1

LAPORAN PERMESINAN LANJUT 2

MEMBUAT PISAU UNTUK MESIN PERAJANG JERAMI

Laporan Ini Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Permesinan Lanjut 2

Disusun oleh :

NAMA : SUGENG PRIYADI

NIM : 5201411035

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2014

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

hidayah dan inayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir Praktik

Pemesinan Lanjut 2 dengan baik, lancar, dan tepat waktu.

Adapun tujuan pembuatan laporan ini adalah sebagaimana kewajiban praktikum dalam

penyelesaian pada praktik pemesinan lanjut 2 semester enam di Universitas Negeri Semarang

khususnya jurusan Teknik Mesin.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

dalam praktikum proses produksi dan penulisan akhir ini. Semoga laporan akhir ini dapat

membantu bagi siapa saja yang membutuhkan sedikit pengetahuan dari proses produksi.

Namun demikian laporan akhir ini masih jauh dari kata sempurna, segala kritik dan

saran saya yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk masa yang akan datang.

Semarang, 9 juni 2014

Praktikan

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................... i

DAFTAR ISI............................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ......................................................................................... 1

B. Tujuan....................................................................................................... 1

C. Manfaat..................................................................................................... 1

BAB II LANDASAN TEORI

A. Mesin Frais .............................................................................................. 2

1. Definisi .............................................................................................. 2

2. Prinsip Kerja ...................................................................................... 2

3. Bagian-Bagian Mesin Frais (Milling) ................................................ 3

4. Kecepatan Potong .............................................................................. 4

5. Macam-Macam Pisau Frais ............................................................... 5

6. Jenis-Jenis Mesin Frais ...................................................................... 11

B. Mesin Bor ................................................................................................ 12

1. Definisi .............................................................................................. 12

2. Prinsip Kerja ...................................................................................... 13

3. Bagian Utama Mesin Bor .................................................................. 13

4. Kecepatan Potong .............................................................................. 13

5. Pemakanan Pengebora ....................................................................... 16

6. Perawatan Mesin ................................................................................ 17

BAB III PEMBAHASAN PRAKTIKUM

A. Alat ........................................................................................................ 18

B. Bahan ..................................................................................................... 18

C. Proses Pengerjaan Benda Kerja ............................................................. 19

D. Job Sheet ................................................................................................ 23

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 24

LAMPIRAN .. 25

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 30

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Teknik mesin merupakan salah satu bidang ilmu teknik yang dapat

memberikan peluang besar untuk memajukan industri mesin baik dalam hal maintance

dan repair, perancangan/design, pembuatan/ produksi. Mahasiswa teknik mesin selain

harus dapat menguasai dasar dari ilmu pasti (matematika, fisika, kimia), mereka juga

harus memahami berbagai konsep termasuk mekanika, kinematika, termodinamika dan

energi.

TTG (Teknologi Tepat Guna) adalah teknologi bagi suatu masyarakat tentu

agar dapat disesuaika dengan aspek-aspek lingkungan, keetisan, kebudayaan, social,

politik, dan ekonomi masyarakat yang bersangkutan. Salah satu komponen dari mesin

TTG perajang jerami adalah pisauuntuk memotong. Pisau dibuat menggunakan mesin

frais vertical.

B. Tujuan

1. Dapat memnuhi kompetensi yang ada.

2. Dapat mensetting mesin frais untuk membuat sudut.

3. Mapu membuat pisau untuk mesin perajang jerami.

C. Manfaat

1. Memanfaatkan fasilitas yang ada untuk membuat pisau.

2. Mendapatkan pengetahuan tentang teknik teknik baru dalam praktikum

pemesinan.

3. Mendapatkan pengetahuan baru tentang cara membuat laporan akhir.

2

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Mesin Frais (milling)

1. Definisi

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.

2. Prinsip Kerja

Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang diubah menjadi

gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan

diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel

mesin milling.

Spindel mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin milling yang

bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan putaran atau

gerakan pemotongan.

Gerakan pemotongan pada cutter jika dikenakan pada benda kerja yang telah

dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan

pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat terjadi karena material penyusun

cutter mempunyai kekerasan diatas kekerasan benda kerja.

