau pahat frais)
Merupakan tempat memasang atau memegang pisau frais
pada setiap mesin, sepanjang arbor dibuat alur pasak yang
sama ukuranya dengan alur pasak yang terdapat pada ring
penjepit pahat yang juga sesuai dengan alur pasak yang
terdapat pada pahat frais, arbor juga dinamakan poros frais
yaitu perlengkapan yang berguna sebagai tempat kedudukan
pisau frais dan ditempatkan pada sumbu mesin.

2. Meja putar
Merupakan bagian mesin milling dan drilling, tempat untuk
mengolah benda kerja.
3. Cutter (pisau frais)
Merupakan bagian mesin milling yang berfungsi untuk
meratakan benda kerja.
4. Saddle
terpasang pada knee yang bergerak keluar masuk ke arah
operator. Saddle digunakan untuk menopang meja.
5. Knee
Merupakan bagian yang terpasang pada column, tempat
mekanisme (transmisi penggerak) pengaturan pemakanan
(feed) dan menopang saddle
6. Colum/tiang
Merupakan badan mesin. Tempat menempelnya bagianbagian mesin yang lain.

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-3


7. Base
Merupakan landasan mesin yang terletak menyatu dengan
lantai. Base juga berfungsi sebagai reservoir (penampung
fluida pendingin).
8. Control
Merupakan

pengatur

dari

bagian-bagian

mesin

yang

bergerak.

Gambar


3.2 Bagianbagian Mesin Milling

3.3

Klasifikasi Proses Frais (Milling)
Proses frais (milling) dapat diklasifikasikan dalam tiga jenis.

Klasifikasi ini berdasarkan jenis pahat, arah penyayatan, dan
posisi relative pahat terhadap benda kerja. (Widarto, 2008)

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-4

3.

3
Tiga
Klasifikasi Proses Frais


1. Frais Periperal (Peripheral Milling)
Proses frais ini disebut juga slab milling, ditunjukan oleh
gambar 3.4 (a) permukaan yang difrais dihasilkan oleh gigi
pahat yang terletak pada permukaan luar badan alat
potongnya. Sumbu dari putaran pahat biasanya pada bidang
sejajar dengan permukaan benda kerja yang disayat.
2. Frais Muka (Face Milling)
Proses frais muka, ditunjukan oleh gambar 3.4 (b) pahat
dipasang pada spindel yang memiliki sumbu putar tegak
lurus terhadap permukaan benda kerja. Permukaan hasil
proses frais dihasilkan dari hasil penyayatan oleh ujung dan
selubung pahat.
3. Frais Jari (End Milling)
Pahat pada proses frais ujung, ditunjukan oleh gambar 3.4 (c)
biasanya berputar pada sumbu yang tegak lurus permukaan
benda kerja.. Pahat dapat digerakkan menyudut untuk
menghasilkan permukaan menyudut. Gigi potong pada pahat
terletak pada selubung pahat dan ujung badan pahat.
3.4


Metode Proses Frais
Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif

gerak makan meja mesin frais terhadap putaran pahat (Gambar
Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-5

3.5). Metode proses frais ada duyaitu frais naik dan frais turun.
(Widarto, 2008)

Gambar 3.4 (a) Frais Naik (Up Milling) dan Frais Turun (Down Milling)

1. Frais Naik (Up Milling)
Frais naik biasanya disebut frais konvensional (conven-tional
milling), ditunjukan oleh gambar 3.5 (a). Gerak dari putaran
pahat berlawanan arah terhadap gerak makan meja mesin
frais. Sebagai contoh, pada proses frais naik apabila pahat
berputar searah jarum jam, benda kerja disayat ke arah

kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk
proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan
ketebalan minimal kemudian menebal. Proses frais ini sesuai
untuk mesin frais konvensional/ manual, karena pada mesin
konvensional backlash ulir transportirnya relatif besar dan
tidak dilengkapi backlash compensation.
2. Frais Turun (Down Milling)
Proses frais turun dinamakan juga climb milling, ditunjukan
oleh gambar 3.5 (b). Arah dari putaran pahat sama dengan
arah gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh jika
pahat berputar berlawanan arah jarum jam, benda kerja
disayat kekanan. Penampang melintang bentuk beram (chips)
untuk proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan
ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses frais ini sesuai
untuk mesin frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja
dipandu oleh ulir dari bola baja, dan dilengkapi backlash
compensation.

