Sabtu, 31 Januari 2009

Modul Mesin Milling

BAB I

PENDAHULUAN

I.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.


I.2. Tujuan Percobaan

1.2.1. Tujuan umum

  1. Mengetahui prinsip kerja mesin Milling.
  2. Mengetahui bagian-bagian dari mesin milling beserta fungsinya masing-masing.
  3. Mengetahui jenis dan macam-macam mesin Milling.
  4. Mengetahui jenis alat bantu yang digunakan.
  5. Mengetahui produk-produk yang dapat dihasilkan mesin Milling.

1.2.2. Tujuan Khusus

  1. Mengetahui perbedaan mesin Milling dengan mesin perkakas lainnya.
  2. Mengetahui teknik pengoperasian atau proses pengerjaan mesin Milling.
  3. Dapat melakukan analisa data dan hasil perhitungan.

1.3. Aplikasi

1.3.1.Praktikan

  1. Mendidik Praktikan agar mampu mengoperasikan mesin Milling dengan baik dan benar.
  2. Memberi ketrampilan kepada Praktikan dalam teknik pengerjaan sampai kepada penyelesaian produk dari benda kerja.

1.3.2 Dunia Industri

1. Membuat suku cadang dalam jumlah banyak dan bervariasi.

2 . Menghasilkan produk dengan tingkat ketelitian yang tinggi.


BAB II

TEORI DASAR

II.1. Teori Dasar

Milling (Fris) adalah proses menghilangkan/pengambilan fatal-fatal dari bahan atau benda kerja dengan pertolongan dari alat potong yang berputar dan mempunyai sisi potong, kecuali pahat potong yang bersisi tunggal yang juga digunakan.

Mesin Milling adalah mesin perkakas untuk mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau Milling (cutter) sebagai pahat penyayat yang berputar pada sumbu mesin. Mesin Milling termasuk mesin perkakas yang mempunyai gerak utama yang berputar, Pisau Fris dipasang pada sumbu/arbormesin yang didukung dengan alat pendukung arbor, jika arbor mesin berputar melalui suatu putaran motor listrik maka pisau Fris akan ikut berputar, arbor mesin dapat ikut berputar kekanan dan kekiri sedangkan banyaknya putaran dapat diatur sesuai kebutuhan.

Prinsip kerja dari mesin Fris yaitu pahat potong/pemotong Fris melakukan gerak rotasi dan benda kerja dihantarkan pada pemotong Fris tersebut.

Jenis-jenis pemotong Fris menurut desainnya ada 3 yaitu ; pemotong arbor, pemotong tangkai, dan pemotong muka. Menutur bentuk umumnya atau jenis pekerjaan yang dapat dilakukannya terdiri dari 8 macam yaitu :

  1. Pemotong Fris biasa
  2. Pemotong Fris samping
  3. Pemotong gergaji
  4. Pembelah logam
  1. Pemotong Fris sudut
  2. Pemotong Fris bentuk
  3. Pemotong Fris ujung
  4. Pemotong celah “ T “

JENIS-JENIS MESIN MILLING (FRIS)

A. Jenis tiang dan lutut

  1. Fris tangan
  2. Fris datar
  3. Fris universal
  4. Fris vertikal

B. Mesin Fris penyerut

C. Jenis landasan tetap

  1. Fris simpleks
  2. Fris dupleks
  3. Fris tripleks

D. Pusat permesinan

E. Jenis khusus

1. Fris meja putar

2. Fris planet

3. Fris profil

4. Fris duplikat

5. Fris panthograf

Penjelasan dari jenis-jenis mesin Milling (Fris)

1. Fris tangan

Jenis ini paling sederhana dari mesin Fris, karena dapat dioperasikan dengan tangan. Digunakan untuk operasi Fris ringan dan sederhana.

2. Fris datar

Mesin ini mirip dengan mesin Fris tangan kecuali bahwa konstruksinya lebih kuat dan dilengkapi dengan mekanisme hantaran daya.

3. Fris universal

Merupakan mesin ruang perkakas yang dikonstruksikan untuk pekerjaan sangat teliti.Mesin ini mirip mesin fris datar.

4. Fris vertikal

Mesin ini mempunyai perjalanan aksial yang pendek untuk memudahkan pengefrisan bertingkat.

5. Fris jenis penyerut

Mesin ini sesuai dengan namanya mirip dengan penyerut, dimana dibawa pada meja panjang yang hanya mempunyai gerakan longitudinal, dan dihantarkan terhadap pemotong putar pada kecepatan yang sesuai.

6. Fris dari jenis bangku tetap

Adalah mesin produksi dari konstruksi yang kasar. Bangkunya adalah benda cor yang kaku dan berat, fungsinya penyangga meja kerja. Mesin ini hanya memiliki gerakan longitudinal.

