Buku Ajar Tkm Ber Isbn

8/16/2019 Buku Ajar Tkm Ber Isbn

http://slidepdf.com/reader/full/buku-ajar-tkm-ber-isbn 1/298

i

6

Oleh

Ade Sumpena

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA





iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

PRAKATA .................................................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................. iii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1 Gambaran Umum Materi Kuliah ............................................. 1

1.2 Tujuan Pembelajaran Umum .................................................... 11.3 Materi Ajar ............................................................................... 1

1.4 Proses Pembelajaran ................................................................. 1

1.5 Petunjuk mempelajari buku ajar ............................................... 2

BAB II MESIN BOR ( Drilling Machine)

2.1 Pendahuluan .............................................................................. 3

2.2 Tujuan Pembelajaran Khusus ................................................... 4

2.3 Kegiatan Belajar ....................................................................... 4

2.3.1 Jenis-Jenis mesin Bor .................................................... 4

2.3.2 Mata Bor (Twist drill) .................................................... 10

2.3.3 Peralatan dan alat bantu Mesin Bor ............................... 15

2.3.4 Pencekaman Benda Kerja ................................................ 18

2.3.5 Langkah-langkah pengeboran .......................................... 20

2.3.6 Proses-proses pemesinan yang ada hubungannya

dengan mesin bor ............................................................ 24

2.3.7 Latihan ………………….……………………………… 28

2.3.8 Tugas ………………………………………………….... 28

2.3.9 Evaluasi/Kunci Jawaban ……………….………………. 29

2.4 Rangkuman …………………………………………………… 30

2.5 Daftar Pustaka ............................................................................ 31



iv

BAB III MESIN SEKRAP (SHAPING MACHINE )

3.1 Pendahuluan .............................................................................. 32



3.3.1 Definisi dan Prinsip Kerja Mesin Sekrap ....................... 32

3.3.2 Jenis-jenis Mesin Sekrap ................................................ 34

3.3.3 Mekanisme Kerja Mesin Sekrap .................................... 36

3.3.4 Bagian-bagian utama Mesin Sekrap .............................. 38

3.3.5 Alat Potong Mesin Sekrap …………………………….. 38

3.3.6 Proses Kerja Mesin Sekrap ............................................ 40

3.3.7 Perhitungan waktu proses kerja mesin Sekrap ................. 44

3.3.8 Latihan ............................................................................ 46

3.3.9 Tugas .............................................................................. 46

3.3.10 Evaluasi/Kunci Jawaban ............................................... 46

3.4 Rangkuman ................................................................................ 47

3.5 Daftar Pustaka ............................................................................ 48

BAB IV MESIN BUBUT ( LATHE/TURNING MACHINE )

4.1 Pendahuluan .............................................................................. 49



4.3.1 Definisi dan Prinsip Kerja Mesin Bubut ......................... 51

4.3.2 Bentuk-bentuk dasar benda kerja yang dapat dikerjakan

pada Mesin Bubut ........................................................... 52

4.3.3 Spesifikasi Mesin Bubut ................................................. 53

4.3.4 Jenis-jenis Mesin Bubut .................................................. 54

4.3.5 Bagian-bagian Utama Mesin Bubut Biasa ...................... 59

4.3.6 Sistim Transmisi Mesin Bubut ....................................... 65

4.3.7 Perlengkapan dan Alat Bantu ( Accessories) ................... 66

4.3.8 Pemegang pahat (Tool post ) ......................................... 71

4.3.9 Pendukung ( Rest ) ........................................................... 74



v

4.3.10 Senter ........................................................................... 75

4.3.11 Pembawa (Lathe dog) ......................... ......................... 77

4.3.12 Mandrel ........................................................................ 79

4.3.13 Perlengkapan ( Attachment ) .......................................... 81

4.3.14 Alat Potong (Turning Tools) ........................................ 84

4.3.15 Pemasangan Pahat Bubut ............................................. 90

4.3.16 Pencekaman Benda Kerja ............................................. 92

4.3.17 Perhitungan Proses Bubut ............................................ 92

4.3.18 Waktu Pengerjaan ( Machining Time) .......................... 94

4.3.19 Proses Pembubutan ...................................................... 96

4.3.20 Pengkartelan (Knurling) .............................................. 106

4.3.21 Aspek-Aspek Keselamatan Kerja dalam Proses

Pembubutan .................................................................... 107

4.3.22 Latihan .......................................................................... 108

4.3.23 Tugas ............................................................................ 109

4.3.24 Evaluasi/Kunci Jawaban ............................................... 109

4.4 Rangkuman ................................................................................. 111

4.5 Daftar Pustaka ............................................................................ 113

BAB V MESIN FRAIS ( MILLING MACHINE )

5.1 Pendahuluan ............................................................................. 114



5.3.1 Prinsip Kerja Mesin Frais ............................................... 1155.3.2 Jenis-jenis Mesin Frais ................................................... 116

5.3.3 Klasifikasi Proses Frais .................................................. 119

5.3.4 Metode Pengefraisan ...................................................... 120

5.3.5 Alat Potong (Cutting Tools) .......................................... 122

5.3.6 Pemegang alat potong dan alat bantu pada mesin frais .. 127

5.3.7 Perhitungan proses pengerjaan pada Mesin Frais .......... 133

5.3.8 Cara pemaangan benda kerja ........................................ 137



vi

5.3.9 Kepala pembagi (Dividing Head) ................................. 138

5.3.10 Pembagian Differential ................................................ 141

5.3.11 Membuat Spiral di mesin Frais .................................... 144

5.3.12 Rumus-rumus roda gigi ............................................... 147

5.3.13 Latihan ....................................................................... 148

5.3.14 Tugas ............................................................................ 148

5.3.15 Evaluasi/Kunci Jawaban .............................................. 149

5.4 Rangkuman ............................................................................... 150

5.5 Daftar Pustaka ........................................................................... 151

BAB VI MESIN GERINDA (GRINDING MACHINE )

6.1 Pendahuluan ............................................................................. 153

6.2 Tujuan Pembelajaran Khusus .................................................... 154

6.3 Kegiatan Belajar ........................................................................ 154

6.3.1 Definisi dan prinsip kerja Gerinda (Grinding) ................ 154

6.3.2 Mesin Gerinda Datar/Muka (Surface Grinding) ............. 155

6.3.3 Mesin Gerinda Silinder (Cylindrical Grinding) .............. 168

6.3.4 Batu Gerinda/Roda Gerinda (Grinding Wheel) .............. 179

6.3.5 Latihan ............................................................................ 193

6.3.6 Tugas .............................................................................. 194

6.3.7 Evaluasi/Kunci Jawaban ................................................. 194

6.4 Rangkuman ............................................................................... 196

6.5 Daftar Pustaka ........................................................................... 198

BAB VII MESIN PERKAKAS CNC DASAR

7.1 Pendahuluan ........................................................................... 199

7.2 Tujuan Pembelajaran Khusus ................................................. 200

7.3 Kegiatan Belajar .................................................................... 200

7.3.1 Mesin Bubut CNC ........................................................ 200

7.3.2 Mesin Frais CNC TU-3A ............................................. 227

7.3.3 Latihan ......................................................................... 269





1

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kecepatan potong mata bor dari bahan HSS …………………… 22

Tabel 2.2 Besarnya pemakanan berdasarkan diameter …………………… 22

Tabel 3.1 Kecepatan potong dan feeding untuk mesin sekrap ……………. 45

Tabel 4.1 Sudut-sudut pahat HSS dan Karbida …………………………… 87

Tabel 4.2 Contoh penggolongan pahat karbida dan penggunaannya ……… 90

Tabel 4.3 Kecepatan potong untuk mesin bubut potong ………………….. 93

Tabel 4.4 Kecepatan pemakanan menggunakan HSS untuk mesin bubut …. 95

Tabel 5.1 Kecepatan potong untuk mesin frais ……………………………. 133

Tabel 5.2 Asutan per gigi …………………………………………………. 135

Tabel 6.1 Klasifikasi ukuran butiran asah ………………………………… 181

Tabel 6.2 Tingkat kekerasan roda gerinda ………………………………… 183

Tabel 6.3 Struktur roda gerinda …………………………………………… 185



2

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Proses Pemboran …………………………………………..... 3

Gambar 2.2 Keluarnya beram dari lubang bor ………………………….... 4

Gambar 2.3 Mesin Bor Tangan …………………………………….…….... 4

Gambar 2.4 Mesin Bor Portabel ………………………………………..…. 5

Gambar 2.5 Mesin Bor Bangku ……………………………………………. 5

Gambar 2.6 Mesin Bor Lantai …………………………………………..…. 6

Gambar 2.7 Mesin Bor Radial ………………………………………......... 7

Gambar 2.8 Mesin Bor Jig ………………………………………………… 7

Gambar 2.9 Mesi Bor Spindel Jamak …………………………………….. 8

Gambar 2.10 Mesin Bor Gang …………………………………………….. 9

Gambar 2.11 Mesin Bor Kordinat ………………………………………… 9

Gambar 2.12 Mata bor bilah …………………………………………….... 10

Gambar 2.13 Mata bor alur lurus …………………………………………. 10

Gambar 2.14 Mata bor alur spiral ………………………………………… 10

Gambar 2.15 Bagian- bagian mata bor spiral ……………………………… 11

Gambar 2.16 Kepala mata bor …………………………………………….. 11

Gambar 2.17 Sudut-sudut mata bor ………………………………………. 12

Gambar 2.18 Mesin pengasah mata bor …………………………………… 12

Gambar 2.19 Pengasahan mata bor dengan menggunakan gerinda pedestal . 13

Gambar 2.20 Mal mata bor ………………………………………………... 13

Gambar 2.21 Pengukuran sudut dan sisi mata bor ………………………... 13

Gambar 2.22 Sudut mata bor tidak simetri ……………………………….. 14

Gambar 2.23 Bibir pemotong tidak sama panjang ………………………... 14

Gambar 2.24 Bibir pemotong tidaka sama panjang dan sudut bibir

pemotong tidak sama besar …………………………………. 14

Gambar 2.25 Cekam Bor ( Drill chuck ) …………………………………… 15

Gambar 2.26 Sarung pengurang dan wedge ........................................... 15

