Laporan Akhir Praktikum

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gambar Teknik

Gambar merupakan wadah untuk menuangkan ide-ide.Gambar Teknik merupakan wadah yang digunakan oleh oleh para engineer untuk menuangkan ide-ide.2.1.1 Fungsi Gambar

Adapun fungsi gambar adalah sebagai berikut:

a. Penyampaian informasi

Gambar mempunyai fungsi meneruskan maksud dari perancang dengan tepat kepada orang-orang yang bersangkutan, kepada perancangan proses, pembuatan, pemeriksaan, perakitan, dsb. Orang yang bersangkutan bukan saja orang yang berada dalam pabrik sendiri, tetapi juga orang dalam pabrik subkontrak ataupun orang asing dengan bahasa lain. b. Pengawetan, penyimpanan, dan penggunaan keterangan

Gambar merupakan data teknis yang sangat ampuh, dimana teknologi dari suatu perusahaan dipadatkan dan dikumpulkan. Oleh karena itu gambar bukan saja diawetkan untuk mensuplai bagian-bagian produk untuk diperbaiki, tetapi gambar juga diperlukan juga untuk disimpan dan dipergunakan sebagai bahan informasi untuk rencana-rencana baru di kemudian hari. Untuk itu diperlukan cara- cara penyimpanan, kodifikasi nomor urut gambar dan sebagainya.c. Cara-cara pemikiran dalam memodifikasiDalam perencanaan, konsep abstrak yang melintas dalam pikiran diwujudkan dalam bentuk gambar melalui proses. Masalahnya pertama-tama dianalisa dan disintesa dengan gambar. Kemudian gambarnya diteliti dan dievaluasi. Proses ini diulang-ulang, sehingga dapat dihasilkan gambar yang sempurna. Sarjana teknik tanpa kemampuan menggambar akan sulit dalam penyampaian keinginan, maupun dalam menerangkan hal yang sangat penting.

2.1.2 Garis

Garis merupakan kumpulan dari titik-titik yang menyatu dan bersifat kontinu.

Ada 4 jenis garis sebagai berikut:

a. Garis nyata

Garis nyata digunakan untuk mengambarkan bagian yang tampak dari sebuah gambar.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Gambar 2.1 garis nyata

b. Garis gores

Garis gores digunakan untuk menggambarkan bagian yang terhalang pada sebuah gambar. SHAPE \* MERGEFORMAT

Gambar 2.2 garis gores

c. Garis bergores

Garis bergores biasanya digunakan untuk menyatakan bahwa gambar tersebut berbentuk silindrik, simetris atau titik sumbu dari suatu bidang.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Gambar 2.3 garis bergores

d. Garis bergores ganda

Garis bergores ganda biasanya digunakan untuk bagian yang berdampingan dan bergerak..

SHAPE \* MERGEFORMAT

Gambar 2.4 garis bergores ganda

Tabel 2.1 Macam-Macam Garis dan Penggunaannya

2.1.3 Proyeksi Gambar

Proyeksi merupakan cara penyajian benda tiga dimensi ke dalam sebuah bidang dua dimensi, dapat dilakukan dengan beberapa macam cara proyeksi sesuai dengan aturan menggambar. Beberapa macam cara proyeksi antara lain :

1. Proyeksi AksonometriJika sebuah benda disajikan dalam bentuk proyeksi ortogonal, maka yang akan terlihat hanya sebuah bidang saja. Seandainya benda tersebut dimiringkan terhadap bidang proyeksi maka tiga muka dari benda tersebut akan terlihat secara bersamaan. Cara tersebut dinamakan cara aksonometri. Tiga bentuk peoyeksi aksonometeri adalah isometeri, dimetri, dan trimetri.

a. Proyeksi isometri

Sebagai contoh diambil sebuah kubus. Kemudian kubus ini dimiringkan sehingga diagonal bendanya berdiri tegak lurus pada bidang vertikal.

b. Proyeksi dimetriProyeksi dimetri di mana skala perpendekan dari dua sisi dan dua sudut dengan garis horizontal sama

c. Proyeksi trimetriProyeksi trimetri di mana skala perpendekan dari tiga sisi dan tiga sudut tidak sama

2. Proyeksi MiringProyeksi miring adalah semacam proyeksi sejajar, tetapi dengan garis- garis proyeksinya miring terhadap bidang proyeksi. Gambar yang dihasilkan oleh cara ini disebut gambar proyeksi miring

3.Proyeksi Perspekstif

Jika antara benda dan titik penglihatan tetap diletakan sebuah bidang vertikal atau bidang gambar, maka pada bidang gambar ini akan terbentuk bayangan dari benda tadi.4. Proyeksi Eropa dan Amerika

Proyeksi Eropa dan Amerika merupakan proyeksi yang digunakan untuk memproyeksikan pandangan dari sebuah gambar tiga dimensi terhadap bidang dua dimensi.

a. Proyeksi Eropa

Proyeksi Eropa disebut juga proyeksi sudut pertama, juga ada yang menyebutkan proyeksi kuadran I, perbedaan sebutan ini tergantung dari masing pengarang buku yang menjadi refrensi. Dapat dikatakan bahwa Proyeksi Eropa ini merupakan proyeksi yang letak bidangnya terbalik dengan arah pandangannya. SHAPE \* MERGEFORMAT

Keterangan :P.A= Pandangan Atas

P.Ki= Pandangan Kiri

P.Ka= Pandangan Kanan

P.Ba = Pandangan Bawah

P.Be = Pandangan BelakangP.D= Pandangan Depan

(P. bawah)

(P. kanan) (P. depan) (P. Kiri) (P. Belakang)

(P. atas)

Gambar 2.5 Proyeksi Eropa

b. Proyeksi Amerika

Proyeksi Amerika dikatakan juga proyeksi sudut ketiga dan juga ada yang menyebutkan proyeksi kuadran III. Proyeksi Amerika merupakan proyeksi yang letak bidangnya sama dengan arah pandangannya (lihat gambar 6).

Keterangan :P.A= Pandangan Atas

P.Ki= Pandangan Kiri

P.Ka= Pandangan Kanan

P.Ba = Pandangan Bawah

P.Be = Pandangan

BelakangP.D= Pandangan Depan

(P. atas) (P. kiri) (P. depan) (P. kanan) (P. Belakang)

(P. bawah)

Gambar 2.6 Proyeksi Amerika2.1.4 Toleransi

Toleransi adalah batas maksimum dan minimum yang diizinkan. Dalam menggambar teknik terdapat sebuah aturan yang dapat membantu dalam proses pengukuran gambar yaitu toleransi.

Gambar 2.7 Toleransi pada poros dan lubang

Toleransi terbagi 2, yaitu :

1. Toleransi GeometriToleransi geometri adalah toleransi yang berdasarkan bentuk dari benda tersebut / ukuran dasar dari benda tersebut.Tabel 2.2 Toleransi GeometriElemen dan toleransi

sifat yang diberi toleransiLambang

Elemen tunggalToleransi bentuk

Kelurusan

Kedataran

Kebulatan

Keselindrisan

elemen yang berhubunganProfil garis

Pofil permukaan

Elemen yang berhubunganToleransi orientasiKesejajaran

Ketegaklurusan

Ketirusan

Toleransi lokasi

Posisi

Konsentrasi dan koaklisasi

Kesemitrisan

Toleransi putarPutar tunggal

Putar total

Gambar 2.8 Toleransi Geometri2. Toleransi Linear dan Sudut

Toleransi linear dan sudut adalah toleransi yang digunakan untuk garis dan sudut.

Gambar 2.9 Toleransi Linier dan SudutTabel 2.3 Penggunaan Toleransi

Tabel 2.4 Nilai toleransi IT 2, IT 3 dan IT 4

Tabel 2.5 Penyimpangan Lubang (mm)

Tabel 2.6 Penyimpangan Poros (mm)

Rumus IT :

IT = 0,8 + 0,020 . D

Rumus I :

2.2 Proses Produksi

Proses produksi adalah proses pengolahan dari bahan baku menjadi bahan setengah jadi atau bahan jadi sehingga meningkatkan nilai guna dari produk yang dihasilkan. Diagram proses produksi adalah sebagai berikut:

Gambar 2.10 Alur proses produksi

Proses produksi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam, yaitu :2.2.1 Proses Pemesinan (machining)

Proses pemesinan adalah proses produksi yang memanfaatkan gerak relatif antara pahat dengan benda kerja sehingga menghasilkan produk dengan spesifikasi geometri yang diinginkan dan terdapat sisa pemotongan berupa geram.

Adapun klasifikasi proses pemesinan, yaitu :

A. Berdasarkan gerak relatif pahat terhadap benda kerja:

Berdasarkan gerak relatif pahat terhadap benda kerja dapat dibagi 2, yaitu:

a. Gerak potong (cutting movement)

Merupakan gerak relatif antara pahat dan benda kerja sehingga menghasilkan permukaan baru pada benda kerja.

Gambar 2.11 Gerak potong

b. Gerak makan (feeding movement).

