Laporan Pendahuluan Mesin Frais 1
BAB I
PENDAHULUAN
a. Latar Belakang
Dewasa ini dunia ilmu pengetahuan dan teknologi semakin hari semakin
pesat
perkembangannya,
sehingga
diharapkan
setiap
mahasiswa,
terutama
mahasiswa teknik mesin harus dapat mampu bersaing dengan dunia industri luar
sana.
Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dibidang
permesinan, dibutuhkan tenaga terampil untuk mengoprasikan maupun merawat
mesin sekaligus peralatan dari mesin tersebut. Banyak mahasiswa maupun seorang
sarjana yang baru lulus dari perguruan tinggi terkadang tidak dapat mengoprasikan
maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Mereka cenderung lebih
menguasai teori daripada praktek kerja mesin tersebut. Sedangkan di era
globalisasi sekarang ini dibutuhkan tenaga kerja yang bukan hanya mengerti teori
suatu mesin melainkan tenaga kerja tersebut dituntut untuk mengoperasikan
maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Terkadang ada juga
beberapa diantara mereka yang dapat mengoperasikan serta merawat mesin dan
peralatan mesin tersebut tetapi mereka lemah terhadap pendalaman teori dan
mesin tersebut.
Apabila hal ini sampai terjadi maka akan lebih banyak lagi sarjana kita yang
tidak akan mendapat pekerjaan karena kalah bersaing dengan tenaga ahli asing
yang datang dari luar negeri dan bekerja di dalam negeri. Tenaga ahli itu sudah
membekali diri mereka dengan beberapa keahlian baik berupa pendalaman teori
pemesinan, mengoperasikan
maupun
merawat
mesin
serta
peralatan
mesin
tersebut. Kemudian apabila hal ini tidak ditanggapi dengan serius maka, tidaklah
mustahil tenaga kerja dari negara kita akan menjadi tamu yang terasing di
negaranya sendiri.
Salah satu upaya untuk mengatasi hal tersebut, maka perguruan tinggi wajib
memberikan bekal teori permesinan yang cukup kepada mahasiswanya. Selain itu
perguruan tinggi juga harus mengadakan praktikum kerja mesin dalam perkuliahan
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 1
yang merupakan salah satu cara untuk membentuk skill dan mengembangkan sikap
professional sebelum mahasiswa terjun langsung kedalam dunia pekerjaa. Dari
praktikum
kerja
mesin
inilah
diharapkan
mahasiswa
mendapatkan
bekal
keterampilan sehingga mampu berpikir kreatif dan dinamis dalam mengaplikasikan
ilmu pengetahuan yang didapat selama perkuliahan serta dapat memecahkan
berbagai persoalan yang mereka hadapi di dunia kerja secara efektif dan efsien.
Selain itu, dalam laporan praktikum kerja mesin ini, kami akan memaparkan
beberapa prinsip kerja yang terdapat didalam pengoperasian mesin produksi yang
ada di Universitas Pancasila. Dengan memiliki pemahaman dasar tantang prinsip
kerja mesin, diharapkan seorang operator ataupun teknisi dapat mengoperasikan
sekaligus memecahkan beberapa persoalan yang dihadapi dalam praktik kerja
mesin sehingga dapat memanfaatkan waktu, tenaga, dan pikiran sebaik-baiknya.
Untuk itu sangat dibutuhkan seseorang yang profesional dalam bidang Teknik
Pemesinan yang dasarnya mesin-mesin tersebut membutuhkan perhitungan dan
ketelitian yang sangat sempurna.
Oleh karena itu, dengan adanya Praktikum Mrsin Frais mahasiswa diharapkan
mampu dan memiliki pengetahuan dalam pengerjaan mesin freis baik secara teori
maupun praktek supaya setelah memasuki dunia usaha atau dunia industri tidak
merasa canggung lagi.
b. Maksud dan Tujuan
Dengan
berkembangnya
teknologi
terutama
dalam
bidang
industri
dibutuhkan sumber daya manusia yang mampu mengoperasikan mesin
sekaligus
merawatnya
beserta
alat
alat
pendukungnya,Praktkum
ini
dilakukan agar mahasiswa mendapatkan ilmu lapangan untuk melengkapi
atau memantapkan teori yang telah di dapat sebelumnya.
Tujuan :
a. Mahassiswa mampu mengoperasikan mesin frais sesuai standart
b. Mahasiswa mengenal macam-macam mesin frais
c. Mengaplikasikan Ilmu teori ke dalam praktikum
d. Mahasiswa mengetahui alat – alat pendukung mesin frais.
e. Mahasiswa dapat menerapkan K3 dalam pengoperasian mesin frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 2
f. Mahasisiwa dapat mengidentifkasi kehalusan dari permukaan yang di
frais
g. Mahasisiwa dapat mengidentifkasi alat potong yang sesuai untuk benda
kerja yang akan dibuat
BAB II
LANDASAN TEORI
Mesin Frais Konvensional
1 Pengertian
Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja
pemotongannya dengan menyayat/memakan benda kerja menggunakan alat
potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pada saat alat potong
(cutter) berputar, gigi-gigi potongnya menyentuh permukaan benda kerja yang
dijepit pada ragum meja mesin frais sehingga terjadilah pemotongan/ penyayatan
dengan kedalaman sesuai penyetingan sehingga menjadi benda produksi sesuai
dengan gambar kerja yang dikehendaki (Gambar 1)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 3
.gambar 1 prinsippemotongan pada mesin frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 4
Pada Gambar (1a) menunjukkan prinsip pemotongan/pengefraisan datar bagian
permukaan (face milling) di mana cutter bergerak berputar memotong ke atas
(cutting up) sedang benda kerjanya bergerak lurus melawan cutter pada mesin frais
horizontal. Demikian pula yang terjadi pada mesin frais tegak (Gambar 1b, 1c, dan
1d), sedangkan Gambar (1e) menunjukkan pemotongan bagian muka dan sisi (side
and face cutting) dan Gambar (1f) menunjukkan pemotongan pada mesin frais
horizontal. Pada Gambar 2 diperlihatkan prinsip pemotongan berbagai jenis alur
(slot).
Gambar 2. Pemotongan Alur
Dengan
prinsip-prinsip
pemotongan
di
atas,
kita
dapat
melakukan
pembuatan benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk di antaranya sebagai
berikut.
a. Bidang rata datar.
b. Bidang rata miring menyudut.
c. Bidang siku.
d. Bidang sejajar.
e. Alur lurus atau melingkar.
f. Segi beraturan atau tidak beraturan.
g. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.
Selain bentuk-bentuk tersebut di atas, kita juga dapat melakukan pembuatan benda
kerja dengan bentuk yang lain di mana bentuk ini sangat dipengaruhi oleh bentuk
pisau dan arah gerakannya alat serta perlengkapan lain yang digunakan di
antaranya sebagai berikut.
a. Roda gigi lurus.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 5
b. Roda gigi helik.
c. Roda gigi payung.
d. Roda gigi cacing.
e. Nok/eksentrik.
f. Ulir yang memiliki kisar/pitch yang besar dan lain-lain.