Gambar 2.27 Ragum (Vise) ……………………………………………….. 16

Gambar 2.28 Baut T ………………………………………………………. 16



3

Gambar 2.29 Alat-alat bantu penjepit benda kerja ……………………….. 16

Gambar 2.30 Blok sejajar …………………………………………………. 17

Gambar 2.31 Balok bertingkat ……………………………………………. 17

Gambar 2.32 Pengarah Bor ……………………………………………….. 18

Gambar 2.33 Pencekaman benda kerja dengan ragum mesin …………….. 18

Gambar 2.34 Pemegangan benda kerja dengan klem ……………………... 19

Gambar 2.35 Pemegangan benda kerjayang benar ……………………….. 19

Gambar 2.36 Pemegangan benda kerja bulat dengan V- blok …………….. 20

Gambar 2.37 Proses Penitikan …………………………………………….. 20

Gambar 2.38 Pengeboran awal ……………………………………………. 21

Gambar 2.39 Jarak pemakanan mata bor …………………………………. 23

Gambar 2.40 Proses pemesinan yang berhubungan dengan mesin bir …….. 24

Gambar 2.41 Center drill ………………………………………………….. 24

Gambar 2.42 Countersink …………………………………………………. 25

Gambar 2.43 Counterbore …………………………………………………. 25

Gambar 2.44 Reamer (Peluas) …………………………………………….. 26

Gambar 2.45 Jenis- jenis Tap ……………………………………………… 26

Gambar 2.46 Satu set Tap …………………………………………………. 27

Gambar 2.47 Langkah-langkah pengetapan …………………………….… 27

Gambar 2.48 Posisi pengetapan …………………………………………… 28

Gambar 2.49 Soal machining time ………………………………………... 29

Gambar 3.1 Mesin Sekrap ………………………………………………….. 32

Gambar 3.2 Prinsip kerja mesin Sekrap …………………………………… 33

Gambar 3.3 Skema mesin Sekrap …………………………………………. 33

Gambar 3.4 Mesin Sekrap Horizontal …………………………………….. 34

Gambar 3.5 Mesin Sekrap Vertikal ………………………………………... 35

Gambar 3.6 Mesin Sekrap Eretan …………………………………………. 36

Gambar 3..7 Prisip kerja mesin Planner …………………………………. 36

Gambar 3.8 Mekanisme Sistem Mekanik …………………………………. 37

Gambar 3.9 Mekanisme Sistem Hydraulic …………………………….….. 37

Gambar 3.10 Bagian-bagian utama mesin Sekrap ………………………… 38



4

Gambar 3.11 Prinsip dasar pemotongan pada mesin Sekrap ……………… 38

Gambar 3.12 Bentuk- bentuk pahat Sekrap ……………………………….. 39

Gambar 3.13 Sudut pahat sekrap ………………………………………….. 39

Gambar 3.14 Pahat sekrap ………………………………………………… 40

Gambar 3.15 Pahat carbide temple ………………………………………... 40

Gambar 3.16 Pahat carbide insert …………………………………………. 40

Gambar 3.17 Pencekaman benda kerja persegi …………………………… 41

Gambar 3.18 Pencekaman benda kerja yang tidak rata …………………… 41

Gambar 3.19 Penecekaman benda kerja bentuk tabung ………………….. 41

Gambar 3.20 Pencekaman benda kerja dengan klem ……………………... 42

Gambar 3.21 Cara pencekaman benda kerja dengan klem ………………... 42

Gambar 3.22 Pencekaman pahat pada mesin sekrap kecil ………………… 42

Gambar 3.23 Pemasangan pahat yang salah ……………………………… 43

Gambar 3.24 Pemasangan pahat yang benar ……………………………… 43

Gambar 3.25 Proses Sekrap ………………………………………………. 44

Gambar 4.1 Mesin Bubut yang digerakkan dengan batang lentur dan pedal

kaki dibuat pada abad 15 …………………………………….. 49

Gambar 4.2 Mesin bbubut pembuat ulir buatan Harry Moudslay ………… 50

Gambar 4.3 Mesin bubut buatan tahun 1800 ……………………………… 50

Gambar 4.4 Definisi mesin bubut …………………………………………. 51

Gambar 4.5 Prinsip kerja mesin bubut ……………………………………. 51

Gambar 4.6 Bentuk- bentuk dasar pebubutanluar …………………………. 52

Gambar 4.7 Bentuk- bentuk dasar pembubutan dalam ………………….… 53

Gambar 4.8 Ukuran utama mesin Bubut …………………………………… 53

Gambar 4.9 Mesin Bubut Horizontal ……………………………………… 54

Gambar 4.10 Mesin Bubut Vertikal ………………………………………. 55

Gambar 4.11 Mesin Bubut Bangku ……………………………………….. 55

Gambar 4.12 Mesin Bubut Permukaan ……………………………………. 56

Gambar 4.13 Mesin Bubut Copy ………………………………………….. 56

Gambar 4.14 Mesin Bubut Turet Horizontal jenis ram …………………… 57

Gambar 4.15 Turet mesin bubut horizontal ………………………………. 57





6

Gambar 4.46 Senter tetap …………………………………………………. 76

Gam bar 4.47 Half center …………………………………………………… 76

Gambar 4.48 Senter berlubang ……………………………………………. 76

Gambar 4.49 Senter bentuk V …………………………………………….. 76

Gambar 4.50 Senter putar …………………………………………………. 77

Gambar 4.51 Center cekam ……………………………………………….. 77

Gambar 4.52 Pembawa ujung bengkok ( Bent tail lathe dog) …………….. 78

Gambar 4.53 Pembawa ujung lurus (Straight lathe dog) …………………. 78

Gambar 4.54 Pembawa jepit pengaman (safety clamp lathe dog) ……..…. 78

Gambar 4.55 Pembawa jepit (Clamp lathe dog) ………………………….. 79

Gambar 4.56 Mandrel pejal ……………………………………………….. 79

Gambar 4.57 Expanding mandrel …………………………………………. 80

Gambar 4.58 Thread mandrel ……………………………………………... 80

Gambar 4.59 Cone mandrel ……………………………………………….. 80

Gambar 4.60 Taper attachment ……………………………………………. 82

Gambar 4.61 Grinding attachment ………………………………………… 82

Gambar 4.62 Milling attachment ………………………………………….. 83

Gambar 4.63 Copying attachment ………………………………………… 83

Gambar 4.64 Bentuk-bentuk pahat bubut yang umum digunakan pada

mesin bubut ………………………………………………… 86

Gambar 4.65 Ilustrasi table 4.1 ……………………………………………. 87

Gambar 4.66 Pahat bubut HSS untuk pengasaran ………………………. 88

Gambar 4.67 Pahat bubut HSS untuk penghalusan (finishing) ………….. 88

Gambar 4.68 Pahat bubut HSS untuk membuat ulir metric ………………. 89

Gambar 4.69 Pahat bubut sisipan karbida (insert carbide) ………………... 89

Gambar 4.70 Kedudukan ujung pahat diatas senter benda kerja ………….. 90

Gambar 4.71 Kedudukan ujung pahat dibawah senter benda kerja ……….. 91

Gambar 4.72 Kedudukan pahat setinggi senter benda kerja ………………. 91

Gambar 4.73 Beberapa cara pencekaman benda kerja ……………………. 92

Gambar 4.74 Pembubutan memanjang ……………………………………. 96

Gambar 4.75 Pembubutan melintang ……………………………………… 96



7

Gambar 4.76 Pembubutan muka ………………………………………….. 97

Gambar 4.77 Pembubutan memanjang dengan alat bantu pembawa ……… 98

Gambar 4.78 Pembubutan memanjang dengan alat bantu stady rest dan

follow rest …………………………………………………... 98

Gambar 4.79 Pembubutan tirus dengan menggeser eretan atas …………… 99

Gambar 4.80 Pembubutan tirus diantara 2 senter ………………………… 100

Gambar 4.81 Perlengkapan bubut tirus ……………………………………. 101

Gambar 4.82 Membubut bentuk dengan mesin bubut biasa ………………. 102

Gambar 4.83 Membubut bentuk dengan mesin bubut copy ………………. 102

Gambar 4.84 Membubut alur/memotong …………………………………. 102

Gambar 4.85 Peluasan lubang (Boring) …………………………………… 103

Gambar 4.86 Membubut tirus dalam …………………………..………… 103

Gambar 4.87 Proses pengeboran ………………………………………….. 103

Gambar 4.88 Jenis- jenis ulir ………………………………………………. 103

Gambar 4.89 Membuat alur ………………………………………………. 104

Gambar 4.90 Mal ulir metric ……………………………………………… 104

Gambar 4.91 Cara pembuatan ulir ………………………………………… 105

Gambar 4.92 Bentu- bentuk roda kartel …………………………………… 106

Gambar 4.93 Pemegang roda kartel dan hasil kartel silang ………………. 106

Gambar 5.1 Mesin Frais …………….……………………………………. 114

Gambar 5.2 Gerakan-gerakan utama mesin frais …………………………. 116

Gambar 5.3 Bentuk- bentuk dasar pengerjaan mesin frais ………………… 116

Gambar 5.4 Mesin Frais Horizontal ………………………………………. 117

Gambar 5.5 Mesin Frais Vertikal …………………………………………. 118

Gambar 5.6 Mesin Frais Universal ……………………………………….. 118

Gambar 5.7 Plain Milling ………………………………………………... 119

Gambar 5.8 End Milling ………………………………………………….. 119

Gambar 5.9 Gang Milling …………………………………………………. 120

Gambar 5.10 Straddle Milling ……………………………………………. 120

Gambar 5.11 Pengefraisan naik (up cut milling) …………………………. 121

Gambar 5.12 Pengefraisan turun (down cut milling) …………………….. 122



8

Gambar 5.13 Cutter jari (end mill cutter) ……………………………….. 122

Gambar 5.14 .Gambar Shell and mill cutter ……………………………… 123

Gambar 5.15 Plain end mill cutter ……………………………………….. 123

Gambar 5.16 Disk cutter ………………………………………………….. 123

Gambar 5.17 Dove tail cutter ……………………………………………... 124

Gambar 5.18 T-slot cutter …………………………………………………. 124

Gambar 5.19 Double angle cutter …………………………………………. 124

Gambar 5.20 Hobbing cutter ……………………………………………… 125

Gambar 5.21 Cutter modul ………………………………………………... 125

Gambar 5.22 Roughing eng mill cutter …………………………………… 125

Gambar 5.23 Finishing end mill cutter …………………………………… 126

Gambar 5.24 Arah putaran cutter …………………………… ………….. 126

Gambar 5.25 Cutter carbide insert ………………………………………… 126

Gambar 5.26 Chuck drill ………………………………………………….. 127

Gambar 5.27 Collet adaptor ………………………………………………. 127

Gambar 5.28 Short arbor …………………………………………………. 128

Gambar 5.29 Sleeve arbor ………………………………………………… 128

Gambar 5.30 Sleeve arbor for twist drill …………………………………. 128

Gambar 5.31 Stub arbor …………………………………………………… 129

Gambar 5.32 Long arbor ………………………………………………….. 129

Gambar 5.33 Side lock arbor ……………………………………………… 129

Gambar 5.34 Boring head arbor ………………………………………….. 130

Gambar 5.35 Clamp ……………………………………………………….. 130

Gambar 5.36 V- block ……………………………………………………. 131

Gambar 5.37 Fixed Vice (Ragum tetap) ………………………………….. 131

Gambar 5.38 Swivel Vice ………………………………………………… 131

Gambar 5.39 Coumpound Vice …………………………………………… 132

Gambar 5.40 Rotary Table ………………………………………………… 132

Gambar 5.41 Dividing head ………………………………………………. 133

Gambar 5.42 Pencekaman benda kerja dengan batang bulat …………….. 138

Gambar 5.43 Cara pencekaman benda kerja biasa ………………………... 138



9

Gambar 5.44 Mekanisme Dividing Head ………………..……………….. 139

Gambar 5.45 Bagian utama dividing head ……………………………….. 139

Gambar 5.46 Putaran engkol piring pembagi …………………………….. 141

Gambar 5.47 Gigi-gigi diferensial ………………………………………… 142

Gambar 5.48 Sudut helix ………………………………………………….. 144

Gambar 5.49 Perbandingan roda gigi ganti ………………………………. 145

Gambar 6.1 Butiran- butiran asa roda gerinda …………………………….. 153

Gambar 6.2 Mesin Gerinda Datar (Surface Grinding) ………………..….. 155

Gambar 6.3 Mesin gerinda datar horizontal dengan gerak meja berputar … 156

Gambar 6.4 Mesin gerinda datar vertical dengan gerak meja bolak balik … 156

Gambar 6.5 Mesin gerinda datar vertical dengan gerak meja berputar …… 157

Gambar 6.6 Bagian- bagian utama mesin gerinda datar …………………… 157

Gambar 6.7 Gerakan-gerakan utama mesin gerinda datar ………………… 158

Gambar 6.8 Meja magnit ………………………………………………….. 159

Gambar 6.9 Meja magnit permanen ………………………………………. 160

Gambar 6.10 Ragum putar …………………………………..…………… 160

Gambar 6.11 Ragum mesin presisi ……………………………………….. 161

Gambar 6.12 Meja sinus …………………………………………………... 161

Gambar 6.13 V- blok ………………………………………………………. 162

Gambar 6.14 Dresser ……………………………………………………… 163

Gambar 6.15 Busur singgung penggerindaan …………………………….. 163

Gambar 6.16 Pengaturan langkah gerak memanjang …………………….. 164

Gambar 6.17 Pengaturan langkah gerak melintang ………………………. 165

Gambar 6.18 Penggerindaan keliling …………………………………….. 166

Gambar 6.19 Penggerindaan muka ……………………………………….. 167

Gambar 6.20 Mesin gerinda silinder ……………………………………… 168

Gambar 6.21 Gerakan utama mesin gerinda silinder ………………..…… .168

Gambar 6.22 Gerinda silinder luar ……………………………………….. 169

Gambar 6.23 Gerinda silinder luar benda kerja brputar ……………….. 169

Gambar 6.24 Gerinda silinder dalam benda kerja diam ………………….. 169

Gambar 6.25 Mesin gerinda ………………………………………………. 170



10

Gambar 6.26 Mesin gerinda universal ……………………………………. 170

Gambar 6.27 Bagian- bagian utama mesin gerinda silinder ………………. 171

Gambar 6.28 Cekam 3 rahang universal …………………………………. 172

Gambar 6.29 Collet ……………………………………………………….. 172

Gambar 6.30 Pelat pembawa ……………………………………………… 172

Gambar 6.31 Pembawa (Lathe dog) ………………………………………. 173

Gambar 6.32 Center ………………………………………...………………. 173

Gambar 6.33 Cekam magnet ……………………………………………… 173

Gambar 6.34 Dial Indicator ……………………………………………….. 174

Gambar 6.35 Penyangga tetap …………………………………………….. 174

Gambar 6.36 Dresser ………………………………………………………. 174

Gambar 6.37 Geraka pemakanan ………………………………………….. 177

Gambar 6.38 Metode penggerindaan pada mesin gerinda silinder ……….. 177

Gambar 6.39 Struktur roda gerinda diperbesar …………………………… 180

Gambar 6.40 Screen mesh (penyaring) …………………………………… 182

Gambar 6.41 Struktur roda gerinda ………………………………………. 184

Gambar 6.42 Bentuk- bentuk roda gerinda ………………………………… 185

Gambar 6.43 Roda gerinda lurus ………………………………………….. 185

Gambar 6.44 Roda gerinda mangkuk lurus ……………………………….. 186

Gambar 6.45 Roda gerinda silindris ………………………………………. 186

Gambar 6.46 Roda gerinda mangkuk miring ……………………………... 186

Gambar 6.47 Roda gerinda potong ………………………………………... 186

Gambar 6.48 Roda gerinda cekung satu sisi ………………………………. 187

Gambar 6.49 Roda gerinda cekung dua sisi ………………………………. 187

Gambar 6.50 Roda gerinda piring ………………………………………… 187

Gambar 6.51 Contoh bagan roda gerinda …………………………………. 188

Gambar 6.52 Pemeriksaan keretakan batu/roda gerinda ………………….. 189

Gambar 6.53 Pemasangan roda gerinda ……………………………………. 190

Gambar 6.54 Penyeimbangan batu/roda gerinda ………………………….. 191

Gambar 6.55 Peralatan penyeimbang …………………………...………… 191

Gambar 6.56 Penandaan dengan kapur dan pemasangan bobot penyeimbang 192



11

Gambar 6.57 Pemasangan bobot penyeimbang …………………………… 192

Gambar 6.58 Pemasangan bobot penyeimbang kedua ……………………. 192

Gambar 6.59 Pengaturan bobot penyeimbang ……………………………. 193

Gambar 7.1 Sistem persumbuan CNC TU-2A ……………………………. 202

Gambar 7.2 Mesin Bubut CNC TU-2A …………………………………… 202

Gambar 7.3 Motor utama …………………………………………………. 203

Gambar 7.4 Ilustrasi gerakan eretan ………………………………………. 203

Gambar 7.5 Step motor ……………………………………………………. 204

Gambar 7.6 Revolver ……………………………………………………… 204

Gambar 7.7 Chuck 3 rahang universal ……………………………………. 205

Gambar 7.8 Transmisi penggerak …………………………………………. 205

Gambar 7.9 Sliding table ………………………………………………….. 206

Gambar 7.10 Kepala lepas ………………………………………………… 206

Gambar 7.11 Papan pengendali …………………………………………… 207

Gambar 7.12 Contoh pemrograman absolut ……………………………... 209

Gambar 7.13 Contoh pemrograman incremental …………………………. 210

Gambar 7.14 Lembaran Program …………………………………………. 211

Gambar 7.15 Bagian- bagian dari program ………………………………... 212

Gambar 7.16 Struktur Program …………………………………………… 212

Gambar 7.17 Contoh gerakan G00 ……………………………………….. 213

Gambar 7.18 Contoh interpolasi lurus …………………………………….. 213

Gambar 7.19 Interpolasi melingkar ……………………………………….. 214

Gambar 7.20 Interpolasi melingkar G02 ………………………………….. 214

Gambar 7.21 Interpolasi melingkar 2 blok ……………………………….. 215

Gambar 7.22 Skema sub program ………………………………………… 216

Gambar 7.23 Contoh sub program ………………………………………… 216

Gambar 7.24 Siklus ulir G33 ……………………………………………… 217

Gambar 7.25 Silkus ulir G78 ……………………………………………… 218

Gambar 7.26 Siklus G84 ………………………………………………….. 219

Gambar 7.27 Contoh G92 …………………………………………………. 220

Gambar 7.28 Soal pemrograman G01 …………………………………….. 221



12

Gambar 7.29 Seting kedudukan pahat terhadap sumbu X benda kerja ….. 224

Gambar 7.30 Seting kedudukan pahat terhadap sumbu Z benda kerja …… 224

Gambar 7.31 Menempelka pahat ke permukaan benda kerja sumbu Z …… 224

Gambar 7.32 Seting akhir kedudukan pahat terhadap sumbu Z benda kerja 225

Gambar 7.33 Seting kedudukan pahat terhadap sb. X benda kerja absolut 225

Gambar 7.34 Sistem kordinat mesin CNC TU-3A ………………………... 228

Gambar 7.35 Motor utama ………………………………………………… 229

Gambar 7.36 CNC TU-3A posisi vertical …………………………………. 229

Gambar 7.37 CNC TU-3A posisi horizontal ……………………………… 229

Gambar 7.38 Step motor ………………………………………………….. 230

Gambar 7.39 Milling head CNC TU-3A ………………………………….. 230

Gambar 7.40 Pemegang pahat …………………………………………….. 231

Gambar 7.41 Ragum mesin CNC TU-3A …………………………………. 231

Gambar 7.42 Papan control mesin CNC TU-3A ………………………….. 233

Gambar 7.43 Posisi awal pisau frais terhadap titik nol benda kerja ………. 234

Gambar 7.44 Seting sumbu Z ……………………………………………... 235

Gambar 7.45 Seting sumbu X …………………………………………….. 235

Gambar 7.46 Seting sumbu Y …………………………………………….. 235

Gambar 7.47 Pengkodean gerakan eretan …………………………………. 238

Gambar 7.48 Contoh pengkodean gerakan eretan ………………………… 238

Gambar 7.49 Struktur dan lembaran program CNC TU-3A ……………… 239

Gambar 7.50 Kaidah tangan kanan ………………………………………... 240

Gambar 7.51 Metode Pemrograman ………………………………………. 241

Gambar 7.52 Menentukan titik W ………………………………………… 241

Gambar 7.53 Penetapan titik nol benda kerja …………………………….. 242

Gambar 7.54 Penetapan titik nol benda ker ja lebih dari satu …………….. 242

Gambar 7.55 Menentukan titik nol benda kerja absolute …………………. 243

Gambar 7.56 Menentukan titik awal program …………………………….. 243

Gambar 7.57 Data pahat …………………………………………………… 244

Gambar 7.58 Pemasangan benda k erja ……………………………………. 244

Gambar 7.59 Penggoresan tiga permukaan arah X, Y dan Z ……………... 244



13

Gambar 7.60 Hasil program dengan plotter ………………………………. 245

Gambar 7.61 Jarak sumbu yang di program ……………………………… 245

Gambar 7.62 Kontur tidak sejajar ………………………………………… 245

Gambar 7.63 Gambar teknik dari benda kerja ……………………………. 246

Gambar 7.64 Contoh gambar kerja ……………………………………….. 247

Gambar 7.65 Menentukan titik nol benda kerja …………………………... 247

Gambar 7.66 Pemrograman G00 ………………………………………….. 247

Gambar 7.67 Jalannya pisau frais …………………………………………. 248

Gambar 7.68 Pemrograman busur 90o ……………………………………. 249

Gambar 7.69 Contoh G02 Inkremental ……………………………………. 249

Gambar 7.70 Contoh G02 Absolut ………………………………………... 250

Gambar 7.71 Contoh 3 Absolut …………………………………………… 251

Gambar 7.72 Contoh 3 Inkremental ………………………………………. 252

Gambar 7.73 Gerak melingkar kurang dari 90o …………………………… 253

Gambar 7.74 Contoh sub program ……………………………………….. 255

Gambar 7.75 Contoh sub program dengan ukuran lengkap …………….. 256

Gambar 7.76 Contoh lebih dari satu sub program ………………………… 257

Gambar 7.77 Skema pemanggilan sub program ………………………….. 257

Gambar 7.78 Kompensasi radius pisau frais ………………………………. 258

Gambar 7.79 Pengurangan radius pisau …………………………………… 259

Gambar 7.80 Penambahan radius pisau dua kali ………………………… 260

Gambar 7.81 Pengurangan radius pisau frais dua kali ……………………. 261

Gambar 7.82 Siklus pengefraisan kantong ……………………………….. 262

Gambar 7.83 Contoh pembuatan pocket ………………………………….. 263

Gambar 7.84 Pengeboran G81 ……………………………………………. 264

Gambar 7.85 Siklus pengeboran G82 …………………………………….. 264

Gambar 7.86 Siklus pengeboran G83 ……………………………………... 265

Gambar 7.87 Siklus Reamer ………………………………………………. 266

Gambar 7.88 Siklus pereameran tinggal diam ……………………………. 266

Gambar 7.89 Kompensasi panjang alat potong …………………………… 267

Gambar 7.90 Berbagai alat potong ………………………………………… 267



14

Gambar 7.91 Urutan alat potong ………………………………………….. 268

Gambar 7.92 Selisih panjang alat potong ………………………………… 269

Gambar 7.93 Penyetingan alat potong …………………………………… 269

Gambar 7.94 Data alat potong …………………………………………… 270

Gambar 7.95 Soal 1 ……………………………………………………… 271

Gambar 7.96 Soal 2 ……………………………………………………... 271



1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Gambaran Umum Materi Kuliah

Teknik Kerja Mesin Perkakas ini adalah salah satu mata kuliah kompetensi

yang diberikan kepada mahasiswa semester 2, pembahasannya meliputi Mesin

Bor, Mesin Sekrap, Mesin Bubut, Mesin Frais, Mesin Gerinda, dan dasar-dasar

Mesin Perkakas CNC, yang dilaksanakan di ruang teori dan bengkel Jurusan

Teknik Mesin dengan jumlah pertemuan 4 jam/minggu dalam satu semester.

1.2 Tujuan Pembelajaran Umum

Diharapkan setelah selesai mempelajari buku ajar ini para pembaca lebih

memahami tentang mesin-mesin perkakas yang umum digunakan dalam proses

produksi pada industri manufaktur, mulai dari prinsip kerja setiap mesin perkakas

sampai dengan perhitungan-perhitungan waktu proses pemesinannya.

1.3 Materi Ajar

Dalam buku ajar ini terdiri dari beberapa materi, yaitu : Mesin Perkakas Bor,

Mesin Perkakas Sekrap, Mesin Perkakas Bubut, Mesin Perkakas Frais, Mesin

Perkakas Gerinda, dan Mesin Perkakas CNC dasar Frais dan Bubut.

1.4 Proses PembelajaranPembelajaran dilakukan dengan multimetoda dan multimedia, dalam

penerapannya menyesuaikan materi kuliah. Metode yang digunakan : Setiap

materi kuliah, mahasiswa dibawa ke bengkel Jurusan Teknik Mesin untuk melihat

langsung mesin perkakas yang akan dibahas atau sebelum dibahas dari mulai cara

mengoperasikannya, cara memasang alat potong, dan cara mencekam benda kerja

untuk setiap mesin perkakas, kemudian diskusi, latihan mengerjakan soal dan

tugas terstuktur. Media yang digunakan : Papan tulis dan LCD.



2

1.5 Petunjuk mempelajari buku ajar

a. Teliti kelengkapan halaman dari buku ajar ini, jika tidak lengkap

konfirmasikan kepada dosen.

b. Pelajari buku ajar ini, dimulai dengan membaca materi 1 terlebih dahulu.

Apabila menemui kesulitan dalam memahaminya bertanyalah kepada

dosen.

c. Cocokkan informasi yang ada dalam buku ajar ini dengan mesin-mesin

perkakas yang ada di bengkel mesin.

d. Kerjakan latihan-latihan dan tugas yang ada dalam buku ajar ini, sampai

anda yakin bahwa tugas tersebut dapat diselesaikan dan dipahami dengan

baik dan benar.

e. Bertanyalah pada dosen apabila anda mengalami kesulitan dalam

memahami buku ajar ini.



3

BAB II MESIN BOR ( DRILLING MACHINE)

2.1 Pendahuluan

Mesin bor atau sering juga disebut mesin gurdi, adalah salah satu jenis

mesin perkakas dengan gerakan utama berputar, digunakan untuk proses

pembuatan lubang bulat dengan sebuah pahat pemotong atau disebut juga mata

bor (twist dril) berputar, yang memiliki satu atau beberapa sisi potong berbentuk

alur lurus atau helik yang berfungsi untuk lewatnya serpihan hasil pemotongan

dan cairan pendingin. Proses pembuatan lubang bisa dilakukan untuk satu mata

bor atau banyak, proses pemesinan ini paling sederhana dibandingkan dengan

proses pemesinan lainnya.

Gambar 2.1 Proses Pemboran

Pada proses pemboran ini beram (chips) harus keluar dari lubang yang dibuat

(Lihat gambar 2.2). Untuk menghindari masalah ketika beram tidak keluar dari

lubang terutama untuk lubang ukuran besar dan dalam, maka perlu cairan

pendingin yang banyak, biasanya untuk kasus ini cairan pendingin dialirkan



4

melalui lubang tengah mata bor.

Gambar 2.2 Keluarnya beram dari lubang bor

2.2 Tujuan Pembelajaran Khusus

Setelah mempelajari topik ini pembaca diharapkan mampu menyebutkan

definisi mesin bor, fungsi mesin bor, menyebutkan jenis-jenis mesin bor,

kapasitas mesin bor, pemegang mata bor, pemegang dan penjepit benda kerja,

menyebutkan jenis-jenis mata bor, prinsip pengeboran dan menghitung waktu

proses pengeboran.

2.3 Kegiatan Belajar

2.3.1 Jenis-Jenis Mesin Bor

Ada beberapa macam mesin bor yang umum digunakan dalam proses

produksi, diantaranya:

a. Mesin Bor Tangan

Jenis Mesin Bor Tangan ini hanya dapat digunakan untuk pekerjaan tertentu

misalnya: mengebor kayu, pelat dan sebagainya. Mesin bor ini mempunyai

kemampuan cekam bor maximum Ø 10 mm (Gambar 2.3).

Gambar 2.3 Mesin Bor Tangan



5

b. Mesin Bor Listrik/Mesin Bor Portable

Jenis mesin bor ini termasuk mesin bor tangan tetapi tenaganya dibantu oleh

tenaga listrik. Mesin bor ini digunakan untuk operasi pengeboran yang tidak dapat

dilakukan dengan mudah pada mesin bor biasa. Kemampuan cekam mata bor

maximum Ø 12 mm.

Gambar 2.4 Mesin Bor Listrik/Mesin Bor Portable

c. Mesin Bor Meja

Mesin bor meja adalah mesin bor yang diletakkan diatas meja. Mesin ini

digunakan untuk membuat lubang 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.

Gambar 2.5 Mesin Bor Bangku



6

d. Mesin Bor Lantai

Mesin bor lantai adalah mesin bor yang dipasang pada lantai. Mesin bor lantai

disebut juga mesin bor kolom atau mesin bor tiang. 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. Mesin bor ini mempunyai kapasitas pengeboran besar, pemakanannya

selain menggunakan tuas pemutar dengan tangan, juga dilengkapi dengan tuas

otomatis.

Gambar 2.6 Mesin Bor Lantai

e. Mesin Bor Radial

Mesin bor radial ini khusus dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja

yang besar dan berat. Mesin ini langsung dipasang pada lantai, sedangkan meja

mesinnya terpasang secara permanen pada landasan mesin. Pada mesin ini benda

kerja tidak bergerak. Untuk mencapai proses pengeboran terhadap benda kerja,

poros utama dapat digeser kekanan dan kekiri serta dapat digerakkan naik turun

melalui perputaran batang berulir, disebut radial karena poros utama dari mesin

bor ini dipasang pada pelana dengan arah radial. Pengeboran dilakukan sedekat

mungkin dengan tiang untuk menghindari getaran.

Ukuran diameter maksimum mata bor adalah 75 mm.



7

Gambar 2.7 Mesin Bor Radial

e. Mesin Bor Jig

Mesin Bor ini digunakan untuk membuat lubang dengan jarak pusat ke pusat

yang tepat pada diameter yang sangat teliti sekali. Benda kerja dapat dicekam

pada meja mesin yang dapat diatur sampai ketelitian 0,001 mm. Mesin bor ini

ditempatkan pada ruangan yang mempunyai temperatur ruangan sekitar 20oC.

Gambar 2.8 Mesin Bor Jig

f. Mesin Bor Spindel Jamak

Mesin bor spindel jamak ini khusus dirancang untuk mengebor beberapa

lubang secara bersamaan dengan hasil yang presisi sehingga produk yang

dihasilkan mampu tukar. Dalam pengoperasiannya dibutuhkan jig/pengarah



8

untuk memandu bor secara tepat ke benda kerja.

Rancangan yang umum dari mesin ini ialah memiliki kepala tetap dengan

sejumlah spindel yang digerakkan dari pinyon yang mengelilingi roda gigi pusat

(lihat gambar 29b).

a b

Gambar 2.9 Mesin Bor Spindel Jamak

g. Mesin Bor Gang

Mesin bor gang ini terdiri dari beberapa spindel yang dipasang pada satu

meja sehingga disebut bor kelompok atau gang. Mesin ini sesuai untuk pekerjaan

produksi yang membutuhkan waktu cepat. Benda kerja dipegang dengan sebuah

jig yang dapat diluncurkan pada meja dari satu spindel ke spindel berikutnya.