Merupakan gerak relatif antara pahat dan benda kerja sehingga menyelesaikan permukaan baru.

Gambar 2.12 Gerak makanAdapun jenis proses produksi berdasarkan gerak relatif pahat terhadap benda yaitu:1. Proses bubut (turning)

2. Proses gurdi (drilling)

3. Proses freis (milling)

4. Proses gerinda rata (surface grinding)

5. Proses gerinda slindrik ( cylindrical grinding)

6. Proses sekrap (shaping)

7. Proses gergaji (sawing)8. Proses parut (broaching)B. Berdasarkan mesin perkakas yang digunakan:Tabel 2.7 Proses pemesinan dan mesin yang digunakanJenis ProsesMesin yang digunakan

1. Proses Bubut (turning)

2. Proses Gurdi (drilling)

3. Proses Sekrap (shaping,planning)

4. Proses Freis (milling)

5. Proses Gergaji (sawing)

6. Proses Koter/ pelebaran lubang (boring)

7. Proses Parut (broaching)

8. Proses Gerinda (grinding)

9. Proses Asah (honing)10. Proses Asah halus (lapping)

11. Proses Asah super halus (super finishing)

12.Proses Kilap (polishing & buffing)1. Mesin bubut (lathe)

2. Mesin gurdi (drilling machine)

3. Mesin sekrap (shaping machine, planning machine)

4. Mesin freis (freis machine)

5. Mesin gergaji (sawing machine)

6. Mesin koter (boring machine)

7. Mesin parut (broaching machine)

8.Mesin gerinda (grinding machine)

9. Mesin asah (honing machine)10. Mesin asah (lapping machine)

11. Mesin asah super halus ( super mirror finishing)

12. Mesin pengkilap (polisher & buffer)

C. Berdasarkan Orientasi Permukaan

Dari segi orientasi permukaan, proses pemesinan dapat diklasifikasikan menjadi dua proses yaitu: 1. Permukaan berbentuk silindrik atau konis

Gambar 2.13 Permukaan berbentuk silindrik

2. Permukaan berbentuk perismatik.

Gambar 2.14 Permukaan berbentuk perismatikD. Berdasarkan Jumlah Mata Pahat yang digunakan

Adapun klasifikasi jumlah mata pahat dapat dikelompokan menjadi dua jenis mata pahat yaitu:

a. Pahat bermata potong tunggal (single point cutting tools) Mesin yang menggunakan pahat potong tunggal adalah mesin bubut dan sekrap.

Gambar 2.15 Pahat bermata potong tunggal b. Pahat bermata potong jamak (multiple point cuttings tools).Mesin yang menggunakan pahat potong jamak adalah mesin freis dan gurdi.

Gambar 2.16 Pahat bermata potong jamakc. Pahat bermata potong tak hingga (unlimited point cutting tools)Mesin yang menggunakan pahat potogng tak hingga adalah mesin gerinda.

Gambar 2.17 Pahat bermata potong tak hingga

2.2.2Proses Pembentukan (forming)

Proses pembentukan adalah proses produksi dengan pemberian gaya beban terhadap material dengan atau tanpa cetakan sehingga terjadi deformasi plastis sesuai dengan bentuk yang diinginkan, pada proses ini tidak ada geram sebagai sisa produksi.

Gambar 2.18 Proses pembentukanTabel 2.8 Perbedaan Proses Pemesinan dengan Proses Pembentukan

NoProses PemesinanProses Pembentukan

1Terbentuk geramTidak terbentuk geram

2Memiliki ketelitian tinggiKetelitian kurang

3Permukaan produk yang dihasilkan baikPermukaan produk yang dihasilkan kurang baik

4Volume benda kerja berubah Volume benda kerja tetap

5Tidak terjadi deformasi plastisTerjadi deformasi plastis

6Memakai mesin perkakas Memakai cetakan

7Serat material putus Serat tidak terputus

2.2.3 Proses Pengecoran (casting)

Proses pengecoran adalah salah suatu proses produksi dengan cara memanaskan logam sampai titik lebur lalu dituangkan ke dalam cetakan yang telah disiapkan, kemudian didinginkan, dan dikeluarkan dari cetakannya sehingga terbentuk produk baru yang sesuai dengan bentuk cetakan jika perlu dilakukan proses pemesinan.

Gambar 2.19 Proses pengecoran

2.2.4 Proses Penyambungan (joining)

Proses penyambungan adalah salah satu proses produksi yang menggabungkan satu komponen dengan komponen lainnya sehingga terbentuk satu komponen yang diinginkan.

Proses penyambungan dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu :a. Penyambungan Tetap

Penyambungan tetap adalah penyambungan yang apabila dipisahkan akan dapat merusak material utama.

Contoh: penyambungan pada pengelasan, patri, solder, dan lain-lain.

Gambar 2.20 Pengelasan

b. Penyambungan Tidak Tetap

Penyambungan tidak tetap adalah penyambungan yang dapat dipisahkan kembali dan tidak merusak komponennya.

Contoh: penyambungan dengan menggunakan baut.

Gambar 2.21 Baut untuk penyambungan tidak tetac. Penyambungan Semi permanenPenyambungan semipermanen merupakan salah satu teknik penyambungan di mana jika paku dilepaskan maka komponen yang disambung tidak mengalami kerusakan melainkan yang mengalami kerusakan hanyalah paku yang digunakan dalam proses penyambungan.

Contoh penyambungan sementara adalah paku keling

Gambar 2.22 Paku keling untuk penyambungan semipermanen2.2.5Metalurgi Serbuk (powder metallurgy)

Metalurgi serbuk adalah proses produksi yang menggunakan bahan baku serbuk logam, dengan memberikan tekanan (pressing) kemudian dikeluarkan dari cetakan lalu dipanaskan sampai serbuk menyatu sehingga menjadi produk yang rigid atau kaku.

Gambar 2.23 Proses metalurgi serbuk

2.2.6 Perakitan (Assembly)

Proses perakitan adalah salah satu proses produksi yang menggabungkan beberapa part atau komponen yang memiliki fungsi yang berbeda menjadi suatu produk yang utuh. Proses perakitan dapat dilakukan dengan cara manual, otomatis (robot), dan gabungan manual dan otomatis.

Proses perakitan terbagi dua, yaitu:

a. Sub assembly

Sub assembly adalah perakitan setengah jadi yang sudah memiliki fungsi. Gambar 2.24 contoh sub assemblyb. AssemblyAssembly adalah perkaitan yang produknya sudah utuh dan memiliki fungsi.

Gambar 2.25 Contoh assembly2.2.7 Proses perubahan sifat mekanik

Proses perubahan sifat mekanik adalah serangkaian proses yang dilakukan untuk mendapatkan sifat mekanik material yang baru. Perubahan sifat mekanik terbagi atas dua macam, yaitu :a. Heat TreatmentMerupakan suatu proses perlakuan thermal pada seluruh bagian logam bertujuan untuk mendapatkan sifat mekanik yang diinginkan. Contoh produk untuk Heat Treatment adalah Risun Steel.

Gambar 2.26 Proses Heat Treatmentb. Surface TreatmentMerupakan suatu proses perlakuan panas pada permukaan benda kerja, tanpa mengubah sifat mekaniknya secara keseluruhan, karena perubahan yang dilakukan hanya pada bagian permukaan.

Gambar 2.27 Produk hasil Surface Treatment

2.2.8 Proses Polimer

Proses polimer adalah proses produksi yang menggunakan bahan baku berupa polimer sehingga menghasilkan produk yang diinginkan. Jenis jenis polimer adalah:a. Thermosetting yaitu monomermonomer yang membentuk rantai bercabang. Contohnya adalah melamin.

Gambar 2.28 Melaminb. Thermoplastis ialah monomer-monomer yang membentuk rantai lurus. Contohnya adalah botol air mineral.

Gambar 2.29 Botol air mineralc. Elastomer ialah monomer-monomer yang membentuk rantai menjalar. Contohnya ban.

Gambar 2.30 Produk polimer ban mobil

2.3 Mekanisme Penghasilan Geram

Mekanisme penghasilan ada dua, yaitu teori lama dan teori baru.2.3.1 Teori Lama

Teori lama menjelaskan terbentuknya geram karena adanya retak tekanan atau gaya terhadap benda kerja sehingga terjadinya retak mikro (micro crack) saat terjadinya pemotongan. Dengan bertambahnya tekanan pahat, retak tersebut menjalar ke depan sehingga terjadilah geram.

Gambar 2.31 Teori lama2.3.2 Teori Baru

Teori baru menjelaskan terbentuknya geram karenaadanya tekanan yang diberikan oleh mata pahat kepada benda kerja yang menghasilkan tegangan geser dimana tegangan geser mata pahat lebih besar dari benda kerja sehingga terjadi deformasi yang menggeser dan memutus permukaan benda kerja yang bertemu dengan mata pahat.

