laporan derik_wp mesin frais

8/8/2019 Laporan Derik_wp Mesin Frais

1/13

MESIN FRAIS

1.PENGERTIAN MESIN FRAIS

Mesin frais adalah sejenis mesin perkakas untuk mengerjakan peralatan mesin dari logamdengan gerakan utama alat potongnya berputar. Mesin frais dari segi operasionalnya dapat

diklasifikasikan sebagai berikut:

a Mesin Frais horizontal

b Mesin Frais vertikalc Mesin Frais serba guna (universal)

d Mesin Frais khusus (special purpose)

Jenis-jenis mesin frais tersebut memiliki prinsip kerja yang sama, yang membedakannya hanya

ukuran benda kerja yang dapat dikerjakan oleh mesin frais tersebut.Jenis pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin frais adalah:

1. Permukaan rata dan datar2. Permukaan siku dan sejajar3. Permukaan bersudut4. Beralur dan berbentuk5. Roda gigi6. Benda-benda persegi

Prinsip kerja mesin frais adalah sebagai berikut:

Proses pemotongan (penyayatan) dilakukan dengan menggunakan pahat yang diputaroleh arbor yang berhubungan langsung dengan poros spindel mesin. Posisi pahat pada arbor

dapat diatur dengan mengatur letak cincin pemisah (spacer). posisi dari poros arbor atau porosmerupakan penentu dari jenis apakah mesin Frais ini, apakah jenis mesin frais horizontal atau

pun vertikal. Untuk mengerjakkan benda-benda kerja yang mempunyai bentuk yang rumit danukuran yang relatif besar yang tidak mungkin dikerjakan pada mesin-mesin frais horizontal

maupun vertikal maka dibuat mesin frais khusus (special purpose).

Mesin frais terdiri dari badan atau kolom yang menyangga ram. Pada bagian depan

kolom dipasang batang bimbing (guide) slide ways sehingga lutut (knee) yang ditumpu olehbatang ulir bergerak naik-turun secara lurus. Diatas lutut dipasang pelana (saddle) yang bergerakkemuka dan kebelakang sepanjang guide. Diatas pelana dipasangkan meja yang dapat bergerak

ke kiri dan ke kanan agar lutut dapat bergerak naik turun, pelana bergerak maju mundur danmeja bergerak ke kiri dan ke kanan. Tujuan dari gerakan-gerakan pada mesin frais untuk

memenuhi gerak umpan (feeding) tetapi juga untuk memudahkan dalam menentukan posisipahat terhadap benda kerja sebelum proses pemotongan dilakukan.


2/13

2. JENIS-JENIS MESIN FRAIS

Mesin Frais Horizontal

Adalah mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan pemegang alat potong pada posisi

mendatar.

Gambar 41. Mesin Frais Horizontal

Mesin ini termasuk tipe knee, namum bentuknya sama dengan mesin frais universal. Biasanyadigunakan untuk mengerjakan permukaan datar dan alur. Type lain dari mesin ini adalah mesin

frais tipe bed. Tipe bed ini lebih kuat karena meja mesin ditahan sepenuhnya oleh sadel yangterpasang pada lantai.

Mesin Frais Vertikal

Adalah mesin frais dengan poros utama sebagai pemutar dengan pemegang alat potong dengan

posisi tegak.


3/13

Gambar 42. Mesin Frais Vertikal

Poros utama mesin frais tegak di pesang pada kepala tegak (vertical head spindle). Posisi kepala

ini dapat dimiringkan kearah kiri atau kanan maksimal 600. Biasanya mesin ini dapat

mengerjakan permukaan bersudut, datar, beralur, melobang dan dapat mengerjakan permukaan

melingkar atau bulat.

Mesin Frais Universal

Adalah mesin yang pada dasarnya gabungan dari mesin frais horizontal dan mesin frais

vertikal.mesin ini dapat mengerjakan pekerjaan pengefraisan muka, datar, spiral, roda gigi, pengeboran dan reamer serta pembuatan alur luar dan alur dalam. Untuk melaksanakan

pekerjaannya mesin frais dilengkapi dengan peralatan yang mudah digeser, diganti dandipindahkan. Peralatan tambahan etrsebut berupa meja siku (fixed angular table), meja miring

(inclinable universal table), meja putar (rotery table) dan kepala spindel tegak (vertical headspindel).