Dengan kendali hantaran otomatis, maka dua atau lebih dari operasi ini dapat

berjalan serempak dengan hanya diawasi oleh seorang operator.



9

Gambar 2.10 Mesin Bor Gang

h. Mesin Bor Koordinat

Mesin bor koordinat pada dasarnya sama prinsipnya dengan mesin bor yang

lainnya. Perbedaannya terdapat pada sistem pengaturan posisi pengeboran. Mesin

bor koordinat digunakan untuk membuat/membesarkan lubang 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.

Gambar 2.11 Mesin Bor Koordinat



10

2.3.2 Mata Bor (Twist drill )

A. Bentuk Mata Bor

Ada 3 jenis bentuk mata bor yang digunakan dalam proses produksi yaitu:

a. Mata bor bilah (spade drill), digunakan untuk pembuatan lubang pada bahan

yang keras tapi rapuh, mata potongnya dapat diganti-ganti.

Gambar 2.12 Mata bor bilah (spade drill)

b. Mata bor pemotong lurus, digunakan untuk pembuatan lubang pada bahan

lunak, seperti kuningan, tembaga, perunggu dan plastik (Gambar 2.14).

Gambar 2.13 Mata bor alur lurus (straight drill)

c. Mata bor alur spiral, digunakan untuk pembuatan lubang yang diameternya

sama dengan diameter mata bor.

Gambar 2.14 Mata bor alur spiral (spiral bor )

Dari ketiga jenis bor tersebut diatas yang paling banyak digunakan adalah

jenis mata bor alur spiral, karena daya hantarnya yang baik, penyaluran serpih

(geram) yang baik karena alur-alurnya yang berbentuk sekrup, sudut-sudut sayat

yang menguntungkan dan bidang potong dapat diasah tanpa mengubah diameter

bor, lubang yang dihasilkan sama dengan diameter mata bornya. Dilihat dari

alurnya mata bor alur spiral ini ada 3 jenis, yaitu dua alur, tiga alur dan 4 alur.

Mata bor spiral dua alur digunakan untuk logam pejal, sedangkan untuk jenis tiga

alur dan empat alur digunakan untuk membesarkan lubang (boring).



11

B. Bagian-bagian dari mata bor spiral

Gambar 2.15 Bagian-bagian mata bor spiral

C. Bentuk kepala mata bor atau shank

Ada empat bentuk kepala mata bor, yaitu (Gambar 2.16)

a. Kepala mata bor berbentuk segi empat pipih tirus (bit shank )

b. Kepala mata bor lurus (straight shank)

c. Kepala mata bor tirus (tapered shank)

d. Kepala mata bor segi empat (ratchet shank)

Dari keempat jenis ini, b dan c yang paling banyak digunakan.

Gambar 2.16 Kepala mata bor





13

dan konsentrasi. Pada pengasahan secara manual, mata bor harus didinginkan

secara intensif dengan cara mencelupkan mata bor ke cairan pendingin. Untuk

mengukur panjang dan sudut bibir potong digunakan mal pengukur bor.

(Gambar 2.19).

Gambar 2.19 Pengasahan mata bor dengan menggunakanmesin gerinda pedestal

Gambar 2.20 Mal mata bor Gambar 2.21 Pengukuran sudutdan sisi mata bor

Kesalahn-kesalahan dalam pengasahan mata bor akan mengakibatkan seperti

pada gambar-gambar dibawah ini :

a. Sudut mata bor tidak simetri (Gambar 2.22), maka :

- Lubang yang dihasilkan tetap

- Yang melakukan pemakanan hanya bibir pemotong yang sebelah sehingga

geram yang keluar hanya pada satu alur.

- Benda kerja diam tidak bergetar

- Bor cepat tumpul



14

Gambar 2.22 Sudut mata bor tidak simetri

b. Bibir pemotong tidak sama panjang (Gambar 2.23), maka:

- Lubang akan lebih besar dari pada ukuran bor

- Bentuk geram tidak sama

- Benda kerja akan ikut berputar

- Bor akan patah

Gambar 2.23 Bibir pemotong tidak sama panjang

c. Bibir pemotong tidak sama panjang dan sudut bibir pemotong tidak sama besar

(Gambar 2.24), maka:

- Lubang akan lebih besar

- Bentuk geram tidak sama

- Benda kerja akan ikut berputar

- Bor akan patah

Gambar 2.24 Bibir pemotong tidak sama panjang dansudut bibir pemotong tidak sama besar



15

F. Pencekam Mata Bor

a. Cekam Bor ( Drill Chuck )

Cekam bor digunakan untuk memegang mata bor bertangkai silindris.

Biasanya cekam ini mempunyai 3 rahang penjepit. Ukuran cekam bor ditunjukkan

oleh diameter terbesar dari mata bor yang dapat dijepit.

Gambar 2.25 Cekam Bor ( Drill chuck )

b. Sarung Pengurang (Sleeve)

Mata bor yang bertangkai tirus dapat dipegang oleh sarung pengurang yang

berlobang tirus. Oleh karena tangkai dan sarung berbentuk tirus, maka pada saat

mata bor ditekan, ia akan saling mengunci (Gambar 2.26). Untuk membuka matabornya dari sarung pengurang menggunakan batang tirus (wedge).

Gambar 2.26 Sarung pengurang dan wedge

2.3.3 Peralatan dan alat bantu Mesin Bor

a. Ragum (Vise)

Benda kerja yang dipasang pada ragum hendaknya diatur supaya bagian yang

menonjol tidak terlalu tinggi (Gambar 2.27). Selain itu agar pada waktu benda

kerja ditekan oleh mata bor tidak berubah posisi, maka di bawah benda kerja

perlu didukung oleh dua buah pelat sejajar.



16

Gambar 2.27 Ragum (Vise)

b. Baut T

Alat bantu ini dipasang pada alur meja mesin bor untuk mengikatkan benda

kerja ke meja mesin. Baut T ini harus dipasang sedekat mungkin dengan meja

kerja mesin.

Gambar 2.28 Baut T

c. Ala-alat bantu penjepit benda kerja

Ada beberapa macam penjepit benda kerja, seperti terlihat pada gambar

gambar dibawah ini.

Gambar 2.29. Alat-alat bantu penjepit benda kerja



17

d. Block Sejajar (Parallel block )

Block sejajar fungsinya sebagai ganjal/penyangga benda kerja atau alat bantu

yang lain yang sedang dicekam pada ragum.

Gambar 2.30 Block sejajar

e. Balok Bertingkat

Balok bertingkat digunakan untuk penyangga alat penjepit terhadap benda

kerja. Balok bertingkat ini mempunyai tingkat untuk memperoleh kesejajaran

dengan benda kerja pada waktu penjepitan.

Gambar 2.31 Balok bertingkat

f. Pengarah Bor ( Drlling Jig)

Alat ini digunakan untuk pengeboran produk massal, ditempatkan pada mesin

bor column/tiang, alat ini mempunyai mal bor yang khusus. Sedangkan malnya

dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan (Gambar 2.32).



18

Gambar 2.32 Pengarah Bor (Drilling Jig)

2.3.4 Pencekaman Benda Kerja

Untuk menghindarkan kecelakaan terutama luka tangan, maka pencekaman/

pemegangan benda kerja yang akan di bor harus benar-benar kuat terhadap gaya

puntir yang ditimbulkan dari spindel bor yang bisa memutar benda kerja.

Berikut ini adalah cara-cara pencekaman benda kerja yang akan di bor.

a. Pencekaman benda kerja beraturan

Untuk pencekaman benda kerja yang beraturan dan ukurannya tidak besar ini

mudah, cukup dengan menggunakan ragum mesin dan didukung dengan pelat

sejajar/block sejajar lihat gambar 2.33. Untuk permukaan benda kerja yang

masih kasar sebaiknya kedua sisinya diberi lapisan kartun agar tidak merusak

ragum dan permukaan bawah benda kerja seluruhnya akan menyentuh

permukaan plat sejajar.

Gambar 2.33 Pencekaman benda kerja dengan ragum mesin



19

b. Pencekaman benda kerja dengan menggunakan penjepit (Clamp)

Cara pemegangan dengan penjepit ini dilakukan apabila benda kerja itu tidak

memungkinkan untuk dipegang dengan ragum mesin (Gambar 2.34).

Pada gambar 2.35 menunjukkan macam-macam cara pemegangan benda kerja

dengan menggunakan penjepit yang benar dan yang salah.

Gambar 2.34 Pemegangan benda kerja dengan klem

Gambar 2.35 Pemegangan benda kerja yang benar dan salah dengan klem

c. Pemegangan poros/benda kerja bulat

Pemegangan ini harus banyak alat bantu yang digunakan, yaitu : V-block,

Klem, block bertingkat dan baut T. Benda kerja diletakkan diatas V-block dan di

jepit dengan klem yang ditekan dengan baut T yang terdapat pada meja mesin bor.



20

Gambar 2.36 Pemegangan benda kerja bulat dengan V-block

2.3.5 Langkah-langkah pengeboran

A. Penitikan dan pengeboran awal

Untuk mendapatkan hasil pengeboran yang baik, maka langkah-langkah

pengeboran harus dilaksanakan dengan baik , dari mulai penandaan sampai

dengan penitikan, karena dalam penitikan yang salah akan mengakibatkan

kesalahan letak lubang. Jadi dalam penitikan harus tepat pada titik silang keduagaris penandaan (Gambar 2.37).

Untuk lubang dengan diameter relatif besar (diatas 10 mm) hendaknya diawali

dengan mata bor yang memiliki diameter kecil dulu. Misalnya untuk membuat

lubang diameter 20 mm, diawali dengan mata bor 5 mm, kemudian 8 mm, dan 16

mm (Gambar 2.38).

Gambar 2.37 Proses Penitikan



21

Gambar 2.38 Pengeboran awal

B. Rumus-rumus dalam proses pengeboran

a. Kecepatan Putar

Untuk menghitung kecepatan putar bor yang perlu diketahui adalah:

1) Sifat bahan mata bor

2) Sifat bahan benda kerja yang akan di bor

3) Diameter mata bor

n = Jumlah putaran dalam (rpm)

V = Kecepatan potong dalam (mm/menit)

d = Diameter mata bor dalam (mm)

π = 3,14

Untuk menentukan besarnya kecepatan potong dapat dilihat pada tabel

dibawah ini.



22

Tabel 2.1 Kecepatan potong mata bor dari bahan HSS

BAHAN KECEPATAN POTONG (m/menit)Alumunium CampuranKuningan CampuranPerunggu Tegangan TinggiBesi Tuang Lunak Besi Tuang MenengahBesi Tuang KerasTembagaBaja Carbon RendahBaja Carbon SedangBaja Carbon Tinggi

Baja PerkakasBaja Campuran

60 - 10030 - 10025 - 3030 - 5025 - 3010 - 2020 - 3030 - 5020 - 3015 - 20

10 - 3015 - 25

b. Pemakanan (Feeding)

Pemakanan adalah jarak perpindahan mata potong bor ke dalam lubang/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 dan ini hanya berlaku kalau mesin dijalankan secara otomatis.

Besarnya emakanan tergantung dari bahan yang akan dibor dan kualitas lubang

yang diinginkan. Secara umum biasanya besarnya pemakanan untuk bor ini

berdasarkan tabel.

Tabel 2.2 Besarnya pemakanan berdasarkan diameter mata bor

Diameter Mata Bor(mm)

Besarnya Pemakanan dalamsatu kali putaran (mm)

- 33 - 6

6 - 1212 - 25

25 – dan seterusnya

0.025 - 0.0500.050 - 0.100

0.100 - 0.1750.175 - 0.3750.375 - 0.675

c. Waktu Pengeboran ( Machining Time)

Pemakanan/menit = pemakanan/putaran x jumlah putaran/menit

Pemakanan/menit = f x n

Waktu pengeboran ( Machining time) : Tm = L/f x n ...... (menit)



23

l = kedalaman lubang

L = jarak pemakanan dari mata bor

L = l + 0,3 d

d = diameter mata bor

n = jumlah putaran bor per menit

f = pemakanan bor mm/putaran

Gambar 2.39 Jarak pemakanan mata bor

Contoh:

Sebuah benda kerja dari bahan S45C dengan ketebalan 30 mm akan dibuat

lubang tembus dengan diameter 20 mm sebanyak 2 lubang. Hitung waktu yang

diperlukan untuk membuat lubang tersebut jika kecepatan potongnya 25 m/menit,

dan kecepatan pemakanannya ( feeding) 0,2 mm/putaran.

Jawab:



24

2.3.6 Proses-proses pemesinan yang ada hubungannya dengan mesin bor

Gambar 2.40 Proses pemesinan yang berhubungan dengan mesin bor

A. Center drill

Center drill adalah alat potong untuk proses awal dalam pembuatan lubang

atau sebagai pengarah mata bor khususnya untuk jarak lubang-lubang bor yang

presisi.

Gambar 2.41 Center drill

B. Countersink

Countersink atau disebut juga bor pembenam karena alat potong ini digunakan

untuk membuat bentuk pada lubang hasil pengeboran untuk baut benam atau

paku keling. Ada dua macam Countersink, yaitu countersink dengan 7 bibir

pemotong dan countersink dengan satu bibir pemotong.

Macam-macam sudut countersink, yaitu:

- Deburing dari lubang bor bersudut 60o

- Countersink sekerup bersudut 90o

- Countersink paku keling bersudut 75o

- Sheet metal rivet bersudut 120o



25

Gambar 2.42 Countersink

C. Counterbore

Counterbore adalah alat untuk membuat lubang silinder bertingkat dengan

jarak tertentu, misalnya untuk lubang kedudukan kepala baut hexagon.

Counterbore adalah sejenis mata bor yang mempunyai pengarah (pilot), gunanya

untuk menjaga kelurusan antara lubang utama dengan lubang hasil counterbore.

Tangkai counterbore dapat dicekam langsung dengan drill chuck atau

menggunakan sarung pengurang (sleeve) tergantung ukurannya.

Gambar 2.43 Counterbore

D. Reamer (Peluas)

Reamer adalah alat untuk memperluas lubang, alat ini biasanya digunakan

untuk menghasilkan permukaan lubang yang halus dan presisi. Misalnya

membuat lubang suaian transisi (tidak longgar atau tidak sesak), maka proses

pembuatannya harus menggunakan reamer . Untuk mendapatkan ukuran yang

presisi maka sebaiknya kita mengebor dengan ukuran 0,1 – 0,5 mm lebih kecil

dari diameter lubang yang diinginkan.



26

Gambar 2.44 Reamer (Peluas)

E. Tap

Tap adalah alat untuk membuat ulir dalam (mur). Ada tiga jenis tap yang

sering digunakan dalam proses pembuatan ulir dalam, yaitu :

- Tap dengan alur lurus

- Tap dengan alur spiral

- Tap dengan ujungnya spiral

Gambar 2.45 Jenis-jenis Tap

Tiap satu set tap terdiri dari 3 buah yaitu, tap no.1 ( Intermediate tap) matapotongnya tirus digunakan untuk pengetapan langkah awal, kemudian dilanjutkan

dengan tap no. 2 (Tapper tap) untuk pembentukan ulir, sedangkan tap no. 3

( Botoming tap) dipergunakan untuk penyelesaian (lihat gambar 2.46).

Contoh penulisan spesifikasi tap dan adalah sebagai berikut:

a. Tap M10 x 1,5.

Artinya adalah :

M = Jenis ulir metrik



27

10 = Diameter nominal ulir dalam mm

1,5 = Kisar ulir

b. Tap W 1/4 x 20, W 3/8 x 16

Artinya adalah:

W = Jenis ulir Witworth

¼ = Diameter nominal ulir dalam inchi

20 = Jumlah gang ulir sepanjang satu inchi

Gambar 2.46 Satu set Tap

Langkah-langkah pengetapan (Gambar 2.47) :

1. Pengeboran

2. Countersink

3. Pengetapan kasar dengan menggunakan tap nomor 1

4. Pengetapan finishing dengan menggunakan tap nomor 2

5. Pengetapan finishing dengan menggunkan tap nomor 3

6. Pemeriksaan dengan menggunakan thread gauge

Gambar 2.47 Langkah-langkah pengetapan



28

Posisi tap harus tegak lurus terhadap benda kerja dan tap diputar bolak balik

tujuannya adalah untuk mengeluarkan atau memotong chip yang masih menempel

pada ulir-ulir yang terbentuk dari pengetapan itu, terutama pada pemakaian tap

nomor 1.

Gambar 2.48 Posisi pengetapan

2.3.7 Latihan

Pertanyaan :

1. Jelaskan definisi dan fungsi dari mesin bor.

2. Sebutkan 5 jenis mesin bor yang sering digunakan dalam pembuatan lubang.

3. Sebutkan dan jelaskan ada berapa cara untuk memegang/mencekam mata bor.

4. Pencekaman/penjepitan benda kerja selain menggunakan ragum mesin, juga

dapat menggunakan alat bantu. Sebutkan ada berapa macam alat bantu yang

sering digunakan dalam penjepitan benda kerja pada pengeboran.

5. Sebutkan 3 jenis bentuk mata bor.

6. Sebutkan proses-proses pemesinan yang ada hubungannya dengan bor.

7. Ada beberapa langkah yang harus dikerjakan dalam preoses pengetapan

(membuat ulir dalam) secara manual. Sebutkan langkah-langkahnya.

2.3.8 Tugas

Sebuah benda kerja (Gambar 2.52) dari St. 37 akan dibuat 4 buah lubang

tembus dengan bor diameter 10 mm. Hitung waktu pengeborannya bila diketahui

kecepatan potong V = 25 m/menit dan feedingnya f = 0,15 mm/put.



29

Gambar 2.49 Soal machining time

2.3.9 Evaluasi/Kunci Jawaban

Jawaban :

1. Mesin Bor (Gurdi) adalah termasuk mesin perkakas dengan dengan gerak

utama berputar, dimana pahat pemotongnya berputar dan memiliki satu atau

beberapa sisi potong dan alur yang berhubungan disepanjang badan pahat.

Fungsi mesin bor ini adalah untuk membuat lubang bulat dengan

menggunakan mata bor.

2. Ada 5 jenis mesin Bor yang sering digunakan dalam pembuatan lubang

a. Mesin Bor Tangan

b. Mesin Bor Listrik/Portable

c. Mesin Bor Meja/Bangku

d. Mesin Bor Lantai

e. Mesin Bor Radial

3. Ada 2 cara pencekaman

a. Pencekaman dengan menggunakan drill chuck, ini untuk gagang (shank )lurus.

b. Pencekaman dengan menggunakan sarung penguran (sleeve), ini untuk

gagang (shank ) berbentuk tirus.

4. Alat bantu penjepitan benda kerja pada proses pengeboran adalah : klem

sejajar, klem jari, klem C, klem F, klem & V-block, klem V, dan Jig.

5. Ada 3 jenis bentuk mata bor :

a Mata bor bilah (spade drill

)



30

b. Mata bor pemotong lurus (straight cutting)

c. Mata bor alur spiral (spiral flute)

6. Proses-proses pemesinan yang ada hubungannya dengan bor :

Countersink , Tapping, Reamer , dan Counterbore

7. Langkah-langkah pengetapan :

a. Pengeboran

b. Countersink

c. Pengetapan kasar dengan menggunakan tap nomor 1

d. Pengetapan finishing dengan menggunakan tap nomor 2

e. Pengetapan finishing dengan menggunkan tap nomor 3

f. Pemeriksaan dengan menggunakan thread gauge.

2.4 Rangkuman

- Mesin Bor (Gurdi) adalah termasuk mesin perkakas dengan gerak utama

berputar

- Mengebor merupakan kegiatan membuat lubang bulat dengan menggunakan

mata bor.

- Jenis-jenis mesin bor antara lain mesin bor tangan, mesin bor listrik, mesin

bor meja/bangku, mesin bor lantai, mesin bor radial, mesin bor gang, dan lain-

lain.

- Ada tiga jenis bentuk mata bor, yaitu mata bor bilah, mata bor pemotong lurus

dan mata bor alur spiral.

- Ada empat jenis kepala mata bor, yaitu kepala mata bor berbentuk segi empat

tirus (bit shank), kepala mata bor lurus, kepala mata bor tirus dan kepala mata

bor segi empat.

- Yang perlu diperhatikan dalam pengasahan mata bor adalah sudut-sudutnya dan

panjang sisi potongnya.

- Ada 2 cara pencekaman/pemegangan mata bor, yaitu menggunakan drill chuck

untuk mata bor yang mempunyai gagang (shank ) lurus, sedangkan untuk mata

bor yang mempunyai gagang (shank ) tirus menggunakan sarung pengurang.