Gambar 2.32 Proses terbentuknya gram menurut teori baru

2.4 Pahat

Pahat merupakan alat yang digunakan untuk memotong. Pada proses pemesinan, pahat digunakan untuk memotong benda kerja agar terbentuk geometri benda kerja sesuai dengan perancangan sebelumnya.2.4.1 Bagian - Bagian Pahat

Gambar 2.33 Bagian-Bagian dan Bidang Pahat Bubut2.4.2 Bidang Pahat

Bidang pahat dapat dibagi tiga yaitu sebagai berikut :

1. Bidang Geram (A)

Merupakan bidang diatas dimana geram mengalir.

2. Bidang Utama (A)

Yaitu bidang yang menghadap ke permukaan transien dari benda kerja. Permukaan transien benda kerja akan terpotong akibat gerakan pahat relatif terhadap benda kerja. Karena adanya gaya pemotongan sebagian bidang utama akan terdeformasi sehingga bergesekan dengan permukaan transien benda kerja.

3. Bidang Bantu/Minor (A Auxiliary)Adalah bidang yang menghadap permukaan terpotong dari benda kerja. Karena adanya gaya pemotongan, sebagian kecil bidang bantu akan terdeformasi dan menggesek permukaan benda kerja yang telah terpotong/dikerjakan. Untuk pahat freis selubung tidak diperlukan bidang bantu.2.4.3 Mata Potong Pahat

Mata potong pahat merupakan tepi dari bidang geram yang aktif memotong. Ada dua jenis mata potong, yaitu :1. Mata Potong Utama / Mayor (S, principal / mayor cutting edge)

Mata potong utama adalah garis perpotongan antar bidang geram (A( ) dengan bidang utama (A().

2. Mata Potong Bantu / Minor (S, auxiliary / minor cutting edge)

Mata potong bantu adalah garis perpotongan antara bidang geram (A() dengan bidang bantu (A().

Gambar 2.34 Bagian- bagian pahatKeterangan :

1. Badan (body)

Bagian pahat yang dibentuk menjadi mata potong atau tempat untuk sisipan pahat (dari karbida atau keramik).

2. Pemegang/gagang (shank)

Bagian pahat untuk dipasangkan pada mesin perkakas. Bila bagian ini tidak ada, maka fungsinya digantikan oleh lubang pahat.

3. Sumbu Pahat (tool axis)

Garis maya yang digunakan untuk mendefinisikan geometri pahat.

4. Dasar (base)

Bidang rata pada pemegang untuk meletakkan pahat sehingga mempermudah proses pembuatan, pengukuran maupun pengasahan pahat.5. Lubang Pahat (tool bore)

Lubang pada pahat melalui mata pahat dipasang pada poros utama (Spindle ) atau poros pemegang dari mesin perkakas. Umumnya dipunyai oleh pahat freis.2.4.4 Material Pahat

Pahat yang baik harus memiliki sifat-sifat tertentu, sehingga nantinya dapat menghasilkan produk yang berkualitas baik (ukuran tepat) dan ekonomis (waktu yang diperlukan pendek). Penentuan material pahat didasarkan pada jenis material benda kerja dan kondisi pemotongan (pengasaran, adanya beban kejut, penghalusan). Material pahat yang ada ialah baja karbon sampai dengan keramik dan intan.

Adapun kriteria sifat material pahat yang perlu di perhatikan antara lain :

1. Kekerasan yang cukup tinggi melebihi kekerasan benda kerja.

2. Hot hardness : memiliki kekerasan pada temperatur tinggi.

3. Keuletan yang cukup besar untuk menahan beben kejut yang terjadi sewaktu pemesinan dengan interupsi maupun sewaktu memotong benda kerja yang mengandung partikel/bagian yang keras (hard spot).

4. Ketahanan beban kejut termal :bila terjadi perubahan temperatur yang cukup besar secara berkala / periodik.

5. Sifat adhesi yang rendah: untuk mengurangi afinitas benda kerja terhadap pahat , mengurangi laju keausan ,serta penurunan gaya pemotong.

6. Daya larut elemen/komponen material pahat yang rendah untuk memperkecil laju keausan akibat mekanisme difusi.

2.4.5 Jenis-jenis Material Pahat

Adapun jenis-jenis material pahat adalah sebagai berikut:1. Baja karbon

Mempunyai kandungan karbon yang relatif tinggi yaitu 0,7% - 1,4% dan persentase unsur lain yang rendah (Mn, W, Cr) serta memiliki kekerasan permukaan yang sangat tinggi. Baja karbon ini bisa digunakan untuk kecepatan potong rendah (sekitar VC = 10 m/min) karena sifat martensit yang melunak pada suhu sekitar 2500 C. Pahat jenis ini hanya dapat memotong logam yang lunak ataupun kayu. Karena harganya yang relatif murah maka sering digunakan untuk tap (untuk membuat ulir).

Keuntungannya :

1. Digunakan untuk kecepatan potong yang rendah

2. Dapat memotong material benda kerja yang lunak

3. Harganya murah2. Baja paduanSifatnya diantara HSS dan karbida, yang digunakan dalam hal khusus diantara pilihan dimana karbida terlalu rapuh dan HSS mempunyai Hardness dan Wear Resistance yang terlalu rendah. Paduan Cor Nonferro mempunyai Vc sebesar 33-100 m/min.Jenis pahat ini dibuat dalam bentuk toolbit (sisipan). Paduan Nonferro terdiri dari 4 macam elemen utama, yaitu;

a. Co sebagai pelarutb. Cr ( membentuk karbida

c. Wolfram ( pembentuk karbida

d. C ( 1 %3. HSS (High Speed Steels)

Merupakan baja paduan tinggi dengan unsur paduan krom dan tungsten. Melalui proses penuangan (molten metalurgy) kemudian diikuti pengerolan ataupun penempaan baja dibentuk menjadi batang atau silindris. Pada kondisi lunak (annealed) bahan tersebut dapat diproses secara pemesinan menjadi berbagai bentuk pahat potong. Setelah proses perlakuan panas dilaksanakan kekerasannya akan cukup tinggi sehingga dapat digunakan pada kecepatan potong yang tinggi (sampai dengan tiga kali kecepatan potong untuk pahat CTS), sehingga dinamakan dengan Baja Kecepatan Tinggi; HSS, High Speed Steel. Apabila telah aus maka HSS dapat diasah sehingga mata potongnya tajam kembali, karena sifat keuletan yang relatif baik. Pahat ini biasanya digunakan sebagai pahat untuk mesin gurdi, bubut dan sekrap.Hot Hardness dan Recovery Hardness yang cukup tinggi, dapat dicapai berkat adanya unsur paduan W, Cr, Mo, Co. Pengaruh unsur tersebut pada unsur dasar besi (Fe) dan karbon (C) adalah sebagai berikut :

a. Tungsten / Wolfram (W)

Untuk mempertinggi Hot Hardness, dimana terjadi pembentukan karbida, yaitu paduan yang sangat keras, yang menyebabkan kenaikan temperatur untuk proses hardening dan tempering.

b. Chromium (Cr)

Menaikkan hardenability dan hot hardness. Crom merupakan elemen pembentuk karbida akan tetapi Crom menaikkan sensitivitas terhadap over heating.

c. Vanadium (V)

Menurunkan sensitiviitas terhadap over heating serta menghaluskan ukuran butir. Juga merupakan elemen pembentuk karbida.d. Molybdenum (Mo)

Mempunyai efek yang sama seperti W, akan tetapi lebih terasa (2% W, dapat digantikan oleh 1% Mo). Selain itu Mo HSS lebih liat, sehingga mampu menahan beban kejut. Kelemahannya adalah lebih sensitif terhadap over heating hangusnya ujungujung yang runcing seewaktu dilakukan proses Heat treatment. e. Cobalt (Co)

Bukan elemen pembentuk karbida. Ditambahkan dalam HSS untuk menaikkan Hot hardness dan tahanan keausan. Ukuran butir menjadi lebih halus sehingga ujung ujung yang runcing tetap terpelihara selama heat treatment pada temperatur tinggi. 4. Karbida

Karbida adalah pahat yang dibuat dengan cara menyinter serbuk karbida (Nitrida & Oksida) dengan bahan pengikat yang umum yaitu Cobalt. Semakin besar persentase pengikat Co maka kekerasan makin menurun dan sebaliknya keuletannya membaik serta memiliki modulus elastisitas dan berat jenis yang tinggi. Memiliki koefesien muai setengah dari baja dan konduktivitas panas sekitar dua sampai tiga kali konduktifitas panas HSS.

Ada 3 jenis utama pahat karbida :

Karbida tungsten (campuran WC dan Co)

Merupakan jenis pahat karbida untuk memotong besi tuang (Castiron Cutting Grad )

Karbida tungsten paduan (Untuk memotong baja (Steel Cutting Grade)

Karbida lapis (Coated Cemented Carbides)5. Keramik

Keramik adalah material paduan metalik dan non metalik. Proses pembuatannya melalui powder processing. Keramik secara luas mencakup karbida, nitrida, borida, oksida, silikon, dan karbon . Keramik mempunyai sifat yang relatif rapuh.