3

3. Bagian-Bagian Mesin Frais (milling)

Gambar.1 Mesin Frais

a. Ram

b. Vertical head

c. Quill

d. Table

e. Saddle

f. Crossfeed handle

g. Vertical feed crank

h. Knee

i. Vertical positioning screw

j. Base

k. Column

l. Table handwheel

m. Table transmission

4

4. Kecepatan potong(Cs)

Kecepatan potong mesin frais berkaitan dengan jalan keliling pisaunya yang

dinyatakan dalam feet/menit atau meter/menit. Kecepatan potong yang ditempuh pisau

frais tergantung pada beberapa faktor di antaranya:

- Macam bahan yang dikerjakan

- Bahan pisau frais

- Ketahanan pisau di antara mata pengasahan

Faktor-faktor lain yang penting adalah pergantian kecepatan pisau berbanding

dengan pemakanan yang diperlukan, hubungan perbandingan pemakanan dan

dalamnya pemakanan juga keadaan mesin itu sendiri.

Tabel.1 Kecepatan potong untuk beberapa jenis bahan

Menentukan kecepatan putaran mesin frais

Kecepatan putaran mesin frais ditentukan oleh:

- Kekerasan bahan yang dikerjakan

- Bahan pisau

- Diameter pisau frais yang gunakan.

Analisis dalam menentukan kecepatan putaran mesin

Besar putaran mesin dirumuskan :

Dalam Hal ini :

n = putaran mesin dalam putaran/menit

5

Cs = kecepatan potong dalam m/menit

D = diameter pisau dalam meter

5. Macam-Macam Pisau Frais

a. Pisau frais mantel

1. Tipe H (keras) digunakan untuk penyayatan ringan

2. Tipe N (normal) digunakan untuk penyayatan normal atau sedang

3. Tipe W (lunak) digunakan untuk penyayatan berat

Gambar.2 Pisau Mesin Frais

b. Pisau frais sudut

Pisau ini digunakan untuk mengefrais sudut, umumnya 30, 45 dan 60 derajat

Gambar.3 Pisau Frais Sudut

6

c. Pisau frais ekor burung

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur ekor burung, pada umumnya sudut

ekor burung yang dapat dibuat besarnya : 30, 45 dan 60 derajat.

Gambar.4 Pisau Frais Ekor Burung

d. Pisau frais alur melingkar

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pasak yang terkurung.

Gambar.5 Pisau Frais Alur Melingkar

e. Pisau frais gigi silang (straggered tooth mill)

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pada benda kerja.

Gambar.6 Pisau Frais Gigi Silang

7

f. Pisau frais sudut ganda

Pisau ini digunakan untuk mengefrais alur V.Sudut V yang terjadi besarnya 30, 45

dan 60 derajat.

Gambar.7 Pisau Frais Sudut Ganda

g. Pisau frais radius

Pisau ini digunakan untuk konvex dan konkav

Gambar.8 Pisau Frais Radius

h. Pisau frais alur T

Pisau alur T digunakan untuk mengefrais alur T.Seperti halnya alur T pada meja

mesin frais dan skrap.

Gambar.9 Pisau Frais Alur T

8

i. Pisau frais jar

1. Digunakan untuk baja normal,sudut helik dan alur giginya tidak terlalu besar.

2. Digunakan untuk baja yang keras dan ulet sudut helik kecil, gigi lebih banyak.

3. Pisau dengan sudut helik dan alur gigi besar digunakan untuk baja lunak

4. Digunakan untuk pemakanan kasar

Gambar.10 Pisau Frais Jar

j. Pisau frais roda gigi

Pisau ini dunakan untuk pembuatan roda gigi.

Gambar.11 Pisau Frais Roda Gigi

k. Pisau frais hobbing

Digunakan untuk menbuat gigi pada roda gigi yang dilaksanakan pada mesin

hobbing.

9

Gambar.12 Pisau Frais Hobbing

l. Pisau Muka (Face Mill)

Pisau muka yang ditempel dan terbuat dari bahan sementit carbide.Pisau ini

digunakan untuk mengefrais permukaan yang rata dan luas

Gambar.13 Pisau Muka

m. Shell End-Mill

Pisau frais ini dapat makan pada bagian samping dan muka sehingga dapat

digunakan untuk mengefrais bidang siku

10

Gambar.15 End-Mill

n. Side dan Face mill

Pisau frais ini digunakan untuk pemakanan kasar pada permukaan-permukaan

rata dan siku.

Gambar.16 Side and Face Mill

6. Jenis-Jenis Mesin Frais

a. Mesin frais vertikal, merupakan mesin frais dengan poros utama sebagai

pemutar dengan pemegang alat potong dengan posisi tegak. Mesin ini adalah

sebuah mesin ruang perkakas yang di konstruksi untuk pekerjaan yang sangat

teliti. Penampilannya mirip dengan mesin frais jenis datar. Perbedaan adalah

bahwa meja kerjanya dilengkapi gerak ke empat yang memungkinkan meja

untuk berputar horizontal.