31

- Peralatan dan alat bantu Mesin Bor

a. Ragum (Vise)

b. Baut T

c. Alat bantu penjepit benda kerja (Clamp)

d. Block Sejajar (Parallel block )

f. Pengarah Bor ( Drlling Jig)

- Pencekaman/penjepitan benda kerja selain meggunakan ragum mesin, juga

dapat menggunakan alat bantu klem, khususnya untuk benda kerja yang tidak

memungkinkan menggunakan ragum mesin atau benda kerja yang tidak

beraturanbentuknya. Adapun klem yang sering digunakan adalah : klem

sejajar, klem jari, klem C, klem F, V-block & klem.

- Untuk menghasilkan ukuran yang presisi baik lubang maupun jarak antar

lubang perlu langkah-langkah yang benar dari mulai penandaan, penitikan,

pengeboran awal menggunakan center drill.

- Proses-proses pemesinan yang ada hubungannya dengan bor adalah : center

drill, countersink, counterbore, reamer dan tap.

2.5 Daftar Pustaka

1. Groover, Mikell P, Fundamentals of Modern Manufacturing : Materials,Processes, and Systems 4th ed, John Wiley and Sons, USA, 2010.

2. Moltrecht, Karl Hana,Machine Shop Practice Volume 1, Industrial Press, Inc.,New York, 1981.

3. Krar, Step, Arthur Gill, Pter Smid, "Technology of Machine Tools", McGraw-

Hill, New York, 2007.

4. Suneja, BL, G.S. Sekhon Nitin Seth, "Fundamentals of Metal Cutting andMachine Tools" Second Edition, New Delhi, 2003.

5. http://en.wikipedia.org

6. https://www.flickr.com

7. http://pixabay.com

8. http://www.free-ed.net/free-ed/Resources/Trades/Indust/machinist01

9. http://dealertraining.cat.com/suppliertraining



32

BAB III MESIN SEKRAP (SHAPING MACHINE)

3.1 Pendahuluan

Mesin sekrap termasuk mesin perkakas dengan gerak utama lurus bolak-balik

secara horizontal, secara umum mesin ini disebut juga mesin serut atau ketam.

Digunakan untuk mengerjakan bidang datar, cembung, cekung, alur dan lain-lain.

Gambar 3.1 Mesin Sekrap


Pembaca dapat mengerti dan memahami prinsip kerja mesin perkakas

sekrap, mengetahui jenis-jenis mesin perkakas sekrap, memahami mekanisme

kerja dan bagian-bagian utama mesin sekrap, mengetahui macam-macam alat

potong dan fungsinya pada mesin sekrap, dan pembaca dapat menghitung waktu

proses pemesinan pada mesin sekrap.


3.3.1 Definisi dan Prinsip Kerja Mesin Sekrap

Mesin Sekrap merupakan jenis mesin perkakas yang memiliki gerak utama

bolak-balik secara horizontal. Fungsi utama mesin ini adalah untuk merubah



33

bentuk dan ukuran benda kerja sesuai dengan yang diinginkan, misalnya selain

meratakan bidang datar, tegak maupun bidang miring juga bisa membuat bidang

yang bersudut, alur pasak, alur V dan bentuk lainnya.

Sedangkan prinsip kerjanya adalah benda kerja yang akan diserut/dipotong

dijepit pada ragum, kemudian pahat bergerak lurus bolak balik atau maju mundur

untuk melakukan pemotongan/penyerutan. Pemakanan dilakukan oleh benda kerja

dalam gerakan melintang . Gerakan maju mundur pahat dihasilkan dari motor

yang dihubungkan dengan puli melalui belt diteruskan ke roda gigi penggerak

engkol besar.

Gambar 3.2 Prinsip kerja mesin SekrapKeterangan:

A. Gerakan pemotongan

B. Gerakan tanpa pemotongan

C. Gerakan penyetelan/kedalaman pemotongan

D. Gerakan pemakanan

Gambar 3.3 Skema Mesin Sekrap



34

3.3.2 Jenis-jenis Mesin Sekrap

Mesin sekrap tidak terlalu memerlukan perhatian khusus bagi operatornya

karena proses pada mesin sekrap tidak memerlukan ketelitian tinggi. Bentuk alat

potongnya single point sama dengan alat potong mesin bubut.

Menurut disainnya mesin sekrap dikelompokkan menjadi:

A. Mesin Sekrap Horizontal (Shaper)

Mesin ini umum digunakan untuk pekerjaan serbaguna, terdiri dari rangka

dasar yang mendukung ram horizontal (Gambar 3.3). Benda kerja didukung

diatas meja yang didukung oleh rel silang sehingga memungkinkan benda kerja

untuk digerakkan ke arah menyilang dengan tangan atau penggerak otomatis

yang disebut dengan pemakanan ( feeding) . Sedangkan alat potongnya bergerak

bolak-balik atau maju mundur untuk melakukan pemotongan pada langkah

majunya. Panjang langkah maksimumnya tergantung dari typenya, umumnya

sampai 1000 (mm) cocok untuk benda kerja ukuran kecil dan tidak terlalu berat.

Daya pemotongan yang diperlukan untuk memotong logam, diperoleh dengan

merubah energi listrik menjadi energi mekanik yaitu menggerakkan ram yang

membawa pahat bolak-balik dengan panjang langkah sesuai dengan yang

diinginkan.

Gambar 3.4 Mesin Sekrap Horizontal (Shaper )



35

B. Mesin Sekrap Vertical (Slotter)

Mesin jenis ini digunakan untuk pemotongan vertikal, gerakan pahat dari

mesin ini naik turun secara vertikal, sedangkan benda kerja bisa bergeser ke arah

memanjang dan melintang, contoh untuk membuat alur pasak pada roda gigi atau

puli. Mesin ini juga dilengkapi dengan meja putar, sehingga dengan mesin ini bisa

melakukan pekerjaan pembagian bidang yang sama besar, misalnya membuat

roda gigi.

Gambar 3.5 Mesin Sekrap Vertikal

C. Mesin Sekrap Eretan ( Planner)

Mesin planner digunakan untuk mengerjakan benda kerja yang panjang dan

besar/berat. Benda kerja dipasang pada eretan yang melakukan gerak bolak-balik memanjang, sedangkan pahat membuat gerakan asutan melintang dan gerak

penyetelan. Lebar benda ditentukan oleh jarak antar tiang-tiang mesin. Panjang

langkah mesin jenis ini ada yang mencapai lebih dari 1000 mm (Gambar 3.5).



36

Gambar 3.6 Mesin Sekrap Ereten (Planner)

Gambar 3.7 Prinsip kerja mesin Planner

Keterangan:

A. Gerakan pemotongan

B. Gerakan tanpa pemotongan

C. Gerakan penyetelan/kedalaman pemotongan

D. Gerakan pemakanan

3.3.3 Mekanisme Kerja Mesin Sekrap

Ada dua macam mekanisme penggerak mesin sekrap ini, yaitu mekanik dan

hidrolik. Pada mekanisme mekanik digunakan crank mechanism (Gambar 3.7).



37

yaitu roda gigi utama (bull gear ) digerakkan oleh sebuah pinion yang

disambung pada poros motor listrik melalui gear box dengan variasi

kecepatan. Putaran dari roda gigi utama tersebut menjadi langkah per menit

strokes per minute (SPM).

Mesin dengan mekanisme sistem hidrolik kecepatan sayatnya dapat diukur

tanpa bertingkat, tetap sama sepanjang langkahnya. Pada tiap saat dari langkah

kerja, langkahnya dapat dibalikkan sehingga jika mesin macet lengannya dapat

ditarik kembali. Kerugiannya yaitu penyetelen panjang langkah tidak teliti.

Gambar 3.8 Mekanisme Sistem Mekanik

Gambar 3.9 Mekanisme Sistem Hydraulic



38

3.3.4 Bagian-bagian utama Mesin Sekrap

Gambar 3.10 Bagian-bagian utama mesin Sekrap

Keterangan :

1 - Body mesin 4 - Ram

2 - Meja mesin 5 - Eretan tegak

3 - Pelana 7 - Motor penggerak

3.3.5 Alat Potong Mesin Sekrap

a. Prinsip dasar pemotongan

Pahat bergerak maju mundur, benda kerja bergerak ke arah melintang.

Pemotongan hanya terjadi pada gerak langkah maju, pada saat langkah mundur

benda kerja bergeser (Gambar 3.10).

Gambar 3.11 Prinsip dasar pemotongan pada mesin Sekrap



39

b. Bentuk Pahat Sekrap

Gambar 3.12 Bentuk-bentuk pahat sekrap

c. Sudut-sudut pahat sekrap

Gambar 3.13 Sudut pahat sekrap

Untuk bahan yang keras sudut baji berkisar antara 60o – 75o, untuk bahan

yang lunak misalnya alumunium 40o. Sedangkan untuk sudut bebasnya

disarankan 4o

– 6o

.

d. Jenis bahan pahat

Ada 2 jenis bahan pahat sekrap yang umum dipakai, yaitu HSS (Hight

Speed Steel) dan Carbide. Untuk jenis bahan Carbide ada yang langsung

ditempelkan pada shanknya (Gambar 3.19) dan ada pula yang bebetuk insert

(Gambar 3.20).



40

Gambar 3.14 Pahat sekrap HSS

Gambar 3.15 Pahat carbide tempel

Gambar 3.16 Pahat carbide insert

3.3.6 Proses Kerja Mesin Sekrap

a. Pencekaman benda kerja

Untuk benda kerja persegi dengan ukuran kecil dapat dipasang langsung pada

ragum mesin, tetapi sebelum proses sekrap dilakukan perlu diperiksa kesejajaran

garis ukuran yang akan disekrap dengan mulut ragum, hal ini dapat menggunakan

alat bantu parallel blok/plat sejajar (Gambar 3.21).



41

Gambar 3.17 Pencekaman benda kerja persegi

Untuk pencekaman benda kerja yang tidak beraturan atau tidak rata kita

harus memasang dan mengganjal benda kerja dengan besi bulat yang dapat

menekan pada satu titik.

Gambar 3.18 Pencekaman benda kerja yang tidak rata

Untuk menjepit benda kerja yang berbentuk tabung, ada kalanya di bagian

bawah benda kerja diganjal dengan semacam pelat yang tipis.

Gambar 3.19 Pencekaman benda kerja berbentuk tabung

Untuk benda kerja yang mempunyai dimensi cukup besar dan tidak mungkin

dicekam dengan ragum, dapat dicekam dengan menggunakan klem (Gambar

3.24). Perhatikan posisi pengekleman benda kerja terhadap arah pemotongan.



42

Gambar 3.20 Pencekaman benda kerja dengan klem

b. Syarat pengekleman benda kerja

Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi ketika kita melakukan

pencekaman benda kerja dengan klem, sepeti terliha pada gambar 3.25 yaitu:

1) Klem harus sejajar

2) Jarak A harus lebih kecil dari B

3) Mur dan baut T harus terpasang dengan ukuran yang sesuai dengan alur meja.

Gambar 3.21 Cara pencekaman benda kerja dengan klem

c. Pencekaman alat potong

Pencekaman alat potong atau pahat pada mesin Sekrap disesuaikan dengan

ukuran mesin dan meja mesin. Gambar 3.26 adalah cara pencekaman pahat pada

mesin sekrap ukuran kecil.

Gambar 3.22 Pencekaman pahat pada mesin sekrap kecil



43

Yang perlu diingat pada saat mencekam pahat pada mesin sekrap adalah pahat

diusahakan dicekam sekuat mungkin. Hal ini dikarenakan pada saat langkah

pemakanan, pahat adalah salah satu bagian yang mengalami benturan (impact )

terbesar dengan benda kerja. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam

pemasangan pahat pada mesin sekrap, yaitu:

Pahat dipasang pada rumah ayunan kira - kira 30 - 40 mm keluar dari rumah

ayunan , lihat gambar 3.27 dan 3.28, mana pemasangan pahat yang salah

dan mana pemasangan pahat yang benar.

Gambar 3.23 Pemasangan pahat yang salah

Gambar 3.24 Pemasangan pahat yang benar



44

3.3.7 Perhitungan waktu proses kerja mesin Sekrap ( Machining Time)

Gambar 3.25 Proses Sekrap

Waktu proses pemesinan dapat dihitung dengan rumus-rumus yang identik

dengan elemen pemesinan proses pemesinan yang lain. Pada proses sekrap gerak

makan (s) adalah gerakan pahat per langkah penyayatan atau per siklus, kecepatan

potong adalah kecepatan potong maju dan kecepatan kembali/mundur.

Elemen tersebut adalah:L = Panjang langkah; L = l + la + lu

VR = Kecepatan kembali/mundur dalam m/menit

VA = Kecepatan potong/kecepatan maju dalam m/menit

s = Pemakanan per siklus dalam mm

n = Siklus per menit



45

Vm = Kecepatan rata-rata dalam m/menit

Sebagai dasar untuk menghitung waktu pemesinan (machining time) adalah:

Besar kecilnya kecepatan potong tergantung pada jenis material yang

dipotong dan alat potong yang digunakan, besarnya dapat dilihat pada tabel 3.1

dibawah ini

Tabel 3.1 Kecepatan potong dan feeding

Sumber: Manual Book Mesin Sekrap Bengkel Jurusan Teknik Mesin PNJ



46

Kecepatan potong dipengaruhi juga oleh kekuatan penggerak dari mesin dan

ketahanan aus alat potong. Kecepatan potong berubah tidak hanya oleh berbagai

kecepatan yang dapat diatur pada gearing bergigi. Panjang langkah memiliki

pengaruh besar terhadap kecepatan potong. Langkah kerja/pemotongan jauh lebih

pendek dari pada langkah kembali.

3.3.8 Latihan

Pertanyaan :

1. Jelaskan prinsip kerja dari Mesin Sekrap.

2. Terangkan ada berapa macam mesin Sekrap yang umum digunakan dalam

proses produksi.

3. Jelaskan perbedaan antara mesin Sekrap Horizontal dangan mesin Sekrap

Eretan dalam hal gerakan pemakanan.

4. Alat bantu apa yang digunakan apabila akan mencekam benda kerja pada

ragum mesin yang tidak rata/tidak beraturan.

5. Ada beberapa syarat yang harus dipenuhi ketika kita melakukan

pengkleman. Jelaskan.

3.3.9 Tugas

Sebuah benda kerja akan di sekrap dengan pemotongan kasar. Hitung waktu

proses pemesinannya jika diketahui panjang benda kerja 260 mm, lebar 90 mm,

la = 30 mm, lu = 10 mm, V A = 10 m/menit, V R = 20 m/menit, feeding 1 mm/siklus,

allownce dari kiri dan kanan masing-masing 5 mm.


Jawaban :

1. Prinsip kerjanya adalah benda kerja yang akan diserut/dipotong dijepit pada

ragum dan bergerak untuk melakukan pemakanan ( feeding), kemudian pahat

bergerak lurus bolak balik atau maju mundur melakukan penyerutan.



47

2. Ada 3, yaitu

a. Mesin Sekrap Horizontal (Shaper )

b. Mesin Sekrap Vertical (Slotter)

c. Mesin Sekrap Eretan (Planer)

3. - Mesin Sekrap Horizontal, gerakan pemakanan dilakuakan oleh benda kerja.

- Mesin Sekrap Eretan, gerakan pemakanan dilakukan oleh pahat.

4. Besi bulat/poros pejal

5. 1) Klem harus sejajar

2) Baut pengencangnya harus lebih dekat ke benda kerja yang di cekam

3) Mur dan baut T harus terpasang dengan ukuran yang sesuai dengan alur

meja.

3.4 Rangkuman

- Mesin Sekrap adalah termasuk mesin perkakas dengan gerak utama linier atau

bolak-balik

- Mesin Sekrap digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang rata, cekung,

cembung dan beralur.

- Prinsip kerja mesin Sekrap, adalalah pahat bergerak maju mundur untuk

melakukan pemotongan dan benda kerja bergerak melintang untuk melakukan

pemakanan.

- Ada 3 jenis mesin Sekrap, yaitu : Mesin Sekrap Horizontal (Shaper ), Mesin

Sekrap Vertical (Slotter) dan Mesin Sekrap Eretan (Planer ).

- Perbedaan mesin Shaper dengan Mesin Planer adalah dalam hal gerakan

pemakanan. Mesin Shaper gerakan pemakanan dilakuknan oleh benda kerja,

sedangkan mesin Planer gerakan pemakanan dilakukan oleh pahat.

- Kecepatan potong dipengaruhi juga oleh kekuatan penggerak dari mesin dan

ketahanan aus alat potong. Kecepatan potong berubah tidak hanya oleh berbagai

kecepatan yang dapat diatur pada gearing bergigi.

- Panjang langkah memiliki pengaruh besar terhadap kecepatan potong. Langkah

kerja/pemotongan jauh lebih pendek dari pada langkah kembali.



48

3.5 Daftar Pustaka

1. B.L Suneja, G.S. Sekhon Nitin Seth, "Fundamentals of Metal Cutting andMachine Tools" Second Edition, New Age International Limited Publisher,New Delhi, 2005.

2 Bawa, MANUFACTURING PROCESSES - 1 H.S Tata McGraw-HillPublishing Company Limited, New Delhi, 2006

3. Dr.Kesavan, B. Vijaya Ramnath, "MACHINE TOOLS", University SciencePress, New Delhi,2010

4. Groover, Mikell P. Fundamental of Modern Manufacturing, New York John Wiley & Sons, 2002.

5. Widarto, dkk, Teknik Pemesinan, Direktorat Jenderal Manajemen PendidikanDasar dan Menengah Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDepartemen Pendidikan Nasional, 2008.

6. www.technologystudent.com/equip1/shape1.htm

7. http://www.lathes.co.uk




49

BAB IV MESIN BUBUT ( LATHE/TURNING MACHINE)

4.1 Pendahuluan

Catatan sejarah memberi keterangan dasar dari mesin bubut ini ditemukan

kurang lebih 4000 tahun yang lalu, yaitu dari cara pembuatan perabot dari tanah

liat (keramik) dengan suatu alat yang dinamakan roda pembuat periuk (potter’s

wheel), bentuknya sangat sederhana sekali terdiri dari sebuah cakram pipih yang

diletakkan mendatar sebagai tempat benda kerja dan digerakkan pada sisinya,

sehingga bentuknya menyerupai mesin bubut vertical.

Setelah awal abad ke 15 berkembang menjadi bentuk mendatar (horizontal)

digerakkan dengan tali yang dihubungkan dengan pedal kaki. Bagian atas dari tali

itu dihubungkan dengan suatu batang lentur (springy lath) yang diikatkan pada

langit-langit (Gambar 4.1), sedang alat potongnya dipegang dengan tangan,

sehingga pada waktu itu bentuk ini sudah dapat dipergunakan untuk mengerjakan

benda yang agak panjang. Dari kata springy lath ini timbul istilah “Lathe” sebagai

nama untuk mesin bubut.

Gambar 4.1 Mesin Bubut yang digerakkan dengan batang lentur danpedal kaki dibuat pada abad 15.

Baru pada awal abad 19 seorang ahli mekanik dari Inggris bernama Harry

Moudslay menemukan landasan geser, lalu ia mengkombinasikan gerakan

pemegang pahat dengan poros pengulir dan rangkaian roda gigi sehingga bisa



50

menghasilkan berbagai macam kisar ulir (16 – 100 kisar/inch). Dengan ini ia telah

membuat perubahan yang penting di dalam revolusi industri. Sehingga Harry

Moudslay dapat dikatakan sebagai penemu mesin bubut

Gambar 4.2 Mesin bubut pembuat ulir buatan Harry Moudslay

Gambar 4.3 Mesin bubut buatan tahun 1800


Pembaca dapat mengerti dan memahami definisi dan prinsip kerja mesin

bubut, mengetahui jenis-jenis mesin bubut, memahami mekanisme kerja dan

bagian-bagian utama mesin bubut, mengetahui bentuk-bentuk dasar benda kerja

yang dapat dikerjakan pada mesin bubut, mengatahui macam-macam alat potong

dan fungsinya pada mesin bubut , mengetahui alat-alat bantu mesin bubut,

memahami cara pencekaman benda kerja, penyetingan pahat bubut dan benda

kerja, serta pembaca dapat menghitung waktu proses pemesinan pada mesin

bubut.



51


4.3.1 Definisi dan Prinsip Kerja Mesin Bubut

Definisi : Mesin bubut adalah salah satu mesin perkakas dengan gerak

utama berputar, dimana benda kerja dicekam dan berputar pada sumbunya

sedang alat potongnya bergerak memotong sepanjang benda kerja sehingga

terjadi serpihan-serpihan yang disebut beram.

Gambar 4.4 Definisi mesin bubut

Prinsip kerja mesin bubut: ada 2 macam gerakan, yaitu:

1. Gerakan benda kerja: Benda kerja berputar pada sumbunya.

2. Gerakan alat potong: a) Sejajar terhadap sumbu utama disebut

pembubutan memanjang.

b) Tegak lurus terhadap sumbu utama disebut

pembubutan muka.

c) Bersudut terhadap sumbu utama disebut

pembubutan konis.