Beberapa contoh jenis keramik sebagai perkakas potong adalah :

a. Keramik oksida atau oksida aluminium(Al2O3) murni atau ditambah 30% titanium (TiC) untuk menaikkan kekuatan non adhesif. Disertai dengan penambahan serat halus (whisker) dari SiC dimaksudkan untuk mengurangi kegetasan disertai dengan penambahan zirkonia (ZrO2) untuk menaikan jumlah retak mikro yang tidak terorientasi guna menghambat pertumbuhan retak yang cukup besar dan memiliki sifat yang sangat keras dan tahan panas.

b.Nitrida silicon (Si3N4) disebut kombinasi Si-Al-O-N6. CBN (Cubic Boron Nitrides)Dibuat dengan penekanan panas sehingga serbuk grafit putih Nitrida Boron dengan struktur atom heksagonal berubah manjadi material kubik. Pahat sisipan CBN bisa dibuat dengan menyinter serbuk BN tanpa atau dengan material pengikat Al2O3, TiN, atau Co. CBN memeliki kekerasan yang sangat tinggi dibandingkan pahat sebelumnya. Pahat ini bisa digunakan untuk pemesinan berbagai jenis baja pada keadaan dikeraskan, besi tuang, HSS atau karbida. CBN memiliki afinitas yang sangat kecil terhadap baja dan tahan terhadap perubahan reaksi kimia sampai dengan kecepatan potong yang sangat tinggi. Saat ini pahat CBN sangat mahal sehingga pemakaiannya sangat terbatas. 7. Intan

Merupakan pahat potong yang sangat keras yang merupakan hasil proses sintering serbuk intan tiruan dengan bahan pengikat Co (5%- 10%). Hot hardeness yang sangat tinggi dan tahan terhadap deformasi plastis. Sifat ini ditentukan oleh besar butir intan serta persentase dan komposisi material pengikat. Karena intan pada temperratur tinggi mudah berubah menjadi grafit dan mudah terdifusi dengan atom besi, maka pahat intan tidak bisa digunakan untuk memotong bahan yang mengandung besi.2.5 Fluida Pendingin (Coolant)

Fluida pendingin (Coolant) mempunyai kegunaan yang khusus dalam proses pemesinan. Cairan pendingin perlu dipilih dengan seksama sesuai dengan jenis pekerjaan yang dilakukan dengan mesin perkakas. Penggunaan cairan pendingin ini dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti disemprotkan, dikucurkan, dikabutkan, dll. Efektivitas dari cairan pendingin ini hanya dapat diketahui dengan melakukan percobaan pemesinan.2.5.1 Fungsi Coolant

Fungsi dari Coolant secara umum adalah sebagai berikut :

a. Menurunkan temperatur pahat pada saat pemotongan.b. Menurunkan gaya potong.

c. Memperpanjang umur pahat.d. Melumasi elemen pembimbing (ways).e. Memperhalus atau memperbaiki kualitas permukaan benda kerja.

f. Membersihkan geram dari bidang geram pada saat proses pemotongan.g. Proteksi korosi pada permukaan benda kerja yang baru terbentuk.

h. Mengurangi gesekan antara geram, pahat, dan benda kerja.i. Sebagai pelumas.2.5.2 Jenis-Jenis Coolant

Secara umum Coolant terbagi dalam dua jenis Coolant, yaitu :

1. Air Blow Merupakan Coolant berupa tiupan udara yang dialirkan dari selang khusus. Coolant jenis ini digunakan untuk material yang cepat menangkap dan melepaskan panas. 2. Water Blow

Merupakan Coolant yang berbentuk cair. Coolant ini biasanya digunakan pada material yang laju perpindahan panasnya lambat.

Fluida pendingin (Coolant) yang biasa dipakai dalam proses pemesinan dapat dikategorikan dalam empat jenis utama, yaitu sebagai berikut:

1.Cairan sintetik (synthetic fluids, chemical fluids)

Cairan yang jernih atau diwarnai merupakan larutan murni (true solutions) atau larutan permukaan aktif (surface active). Pada larutan murni unsur yang dilarutkan tersebar antara molekul dan tegangan permukaan (surface tension) hampir tidak berubah. Larutan murni tidak bersifat melumasi tetapi hanya dipakai untuk sifat penyerapan panas yang tinggi dan melindungi dari korosi. Dengan menambah unsur lain yang mampu membentuk kumpulan molekul akan mengurangi tegangan permukaan menjadi cairan permukaan aktif sehingga mudah membasahi dan daya lumasnya naik.

2.Cairan emulsi (emulsions, water miscible fluids, water soluble oil, emulsifiable cutting fluids).

Yaitu air yang mengandung partikel minyak (520 m) unsur pengemulsi ditambahkan dalam minyak yang kemudian dilarutkan dalam air. Bila ditambahkan unsur lain seperti EP (Extreme Pressure Additives) daya lumasnya akan meningkat.

3.Cairan semi sintetik (semi synthetic fluids)

Merupakan perpaduan antara jenis sintetik dan emulsi. Kandungan minyaknya lebih sedikit daripada cairan emulsi. Sedangkan kandungan pengemulsinya (molekul penurun tegangan permukaan ). Partikel lebih banyak daripada cairan sintetik. Partikel minyaknya lebih kecil dan tersebar. Dapat berupa jenis dengan minyak yang sangat jenuh (super-fatted) atau jenis EP,(Exterme Pressure).4.Minyak (cutting oils)

Merupakan kombinasi dari minyak bumi (naphthenic,paraffinic), minyak binatang, minyak ikan atau minyak nabati. Viskositasnya bermacam-macam dari yang encer sampai dengan yang kental tergantung pemakaianya. Pencampuran antara minyak bumi dengan minyak hewani atau nabati menaikkan daya pembasahan (wetting action) sehingga memperbaiki daya lumas. 2.5.3 Pemakaian Coolant

Adapun cara pemberian cairan pendingin (Coolant) antara lain :1. Manual

Bila mesin perkakas tak dilengkapi dengan sistem cairan pendigin, misalnya mesin gurdi atau freis jenis bangku (bench drilling/milling machine) maka cairan pendingin hanya dipakai secara terbatas.

2. Dikucurkan / dibanjirkan (flooding)Sistem pendingin yang terdiri atas pompa, saluran, nozel dan tangki, dimiliki oleh hampir semua mesin perkakas. Satu atau beberapa nozel dengan selang fleksibel diatur sehingga cairan pendingin disemprotkan pada bidang aktif pemotongan. Keseragaman pendinginan harus diusahakan dan bila perlu dapat dibuat nozel khusus.

Gambar 2.35 Contoh Saluran Pendingin

3. Ditekan melalui saluran pada pahat

Cairan pendingin dialirkan dengan tekanan tinggi melewati saluran pada pahat. Untuk penggurdian lubang yang dalam (deep Hole driulling; gun drilling) atau pengefreisan dengan posisi yang sulit dicapai dengan penyemprotan biasa. Spindle mesin perkakas dirancang khusus karena harus menyalurkan cairan pendingin ke lubang pada pahat.

Gambar 2.36 Coolant yang disalurkan lewat pahat

4. Dikabutkan (mist)

Cairan pendingin disemprotkan berupa kabut. Partikel cairan sintetik, semisintetik atau emulsi disemprotkan melalui aspirator yang bekerja dengan prinsip seperti semprotan nyamuk. Cairan dalam tabung akan naik melalui pipa berdiameter kecil karena daya vakum akibat aliran udara diujung atas pipa dan menjadi kabut yang menyemprot keluar. Jenis pengabut lain (pressure feed) menggunakan dua selang yang bersatu di nozel sehingga lebih mudah diarahkan semprotannya. Selang yang pertama membawa udara tekan dan yang kedua membawa cairan dari tabung yang diberi tekanan. Pengabut ini berukuran kecil dan mudah dibuat dan dipasangkan pada bench drilling/ milling machines menggantikan cara manual.

Gambar 2.37 Pendingin yang di kaburkan2.6 Elemen Dasar Proses Pemesinan

Berdasarkan gambar teknik, dimana dinyatakan spesifikasi geometrik suatu produk komponen mesin, salah satu atau beberapa jenis proses pemesinan harus dipilih sebagai suatu proses atau urutan proses yang digunakan untuk membuatnya. Bagi suatu tingkatan proses, ukuran obyektif ditentukan, dan pahat harus membuang sebagian material benda kerja sampai ukuran obyektif tersebut tercapai. Hal ini dapat dilaksanakan dengan cara menentukan penampang geram (sebelum terpotong). Selain itu, setelah berbagai aspek teknologi ditinjau, kecepatan pembuangan geram dapat dipilih supaya waktu pemotongan sesuai dengan yang dikehendaki.

