LAPORAN AKHIR TEKNIK MESIN

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM

PROSES PRODUKSI I

Disusun oleh :

Nama               : Adam Aprina

NPM               : 20415076

Kelas               : 1IC02

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK MESIN

LABORATORIUM TEKNIK MESIN DASAR

UNIVERSITAS GUNADARMA

DEPOK

2015

KATA PENGANTAR

            Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT,karena atas Rahmat-Nya serta izi-Nyamaka penyusun dapat menyelesaikan laporan akhir praktikum “Proses Produksi”. Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Nabi besar kita Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat dan para pengikutnya.

Dari merencanakan dan sampai menyusun dengan terwujudnya penulisan ini, penulis telah banyak mendapat bimbingan serta arahan dengan baik.

Penulis banyak mengalami berbagai hambatan dan kesulitan karena keterbatasan kermampuan dan pengetahuan. Sehubungan dengan hal tersebut penulis menyampaikan rasa hormat dan terimakasih kepada:

1.    Prof.  DR.  E.S. Margianti, SE,MM,selaku  rector.

2.    Prof.  Drs. Bambang Suryawan selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri.

3.   Dr. Sri Poernomo Sari,  ST,MT, selaku Dekan Ketua jurusan dan Kepala
      Laboraturium Teknik Mesin Menengah.

4.    Dr.  Ridwan,  ST, MT, selaku Kordinator Laboraturium Teknik Mesin Dasar.

5.  C. Jarot  Y  ST,  selaku Kepala Laboraturium Teknik Mesin Dasar.

6.  Para Asisten Dan PJ Laboraturium Teknik Mesin Dasar.

7.     Kedua orang tua yang telah memberikan bantuan moril maupun materil, dan

8.   Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma, 
       khusunya angkatan 2015.

9.     Semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan penulisan ilmiah ini.

                        Penulis menyadari Penulisan ini masih jauh dari kesempurnaan dan masih banyak kekurangannya, untuk itu sebelumnya penulis mohon maaf yang sebesar – besarnya dan Semoga Penulisan Ilmiah ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca umumnya.

                                                                                    Depok, 1  November 2015

                                                                                               

                                                                                                Adam Aprina

DAFTAR ISI

                                                   

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

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

DAFTAR  TABEL………………………………..….…………….…....…….….iii

DAFTAR  GAMBAR……………………………..…..……………....………….iv

DAFTAR  LAMPIRAN……….……………………..…..……………………..…v

BAB  1   PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang Masalah………………..….……….……………....1

1.2    Perumusan Masalah ……………………..….………………….......2

1.3    Pembatasan Masalah……………………..….…………………......2

1.4    Tujuan Penulisan…………………………..….………………........3

1.5    Metode Penulisan…………………………..….…………................3

1.6    Sistematika Penulisan Laporan…………………..………............…4

BAB  II  LANDASAN TEORI

            2.1    MesinBubut………………………….....……..……..…………...5

2.1.1  Pengertian…………..……………....…..……..………...…..5

                       2.1.2  Bagian-bagian mesin Bubut  …… ……..……..……...…….6

                       2.1.3  Ukuran Mesin Bubut ……………………...............…....…..6

                       2.1.4  Membubut Tirus………………………….……..…..............6  

                       2.1.5  Membubut Ulir……………………………..……..…...........9

                       2.1.6  Macam-macam Pahat dan Kegunaanya...………….............11

                       2.1.7  Bentuk Pengasahan Pahat…..…………………….…..........11

                       2.1.8  Kecepatan Potong………….....………….......………….…12

                   2.1.9  Pengaruh Pemakanan (Feed) Terhadap Geometri                    
                                 dan Kekerasan Logam ……....………………......…...……13

                     2.2   Mesin  Bor..............................................................................24

                       2.2.1  Definisi Mesin Bor................................….....……..............25

                       2.2.2  Jenis-jenis Mesin Bor…………………....………….……..26

                       2.2.4  Jenis-Jenis Mata Bor  ……………...……....………..….…27

                       2.2.5  Bagian-bagian Mesin Bor ….....…....…29

                       2.2.6  Pemegang dan Penjepit Benda Kerja........................................30

BAB III    PROSES KERJA

                        3.1  Mesin Bubut…………………………………………...…...…....38

                         3.1.1  Tujuan Praktikum Mesim Bubut…………….....………....38

                         3.1.2  Bahan dan Alat Beserta Fungsi……….…….…..........…...38

                         3.1.3  Proses Kerja………………………………..…...………...39

                  3.2  ……….....………....42

                         3.2.1  Tujuan Praktikum Bending…………….…………..……..…..42

                         3.2.2  Bahan dan Alat Beserta Fungsi……….…………...……...42

                         3.2.3   Proses Kerja…………………………...……….………...43

                  3.3  Las Listrik……………………………………………..………...43

                         3.3.1  Tujuan Praktikum Las Listrik…………………...…...…...43

                         3.3.2  Bahan dan Alat Beserta Fungsi……….…………………..43

                         3.3.3  Proses Kerja……………………………………………....44

BAB IV    PENUTUP……………………………………………....…………....44

                  4.1  Kesimpulan……………………………………………………...46

                  4.2  Saran………………………………………….….……………....46

DAFTAR PUSTAKA………………………………………….……..….............vii

LAMPIRAN…………………………………………………………..…...........viii

LAMPIRAN KARTU PRAKTIKUM  PROSES PRODUKSI 1….....................L-1

LAMPIRAN KARTU RENCANA STUDI (KRS)………………………..........L-2

LAMPIRAN LAPORAN PRAKTIKUM PROSES PRODUKSI 1……….........L-3

ii

DAFTAR TABEL

                                                

                                                                   

 1.1 Pembuatan sudut tirus…………………………………........................................7
1.2. Penyayatan Kecepatan Potong Cs dalam Feet atau Menit Untuk Cutter  H.S.S..12

2.1 Suaian pisau mesin gullotine……………………………………………………….32

                        

        iii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar   1.1 Hasil dari Proses Pembubutan...........................................................4
Gambar  1.2  Mesin Bubut.......................................................................................5
Gambar   1.3  Membuat Tirus dengan Deretan Atas................................................6
Gambar  1.3  Urutan Pembuatan Ulir.......................................................................7
Gambar    1.4  Pembuatan Tirus dengan Menggunakan Tapperaltachment................8
Gambar  1.5  Urutan Pembuatan Ulir......................................................................9
Gambar   1.6  Macam-Macam Bentuk Pahat dan Kegunaannya.............................10
Gambar    1.7   Bentuk Pengasahan Pahat- Pahat Bubut............................................10

iv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

A. Kartu Rencana Study  (KRS)..........................................................................L-1

B.Kartu Praktikum  Laboratorium  Teknik  Mesin Dasar...................................L-2

C. Laporan Mingguan  Praktikum........................................................................L-3

BAB 1      

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang Masalah

            Pendidikan teknik mesin diarahkan untuk menjawab kebutuhan industri nasional akan sarjana rekayasa industri (industrial engineers) yang memiliki kemampuan pada bidang proses produksi, proses operasi yang efisien dan efektif untuk menuju yang terbaik (excellence). Ilmu proses produksi merupakan ilmu yang mempelajari tentang mesin-mesin yang berkaitan erat dengan kegiatan produksi khususnya pada bidang industri. Selain mempelajari tentang definisi dari mesin tersebut ilmu ini juga menerangkan cara penggunaan atau pengoperasian baik dari mesin konvesional maupun non konvesional.

Dalam metode pembelajaran praktikum didalam laboratorium mempelajari dari beberapa mesin dengan baik diantaranya adalah pengenalan alat pembubutan, pengelasan, dan bending. Pada saat praktikum mempelajari banyak hal dari cara pemakaiannya yang baik sesuai dengan cara etika keselamatan bekerja, cara bertanggung jawab dengan fasilitas yang telah disediakan dan cara merawat dalam menggunakan alat tersebut. Sehingga dapat mengambil ilmu yang bermanfaat dengan melakukan suatu nilai cara menggunakan barang ataupun fasilitas yang baik. Untuk pemecahan masalah disini pembelajaran praktikum laboratorium teknik mesin dasar sangat bermanfaat sekali bagi kemampuan akademik mahasiswa dalam ruang lingkup dunia industri khususnya dalam bidang teknik, praktikum ini sangat berguna untuk menumbuhkan rasa tanggung jawab akan suatu pekerjaan, disiplin dan tepat waktu.