Gambar 4.5 Prinsip kerja mesin bubut



52

4.3.2 Bentuk-bentuk dasar benda kerja yang dapat dikerjakan pada mesin

Bubut.

Mesin bubut dengan perkembangannya sekarang ini dapat meghasilkan

berbagai macam bentuk dari mulai yang sederhana sampai ke bentuk-bentuk yang

rumit. Dengan beberapa peralatan tambahan, mesin bubut dapat dapat

dipergunakan untuk mengefrais, menggerinda dan juga membubut profil. Oleh

karena itu tidaklah berlebihan kalau mesin bubut disebut sebagai mesin perkakas

yang serba guna seperi terlihat pada gambar 4.6 dan 4.7

Adapun bentuk-bentuk dasar yang dapat dikerjakan pada mesin bubut adalah:(a) Bentuk profil (forming) (e) Bentuk ulir (thread)

(b) Bentuk rata (turning) (f) Bentuk alur (groove)

(c) Bentuk permukaan (facing) (g) Bentuk kartel (kurling)

(d) Bentuk tirus (taper)

Gambar 4.6 Bentuk-bentuk dasar pembubutan luar

Beberapa proses pemesinan selain proses bubut pada Gambar 4.6, pada mesin

Bubut dapat juga dilakukan proses pemesinan yang lain, yaitu pengeboran

(drilling), reaming, tapping, proses pemperbesar lubang lubang (boring),

permukaan ( facing), alur (gooving), pembuatan ulir dalam (threading),

pembubutan tirus dan profil (taper boring and prfiling).



53

Gambar 4.7 Bentuk-bentuk dasar pembubutan dalam

4.3.3 Spesifikasi Mesin Bubut

Ukuran mesin bubut ditentukan oleh panjang (jarak) dan tingginya senter.

- Tinggi senter, adalah jarak antara titik senter terhadap landasan (bed ).

- Jarak senter, adalah jarak maksimum antara kedua ujung senter kepala tetap dan

kepala lepas.

Biasanya spesifikasi lengkapnya ada dalam katalog mesin.

Gambar 4.8 Ukuran utama mesin Bubut

Keterangan :

B : Panjang landasan

C : Jarak senter

D : Kemampuan maksimum untuk mencekam benda kerja

R : Tinggi senter



54

4.3.4 Macam-macam Mesin Bubut

Untuk memenuhi kebutuhan industri maka mesin bubut dibuat dalam

berbagai jenis dan penggunaan yang disesuaikan dengan bentuk pengerjaan yang

diperlukan, karena itu di tinjau dari bentuk dan penggunaannya, mesin bubut

dapat dibagi sebagai berikut:

A. Mesin Bubut Horizontal

Ialah mesin bubut dengan kedudukan sumbu utama mendatar. Bentuk dan

ukurannya bermacam-macam sesuai dengan kebutuhan, salah satu contoh seperti

pada gambar dibawah ini (Gambar 4.9). Jenis mesin bubut ini termasuk mesin

bubut lantai karena pemasangannya langsung pada lantai.

Mesin bubut ini pada umumnya paling banyak digunakan di bengkel-bengkel

mesin dan juga di bengkel-bengkel untuk keperluan latihan dalam pendidikan

seperti dasar-dasar pengerjaan membubut silinder, permukaan dan tirus.

Gambar 4.9. Mesin Bubut Horizontal

B. Mesin Bubut Vertikal

Ialah mesin bubut yang mempunyai kedudukan sumbu utama tegak (vertikal),

benda kerjanya dicekam pada meja yang berfungsi sebagai pencekam. Mesin ini

biasanya dipakai untuk mengerjakan benda-benda yang berat dan berdiameter

besar.



55

Gambar 4.10 Mesin Bubut Vertikal

C. Mesin Bubut Bangku

Umumnya mesin bubut jenis bangku ini berukuran kecil dan terpasang diatas

bangku atau pada metal kabinet, digunakan untuk mengerjakan benda-benda yang

berukuran kecil.

Gambar 4.11 Mesin Bubut Bangku

D. Mesin Bubut Permukaan ( Facing lathe)

Mesin ini digunakan untuk mengerjakan benda-benda kerja yang berdiameter

besar dan pipih, misalnya: roda-roda lokomotif, roda-roda gila ( flywheel).



56

Gambar 4.12 Mesin Bubut Permukaan

E. Mesin Bubut Copy (Copy lathe)

Mesin bubut ini bekerja berdasarkan model (master) dari benda kerja yang

akan dikerjakan. Dimana sebuah jarum penunjuk (stylus) akan bergerak mengikuti

bentuk model itu, kemudian gerakan ini diteruskan secara hidrolik ke kotak

pengatur dan menggerakan pisau pemotong. Mesin ini dipakai untuk mengerjakan

bentuk-bentuk yang sederhana sampai yang rumit dalam jumlah yang banyak.

Gambar 4.13 Mesin Bubut Copy

F. Mesin Bubut Turet

Suatu mesin bubut yang dilengkapi dengan turet pada pelananya (sadle).

Turet ini adalah suatu alat yang bisa memegang bermacam-macam alat potong

sekaligus, ada yang berbentuk segi enam dan segi empat. Umumnya mesin bubut

ini untuk mengerjakan benda-benda yang cara pengerjaannya berurutan dan

untuk produksi dalam jumlah banyak.



57

Karena bentuk-bentuk pengerjaan itu begitu bervariasi maka mesin bubut

turet dirancang khusus untuk memenuhi keutuhan tersebut, dan juga bermacam-

macam cara mengoperasikannya/menjalankannya, ada yang manual dan ada yang

otomatis.

Ada jenis mesin bubut turet horizontal, mesin bubut vertikal dan lain-lain.

a. Mesin Bubut Turet Horisontal

Mesin ini dibuat dalam dua desain umum yaitu ram dan sadel. Mesin bubut

jenis ram (gambar 4.14) disebut demikian sesuai dengan cara turet dipasang.

Turet ditempatkan pada peluncur atau ram yang bergerak kebelakang dankemuka pada sebuah sadel yang diapitkan ke bangku mesin bubut.

Pengaturan ini menghasilkan gerakan cepat dari turret dan dianjurkan untuk

kerja batang atau pencekaman tugas ringan. Sadelnya tidak bergerak selama

operasi.

Gambar 4.14 Mesin Bubut Turet Horiontal jenis ram

Gambar 4.15 Turret mesin bubut horizontal



58

b. Mesin Bubut Turet Horisontal Otomatis

Gambar 4.16 adalah mesin bubut turet otomatis yang penampilannya mirip

dengan jenis sadel standar namun operasinya otomatis. Turet segi enam

dioperasikan dengan tenaga hidrolik dan dilengkapi dengan penggeseran

melintang cepat dan penukaran otomatis kepala hantaran yang sesuai pada setiap

titik. Gerakan dari peluncur menyilang dikendalikan oleh nok yang digerakkan

oleh gerakan ke depan dari turet.

Gambar 4.16 Mesin bubut turet horizontal otomatis

c. Mesin Bubut Turet Vertikal

Mesin bubut turet vertikal mirip dengan fris pengebor vertikal, tetapi

memiliki karakteristik pengaturan turet untuk memasang pahat. Mesin ini terdiri

dari pencekam atau meja berputar dalam kedudukan horisontal, dengan turet

dipasangkan diatas rel menyilang. Mesin ini dikembangkan untuk memudahkan

pemuatan, pemegangan dan pemesinan dari suku cadang berat dan diameter besar.

Pada gambar 4.17 memperlihatkan sebuah mesin bubut turet vertikal yang

dilengkapi dengan tiga kepala pemotong: kepala turet utama yang berputar, kepala

ram yang ditunjukkan di sebelah kiri dan kepala samping.

Untuk mengadakan pemotongan bersudut, baik ram maupun turet dapat diputar 30

derjat kekiri atau kanan dari pusat. Ram menyediakan stasiun perkakas lain pada

mesin yang bisa dioperasikan terpisah atau bersama-sama dengan yang lainnya.

Mesin b isa dilengkapi dengan pengendali yang akan menghasilkan operasi



59

otomatik pada setiap kepala, laju dan arah hantaran dan perubahan kecepatan

spindel.

Gambar 4.17 Mesin bubut turret vertical

4.3.5 Bagian-bagian utama mesin bubut biasa

Gambar 4.18 Bagian-bagian utama mesin bubut

Keterangan:

1 - Landasan ( Bed ) 6 - Kotak roda gigi (Gearbox)

2 - Kepala tetap ( Headstock ) 7 - Dudukan ( Base)

3 - Kepala lepas (Tailstock ) 8 - Eretan melintang (Cross slide)

4 - Pembawa (Carriage) 9 - Eretan atas (Top slide)

5 - Pelana (Sadle) 10 - Tempat dudukan pahat (Toolpost )



60

A. Landasan (Bed)

Landasan ini merupakan tempat dudukan bagian-bagian lain dari mesin

bubut, seperti kepala tetap, kepala lepas dan eretan pembawa. Bentuknya

bermacam-macam, pada umumnya mempunyai permukaan berbentuk V terbalik

sebagai pengarah untuk pergeseran kepala lepas dan eretan. Antara dua

dindingnya yang memanjang dihubungkan dengan penguat supaya lebih kaku dan

mampu menahan tegangan. Bahan dari landasan ini biasanya dibuat dari besi

tuang yang dikerjakan dengan konstruksi padat dan seteliti mungkin supaya dapat

menahan beban dan tegangan-tegangan yang timbul.

Gambar 4.19 Landasan ( Bed )

B. Kepala Tetap ( Headstock)

Kepala tetap terletak diujung landasan bagian sebelah kiri dari operator.

Kepala tetap ini dibuat dari besi tuang, merupakan tempat transmisi penggerak

(driving transmission), yaitu roda gigi atau sabuk dan sumbu utama (spindle).

Sumbu utama adalah alat pemutar yang berlubang tengahnya yang ditumpu oleh

bantalan (bearing) di dua atau tiga tempat, ada yang memakai plain bearing

perunggu atau roller bearing supaya koefien geseknya rendah, ada juga yang

memakai thrust bearing sehingga mampu menahan beban axial. Pada ujung

sumbu utama sebelah kiri dihubungkan dengan rangkaian roda gigi atau sabuk ke

poros motor penggerak.



61

Gambar 4.20 Kepala tetap dengan Gambar 4.21 Kepala tetap denganSistim penggerak puli sistim penggerak roda gigi

Sedangkan diujung sebelah kanan yang menonjol keluar pada kepala tetap

sebagai tempat mengikat alat cekam benda kerja. Ada tiga sistim pengikatan alat

cekam ke sumbu utama :

a. Sistim kunci bubungan (cam lock system)

b. Sistim pasak batang (key drive system)

c. Sistim ulir (threaded

Gambar 4.22 Sistim pengikatan alat cekam ke spindel utama

C. Kepala Lepas (Tailstock)

Kepala lepas umumnya dipakai untuk mendukung ujung sebelah kanan dari

benda kerja, yang bisa di geser sepanjang landasan mesin bubut, terdiri dari dua



62

terdiri dari dua bagian, bagian bawah dapat bergeser sepanjang landasan mesin

bubut dan bagian atasnya dapat di geser terbatas melintang terhadap bagian bawah

dengan memutar dua buah baut hexagon yang ada di bagian bawah, sehingga bisa

digunakan untuk pembubutan tirus panjang. Bagian atas dari kepala lepas

terdapat spindel berlubang tirus yang dapat diatur keluar masuk dengan memutar

handwheelnya berfungsi untuk dudukan center, drill chuck , mata bor ukuran besar

dan reamer . Kepala lepas ini dapat dikunci terhadap landasan, begitu juga

spindelnya.

Gambar 4.23 Kepala Lepas (Tailstock )

D. Eretan pembawa (Carriage)

Eretan pembawa digunakan untuk tempat meletakkan pemegang pahat

(toolpost ) dan sebagai pengatur gerakan pemotongan. Eretan ini dapat di

gerakkan secara manual dan otomatis.

Eretan ini terdiri dari 4 bagian utama :

1. Pelana (sadle), berbentuk huruf H yang bergerak sepanjang landasan

diantara kepala tetap dan kepala lepas.

2. Eretan melintang, terpasang pada pelana, dan arah geraknya melintang tegak

lurus terhadap meja landasan digerakkan dengan tangan atau otomatis.

3. Eretan atas, terletak diatas eretan melintang, arah geraknya sejajar dengan meja

landasan, eretan atas ini posisinya dapat diputar secara mendatar hingga 360o,



63

pada bagian atasnya tempat pemegang pahat (tool holder ).

4. Apron (penutup bagian depan), dibagian luarnya terletak tuas - tuas untuk

keperluan pembuatan ulir, pemotongan otomatis dan roda pemutar eretan.

Sedangkan di bagian dalam terdapat rangkaian hubungan roda gigi, roda

gigi cacing ke ulir transporteur dan poros pembawa.

Gambar 4.24 Eretan pembawa (Carriage)

E. Kotak pengatur roda gigi (Quick change gear box)

Kotak pengatur ini terletak dibagian depan landasan dan dibawah kepala

tetap, berisi rangkaian roda-roda gigi yang berbeda untuk mengatur gerakan poros

pembawa dan poros pengulir yang digunakan untuk mengatur gerakan eretan

pembawa dalam pembuatan ulir. Tabel untuk pembuatan ulir dan pemakanan

( feeding) biasanya di letakkan di dekat kotak pengatur roda gigi.

Gambar 4.25 Gearbox

F. Motor

Motor adalah sebagai sumber tenaga/penggerak dari mesin bubut. Untuk

mesin bubut modern, motor ini di tempatkan di bagian dalam dudukan atau pada



64

bagian sampingnya. Untuk mesin bubut model lama motor ini diletakkan di luar

mesin bubut, karena digunakan untuk menggerakkan lebih dari satu mesin dengan

perantaraan sabuk . Selain sabuk ada juga yang memakai rangkaian roda gigi

sebagai alat pemindah putaran atau kombinasi dari kedua-duanya.

Gambar 4.26 Motor

G. Dudukan ( Base)

Dudukan adalah tempat kedudukan mesin bubut. Pada kedudukan ini

biasanya dilengkapi dengan lemari tempat menyimpan perlengkapan-perlengkapan lain dan tempat beram (chip tray). Selain itu juga sebagai tempat

bak cairan pendingin, motor dan instrument listrik. dudukan ini di buat harus

mampu menahan getaran-getaran dan beban yang berat (Gambar 4.29).

Gambar 4.27 Dudukan ( Base) untuk mesin bubut bangku



65

4.3.6 Sistem Transmisi Mesin Bubut

A. Penggerak Utama (Main drive)

Dalam pembubutan benda kerja, putaran sumbu utama pada kepala tetap itu

dapat diubah-ubah dengan putaran yang berbeda-beda tergantung dari pekerjaan

yang dibutuhkan. Hubungan antara motor penggerak dengan sumbu utama

dilakukan dengan perantaraan sabuk atau roda-roda gigi.

Gambar 4.28 Contoh transmisi puli dan roda gigi pada kepala tetap

B. Gerak Pemakanan ( Feed drive)

Gerakan pemakanan adalah gerakan eretan pembawa sepanjang benda kerja,

ini dapat dilakukan secara manual ataupun otomatis. Gerakan pemakanan secara

manual dilakukan dengan jalan roda pemutar pelana (sadle), sedangkan gerakan

pemakanan secara otomatis di atur oleh poros pembawa ( feed shaft ) yang

dihubungkan dengan roda gigi pengatur didalam lemari roda gigi (gear box).

Ketebalan pemotongan yang dihasilkan oleh pemakanan ini di ukur dalam

millimeter perputaran benda kerja (mm/put). Bermacam-macam jenis kerja mesin

bubut membutuhkan bermacam-macam pemakanan ( feed ). Misalnya :

Untuk pemakanan kasar (roughing) 0,5 mm/put, untuk pemakanan akhir

( finishing) 0,1 mm/put.

Apabila dibutuhkan pemakanan yang cepat maka poros pembawa ( feed shaft )

harus berputar dengan kecepatan yang lebih besar dari pada pemakanan yang

lambat. Bila pada satu putaran dari poros pembawa ( feed shaft ), eretan pembawa



66

(carriage) bergerak 1 mm. Sesuai dengan perputaran benda kerja, bila pemakanan

yang di butuhkan 1 mm/put. Maka untuk pemakanan 0,50 mm/put, poros

pembawa berputar 0,5 kali perputaran.

Gambar 4.29 Rangkaian roda gigi gerak pemakanan otomatis di dalam gear box

4.3.7 Perlengkapan dan Alat Bantu (Accessories)

A. Pencekam benda kerja ( chuck)

Pencekam adalah suatu alat untuk memegang benda kerja yang di pasang

pada sumbu utama, jenisnya bermacam-macam antara lain:

1). Pencekam 2 rahang, rahangnya bergerak bersamaan (2-jaw self centering),

gerakan rahangnya di atur oleh sebuah poros ulir. Poros ulir ini ujung

satunya berulir kiri dan ujung yang lainnya berulir kanan sehingga kedua

rahangnya bisa bergerak serempak. Pencekam ini bisa digunakan untuk

mencekam berbagai bentuk benda kerja karena rahangnya bisa diganti-ganti,

disesuaikan dengan bentuk benda kerjanya.

Gambar 4.30 Pencekam 2 rahang universal



67

2). Pencekam 3 rahang, rahangnya bergerak bersamaan (3-jaw self centering).

Pencekam ini mempunyai 3 rahang, dimana ketiga rahangnya dapat bergerak

secara serempak, sehingga sering juga disebut Universal Chuck. Biasanya

setiap pencekam mempunyai dua set rahang ( jaw), satu untuk pencekam

luar sedang satunya lagi untuk pencekaman dalam seperti pada gambar

dibawah ini. Pencekam ini pada umumnya digunakan untuk mencekam

benda-benda yang berbentuk bulat, segi tiga dan segi enam.

Gambar 4.31 Pencekam 3 rahang (3-jaws chuck ) universal

3). Pencekam 4 rahang yang rahangnya bergerak sendiri-sendiri ( Indenpendent

chuck ). Pencekam ini masing-masing rahangnya digerakkan dengan sebuah

ulir pengatur tanpa mempengaruhi posisi dari rahang lainnya. Benda

kerja dapat di cekam segaris sumbu atau tidak segaris sumbu/eksentrik.

Pencekam ini dapat mencekam benda kerja yang berbentuk bulat, segi empat

panjang dan bentuk yang tidak teratur.

Gambar 4.32 Pencekam 4 rahang ( Independent 4-jaws chuck )



68

4). Pencekam kombinasi (Combination chuck )

Adalah suatu pencekam yang rahangnya selain bisa digerakkan serempak

juga bisa digerakkan sendiri - sendiri, jadi mempunyai 2 macam pengatur

gerakan rahang, pencekam jenis ini berguna sekali untuk pembubutan khusus

(poros eksentrik, bentuk-bentuk tidak beraturan) dalam jumlah banyak tanpa

mengulang ulang pengaturan posisinya pada pencekam. Misalnya pada

pembubutan poros eksentrik, pertama-tama untuk mengatur posisi benda kerja

secara tepat, kita harus mengatur masing - masing rahang secara sendiri

sendiri agar mencekam benda kerja pada posisi eksentrisnya. Untuk benda

kerja berikutnya tidak perlu mengatur masing - masing rahangnya lagi tetapi

menggunakan pengatur yang menggerakkan secara serempak untuk

mengendorkan dan mencekam benda kerja pada posisi seperti semula.

Gambar 4.33 Pencekam kombinasi (Combination chuck )

5). Pencekam magnit ( Magnetic chuck )

Pencekam ini berbeda dengan pencekam lainnya, prinsip kerjanya,

benda kerja tidak di jepit melainkan lengket pada permukaan pencekam oleh

pengaruh gaya magnit. Pencekam magnit digunakan untuk memegang benda

kerja tipis atau benda kerja berbentuk tidak beraturan yang sulit dicekam pada

pencekam biasa dan hanya untuk logam - logam yang dapat menarik magnit

misalnya : besi atau bahan ferromagnetis lainnya. Pencekamannya kurang

kuat dibandingkan dengan pencekam biasa, karena itu hanya dipergunakan

untuk pemotongan yang ringan.



69

Didalam pencekaman magnit terdapat magnit permanen dan butiran -

butiran silicon yang cepat berubah menjadi magnit ketika dilalui garis-garis

gaya magnit, tapi segera melepaskan sifat gaya magnitnya bila tidak dialiri

garis gaya magnit. Pada posisi off , garis - garis gaya magnit yang ditimbulkan

oleh magnit permanen terhalang keluar ke permukaan karena adanya logam

anti magnit. Pada posisi on, logam anti magnit ini di geser sehingga garis

gaya magnit yang terbentuk bisa mencapai permukaan, menarik benda kerja.