Untuk itu perlu dipahami lima elemen dasar proses permesinan, yaitu :

1. Kecepatan potong (cutting speed) : Vc (m/min)

2. Kecepatan makan (feeding speed) : Vf (mm/min)

3. Kedalaman potong (depth of cut) : a (mm)

4. Waktu pemotongan (cutting time) : tc (min), dan

5. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal) : Z (cm3/min)

Elemen proses pemesinan (Vc, Vf, a, tc dan Z) dihitung berdasarkan dimensi benda kerja dan pahat, serta besaran dari mesin perkakas. Besaran mesin perkakas diatur ada bermacam-macam tergantung pada jenis mesin perkakas. Oleh sebab itu, rumus yang dipakai untuk menghitung setiap elemen proses pemesinan dapat berlainan.Macam-macam proses pemesinan, berdasarkan jenis mesin yang digunakan :

2.6.1 Proses Bubut (turning)

Proses bubut adalah proses pemesinan untuk menghasilkan bagian-bagian mesin berbentuk silindris yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut. Prinsip dasarnya dapat didefinisikan sebagai proses pemesinan permukaan luar benda silindris atau bubut rata:

a. Dengan benda kerja yang berputar

b. Dengan satu pahat bermata potong tunggal (with a single-point cutting tool)

c. Dengan gerakan pahat sejajar terhadap sumbu benda kerja pada jarak tertentu sehingga akan membuang permukaan luar benda kerja.

Pada proses bubut gerak potong dilakukan oleh benda kerja yang melakukan gerak rotasi sedangkan gerak makan dilakukan oleh pahat yang melakukan gerak translasi. Selain itu mesin bubut ini menggunakan pahat bermata potong tunggal, jenis mata pahat yang digunakan adalah pahat HSS dengan kecepatan potong (Vc) yang optimum adalah 20 m/min. Pada proses bubut benda kerja dipegang oleh pencekam yang dipasang di ujung poros utama Spindle. Harga putaran poros utama umumnya dibuat bertingkat dengan aturan yang telah distandarkan, misalnya : 83, 155, 275, 550, 1020 dan 1800 rpm. Pahat dipasangkan pada dudukan pahat dan kedalaman potong (a) diatur dengan menggeserkan peluncur silang melalui roda pemutar (skala pada pemutar menunjukkan selisih harga diameter) dengan demikian kedalaman gerak translasi dan gerak makannya diatur dengan lengan pengatur pada rumah roda gigi. Gerak makan (f) yang tersedia pada mesin bubut dibuat bertingkat dengan aturan yang telah distandarkan, misalnya : 0.065; 0.113; 0.130; 0.455 (mm/(r)).

Berikut dapat dilihat gambar mesin bubut beserta bagian bagiannya pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.38 Mesin BubutKeterangan gambar :a. Spindle merupakan lubang tempat pemasangan pencekam/chuck.

b. Kepala tetap merupakan tempat diletakkannya Spindle dan gear box.c. Tool Post adalah tempat untuk memasang pahat.d. Tuas pengubah kecepatan merupakan pengatur untuk gerak makan dan kecepatan potonge. Ulir pengarah gunanya untuk menggerakkan kereta saat melakukan proses bubut untuk pembuatan ulir.

f. Apron sebagai pembawa pahat yang melakukan gerak translasi untuk melakukan gerak makan.g. Rumah roda gigi adalah tempat lengan pengatur.h. Kendali Spindle merupakan tempat mengatur Spindle .Kondisi pemotongan proses bubut ditentukan sebagai berikut :

Benda kerja : Diameter awal

(d0) ; mm

Diameter akhir

(dm); mm

Panjang pemesinan

(lt) ; mm

Pahat :

Sudut potong utama

(kr)

Sudut geram

((o )

Mesin bubut : Kedalaman potong

(a); mm

Gerak makan

(f); mm/rev

Putaran Spindle

(n) ; r/mm

Gambar 2.39 Kondisi Pemotongan Bubut

1. Parameter Proses Bubuta. Kecepatan potong (Cutting speed )

Vc = ; m/min

Dimana, d = diameter rata-rata ,yaitu

d = (do + dm) ; mm

2 b. Kecepatan makan (feeding speed)

Vf = f.n ; mm/minc. Waktu pemotongan (depth of cut)

tc = lt

Vf ; min

d. Kedalaman potong (cutting time)

a = ( do dm ) ; mm

2e. Kecepatan penghasilan geram (rate of metal removal)

Z = A .V ; ( A = f . a ; mm2

Z = f . a . Vc ; cm3/min2. Jenis Operasi BubutBerdasarkan posisi benda kerja yang akan dibuat pada mesin bubut, ada beberapa proses bubut yaitu :

Proses pemesinan yang dapat dilakukan pada mesin bubut

a. Proses Pengerjaan tepi / bubut muka (facing)

b. Proses Bubut silindris (turning)c. Proses Bubut Ulir (threading)d. Proses Pembuatan konis (taper turning)

e. Proses Pembubutan drillingf. Proses Meluaskan lubang (boring)g. Proses Bubut Alur (grooving)h. Proses Pemotongan (cut-off)i. Proses Bubut bentuk (forming)

Gambar 2.40 Proses Pada Mesin Bubut2.6.2 Proses Freis (milling)

Proses freis adalah suatu proses permesinan yang digunakan untuk membuat produk dengan bentuk prismatik, spie dan roda gigi. Mesin freis merupakan mesin yang paling mampu melakukan banyak kerja dari semua mesin perkakas. Pahat freis mempunyai jumlah mata potong banyak (jamak) sama dengan jumlah gigi freis . Pada mesin freis pahat bergerak rotasi dan benda kerja bergerak translasi.Proses pemesinan freis (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Permukaan benda kerja bisa juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk. Secara umum mesin freis dapat dikelompokkan, pengelompokan ini berdasarkan posisi dari Spindle mesin tersebut, antara lain :a.

Freis tegak/muka (face milling)

Pada freis tegak antara sumbu pahat dan benda kerja tegak lurus. Pada freis muka, pisau dipasang pada Spindle yang memiliki sumbu putar tegak lurus terhadap permukaan benda kerja. Permukaan hasil proses freis dihasilkan dari hasil penyayatan oleh ujung dan selubung pisau.

b. Freis datar/ periperal (slab milling)Pada freis datar antara sumbu pahat dan benda kerja sejajar.

Gambar 2.41 klasifikasi proses freis : (a) Freis datar (slab milling), (b) freis tegak (face milling)

Freis datar dibedakan menjadi dua, yaitu :

1. Mengefreis turun (down milling)Pada down milling gerak rotasi pahat searah dengan gerak translasi benda kerja. Pahat bekerja turun sehingga menyebabkan benda kerja lebih tertekan ke meja dan meja terdorong oleh pahat, gaya dorongnya akan melebihi gaya dorong ulir atau roda gigi penggerak meja. Mengefreis turun tidak dianjurkan untuk permukaan yang terlalu keras.2. Mengefreis naik (up milling/coventional milling)

Pada up milling gerak rotasi pahat berlawanan arah dengan gerak translasi benda kerja. Mengefreis naik dipilih karena alasan kelemahan mengefreis turun. Mengefreis naik mempercepat keausan pahat karena mata potong lebih banyak menggesek benda kerja saat mulai pemotongan, selain itu permukaan benda kerja lebih kasar.

Gambar 2.42 Jenis Pahat (a) up milling (b) down Milling

Cara membedakan proses freis up milling dengan down milling adalah :

a. Dengan melihat arah buangan geramnya.

b. Dengan melihat arah putaran dari pahat tersebut.

Dari kedua model freis datar di atas, down Milling adalah lebih bagus karna menghasilkan permukaan yang lebih halus dengan gaya kerja yang besar.Tabel 2.9 Perbedaan Up Milling Dengan Down MillingNo.Up millingDown milling

1Gerak pahat berlawanan dengan gerak benda kerja Gerak pahat searah dengan benda kerja

2Kehalusan permukaan kurang baikKehalusan permukaan lebih baik

3Keausan lebih cepatKeausan lambat

4Gaya yang diberikan lebih besar Gaya yang diberikan kecil

5Getaran yang dihasilkan kecilGetaran yang dihasilkan besar

Gambar 2.43 Proses Freis Datar dan Freis Tegak

Jenis pemotongan pada mesin freis adalah sebagai berikut : Pemotong freis biasa

Merupakan sebuah pemotong berbentuk piringan yang hanya memiliki gigi pada sekelilingnya. Pemotong freis samping.

Pemotong ini mirip dengan pemotong datar kecuali bahwa giginya di samping. Pemotong gergaji pembelah logam.Pemotong ini mirip dengan pemotong freis datar atau samping kecuali bahwa pembuatannya sangat tipis, biasanya 5 mm atau kurang.

Pemotong freis sudut.

Ada dua pemotong sudut yaitu pemotong sudut tunggal dan pemotong sudut ganda. Pemotong sudut tunggal mempunyai satu permukaan kerucut, sedangkan pemotong sudut ganda bergigi pada dua permukaan kerucut. Pemotong sudut digunakan untuk memotong lidah roda, tanggem, galur pada pemotong freis, dan pelebar lubang. Pemotong freis bentuk Gigi.pada pemotong ini merupakan bentuk khusus.Termasuk didalamnya adalah pemotong cekung dan cembung, pemotong roda gigi, pemotong galur, pemotong pembulat sudut, dsb. Pemotong proses ujung.