Banyak ilmu yang dapat diserap dari pembelajaran praktikum tersebut. Dari mengetahui bagian-bagian komponen yang ada di dalam praktik tersebut kita dapat mempelajari dari awal proses kerja sampai akhir proses kerja. Dapat mengubah benda kerja yang dari benda biasa sampai menjadi bentuk yang  sesuai dengan pekerjaan yang telah asisten laboratorium mesin berikan.

Itulah pengembangan suatu nilai yang dapat dituju untuk mengenalkan terhadap cara pekerjaan yang baik dalam keselamatan bekerja dan bertanggung jawab dalam bekerja. Agar metode pembelajaran ini dapat berguna di dunia kerja.

Hal tersebut dilakukan karena proses produksi pada dunia industri tidak pernah lepas dari alat-alat dan mesin-mesin sebagai teknologi dasar yang digunakandalam kegiatan produksi. Setelah mengetahui dan memahami teknologi tersebut, maka pengetahuan akan penggunaan dapat diketahui dan maintenance dapat dilakukan dengan baik, dengan pemahaman yang lebih dapat mengoptimalkan solusi dalam menghadapi hambatan-hambatan yang ada selama kegiatan produksi tersebut berlangsung.

1.2       Perumusan  Masalah

Perumusan masalah pada laporan akhir ini menjelaskan tentang tata cara bekerja dengan baik, merawat mesin, dan melatih kreatifitas . Perumusan masalah pada laporan akhir ini menjelaskan tentang bagaimana cara pengoperasian mesin. Perumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana cara kerja mesin bubut , mesin bor dan mesin frais?

2. Apa langkah-langkah menggunakan mesin bubut , mesin bor dan mesin frais?

3. Apa saja kendala selama proses praktikum berlangsung?

1.3    Tujuan Praktikum

       Tujuan praktikum ini beredasarkan proses pembentukan atau pembuatan

makalah :

1.Mempelajari dan mengetahui alat-alat dari mesin bubut, mesin frais,
   dan mesin bor.

2.Mempelajari dan mengoperasikan mesin bubut, mesin frais, dan mesin bor yang benar.

3. Mempelajari proses pembentukan tirus, ulir, lubang dan gerigi pada benda kerja.

4. Mempelajari rumus – rumus sebelum melakukan pengoprasian mesin.

5.Melatih keterampilan dalam pengoprasian mesin.

6. Membuat gambar proses kerja dengan standar gambar
      teknik yang benar, serta mempelajari penggunaan software autocad.

1.4      Sistematika Penulisan

     Berikut adalah sistematika penulisan yang digunakan pada penyusunan laporan akhir teknik mesin dasar ini :

     BAB I      Pendahuluan

Berisi mengenai latar belakang, perumusan masalah, tujuan umum, tujuan khusus, dan sistematika penulisan.

BAB II    Landasan Teori

1.       Berisi teori tentang mesin bubut, baik berupa teori maupun cara pengoperasian mesin bubut.

2.       Berisi tentang teori mesin bor, baik berupa teori maupun cara pengoprasian mesin bor.

3.       Berisi tentang teori mesin frais, baik berupa teori maupun cara pengoprasian mesin frais.

BAB III   Proses Kerja

Berisi tentang proses kerja dari pembuatan tirus, ulir pada benda kerja, lubang pada benda kerja dan gerigi pada benda kerja.

BAB IV   Penutup

Berisi tentang kesimpulan dan saran atas praktikum proses kerja yang telah dilaksanakan oleh praktikan. Dimana kesimpulan dan saran diperoleh setelah kita melakukan praktikum teknik mesin dasar.

BAB II
LANDASAN TEORI

1.1.    Mesin Bubut

2.1.1  Pengertian Mesin Bubut

                   Prinsip kerja mesin bubut adalah benda kerja yang berputar, sedangkan pisau bubut bergerak memanjang dan melintang. Dari kerja ini dihasilkan sayatan dan benda kerja yang umumnya simetris,Pekerjaan-pekerjaan yang umumnya dikerjakan oleh mesin bubut antara lain:

1. Membubut luar                                4. Membubut permukaan

2. Membubut dalam                            5. Memotong

3. Membubut tirus                               6. Membuat ulir

                             Gambar 1.1 Hasil dari Proses Pembubutan

1.2.Bagian-bagian Mesin Bubut

       Bagian-bagian mesin bubut yang umum diketahui antara lain :

          a. Kepala tetap (head stoke)      : kepala utama untuk mengatur kecepatan mesin

             b. Chuck                                     : untuk mencekam benda kerja                      

          c. Eretan (carriage)                    : eretan melintang                               

            d .Kepala lepas (tail stoke)          : untuk menyimpan mata bor dan mencenterkan pahat                     

             e. Alas (bed)                               : sebagai tempat alas untuk mesin       

          f.Feed Screw                             : sebagai tempat geram

g. Back Gear                           : sebagai gear mesin utama

          h. Gear Train                            : sebagai gear alas

i. Tempat Memegang Pahat    : sebagai tempat untuk memegang pahat

                     
                                                    Gambar 1.2 Mesin Bubut

1.3   Ukuran Mesin Bubut.

       Ukuran mesin bubut di tentukan oleh : Panjang jarak kedua senterya dalam inchi Tinggi di ukur ujung senternya terhadap alasnya.

Pasang atau stel kedudukan pahat bubut agar posisi ujung potong pahat tepat pada titik senter dari kepala lepas.Untuk mengatur posisi tersebut dapat menggunakan ganjal plat tipis atau dengan menggunakan tempat pahat model perahu (American tool post).Kemudian lanjutkan membubut benda kerja sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

1.4.       Membubut Tirus.

        Untuk tirus luar dan dalam dengan sudut yang besar,

tidak dapat dilakukan dengan otomatis, dengan menggunakan rumus

sebagai berikut:

A.     Menggunakan eretan atas, untuk tirus luar dan dalam dengan sudut yang besar, tidak dapat dilakukan dengan otomatis, dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Rumus : Membuat tirus dengan eratan atas

Tangen α =

Dimana :  D = diameter besar

         d  = diameter kecil

         P  = panjang tirus

                       
                              Gambar 1.3 Membuat Tirus dengan Deretan Atas

Setelah diketahui Tg α, maka besarnya sudut x dilihat pada daftar berikut ini:

X	Tg	X	Tg	X	Tg	X	Tg	X	Tg	X	Tg	X	Tg	X	Tg	X	Tg
1	20	11	194	21	383	31	600	41	869	51	1234	61	1804	71	2904	81	6313
2	38	12	212	22	404	32	624	42	900	52	1279	62	1880	72	3077	82	7115
3	5  2	13	230	23	424	33	649	43	932	53	1327	63	1962	73	3270	83	8114
4	70	14	249	24	445	34	674	44	965	54	1378	64	2050	74	3487	84	9814
5	87	15	267	25	466	35	700	45	1000	55	1428	65	2144	75	4010	85	1143
6	105	16	286	26	487	36	726	46	1035	56	1482	66	2246	76	4331	86	1430
7	122	17	305	27	509	37	753	47	1072	57	1540	67	2355	77	4704	87	J 908
8	140	18	324	28	531	38	781	48	1110	58	1600	68	2475	78	5144	88	2863
9	158	19	344	29	554	39	809	49	7750	59	1664	69	2605	79	5144	89	5729
10	178	20	364	30	577	40	839	50	1191	60	1732	70	2747	80	5671	90

          Tabel.1.1 Pembuatan Sudut Tirus

Keterangan :

Angka Tg didalam table untuk :                        

X no 1 - 84 dalam per 1000 (/1000)

X no 85 - 89 dalam per 100 (/100)

Menggeser kepala lepas bagian atas secara melintang, hanya untuk tirus luar dengan sudut kecil dapat dilakukan dengan otomatis, dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

X=

Dimana:  P = panjang seluruh kerjaan
                p = panjang tirus
                D = diameter besar
                d = diameter kecil
                X = penggeseran dari kepala lepas

B.      Menggunakan tapperattachment untuk tirus luar dan dalam dengan sudut kecil, dapat dilakukan dengan otomatis untuk menghitung besarnya sudut dengan rumus seperti cara pertama.