Untuk memudahkan pengaturan posisi benda kerja pada permukaan

pencekam, pengatur off – on tidak diputar sepenuhnya sehingga garis gaya

magnit yang timbul kepermukaan sebagian masih terhalang oleh logam anti

magnit, sehingga daya cekamnya terhadap benda kerja kurang kuat. Hal ini

dimaksudkan untuk memudahkan dalam mengatur benda kerja ke posisinya

yang tepat, setelah itu baru mengatur off – on diputar sepenuhnya 180o, agar

dapat mencekam benda kerja dengan kuat.

Gambar 4.34 Pencekam magnit ( Magnetic chuck )

6). Kolet (Collet )

Kolet adalah suatu alat pencekam untuk menghasilkan benda-benda kerja

yang presisi. Tiap – tiap kolet mempunyai ukuran tertentu yang hanya

dipergunakan untuk mencekam benda kerja berdiameter sama dengan

ukurannya. Toleransi ukuran benda kerja yang bisa dicekam pada kolet adalah

0 – (- 0,2), artinya kolet ukuran 18 mm hanya untuk mencekam benda kerja

yang berdiameter 17,8 sampai 18,00 mm.

Ada beberapa bentuk kolet yang biasa digunakan dalam proses bubut,



70

diantaranya kolet bentuk bulat, bentuk segi empat, bentuk segi enam dan bentuk

bertingkat untuk mencekam benda kerja yang tipis baik pejal maupun berlubang

yang sulit dilakukan pada pencekam lain.

Gambar 4.35 Bentuk-bentuk kolet dan batang penariknya

B. Pelat pembawa ( Driving plate)

Pelat pembawa ini digunakan apabila kita membubut benda kerja diantara

dua senter. Dimana pelat pembawa ini dipasang pada sumbu utama sehingga

berputar bersama sebuah pembawa (lathe dog) sebagai pemegang benda kerja.

Ekor dari pembawa merupakan penghubung yang dimasukkan pada celah pelat

pembawa sehingga merupakan rangkaian. Apabila memegang benda kerja

diantara 2 senter, kita harus memperhitungkan kemungkinan benda kerja akan

terlepas, terutama bila menggunakan senter yang sudah tumpul/aus.

Gambar 4.36 Pelat pembawa (driving plate)



71

C. Pelat rata ( Face plate)

Pelat rata bentuknya menyerupai pelat pembawa, biasanya mempunyai

diameter lebih besar. Kegunaan dari pelat rata ini ialah untuk memegang benda

kerja yang bentuknya tidak memungkinkan untuk dipegang diantara dua senter

atau pencekam lain. Cara pemegangan di pelat rata ini memakai bantuan klem-

klem penjepit yang dibautkan pada celah alur pada pelat rata. Kadangkala

dilengkapi pula dengan alur bentuk T (T-slot).

Gambar 4.37 Pelat rata (Face plate)

Gambar 4.38 Contoh pemakaian face plate

4.3.8 Pemegang pahat (Tool post)

Digunakan sebagai pemegang pahat dalam berbagai macam pekerjaan. Ada

beberapa jenis pemegang pahat ini, sebagai berikut:

a. Pemegang pahat berayun ( Rocker tool post or round tool post )

Adalah peralatan standar mesin bubut yang dipasang pada eretan atas,

dilengkapi dengan kepingan berbentuk busur lingkaran yang bisa digerakkan

melingkar berayun untuk mengatur ketinggian pahat. Penggunaan pemegang



72

pahat ini kurang menguntungkan karena pahat dapat terlepas ketika proses

pemotongan, jenis ini lebih banyak digunakan pada mesin bubut kecil dan

pengerjaan ringan.

Gambar 4.39 Pemegang pahat berayun ( Rocker tool post )

b. Pemegang pahat turret segi empat (4 way turret tool post )

Jenis pemegang pahat ini sangat efiisien karena dapat menjepit sekaligus 4

macam alat potong. Dengan demikian tidak perlu mengganti-ganti pahat pada

setiap pengerjaan pembubutan. Posisinya bisa diputar mendatar dalam 12

kedudukan, setiap selang 30o

Gambar 4.40 Pemegang pahat turet segi empat

c. Pemegang pahat tunggal (Open side tool post or heavy duty tool post )

Biasanya digunakan untuk pemotongan berat (dengan pahat carbide), dan

untuk pengaturan ketinggian pahat digunakan pelat-pelat pengganjal.



73

Gambar 4.41 Pemegang pahat tunggal

d. Pemegang pahat lepas pasang (Quick change tool post )

Pahatnya dipegang oleh suatu penjepit yang merupakan bagian terpisah daripemegang pahat dan pengaturan ketinggiannya dilakukan dengan memutar

baut pengatur ketinggian.

Gambar 4.42 Pemegang pahat lepas pasang

e. Pemegang mata bor ( Drill chuck )

Alat ini dipasang pada kepala lepas (tailstock ) sewaktu proses pengeboran,

selain untuk mencekam mata bor juga digunakan untuk mencekam center drill,

reamer dan tap.

Gambar 4.43 Drill chuck



74

4.3.9 Pendukung ( Rest)

Pendukung adalah suatu alat bantu yang digunakan untuk menahan benda

kerja yang panjang dan kecil, untuk mengatasi gaya tekan dari pahat sewaktu

pembubutan.

Ada 2 jenis pendukung yang biasa digunakan, yaitu :

a. Pendukung tetap (Steady rest )

Pendukung tetap ini digunakan untuk mendukung benda kerja yang panjang

untuk mengatasi getaran dan bengkokan akibat pengaruh gaya tekan dari

pahat. Biasanya digunakan apabila kita akan membubut rata atau permukaan

benda kerja panjang yang tidak bisa didukung oleh senter kepala lepas,

membuat lubang center, dan mengebor. Pendukung tetap ini merupakan suatu

rangka yang mempunyai 3 bantalan yang terbuat dari bahan yang lunak,

biasanya terbuat dari bahan-bahan yang lunak seperti kuningan, perunggu ,

plastik atau ada juga yang menggunakan bantalan gelinding sehingga tidak

menimbulkan goresan bila bergesekan dengan benda kerja.

Alat bantu ini dipasang pada landasan (bed ) sehingga gerakan dari eretan

atas itu terbatas karena terhalang oleh pendukung ini, dengan demikian benda

yang dikerjakan juga terbatas pada gerak eretan tersebut, untuk mengerjakan

sisi lainnya dapat dilakukan dengan memindahkan pendukung ini pada sisi

yang sudah dikerjakan. Bagian yang bersekan langsung dengan benda kerja

harus selalu diberi pelumas oli atau gemuk.

Gambar 4.44 Pendukung tetap (Steady rest)



75

b. Pendukung jalan (Follow rest )

Pendukung jalan ini dipasang pada pelana (sadle), oleh karena itu alat

bantu ini akan bergerak bersama-sama dengan gerakan pahat pada saat

pemotongan otomatis. Kegunaannya sama dengan pendukung tetap tetapi

pendukung ini hanya mempunyai 2 bantalan.

Pada umumnya pendukung ini digunakan untuk membubut benda kerja yang

panjang dan diameternya kecil dengan dukungan senter kepala lepas.

Gambar 4.45 Pendukung jalan (Follow rest )

4.3.10 Senter

Senter adalah suatu peralatan bantu yang digunakan untuk mendukung ujung

benda kerja. Terbuat dari baja karbon yang dikeraskan atau HSS, bentuk

tangkainya tirus dan ujungnya membentuk sudut 60o. Ketirusan tangkainya

mempunyai standar tertentu sesuai dengan ketirusan pada lubang sumbu utama

kepala lepas dan kepala tetap. Biasanya dipakai standar morse MT2. Sudut 60o

pada ujungnya disesuaikan dengan sudut pada lubang senter bor benda kerja.

Jenis-jenis senter :

a. Senter tetap ( Dead center ), digunakan pada pekerjaan yang besar dengan

pemotongan berat.



76

Gambar 4.46 Senter tetap

b. Senter separuh ( Half center ), digunakan untuk membubut benda kerja yang

berdiameter kecil dan membubut muka ( facing) benda kerja.

Gambar 4.47 Half center

c. Senter berlubang, digunakan pada pembubutan tirus luar.

Pemakaiannya dengan menempatkan bola baja antara lubang senter benda

kerja.

Gambar 4.48 Senter berlubang

d. Senter bentuk V (Swivel V ), digunakan unuk mengebor melintang pada benda

kerja.

Gambar 4.49 Senter bentuk V



77

e. Senter putar ( Live center ), digunakan untuk pekerjaan putaran tinggi dan

pemotongan akhir.

Gambar 4.50 Senter putar

f. Senter cekam ( Drive center ), digunakan untuk mengerjakan benda kerja

diantara 2 senter tanpa menjepit benda kerja. Senter cekam ini dipasang

pada sumbu utama kepala tetap. Karena ujungnya yang bergerigi maka ia

mampu mencengkram untuk memutarkan benda kerja. Hanya pemotongan

ringan saja yang bisa menggunakan senter ini.

Gambar 4.51 Center cekam

4.3.11 Pembawa ( Lathe dog)

Pembawa ini digunakan untuk memindahkan putaran poros utama ke benda

kerja bila membubut diantara 2 senter. pada pembawa ini terdapat sekerup

pengunci atau 2 buah klem untuk mengikatkan pembawa ke benda kerja.

Ada beberapa jenis pembawa yang sering digunakan dalam pembubutan:

a. Pembawa ujung bengkok ( Bent tail lathe dog), pembawa ini sering digunakan

untuk membawa benda kerja. Bagian ujung bengkoknya dimasukkan ke

celah pelat pembawa.



78

Gambar 4.52 Pembawa ujung bengkok

b. Pembawa ujung lurus (Straight lathe dog), kegunaannya sama dengan

pembawa ujung bengkok, tetapi umumnya digunakan pada pekerjaan presisi.

Gambar 4.53 Pembawa ujung lurus

c. Pembawa jepit pengaman (safety clamp lathe dog), digunakan untuk membawa

bermacam-macam bentuk benda kerja. Umumnya digunakan pada pekerjaan

akhir ( finishing) yang tidak mungkin menggunakan pembawa lain karena

dapat mengakibatkan cacat pada benda benda kerja akibat baud.

Gambar 4.54 Pembawa jepit pengaman

d. Pembawa jepit (Clamp lathe dog), digunakan untuk membawa benda kerja

yang berbentuk bulat, empat persegi panjang, segi enam, bentuk siku dan

bentuk yang tidak beraturan. Pada pembawa ini terdapat dua buah baud

sebagai pengikatnya.



79

Gambar 4.55 Pembawa jepit

4.3.12 MandrelMandrel adalah alat bantu untuk mendukung benda kerja yang berlubang.

dimana dalam pengerjaannya benda kerja tidak memungkinkan untuk dicekam

pada pencekam (chuck ), mandrel ini terbuat dari baja yang dikeraskan dan

bentuknya bermacam-macam, misal bentuk tirus, ketirusannya sangat kecil sekali

yaitu 0,0005 : 1, artinya mempunyai perubahan diameter 0,0005 mm setiap

panjang 1 mm. Penggunaan mandrel dapat menjamin lubang dengan permukaan

luarnya sejajar antara lain benda-benda seperti : puli, flens, roda gigi dan lain-lain.

Ada beberapa jenis mandrel yang sering digunakan dalam proses pembubutan :

a. Mandrel pejal (Plain mandrel), digunakan untuk mendukung benda kerja

yang mempunyai lubang tertentu. Bentuk mandrel ini pejal dan mempunyai

ketirusan 0,0005 : 1. Ujungnya yang kecil mempunyai ukuran kurang

lebih 0,012 mm dibawah diameter nominalnya, sedangkan ujung yang

besar mempunyai ukuran kurang lebih 0,1 mm diatas diameter nominalnya.

Semua ini bervariasi tergantung dari panjangnya.

Gambar 4.56 Mandrel pejal

b. Mandrel yang dapat dikembangkan ( Expanding mandrel), mandrel ini

dapat dikembangkan dan pengembangannya bisa mencapai 1,5 mm untuk

ukuran yang kecil, untuk ukuran yang lebih besar bisa mencapai 12 mm.



80

Biasanya mandrel ini di buat dalam satu set dengan bermacam - macam

ukuran, mandrel ini bisa digunakan untuk benda kerja yang diameter lubangnya

tidak tertentu.

Gambar 4.57 Expanding mandrel

c. Mandrel baud (Thread mandrel), mandrel ini bentuknya lurus dan pada

satu ujungnya mempunyai ulir untuk menempatkan mur sebagai pengunci

benda kerja. Jadi benda kerja dapat berputar dengan aman karena terkunci

oleh murnya.

Gambar 4.58 Thread mandrel

d. Mandrel kerucut (Cone mandrel), digunakan untuk mendukung benda kerja

yang berlubang, tetapi antara lubang yang satu dengan yang lainnya

berbeda.

Gambar 4.59 Cone mandrel



81

4.3.13 Perlengkapan ( Attachment)

Perlengkapan ialah peralatan tambahan yang di pasangkan pada mesin bubut,

digunakan untuk melakukan pekerjaan tertentu pada mesin bubut, seperti

membubut tirus, menggerinda, pekerjaan milling dan lain-lain.

Perlengkapan-perlengkapan yang dimaksud ialah:

A. Perlengkapan tirus (Taper attachment)

Ada tiga cara proses pembuatan benda kerja tirus pada mesin bubut, yaitu

dengan menggunakan eretan atas untuk tirus yang pendek, menggunakan

penggeseran kepala lepas untuk tirus yang panjang dan menggunakan

perlengkapan tirus yaitu taper attachment, yang terdiri dari batang pengantar

ketirusan yang bisa di atur skalanya sesuai dengan ketirusan yang diinginkan,

kemudian batang geser bergerak sepanjang batang pengantar ketirusan. Batang

geser ini dihubungkan dengan eretan melintang, dengan demikian pahat akan

bergerak sepanjang benda kerja sesuai dengan kemiringan posisi batang pengantar

ketirusan dengan pemakanan otomatis. Panjang batang pengantarnya tergantung

dari jenis mesin bubut. Panjang dari batang pengantar biasanya menentukan

panjang dari ketirusan benda kerja yang dapat dikerjakan, dapat juga mengerjakan

lebih dari ukuran batang pengantar dengan memindahkan perlengkapan ini dari

bagian yang sudah terpotong pada bagian lainnya.

Penggunaan perlengkapan ketirusan mempunyai beberapa keuntungan

dibandingkan dengan metoda lain.

a. Tidak perlu menggeser kedudukan kepala lepas sehingga posisi senternya

tetap segaris dengan sumbu utama.

b. Mudah di pasang dan di atur

c. Menghasilkan ketirusan yang presisi

d. Panjang benda kerja tidak menjadi persoalan

e. Lubang senter benda kerja tidak rusak

f. Benda kerja bisa di cekam diantara 2 senter atau pada cekam rahang



82

Gambar 4.60 Taper attachment

B. Perlengkapan Gerinda (Grinding Attachment)

Perlengkapan ini digunakan untuk pekerjaan menggerinda pada mesin bubut

diletakkan diatas eretan, dengan menggunakan alat ini dapat melakukan

bermacam-macam pekerjaan menggerinda, misalnya: menggerinda bagian dalam

dan bagian luar, juga ada special gerinda khusus untuk menggerinda ulir. Alat ini

sering juga di sebut Tool Post Grinder .

Gambar 4.61 Grinding attachment

C. Perlengkapan Frais ( Milling Attachment)

Adalah suatu alat perlengkapan untuk pekerjaan frais pada mesin bubut. Pada

perlengkapan ini terdapat penggeser dan ragum berputar yang terpasang di tempat

pemegang pahat pada eretan atas. Bagian bawah dari ragum mempunyai skala

derajat yang digunakan untuk mengatur sudut kemiringan. perlengkapan ini



83

digunakan pengerjaan bentuk segi 4, segi 6 dan pembuatan celah memanjang atau

bisa juga digunakan untuk membuat roda gigi dengan memasang piring pembagi

pada kepala tetapnya.

Gambar 4.62 Milling Attachment

D. Perlengkapan pemandu bentuk (Copying attachment)

Perlengkapan ini digunakan untuk membuat sejumlah benda kerja yang

mempunyai bentuk tidak beraturan. Diperlukan sebuah pelat model yang bentuk

dan ukurannya sama dengan benda yang akan dihasilkan. Satu batang pengarah(stylus) yang terpasang pada eretan melintang akan bergerak sepanjang pelat

model, sehingga ketelitian benda kerja yang dihasilkan tergantung dari ketelitian

pelat modelnya.

Gambar 4.63 Copying attachment



84

4.3.14 Alat Potong (Tools)

Untuk setiap jenis dari pekerjaan pada pembubutan memerlukan alat potong

yang sesuai dengan pekerjaan yang dibutuhkan, misalnya : untuk pembubutan

kasar, pembubutan permukaan, pembubutan akhir, pengeboran, penguliran dan

lain-lain. Untuk pembubutan diatas diperlukan alat potong yang sesuai dengan

pengerjaannya. Ketahanan alat potong tergantung dari bahan alat potong itu

sendiri dan bentuk sisi potongnya.

A. Sifat alat potong

Idealnya alat potong itu harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

a. Tingkat kekerasan yang tinggi (hardness) agar mampu melakukan pemotongan

terhadap benda kerja.

b. Kemampuan untuk mempertahankan kekerasannya pada suhu yang tinggi

(heat resistance).

c. Keuletan/sifat liat yang mampu menahan beban hentakan (toughness)

sehingga ujung alat potong tidak mudah pecah/rompal.

d. Ketahanan aus yang tinggi (wear resistance), sisi potongnya masih tajam dalam

jangka waktu yang lama.

Pada kenyataannya paduan sifat-sifat diatas ini sukar sekali dicapai pada

suatu bahan, karena itu penelitian terhadap bahan alat potong lebih banyak dititik

beratkan pada cara peningkatan kemampuan mempertahankan kekerasan pada

suhu yang tinggi.

B. Bahan Alat Potong

Bahan yang digunakan sebagai alat potong pada mesin bubut adalah:

1). Baja karbon (Plain carbon steel)

Baja karbon mempunyai kandungan 0,5 – 1,5 % karbon. Pada saat sekarang

ini sudah agak jarang dipakai karena kemampuannya yang terbatas.

Pada suhu 250oC kekerasannya berkurang, karena itu hanya dipakai pada

kecepatan rendah, kira-kira 1/3 dari kecepatan potong baja kecepatan tinggi

untuk bahan benda kerja yang sama.



85

2). Baja paduan ( Alloy tool steel)

Disamping kandungan karbon ditambahkan unsur-unsur paduan lain, seperti:

tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, dan cobalt.

Ada 2 macam baja paduan disini yaitu baja paduan rendah dan baja paduan

tinggi. Kekerasannya baru berkurang pada suhu 600oC oleh sebab itu cocok

dipakai pada kecepatan potong sedang. Kemampuannya ini disebabkan oleh

paduan tungsten dan chromium pada 0,7% karbon, sedangkan paduan

vanadiumnya untuk memperbaiki struktur butiran dan meningkatkan

kemampuan menerima beban hentakan.

3). Baja paduan bukan besi (Cast non ferrous alloy tool bits)

Diketahui dengan nama – nama dagang seperti : satellite, tantung, rex alloy

dan J.metal. Bisa digunakan pada kecepatan potong 30% sampai 100%

diatas baja kecepatan tinggi. Komposisi paduan dari setiap pabrik berbeda

satu sama lain, umumnya mengandung 25% sampai 35% chromium, 4%

sampai 25% tungsten dan 1% sampai 3% sisanya adalah cobalt yang berfungsi

sebagai pengikat.

Alat potong dari bahan ini mempunyai kekerasan yang tinggi, ketahanan

aus yang tinggi dan mampu bekerja pada suhu yang tinggi tapi rapuh

tidak seulet baja kecepatan tinggi. Stellite biasanya digunakan untuk

pemotongan bahan - bahan seperti baja tuang, besi tuang keras (chilled cast

iron).

4). Karbida (Cemented carbide)

Karbida dihasilkan dari campuaran/ adonan serbuk logam tungsten, titanium

atau tantalum dengan suatu bahan perekat melalui proses pemanasan dengan

tekanan tertentu sehingga mempunyai kekerasan yang tinggi sampai 85 HRC,

tetapi rapuh. Kenaikan temperatur akan menyebabkan kekerasannya berkurang

Pada suhu 800o C kekerasannya 65 HRC, masih lebih keras dari baja

kecepatan tinggi (HSS). Karbida ini sangat baik dipakai pada kecepatan

potong yang tinggi, permukaan benda kerja yang dihasilkan halus dan

mengkilat, kalau dipakai pada kecpatan potong rendah malah menghasilkan

permukaan yang buram. Kecepatan potongnya tiga kali lebih besar dari baja



86

kecepatan tinggi (HSS).

5). Keramik (Ceramic)

Dihasilkan dari adonan antara alumunium oksida (Al2O3) dengan sejumlah

kecil titanium atau magnesium oksida dengan suatu bahan perekat. Kemudian

dibentuk pada suatu cetakan, dan setelah melalui suatu proses pemanasan pada

temperatur tinggi akan menjadi bahan yang sangat keras, rapuh dan tahan aus.