Pemotong ini mempunyai poros integral untuk menggerakkan dan mempunyai gigi dikeliling dan ujungnya.

Pemotong T-slot.

Pemotong jenis ini menyerupai pemotong jenis datar kecil atau freis samping yang memiliki poros integral lurus atau tirus untuk penggerakan.

Gambar 2.44 Jenis Pemotong pada Mesin FreisBeberapa parameter yang dapat diatur pada mesin freis adalah putaran Spindle (n), kecepatan makan (Vf), kedalaman potong (a). Elemen dasar dari proses freis dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang dapat diturunkan dari kondisi pemotongan, sebagai berikut:Benda kerja :w = lebar pemotongan

lw = panjang pemotongan

a = kedalaman potong

Pahat freis : d = diameter luar

z = jumlah gigi (mata potong)

= sudut potong utama 90( untuk pahat freis selubung.

Mesin freis : n = putaran poros utama

Vf = kecepatan makan

Elemen dasar pada mesin freis dapat dihitung dengan rumus berikut :

1. Kecepatan potong

v = ; m/min2. Gerak makan pergigi

fz = Vf / (z n) ; mm/(gigi)3. Waktu pemotongan

tc = lt / Vf

; min

dimana : lt = lv + lw + ln

; mm

lv

; untuk mengefreis datar lv ( 0

; untuk mengefreis tegak,

ln ( 0

; untuk mengefreis datar,

ln = d / 2

; untuk mengefreis tegak

dimana : lw = panjang pemotongan

; mm

lv = panjang mula-mula ; mm

lt = panjang proses pemesinan ; mm

4. Kecepatan menghasilkan geram

Z =

; cm3 /min

2.6.3 Proses Gurdi (drilling)

Proses gurdi adalah roses gurdi 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 gurdi 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 gurdi, tetapi bisa dengan mesin bubut, mesin freis, atau mesin bor.

Beberapa Mesin Gurdi yang Dipakai pada Proses Produksi :a. Mesin Gurdi Portable dan Peka

Mesin gurdi portable (Gambar 2.43) adalah mesin gurdi kecil yang terutama digunakan untuk operasi penggurdian yang tidak dapat dilakukan dengan mudah pada mesin gurdi biasa. Yang paling sederhana adalah penggurdi yang dioperasikan dengan tangan. Penggurdi ini mudah dijinjing, dilengkapi dengan motor listrik kecil, beroperasi pada kecepatan cukup tinggi, dan mampu menggurdi sampai diameter 12 mm. Penggurdi yang serupa, yang menggunakan udara tekan sebagai daya, digunakan kalau bunga api dari motor dapat menimbulkan bahaya kebakaran. Mesin gurdi peka adalah mesin kecil berkecepatan tinggi dengan konstruksi sederhana yang mirip dengan kempa gurdi tegak biasa. Mesin ini terdiri atas sebuah standar tegak, sebuah meja horizontal dan sebuah Spindle vertikal untuk memegang dan memutar penggurdi. Mesin jenis ini memiliki kendali hantaran tangan, biasanya dengan penggerak batang gigi dan pinyon pada selongsong yang memegang Spindle putar. Penggurdi ini dapat digerakkan langsung dengan motor, dengan sabuk atau dengan piring gesek. Penggerakan piring gesek yang mempunyai pengaturan kecepatan pengaturan sangat luas, tidak sesuai kecepatan rendah dan pemotongan berat. Kempa penggurdi peka hanya sesuai untuk pekerjaan ringan dan jarang yang mampu untuk memutar penggurdi lebih dari diameter 15 mm.b. Mesin Gurdi Vertikal

Mesin gurdi vertikal, mirip dengan penggurdi peka, mempunyai mekanisme hantaran daya untuk penggurdi putar dan dirancang untuk kerja yang lebih berat. Gambar 34 menunjukkan mesin dengan tiang bentuk bulat. Mesin gurdi semacam ini dapat dipakai untuk mengetap maupun menggurdi.c. Mesin Gurdi Gang (Kelompok)

Kalau beberapa Spindle penggurdi dipasangkan pada meja tunggal, ini disebut sebagai penggurdi gang atau kelompok. Jenis ini sesuai untuk pekerjaan produksi yang harus melakukan beberapa operasi. Benda kerja dipegang dalam sebuah jig yang dapat diluncurkan pada meja dari satu Spindle ke Spindle berikutnya. Kalau beberapa operasi harus dilakukan, misalnya menggurdi dua lubang yang ukurannya berbeda dan perlu meluaskannya, maka dipasangkan empat Spindle . Dengan kendali hantaran otomatis, maka dua atau lebih dari operasi ini dapat berjalan serempak dengan hanya diawasi oleh seorang operator. Pengaturannya, mirip dengan mengoperasikan beberapa kempa gurdi.

Gambar 2.45 Mesin Gurdi Portable

Gambar 2.46 Mesin Gurdi Peka

Gambar 2.47 Mesin Gurdi Verticald. Mesin Gurdi RadialMesin gurdi radial dirancang untuk pekerjaan besar, untuk pekerjaan dengan benda kerja tidak memungkinkan berputar, dan untuk pekerjaan menggurdi beberapa lubang. Mesin ini, yang ditunjukkan pada Gambar, terdiri atas sebuah tiang vertikal yang menyangga sebuah lengan yang membawa kepala gurdi. Lengannya dapat berputar berkeliling ke sembarang kedudukan di atas bangku kerja dan kepala gurdi mempunyai penyetelan di sepanjang lengan ini. Penyetelan ini memungkinkan operator untuk menempatkan penggurdi dengan cepat di sembarang titik di atas benda kerja. Mesin jenis ini hanya dapat menggurdi dalam bidang vertikal. Pada mesin semi-vertikal kepalanya dapat diputar pada lengan untuk menggurdi lubang pada berbagai sudut dalam bidang vertikal. Mesin universal mempunyai tambahan penyetelan putar pada kepala maupun lengan dan dapat menggurdi lubang pada sembarang sudut.

Gambar 2.48 Mesin Gurdi Radiale. Mesin Turet

Mesin turet mengatasi keterbatasan ruang lantai yang ditimbulkan oleh kempa gurdi kelompok. Sebuah kempa gurdi delapan stasiun turet ditunjukkan dalam gambar dibawah ini. Stasiunnya dapat disetel dengan berbagai perkakas.

Gambar 2.49 Mesin Gurdi Turretf. Mesin Gurdi Spindle Jamak

Mesin gurdi Spindle jamak, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 37 untuk menggurdi beberapa lubang secara serempak. Mesin gurdi ini mampu menggurdi banyak suku cadang dengan ketepatan sedemikian rupa sehingga semua suku cadang mampu tukar. Biasanya, sebuah plat yang dilengkapi dengan selongsong yang dikeraskan sangat dibutuhkan untuk memandu penggurdi secara tepat ke benda kerja. Disain yang umum dari mesin ini memiliki rakitan kepala dengan sejumlah Spindle atas tetap yang digerakkan dari pinyon yang mengelilingi roda gigi pusat.Spindle yang berhubungan ditempatkan di bawah roda gigi ini dan dihubungkan dengan Spindle yang atas dengan poros penggerak tabung dan dua sambungan universal. Tiga Spindle bawah, yang membawa penggurdi, dapat disetel meliputi daerah yang luas. Mesin gurdi Spindle jamak sering menggunakan sebuah hantaran meja untuk membantu gerakan dari mekanisme kepala beroda gigi yang berat ketika memutar panggurdi. Ini dapat dilakukan dengan beberapa cara: dengan penggerak batang gigi dan pinion, dengan ulir pengarah, atau dengan nok plat putar. Metode yang tersebut terakhir memberikan gerakan bervariasi yang menghasilkan hantaran yang mendekat dengan cepat dan seragam, serta pengembalian cepat ke kedudukan awal.

