88.1

MESIN KETAM DAN MESIN SERUT

Mesin Ketam Mesin ketam adalah sebuah mesin yang gerakan pahat potongnya

bolak-balik, yang melakukan pemotongan berupa garis lurus. Dengan berbagai bentuk pahat yang ada, pahat bergerak bolak balik sedangkan benda kerja bergerak menyilang jalur pahat sehingga terjadilah

pemotongan menghasilkan permukaan benda kerja rata. Pahat

Benda Kerja

G Permukaan datar

D

CM FM

CM

: Gerakan potong

; FM : Gerakan makan

Gambar 8.1 Prinsip menghasilkan permukaan datar oleh mesin ketam

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

166

8.1.1 Produksi Mesin Ketam Sebuah mesin ketam dengan memakai pahat khusus, perlengkapan, dan alat untuk memegang benda kerja dapat menghasilkan bentuk produksi pada benda kerja sebagai berikut : a) Permukaan Datar Mesin ketam dapat menghasilkan permukaan datar dalam berbagai

bidang yang berbeda sebagaimana diperlihatkan pada gambar 8.2 dengan memakai pahat potong mata tunggal. Permukaan datar tersebut dapat dibuat pada permukaan horisontal, vertikal dan miring. FM

FM

CM

CM

(a) Permukaan horisontal

(b) permukaan vertikal

FM

CM

FM

CM

(c) Permukaan miring

Gambar 8.2 Pemesinan permukaan datar oleh mesin ketamMesin Ketam dan Mesin serut Nafsan Upara 167

b) Membuat celah, kantong, Celah T, dan bentuk V, pemesinan untuk bentuk-bentuk ini dilakukan pada mesin ketam dengan memakai pahat mata tunggal. Gambar 8.3 ditunjukab bentuk-bentuk ini.

(a) Celah

(b) Kantong

(c) Celah-T

(d) Blok-V Gambar 8.3 Bentuk hasil pemesinan pada Mesin KetamMesin Ketam dan Mesin serut Nafsan Upara 168

c) Membuat alur dan alur gigi , pemesinan untuk bentuk- alur dan batang gigi dapat memakai pahat mata tunggal dan pahat khusus. Gambar 8.4 memperlihatkan bentuk alur dan batang gigi.

(a) Alur

(b) Alur pada gigi lurus

Gambar 6.4 Bentuk pemesinan alurMesin Ketam dan Mesin serut Nafsan Upara 169

d) Membuat alur pasak luar dan dalam, alur spiral, tanggem (catok) dan berbagai bentuk lainnya, dengan memakai pahat mata tunggal bentuk.

8.1.2 Klasifikasi Mesin Ketam Berdasarkan desain, umumnya mesin ketam dapat diklasifikasi sebagai berikut : A. Mesin Ketam Jenis Horisontal Konstruksi Gambar 8.5 adalah skema diagramatis dari sebuah mesin ketam horisontal biasa, yang umumnya digunakan untuk pekerjaan produksi dan pekerjaan serbaguna. Mesin ini terdiri dari dasar dan rangka yang

mendukung ram horisontal. Ram membawa pahat dan bergerak bolakbalik sesuai langkah yang diinginkan. Mekanisme Balik Cepat dirancang untuk membuat ram mempunyai langkah balik yang lebih cepat daripada langkah potong. Kepala pahat diujung ram yang dapat diputar dilengkapi dengan alat untuk menghantar pahat ke benda kerja. Pada pemegang pahat peti lonceng, yang diberi engsel pada ujung atas, untuk memungkinkan pahat naik pada langkah balik sehingga tidak menggali benda kerja. Benda kerja didukung oleh rel silang yang dihubungkan oleh ulir pengarah sehinga baik dengan tangan maupun penggerak daya memungkinkan benda kerja tersebut dapat digerakan menyilang atau vertikal.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

170

Prinsip kerja yang demikian tersebut juga dimiliki oleh mesin ketam universal yang mana terdapat pengaturan berputar dan pengaturan sudut sehingga mesin dapat beroperasi disembarang sudut dengan ketelitian tertentu. Posisi pengaturan berada pada sumbu sejajar dengan gerkan ram. Posisi pengaturan sudut/kecondongan terdapat diatas meja yang menyediakan penyetel meja untuk membuat sudut terhadap sumbu putar.