4/13

Gambar 43. Mesin Frais Universal

PISAU MESIN FRAIS

Pisau Frais Sisi

Digunakan untuk mengefrais permukaan datar benda kerja dengan menggunakan mesin frias

horizontal. Dalam pemakaiannya pisau frais ini terdapat tiga tipe yaitu tipe H untuk baja keras,tipe N untuk baja sedang (normal) dan tipe W untuk baja lunak.

Gambar 48. Pisau Frais Sisi


5/13

Pisau Frais Muka

Pisau ini mempunyai dua arah sisi pemotongan yaitu sisi muka dan sisi samping. Pisau inidigunakan untuk menfrais permukaan mendatar dan tegak benda kerja dengan menggunakan

mesin frais vertikal.

Gambar 49. Pisau Frais Muka

Pisau Frais Alur Sisi dan Muka

Disebut juga dengan pisau frais celah (slotting cutter). Gunanya untuk membuat alur atau celah

dengan menggunakan mesin frais horizontal.

Gambar 50. Pisau FraisAlur Sisi dan Muka

Pisau Frais Gergaji


6/13

Disebut juga dengan pisau belah (slitting cutter). Digunakan untuk membelah atau memotongbenda kerja dan membuat alur.

Gambar 51. Pisau Frais Gergaji

Pisau Frais Pembentuk

Disebut juga dengan form milling cutter. Digunakan untuk membentuk permukaan benda kerja.

Gambar 52. Pisau Frais Pembentuk

Pisau Frais Roda Gigi


7/13

Digunakan untuk membuat roda gigi. Pisau ini terdapat dua jenis ukuran, yaitu sistem moduluntuk ukuran mm dan sistem DP (diameterPitch) untuk ukuran inchi.

Gambar 53. Pisau Frais Roda Gigi

Pisau Frais Sudut

Digunakan untuk membuat permukaan bersudut. Pisau ini ada dua macam, yaitu pisau fraisbersudut tunggal dan pisau frais bersudut ganda.

Gambar 54. Pisau Frais Sudut


8/13

Pisau Frais Jari

Disebut juga dengan end mill cutter, digunakan untuk membuat alur, pembesaran lobang danpembuatan permukaan bertingkat. Mata pisau terdapat pada bagian muka dan bagian samping.

Gambar 55. Pisau Frais Jari

Pisau Frais Alur T dan Alur Bersudut

Pisau frais alur T mempunyai mata pemotong pada bagian muka, belakang dan samping. Pisaualur bersudut digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut. Mata potong pisau terdapat pada

bagian depan dan sampingnya. Pisau alur bersudut terdapat dalam dua bentuk, yaitu pisau alurbersudut tumpul dan pisau alur bersudut lancip.

Gambar 56. Pisau Frais Alur T dan Pisau Frais Alur Bersudut


9/13

PEMEGANG PISAU MESIN FRAIS

Adaptor

Digunakan untuk memegang pisau frais muka. Adaptor dibagi dua macam, yaitu adaptor dengan

pasak memanjang, digunakan untuk memegang pisau frais muka ukuran besar yang mempunyaialur pasak pengikat dan adaptor dengan pasak melintang digunakan untuk memegang pisau fraismuka berukuran kecil.

gambar adaptor

Koled

Digunakan untuk memegang pisau frais jari atau pisau frais alur yang bertangkai silendris. Ada

dua jenis koled, yaitu koled bikonikal, digunakan untuk memegang pisau frais silendris tanpa ulirdan koled W digunakan untuk memegang pisau frais silendris berulir.

Sarung Pengurung (Arbor)

Digunakan untuk memegang pisau frais jari atau alur berukuran besar yang bertangkaikonis/tirus. Sarung arbor digunakan untuk mengunci pisau frais dan mur pengunci gunanya

untuk mengunci pisau frais dan sarung arbor.