Untuk


mesin

frais

konvensional

tidak

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-6

direkomendasikan melaksanakan proses frais turun, karena
meja mesin frais akan tertekan dan ditarik oleh pahat.
3.5

Mesin gurdi (Drilling machine)
Mesin bor (drilling) adalah proses pemesinan yang paling

sederhana di antara proses pemesinan yang lain. Biasanya di

bengkel atau workshop proses ini dinamakan proses bor,
walaupun istilah ini sebenarnya kurang tepat. Proses drilling
dimaksudkan sebagai proses pembuatan lubang bulat dengan
menggunakan mata bor (twist drill). Sedangkan proses bor
(boring) adalah proses meluaskan/memperbesar lubang yang
bisa dilakukan dengan batang bor (boring bar) yang tidak hanya
dilakukan pada Mesin drilling, tetapi bisa dengan Mesin Bubut,
Mesin Frais, atau Mesin Bor. Gambar 3.5 berikut menunjukkan
proses drilling. (Widarto, 2008)

Gambar 3.5 Mesin Bor

Proses drilling digunakan untuk pembuatan lubang silindris.
Pembuatan lubang dengan bor spiral di dalam benda kerja yang
pejal

merupakan

suatu


proses

pengikisan

dengan

daya

penyerpihan yang besar. Jika terhadap benda kerja itu dituntut
kepresisian yang tinggi (ketepatan ukuran atau mutu permukaan)
Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-7

pada dinding lubang, maka diperlukan pengerjaan lanjutan
dengan pembenam atau penggerek. Pada proses drilling, beram
(chips) harus keluar melalui alur helix pahat gurdi ke luar lubang.
Ujung pahat menempel pada benda kerja yang terpotong,
sehingga

proses

pendinginan

menjadi

relatif

sulit.

Proses

pendinginan biasanya dilakukan dengan menyiram benda kerja
yang dilubangi dengan cairan pendingin, disemprot dengan
cairan pendingin, atau cairan pendingin dimasukkan melalui
lubang di tengah mata bor.
3.6

Jenis-jenis Mesin gurdi (Drilling machine)
Mesin gurdi (drilling machine) adalah suatu mesin yang

digunakan untuk membuat lubang. Terdapat jenis-jenis mesin bor
yang penggunaannya dan fungsinya melubangi bahan yang
berbeda-beda. Berikut adalah jenis-jenis mesin gurdi dengan
penggunaan dan fungsinya. (widarto, 2008)
1. Mesin gurdi portable
Mesin Gurdi portable adalah Mesin Gurdi kecil yang terutama
digunakan untuk operasi penggurdian yang tidak dapat
dilakukan dengan mudah pada Mesin Gurdi biasa.
2. Mesin gurdi vertikal
Mesin Gurdi vertical mempunyai mekanisme hantaran daya
untuk penggurdi putar dan dirancang untuk kerja yang lebih
berat.
3. Mesin gang (kelompok)
Mesin Kalau beberapa spindel penggurdi dipasangkan pada
meja tunggal, ini disebut sebagai penggurdi gang atau
kelompok. Jenis ini sesuai untuk pekerjaan produksi yang
harus melakukan beberapa operasi.
4. Mesin gurdi radial

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-8

Mesin Gurdi radial dirancang untuk pekerjaan besar, untuk
pekerjaan dengan benda kerja tidak memungkinkan berputar,
dan untuk pekerjaan menggurdi beberapa lubang.
5. Mesin turet
Mesin Turet mengatasi keterbatasan ruang lantai yang
ditimbulkan oleh kempa gurdi kelompok.
6. Mesin gurdi spindle jamak
Mesin Gurdi spindel jamak untuk menggurdi beberapa lubang
secara serempak.
7. Mesin gurdi produksi jenis perpindahan
Mesin Gurdi ada yang dirancang sebagai mesin otomatis,
dilengkapi suatu rangkaian operasi pemesinan pada stasiun
yang berurutan.
8. Mesin gurdi lubang dalam
Beberapa

masalah

yang

tidak

dijumpai

dalam

operasi

penggurdian biasa, dapat muncul dalam penggurdian lubang
yang panjang/dalam misalnya pada saat menggurdi laras
senapan, spindel panjang, batang engkol, dan lain-lain.
3.7

Jenis-jenis mata bor
Ada beberapa jenis mata bor untuk jenis pekerjaan yang

berbeda. Bahan benda kerja dapat juga mempengaruhi jenis dari
mata bor yang digunakan. Penggunaan dari masing-masing mata
bor tersebut adalah sebagai berikut. (Widarto, 2008)
1.