2 Jenis-Jenis Mesin Frais
Mesin frais merupakan jenis mesin perkakas yang sangat cepat berkembang
dalam teknologi penggunaannya, sehingga dengan mesin ini dapat digunakan
untuk membentuk dan meratakan permukaan, membuat alur (splines), membuat
roda gigi dan ulir, dan bahkan dapat dipergunakan untuk mengebor dan meluaskan
lubang. Tetapi yang paling banyak dijumpai adalah jenis mesin tiang dan lutut
(column-and-knee), meja tetap (fixed-eed), dan pengendalian manual sebelum
mesin-mesin pengendalian computer dikembangkan. Jenis mesin frais lain yang
prinsip kerjanya khusus seperti mesin frais yaitu mesin hobbing (hoeeing
machines), mesin pengulir (thread machines), mesin pengalur (spline machines),
dan mesin pembuat pasak (key milling machines). Untuk produksi massal biasanya
dipergunakan jenis mesin yang menggunakan banyak sumbu (multi spindles planer
type) dan meja yang bekerja secara berputar terus-menerus (continuous actionrotary taele), serta jenis mesin frais drum (drum type milling machines).
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 6
Gambar 3. Mesin frais horizontal
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 7
Gambar 4. Mesin frais vertical
Gambar 5. Mesin frais universal
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 8
Gambar 6. Mesin frais duplex
Gambar 7. Mesin frais planer
Gambar 8. Mesin frais roda gigi (gear hoeeing machine)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 9
2.1 Mesin Frais Horizontal
Mesin frais horizontal (Gambar 9), alasnya (ease) dari besi tuang kelabu, yang
mendukung
seluruh
komponen
dan
dibaut
fondasi
serta
berfungsi
untuk
menampung cairan pendingin yang mengalir ke bawah, di mana di dalam kolom
(coulumn) terdapat mesin pompa yang memompa cairan tersebut untuk kemudian
disirkulasi lagi ke atas meja (taele).
Gambar 9. Bagian-bagian utama mesin frais horizontal
Pada bagian kolom yang mendukung seluruh rangka terdapat kotak roda gigi
kecepatan, motor dengan sabuk transmisi. Kolom ini merupakan komponen utama
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 10
mesin frais yang berbentuk eox di mana lengan mesin (overarm) dan spindel
tempat memasang poros arbor.
2.2 Mesin Frais Tegak (Vertikal)
Sesuai dengan namanya, yang dimaksud vertikal sebenarnya adalah poros
spindelnya yang dikonstruksikan dalam posisi tegak (Gambar 10).
Gambar 10. Mesin frais tegak
Semua bagian yang terdapat pada mesin frais tegak sama seperti pada mesin frais
horizontal hanya saja posisi spindelnya tegak, untuk lebih jelasnya nama-nama
bagian mesin frais tegak dapat dilihat pada Gambar 11 di bawah ini
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 11
Gambar 11. Komponen-komponen mesin frais tegak.
Mesin frais universal (Gambar 12) adalah salah satu jenis mesin frais yang dapat
digunakan pada posisi tegak (vertikal) dan mendatar (horizontal) dan memiliki meja
yang dapat digeser/diputar pada kapasitas tertentu.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 12
Gambar 12. Mesin frais universal
2.3 Alat-Alat Potong (Cutter) Mesin Frais
2.3.1 Jenis-Jenis Pisau Frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 13
Pisau mesin frais/cutter mesin frais baik horizontal maupun vertical memiliki
banyak sekali jenis dan bentuknya. Pemilihan pisau frais berdasarkan pada bentuk
benda kerja, serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang akan dibuat. Adapun
jenis-jenis pisau frais, antara
lain sebagai berikut.
a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
Gambar 13. Cutter mantel
b. Pisau Alur (Slot Milling Cutter)
Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda
kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaannya disesuaikan
dengan kebutuhan. Gambar 14a dan Gambar 14b menunjukkan jenis pisau alur
mata sayat satu sisi, Gambar 14c dan Gambar 14d menunjukkan pisau alur dua
mata sayat yaitu muka dan sisi, Gambar 14e dan Gambar 14f menunjukkan pisau
alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 14
Gambar 14. Pisau alur dan penggunaannya
c. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan
jumlah gigi yang diinginkan. Gambar 15 menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
Gambar 15. Gear cutter
d. Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 16. Cutter radius cekung
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 15
e. Pisatu Frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 17. Cutter radius cembung
f. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk ”T” seperti
halnya pada meja mesin frais.
Gambar 18. Cutter alur ”T”
g. Pisau Frais Sudut
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya
sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut
yang berbeda di antaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70°, dan 80°. Gambar 19a
menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 19b menunjukkan pisau
dua sudut 45° x 45° (douele angle cutter), Gambar 19c menunjukkan pisau dua
sudut 30° x 60° (douele angle cutter).
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 16
Gambar 19. Pisau sudut dan penggunaannya
h. Pisau Jari (Endmill Cutter)
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau
pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin frais
vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu
langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 20. Cutter Endmill
i. Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)
Jenis pisau ini memiliki mata sayat di muka dan di sisi, dapat digunakan
untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar 21 menunjukkan pisau frais
muka dan sisi.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 17
Gambar 21. Shell endmill cutter
j. Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)
Pisau jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang
lain. Pada sisinya
berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat
benda kerja dari sisi potong cutter, sehingga cutter ini mampu melakukan
penyayatan yang cukup besar.
Gambar 22. Pisau pengasaran
k. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
Pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja.
Selain itu, juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memiliki ukuran lebar
kecil.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 18
Gambar 23. Pisau frais gergaji
2.3.2 Cara Pemasangan Cutter pada Poros Spindle Mesin Frais
Posisi pemasangan pisau untuk mesin frais tegak (vertikal) Gambar 24a,
sedangkan Gambar 24b untuk mesin frais mendatar (horizontal)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 19
Gambar 24. Cara pemasangan pisau frais
Arbor ditempatkan pada lubang poros kerucut 8 (Gambar 25), sedangkan
ujung lainnya disangga/ditahan dengan bantalan 1 pada lengan (overarm). Gambar
25a, menunjukkan mesin frais horizontal dengan satu pisau mantel (5) terpasang
pada arbor. Pisau dapat ditempatkan di sepanjang arbor dengan merubah
kedudukan collar (ring arbor) 3, 4, 6, dan 7 yang terpasang pada arbor di kedua sisi
cutter. Collar paling ujung kiri 7 mendukung ujung arbor sedang collar ujung kanan
3 menahan arbor dengan dikuatkan oleh mur 2 pada ujung arbor. Gambar 103b,
menunjukkan beberapa cutter yang dipasang pada arbor untuk berbagai keperluan
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 20
pemotongan sesuai dengan cutter terpasang. Collar standar pada mesin frais
dengan lebar antara 1 sampai dengan 50 mm, yaitu: 1,0; 1,1; 1,2; 1,25; 1,3; 1,75;
2,0; 2,5; 3,0; 3,25; 5,0; 6,0; 7,5; 8,0; 10: 20; 30; 40, dan 50 mm.