11

Gambar.17: Mesin fraiz vertikal

b. Mesin frais Horizontal, Merupakan mesin frais yang poros utamanya

sebagai pemutar dan pemegang alat potong pada posisi mendatar.

Gambar.18: Mesin frais Horizontal

c. Mesin frais universal Ini adalah mesin produksi dari konstruksi yang

kasar. Bangkunya ini adalah benda cor yang kaku dan berat serta

menyangga sebuah meja kerja yang hanya memiliki gerakan longitudinal.

12

Penyetelan vertikal di berikan dalam kepala spindel dan suatu penyetelan lintang

di buat dalam pena atau ram spindel.

Gambar.19 : Mesin frais Universal

B. Mesin Bor

1. Definisi

Bor adalah salah satu mesin perkakas, yang secara umum digunakan untuk

mengebor suatu benda kerja. Pada mesin ini juga dapat dilakukan pekerjaan

pekerjaan yang lainnya seperti, memperluas lubang, pengeboran untuk tirus pada

bagian suatu lubang atau pembenaman. Dalam pelaksanaannya pengeboran

sesungguhnya adalah suatu poros yang berputar, dimana pada bagian ujungnya

(bagian bawah) disambungkan mata bor yang dapat mengebor terhadap benda kerja

yang di jepit pada meja mesin bor.

Jadi secara umum dalam pelaksanaan pengeboran suatu lubang pada benda

kerja diperlukan suatu mesin bor yang bekerja baik dan teliti. mesin Dapat mengebor

benda kerja secara terus menerus dan mempunyai kecepatan poros yang dapat disetel

menurut kebutuhannya dan dapat dilakukan bermacam macam pengeboran yang

sesuai kebutuhan.

Drilling adalah operasi yang menghasilkan lubang-lubang bulat pada seluruh

bahan,atau memperbesar lubang dengan mata bor (twist drill). Sedangkan yang

dimaksud dengan boring ialah operasi yang bertujuan untuk memperbesar lubang yang

telah dibor oleh alat potong yang dapat diatur.

13

2. Prinsip kerja

Berdasarkan pekerjaan yang dilakukan, maka mesin bor dapat berfungsi untuk

membuat lobang silindris dan bertingkat, membesarkan lobang, memcemper lobang

dan mengetap.

Pekerjaan yang banyak menuntut ketelitian yang tinggi pada pengeboran

adalah pada saat menempatkan mata bor pada posisi yang tepat di titik senter.

3. Bagian Utama Mesin Bor

Gambar.20 Mesin Bor

1. Motor sebagai penggerak utama menggunakan listrik.

2. Spindel pada mesin bor berfungsi untuk rumah mata bor.

3. Tuas hantaran berfungsi untuk menaik turunkan bor.

4. Tiang sebagai penyangga mesin bor

5. Dasar, bagian yang menopang seluruh bagian mesin bor.

6. Meja sebagai tempat menaruh benda kerja

4. Kecepatan potong

Kecepatan potong ditentukan dalam satuan panjang yang dihitung berdasarkan

putaran mesin per menit. Atau secara defenitif dapat dikatakan bahwa kecepatan

1

2 3

4 5

6

14

potong adalah panjangnya bram yang terpotong per satuan waktu.

Setiap jenis logam mempunyai harga kecepatan potong tertentu dan berbeda-

beda. Dalam pengeboran putaran mesin perlu disesuaikan dengan kecepatan potong

logam. Bila kecepatan potongnya tidak tepat, mata bor cepat panas dan akibatnya

mata bor cepat tumpul atau bisa patah.{8]

Kecepatan potong ditentukan oleh:

a. Jenis bahan yang akan di bor

b. Jenis bahan mata bor

c. Kualitas lubang yang diinginkan

d. Efisiensi Pendingin

e. Cara/teknik pengeboran

f. Kapasitas mesin bor

Tabel 2. Harga Kecepatan Mata Bor Dari Bahan HSS

BAHAN KECEPATAN POTONG (m/menit)

Alumunium Campuran

Kuningan Campuran

Perunggu Tegangan Tinggi

Besi Tuang Lunak

Besi Tuang Menengah

Besi Tuang Keras

Tembaga

Baja Karbon Rendah

Baja Karbon Sedang

Baja Karbon Tinggi

60 100

30 100

25 30

30 50

25 30

10 20

20 30

30 50

20 30

15 20

15

Baja Perkakas

Baja Campuran

10 30

15 25

Untuk mendapatkan putara mesin bor per menit ditentukan berdasarkan keliling

mata bor dalam satuan panjang . Kemudian kecepatan potong dalam meter per menit

dirubah menjadi milimeter per menit dengan perkalian 1000. akhirnya akan diperoleh

kecepatan potong pengeboran dalam harga milimeter per menit.