10/13

Gambar 60. Arbor

Dalam pemakaiannya perlu diketahui dua unsur utama dari arbor, yaitu ukuran arbor dan jenis

ulirnya. Ada dua jenis ukuran arbor yaitu arbor type A, adalah arbor yang berukuran pendek,tidak perlu didukung dan tidak melentur pada saat pemakaiannya. Arbor type B, adalah arbor

yang berukuran panjang, perlu didukung dibagian ujungnya dikarenakan ukurannya panjang danmudah melentur pada saat pemakaiannya. Sedangkan jenis ulir arbor adalah ulir kiri dan ulir

kanan.

KEPALA PEMBAGI (DIVIDING HEAD)

Digunakan untuk mendapatkan pembagian jarak yang sama antara masing-masing. Pada kepala

pembagi ada dua komponen, yaitu komponen utama, terdiri dari komponen yang melaksanakanpembagian dan komponen pendukung terdiri dari kepala lepas dan roda gigi.

Gambar 61. Dividing Head

Bagian unit utama kepala pembagi dilengkapi dengan piring pembagi yang berlobang dan engkolpembagi yang berhubungan langsung dengan poros ulir cacing yang sekaligus memutar cekam

benda kerja dengan perantaraan roda gigi cacing. Jumlah gigi roda gigi cacing adalah 40 buah.


11/13

Perbandingan putaran engkol pembagi dengan putaran roda gigi cacing (poros pemegang bendakerja) adalah 40 : 1. artinya bila 40 kali putaran engkol piring pembagi diputar, maka poros roda

gigi cacing akan berputar 1 kali putaran penuh.

PRINSIP GERAKAN MESIN FRAIS

Gerakan pemotongan terjadi saat alat potong berputar yang diikuti dengan gerakan pemakanan

dan gerakan pengikat benda kerja. Gerakan berputar disebut juga dengan gerakan utama yaitugerakan berputar alat potong sambil memotong benda kerja. Gerakan pemakanan adalah gerakan

alat potong sepanjang daerah pemotongan. Gerakan pemakanan berbentuk lurus dan melingkar.Gerakan pengikatan adalah gerakan menekan benda kerja dan alat potong yang memungkinkan

sisi potong dapat dengan mudah memotong benda kerja.

TEKNIK PENGEFRAISAN

Teknik pengefraisan tergantung dari jenis mesin frais dan posisi alat potong (pisau frais terhadap

bidang kerja). Berdasarkan hal tersebut ada dua macam teknik pengefraisan, yaitu:

1. Pengefraisan SisiSisi mata potong sejajar dengan permukaan bidang benda kerja. Teknik pengefraisan inimenggunakan mesin frais datar.

1. P

engefraisan Muka

Sisi mata potong tegak lurus terhadap bidang permukaan benda kerja. Pisau frais mempunyaimata potong sisi dan muka yang keduanya dapat melakukan pemotongan secara bersamaan.

Pengefraisan ini menggunakan mesin frais tegak.

ARAH GERAKAN PEMOTONGAN

Arah gerakan pemotongan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu arah pemotongan searah

dengan gerakan maju benda kerja dan arah gerakan pemotongan berlawanan dengan arahgerakan maju benda kerja.

Jika putaran pisau frais searah dengan gerakan benda kerja, metoda pengefraisan ini disebut juga

dengan pengefraisan pemotongan searah. Tiap-tiap mata potong memotong mulai dari permukaan luar menyayat ke dalam dan berakhir pada batas kedalaman pemotongan. Gaya

pemotongan cenderung menarik benda searah dengan arah gerakan pisau frais. Akibatnya laju


12/13

gerakan meja tidak teratur akibat adanya gaya tarikan gaya pemotongan pisau frais.Gayapemotongan terbesar terjadi pada saat awal pemotongan.

Pengefraisan dengan metoda pemotongan berlawanan arah adalah gerakan pemotongan pisau

berlawanan dengan arah gerakan pemotongan benda kerja. Setiap mata potong memotong

permukaan benda kerja dimulai dari permukaan terendah sampai ke permukaan yang tertinggi.Gaya pemotongan kecil terjadi pada sat awal melakukan pemotongan dan bertambah besarsampai akhir pemotongan. Akibat lain dari cara pemotongan ini adalah kemungkinan benda kerja

akan terangkat akibat gaya tarik mata potong.