Collar (ring arbor) digunakan untuk memberi ruang dua cutter atau lebih
pada jarak tertentu satu dengan yang lainnya. Gambar 25c menunjukkan dua buah
cutter dengan jarak A, jarak diperoleh dengan memilih dan mengatur collar-collar
tersebut. Kadang-kadang dalam mengatur jarak ini operator harus menambah
dengan shim yang terbuat dari aluminium atau tembaga di antara collar tersebut
untuk mendapatkan ketelitian jarak penempatan cutter.
Gambar 25. Posisi cutter pada arbor
Pisau sebaiknya diletakkan sedekat mungkin dengan ujung poros untuk
menghindari pembebanan berlebih ketika sedang pemakanan, untuk itu diperlukan
beberapa cara pemasangan pisau yang tepat pada arbor. Gambar 26 menunjukkan
pemasangan pisau pada sebuah stue areor.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 21
Gambar 26. Stub arbor
Mengefrais bagian permukaan dan sisi tidak memerlukan arbor mendatar,
untuk ini cukup menggunakan stue areor. Caranya bagian batang tirus (1)
dimasukkan pada lubang poros spindle mesin, namun sebelumnya pisau terlebih
dahulu dimasukkan pada bagian silinder stue areor dan diikat dengan baut (3).
Untuk mencegah bergesernya pisau pada saat mendapat beban besar, digunakan
pasak (2).
Untuk jenis pisau yang memiliki tangkai tirus, pemasangannya dapat
menggunakan adaptor (Gambar 27). Dan untuk cutter dengan batang lurus cara
pengikatannya menggunakan collet chuck seperti pada Gambar 28.
Gambar27. Adaptor
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 22
Gambar 28. Pengikatan cutter batang lurus
2.3.3 Metoda Pemotongan Benda Kerja
Metode pemotongan pada kerja frais dibagi menjadi 3, antara lain:
pemotongan searah jarum jam, pemotongan berlawanan arah jarum jam, dan
netral.
a. Pemotongan Searah Benda Kerja
Yang dimaksud pemotongan searah adalah pemotongan yang datangnya
benda kerja searah dengan putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini
hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)
cenderung tertarik oleh cutter.
Gambar 29. Pemotongan searah benda kerja
b. Pemotongan Berlawanan Arah Benda Kerja
Yang dimaksud pemotongan berlawanan arah adalah pemotongan yang datangnya
benda kerja berlawanan dengan arah putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan
ini hasilnya dapat maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 23
Gambar 30. Pemotongan berlawanan arah benda kerja
c. Pemotongan Netral
Pemotongan netral yaitu pemotongan yang terjadi apabila lebar benda yang disayat
lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau diameter pisau tidak lebih besar dari
bidang yang disayat. Pemotongan jenis ini hanya berlaku untuk mesin frais vertical
(Gambar 31).
Gambar 31 Pemotongan netral
BAB III
Jurnal Praktikum
1.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan Tujuan dari dilakukannya praktikum proses manufaktur mesin
frais adalah sebagai berikut : :
a. Mengetahui komponen komponen mesin frais serta fungsinya
b. Mahasiswa Mengetahui prinsip kerja mesin frais
c. Mempelajari macam macam pekerjaan yang bisa dilakukan pada mesin
frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 24
d. Mengetahui tahapan tahapan dalam prosesfrais dengan baik dan benar
e. Dapat mengopereasikan mesin frais
2.
Alat dan Bahan yang Digunakan
Mesin Frais
Benda kerja
Pisau / Pahat Frais
Jangka sorong
Kunci Pas 19
3.
Langkah Kerja Praktikum
a) Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
b) Nyalakan mesin frais dengan menyambungkan kabel power
c) Pasang benda kerja pada ragum yang disuport oleh kepala lepas
d) Untukpembuatan roda gigi hitung jumlah kepala pembagi yang akan
digunakan
e) Lakukan proses pemakanan dengan menggerakkan eretan horizontal, sesuai
dengan arah pisau
f) Lakukan proses pengerjaan,sampai jumlah gigi yang diinginkan
g) Tekan tombol off untuk mematikan mesin apabila proses telah selesai
h) Bersihkan mesin dan area kerja
4.
Data Hasil Praktikum
# Rumus Perhitungan Frais
37
X
DK
Z
38
X
DK
Z
39
X
DK
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 25
Z
41
X
DK
Z
42
X
DK
Z
43
X
DK
Z
Keterangan 38 adalah jumlah lubang rotary yang digunakan
# Rumus gigi profl
Dk = Do + 2m
Hf =1,25 X m
Z = Dk / m
Keterangan :
Do = Diameter luar benda kerja
Hf : Kedalaman profl gigi
M : Modulus pisau frais (3)
b : Tebal Plat / Bahan
Z : Jumlah Prof gigi dalam lingkaran
# Perhitungan
Diketahui :
Do : 100 mm
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 26
b
: 10 mm
z
: 36
Jawaban :
# Dk = Do + 2m
=
100 + 2 (3)
=
100 + 6
=
106 mm
# Z = Dk / m
= 106 / 3
= 35,33
# (38 X 106) / 35,33 =114
# Hf = 1,25 X m
= 1,25 X 3
= 3,75 mm
5.
Gambar dan skema benda kerja
( Terlampir )
6.
Kesimpulan
Dari hasil praktik proses manufaktur mesin frais yang telah dilakukan, dapat
disimpulkan bahwa
Mesin Frais adalah salah satu mesin perkakas yang prinsip kerjanya, pisau
(pahat frais) berputar pada arbor sedangkan benda kerja dicekam pada
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 27
rahum / chuck, kemudian dengan menggerakkan meja frais benda kerja akan
meghampiri pisau (pahat frais) untuk melakukan pemakanan
Beberapa pekerjaan yang bisa dilakukan oleh mesin frais diantaranya,
meratakan benda kerja, membuat alur, membuat roda gigi, membuat blok V,
dan membuat sambungan ekor burung.
Dalam melakukan pemakanan / penyayatan dilakukan dengan sangat hati –
hati (pelan) agar pisau (pahat frais) tidak cepat aus
Gunakan Alat Pelindung Kerjasaat proses pemakanan dilakukan, karena
serpihan benda kerja hasil pemakanan / penyayatan dapat membahayakan
tubuh.
BAB IV
PEMBAHASAN SOAL
1. Buat Skema dari mesin frais yang sederhana dan tulis nama nama
bagianya serta ceritakan cara kerjanya
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 28
Bagian – Bagian Utama Mesin Milling ( Frais )
1. Spindle utama
Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam
alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Vertical spindle
b. Horizontal spindle
c. Universal spindle
2. Meja / table
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja.
Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table
b. Swivel table
c. Compound table
3. Motor drive
Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin
yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin ( cooling ). Pada
mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor :
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 29
a. Motor spindle utama
b. Motor gerakan pemakanan ( feeding )
c. Motor pendingin ( cooling )
4. Tranmisi
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang
digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam
yaitu :
a. Transmisi spindle utama
b. Transmisi feeding
Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a. Transmisi gear box
b. Transmisi v – blet
5. Knee
Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian ini
terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ).
6. Column / tiang
Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang
lain.
7. Base / dasar
Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang.
Tempat cairan pendingin.
8. Control
Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem
kontrol yaitu :
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 30
a. Mekanik
b. Electric
Dibagi menjadi 2 bagian :
1. Sederhana
2. Komplek ( CNC )
2. Tuliskan macam macam pengerjaan yang dapat dilakukan oleh mesin
frais
a) Frais Rata
b) Frais Bertingkat
c) Frais Permukaan miring
d) Pembuatan alur
e) Pembuatan Alur T-slot
f) Pembuatan Sambungan Ekor Burung
g) Pembuatan blok V
h) Pembuatan Roda Gigi
3. Ada berapa jenis alat potong untuk mesin frais dan ceritakan cara
kerjanya dan kegunaanya
a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
Gambar 13. Cutter mantel
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 31
b. Pisau Alur (Slot Milling Cutter)
Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda
kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaannya disesuaikan
dengan kebutuhan. Gambar 14a dan Gambar 14b menunjukkan jenis pisau alur
mata sayat satu sisi, Gambar 14c dan Gambar 14d menunjukkan pisau alur dua
mata sayat yaitu muka dan sisi, Gambar 14e dan Gambar 14f menunjukkan pisau
alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Gambar 14. Pisau alur dan penggunaannya
c. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan
jumlah gigi yang diinginkan. Gambar 15 menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
Gambar 15. Gear cutter
d. Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 32
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 16. Cutter radius cekung
e. Pisatu Frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 17. Cutter radius cembung
f. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk ”T” seperti
halnya pada meja mesin frais.
Gambar 18. Cutter alur ”T”
g. Pisau Frais Sudut
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 33
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya
sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut
yang berbeda di antaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70°, dan 80°. Gambar 19a
menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 19b menunjukkan pisau
dua sudut 45° x 45° (douele angle cutter), Gambar 19c menunjukkan pisau dua
sudut 30° x 60° (douele angle cutter).
Gambar 19. Pisau sudut dan penggunaannya
h. Pisau Jari (Endmill Cutter)
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau
pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin frais
vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu
langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 20. Cutter Endmill
i. Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 34
Jenis pisau ini memiliki mata sayat di muka dan di sisi, dapat digunakan
untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar 21 menunjukkan pisau frais
muka dan sisi.
Gambar 21. Shell endmill cutter
j. Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)
Pisau jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang
lain. Pada sisinya
berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat
benda kerja dari sisi potong cutter, sehingga cutter ini mampu melakukan
penyayatan yang cukup besar.
Gambar 22. Pisau pengasaran
k. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
Pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja.
Selain itu, juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memiliki ukuran lebar
kecil.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 35
Gambar 23. Pisau frais gergaji
4. Gambarkan gaya-gaya pada pemotongan searah dan berlawana arah
Pemotongan searah benda kerja
Pemotongan berlawanan arah benda keja
5. Gambarkan mekanisme gerak mesin frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 36
Gambar jalur
pisau frais menunjukkan perbedaan antara gerak makan
per gigi (ft) dan gerak makan per putaran (fr)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 37
Gambar skematis proses frais vertikal
dan frais horizontal
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 38
6. Gambarkan dan sebutkan bagian-bagian dari kepala pembagi serat
ceritakan cara kerjanya
Keterangan gambar:
1. handel/pengunci
2. mur penyetel
3. handel pemutar porors
4. pelat pembagi dengan 12 bagian
5.
pelat
penutup/pelindung
untuk
meliondungi pelat dari kotoran dan
tatal
6. body (rumah kepla pembagi)
7. pelat pembawa
8. center poros kepala pembagi
9. center kepala lepas
10. alur lubang senter
11. baut pengunci senter kepala lepas
12. center kepala lepas
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 39
7. Factor factor apa saja yang mempengaruhi agar di dapat hasil frais
yang relative baik
a) Kecepatan Makan (feeding)
b) Ketajaman Pisau Frais
c) Dalamnya pemakanan
d) Pemasangan banda kerja yang baik dan benar
8. Bagaimana cara menentukan kecepatan potong (cutting speed) dari
pisau frais dengan perhitungan (rumus-rumus)
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 40
BAB V
KESIMPULAN
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa mesin frais
adalah salah satu mesin perkakas yang prinsip kerjanya pisaun frais berputar pada
arbor sementara benda kerja dicekam pada ragum dan bergerak secara melintang
untuk melakukan penyayatan.
Mesin frais dapat melakukan berbagai macam pekerjaan mulai dari pehalusan
benda kerja, pembuatan benda kerja bertingkat, pembutan alur, pembutan uroda
gigi da lain sebagainya, mesin frais sendiri dalam pengerjaanya di dukung oleh
beberapa alat bantu seperti center, kepala pembagi dan beberapapa attachement
lain.
Keberadaan mesin frais sebagai salah satu mesin konvensional memanglah sudah
mulai tergusur oleh mesin mesin modern yang banyak menggunakan
pengoperasian numeric atau secara komputerise namun kita sebagai mahasiswa
yang nantinya akan terjun langsung ke dunia industry tetap harus memperlajari
mesin frais konvensional ini karena bagaimapaun dasar dari mesin mesin modern
berasal dari mesin konvensional
Dalam pengoperasianyan, layaknya mesin perkakas lain operator disarakan untuk
menjaga kesehatan dan keselamatan kerja terutama bagi para pemula agar
tetap selalu berada dalam pengawasan pembimbingnya.
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 41
DAFTAR PUSTAKA
http://www.teknikmesin.net/2012/02/mesin-frais.html diakses 28 mei 2013
http://iwansugiyarto.blogspot.com/2012/07/mesin-frais-milling.html
diakses 28
mei 2013
http://fadlybachtiar.blogspot.com/2011/12/mesin-frais-milling-machine.html Diakses
28 Mei 2013
TIM Fakultas Teknik UGM.2004.Menggunakan Mesin Frais.Depdiknas
Jogjakarta.Jogjakarta.
Sumbodo,WIrawan.2008.Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2.Macanan Jaya
Cemerlang.Klaten.
Widarto.2008.Teknik pemesinan.Direktorat pembinaan sekolah kejuruan.Jakarta.
Bm. Surbakty dan Kasman Barus .1984. Petunjuk Kerja Frais. Madiun: CV Sinar
Harapan Madiun
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 42
LAMPIRAN
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 43
PENDAHULUAN
a. Latar Belakang
Dewasa ini dunia ilmu pengetahuan dan teknologi semakin hari semakin
pesat
perkembangannya,
sehingga
diharapkan
setiap
mahasiswa,
terutama
mahasiswa teknik mesin harus dapat mampu bersaing dengan dunia industri luar
sana.
Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi dibidang
permesinan, dibutuhkan tenaga terampil untuk mengoprasikan maupun merawat
mesin sekaligus peralatan dari mesin tersebut. Banyak mahasiswa maupun seorang
sarjana yang baru lulus dari perguruan tinggi terkadang tidak dapat mengoprasikan
maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Mereka cenderung lebih
menguasai teori daripada praktek kerja mesin tersebut. Sedangkan di era
globalisasi sekarang ini dibutuhkan tenaga kerja yang bukan hanya mengerti teori
suatu mesin melainkan tenaga kerja tersebut dituntut untuk mengoperasikan
maupun merawat mesin serta peralatan mesin tersebut. Terkadang ada juga
beberapa diantara mereka yang dapat mengoperasikan serta merawat mesin dan
peralatan mesin tersebut tetapi mereka lemah terhadap pendalaman teori dan
mesin tersebut.
Apabila hal ini sampai terjadi maka akan lebih banyak lagi sarjana kita yang
tidak akan mendapat pekerjaan karena kalah bersaing dengan tenaga ahli asing
yang datang dari luar negeri dan bekerja di dalam negeri. Tenaga ahli itu sudah
membekali diri mereka dengan beberapa keahlian baik berupa pendalaman teori
pemesinan, mengoperasikan
maupun
merawat
mesin
serta
peralatan
mesin
tersebut. Kemudian apabila hal ini tidak ditanggapi dengan serius maka, tidaklah
mustahil tenaga kerja dari negara kita akan menjadi tamu yang terasing di
negaranya sendiri.
Salah satu upaya untuk mengatasi hal tersebut, maka perguruan tinggi wajib
memberikan bekal teori permesinan yang cukup kepada mahasiswanya. Selain itu
perguruan tinggi juga harus mengadakan praktikum kerja mesin dalam perkuliahan
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 1
yang merupakan salah satu cara untuk membentuk skill dan mengembangkan sikap
professional sebelum mahasiswa terjun langsung kedalam dunia pekerjaa. Dari
praktikum
kerja
mesin
inilah
diharapkan
mahasiswa
mendapatkan
bekal
keterampilan sehingga mampu berpikir kreatif dan dinamis dalam mengaplikasikan
ilmu pengetahuan yang didapat selama perkuliahan serta dapat memecahkan
berbagai persoalan yang mereka hadapi di dunia kerja secara efektif dan efsien.
Selain itu, dalam laporan praktikum kerja mesin ini, kami akan memaparkan
beberapa prinsip kerja yang terdapat didalam pengoperasian mesin produksi yang
ada di Universitas Pancasila. Dengan memiliki pemahaman dasar tantang prinsip
kerja mesin, diharapkan seorang operator ataupun teknisi dapat mengoperasikan
sekaligus memecahkan beberapa persoalan yang dihadapi dalam praktik kerja
mesin sehingga dapat memanfaatkan waktu, tenaga, dan pikiran sebaik-baiknya.
Untuk itu sangat dibutuhkan seseorang yang profesional dalam bidang Teknik
Pemesinan yang dasarnya mesin-mesin tersebut membutuhkan perhitungan dan
ketelitian yang sangat sempurna.
Oleh karena itu, dengan adanya Praktikum Mrsin Frais mahasiswa diharapkan
mampu dan memiliki pengetahuan dalam pengerjaan mesin freis baik secara teori
maupun praktek supaya setelah memasuki dunia usaha atau dunia industri tidak
merasa canggung lagi.
b. Maksud dan Tujuan
Dengan
berkembangnya
teknologi
terutama
dalam
bidang
industri
dibutuhkan sumber daya manusia yang mampu mengoperasikan mesin
sekaligus
merawatnya
beserta
alat
alat
pendukungnya,Praktkum
ini
dilakukan agar mahasiswa mendapatkan ilmu lapangan untuk melengkapi
atau memantapkan teori yang telah di dapat sebelumnya.
Tujuan :
a. Mahassiswa mampu mengoperasikan mesin frais sesuai standart
b. Mahasiswa mengenal macam-macam mesin frais
c. Mengaplikasikan Ilmu teori ke dalam praktikum
d. Mahasiswa mengetahui alat – alat pendukung mesin frais.
e. Mahasiswa dapat menerapkan K3 dalam pengoperasian mesin frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 2
f. Mahasisiwa dapat mengidentifkasi kehalusan dari permukaan yang di
frais
g. Mahasisiwa dapat mengidentifkasi alat potong yang sesuai untuk benda
kerja yang akan dibuat
BAB II
LANDASAN TEORI
Mesin Frais Konvensional
1 Pengertian
Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja
pemotongannya dengan menyayat/memakan benda kerja menggunakan alat
potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pada saat alat potong
(cutter) berputar, gigi-gigi potongnya menyentuh permukaan benda kerja yang
dijepit pada ragum meja mesin frais sehingga terjadilah pemotongan/ penyayatan
dengan kedalaman sesuai penyetingan sehingga menjadi benda produksi sesuai
dengan gambar kerja yang dikehendaki (Gambar 1)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 3
.gambar 1 prinsippemotongan pada mesin frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 4
Pada Gambar (1a) menunjukkan prinsip pemotongan/pengefraisan datar bagian
permukaan (face milling) di mana cutter bergerak berputar memotong ke atas
(cutting up) sedang benda kerjanya bergerak lurus melawan cutter pada mesin frais
horizontal. Demikian pula yang terjadi pada mesin frais tegak (Gambar 1b, 1c, dan
1d), sedangkan Gambar (1e) menunjukkan pemotongan bagian muka dan sisi (side
and face cutting) dan Gambar (1f) menunjukkan pemotongan pada mesin frais
horizontal. Pada Gambar 2 diperlihatkan prinsip pemotongan berbagai jenis alur
(slot).
Gambar 2. Pemotongan Alur
Dengan
prinsip-prinsip
pemotongan
di
atas,
kita
dapat
melakukan
pembuatan benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk di antaranya sebagai
berikut.
a. Bidang rata datar.
b. Bidang rata miring menyudut.
c. Bidang siku.
d. Bidang sejajar.
e. Alur lurus atau melingkar.
f. Segi beraturan atau tidak beraturan.
g. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.
Selain bentuk-bentuk tersebut di atas, kita juga dapat melakukan pembuatan benda
kerja dengan bentuk yang lain di mana bentuk ini sangat dipengaruhi oleh bentuk
pisau dan arah gerakannya alat serta perlengkapan lain yang digunakan di
antaranya sebagai berikut.
a. Roda gigi lurus.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 5
b. Roda gigi helik.
c. Roda gigi payung.
d. Roda gigi cacing.
e. Nok/eksentrik.
f. Ulir yang memiliki kisar/pitch yang besar dan lain-lain.