Mata bor helix besar (high helix drills)
Mata bor ini memiliki sudut helix yang besar, sehingga
meningkatkan

efisiensi

pemotongan,

tetapi

batangnya

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-9

lemah. Mata bor ini digunakan untuk memotong logam
lunak atau bahan yang memiliki kekuatan rendah.
2.

Mata bor helix kecil (low helix drills)
Mata bor dengan sudut helix lebih kecil dari ukuran normal
berguna untuk mencegah pahat bor terangkat ke atas atau
terpegang

benda

kerja

ketika

membuat

lubang

pada

material kuningan dan material yang sejenis.
3.

Mata bor kerja berat (heavy-duty drills)
Mata bor yang digunakan untuk menahan tegangan yang
tinggi dengan cara menebalkan bagian web.

4.

Mata bor tangan kiri (left hand drills)
Mata bor standar dapat dibuat juga untuk mata bor kiri.
Digunakan pada pembuatan lubang jamak yang mana
bagian kepala Mesin Bor didesain dengan sederhana yang
memungkinkan berputar berlawanan arah.

5.

Mata bor dengan sisi sayat lurus (straight flute drills)
Adalah bentuk ekstrim dari mata bor helix kecil, digunakan
untuk membuat lubang pada kuningan dan plat.

6.

Mata bor poros engkol (crankshaft drills)
Mata bor yang didesain khusus untuk mengerjakan poros
engkol, sangat menguntungkan untuk membuat lubang
dalam pada material yang ulet. Memiliki web yang tebal dan
sudut helix yang kadang-kadang lebih besar dari ukuran
normal. Mata bor ini adalah mata bor khusus yang banyak
digunakan secara luas dan menjadi mata bor standar.

7.

Mata bor panjang (extension drills)
Mata bor ini memiliki batang/shank yang panjang yang telah
ditemper,

digunakan

untuk

membuat

lubang

pada

permukaan yang secara normal tidak akan dapat dijangkau.

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-10

8.

Mata bor ekstra panjang (extra-length drills)
Mata

bor

dengan

badan

pahat

yang

panjang,

untuk

membuat lubang yang dalam.
9.

Mata bor bertingkat (step drills)
Satu atau dua buah diamater mata bor dibuat pada satu
batang untuk membuat lubang dengan diameter bertingkat.

10. Mata bor ganda (subland drills)
Fungsinya sama dengan mata bor bertingkat. Mata bor ini
terlihat seperti dua buah mata bor pada satu batang.
11. Mata bor solid carbide
Untuk membuat lubang kecil pada material paduan ringan,
dan material bukan logam, bentuknya bisa sama dengan
mata bor standar. Proses pembuatan lubang dengan mata
bor ini tidak boleh ada beban kejut, karena bahan carbide
mudah pecah.
12. Mata bor dengan sisipan karbida (carbide tipped drills)
Sisipan karbida digunakan untuk mencegah terjadinya
keausan karena kecepatan potong yang tinggi. Sudut helix
yang lebih kecil dan web yang tipis diterapkan untuk
meningkatkan

kekakuan

mata

bor

ini,

yang

menjaga

keawetan karbida. Mata bor ini digunakan untuk material
yang keras, atau material non logam yang abrasif.
13. Mata bor dengan lubang minyak (oil hole drills)
Lubang kecil di dalam bilah pahat bor dapat digunakan
untuk mengalirkan minyak pelumas/pendingin bertekanan
ke ujung mata bor. Mata bor ini digunakan untuk membuat
lubang dalam pada material yang liat.
14. Mata bor rata (flat drills)

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017

III-11

Batang lurus dan rata dapat digerinda ujungnya membentuk
ujung mata bor. Hal tersebut akan memberikan ruang yang
besar bagi beram tanpa bagian helix. Mata bor ini digunakan
untuk membuat lubang pada jalan kereta api.
15. Mata bor dengan tiga atau empat sisi potong
Mata bor ini digunakan untuk memperbesar lubang yang
telah dibuat sebelumnya (dengan mata bor atau di-punch).
Mata bor ini digunakan karena memiliki produktivitas,
akurasi, dan kualitas permukaan yang lebih bagus dari pada
mata bor standar pada pengerjaan yang sama.

Laporan Akhir Proses Manufaktur ATA 2016/2017