Bahan ini dipakai untuk pemotongan besi tuang atau bahan logam keras

lainnya, kecepatan potong yang digunakan kurang lebih 2 kali dari karbida.

6). Intan ( Diamond )

gunakan untuk pengerjaan benda-benda yang membutuhkan kecepatan

tinggi dan permukaan yang sangat baik, misalnya : bantalan dan coran

dari paduan alumunium dan lain-lain. Kecepatan potong untuk ini sangat

tinggi kira-kira 10 kali lebih cepat dari jenis alat potong lainnya.

C. Bentuk dan Penggunaannya (Shape and Aplication)

Ada beberapa macam dan bentuk pahat yang digunakan dalam proses

pembubutan sesuai dengan bentuk benda kerja yang diinginkan. Pada bagian

ujung potongnya dibuat bersudut agar terdapat bidang bebas yang tidak

bergesekan dengan benda kerja selama proses pemotongan. Besarnya sudut bebas

tergantung dari sifat bahan banda kerja yang akan dipotong, makin lunak bahan

yang akan dipotong maka sudut bebasnya makin besar, makin keras bahan benda

kerja yang akan dipotong maka sudut bebasnya makin kecil.

Gambar 4.64 Bentuk-bentuk pahat yang umum digunakan pada mesin bubut



87

Menurut arah pemotongannya pahat bubut ada 2 macam :

1. Pahat bubut kanan, untuk memotong dari kanan ke kiri

2. Pahat bubut kiri, untuk memotong dari kiri ke kanan

D. Geometri Pahat Bubut

Pahat bubut dalam perdagangan dapat berupa batangan dari bahan baja

kecepatan tinggi (HSS) dan karbida (semented carbide) dengan penampang bujur

sangkar, segi empat, bulat, atau bentuk-bentuk lain. Pada saat mengasah pahat

bubut kita harus memperhatikan sudut mata pahatnya yaitu sudut bebas, sudut baji

dan sudut potong. Sudut-sudut tersebut diatas dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 4.1 Sudut-sudut pahat HSS dan Karbida

Gambar 4.65 Ilustrasi tabel 4.1



88

Gambar 4.66 Pahat bubut HSS untuk pengasaran

Gambar 4.67 Pahat bubut HSS untuk finishing

Gambar 4.68 Pahat bubut HSS untuk membuat ulir metric



89

Geometri/bentuk pahat bubut terutama tergantung pada bahan benda kerja

dan bahan pahat. Terminologi standarnya ditunjukkan pada gambar-gambar

diatas. Untuk pahat bubut bermata potong tunggal, sudut pahat yang paling pokok

adalah sudut beram (rake angle), sudut bebas (clearance angle), dan sudut sisi

potong (cutting edge angle). Sudut-sudut pahat HSS dibentuk dengan cara diasah

menggunakan mesin gerinda pahat.

Pahat dari HSS biasanya dipilih jika pada proses pemesinan sering terjadi

beban kejut, atau proses pemesinan yang sering dilakukan terputus-putus. Hal

tersebut misalnya membubut benda segi empat menjadi silinder, membubut

bahan benda kerja hasil proses penuangan atau membubut eksentris.

Pahat dari karbida (carbide) biasanya dalam bentuk insert dibagi dalam dua

kelompok tergantung penggunaannya. Bila digunakan untuk benda kerja besi

tuang yang tidak liat dinamakan cast iron cutting grade . Pahat jenis ini diberi

kode huruf K (atau C1 sampai C4) dan kode warna merah. Apabila digunakan

untuk menyayat baja yang liat dinamakan steel cutting grade. Pahat jenis ini

diberi kode huruf P (atau C5 sampai C8) dan kode warna biru. Selain kedua jenis

tersebut ada pahat karbida yang diberi kode huruf M dan kode warna kuning.

Pahat karbida ini digunakan untuk menyayat berbagai jenis baja, besi tuang dan

non ferro yang mempunyai sifat mampu mesin yang baik. Contoh pahat karbida

untuk menyayat berbagai bahan dapat dilihat pada table 4.2.

Gambar 4.69 Pahat bubut sisipan (insert carbide)



90

Tabel 4.2 Contoh penggolongan pahat karbida dan penggunaannya

4.3.15 Pemasangan Pahat (Tools Setting)

A. Pengaturan Ketinggian Pahat

a). Kedudukan ujung pahat diatas senter dari benda kerja, kedudukan semacam

ini kurang baik karena sudut bebas menjadi lebih kecil, sudut tatal menjadi

lebih besar sehingga terjadi gesekan yang lebih besar antara sisi depan pahat

dengan benda kerja. Akibatnya pahat mudah tumpul dan benda kerja bisa

bengkok.

Gambar 4.70 Kedudukan ujung pahat diatas senter benda kerja

b). Kedudukan ujung pahat dibawah senter dari benda kerja, pada kedudukan

kedudukan semacam ini sudut bebas menjadi lebih besar sedangkan sudut

tatal menjadi lebih kecil akibatnya daerah kontak berkurang, demikian juga

gesekan antara pahat dan benda kerja, sehingga ada kecenderungan untuk

bergetar dan berbunyi. Pahat bisa patah atau benda kerja akan terangkat.



91

Gambar 4.71 Kedudukan ujung pahat dibawah senter benda kerja

c). Kedudukan pahat setinggi senter dari benda kerja, kedudukan pahat setinggi

senter ini adalah yang benar dan hampir tidak ada hal yang dapat

mengakibatkan kerusakkan pada pahat ataupun benda kerja, sehingga

didapatkan kondisi pemotongan yang baik.

Gambar 4.72 Kedudukan pahat setinggi senter

B. Hal-hal lain yang harus diperhatikan dalam pemasangan pahat

1). Penjepitan pahat harus sependek mungkin, penjepitan yang terlalu panjang

dapat mengakibatkan pahatnya patah karena getaran terlalu besar.

2). Baut pengunci harus cukup kencang, penguncian yang kurang kuat dapat

mengakibatkan kedudukan pahat bergeser.

3). Pahat kasar harus dijepit pada sudut yang tepat terhadap sumbu benda kerja

atau pahat harus tegak lurus terhadap benda kerja.

4). Pemegang pahat (tool holder ) harus dipasang pada bagian terujung dari eretan

atas, untuk mencegah agar eretan atas tidak tertabrak rahang cekam.

5). Diusahakan jangan menjepit pahat dengan satu baut pengunci.

6). Jangan menjepit/memasang pahat pada waktu mesin keadaan berputar.



92

4.3.16 Pencekaman Benda Kerja

Pada proses pemotongan harus dicegah pembebanan terlalu berat yang bisa

mematahkan pahat. Karena itu pencekaman pahat dan benda kerja harus

diperhatikan untuk mencegah resiko tersebut diatas.

Pencekaman/pemegangan benda kerja pada Mesin Bubut bisa digunakan

beberapa cara. Cara yang pertama adalah benda kerja tidak dicekam, tetapi

menggunakan dua senter dan pembawa. Dalam hal ini, benda kerja harus ada

lubang senternya di kedua sisi benda kerja (Gambar 4.72a). Cara yang kedua,

benda kerja di cekam langsung dengan pencekam (chuck ) 3 rahang atau 4 rahang

(Gambar 4.72b). Cara yang ketiga, benda kerja di cekam dengan menggunakan

collet (Gambar 4.72c), pencekaman dengan cara ini tidak akan meninggalkan

bekas pada permukaan benda kerja, dan cara yang keempat yaitu dengan

menggunakan face plate, benda kerja dipegang pada permukaan face plate dengan

menggunakan baut pengikat yang dipasang pada alur T.(Gambar 4.72d).

Gambar 4.73 Beberapa cara pencekaman benda kerja

4.3.17 Perhitungan Proses Bubut

Perencanaan proses bubut tidak hanya menghitung elemen dasar proses

bubut, tetapi juga meliputi penentuan/pemilihan bahan pahat berdasarkan bahan

benda kerja, pemilihan mesin, penentuan cara pencekaman, penentuan langkah



93

kerja/langkah penyayatan dari awal benda kerja sampai terbentuk benda kerja jadi,

penentuan cara pengukuran dan alat ukur yang digunakan.

Elemen dasar proses bubut dapat dihitung/dianalisa dengan menggunakan

parameter-parameter dan rumus-rumus berikut ini:

a. Kecepatan Potong (V)

Cutting speed atau kecepatan potong adalah kecepatan potong pada putaran

utama. Bila benda kerja berputar satu kali, panjang yang dilalui oleh pahat sama

dengan keliling benda kerja. Kecepatan potong tidak dapat dipilih sembarangan.

Untuk menentukan atau memilih besarnya kecepatan potong terlebih dahulu kita

harus mengetahui sifat bahan yang akan di bubut dan sifat bahan alat potong yang

akan dipakainya. Bila kecepatan potong rendah akan memakan waktu dalam

mengerjakannya. Bila kecepatan terlalu tinggi pahat akan kehilangan kekerasan

(karena panas), cepat rusak atau tumpul. Oleh sebab itu kecepatan potong harus

ditentukan sesuai dengan table kecepatan potong yang disesuaikan dngan bahan

alat potong dan bahan benda kerja, seperti terlihat dalam table dibawah ini.

Tabel 4.3 Kecepatan potong untuk mesin bubut

Materials

HSS Carbide

Fine Coarse Fine Coarse

Tool Steel 75 – 100 25 – 45 185 – 230 110 – 140

Low carbon Steel 70 – 90 25 – 40 170 – 215 90 – 120

Medium Carbon Steel 60 – 85 20 – 40 140 – 185 75 – 110

Cast Iron 40 – 45 25 – 30 110 – 140 60 – 75

Brass 85 – 110 45 – 70 185 – 215 120 – 150

Alumunium 70 – 100 30 – 45 140 – 215 60 – 90

b. Rumus Kecepatan Potong dan Putaran Mesin



94

Dimana :

V = Kecepatan potong (Cutting speed) …… (m/menit)

d = Diameter benda kerja ………………… (mm)

n = Jumlah putaran ……………………….. (put/menit)

π = 3,14

c. Kedalaman Pemotongan ( Depth of Cut)

Kedalaman pemotongan adalah dalamnya masuk alat potong menuju sumbu

benda. Dalam proses pembubutan depth of cut dapat diukur dengan menggunakan

persamaan :

4.3.18 Waktu Pengerjaan ( Machining Time)

Yang dimaksud dengan waktu pengerjaan disini adalah durasi waktu

(lamanya waktu) yang digunakan untuk menyelesaikan pekerjaan, durasi ini

sangat penting diperhatikan sehubungan dengan efisiensi pengerjaan.

a. Kecepatan pemakanan/asutan ( feeding)

Kecepatan pemakanan/asutan ( feeding) disingkat f adalah jarak tempuh gerak

maju pisau/benda kerja dalam satuan millimeter permenit atau feet permenit.

Pada mesin bubut kecepatan pemakanan (f) adalah gerak maju alat potong dalam

satu putaran benda kerja (mm/putaran)

Besarnya kecepatan pemakanan dipengaruhi oleh:- Jenis bahan pahat yang digunakan

- Jenis pekerjaan yang dilakukan, misalnya membubut rata, mengulir, memotong

atau mengkartel dan lain-lain.

- Menggunakan pendinginan atau tidak

- Jenis bahan yang akan dibubut, misalnya besi, baja, baja tahan karat (stainless

steel), atau bahan-bahan non fero lainnya

- Kedalaman pemakanan



95

Sebagai pedoman umum untuk mengetahui besarnya kecepatan pemakanan

dapat dilihat pada tabel 4.4. Dalam tabel ini tercantum ada pekerjaan kasar dan

pekerjaan penyelesaian ( finishing). Pekerjaan kasar yang dimaksud adalah

pekerjaan pendahuluan dimana pemotongan atau penyayatan benda kerja tidak

diperlukan hasil yang halus dan presisi, sehingga kecepatan pemakanannya dapat

dipilih angka yang besar dan selanjutnya masih dilakukan pekerjaan penyelesaian

( finising). Pekerjaan ini dapat dilakukan dengan gerakan otomatis ataupun

gerakan manual, namun demikian tidak boleh mengabaikan kemampuan pahat

dan kondisi benda kerja. Semakin tebal penyayatan hendaknya semakin rendah

putarannya untuk menjaga umur pahat dan tidak terjadi beban lebih terhadap

motor penggeraknya.

Sedangkan pekerjaan penyelesaian yang dimaksud adalah pekerjaan penyelesaian

( finishing) akhir yang memerlukan kehalusan dan kepresisian ukuran tertentu,

sehingga kecepatan pemakanannya harus menggunakan angka yang kecil dan

tentunya harus menggunakan putaran mesin sesuai perhitungan atau data dari

table kecepatan potong.

Tabel 4.4 Kecepatan pemakanan menggunakan pahat HSS

Materials

Pemakanan Kasar Pemakanan Halus

Inchi mm Inchi mm

Alumunium 0,015-0,030 0,40-0,75 0,005-0,010 0,13 – 0,25

Bronze 0,015-0,025 0,40-0,65 0,003-0,010 0,07 – 0,25

Cast Iron 0,015-0,025 0,40-0,65 0,005-0,012 0,13 – 0,30

Tool Steel 0,010-0,020 0,25-0,50 0,003-0,010 0,07 – 0,25

Machinery Steel 0,010-0,020 0,25-0,50 0,003-0,010 0,07 – 0,25

b. Frekwensi pemakanan (i)

Yang dimaksud dengan frekwensi pemakanan adalah jumlah pengulangan

penyayatan mulai dari penyayatan pertama hingga selesai. Frekwensi pemakanan

tergantung pada kemampuan mesin, jumlah bahan yang harus dibuang, sistem

penjepitan benda kerja dan tingkat finishing yang diminta.



96

c. Perhitungan waktu pengerjaan mesin bubut (Tm)

Pada proses pembubutan perhitungan waktu pengerjaan waktu pengerjaan =

(Jarak tempuh pahat x frekwensi pemakanan ) dibagi (Kecepatan pemakanan kali

jumlah putaran mesin).

Dimana :

Tm = Waktu pemesinan ….. (menit)

L = Panjang total yang akan di bubut

= Li + lu + la

i = Frekwensi pemakanan

f = Asutan (feed) …... (mm/put)

n = Jumlah putaran … (rpm)

Gambar 4.74 Pembubutan memanjang Gambar 4.75 Pembubutanmelintang

4.3.19 Proses Pembubutan

Banyak bentuk-bentuk pekerjaan yang dapat dilakukan dalam proses

pembubutan diantaranya:

A. Membubut Muka ( Facing)

Salah satu tahap pengerjaan benda kerja pada mesin bubut adalah membubut

salah satu sisi permukaan benda kerja tersebut. Gerakan pahat memotong atau



97

melintang garis sumbu benda kerja. Membubut sisi permukaan ini dilakukan

untuk mendapatkan suatu permukaan yang rata dan halus sehingga didapat

panjang benda kerja yang dinginkan serta bisa untuk memeriksa apakah

kedudukan pahat sudah tepat pada titik pusat benda kerja.

Pemasangan pahat yang tidak senter akan mengakibatkan terjadinya titik

yang menonjol pada tengah-tengah permukaan benda kerja, sehingga benda kerja

tidak rata selain itu pahat cepat tumpul dan bisa patah ujungnya.

Gambar 4.76 Pembubutan muka ( facing)

B. Membubut lurus/memanjang (Silindris)

Yaitu pengerjaan benda yang dilakukan sepanjang garis sumbunya.

Membubut silindris dapat dilakukan sekali atau dengan permulaan kasar yang

kemudian dilanjutkan dengan pemakanan halus atau finishing. Untuk benda-benda

kerja yang panjang pembubutan dilakukan dengan menggunakan alat-alat bantu.

Gambar 4.76 Pembubutan memanjang



98

Gambar 4.77 Pembubutan memanjang dengan alat bantu senter dan pembawa

Gambar 4.78 Pembubutan memanjang dengan alat bantusteady rest dan follow rest

Untuk menghasilkan permukaan yang baik pada proses pembubutan secara

manual roda pemutar yang menggerakkan eretan harus di putar perlahan-lahan

secara terus menerus tanpa tersendat-sendat/terhenti karena pergantian tangan.

Ada beberapa tahapan yang mendahului proses pembubutan memanjang.

1. Penandaan batas panjang benda kerja yang akan dibubut.

2. Penempatan pahat tepat pada permukaan benda kerja (penyetingan titik nol).

3. Mengatur kedalaman pemakanan.

C. Membubut Tirus (Taper)

Membubut tirus serupa dengan membubut lurus hanya bedanya gerakan pahat

disetel mengikuti sudut tirus yang dikehendaki pada eretan atas, atau penggeseran

kepala lepas atau dengan alat bantu taper attachment (perlengakapan tirus). Jenis

pahatnya juga sama dengan yang digunakan dalam pembubutan lurus.



99

Pembubutan tirus dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya:

a. Dengan penggeseran eretan atas

Pembubutan tirus dengan penggeseran eretan atas, dapat dilakukan dengan

mengatur/menggeser eretan atas sesuai besaran derajat yang dikehendaki.

Gambar 4.79 Pembubutan tirus dengan menggeser eretan atas

Pembubutan tirus dengan cara ini hanya terbatas pada panjang titik tertentu

atau relatif pendek, sebab tergantung pada besar kecilnya eretan atas yang dapatdigeserkan. Kelebihan pembubutan tirus dengan cara ini dapat melakukan

pembuatan tirus dalam dan luar, juga bentuk-bentuk tirus yang besar, sedangkan

kekurangannya adalah tidak dapat dikerjakan secara otomatis, jadi selalu

dilakukan dengan tangan.

Dirumuskan:

Dimana :

D = diameter besar ketirusan

d = diameter kecil ketirusan

L = Panjang ketirusan

α = sudut pergeseran eretan atas



100

Contoh :

Dalam pembubutan tirus diketahui, D = 50 mm ; d = 34 mm, panjang

ketirusan l = 60 mm. Jadi penggeseran eretan atasnya adalah :

Jadi eretan harus digeser sebesar α = 7° 37”

b. Dengan Penggeseran Kepala Lepas

Pembubutan tirus dengan penggeseran eretan atas hanya dapat dilakukan

untuk pembubutan bagian tirus luar saja dan kelebihannya dapat melakukan

pembubutan tirus yang panjang dengan perbandingan ketirusan yang kecil

(terbatas). Cara penyayatannya dapat dilakukan secara manual dengan tangan dan

otomatis.

Gambar 4.80 Pembubutan tirus diantara 2 center

Berdasarkan gambar di atas pembubutan tirus dengan penggeseran kepala

lepas/ offset (X) dapat dihitung dengan rumus:

Dimana :

X = Jarak pengeseran kepala lepas

D = Diameter tirus terbesar

d = Diameter tirus kecil

L = Panjang benda kerja total

l = Panjang tirus yang dibubut (tirus efektif)



101

c. Dengan menggunakan perlengkapan tirus (Taper Attachment )

Pembubutan dengan cara ini dapat diatur dengan memasang pelengkapan

tirus yang dihubungkan dengan eretan lintang. Satu set perlengkapan tirus yang

tersedia diantaranya:

- Busur skala (plat dasar)

- Alat pembawa

- Sepatu geser

- Baut pengikat (baut pengunci)

- Lengan pembawa

Gambar 4.81 Perlengkapan bubut tirus

D. Membubut Bentuk (Profil)

Membubut bentuk radius, bulat atau bentuk khusus lainnya dapat dilakukan

pada mesin bubut copy. Namun dapat juga bentuknya langsung mengikutibagaimana bentuk asahan pahatnya itu sendiri, khususnya untuk bentuk-bentuk

yang relatif tidak lebar (luas). Karena bidang pahat yang memotong luasannya

relatif besar bila dibandingkan pembubutan normal, maka besarnya pemakanan

dan kecepatan putarnyapun tidak boleh besar sehingga memperkecil terjadinya

penumpulan dan patahnya benda kerja maupun pahat.



102

Gambar 4.82 Membubut bentuk dengan Gambar 4.83 Membubut bentuk mesin bubut biasa dengan mesin bubut copy

E. Membubut alur/memotong

Pada pekerjaan memotong benda kerja, harus diperhatikan ketinggian mata

pahat pemotongnya harus setinggi senter, bagian yang keluar dari penjepit pahat

harus pendek, kecepatan putaran mesin harus rendah, bagian yang akan dipotong

harus sedikit lebih lebar dibandingkan dengan lebar mata pahatnya agar pahat

tidak terjepit. Benda yang akan dipotong sebaiknya tidak dijepit dengan senter.

Gambar 4.84 Membubut alur/memotong

F. Membubut Dalam ( Boring)

Pekerjaan membubut dalam dilakukan biasanya setelah dilakukan

pengeboran atau sudah ada lubang terlebih dahulu. Jadi pembubutan dalam hanya

bersifat meluaskan lubang atau membentuk bagian dalam benda kerja. Untuk

mengetahui kedalaman yang dicapai maka pada saat awal mata pahat hendaknya

disetel pada posisi 0 dial ukur kepala lepas sehingga tidak setiap saat harus

mengukur kedalaman atau jarak tempuh pahatnya.