2 Jenis-Jenis Mesin Frais
Mesin frais merupakan jenis mesin perkakas yang sangat cepat berkembang
dalam teknologi penggunaannya, sehingga dengan mesin ini dapat digunakan
untuk membentuk dan meratakan permukaan, membuat alur (splines), membuat
roda gigi dan ulir, dan bahkan dapat dipergunakan untuk mengebor dan meluaskan
lubang. Tetapi yang paling banyak dijumpai adalah jenis mesin tiang dan lutut
(column-and-knee), meja tetap (fixed-eed), dan pengendalian manual sebelum
mesin-mesin pengendalian computer dikembangkan. Jenis mesin frais lain yang
prinsip kerjanya khusus seperti mesin frais yaitu mesin hobbing (hoeeing
machines), mesin pengulir (thread machines), mesin pengalur (spline machines),
dan mesin pembuat pasak (key milling machines). Untuk produksi massal biasanya
dipergunakan jenis mesin yang menggunakan banyak sumbu (multi spindles planer
type) dan meja yang bekerja secara berputar terus-menerus (continuous actionrotary taele), serta jenis mesin frais drum (drum type milling machines).
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 6
Gambar 3. Mesin frais horizontal
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 7
Gambar 4. Mesin frais vertical
Gambar 5. Mesin frais universal
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 8
Gambar 6. Mesin frais duplex
Gambar 7. Mesin frais planer
Gambar 8. Mesin frais roda gigi (gear hoeeing machine)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 9
2.1 Mesin Frais Horizontal
Mesin frais horizontal (Gambar 9), alasnya (ease) dari besi tuang kelabu, yang
mendukung
seluruh
komponen
dan
dibaut
fondasi
serta
berfungsi
untuk
menampung cairan pendingin yang mengalir ke bawah, di mana di dalam kolom
(coulumn) terdapat mesin pompa yang memompa cairan tersebut untuk kemudian
disirkulasi lagi ke atas meja (taele).
Gambar 9. Bagian-bagian utama mesin frais horizontal
Pada bagian kolom yang mendukung seluruh rangka terdapat kotak roda gigi
kecepatan, motor dengan sabuk transmisi. Kolom ini merupakan komponen utama
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 10
mesin frais yang berbentuk eox di mana lengan mesin (overarm) dan spindel
tempat memasang poros arbor.
2.2 Mesin Frais Tegak (Vertikal)
Sesuai dengan namanya, yang dimaksud vertikal sebenarnya adalah poros
spindelnya yang dikonstruksikan dalam posisi tegak (Gambar 10).
Gambar 10. Mesin frais tegak
Semua bagian yang terdapat pada mesin frais tegak sama seperti pada mesin frais
horizontal hanya saja posisi spindelnya tegak, untuk lebih jelasnya nama-nama
bagian mesin frais tegak dapat dilihat pada Gambar 11 di bawah ini
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 11
Gambar 11. Komponen-komponen mesin frais tegak.
Mesin frais universal (Gambar 12) adalah salah satu jenis mesin frais yang dapat
digunakan pada posisi tegak (vertikal) dan mendatar (horizontal) dan memiliki meja
yang dapat digeser/diputar pada kapasitas tertentu.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 12
Gambar 12. Mesin frais universal
2.3 Alat-Alat Potong (Cutter) Mesin Frais
2.3.1 Jenis-Jenis Pisau Frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 13
Pisau mesin frais/cutter mesin frais baik horizontal maupun vertical memiliki
banyak sekali jenis dan bentuknya. Pemilihan pisau frais berdasarkan pada bentuk
benda kerja, serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang akan dibuat. Adapun
jenis-jenis pisau frais, antara
lain sebagai berikut.
a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
Gambar 13. Cutter mantel
b. Pisau Alur (Slot Milling Cutter)
Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda
kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaannya disesuaikan
dengan kebutuhan. Gambar 14a dan Gambar 14b menunjukkan jenis pisau alur
mata sayat satu sisi, Gambar 14c dan Gambar 14d menunjukkan pisau alur dua
mata sayat yaitu muka dan sisi, Gambar 14e dan Gambar 14f menunjukkan pisau
alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 14
Gambar 14. Pisau alur dan penggunaannya
c. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan
jumlah gigi yang diinginkan. Gambar 15 menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
Gambar 15. Gear cutter
d. Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 16. Cutter radius cekung
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 15
e. Pisatu Frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 17. Cutter radius cembung
f. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk ”T” seperti
halnya pada meja mesin frais.
Gambar 18. Cutter alur ”T”
g. Pisau Frais Sudut
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya
sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut
yang berbeda di antaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70°, dan 80°. Gambar 19a
menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 19b menunjukkan pisau
dua sudut 45° x 45° (douele angle cutter), Gambar 19c menunjukkan pisau dua
sudut 30° x 60° (douele angle cutter).
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 16
Gambar 19. Pisau sudut dan penggunaannya
h. Pisau Jari (Endmill Cutter)
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau
pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin frais
vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu
langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 20. Cutter Endmill
i. Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)
Jenis pisau ini memiliki mata sayat di muka dan di sisi, dapat digunakan
untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar 21 menunjukkan pisau frais
muka dan sisi.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 17
Gambar 21. Shell endmill cutter
j. Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)
Pisau jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang
lain. Pada sisinya
berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat
benda kerja dari sisi potong cutter, sehingga cutter ini mampu melakukan
penyayatan yang cukup besar.
Gambar 22. Pisau pengasaran
k. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
Pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja.
Selain itu, juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memiliki ukuran lebar
kecil.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 18
Gambar 23. Pisau frais gergaji
2.3.2 Cara Pemasangan Cutter pada Poros Spindle Mesin Frais
Posisi pemasangan pisau untuk mesin frais tegak (vertikal) Gambar 24a,
sedangkan Gambar 24b untuk mesin frais mendatar (horizontal)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 19
Gambar 24. Cara pemasangan pisau frais
Arbor ditempatkan pada lubang poros kerucut 8 (Gambar 25), sedangkan
ujung lainnya disangga/ditahan dengan bantalan 1 pada lengan (overarm). Gambar
25a, menunjukkan mesin frais horizontal dengan satu pisau mantel (5) terpasang
pada arbor. Pisau dapat ditempatkan di sepanjang arbor dengan merubah
kedudukan collar (ring arbor) 3, 4, 6, dan 7 yang terpasang pada arbor di kedua sisi
cutter. Collar paling ujung kiri 7 mendukung ujung arbor sedang collar ujung kanan
3 menahan arbor dengan dikuatkan oleh mur 2 pada ujung arbor. Gambar 103b,
menunjukkan beberapa cutter yang dipasang pada arbor untuk berbagai keperluan
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 20
pemotongan sesuai dengan cutter terpasang. Collar standar pada mesin frais
dengan lebar antara 1 sampai dengan 50 mm, yaitu: 1,0; 1,1; 1,2; 1,25; 1,3; 1,75;
2,0; 2,5; 3,0; 3,25; 5,0; 6,0; 7,5; 8,0; 10: 20; 30; 40, dan 50 mm.