Gambar 1.4 Pembuatan Tirus dengan Menggunakan Tapperaltachments

1.5.     Membubut Ulir

         Pada umumnya bentuk ulir adalah segitiga atau V (ulir metrik dengan sudut 60° dan ulir withworth 55°), segi empat dan trapesium (sudut ulir 29°). Cara membubut ulir segitiga adalah sebagai berikut:

1. Bubutlah diameter ulir.

2. Bubutlah alur pembebas sedalam atau lebih sedikit dari dalamnya ulir.

3. Pinggulah ujung dari benda kerja.

4. Serongkan eretan atas setengah dari sudut ulir yang akan dibuat dan pasanglah
     pahat ulir.

5. Ambillah mal ulir yang akan dibuat.

6. Tempatkanlah ujung pahat tegak lurus terhadap benda kerja.

7. Kencangkan baut-baut penjepit bila pahat sudah sama tinggi dengan senter dan
    lurus dengan benda kerja.

8. Tempatkan tuas-tuas pengatur transporter menurut table sesuai dengan
     banyaknya ulir yang akan dibuat.

 9.  Masukkan roda gigi agar mesin jalannya secara ganda.

10. Jalankan mesin dan kenakan ujung pahat sampai benda kerja tersentuh.

11. Hentikan mesin dan tariklah eretan kekanan.

12. Putarlah cincin pembagi, sehingga angka 0 segaris dengan angka 0 pada eretan                                                                                         

                                          

Gambar 1.5 Urutan Pembuatan Ulir

1. Majukan eretan lintang 3 garis pada cincin pembagi, maka pahat maju untuk
     penyayatan.

2. Putar cincin pembagi sehingga angka 0 lagi dan eretan lintang tidak boleh
     bergerak.

3. Jalankan mesin.

4. Masukkan tua penghubung transporter pada waktu salah satu angka pada
    penunjuk ulir bertepatan dengan angka 0.

5. Bila pahat sudah masuk pada pembebas, putarlah kembali eretan lintang
    sehingga pahat bebas dari benda kerja.

6. Kembalikan eretan.

7. Hentikan mesin.

8. Periksalah jarak ulir dengan mal ulir yang sesuai dengan jumlah gangnya.

9. Kembalikan ujung pahat pada kedudukan semula dengan memutar eretan lintang
    sehingga angka 0 segaris dengan angka 0 pada cincin pembagi.

10.Majukan pahat ulir untuk penambahan penyayatan sebanyak 3 garis dengan
      memutar eretan atas.

11.  Kembalikan cincin pembagi pada angka 0 segaris dengan angka 0.

12. Jalankan mesin.                

13. Hubungkan tuas penghubung bila ujung pahat sampai pada saat angka semula
      berhadap dengan angka 0.

14. Lepaskan tuas penghubung bila ujung pahat sampai pada alur pembebas
      sambil eretan lintang kebelakang.

15. Kembalikan eretan lintang pada kedudukan semula dengan tangan.

16. Lakukan berulang-ulang seperti yang diterangkan dalam no. 21 ^s/_d  27 sampai selesai.

Catatan :

Dengan memajukan pahat ulir oleh eretan lintang, maka mengurangi gesekan pahat.Untuk penghalusan pembuatan ulir, eretan lintang kita gerakan cukup dengan menambah 1 garis dari cincin pembagi darikedudukan semula dan eretan atas tidak dirubah kedudukannya, sehingga penyayatan seluruh bidang dari ulir mendapat gesekan yang kecil. Lakukan hal ini 2 sampai 3 kali dengan menambah penyayatan sehingga hasil dari ulir akan bagus. Setiap memulai pembubutan harus menggunakan lonccng (thread dial) yaitu pada saat akan memulai pembubutan, jarum dengan angka yang telah ditentukan harus tepat bertemu, langsung handle otomatis dijalankan, bila sampai ulir, handle dilepas.

1.6.   Macam-macam Pahat dan Kegunaannya

Agar sesuai dengan penggunaannya seperti kekerasan bahan, bentuk dan jenis benda kerja, maka pahat bubut dibuat sedemikian rupa sehingga masing-masing memiliki spesifikasi, lihat gambar dibawah ini.

Gambar macam-macam bntuk pahat dan kegunaannya

                                                            

 

Macam-Macam Pahat:

1.  Pahat kiri             4. Pahat papak                7. Pahat bubut kasar

   2. Pahat potong  5. Pahat bentuk bulat          8. Pahat pinggul kanan

   3.    Pahat alur         6. Pahat bubut kasar           9. Pahat bubut muka

1.7       Bentuk Pengasahan Pahat

Untuk pembubutan yang baik dan mengatasi keausan dari mata pahat, kita
              harus mengetahui cara pengasahan pahat.

Gambar 1.7 Bentuk Pengasahan Pahat Pahat Bubut

1.8.   Kecepatan Potong

          Putaran mesin pada waktu membubut tergantung dari diameter bahan dan kecepatan memotong, sedangkan kecepatan potong tergantung dari kekerasan bahan.Untuk mengebor putaran ditentukan dari diameter bornya.Angka untuk kecepatan potong dicari dari table.

 Dengan mempergunakan rumus :

N =

                                          

                                      

Cs        = Kecepatan potong, dapat dilihat dalam table (ft/men)

D         = Diameter bahan dalan inchi

 n         = Putaran mesin (rpm)

Tabel penyayatan dapat pula dicari dengan rumus :

                                                                                                t =

 Kecepatan memotong juga dapat ditentukan dengan rumus :n =

n          = Putaran mesin (rpm)

Cs        = Kecepatan potong (m/menit)

D         = Diameter benda kerja dalam meter

Bahan  yang digunakan	Untuk pekerjaan				Untuk memotong			Bahan pendingin yang digunakan
digunakan	Bor	Bubut	Skrap	Frais	Kasar	Halus	Ulir	yang digunakan
Mild steel	80	100	65	100	90	100	35	Soluble oil
Hc steel	40	50	40	80	70	90	30	Soluble oil
Cast iron	50	50	40	80	60	80	25	Tanpa coolant
Stainles steel	65	65	50	90	80	95	30	Soluble oil
Brass	160	190	100	300	150	200	50	Tanpa coolant
Capper	180	100	100	300	180	250	50	Terpenting/korosin
Bronze	65	65	50	100	30	100	25	-
Alumunium	100	330	130	500	200	300	50	-
Zink	100	130	100	260	150	200	45	-
Plastic	160	160	180	200	140	200	40	-
Tol steel	30	50	30	50	50	75	20	Soluble oil

    Tabel 1.2.Penyayatan kecepatan Potong Cs dalam feet atau Menit untuk Cutter
                       H.S.S

1.9.      Pengaruh pemakanan (feed) terhadap geometri dan kekerasan logam.

Geram merupakan bagian dari material yang terbuang ketika dilakukan sebuah proses pemesinan. Dalam proses metal cutting akan selalu dijumpai istilah kecepatan potong (Speed), kecepatan makan (Feed) dan kedalaman potong (Depth of Cut) untuk menjelaskan masalah tersebut ilustrasinya akan menggunakan proses bubut (turning).

Geram terbentuk akibat timbulnya tegangan (stress) di daerah di sekitar konsentrasi gaya penekanan mata potong pahat. Tegangan pada benda kerja tersebut pada salah satu arah akan terjadi tegangan geser (shearing stress) yang maksimum. Apabila tegangan

geser ini melebihi kekuatan logam yang bersangkutan maka akan terjadi deformasi plastis (perubahan bentuk) yang menggeser dan memutuskan benda kerja di ujung pahat pada satu bidang geser (shear plane).