Gambar 2.50 Mesin gurdi Spindle jamakg. Mesin Gurdi Produksi Jenis Perpindahan

Mesin gurdi ada yang dirancang sebagai mesin otomatis, dilengkapi suatu rangkaian operasi pemesinan pada stasiun yang berurutan. Prinsipnya adalah garis produksi dari mesin yang berhubungan disinkronisasikan dalam operasi, sehingga benda kerja setelah dipasang pada mesin pertama, akan maju secara otomatis melalui berbagai stasiun untuk penyelesaiannya. Penggunaan mesin otomatis dari jenis meja pengarah atau jenis perpindahan, dapat dijelaskan sebagai berikut.1. Meja Pengarah

Benda kerja yang hanya memerlukan sedikit operasi sesuai untuk mesin meja pengarah, dengan dibuat unit vertikal maupun horizontal dan diberi jarak di sekeliling tepi meja pengarah.2. Jenis Perpindahan

Ciri utama dari mesin perpindahan yaitu adanya alat penanganan atau perpindahan yang sesuai di antara stasiun. Metode yang paling sederhana dan paling ekonomis dari penanganan suku cadang adalah dengan menggerakkannya pada rel atau ban berjalan di antara stasiun. Kalau ini tidak dimungkinkan, karena bentuk dari benda kerja, diperlukan sebuah pemegang tetap untuk tempat pengepitan benda kerja. Pemegang benda kerja berbentuk bangku kecil memegang ketat kotak transmisi selama operasi. Mesin perpindahan berkisar dari unit terkecil yang hanya memiliki dua atau tiga stasiun sampai mesin lurus panjang dengan lebih dari 100 stasiun. Penggunaannya terutama dalam industri mobil. Dengan memadatkan jadwal produksi, dimungkinkan untuk menekan biaya produksi yang tinggi dengan jalan pengurangan karyawan. Produk yang diproses dengan mesin itu termasuk blok silinder, kepala silinder, badan kompresor lemari es, dan suku cadang lain yang serupa. h. 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, Spindle panjang, batang engkol, dan lain-lain. Dengan bertambahnya panjang lubang, akan makin sulit untuk menyangga benda kerja dan penggurdi secara baik. Pengeluaran serpihan dengan cepat dari operasi penggurdian diperlukan untuk memastikan operasi yang baik dan ketepatan dari penggurdian. Kecepatan putar dan hantaran juga harus ditentukan dengan teliti, karena kemungkinan terjadi lenturan lebih besar dibanding penggurdi yang lebih pendek. Untuk mengatasi hal ini, telah dikembangkan mesin gurdi lubang dalam. Disain mesin ini dikembangkan dari jenis horizontal maupun vertikal, bisa konstruksi Spindle tunggal maupun Spindle jamak, dan mungkin bervariasi dalam hal apakah benda kerja atau penggurdi yang harus berputar. Mesin yang banyak dipakai pada umumnya konstruksinya horizontal, menggunakan sebuah penggurdi pistol pemotongan pusat yang mempunyai mata potong tunggal dengan alur lurus sepanjang gurdi. Minyak bertekanan tinggi diberikan kepada mata potong melalui sebuah lubang dalam penggurdi. Pada penggurdi pistol, hantaran harus ringan untuk mencegah pelenturan dari penggurdi. Bagian-bagian mesin gurdi :

1. Drilling head sebagai kepala drilling tempat gear box2. Spindle merupakan lubang tempat memasang pencekam

3. Arm merupakan lengan untuk mengatur center pahat pada benda kerja

4. Base merupakan dasar mesin

5. Table merupakan meja meletakkan benda kerja

6. Hadle feeding merupakan hadle untuk megatur kecepatan makan

Gambar 2.51 Pahat GurdiElemen dasar dari proses gurdi dapat diketahui atau dihitung dengan menggunakan rumus yang dapat diturunkan dari kondisi pemotongan ditentukan sebagai berikut:Benda kerja :

lw = panjang pemotongan benda kerja ; mm

Pahat gurdi :

d = diameter gurdi ; mm

Kr = sudut potong utama = sudut ujung (point angle)Mesin gurdi :

n = putaran poros utama ; rev/min

Vf = kecepatan makan ; mm/min

Elemen dasar dapat dihitung dengan rumus berikut ;

1. Kecepatan potong :

v = ; m/min

2. Gerak makan per mata potong:

fz = ; mm/rev3. Kedalaman potong:

a = d/2 ; mm4. Waktu pemotongan:

tc = lt / Vf ; min

dimana: lt = lv + lw + ln ; mm

ln = (d/2) tan Kr ; mm 5. Kecepatan penghasilan geram:

Z = ; cm3/m

2.6.4 Gerinda ( Grinding )

Gerinda pada dasarnya adalah proses mekanik yang menimbulkan suhu tinggi dan reaksi kimia pada permukaan benda kerja. Pada proses gerinda permukaan ada energi yang dikeluarkan dalam bentuk perpindahan panas di sepanjang permukaan benda kerja. Penurunan kekasaran permukaan benda kerja umumnya dipengaruhi oleh temperatur permukaan yang terlalu tinggi. Guo (1996) menjelaskan proses penghalusan permukaan memerlukan suatu masukan energy yang sangat besar dari tenaga per volume satuan dari bahan yang dipakai. Hampir semua tenaga yang dipakai dikonversikan ke panas yang dipusatkan di dalam daerah penggerindaan, sehingga mendorong kerusakan pada benda kerja yang dikarenakan oleh panas yang tinggi di permukaan benda kerja. Panas yang dihasilkan pada proses gerinda permukaan akan berpengaruh terhadap hasil kekasaran permukaan benda kerja. Gerinda merupakan suatu proses permesinan yang khusus dengan ciri ciri sebagai berikut :a. Kehalusan permukaan produk yang tinggi dapat dicapai dengan cara yang relatif mudah

b. Toleransi geometrik yang kecil dapat dicapai dengan mudah

c. Kecepatan menghasilkan geram rendah, karena hanya mungkin dilakukan ada gerinda untuk lapisan yang tipis permukaan benda kerja.

d. Dapat digunakan untuk menghaluskan dan meratakan benda kerja yang telah dikeraskan ( heat treatment ).

Jenis-Jenis Mesin Gerinda :

Dari berbagai jenis mesin gerinda yang ada dapat diklasifikasikan secara umum dua jenis utama mesin gerinda, yaitu :

1. Mesin Gerinda Silindrik (cylindrical grinding).

2. Mesin Gerinda Rata (surface grinding).Klasifikasi Cara Pemakanan Pada Proses Gerinda :

1. Proses Gerinda Silindrik Luar.

2. Proses Gerinda Silindrik Dalam.

3. Proses Gerinda Silindrik Luar Tanpa Pemusatan (center).

4. Proses Gerinda Silindrik Dalam Tanpa Pemusatan.

5. Proses Gerinda Rata Selubung.

6. Proses Gerinda Rata Muka.

7. Proses Gerinda Cakram. Gambar 2.52 Proses Gerinda

Proses gerinda dilakukan dengan mesin gerinda dengan pahat yang berupa batu gerinda berbentuk piringan yang dibuat dari campuran serbuk abrasif dan bahan pengikat dengan komposisi dan struktur tertentu. Batu gerinda yang dipasang pada Spindle atau poros utama tersebut berputar dengan kecepatan tertentu tergantung pada diameter batu gerinda dan putarannya, maka kecepatan periferal pada tepi batu gerinda dapat dihitung dengan rumus berikut : Vs =

; m/minDimana : Vs = kecepatan periferal batu gerinda (peripheral wheel speed), biasanya berharga sekitar 20 s/d 60 m/s.

ds = diameter batu gerinda ; mm

ns = putaran batu gerinda ; r/minTergantung pada bentuk permukaan yang dihasilkan, pada garis besarnya proses gerinda dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis dasar yaitu : Proses gerinda silindrik (cylindrical grinding), untuk menghasilkan permukaan silindrik.

Proses gerinda rata (surface grinding), bagi penggerindaan permukaan rata/datar.

Proses gerinda silindrik dilakukan dengan mesin gerinda silindrik (cylindrical grinding machine) memerlukan putaran benda kerja, oleh sebab itu dapat didefenisikan kecepatan periferal benda kerja, yaitu : Vw = ; m/minDimana :

Vw = kecepatan periferal benda kerja (peripheral workpiece speed) ; m/min

dw = diameter (mula) benda kerja ; mm

nw = putaran benda kerja ; r/minElemen dasar dari penggerindaan silindrik adalah :1. Kecepatan periferal Vs =

; m/min 2. Kecepatan makan tangensial

Vft = berharga sekitar 200 s/d 500

;mm/s.3. Gerak makan radial fr = sekitar 0,001 s/d 0,025

; mm/langkah.

Gerak makan aksia

: fa = bs/U

Dimana : Gerak makan aksial

; fa

Lebar batu gerinda

; bsDerajat overlap, bernilai 2 s/d 12 ; U

4. Kecepatan penghasilan geram :

Z = a.fa.U.Vft

; mm3/s (traverse grinding)

Z = a.bs.Vft fr.bs.Vft ; mm3/s (plunge grinding)5. Waktu pemotongan :

tc = lt/Vft . {w/fa} + (tdw + tsp) ; min (tranverse grinding)

tc = lt/Vft . {h/fr} + (tdw + tsp) ; min (plunge grinding)dimana : h dan w = tebal geram atau lebar material yang akan digerinda tdw + tsp = waktu dwell sekitar 2 s/d 6 second

2.6.5 Proses Sekrap (shaping / planing)Proses sekrap hampir sama dengan proses membubut, tapi gerak potongnya tidak merupakan gerak rotasi melainkan gerak translasi yang dilakukan oleh pahat (pada mesin sekrap) atau oleh benda kerja (pada mesin sekrap meja) dengan arah gerak tegak lurus. Benda kerja dipasang pada meja dan pahat (mirip dengan pahat bubut) dipasangkan pada pemegangnya.

Mesin sekrap pada umumnya digunakan untuk :

a. perataan permukaan

b. memotong alur pasak luar dan dalam

c. alur spiral

d. batang gigi

e. tanggem (catok)

f. celah T, dan lain-lain.