Collar (ring arbor) digunakan untuk memberi ruang dua cutter atau lebih
pada jarak tertentu satu dengan yang lainnya. Gambar 25c menunjukkan dua buah
cutter dengan jarak A, jarak diperoleh dengan memilih dan mengatur collar-collar
tersebut. Kadang-kadang dalam mengatur jarak ini operator harus menambah
dengan shim yang terbuat dari aluminium atau tembaga di antara collar tersebut
untuk mendapatkan ketelitian jarak penempatan cutter.
Gambar 25. Posisi cutter pada arbor
Pisau sebaiknya diletakkan sedekat mungkin dengan ujung poros untuk
menghindari pembebanan berlebih ketika sedang pemakanan, untuk itu diperlukan
beberapa cara pemasangan pisau yang tepat pada arbor. Gambar 26 menunjukkan
pemasangan pisau pada sebuah stue areor.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 21
Gambar 26. Stub arbor
Mengefrais bagian permukaan dan sisi tidak memerlukan arbor mendatar,
untuk ini cukup menggunakan stue areor. Caranya bagian batang tirus (1)
dimasukkan pada lubang poros spindle mesin, namun sebelumnya pisau terlebih
dahulu dimasukkan pada bagian silinder stue areor dan diikat dengan baut (3).
Untuk mencegah bergesernya pisau pada saat mendapat beban besar, digunakan
pasak (2).
Untuk jenis pisau yang memiliki tangkai tirus, pemasangannya dapat
menggunakan adaptor (Gambar 27). Dan untuk cutter dengan batang lurus cara
pengikatannya menggunakan collet chuck seperti pada Gambar 28.
Gambar27. Adaptor
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 22
Gambar 28. Pengikatan cutter batang lurus
2.3.3 Metoda Pemotongan Benda Kerja
Metode pemotongan pada kerja frais dibagi menjadi 3, antara lain:
pemotongan searah jarum jam, pemotongan berlawanan arah jarum jam, dan
netral.
a. Pemotongan Searah Benda Kerja
Yang dimaksud pemotongan searah adalah pemotongan yang datangnya
benda kerja searah dengan putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini
hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)
cenderung tertarik oleh cutter.
Gambar 29. Pemotongan searah benda kerja
b. Pemotongan Berlawanan Arah Benda Kerja
Yang dimaksud pemotongan berlawanan arah adalah pemotongan yang datangnya
benda kerja berlawanan dengan arah putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan
ini hasilnya dapat maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 23
Gambar 30. Pemotongan berlawanan arah benda kerja
c. Pemotongan Netral
Pemotongan netral yaitu pemotongan yang terjadi apabila lebar benda yang disayat
lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau diameter pisau tidak lebih besar dari
bidang yang disayat. Pemotongan jenis ini hanya berlaku untuk mesin frais vertical
(Gambar 31).
Gambar 31 Pemotongan netral
BAB III
Jurnal Praktikum
1.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan Tujuan dari dilakukannya praktikum proses manufaktur mesin
frais adalah sebagai berikut : :
a. Mengetahui komponen komponen mesin frais serta fungsinya
b. Mahasiswa Mengetahui prinsip kerja mesin frais
c. Mempelajari macam macam pekerjaan yang bisa dilakukan pada mesin
frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 24
d. Mengetahui tahapan tahapan dalam prosesfrais dengan baik dan benar
e. Dapat mengopereasikan mesin frais
2.
Alat dan Bahan yang Digunakan
Mesin Frais
Benda kerja
Pisau / Pahat Frais
Jangka sorong
Kunci Pas 19
3.
Langkah Kerja Praktikum
a) Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
b) Nyalakan mesin frais dengan menyambungkan kabel power
c) Pasang benda kerja pada ragum yang disuport oleh kepala lepas
d) Untukpembuatan roda gigi hitung jumlah kepala pembagi yang akan
digunakan
e) Lakukan proses pemakanan dengan menggerakkan eretan horizontal, sesuai
dengan arah pisau
f) Lakukan proses pengerjaan,sampai jumlah gigi yang diinginkan
g) Tekan tombol off untuk mematikan mesin apabila proses telah selesai
h) Bersihkan mesin dan area kerja
4.
Data Hasil Praktikum
# Rumus Perhitungan Frais
37
X
DK
Z
38
X
DK
Z
39
X
DK
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 25
Z
41
X
DK
Z
42
X
DK
Z
43
X
DK
Z
Keterangan 38 adalah jumlah lubang rotary yang digunakan
# Rumus gigi profl
Dk = Do + 2m
Hf =1,25 X m
Z = Dk / m
Keterangan :
Do = Diameter luar benda kerja
Hf : Kedalaman profl gigi
M : Modulus pisau frais (3)
b : Tebal Plat / Bahan
Z : Jumlah Prof gigi dalam lingkaran
# Perhitungan
Diketahui :
Do : 100 mm
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 26
b
: 10 mm
z
: 36
Jawaban :
# Dk = Do + 2m
=
100 + 2 (3)
=
100 + 6
=
106 mm
# Z = Dk / m
= 106 / 3
= 35,33
# (38 X 106) / 35,33 =114
# Hf = 1,25 X m
= 1,25 X 3
= 3,75 mm
5.
Gambar dan skema benda kerja
( Terlampir )
6.
Kesimpulan
Dari hasil praktik proses manufaktur mesin frais yang telah dilakukan, dapat
disimpulkan bahwa
Mesin Frais adalah salah satu mesin perkakas yang prinsip kerjanya, pisau
(pahat frais) berputar pada arbor sedangkan benda kerja dicekam pada
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 27
rahum / chuck, kemudian dengan menggerakkan meja frais benda kerja akan
meghampiri pisau (pahat frais) untuk melakukan pemakanan
Beberapa pekerjaan yang bisa dilakukan oleh mesin frais diantaranya,
meratakan benda kerja, membuat alur, membuat roda gigi, membuat blok V,
dan membuat sambungan ekor burung.
Dalam melakukan pemakanan / penyayatan dilakukan dengan sangat hati –
hati (pelan) agar pisau (pahat frais) tidak cepat aus
Gunakan Alat Pelindung Kerjasaat proses pemakanan dilakukan, karena
serpihan benda kerja hasil pemakanan / penyayatan dapat membahayakan
tubuh.
BAB IV
PEMBAHASAN SOAL
1. Buat Skema dari mesin frais yang sederhana dan tulis nama nama
bagianya serta ceritakan cara kerjanya
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 28
Bagian – Bagian Utama Mesin Milling ( Frais )
1. Spindle utama
Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam
alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Vertical spindle
b. Horizontal spindle
c. Universal spindle
2. Meja / table
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja.