7. Pusat permesinan

Adalah mesin yang dirancang untuk produksi barang kecil sampai besar. Mesin ini meskipun mahal namun dapat menggantikan mesin yang lain. Kendali numeris memberikan sedikit dampak pada permesinan sesungguhnya.

8. Fris meja putar

Mesin ini operasinya kontinu dan terdapat waktu yang luas bagi operator untuk menaikkan dan menurunkan putaran mesin selama pengefrisan.

9. Fris planet

Digunakan untuk memfris luas maupun dalam dan permukaan dari ulir pendek. Pada benda kerja dipegang stasioner dan semua gerakan yang diperlukan untuk memotong dilakukan oleh pemotong Fris.

10. Fris profil

Fris profil tangan mempunyai pemotong putar, gerakannya dikendalikan oleh gerakan tangan dari meja. Gerakan ini dipandu dengan menggerakkan meja sehingga pena pemandu bersinggungan dengan suatu bentuk atau pola.

11. Fris duplikat

Mesin ini memproduksi sebuah suku cadang dan sebuah model tanpa pengecilan atau pembesaran ukuran. Model atau pola yang digunakan dalam pekerjaan ini terbuat dari kayu keras, plester pernis, lilin atau bahan lain yang mudah dikerjakan.

12. Fris ulir panthograf

Mesin ini menggunakan sambungan panthograf, digunakan untuk memproduksi dari sebuah pola pada skala yang diperbesar atau diperkecil. Operator mmengendalikan mesin melalui tekanan ringan dari jari-jari kepada jarum sayat pencari jejak. Setiap gerakan dari jarum pencari jejak ditirukan tepat sama kepada benda kerja.

PEKERJAAN MEMFRAIS

.

Beram yang terjadi dikarenakan oleh gerakan pisau Frais, sisi potongnya membentuk sebuah lingkaran, pisau frais merupakan pahat potong yang berganda. Agar supaya pisau pisau frais dapat memotong benda kerja sisi potongnya juga mempunyai sudut baji seperti halnya pada pahat bubut, untuk mendapatkan beram benda kerja bergerak lurus, gerakan utama dan gerak pemotongan dijalankan oleh mesin, selama pengerjaan setiap mata pahat memakan benda kerja hanya pada waktu berputar dan harus mendapatkan pendinginan, oleh sebab itu tekanan tidak seberat pada pahat bubut dan sisi potongnya akan memotong dengan konstan.

Pada pengerjaan yang sederhana sumbu pahat pararel dengan permukaan benda kerja yang dikerjakan, pahat berbentuk silinder dan mempunyai sisi potong pada kelilingnya. Pada pengerjaan yang kedua sumbu pahat tegak lurus dengan permukaan benda kerja. Pisau frais bukan hanya memotong dengan gigi-gigi pada sekelilingnya saja tetapi juga dengan bagian muka pisau frais, beram akan terpotong sama tebalnya.

Dalam pengerjaan dengan pisau frais yang mendatar mesin akan mendapat tekanan tidak teratur dan karena bentuk pisau yang ramping akan terdapat goresan-goresan.

Pada pengerjaan dengan pisau yang tegak lurus,setiap gigi akan memotong beram dengan sama tebal dan mesin akan menerima tekanan sama rata,biasanya kemampuan potongnya 15 sampai 20% lebih tinggi dari pada jika kita menggunakan pisau yang mendatar, dengan demikian permukaan yang dihasilkan akan lebih baik, jika kita mengerjakan benda kerja dengan mesin frais, hendaknya selalu menggunakan pisau frais tegak lurus.

Didalam suatu pengerjaan, gigi-gigi dari suatu pisau frais akan dapat rusak, pisau yang tumpul akan menghasilkan permukaan benda kerja yang tidak bersih dan ukuran yang tidak teliti,oleh karena itu seperti pada pahat lain, pisau ini juga memerlukan pengasahan. Pisau frais digerinda pada bagian permukaan bebasnya, sebagai contoh pada waktu pengerjaan pisau frais ditekan ke penyangga gigi dengan tangan, tangan yang lain menggerakkan meja pada pisau yang diasah sepanjang roda gerinda, satu demisatu gigi-gigi diasah dengan kasar sesudah itu digerida halus.batu gerinda berbentuk cawan oleh karena hanya satu sisi dari batu gerinda harus miring terhadap sumbu pisau yang diasah kira- kira 30 , agar mendapatkan sudut bebas yang baik, penyangga gigi diletakkan dibawah pusat pisau dengan suatu jarak tertentu.

Jumlah putaran yang digunakan tergantung dari kecepatan potong dan diameter pisau, kecepatan potong pisau frais adalah jarak yang ditempuh oleh satu gigi dalam meter/menit.