Gambar1.8. Proses terbentuknya chip (geram)

1.9.2. Jenis Geram (chip)

Dilihat dari ukuran pajang pendeknya adalah :

 A.Chip Discontinous

                            Gambar  1.9  Chip Discaountinous

           

B.Geram Continous

Gambar 2.0   Chip Continous

 C.Geram Continous dengan built up edge (BUE)

Gambar 2.1  Gram Continous dengan Buit Up Edge

  1.9.3   Perhitungan dalam Proses Pemesinan

Diagram dari proses pemotongan diberikan pada gambar berikut.

 

Gambar 2.9 Diagram Proses Pemotongan

Diagram Proses Pemotongan

tc = chip thickness (Ketebalan geram); mm

to = tebal geram mula – mula;mm

φ = Shear angle

α = Rake angle

Perhitungan dalam proses pembentukan chip.

Sebelum dilakukan proses pemesinan

  1. Lebar pemotongan

                                                b =  (mm)

Di mana τ k merupakan sudut potong utama (principle cutting edge angle).

   2. Tebal geram

                                                H = f sin τ k (mm)

Sesudah dilakukan proses pemesinan

  1.Rasio Pemampatan geram

   Rasio pemampatan geram dirumuskan dengan:

                                                λ =

Jika rasio pemampatan geram semakin tinggi maka nilai sudut geser semakin besar pula.

 2. Shear plane angle (sudut geser)

        Sudut geser (shear angle) dirumuskan

                                                Cot φ ₌

   di mana:

       tc= lebar geram sesudah pemotongan (mm)

       t0= tebal geram mula-mula (mm)

Dalam proses pemotongan sudut geser sangat ditentukan oleh sudut geram (rake angle).

3. Shear strain

     Shear strain menunjukkan banyaknya deformasi plastis yang terjadi,
     dirumuskan dengan:

                                                γ =

  4. Luas penampang bidang geser

      Luas penampang bidang geser yang terjadi,

Ashi  =  (mm2)

      dirumuskan dengan

        

       Dimana :

            A      = b.h (mm²)

            b       = lebar geram (mm)

            h       = tebal geram sebelum dilakukan pemotongan (mm)

                                                            b =  (mm)                                                  

                                                            h = f . sin kτ (mm)

1.9.5    Pengaruh Pemakanan (Feed) Terhadap Geometry Geram

Pemakanan (feed) yang tinggi akan menyebabkan kenaikan luas penampang bidang geser. Kenaikan luas penampang bidang geser akan menurunkan nilai sudut geser (shear angle). Turunnya sudut geser justru akan menaikkan rasio pemampatan geram. Dengan demikian feed yang tinggi akan menaikkan rasio pemampatan geram. Rasio pemampatan geram sendiri merupakan perbandingan tebal geram yang dihasilkan dengan tebal geram mula-mula.

dengan bertambahnya feed akan menambah pula luas penampang geram. Sedangkan dilihat dari bentuk geram yangdihasilkan dapat diketahui bahwa pemakanan (feed) bepengaruh terhadap bentuk geram yang dihasilkan. Continous chip terjadi pada proses pemesinan dengan pemakanan (feed) yang tinggi. Sedangkan discontinous chip terjadi pada pemakanan(feed) rendah. Tetapi hal ini juga dipengaruhi oleh sifat material benda kerja.

1.9.6    Pengaruh Pemakanan (feed) Terhadap Sifat Mekanik Geram

Dengan bertambahnya Pemakanan (feed) akan menurunkan temperatur pemotongan.. Padahal bertambahnya temperatur akan menyebabkan terjadinya pelunakan oleh sebab tidak mantapnya struktur sel. Proses pelunakan ini dikenal dengan proses annealing.

           

             Gambar 3.2 Hubungan Temperatur dan Sifat Material pada Pengerjaan Dingin

              

Keterangan :

      a = Regangan Iintern        c = Keuletan

       b = Kekuatan                   d = Ukuran Butir

               Hubungan Temperatur dan sifat material pada pengerjaan dingin

1.9.7    Mampu Mesin (Machinability)

Mampu mesin dapat didefinisikan dengan mudah tidaknya suatu material untuk di mesin atau dengan kata lain kemampuan material untuk di mesin. Mampu mesin suatu benda kerja sering diiukur dengan jumlah komponen yang mampu dihasilkan perjam, biaya proses pemensinan, atau kualitas akhir dari proses pemesinan. Mampu mesin dari suatu material dapat diukur dengan salah satu faktor di bawah ini.

     1.Tool life : umur pahat .

     2.Limiting rate pada metal removal hal ini berkaitan dengan laju maksimum
        material yang dapat dimesin dengan standar pendeknya umur pahat.

     3.Gaya pemotongan (cutting force) menyatakan gaya yang bekerja pada pahat
        yang diukur denganmenggunakan dynamometer.

     4.Permukaan akhir (surface finish) menunjukkan permukaan akhir yang  
         mampu dicapai pada kondisi pemesinan tertentu.

      5.Geram yang terbentuk.

Gambar 3.3 Faktor yang MempengaruhiMachinability

terputusputus karena geram melilit pada benda kerja dan pada pahat. Geram yang terbentuk adalah straight chip (seperti pita), yang menandakan bahwa material tersebut lunak. Pada Geram Stainless Steel 304 sebagian memiliki bentuk infinite helix chip (berbentuk spiral) yang memiliki jari –jari spiral yang kecil. Pada St 60 dan St 90 geram yang terbentuk memiliki bentuk snarling chip (keriting) yang menunjukkan bahwa material tersebut adalah keras.Pada benda kerja yang ulet menghasilkan geram yang continuous.Keuntungannya membutuhkan gaya permesinan yang lebih rendah.

1.9.9    Hubungan Gaya Geser Laju Regangan dan Kerja pada Bidang Geser

Geram terputus karena adanya tegangan geser (shearing stress) yang bekerja pada bidang geser (shear plane) dan melebihi kekuatan logam/benda kerja. Apabila gaya geser besar maka kerja yang terjadi pada bidang geser juga akan semakin besar.

F = Ashi.τshi

 

      Di mana :

    A_shi   =  Luas penampang bidang geser

 τ     =  Tegangan geser (shear stress) pada bidang geser, sehingga gaya
                     geser dapat ditulis dengan:

 Dari rumus di atas maka dapat diketahui bahwa nilai gaya geser dipengaruhi  
 oleh :

-       Luas penampang geram sebelum terpotong (A = a.f) apabila nilainya semakin besar maka gaya juga akan semakin besar. Padahal luas penampang geram dipengaruhi oleh pemakanan (feed). Maka jika pemakanan semakin besar maka akan mengakibatkan gaya geser semakin besar pula.

-       Tegangan geser dari benda kerja nilainya tergantung dari kekuatan tarik benda kerja, semakin besar kekuatan tariknya maka nilai tegangan geser juga akan semakin besar.

-       Sudut geser (shear angle) yang semakin besar akan memberikan gaya potong yang besar.

Tap

Tap adalah suatu alat yang berfungsi untuk membuat ulir dalam (ulir untuk mur). Khususnya ulir yang berdiameter kecil. Macam-macam TAP : tap nomer 1 ( Taper) yaitu ujung sangat tirus ,dipergunakan untuk mengetap permukaan benda kerja. tap nomer 2 ( plug) yaitu ujung agak tirus atau hanya sedikit pemakaianya setelah tap nomer 1. tap nomer 3 (dhoming) yaitu ujungnya tidak tirus dipakai setelah tap nomer 1 dan 2 juga untuk membuat ulir pada lubang yang tidak tembus. Pada tap ini selain gigi ulir dan alur terdapat juga tanda ukuranya. Misal: HSS-5/8’’-11. tanda ini mempunyai arti sebagai berikut ; 1. HSS yaitu bahan Tap terbuat dari baja cepat tinggi 2. 5/8’’ yaitu garis tengah tap yaitu 5/8’’ 3. 11 yaitu banyak ulir tiap inchi (‘’) Cara Menggunakan TAP : Borlah permukaan Benda Kerja (BK) sampai tembus/ sesuai ukuran. Diameter (d) Bor sesuai diameter nominalnya. misal akan membuat ulir dengan ukuran M10x1.25 maka d bor yang digunakan d=8.75 (10-1.25) Tap nomer 1 dipasang pada pemutar tap di tengahbenda kerja taplah benda tersebut dengan langkah langkah : a. kedudukan tap harus tegak lurus terhadap benda kerja b. tekanlah tap itu dengan pelan pelan c. apabila susah terasa makan 1 maka seterusnya tidak perlu lagi tap itu ditekan d. putarlah tap itu kembali setiap sesudah makan maksudnya agar tatalnya putus dan meringankan tap dan daya tahan tap setiap. e. putarlah tap secara balak balik sampai pada tat yang terakhir. f. untuk pekerjaan yang lebih bagus dalam pemakaian tap tersebut harus berulang ulang dan bergantian. Misal untuk pemakaian yang pertama kita harus memakaia tapper, setelah pemakaian tapper ( tap nomer1) dilanjutkan pekerjaan proses ( work procesing) dengan tap plug ( tap nomer 2 ), stelah kita memkai tap nomer 2 pekerjaan selanjutnya yaiti pekerjaan penyelesaian ( work finish /finishing) dengan tap dhomming atau tap nomer 3.