Di bagi menjadi 3 jenis :
a. Fixed table
b. Swivel table
c. Compound table
3. Motor drive
Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin
yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin ( cooling ). Pada
mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor :
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 29
a. Motor spindle utama
b. Motor gerakan pemakanan ( feeding )
c. Motor pendingin ( cooling )
4. Tranmisi
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang
digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam
yaitu :
a. Transmisi spindle utama
b. Transmisi feeding
Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a. Transmisi gear box
b. Transmisi v – blet
5. Knee
Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin. Pada bagian ini
terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ).
6. Column / tiang
Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang
lain.
7. Base / dasar
Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang.
Tempat cairan pendingin.
8. Control
Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem
kontrol yaitu :
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 30
a. Mekanik
b. Electric
Dibagi menjadi 2 bagian :
1. Sederhana
2. Komplek ( CNC )
2. Tuliskan macam macam pengerjaan yang dapat dilakukan oleh mesin
frais
a) Frais Rata
b) Frais Bertingkat
c) Frais Permukaan miring
d) Pembuatan alur
e) Pembuatan Alur T-slot
f) Pembuatan Sambungan Ekor Burung
g) Pembuatan blok V
h) Pembuatan Roda Gigi
3. Ada berapa jenis alat potong untuk mesin frais dan ceritakan cara
kerjanya dan kegunaanya
a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya digunakan untuk
pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
Gambar 13. Cutter mantel
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 31
b. Pisau Alur (Slot Milling Cutter)
Pisau alur berfungsi untuk membuat alur pada bidang permukaan benda
kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaannya disesuaikan
dengan kebutuhan. Gambar 14a dan Gambar 14b menunjukkan jenis pisau alur
mata sayat satu sisi, Gambar 14c dan Gambar 14d menunjukkan pisau alur dua
mata sayat yaitu muka dan sisi, Gambar 14e dan Gambar 14f menunjukkan pisau
alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Gambar 14. Pisau alur dan penggunaannya
c. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan
jumlah gigi yang diinginkan. Gambar 15 menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
Gambar 15. Gear cutter
d. Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 32
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 16. Cutter radius cekung
e. Pisatu Frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya
memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 17. Cutter radius cembung
f. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk membuat alur berbentuk ”T” seperti
halnya pada meja mesin frais.
Gambar 18. Cutter alur ”T”
g. Pisau Frais Sudut
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 33
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya
sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki sudut-sudut
yang berbeda di antaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70°, dan 80°. Gambar 19a
menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 19b menunjukkan pisau
dua sudut 45° x 45° (douele angle cutter), Gambar 19c menunjukkan pisau dua
sudut 30° x 60° (douele angle cutter).
Gambar 19. Pisau sudut dan penggunaannya
h. Pisau Jari (Endmill Cutter)
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar atau
pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin frais
vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu
langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 20. Cutter Endmill
i. Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 34
Jenis pisau ini memiliki mata sayat di muka dan di sisi, dapat digunakan
untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar 21 menunjukkan pisau frais
muka dan sisi.
Gambar 21. Shell endmill cutter
j. Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)
Pisau jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang
lain. Pada sisinya
berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat
benda kerja dari sisi potong cutter, sehingga cutter ini mampu melakukan
penyayatan yang cukup besar.
Gambar 22. Pisau pengasaran
k. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)
Pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja.
Selain itu, juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memiliki ukuran lebar
kecil.
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 35
Gambar 23. Pisau frais gergaji
4. Gambarkan gaya-gaya pada pemotongan searah dan berlawana arah
Pemotongan searah benda kerja
Pemotongan berlawanan arah benda keja
5. Gambarkan mekanisme gerak mesin frais
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 36
Gambar jalur
pisau frais menunjukkan perbedaan antara gerak makan
per gigi (ft) dan gerak makan per putaran (fr)
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 37
Gambar skematis proses frais vertikal
dan frais horizontal
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 38
6. Gambarkan dan sebutkan bagian-bagian dari kepala pembagi serat
ceritakan cara kerjanya
Keterangan gambar:
1. handel/pengunci
2. mur penyetel
3. handel pemutar porors
4. pelat pembagi dengan 12 bagian
5.
pelat
penutup/pelindung
untuk
meliondungi pelat dari kotoran dan
tatal
6. body (rumah kepla pembagi)
7. pelat pembawa
8. center poros kepala pembagi
9. center kepala lepas
10. alur lubang senter
11. baut pengunci senter kepala lepas
12. center kepala lepas
Praktikum Proses Manufaktur Mesin Frais
Page 39
7. Factor factor apa saja yang mempengaruhi agar di dapat hasil frais
yang relative baik
a) Kecepatan Makan (feeding)
b) Ketajaman Pisau Frais
c) Dalamnya pemakanan
d) Pemasangan banda kerja yang baik dan benar
8. Bagaimana cara menentukan kecepatan potong (cutting speed) dari
pisau frais dengan perhitungan (rumus-rumus)
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 40
BAB V
KESIMPULAN
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa mesin frais
adalah salah satu mesin perkakas yang prinsip kerjanya pisaun frais berputar pada
arbor sementara benda kerja dicekam pada ragum dan bergerak secara melintang
untuk melakukan penyayatan.
Mesin frais dapat melakukan berbagai macam pekerjaan mulai dari pehalusan
benda kerja, pembuatan benda kerja bertingkat, pembutan alur, pembutan uroda
gigi da lain sebagainya, mesin frais sendiri dalam pengerjaanya di dukung oleh
beberapa alat bantu seperti center, kepala pembagi dan beberapapa attachement
lain.
Keberadaan mesin frais sebagai salah satu mesin konvensional memanglah sudah
mulai tergusur oleh mesin mesin modern yang banyak menggunakan
pengoperasian numeric atau secara komputerise namun kita sebagai mahasiswa
yang nantinya akan terjun langsung ke dunia industry tetap harus memperlajari
mesin frais konvensional ini karena bagaimapaun dasar dari mesin mesin modern
berasal dari mesin konvensional
Dalam pengoperasianyan, layaknya mesin perkakas lain operator disarakan untuk
menjaga kesehatan dan keselamatan kerja terutama bagi para pemula agar
tetap selalu berada dalam pengawasan pembimbingnya.
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 41
DAFTAR PUSTAKA
http://www.teknikmesin.net/2012/02/mesin-frais.html diakses 28 mei 2013
http://iwansugiyarto.blogspot.com/2012/07/mesin-frais-milling.html
diakses 28
mei 2013
http://fadlybachtiar.blogspot.com/2011/12/mesin-frais-milling-machine.html Diakses
28 Mei 2013
TIM Fakultas Teknik UGM.2004.Menggunakan Mesin Frais.Depdiknas
Jogjakarta.Jogjakarta.
Sumbodo,WIrawan.2008.Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2.Macanan Jaya
Cemerlang.Klaten.
Widarto.2008.Teknik pemesinan.Direktorat pembinaan sekolah kejuruan.Jakarta.
Bm. Surbakty dan Kasman Barus .1984. Petunjuk Kerja Frais. Madiun: CV Sinar
Harapan Madiun
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 42
LAMPIRAN
Laporan Praktikum Mesin Frais
Page 43