Gambar 8.5 Mesin ketam horisontal biasa

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

171

Benda kerja dipegang ke meja dengan cara dibaut atau di diketatkan dengan catok atau beberapa pemegan lainnya. Ukuran mesin ketam didasarkan pada panjangnya benda kerja yang dapat dimesin dalam milimeter. Mekanisme Gerak Beberapa mekanisme gerak balik cepat telah dikembangkan dimana salah satunya adalah jenis engkol atau lengan osilasi (gambar 6.6). Mekanisme ini terdiri dari sebuah engkol putar yang digerakkan pada kecepatan seragam, dihubungkan kepada lengan osilasi oleh blok peluncur yang bekerja di pusat dari lengan osilasi. Engkolnya dimasukkan dalam roda gigi besar dan dapat diubah-ubah dengan mekanisme ulir. Untuk mengubah kedudukan langkah, maka apitan yang memegang penyambung ke ulir ram dikendorkan, dan pengatur kedudukan ram diputar. Dengan memutar ulir pengatur kedudukan, ram dapat

digerakkan mundur atau maju untuk menempatkan kedudukan potong. Berdasarkan gambar 6.6 maka perbandingan langkah bisa ditulis:

langkah potong langkah balikDari gambar 6.2, langkah potong = 220o dari putaran engkol, sedangkan langkah balik = 140o, maka perbandingan langkah adalah :

220 1,57 = 140 1

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

172

Terjadi gerak balik cepat karena ujung engkol dengan blok peluncur dekat dengan titik tumpu lengan selama belahan bawah dari putaran. Panjang langkah dapat diubah dengan melakukan pengubahan pada panjang engkol

Gambar 8.6 Mekanisme jenis engkol mekanis, balik cepat, untuk mesin ketam. B. Mesin Ketam Jenis Vertikal Mesin ketam vertikal atau slotter (gambar 8.7) terutama digunakan untuk pemotongan dalam dan menyerut bersudut serta operasi

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

173

pemotongan vertikal, serta untuk operasi yang membutuhkan pemotongan vertikal karena kedudukan yang diharuskan untuk memegang benda kerja. Ram dari mesin serut beroperasi secara vertikal dan memiliki sifat balik cepat seperti mesin jenis horisontal. Benda kerja yang dimesin ditumpu pada meja berputar yang memiliki sebuah hantaran putar sebagai tambahan untuk meja biasa. Hantaran meja putar memungkinkan pemesinan

permukaan lengkung. Permukaan datar dipotong dengan menggunakan salah satu dari hantaran silang meja. Jenis khusus dari mesin ketam vertikal digunakan pembuat kedudukan pasak yang didesain untuk memotong alur pasak pada roda gigi, puli, nok, dan suku cadang lain.

Gambar 8.7 Mesin ketam vertikal

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

174

Ukuran mesin ketam vertikal adalah panjang maksimum dari langkah dikalikan diamater meja kerja dalam satuan milimeter. C. Mesin Ketam Hidraulik Mesin ketam hidrolis menggantikan mesin ketam mekanik dimana lengan osilasi menggunakan gerakan hidrolik. Keuntungan dari mesin ketam hidrolik adalah kecepatan potong dan tekanan dalam penggerakkan ram konstan dari awal sampai akhir pemotongan. Ciri-ciri mesin ini adalah : Kecepatan potong biasanya ditunjukkan oleh indikator dan tidak memerlukan perhitungan. Dua gagang kecil pada sisi ram digunakan untuk mengubah panjang langkah potong dan kedudukan relatifnya terhadap benda kerja tanpa menghentikan mesin. Gerakan ram hidrolis digerakan pada saat pahat bebas dari benda kerja Tidak menghasilkan kebisingan pada keseluruhan operasi. Perbandingan maksimum kecepatan balik terhadap kecepatan potong adalah 2:1.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

175

Gambar 8.8 Mesin ketam hidraulik

8.1.3 Pahat Mesin Ketam dan Pemegang Benda Kerja Pahat mesin ketam serupa dengan pahat mesin bubut dan seringkali dipegang dengan pemegang yang jenisnya sama. Sudut pahat yang sama juga berlaku, kecuali bahwa ruang bebas sudut ujung sebesar 4 derajat adalah cukup. Untuk baja maka sudut garuk samping sebaiknya sekitar 15 derajat, dan untuk besi cor sekitar 5 derajat.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