Sney

SNEY Sney adalah suatu alat yang berfungsi untuk membuat ulir luar (ulir untuk baut). Khususnya ulir yang berdiameter kecil. Cara mengunakan Sney : 1. BK yang akan disney harusnya sudah memiliki diameter nominal yang sesuai, misal M10x1.25 maka BK harus berdiameter 10mm. 2. BK dijepit pada ragum. Posisi benda yang dijepit pada ragum tidak boleh miring sedikitpun. Jika miring sedikit maka hasil sney tidak akan sejajar dan tidak akan cocok apabila dimasukan mur serta jika telah selasai disney maka sney tersebu tidak akan masuk ke baut atau hasil sney yang kita sney. 3. sebelum kita jepit pada ragum benda yang kita akan sney kita champer dahulu dengan alasan pada waktu sney dimasuukan terhadap benda kerja akan dampang untuk memutar atau menekan sney pada waktu pengerjaan pertama kali. 4. benda keja terhadap ragum haru 90 derajat. 5. tekanlah sney itu dengan pelan pelan. 6. apabila susah terasa makann 1 maka seterusnya tidak perlu lagi tap itu ditekan 7. putarlah sney itu kembali setiap sesudah makan maksudnya agar tatalnya putus dan meringankan sney dan daya tahan tap setiap 8. pemutaran sney tersebut dengan bolak balik setelah pemakanan atau setiap selesai sney setia 45 derajat 9. putarlah sney secara balak balik sampai pada tat yang terakhir.

Mesin Bor

3.1       Definisi Dan Fungsi Mesin Bor

Mesin bor adalah suatu jenis mesin gerakanya memutarkan alat pemotong yang arah pemakanan mata bor hanya pada sumbu mesin tersebut (pengerjaan pelubangan). Sedangkan Pengeboran adalah operasi menghasilkan lubang berbentuk bulat dalam lembaran-kerja dengan menggunakan pemotong berputar yang disebut bor dan memiliki fungsi untuk Membuat lubang, Membuat lobang bertingkatm, Membesarkan lobang, Chamfer.

Gambar 3.1 Mesin bor

                                                                                                  

3.2       Jenis-Jenis Mesin Bor

1.  Mesin Bor Meja

Mesin bor meja adalah mesin bor yang diletakkan diatas meja. Mesin ini digunakan untuk membuat lobang benda kerja dengan diameter kecil (terbatas sampai dengan diameter 16 mm). Prinsip kerja mesin bor meja adalah putaran motor listrik diteruskan ke poros mesin sehingga poros berputar. Selanjutnya poros berputar yang sekaligus sebagai pemegang mata bor dapat digerakkan naik turun dengan bantuan roda gigi lurus dan gigi rack yang dapat mengatur tekanan pemakanan saat pengeboran.

2.  Mesin Bor Lantai

Mesin bor lantai adalah mesin bor yang dipasang pada lantai. Mesin bor lantai disebut juga mesin bor kolom. Jenis lain mesin bor lantai ini adalah mesin bor yang mejanya disangga dengan batang pendukung. Mesin bor jenis ini biasanya dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat.

3.  Mesin Bor Radial

Mesin bor radial khusus dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat. Mesin ini langsung dipasang pada lantai, sedangkan meja mesin telah terpasang secara permanen pada landasan atau alas mesin.

4. Mesin Bor Koordinat

Mesin bor koordinat pada dasarnya sama prinsipnya dengan mesin bor sebelumnya. Perbedaannya terdapat pada sistem pengaturan posisi pengeboran. Mesin bor koordinat digunakan untuk membuat/membesarkan lobang dengan jarak titik pusat dan diameter lobang antara masing-masingnya memiliki ukuran dan ketelitian yang tinggi. Untuk mendapatkan ukuran ketelitian yang tinggi tersebut digunakan meja kombinasi yang dapat diatur dalam arah memanjang dan arah melintang dengan bantuan sistem optik. Ketelitian dan ketepatan ukuran dengan sisitem optik dapat diatur sampai mencapai toleransi 0,001 mm.

3.3       Bagian-Bagian Mesin Bor

1. Cekam Bor

Cekam bor digunakan untuk memegang mata bor bertangkai silindris. Biasanya cekam ini mempunyai 2 atau 3 rahang penjepit. Ukuran cekam bor ditunjukkan oleh diameter terbesar dari mata bor yang dapat dijepit.

2. Sarung Pengurung/Sarung Tirus

Mata bor yang bertangkai tirus dapat dipegang oleh sarung pengurung yang berlobang tirus. Oleh karena tangkai dan sarung berbentuk tirus, maka pada saat mata bor ditekan, ia akan saling mengunci.

            Lobang dan tangkai tirus dibuat menurut tirus morse, yaitu ketrirusan menurut standar internasional.

Tabel 3.1 Ukuran tirus

MORSE	DIAMETER TIRUS TERBESAR
Morse 1	12,20 mm
Morse 2	18,00 mm
Morse 3	24,10 mm
Morse 4	31,60 mm

3.4       Pemegang dan Penjepit Benda Kerja

1.  Ragum Tangan

Ragum tangan dapat dibuka dan dikunci dengan kekuatan tangan. Benda kerja yang dapat dijepit oleh ragum tangan harus berukuran kecil dan terbatas sampai pada diameter ± 6 mm.

2.   Ragum Mesin

           Benda kerja yang besar tidak dapat dipegang oleh tangan karena gaya pemotongannya semakin besar, maka digunakan ragum mesin.

3.  Meja Mesin

    Penjepitan benda kerja pada meja mesin umumnya dilakukan apabila benda kerja tidak mungkin di jepit oleh ragum. Teknik penjepitan benda kerja menggunakan baut  pengunci T yang mana baut ini dimasukkan ke dalam alur meja mesin bor.

4. Tangan

  Pemegangan benda kerja dengan tangan dapat dilakukan untuk benda kerja yang kecil dan panjang serta lobang yang dibuat tidak dalam dan berdiameter kecil.

3.5       Jenis-Jenis Mata Bor

Ø Mata Bor Spiral

            Disebut mata bor spiral karena mata bor ini mempunyai alur potong melingkar yang berbentuk spiral sepanjang badan. Mata bor spiral mempunyai dua bagian utama yaitu mata potong dan sudut pemotong.

            Mata bor spiral dibuat dari bahan baja karbon, baja campuran, baja kecepatan tinggi dan karbida. Bentuk badan mata bor ini tidak silindris tetapi berbentuk tirus dari ujung sampai batas tangkai dengan kenaikan 0,05 mmsetiap kenaikan panjang 100 mm.

            Mata bor spiral terdapat dua macam bentuk  tangkai, yaitu tangkai berbentuk silindris dan tangkai yang berbentuk tirus. Alur spiral mempunyai sudut tatal dan dapat mempercepat keluarnya bram selama pengeboran. Mata potong terdiri dari dua buah bibir pemotong. Tebal bor merupakan tulang/punggung yang berbentuk spiral , bagian ini terdapat di kedua alur pemotong. Sisi pemotong terdapat sepanjang alur pemotong dan ini dapat menentukan ukuran bor.