Kecepatan potong tergantung dari bahan benda kerja, kedalaman pemakanan dan hasil pengerjaan yang diinginkan, untuk menghindari beban lebih dari mesin kadang gerak pemakanan harus dihitung. Jumlah beram terbesar dari beram per menit sama dengan jumlah beram yang diperbolehkan per KW dalam satu menit dikalikan kemampuan mesinnya.

Kecepatan potong dalam pemfraisan merupakan kecepatan gerak putar pahat, kecepatan dinyatakan dalam meter/menit atau ft/menit, kecepatan gerak pahat ini tergantung dari beberapa faktor yaitu:

- Bahan benda kerja yang akan difrais

- Bahan pahat potong

- Umur ekonomis pahat potong sampai pahat tersebut harus diasah kembali

Faktor lain yang bisa menyebabkan fariasi kecepatan potong adalah besarnya kecepatan makan yang diinginkan, hubungan antara kecepatan pemakanan dan kedalaman pemotongan serta kondisi mesin.


II.2. Rumus – Rumus Yang Digunakan

1. Kecepatan Iris (V)

V = (mm/detik)

Dimana : n = Kecepatan putaran per menit (Rpm) (putaran/menit)

D = Diameter alat (mm)

V = Kecepatan iris (m/detik)

= 3,14

2. Langkah (P)

(mm)

Dimana : p = Langkah (mm)

f = Hantaran benda kerja (m/menit)

z = Jumlah gigi pisau yang digunakan (buah)

n = Kecepatan putaran per menit (Rpm) (mm/menit)

3. Kecepatan Pelepasan Logam (R)

(mm3/menit)

Dimana : d = Kedalaman pemakanan (mm)

W = Lebar pemakanan (mm)

f = Hantaran benda kerja (mm/menit)

4. Jarak Pemotongan (St)

= + 6 (mm)

Dimana : L = Panjang pegerjaan (mm)

5. Waktu pemotongan Tiap Hantaran (T)

(menit)

6. Jumlah Pemotongan (x)

(menit)

Dimana : h = Kedalaman pemotongan

7. Waktu Total Pemotongan (t)

t = T . x (menit)

8. Kecepatan Dorong (V’)

(m/menit)

Dimana : V’ = Kecepatan dorong (m/menit)

9. Ketebalan Tatal Rata-Rata ()

(menit)

Dimana : = Ketebalan tatal rata-rata (mm)

10. Daya Sentrifugal (Fz)

= (Newton)

Dimana : Fz = Daya sentrifugal (Newton)

m = Massa oisau yang berputar (kg)

r = Radius pemotong (m)


BAB III

PRAKTIKUM DAN PERMESINAN

III.1. Peralatan Yang Digunakan

III.2. Bahan Yang Digunakan

III.3. Metode Praktikum


BAB IV

ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN

IV.1. Analisa Data

A. Bentuk Awal Benda Kerja

B. Pengerjaan I

C. Pengerjaan II

D. Pengerjaan III

E. Pengerjaan IV

F. Bentuk Akhir Benda Kerja
IV.2. Perhitungan

Data – data yang diberikan pada pengerjaan kasar :

Putaran mesin (N) = rpm

Hantaran benda kerja (f1) = mm/menit

Kedalaman pemotongan (h1) = mm

Kedalaman pemakanan (d1) = mm

Diameter pemotong (D) = mm

Lebar pemotongan (W) = mm

Panjang pengerjaan (L) = mm

Jumlah gigi pisau (z) = buah

Massa pisau (m) = kg

Radius pemotong (r) = m

Data – data yang diberikan pada pengerjaan halus :

Hantaran benda kerja (f2) = mm/menit

Kedalaman pemotongan (h2) = mm

Kedalaman pemakanan (d2) = mm

1. Kecepatan Iris (V)

V = (mm/detik)

2. Langkah (P)

(mm)

3. Kecepatan Pelepasan Logam (R)

(mm3/menit)

4. Jarak Pemotongan (St)

= + 6 (mm)

5. Waktu pemotongan Tiap Hantaran (T)

(menit)

6. Jumlah Pemotongan (x)

(menit)

7. Waktu Total Pemotongan (t)

t = T . x (menit)

8. Kecepatan Dorong (V’)

(m/menit)

9. Ketebalan Tatal Rata-Rata ()

(menit)

10. Daya Sentrifugal (Fz)

= (Newton)


IV.3. Tabel Hasil Perhitungan

BAB V

PEMBAHASAN

V.1. Pembahasan Umum

V.2. Pembahasan Khusus


BAB VI

PENUTUP

VI.1. Kesimpulan

VI.2. Saran - Saran