Gambar 2.53 Mesin SekrapBagian mesin sekrap:

1. Tool post merupakan pemegang pahat

2. Deep feeding handle merupakan pengatur kedalaman makan

3. Movement wheel merupakan pengatur gerak meja

4. Vise sebagai pengapit benda kerja

5. Base (dasar mesin)6. Meja kerja sebagai tempat meletakkan benda kerja

7. Ram

1. Pengelompokkan Mesin SekrapMesin sekrap dapat dikelompokkan sebagai berikut :

a. Pemotong dorong- horizontal

1. Biasa (pekerjaan produksi)

2. Universal (pekerjaan ruang perkakas)

b. Pemotong tarik- horizontalc. Vertikal

1. Pembuat celah (slotter)

2. Pembuat dudukan pasak (key skater)Jenis-Jenis Mesin Sekrapa. Mesin sekrap horizontal

Terdiri dari dasar dan rangka yang mendukung ram horizontal. Ram yang membawa pahat, diberi gerak bolak balik sama dengan panjang langkah yang diinginkan. Pemegang pahat peti lonceng diberi engsel pada ujung atas untuk memungkinkan pahat naik pada langkah balik sehingga tidak menggaruk benda kerja. Benda didukung pada rel silang yang memungkinkan benda kerja untuk digerakkan menyilang atau vertikal dengan atau tanpa pengerak daya.

b. Mesin sekrap hidrolis

Mesin sekrap hidrolis seperti digerakkan oleh mekanisme lengan osilasi, tapi penggeraknya adalah rangkaian hidrolis. Salah satu keuntungan utama dari mesin sekrap ini adalah kecepatan potong dan tekanan dalam penggerak ram konstan dari awal sampai akhir pemotongan. Kecepatan potong biasanya ditunjukkan pada indikator dan tidak memerlukan perhitungan. Perbandingan maksimum kecepatan balik terhadap kecepatan potong adalah 2 : 1.

c. Mesin Sekrap Potong Tarik

Mesin sekrap vertikal (slotter) digunakan untuk pemotongan dalam dan menyerut sudut, serta untuk operasi yang memerlukan pemotongan vertikal karena dudukan yang diharuskan untuk memegang benda kerja. Operasi dari bentuk ini sering dijumpai pada pekerjaan cetakan, cetakan logam dan pola logam. Ram mesin ini beroperasi secara vertikal dan memiliki sifat balik cepat biasanya seperti pada jenis horizontal. Benda kerja yang akan di mesin ditumpu pada meja putar yang memiliki gerakan putar tambahan gerak untuk mesin biasa.Proses yang biasa dilakukan pada mesin sekrap (pahat bermata potong tunggal yang melakukan gerak potong (shaping) atau gerak makan (planning), Kedua gerakan tersebut berupa translasi bertahap) :

1. Sekrap (shaping)

2. Sekrap meja (planning)

3. Sekrap alur (sloting)Mesin sekrap terbagi dua macam, yaitu:

a. Mesin Sekrap Meja (planner)

Pada sekrap meja, meja bergerak bolak-balik sedangkan pahat diam.

b. Mesin Sekrap (shaping)

Pada mesin sekrap biasa pahat bergerak bolak-balik, sedangkan benda kerja diam.

Beberapa parameter yang dapat diatur pada mesin sekrap adalah gerak makan (f), kedalaman potong (a), jumlah langkah per menit (np), dan perbandingan kecepatan (Rs). Perhitungan elemen dasar dalam proses menyekrap adalah :1. Kecepatan potong rata-rata : ; m / min 2. Kecepatan makan

Vf = f . np ; mm / min3. Kecepatan menghasilkan geram Z = A .V ; cm3/min dengan A = f . a = h . b4. Waktu pemotongan :

tc = w / Vf ; min2.6.6 Penggergajian (sawing)Penggergajian merupakan suatu metoda pemotongan yang paling lama, dapat ditunjukan dengan menggunakan gergaji tangan, gergaji pita, atau gergaji dengan daya osilasi. Gergaji tangan atau gergaji pita secara umum tidak menghasilkan panas gesekan yang cukup untuk merubah struktur mikro spesimen.Secara umum ada 3 macam metode penggergajian dengan menggunakan alat alat tertentu :a. Hack Saw

Gambar 2.54 Metoda Hack SawHack Saw machine ini dapat melakukan pemotongan dalam arah vertikal dan horizontal, tetapi alat yang diatas hanya dapat melakukan pemotongan dalam arah horizontal. Pada saat pemotongan akan dihasilkan panas yang tidak terlalu besar sehingga tidak akan merubah struktur mikro dari material yang akan diteliti.b. Band Saw

Panas yang dihasilkan dengan menggunakan mesin jenis band saw juga tidak terlalu besar sehingga juga tidak akan terlalu bertpengaruh terhadap perubahan struktur mikro dan gaya pemotongan yang dihasilkan juga tidak terlalu besar. Pada saat pemotongan tidak perlu menggunakan Coolant (pendingin) karena kecepatan pemotongannya tidak terlalu besar.

Gambar 2.55 Metoda Band Sawc. Power Hack Saw

Gambar 2.56 Metoda Power Hack SawPower hack saw merupakan mesin dengan daya motor yang besar sehingga hasil pemotongannya dikawatirkan dapat merusak material. Sebenarnya mesin jenis ini diperuntukkan untuk memotong material yang relatif lebar dan untuk memenuhi kebutuhan lainnya seperti untuk keperluan metalografi dapat menggunakan pemotong jenis lain seperti yang telah diterangkan diatas. Hasil pemotongan dengan Power Hack Saw ini juga membutuhkan proses grinding untuk menghaluskan permukaannya.2.6.7 Snei dan Tapping2.6.7.1.1 SneiPengerjaan proses ini digunakan untuk menyempurnakan ulir luar yang telah dihasilkan oleh proses bubut ulir. Ulir yang dibuat pada mesin bubut hasilnya belum begitu bersih, oleh karena itu diperlukan proses Snei untuk mendapatkan ulir luar yang bersih.

Adapun prosedur pelaksanaan Snei:

1. Sebelum melakuan Snei harus sudah ada ulir luar yang telah dibuat oleh mesin bubut.

2. Snei harus berada dalam sudut 900 terhadap bidang kerja. Kelebihan gaya akan menyebabkan ulir menjadi rusak atau tidak teratur.

3. Tempatkan Snei tegak lurus terhadap bidang kerja, putar secara perlahan dengan mendesak Snei dengan menggunakan telapak tangan.

4. MenSnei dilakukan dengan menekan sambil memutar setengah putaran searah jarum jam dan diikuti dengan pembalikan putaran putaran untuk memutuskan geram dari proses Snei.

5. Teruskan proses Snei sampai panjang ulir yang diinginkan.

Gambar 2.57 Snei2.6.7.1.2 Tapping

Pada prinsipnya tap digunakan untuk memproduksi dengan tangan pada ulir sebelah dalam. Perkakas tap itu sendiri adalah benda yang dikeraskan dari baja karbon atau baja paduan yang mirip baut dengan pemotongan galur sepanjang sisinya untuk memberikan mata potong.Beberapa jenis tap adalah :

a. Tap konis, diserong sampai 8 atau 10 ulir. Digunakan untuk mengetap mula pertama mengetap lubang.

b. Tap antara, mempunyai dua sampai tiga ulir serong. Tap ini dipakai setelah mengetap dengan konis.

c. Tap rata, mempunyai ulir dengan ukuran penuh. Tap ini dipakai untuk menyelesaikan akhir.

Prosedur Mengetap :

1. Sebelum mengetap harus dibuat lubang dengan mesin gurdi pada diameter tap.

2. Tap harus berada pada sudut 900 terhadap bidang kerja,kelebihan gaya yang tidak diingini akan mengakibatkan tap patah.

3. Tempatkan tap konis kedalam lubang tegak lurus pada bidang kerja. Mulailah memutar pelan-pelan dengan mendesak tap menggunakan telapak tangan.

4. Mengetap dilakukan dengan menekan sambil memutar setengah putaran searah jarum jam dan diikuti dengan pembalikan putaran seperempat putaran untuk memutuskan geram-geram hasil tapping.

5. Teruskan pengetapan sampai dengan kedalaman yang diinginkan, setelah itu tukar pahat tap dengan jenis tap berikutnya dan ulangi pekerjaan seperti prosedur sebelumnya.

Gambar 2.58 TappingP.Ka

P.Ki

P.Ba

P.Be

P.A

P.D

P.Ka

P.Ki

P.Ba

P.Be

P.A

P.D

PROSES PRODUKSI

MAN+ MODAL+ MESIN+ MATERIAL+METODE+ ENERGI dan TEKNOLOGI INFORMASI

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Kelompok 84

_1383073413.unknown

_1383073418.unknown

_1383073423.unknown

_1383073420.unknown

_1383073422.unknown

_1383073421.unknown

_1383073419.unknown

_1383073416.unknown

_1383073417.unknown

_1383073414.unknown

_1383073409.unknown

_1383073411.unknown

_1383073412.unknown

_1383073410.unknown

_1383073407.unknown

_1383073408.unknown

_1383073406.unknown

_1383073405.unknown