3.6       Mata Pemotong

Mata potong terdiri dari dua bagian, yaitu bibir pemotong dan sisi pemotong. Bibir pemotong mata bor terdapat dua buah yang terletak antara dua sisi pemotong yang saling berhadapan. Kedua sisi pemotongan ini diasah hingga membentuk sudut yang bervariasi sesuai dengan bahan yang di bor.

Tabel 3.2 Sudut mata bor

BESAR SUDUT	BAHAN
500-800	Kuningan, Perunggu
1180	Baja, Besi Tuang, Baja Lunak, Baja Tuang
1400	Baja Keras

3.7       Kecepatan Potong Pengeboran

Kecepatan potong ditentukan dalam satuan panjang yang dihitung berdasarkan putaran mesin per menit. Atau secara defenitif dapat dikatakan bahwa kecepatan 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.

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 Baja Perkakas Baja Campuran	60 – 100 30 – 100 25 – 30 30 – 50 25 – 30 10 – 20 20 – 30 30 – 50 20 – 30 15 – 20 10 – 30 15 – 25

            Tabel 3.3 Harga kecepatan mata bor dari bahan HSS

            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        = 3.1

            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

            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)

3.8       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 lubang yang dibuat, kekuatan mesin yang ditentukan berdasarkan diameter mata bor.

Tabel 3.4 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

Mesin Frais

Pengertian

Mesin frais adalah mesin perkakas untuk mengerjakan/menyelesaikan permukaan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau sebagai alatnya. Pada mesin frais, pisau terpasang pada arbor dan diputar oleh spindle. Benda kerja terpasang pada meja dengan bantuan catok (vice) atau alat bantu lainnya.

Meja bergerak vertical (naik-turun), horizontal (maju-mundur dan kekiri-kekanan). Dengan gerakan ini maka dapat menghasilkan benda-benda seperti pembuatan :

Ø  Bidang rata

Ø  Alur

Ø  Roda gigi

Ø  Segi banyak beraturan

Ø  Bidang bertingkat

Ø  Dan lain-lain

Gambar 3.1 Bentuk-bentuk Hasil Frais

Sesuai dengan keperluannya, mesin frais dibagi dalam 2 golongan besar yaitu : Mesin frais baku dan Mesin frais khusus. Mesin frais baku dibagi lagi menjadi 2 (dua) kelompok, yaitu :

a.       Mesin frais meja, dan

b.      Mesin fraislutut dan tiang

Mesin-mesin frais yang tergolong jenis mesin frais lutut dan tiang diantaranya ialah :

Ø  Mesin frais horizontal

Ø  Mesin frais vertical

Ø  Mesin frais universal

Pada mesin frais horizontal, meja dari mesinnya hanya dapat digerakan pada tiga arah, yaitu : arah membujur, arah melintang dan arah tegak.

Sedang pada mesin frais tegak letak sumbu utama spindelnya tegak lurus terhadap meja mesin. Dengan perlengkapan kepala tegak yang dapat diputar-putar, maka kedudukan spindel sumbu utama dapat dibuat menyudut terhadap meja mesin. Mesin frais jenis ini banyak digunakan untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan yang mempergunakan frais sisi atau frais jari.

Sedang untuk frais universal, meja dari mesin ini pada mesin horizontal hanya meja universal dapat diputar mendatar dan membentuk sudut 45⁰ kearah tiang mesin.

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.

2.2         Bagian-bagian Mesin Frais

1. Spindle utama

Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat. untuk mencekam alat potong.

2. Meja / table
Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja.

3. Motor drive

Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin ( cooling ).

4. Tranmisi
Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan.

5.  Knee
Merupakan bagian mesin untuk menopang / menahan meja mesin.  Pada bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan ( feeding ).

6.  Column / tiang
Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian – bagian mesin yang lain.

7.  Base / dasar
Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang badan / tiang. Tempat cairan pendingin.

8.  Control
Merupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak.

Gambar 2.1 Bagian-bagian mesin frais/milling

2.3     Kecepatan Potong dan Pemakanan

Keberhasilan pemotongan dengan mesin frais dipengaruhi oleh kemampuan pemotongan alat potong dan mesin. Kemampuan pemotongan tersebut menyangkut kecepatan potong dan pemakanan.

Kecepatan potong pada mesin frais dapat didefenisikan sebagai panjangnya bram yang terpotong oleh 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 kecepatan potong menurut bahan dan diameter pisau frais. Jika pisau frais mempunyai diameter 100 mm maka satu putaran penuh menempuh jarak p 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 satu menit, maka jarak yang ditempuh oleh mata potong pisau frais menjadi p x d x n. jarak yang ditempuh mata pisau dalam satu menit disebut juga dengan kecepatan potong (V).

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 proses pemotongan. 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

Bagian-bagian Mesin Frais dan Kegunaannya

Mesin frais horizontal terdiri dari komponen atau bagian (lihat gambar 2.2) sebagai berikut:

A.      Lengan, untuk memindahkan arbor.

B.       Penyokong arbor.

C.       Tuas, untuk menggerakkan meja secara otomatis.

D.      Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakkan otomatis.

E.       Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dan perlengkapan mesin.

F.        Engkol, untuk menggerakkan meja dalam arah memaniang.

G.      Tuas pengunci meja.

H.      Baut penyetel, untuk menghilangkan getaran meja.

I.         Engkol, untuk menggerakkan meja dalam arah melintang.

J.         Engkol, untuk menggerakkan lutut dalam arah tegak.

K.      Tuas untuk mengunci meja.

L.       Tabung pendukung dengan gang berulir, untuk mengatur tingginya meja.

M.     Lutut, tempat untuk kedudukkan alas meja.

N.      Tuas, untuk mengunci sadel.

O.      Alas meja, tempat kedudukkan untuk alas meja.

P.        Tuas untuk merubah kecepatan motor listrik.

Q.      Engkol meja.

R.       Tuas untuk mengatur angka kecepatan spindle dan pisau frais.

S.        Tiang untuk mengatur turun-naiknya meja.

T.        Spindle, untuk memutar arbor dan pisau frais.

U.      Tuas untuk menjalankan mesin.

 

Gambar2.2MesinFrais

2.4       Macam-macam Pisau Frais

Hasil-hasil bentuk dari pekerjaan mesin frais tergantung dari bentuk pisau frais yang digunakan, karena bentuk utama frais tidakberubah walaupun sudah diasah, jadi tidak seperti pada pahat bubut yang disesuaikan menurut kebutuhan dan disamping bentuk-bentuk yang sudah tetap frais itu sekelilingnya mempunyai gigi yang berperan sebagai mata pemotongnya.

 

 

 

Gambar 2.3 Mata pisau frais

2.5       Kepala Pembagi

Pada mesin frais selain mengerjakan pekerjaan-pekerjaan pengefraisan rata, menyudut, membelok, mengalur dan sebagainya, dapat pula mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang atau bersudut-sudut.

Yang dimaksud dengan benda kerja yang berbidang-bidang adalah benda kerja yang mempunyai beberapa bidang atau bersudut atau beralur yang beraturan, misalnya:

• Segi banyak beraturan
• Batang beralur
• Roda gigi
• Roda gigi cacing, dsb

Kepala pembagi ini berfungsi untuk membuat bagian pembagian atau mengerjakan benda kerja yang berbidang tadi dalam sekali pencekaman.

Dalam pelaksanaannya, operasi tersebut diatas ada 4 cara pembagian yang merupakan tingkatan, yaitu:

1.  Pembagi langsung (direct indexing)

2.  Pembagi sederhana (simple indexing)

3.  Pembagi sudut (angel indexing)

4.  Pembagi diferensial (differensial indexing)

Keempat cara tersebut diatas memang merupakan tingkatan-tingkatan cara pengerjaan, artinya bila dengan cara pertama tidak bisa digunakan, kita gunakan cara kedua dan seterusnya.