Pengefraisan dengan menggunakan pisau frais muka (face andmill cutter) gaya dan arah pemotongan merupakan gabungan dari metode pemotongan searah dan metode pemotongan

berlawanan arah. Untuk pisau frais yang mempunyai diameter sama dengan benda kerja, gaya pemotongannya dimulai dari dengan metoda pemotongan berlawanan arah pada akhir

pemotongan akan terjadi metoda pemotongan searah.

KECEPATAN POTONG DAN PEMAKANAN

Keberhasilan pemotongan dengan mesin frais dipengaruhi oleh kemampuan pemotongan alat

potong dan mesin. Kemampuan pemotongan tersebut menyangkut kecepatan potong danpemakanan.

Kecepatan potong pada mesin frais dapat didefenisikan sebagai panjangnya bram yang terpotongoleh satu mata potong pisau frais dalam satu menit. Kecepatan potong untuk tiap-tiap bahan

tidak sama. Umumnya makin keras bahan, makin kecil harga kecepatan potongnya dan juga

sebaliknya. Kecepatan potong dalam pengefraisan ditentukan berdasarkan harga kecepatanpotong menurut bahan dan diameter pisau frais. Jika pisau frais mempunyai diameter 100 mmmaka satu putaran penuh menempuh jarak x d = 3.14 x 100 = 314 mm. Jarak ini disebut jarak

keliling yang ditempuh oleh mata pisau frais. Bila pisau frais berputar n putaran dalam satumenit, maka jarak yang ditempuh oleh mata potong pisau frais menjadi x d x n. jarak yang

ditempuh mata pisau dalam satu menit disebut juga dengan kecepatan potong (V).

Tabel 6. Harga Kecepatan Potong

Bahan Bahan Pisau Frais

Baja

Karbon

HSS HSS Super Stelit Tantalum

Karbit

Tngsten

KarbidAlumunium

Kuningan

Perunggu

83 66

13 26

10 20

166 332

24 58

21 44

20 34

14 24

10 16

267 498

50 64

34 54

50 84

44 64

34 50

332 664

116 200

64 142


13/13

Besi Tuang

Besi Tempa

Baja Karbon

Lunak

Sedang

Tinggi

10 14

12 16

10 15

10 14

10 16

16 26

10 16

24 34

20 30

16 26

10 16

26 42

24 34

20 30

14 24

16 24

30 44

20 30

14 20

38 50

42 64

84 108

50 64

94 164

84 124

Pemakanan juga menentukan hasil pengefraisan. Pemakanan maksudnya adalah besarnya

pergeseran benda kerja dalam satu putaran pisau frais. Pemakanan mempengaruhi gerakan bram

terlepas dari benda. Faktor dalamnya pemotongan dan tebalnya bram juga menentukan prosespemotongan. Besarnya pemakanan di hitung dengan rumus :

Dimana :

f = Besarnya pemakanan per menit

F = Besarnya pemakanan per mata pisau

T = Jumlah mata potong pisau

n = Jumlah putaran pisau per menit

Tabel 7. Harga Pemakanan Menurut Jenis Bahan dan Pisau Frais (per mata potong mm)

Jenis PisauFrais

Jenis Bahan Benda

Alumunium KuninganPerunggu BajaSedang

BajaKeras

BajaCampuran

BesiTuang

Muka

Spiral

Sisi dan Muka

Jari

Bentuk

Gergaji

0,55

0,43

0,33

0,28

0,15

0,15

0,55

0,43

0,33

0,28

0,15

0,13

0,45

0,35

0,28

0,23

0,13

0,10

0,23

0,18

0,15

0,13

0,07

0,07

0,20

0,15

0,13

0,10

0,07

0,05

0,18

0,13

0,10

0,10

0,05

0,05

0,33

0,25

0,20

0,15

0,10

0,07

laporan derik_wp mesin frais

Documents