176

Gambar 8.9 Pahat Mesin Ketam Pemegang benda kerja ditunjukan pada gambar 8.10 : Baut T dan klem, Baut T, blok, dan pelat klem (Gambar 8.10 a,b,c) ditempatkan pada meja untuk memegang benda kerja. Stop pin, gambar 8.10 (d,e) memperlihatkan suatu stop pin posisi tetap dan dapat diatur. Stop pin dan Toe-dog, tipe ini diperlihatkan pada gambar 8.10 (f) dipakai untuk memegang benda kerja yang tipis/kecil. Vise, gambar 8.10 (g) memperlihatkan suatu tipe vise yang dipakai memegang benda kerja, terdiri dari dua jaw diperkeras

permukaannya dimana satu posisi tetap yang lain dapat berpindah dilakukan oleh handel. Benda kerja terdapat diantara dua jaw tersebut.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

177

Gambar 8.10 Pemegang benda kerja

8.2

Mesin Serut Mesin serut adalah mesin perkakas yang dirancang untuk melepaskan

logam dengan menggerakkan meja kerja dalam garis lurus terhadap pahat mata tunggal. Pekerjaannya mirip dengan mesin ketam sesuai untuk pekerjaan benda kerja yang jauh lebih besar. Benda dipotong dapat

berupa permukaan datar, horisontal, vertikal, atau bersudut.. Mesin serut dapat digunakan untuk memesin suku cadang kecil jamaknyang dipegang satu garis pada platen.Mesin Ketam dan Mesin serut Nafsan Upara 178

8.2.1 Penggerak Mesin Serut Terdapat banyak cara penggerakkan mesin serut yaitu penggerak roda gigi, penggerak hidrolis, penggerak sekrup, penggerak sabuk, penggerak motor dengan kecepatan variabel dan penggerak engkol. Penggerak roda gigi dan penggerak hidrolis paling banyak digunakan. Penggerak hidrolis sangat memuaskan bagi mesin serut. Penggerak ini memberikan kecepatan potong seragam pada keseluruhan langkah potong. Keuntungan lain adalah gaya inersia yang harus diatasi lebih kecil dalam mesin serut hidrolis daripada mesin serut konvensional dengan roda gigi. Keuntungan lain adalah tekanan potong seragam, pembalikan meja cepat dan operasinya tidak bising. 8.2.2 Klsifikasi Mesin Serut Berdasarkan konstruksi, mesin serut dapat diklasifikasi kedalam empat tipe yaitu : A. Mesin Serut Rumah Ganda Mesin serut jenis ini terdiri darisebuah dasar yang berat dan panjang, dengan meja yang bergerak bolak-balik. Gambar 8.11 menunjukkan gambar mesin serut ini dimana terlihat cara penyanggaan pahat, baik diatas maupun di samping dan cara bagaimana mereka dapat disetel untuk pemotongan sudut.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

179

Gambar 8.11 Mesin serut rumahan ganda.

B.

Mesin Serut Sisi Terbuka Mesin serut ini mempunyai rumahan pada satu sisi saja (gambar 8.12).

Sisi yang terbuka memungkinkan pekerjaan pemesinan untuk benda kerja yang lebar. Mesin tipe ini umumnya mempunyai satu jalur datar dan satu jalur V-ganda yang memungkinkan pemuaian tidak seimbang dari bangku dan platen. Tungkai mampu setel pada sisi bangku mengatur panjang langkah dari platen. Ketelitian mesin serut sisi terbuka dan rumahan ganda ditentukan oleh kekakuannya dan cara pemesinan alurnya.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

180

Gambar 8.12. Mesin serut Sisi Terbuka

C.

Mesin Serut Jenis Lorong (Pit) Mesin serut ini berbeda dengan mesin serut biasa dalam hal

bangkunya stasioner dan pahatnya digerakkan diatas benda kerja (gambar 8.13). Dua kepala jenis ram dipasangkan pada rel silang, dan masing-masing dilengkapi dengan pemegang pahat peti lonceng ganda untuk penyerutan dua jalur. Kedua rumahan pembalikan, yang menyangga rel silang, meluncur pada jalur dan digerakkan oleh ulir dari penggerak roda cacing tertutup pada ujung landasan. Semua hantaran otomatis dan mampu balik, di rancang untuk beroperasi pada kedua ujung langkah penyerutan ataupun pada satu ujung saja.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

181

Gambar 8.13. Mesin serut jenis pit. D. Mesin Serut Jenis Pelat atau Tepi Mesin serut ini dirancang untuk memesin tepi dari pelat baja berat untuk bejana tekan dan pelat perisai. Pelatnya diapitkan kepada bangku, dan kereta peluncur yang mendukung pahat pemotong digerakkan mundur dan maju di sepanjang tepinya. Mesin serut tepi umumnya menggunakan pemotong frais agar lebih cepat dan lebih teliti.