2.6       Cara Kerja Kepala Pembagi

Cara kerja kepala pembagi adalah sebagai berikut:

Pada kepala pembagi ini teipasang roda gigi cacing (worm gear) dan poros cacing (worm shaft). Apabila poros cacing diputar 1 putaran, maka roda gigi cacing akan berputar 1/40 putaran danada juga 1/80 putaran.

1.1    Roda gigi

2.1                              Cacing

3.1                              Plat pembagi

 

Gambar 2.4 Bagian dan Kepala Pembagi

Untuk mengatur pembagian-pembagian tersebut, dilengkapi dengan plat pembagi (diving plat). Untuk memegang benda kerja dan alat-alat bantu lainnya dilengkapi dengan chuck dan kepala lepas (tail stock).

Untuk membuat segi banyak beraturan atau membuat roda gigi, dapat menggunakan ramus sebagai berikut:

n =

Dimana :

n   = putaran poros cacing

N = karakteristik kepala pembagi

Z = jumlah alur atau gigi yang akan dibuat

Plat pembagi dilengkapi dengan lubang-lubang pembagi dengan jumlah lubang masing-masing antara lain :

15, 16, 17, 18, 19, 20,

21, 23, 24, 27, 29, 31,

33, 37, 39, 41, 43, 47, 49

contoh:

contoh :

1.      Suatu benda kerja harus dibagi menjadi 5 bagian dengan jarak sama.

Jawab :

                     

putaran poros cacing 8 putaran setiap mengerjakan suatu bidang.

2.      Suatu benda kerja harus dibagi menjadi 6 bagian sama.

Jawab :

= 6 Putaran, 16 Lubang,

 Padaketinggian24

putar poros cacing 6 2/3 putaran,. Untuk tepatnya pembagian tersebut harus menggunakan plat pembagi yang memiliki lubang, apabila dibagi 3 hasilnya genap. Untuk ini dipilh pembagi dengan jumlah 24 sehigga putaran poros cacing diputar 6 putaran ditambah 16 lubang.

2.7       Melepaskan Piring Pembagi

Lepaskan mur yang ada diujung sumbu cacing dan engkol pemutarnya dilepas keluar. Buka skrup pengunci gunting dan lepaskan ring penjepitnya, kemudian gunting keluarkan. Buka semua skrup pengikat piring pembagi dan kemudian keluarkan piring pembagi dari sumbu cacing.

Untuk pemasangan dilakukan dari kebalikan urutan diatas.

Gambar 2.5 CaraMelepaskan Piring Pembagi

2.8       Memasang Benda Kerja Pada Kepala Pembagi

Kepala pembagi diwaktu mengfrais benda kerja harus membuat putaran tertentu sekiter sumbunya. Spindle kepala pembagi dapat dibuat dalam kedudukan tegak mulai 5° dibawah mendatar dan 5° lebih dari kedudukkan tegak lurus. Benda kerja dipasang antara dua senter, satu senter dipasang dalam lubang spindle kepala pembagi dan lainnya dipasang pada kepala lepas.

Gambar 2.6 Cara Memasang Benda Kerja pada Kepala Pembagi

2.9       Memasang Benda Kerja Pada Penjepit Universal Dengan Tiga Cekam

Penjepit cekam dipasang pada kepala pembagi dalam keadaan tegak Iurus terhadap meja kerja. Penjepit cekam tiga biasanya untuk menjepit benda kerja yang bulat dan pendek.

 

Gambar2.7 Pemasangan Benda Kerja  pada Cekam Universal

2.10     Cara Menghitung Roda Gigi

Roda gigi dibedakan dalam tiga bentuk, yaitu :

1.      Modul (M)

2.      Diameter pitch (DP)

3.      System cirrular pitch

Mata pisau roda gigi (gear cutter) pun ada dua macam sesuai nama yang akan digunakan. Roda gigi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut :

a.       Lingkaran kepala

b.      Lingkaran tusuk

c.       Lingkaran kaki

d.      Tinggi kepala

e.       Tinggi kaki

Gambar 2.8 Roda Gigi

Rumus roda gigi sistem modul :

Ø  Jarak tusuk (Dt) Dt = Z x M

Ø  Jarak antara gigi = (P) P = ∏ x M

Ø  Lingkaran luar (D) D = (z + 2) M

Ø  Dalam gigi = 1,8

Ø  Tebal gigi (t) t = P/2

Ø  Tinggi kepala (s) s = 1 x M

Ø  Tinggi kaki 0,8 M

Ø  Kebebasan gigi pada alas (f) f = t/10

Pada frais gigi untuk tiap-tiap ukuran DP terdiri dari satu set yang mempunyai 8 nomor yaitu dari no.1 s/d 8. nomor-nomor tersebut gunanya untuk pembuatan jumlah gigi-gigi tertentu sesuai kebutuhannya. Dibawah ini dapat diperhatikan contoh dari satu set cutter modul frais gigi.

No. Cutter	1	2	3	4	5	6	7	8
Jumlah gigi	12-13	14-16	17-20	21-25	26-34	35-54	55-134	135-rack

BAB III

PROSES KERJA

3.1              Mesin Bubut

3.1.1        Tujuan Praktikum Mesin Bubut

Tujuan Praktikum Mesin Bubut adalah sebagai berikut :

a.       Mempelajari mengoperasikan atau menggunakan mesin bubut dan dapat menguasai proses kerja dengan benar , savety dan baik.

b.      Mengetahui dan memahami komponen-komponen mesin bubut beserta fungsinya.

c.       Mempelajari membuat gambar kerja dari mesin bubut, dan dapat menjelaskan hasil benda praktikum lewat gambar teknik.

d.     Melatih kerjasama antar individu.

e.   Melatih kreativitas dalam proses pembuatan benda kerja.

3.1.2        Bahan dan Alat Beserta Fungsi

Bahan bahn yang digunakan dalam praktikum teknik mesin dasar ini yaitu :

a.       Bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum mesin bubut adalah batang besi silinder.

b.      Alat

Alat yang digunakan pada praktikum mesin bubut yaitu :

1.     Mesin Bubut, berfungsi untuk menyayat benda kerja supaya berbentuk yang sesuai perintah.

2.     Gergaji, berfungsi untuk memotong bahan atau benda kerja (batang besi)

3.     Jangka Sorong, berfungsi untuk mengukur diameter bahan atau benda kerja.

4.     Mistar, berfungsi untuk mengukur panjang bahan atau benda kerja yang akan digunakan.

5.     Raguum, berfungsi untuk menjepit atau menggengam benda kerja.

6.     Wearpack, berfungsi untuk melindungi tubuh.

7.     Kacamata, berfungsi untuk melindungi mata dari serbuk dan serpihan besi.

8.     Safetyshoed, berfungsi untuk melindungi kaki dari benda yang terjatuh.

9.   Kunci Cekam, berfungsi untuk mengendurkan/mengencangkan chuck.

10. Kunci Pas, berfungsi untuk mengencangkan/mengendurkan rumah pahat.

3.1.3         PROSES KERJA

Mesin Bubut         

Sebelum memasuki laboraturium teknik mesin dasar kita wajib menggunakan atau memakai wearpack, kacamata, dan shaftyshoes. Lalu membaca buku panduan atau buku modul tentang proses kerja mesin bubut, dan menunggu arahan dari assisten laboraturium teknik mesin dasar sebelum menggunakan mesin bubut.

Kemudian menyiapkan bahan dan alat-alat yang digunakan, lalu mengukur benda kerja (batang besi silinder) dengan ukuran panjang 100 mm, diameter lingkaran 30 mm.

Setelah mengukur ukuranya lalu memberi tanda yang diukur menggunakan spidol agar tidak sulit melakukan pemotonganyadan lebih akurat. Lalu menjepit benda kerja pada raguum dan memotong benda kerja dengan menggunakan gergaji tangan pada tanda yang telah diberi tanda hingga benda terbagi dua yang pertama panjangnya 100mm dan diameter 30mm dan benda yang kedua berukuran panjang 30 mm dan berdiameter 30 mm.  

Setelah benda kerja dipotong. Lalu menyiapkan dan menyetel mesin bubut dengan memasang dan mengatur kedudukan pahat, agar posisi ujung potong pahat tepat pada titik center dari kepala lepas. Lalu nyalakan mesin bubut dan segera melakukan bubut pada dua sisi benda kerja secara perlahan dengan ukuran bubut rata semua berdiameter 20 ukur dengan sikmat panjang 10 mm ,5mm, 15mm .