Dalam satu putaran penuh, bibir mata bor (Pe) akan menjalani jarak sepanjang garis

lingkaran (U). Oleh karena itu, maka

Dimana:

U = Keliling bibir mata potong bor

D = Diameter mata bor

p = 3.14

Jarak keliling pemotongan mata bor tergantung pada diameter mata bor.

Waktu pemotongan juga menentukan kecepatan pemotongan. Oleh karena itu

jarak yang ditempuh oleh bibir pemotong mata bor harus sesuai dengan kecepatan

putar mata bor. Berdasarkan hal tersebut maka jarak keliling bibir pemotongan mata

bor (U) selama n putaran per menit dapat dihitung dengan rumus:

U = p x d x n

Dimana:

U = keliling bibir potong mata bor

D = Diameter mata bor

N = putaran mata bor per menit

16

Biasanya kecepatan potong dilambangkan dengan huruf V dalam satuan meter

per menit. Jarak keliling yang ditempuh mata bor adalah sama dengan jarak atau

panjangnya bram yang terpotong dalam satuan panjang per satuan waktu.

Berdasarkan hal tersebut maka jarak keliling yang ditempuh mata potong bor

(U) sama dengan panjangnya bram terpotong dalam satuan meter per menit. Berarti

kecepatan potong sama dengan jarak keliling pemotongan mata bor. Maka:

V = U

V= p x d x n

(m/menit)

5. Pemakanan Pengeboran

Pemakanan adalah jarak perpindahan mata potong bor ke dalam lobang/benda

kerja dalam satu kali putaran mata bor. Besarnya pemakanan dalam pengeboran dipilih

berdasarkan jarak pergeseran mata bor dalam satu putaran, sesuai dengan yang

diinginkan.

Pemakanan juga tergantung pada bahan yang akan dibor, kualitas lobang yang dibuat,

kekuatan mesin yang ditentukan berdasarkan diameter mata bor.

Tabel 3. Besarnya Pemakanan Berdasarkan Diameter Mata Bor

Diameter Mata

Bor (mm)

Besarnya Pemakanan Dalam Satu Kali

Putaran (mm)

- 3

3 6

6 12

12 25

25 dan seterusnya

0.025 0.050

0.050 0.100

0.100 0.175

0.175 0.375

0.375 0.675

17

6. Perawatan Mesin

Sebuah mesin dalam menjaga performa kinerjanya juga membutuhkan

perawatan yang intensif pada setiap komponen mesinnya. Hal ini juga diperlukan

untuk mesin bor [8]. Adapun hal-hal yang harus diperhatikan :

a. Pelumasan secara rutin untuk menghilangkan panas dan gesekan.

b. Mesin harus dibersihkan setelah digunakan

c. Chips harus dibersihkan menggunakan kuas.

d. T-slots, grooves, spindles sleeves, belts, and pulley harus dibersihkan.

e. Mesin diolesi dengan cairan anti karat untuk mencegah dari berkarat

f. Pastikan untuk alat pemotong berjalan lurus (stabil) sebelum memulai operasi.

g. angan menempatkan alat-alat lain di meja pemboran

h. Hindari pakaian longgar

i. Perlindungan khusus untuk mata.

18

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Dalam pembuatan benda kerja pisau membutuhkan alat-alat dan bahan yang

akan dituliskan sebagai berikut :

A. Alat

1. Mesin Frais

2. Mesin Bor

3. Palu Karet

4. Balok Pengganjal

5. End Mill 6,8, dan 16

6. Kunci Pass

7. Kunci Ring

8. Coolent

9. Kuas

10. Jangka Sorong

11. Mata Bor 6 dan 8

12. Kaca Mata

13. Gergaji Mesin

14. Gerinda

15. Kikir

B. Bahan

1. Plat besi ukuran P=470,L=50 5 pcs

19

C. Pengerjaan Benda

No Gambar Benda Nama

Pekerjaan

Proses Pengerjaan Perhitungan Mesin

1

Mengefrai

s Pisau

1. Potong benda kerja

yaitu plat besi dengan

ketebalan 5 mm, L= 50

mm, dan P= 460 mm

sebanyak 5 pcs.

2. Hitung kecepatan

potong pada mesin frais

3. Pasang end mill ukuran

16.

4. Lakukan penyetingan

mesin dengan membuat

head vertical menjadi

14 yang akan

menghasilkan

pemotongan

sudut.[Gambar 21 dan

23]

5. Pasang benda kerja

yang P=460 mm pada

pencekam.