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

182

8.2.3 Pahat Dan Peralatan Pemegang Benda Kerja Pahat yang digunakan pada mesin serut adalah dari jenis umum yang sama dengan yang digunakan pada mesin bubut, tetapi konstruksinya lebih berat. Pemegang pahat biasanya dilakukan dengan gigi yang dapat dilepas. Bentuk pahat pemotong untuk operasi mesin serut biasa ditunjukkan pada gambar 8.14 yang biasanya berujung baja kecepatang tinggi, paduan cor atau sisipan karbida. Baja kecepatan tinggi atau paduan cor umumnya digunakan dalam pemotongan kasar berat dan karbida untuk pekerjaan kasar kedua dan penyelesaian. Sudut potong untuk pahat tergantung pada jenis pahat yang digunakan dan bahan yang dipotong. Sudut-sudutnya sama dengan yang digunakan pada pahat mata tunggal yang lain, hanya ruang bebas ujung tidak boleh melebihi 4 derjat.

Gambar 8.14. Bentuk pahat pemotong untuk operasi mesin serut

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

183

8.3

Perbedaan Antara Mesin Serut Dengan Mesin Ketam Perbedaan antara mesin serut dengan mesin ketam terletak pada

bentuk konstruksi, operasi dan penggunaan sebagaimana dijelaskan dibawah ini yaitu : 1. Mesin serut digunakan pemesinan permukaan datar untuk benda kerja yang besar sedangkan mesin ketam untuk benda kerja yang kecil. 2. Pada Mesin serut, benda kerja digerakkan terhadap pahat yang stasioner sedangkan pada mesin ketam pahat bergerak melintas benda kerja yang stasioner. 3. Pada mesin serut, pahat dihantarkan kedalam benda kerja sedangkan pada mesin kerja benda kerja dihantarkan melintas pahat. 4. Penggerak mesin serut adalah roda gigi atau secara hidraulik. Ram mesin ketamdapat juga digerakan dengan cara ini hanya seringkali digunakan mekanisme penyambung balik cepat. 5. Mesin serut berbeda dengan mesin ketam ketika kecepatan potong dalam keadaan konstan. 8.4 Kecepatan dan Waktu Potong Kecepatan potong untuk mesin ketam horisontal didefinisikan sebagai kecepatan rata-rata dari pahat selama langkah potong dan terutama tergantung pada banyaknya langkah ram tiap menit dan panjang langkahnya. Kalau panjang langkah diubah dan banyaknya langkah tiapMesin Ketam dan Mesin serut Nafsan Upara 184

menit

tetap

konstan,

maka

kecepatan

potong

rata-rata

berubah.

Kecepatan potong mesin ketam, perhitungannya sama dengan mesin serut . Dari gambar 8.15, diperoleh kecepatan potong adalah

Gambar 8.15 Pembentukan permukaan dengan mesin ketam dan mesin serut

VC =Dimana, Vc Ns Lc

NS [LC (1 + Q)].................................................... (8.1) 1000

: kecepatan potong , m/min : jumlah langkah per menit : panjang langkah, mm = Lw+ A + O

Lw A O

: panjang benda kerja, mm : panjang (pendekatan) sebelum makan, mm : panjang (pendekatan) sesudah makan, mmNafsan Upara 185

Mesin Ketam dan Mesin serut

Q Q

: perbandingan balik cepat = waktu langkah balik waktu langkah potong

Waktu pemotongan total (Tc) dihitung dengan persamaan :

L' w TC = N S .soDimana, Lw

....................................................... (8.2)

: panjang total gerak makan, mm = W + A + O

W A O Ns so

: lebar benda kerja , mm : panjang (pendekatan) sebelum makan, mm : panjang (pendekatan) sesudah makan, mm : jumlah langkah per menit : makan (feed) , mm/langkah

Mesin Ketam dan Mesin serut

Nafsan Upara

186