Lalu panjang 5 mm tadi bubut sampai berdiameter 15 lalu bubut yg panjangnya 15 bubut sampai berdiameter 10 kedua 40 mm dan 80 mm tandai bubut yang 40 mm sampai berdiameter 20 mm

Setelah benda kerja terbentuk sesuai ukuran, matikan mesin bubut. Setelah itu membuat tirus dengan benda kerja menggunakan eretan atas, untuk tirus luar dan dalam dengan sudut yang besar menggunakan rumus tan α = ,lalu menggunakan tapperrattachment untuk tirus luar dan dalam dengan sudut kecil. Kemudian nyalakan lagi mesin bubutnya dan kemudian bubut secara perlahan. Lalu snailah benda kerja yang kecil agar terbentuk ulir luar.

Setelah benda berbentuk ulir luar lepas benda kerja dari raguum dan snai

Kemudian bor benda kerja yang lebih panjang menggunakan mata bor 16mm menggunakan mesin bor. Setelah benda terlubangi, kemudian pindahkan benda kerja ke raguum dan kencangkan tuas raguum hingga benda tidak goyang atau bergerak agar proses tirus dalam berjalan lancar. Lalu gunakan rumus tan α = , untuk tirus dalam. Lalu tap benda kerja dan buat lah ulir dalam.

             

Kemudian satukan benda yang telah di tap dan snai.

               

           Setelah praktikum selesai, lalu membersihkan sisa-sisa sampah bekas hasil proses pembubutan dan menyimpan semua alat-alat yang telah digunakan.

Mesin Bor

Sebelum memasuki laboraturium teknik mesin dasar kita wajib menggunakan atau memakai wearpack, kacamata, dan shaftyshoes. Lalu membaca buku panduan atau buku modul tentang proses kerja mesin bubut, dan menunggu arahan dari assisten laboraturium teknik mesin dasar sebelum menggunakan mesin bor.

Potonglah benda kerja sesuai yang kita inginkan. Kemudian carilah titik center dari benda kerja menggunakan mistar dan spidol. Setalah ditemukan titik centernya masukan benda kerja ke raguum mesin bor. Kemudian kencangkan tuas raguum pada mesin bor.

Lalu pilih mata bor yang berukuran 16mm. Kemudian masukan mata bor pada chuck dankencangkan mata bor menggunakan kunci cekam. Setelah itu nyalakan mesin bor dan tekan tuas mesin bor secara perlahan agar tidak menembus alas mesin bor. Setelah benda terlubangi matikan mesin bor.

Setelah selesai bersihkan sisa sisa sampah benda kerja. Rapihkan alat alat yang telah digunakan.

Mesin Frais

Sebelum memasuki laboraturium teknik mesin dasar kita di wajibkan mengenakan werpack agar lebih aman dan savety ketika menggunakan mesin. Kemudian bacalah buku panduan atau buku modul tentang proses kerja mesin frais dan menunggu arahan dari assisten laboraturium teknik mesin dasar sebelum menggunakan mesin frais.

Sebelum menggunakan mesin frais kita harus melalui beberapa tahapan dulu sebelum mebuat roda gigi. Lalu potong kayu dengan ukuran 10x10cm menggunakan gergaji.

kemudian buatlah titik center menggunakan spidol dan mistar untuk dilubangi di mesin bor. Masukan benda kerja ke raguum mesin bor, kemudian kencangkan tuas raguumnya, sebelum menyalakan mesin masukan mata bor ukuran 16mm ke chuck bor, kemudian aturlah kecepatan mesinnya. Lalu centerkan benda kerja dengan mata bor, kemudian tekan tuas bor secara perlahan ke benda kerja. Setelah benda terlubangi angkat bor dari benda kerja kemudian lepaskan benda kerja dari raguum dengan mengendurkan tuasnya.

Setelah di bor di lanjutkan ke mesin bubut terlebih dahulu agar benda berbentuk lingkaran. Masukan benda kerja ke as penjepit yang berada di chuck mesin bubut. Kemudian aturah kecepatan putar mesin bubut dan bubutlah secara perlahan hingga benda berukuran diameter 60cm dan panjang 40cm. Setelah benda berbentuk lingkaran, lepaskan benda kerja dari as penjepit mesin bubut dan ukur kembali benda kerja. Kemudian masukan benda kerja ke as mesin frais dan kuncilah as penjepit dengan kunci pas. Kemudian hitung rumus roda gigi

Setelah memasukan rumus kemudian aturlah ketinggian meja mesin/kedalaman pemakan 4 mm dengan cara putar tuas dari titik 0 mm sebanyak 2 kali putaran. Lakukan pemakanan menggunakan hasil n (putaran poros cacing). Kemudian nyalakan mesin frais dan putar tuas secara perlahan. Setelah di milling dan benda kerja telah memiliki 18 roda gigi kemudian matikan mesin frais dan jauh kan pisau dari benda kerja. Lalu lepaskan benda kerja dari as penjepit dan kikirlah roda gigi pada benda kerja agar halus.

Kemudian ukur kembali benda kerja dan bersihkan sisa-sisa sampah dari benda kerja. Kemudain simpan kembali alat-alat yang telah digunakan.

BAB IV

PENUTUP

4.1   Kesimpulan

Pada praktikum proses produksi yang telah dilakukan menghasilkan produk seperti membubut tirus, mengebor benda kerja, membuat roda gigi menggunakan mesin frais. Dari seluruh praktikum proses produksi dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

·         Mahasiwa teknik mesin harus bisa bekerja dengan baik, teliti, terampil dan bertanggung jawab agar produk yang dihasilkan berkualitas

·         Mahasiswa jurusan teknik mesin harus dapat mengukur, menganalisa, dan membuat gambar teknik. Karena gambar teknik adalah awal dari perancangan sebuah produk yang divisualisasikan melalui media gambar atau visual yang memiliki standar. Dari gambar kita dapat mengetahui bentuk dan berapa ukuran dari produk yang akan dibuat.

·         Bahwa selama proses pengerjaan menggungakan mesin mahasiswa harus mengetahui aturan –aturan serta rumus dari menggunakan mesin bubut, mesin bor, dan mesin frais.

·         Mahasiswa jurusan teknik mesin harus mengetahui alat-alat atau perkakas yang digunakan untuk mengoperasikan mesin dan harus mengetahui komponen serta fungsi dari komponen mesin tersebut agar tidak terjadi kesalahan saat menggunakan mesin.

·         Mahasiswa jurusan teknik mesin harus mengenal jenis-jenis mata pahat pada mesin bubut, mata pisau pada mesin frais, dan bagian dari mesin bor.

·         Mesin-mesin yang digunakan selama praktikum proses produksi adalah mesin bubut,mesin bor dan mesin frais.

4.2.      Saran

Untuk dapat meningkatkan efektifitas pada proses produksi, maka diperlukan suatu saran/usulan. Praktikan akan memberikan saran yang bersifat membangun sebagai berikut :

·         Sebelum memulai praktikum proses produksi, penjelasan tentang mesin beserta komponen dan fungsinya harus secara mendetail. Sehingga kesalahan-kesalahan dalam proses praktikum dapat terhindari.

·         Kurangnya perawatan pada mesin-mesin di Laboratorium Teknik Mesin Dasar. Mesin-mesin tersebut harus dirawat agar kinerja dan produktivitas tetap terjaga.

·         Kurangnya kebersihan di dalam laboraturium teknik mesin dan kurangnya alat untuk keselamatan kerja seperti kacamata.

·         Penjelasan mengenai pembuatan laporan akhir praktikum proses produksi  masih kurang jelas.

DAFTAR PUSTAKA

1. Buku modul praktikum Proses Produksi 1 semester ganjil

2. Data data dari hasil praktikum di Laboraturium Teknik Mesin Dasar, Depok, 2015

3.http://www.teknikmesin.org/perbedaan-mengetap-dan-menyenei/

LAMPIRAN