6. Lakukan pemakanan

secara berlahan hingga

membuat sudut 14 dan

lebar 0,5 mm.

7. Lakukan pekerjaan

tersebut hingga 5 pcs

benda kerja membentuk

sudut seperti pisau.

8. Ukuran jadi P:460 mm,

Perhitungan

kecepatan mesin

Jadi kecepatan

potongnya adalah

1500 Rpm

20

L=50 mm, lebar mata

pisau 0.5 mm

2.

Memotong

Pisau

1. Potong pisau yang

sebelumnya berukuran

panjang 460 mm

menjadi 230 mm

sebanyak 3 pcs menjadi

6 pcs

2. Sehingga kita

mempunyai 8 pcs pisau.

Yang berukuran P:460

mm 2 pcs dan P:230

mm 6 pcs.

21

3.

Mengebor

pisau

1. Mengebor pisau yang

berukuran P:230 mm

dengan bor 6

2. Kemudian mengefrais

lubang tersebut

setengah dari tebal

benda kerja yaitu 2,3

mm.

Perhitungan

kecepatan mesin

22

4.

Mengebor

dan

mengalur

pisau

1. Bor pisau yang P:460

mm menggunakan bor

8 mm dengan jarak dari

samping 60 mm. lubang

ada 3 titik.

2. Lakukan pembuatan

alur dengan mesin frais

menggunakan end mill

8 mm sepanjang 20 mm

dan lebar 8 mm

Perhitungan

kecepatan mesin

5 Threatmen

t

1. Nyalakan mesin

threatmen

2. Setting suhu 900C

3. Masukkan semua pisau

ke dalam mesin

4. Jika suhu sudah

mencapai 900C

diamkan selama 15

menit

5. Jika sudah ambil pisau

dan masukkan ke dalam

air.

23

6. Finishing Melakukan finishing

semua pisau dengan

gerinda halus atau

resibon hingga pisau

bersih dari kerak-kerak.

D. Job Sheet

24

BAB IV

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari praktikum permesinan lanjut 2 ini mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah

di dapat pada mata kuliah permesinan lanjut 1 dan permesinan dasar. Mahasiswa dapat

mengikuti perkembangan industry di dunialuar dengan membuat mesin perajang

jerami. Selain itu mahasiswa mempunyai ketrampilan dalam membuat bodi yang tidak

ada dalam mata kuliah prodi Pendidikan Teknik Mesin konsentrasi Pemesinan.

Mahasiswa dapat menerapkan ilmu permesinan di dalam industri dan sekolah saat

PPL ( Praktik Pengalaman Lapangan )atau menjadi seorang guru nantinya dalam

membuat job sheet untuk anak didiknya.

B. SARAN

Saran untuk kedepannya peralatan penunjang praktikum agar dilengkapi,misalnya

mesin untuk mengasah end mill mesin frais. End mil itu sering sekali tumpul,jadi kalau

tumpul pengerjaan benda kerja tidak bisa maksimal. Mesin bor sering sekali digunakan

dalam praktikum tetapi mata bornya selalu oleng jadi alangkah baiknya diperbaiki.

Jumlah end mill diperbanyak untuk cadangan kalau ada end mill yang patah sehingga

tidak bingung jika ingin melakukan pekerjaan pada mesin frais.

25

LAMPIRAN

Gambar 21: membuat sudut

Gambar 22: Dial Indikator

26

Gambar 23: sudut 14

Gambar 24: pembuatan benda kerja

27

Gambar 25:pengeboran

Gambar 26: pembuatan alur

Gambar 26: benda jadi

P:230, L:50

P:460, L:50

28

Gambar Pengujian Pisau dengan Uji Rockwell

29

30

DAFTAR PUSTAKA

Sumbodo.Wirawan,(2008),Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2,Depdikbud,Jakarta,hal 249

Sumbodo.Wirawan,(2008),Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2,Depdikbud,Jakarta,hal 253-

256

Sumbodo.Wirawan,(2008),Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2,Depdikbud,Jakarta,hal 260-

262

www.engineeringtown.com

Sumbodo.Wirawan,(2008),Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2,Depdikbud,Jakarta,hal 278-

320

http://doddi_y.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/27226/Mesin+Frais.pdf.

http://psbtik.smkn1cms.net/multi_media/permesinan/modul06/ch1/05/index.htmm

http://doddi_y.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/27224/Mesin+Bor.pdf

http://dionfredi.blogspot.com/2011/04/proses-drilling-dan-boring.htmm

http://www.kutembak.com/2013/10/mesin-frais-prinsip-kerja.htmm

31