103

Gambar 4.85 Peluasan lubang (Boring) Gambar 4.86 Membubut tirus dalam

G. Mengebor

Sebelum dilakukan pengeboran benda kerja di senter drill terlebih dahulu.

Pada saat pengeboran besarnya putaran mengikuti besar kecilnya diameter

mata bor yang digunakan dan harus diberi pendinginan untuk menjaga mata

bor tetap awet dan hasilnya pengeboran bisa maksimal.

Gambar 4.87 Proses Pengeboran

H. Membubut Ulir (Threading)

Mesin bubut dapat dipergunakan untuk membubut ulir luar/baut dan ulir

dalam/mur dan dari sisi bentuk juga dapat membuat ulir segi tiga, segi empat,

trapesium dan lain-lain, gambar 4.89 menunjukkan profil dan dimensi jenis-

jenis ulir.

Gambar 4.88 Jenis-jenis ulir

Langkah-langkah pembuatan ulir pada mesin bubut:

Pertama, membuat diameter yang tepat, seperti yang diinginkan atau sesuai



104

mur yang akan dipasangkan. Pada bagian akhir, kita membuat alur untuk

pembebas pahat atau sering disebut undercut.

Gambar 4.89 Membuat alur

Kedua, tentukan posisi roda gigi yang sesuai dengan kisar/pitch/gang dari

ulir yang akan dibuat. Perhatikan tabel pada mesin bubut kalau-kalau kita perlu

melakukan pergantian roda gigi. Kalau posisi gear dan tuas-tuas pengaturnya

sudah sesuai bisa dilanjutkan dengan langkah selanjutnya.

Ketiga, persiapkan pahat bubut ulirnya. Bentuknya harus sesuai dengan ulir

yang akan dibuat, untuk ulir metrik memiliki sudut 60 derajat, sedangkan ulir

withworth 55 derajat. Bila perlu gunakan mal pahat ulir, kemudian atur ketinggian

pahat ulir setinggi senter dan posisi pahat ulir harus tegak lurus terhadap sumbu

benda kerja dengan menggunakan mal ulir seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.90 Mal ulir metrik

Keempat, atur putaran spindle pada kecepatan yang sesuai dengan kondisi

bahan benda kerja rata-rata 100 rpm. Selanjutnya kita mulai menghidupkan

mesin dan menekan tuas otomatis ulir dan memulai proses pemakanan. Hal-hal

yang perlu diperhatikan adalah jangan melepas tuas ini sebelum proses pembuatan

ulir selesai.



105

Pada saat pemakan perhatikan skala ukuran yang ada di tuas eretan melintang.

Setelah pada posisi angka tertentu atau 0 agar memudahkan proses pemakanan

selanjutnya. Kedalaman pemakanan kurang lebih 0,1 mm. Pada saat gerakan

kembali ke posisi awal, bebaskan pahat dari sentuhan ke benda kerja. Setelah di

posisi awal lagi, kembalikan ke titik pemakanan yang ditandai tadi, ditambah 0,1

mm untuk pemakanan berikutnya. Begitu seterusnya sampai mendapatkan ulir

yang pas dengan murnya.

Ada 2 cara pemakanan (infeed ) dalam pembuatan ulir, yaitu:

1. Radial infeed, mungkin cara yang paling umum untuk membuat ulir dan

yang paling direkomendasikan kepada pemula. Karena pahat makan radial

(tegak lurus terhadap benda kerja), benda kerja dimakan oleh kedua sisisnya

sehingga menghasilkan sebuah tatal berbentuk V, karena kedua sisi pahat

makan maka akan mengalami tekanan dan panas yang tinggi sehingga umur

pahat akan lebih pendek dibandingkan pamakanan lainnya (lihat gambar

4.92A).2. Flank infeed, dalam cara ini arah pemakanan sejajar dengan salah satu sisi

pahat, (lihat gambar 4.92B) yang berarti pahat berada sepanjang garis yang

membentuk sudut 30 derajat (setengah dari sudut pahat).

Caranya : geser eretan atas sehingga membentuk sudut 30 derajat terhadap

terhadap eretan melintang atau 60o terhadap sumbu spindle (lihat gambar

2.92C). Dibandingkan dengan radial infeed, tatal disini akan lebih mudah

untuk terbentuk dan terbuang secara teratur, menghasilkan panas lebih sedikit

sehingga umur pahat lebih lama.

Gambar 4.91 Cara pembuatan ulir



106

4.3.20 Pengkartelan ( Knurling)

Pengartelan adalah suatu proses untuk mencetak suatu pola pada permukan

silindris dengan cara menekan benda kerja berputar dengan alat kartel.

Pola ini ada yang berupa garis-garis lurus, garis silang dan garis kotak dengan

kisar yang berbeda-beda. Tujuan pengartelan antara lain adalah agar benda kerja

penampilannya lebih menarik dan enak dipegang (tidak licin). Pengartelannya

bisa dilakukan secara manual atau secara otomatis dengan tekanan eretan

melintang dan pemakanannya otomatis.

Roda kartel terbuat dari baja perkakas yang dipasang pada pemegang kartel.

Pemegang kartel ini ada yang tetap(kaku) dan ada yang mempunyai rumah yang

dapat bergerak (berayun), sehingga bisa mengatur sendiri posisinya pada sumbu

benda kerja meskipun pemegang kartelnya tidak terpasang pada sumbu benda

kerja.

Gambar 4.92 Bentuk-bentuk roda kartel

Gambar 4.93 Pemegang roda kartel dan hasil kartel silang

A. Proses Pengkartelan

1. Pencekaman benda kerja harus cukup kuat untuk menahan tekanan dari roda

kartel (gaya radial dan gaya aksial) dari pemakanan. Benda kerja harus

dicekam sependek mungkin dan bila perlu didukung oleh senter putar.

2. Pencekaman pemegang kartel pada pemegang pahat.

Pemegang kartel harus diatur pada ketinggian senter benda kerja, agar kedua



107

roda kartel menerima pembebenan yang merata.

3. Atur posisi roda kartel agar permukaannya sejajar dengan sumbu benda kerja.

4. Kecepatan potong diatur seperti pada pembubutan kasar kira-kira 0,5 x kisar

roda kartel.

5. Kedalaman pemakanan yang pertama 0,5 x kisar roda kartel sehingga alur

pertama yang terbentuk mempunyai kedalaman yang cukup sebagai pengarah

pada proses berikutnya.

6. Selama pengartelan dianjurkan menggunakan oli pendingin atau oli pemotong.

7. Benda kerja dan roda kartel harus sering dibersihkan dengan kuas.

B. Perhitungan pengembangan diameter benda kerja

Pengartelan akan menyebabkan diameter benda kerja menjadi lebih besar

dari diameter semula, tergantung dari kisar roda kartel yang dipakai. Pada gambar

kerja, ukuran yang dicantumkan disitu adalah ukuran setelah selesai pengerjaan.

Jadi kita harus menghitung diameter benda kerja yang bakal dikerjakan agar

hasilnya sesuai dengan gambar kerja. Ukuran-ukuran roda kartel ditentukan oleh

kisarnya.

Contoh :

t = 0,8 mm artinya kisar 0,8 mm

t = 1,2 mm artinya kisar 1,2 mm

Perhitungan :

d2 = d1 - 0,67 x t

Dimana :

d2 = diameter nominal (diameter benda kerja yang akan dikerjakan).

d1 = diameter yang diinginkan (yang tertera pada gambar kerja)

t = kisar roda kartel

4.3.21 Aspek-Aspek Keselamatan Kerja dalam Proses Pembubutan

Keselamatan kerja dalam bekerja merupakan aspek penting yang harus diper

hatikan pada saat melaksanakan suatu pekerjaan. Keselamatan kerja tersebut harus



108

menyangkut aspek keselamatan kerja yang terkait dengan manusia

(operator/pekerja), mesin, dan alat. Sehubungan dengan sebelum kita melakukan

suatu pekerjaan, harus diperhatikan instruksi-instruksi yang terkait dengan

keselamatan kerja. Instruksi-instruksi Standar Keselamatan Kerja dalam proses

pembubutan

Ada beberapa instruksi standar keselamatan kerja atau SOP yang terkait

dengan proses pembubutan, diantaranya adalah:

1. Baca dahulu instruksi manual sebelum mengoperasikan mesin

2. Upayakan tempat kerja tetap bersih dengan penerangan yang memadai

3 Gunakan selalu kaca mata pelindung seriap saat bekerja dengan mesin

4 Hindari pengoperasian mesin pada lingkungan yang berbahaya,

5 Yakinkan bahwa switch dalam keadaan OFF sebelum menghubungkan mesin

dengan sumber listrik

6 Pertahankan kebersihan tempat kerja, bebas dari kekacauan (clutter),

7. Tetapkan batas aman untuk pengunjung

8 Ketika membersihkan mesin, upayakan mesin dalam keadaan mati, akan lebih

baik jika hubungan dengan sumber listrik diputus.

9. Gunakan selalu alat dan perlengkapan yang ditentukan.

10. Gunakan selalu alat yang benar

4.3.22 Latihan

1. Terangkan definisi dan prisip kerja mesin bubut.

2. Bentuk-bentuk dasar benda kerja apa saja yang dapat dikerjakan pada mesin

bubut.

3. Spesifikasi utama mesin bubut ditentukan oleh 2 ukuran. Sebutkan.

4. Sebutkan bagian-bagian utama mesin bubut.

5. Jelaskan perbedaan antara indenpendent chuck dengan universal chuck.

6. Terangkan perbedaan antara steady rest dengan follow rest dan untuk apa

kegunaannya.

7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan mandrel dan untuk apa kegunaanya pada



109

mesin bubut.

8. Terangkan bagaimana cara memasang pahat bubut yang benar pada tool post.

9. Untuk mementukan/memilh besarnya kecepatan potong faktor-faktor apa saja

yang harus anda ketahui.

10. Jelaskan bagaimana cara menghitung putaran mesin bubut.

4.3.23 Tugas

Sebuah benda kerja dari St.37 dengan ukuran diameter 50 mm, panjang 80

mm akan dibubut menjadi ukuran 30 mm dan panjangnya 50 mm. Hitung waktu

yang diperlukan untuk membubut benda kerja tersebut jika diketahui kecepatang

potong 20 m/menit; asutan (feeding) = 0,25 mm/putaran; kedalaman pemakanan

untuk sekali jalan = 1 mm dan allowance (la) = 3 mm.


Jawaban :

Jawaban :

1. - Definisi : Mesin bubut adalah salah satu mesin perkakas dengan gerak



terjadi serpihan-serpihan yang disebut beram (chip).

- Prinsip kerja mesin bubut : Pada mesin bubut ada 2 macam gerakan, yaitu

a. Gerakan benda kerja : yaitu benda kerja berputar pada sumbunya.

b. Gerakan alat potong : a) Yang sejajar terhadap sumbu utama disebut


b) Yang tegak lurus terhadap sumbu utama

disebut pembubutan muka.

c) Yang bersudut terhadap sumbu utama disebut

pembubutan konis.

2. Bentuk-bentuk yang dapat dikerjakan pada mesin bubut adalah :

(a) Bentuk profil (forming)

(b) Bentuk rata (turning)





111

- Sifat bahan alat potongnya

10. Menghitung putaran mesin adalah dengan rumus sebagai berikut :

Dimana :




π = 3,14

4.4 Rangkuman

- Definisi : Mesin bubut adalah salah satu mesin perkakas dengan gerak



terjadi serpihan-serpihan yang disebut beram.

- Prinsip kerja mesin bubut : Pada mesin bubut ada 2 macam gerakan, yaitu

A. Gerakan benda kerja : yaitu benda kerja berputar pada sumbunya.

B. Gerakan alat potong : a) Yang sejajar terhadap sumbu utama disebut


b) Yang tegak lurus terhadap sumbu utama disebut

pembubutan muka.

c) Yang bersudut terhadap sumbu utama disebut

pembubutan konis.

- Bentuk-bentuk dasar benda kerja yang dapat dikerjakan pada Mesin Bubut

adalah:

(a) Bentuk profil (forming)

(b) Bentuk rata (turning)

(c) Bentuk permukaan (facing)

(d) Bentuk tirus (taper)

(f) Bentuk ulir (thread)

(g) Bentuk alur (groove)



112

(f) Bentuk kartel (knurling)

- Spesifikasi Mesin Bubut ditentukan oleh tinggi senter dari landasan, dan

jarak senter antara kepala tetap dengan kepala lepas.

- Bagian-bagian utama mesin bubut adalah : dudukan, landasan, kepala tetap,

kepala lepas, eretan pembawa, gearbox, eretan melintang, eretan melitang,

eretan atas, tool post dan motor.

- Sistim penggerak utama pada mesin bubut adalah menggunakan roda gigi dan

puli.

- Perlengkapan dan alat bantu (Accessories) mesin bubut : chuck 3 rahang dan 4

rahang, face plate, driving plate, lathe dog, collet, pemegang pahat (tool post),

mandrel steady rest, follow rest, taper attachment, copy attachment, grinding

attachment dan milling attachment.

- Bahan Alat Potong : baja karbon kecepatan tinggi (HSS), Stellite, karbida,

keramik dan intan.

- Sudut Mata Pahat Bubut, yang harus diperhatikan untuk pahat bubut ini adalah

sudut bebas, sudut baji dan sudut potong.

- Pemasangan Pahat (Tools Setting): mengatur pahat setinggi senter kepala

lepas/tetap

- Hal-hal lain yang harus diperhatikan dalam pemasangan pahat ialah:

1. Penjepitan pahat harus sependek mungkin, penjepitan yang terlalu panjang

dapat mengakibatkan pahatnya patah karena getaran terlalu besar.

2. Baut pengunci harus cukup kencang, penguncian yang kurang kuat dapat

mengakibatkan kedudukan pahat bergeser.

3. Pahat kasar harus dijepit pada sudut yang tepat terhadap sumbu benda kerja

atau pahat harus tegak lurus terhadap benda kerja.

4. Pemegang pahat (tool holder) harus dipasang pada bagian terujung dari

eretan atas, untuk mencegah agar eretan atas tidak tertabrak rahang cekam.

5. Diusahakan jangan menjepit pahat dengan satu baut pengunci.

6. Jangan menjepit/memasang pahat pada waktu mesin keadaan berputar.

- Pencekaman benda kerja pada mesin bubut bisa menggunakan berbagai cara

pencekaman tergantung dari bentuk dan ukuran benda kerjanya.



113

- Perhitungan proses bubut meliputi menentukan besarnya kecepatan potong,

menghitung putaran mesin dan menghitung waktu proses pembubutan.

- Dalam memilih/menentukan besarnya kecepatan potong kita harus mengetahui

terlebih dahulu sifat bahan benda kerja yang akan di bubut dan sifat bahan

alat potongnya.

4.5 Daftar Pustaka

1. B.L Suneja, G.S. Sekhon Nitin Seth, "Fundamentals of Metal Cutting andMachine Tools" Second Edition, New Age International Limited Publisher,

New Delhi, 2005.2 Bawa, HS, MANUFACTURRING PROCESSES – 1H.S Tata McGraw-Hill

Publishing Company Limited, New Delhi, 2006

3. Dr.Kesavan, B. Vijaya Ramnath, "MACHINE TOOLS", University SciencePress Press, New Delhi,2010


5. Sen, Mohan, “Basic Mechanical Engineering”, Laxmi Publications (P) LTD,

Golden House, Daryaganj, New Delhi, 2006.

6. Moltrecht, Karl Hana, Machine Shop Practice Vol. 1, Industrial Press, Inc,New York, 1981.

7. Stephen F. Krar, Arthur Gill, Peter Smid, First Edition Machine ToolTechnology Basics, Printed in the United States of America, 2003.

8. Tschatsch, Heinz, Prof, Dr, Ing, Applied Machining Technology, SpringerDordrecht Heidelberg London, New York, 2009.



11. http://www.lathes.co.uk/index.html


13. http://www.carbideanddiamondtooling.com

14. http://www.oldengine.org/members/diesel/ward/machine1.htm


16. http://www.lathes.co.uk/volman/page5.html

17. http://www.slideshare.net



114

BAB V MESIN FRAIS ( MILLING MACHINE)

5.1 Pendahuluan

Mesin Frais adalah salah satu mesin perkakas dengan gerak utama berputar,

dirancang untuk berbagai keperluan pemesinan mulai dari bentuk - bentuk

yang sederhana yaitu permukaan rata atau bentuk-bentuk yang spesifik (profil,

radius, silindris dan lain-lain) sampai dengan bentuk-bentuk yang kompleks,

misalnya membuat roda gigi helix atau membuat bentuk-bentuk spiral lainnya

seperti membuat mata bor ukuran besar dan pahat-pahat untuk mesin frais itu

sendiri.

Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja

menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses

penyayatan dengan gigi potong lebih dari satu yang mengitari pisaunya,

menghasilkan permukaan benda kerja berbagai bentuk.

Gambar 5.1 Mesin Frais Horizontal

Mesin frais dianggap sebagai mesin perkakas yang paling serbaguna

dibandingkan dengan mesin perkakas lainnya. Mesin frais juga dapat

beroperasi satu atau lebih jumlah alat potong secara bersamaan lebih dari satu

permukaan pada waktu yang sama. Mesin frais adalah metode unik dan ekonomis



115

untuk melakukan berbagai operasi oleh sebab itu mesin frais mempunyai aplikasi

luas dalam pekerjaan produksi.



frais , mengetahui jenis-jenis mesin frais, memahami mekanisme kerja dan

bagian-bagian utama mesin frais, mengetahui bentuk-bentuk dasar benda kerja

yang dapat dikerjakan pada mesin frais, mengatahui macam-macam alat potong

dan fungsinya pada mesin frais , mengetahui alat-alat bantu mesin frais,

memahami cara pencekaman benda kerja, penyetingan pahat frais dan benda

kerja, serta pembaca dapat menghitung proses pemesinan pada mesin frais.


5.3.1 Prisip Kerja Mesin Frais

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 frais. Spindel mesin frais adalah bagian dari sistem utama mesin frais 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

bahan cutter mempunyai kekerasan diatas kekerasan bahan benda kerja.

A. Gerakan Utama Mesin Frais

Ada 3 macam gerakan utama mesin frais (Gambar 5.2), yaitu:

a) Gerakan putar, yaitu gerakan berputar alat potong sambil memotong benda

kerja

b) Gerakan pemakanan, adalah gerakan alat potong sepanjang daerah

pemotongan



116

c) Gerakan kerja gigi pemotong adalah gerakan untuk mengatur kedalaman

pemakanan, gerakan ini dapat juga disebut juga gerakan penyetelan.

Gambar 5.2 Gerakan-gerakan utama mesin frais (milling)

B. Bentuk-bentuk dasar yang dapat dibuat pada mesin Frais

Jenis perkerjaan yang dapat dikerjakan pada mesin frais adalah diantaranya

Seperti gambar dibawah ini.

Gambar 5.3 Bentuk-bentuk dasar pengerjaan mesin frais

5.3.2 Jenis-jenis Mesin Frais

Jenis-jenis mesin ini semuanya dibentuk dengan susunan yang sama.

Rangkanya berbentuk kolom dan meja kerjanya ditumpu diatas konstruksidari baja cor yang berbentuk lutut yang dapat bergeser naik turun pada kolom.

Kolom dan bentuk lututnya dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok:

a. Datar (spindel horizontal)

b. Tegak (vertical)

c. Universal (spindel horizontal)

Ketiga kelompok ini yang umum dipakai dibandingkan jenis lain, karena

kelompok ini dapat diterapkan pada daerah kerja yang luas dan ekonomis.



117

A. Mesin Frais Horizontal

Mesin frais horizontal ini dibentuk sedemikian rupa sehingga meja kerja

dapat digerakkan ke kiri dan ke kanan, secara manual mapun secara otomatis.

Mekanisme ini dikenal dengan mekanisme longitudinal atau meja pemakanan.

Sadel yang mendukung meja kerja dapat digerakkan dalam arah transversal maju

mundur, secara manual maupun secara otomatis, mekanisme ini dikenal dengan

pemakanan silang. Keseluruhan konstruksi lutut, meliputi lutut, sadel dan meja

kerja, dapat di naik turunkan secara manual, tetapi pada semua mesin pada

umumnya dilkukan secara otomtis. Gambaran diatas memberikan

aturan pemakanan dalam tiga arah.

Gambar 5.4 Mesin Frais Horizontal

B. Mesin Frais Tegak (Vertical)

Mesin frais vertikal adalah suatu jenis mesin frais dengan posisi spindelnya

tegak (vertical) seperti ditunjukkan pada gambar 5.4, karenanya mesin jenis ini

memungkinkan suatu cara pendekatan yang lain pada pengerjaan pengefraisan,

yang menjadikannya lebih mudah mengefrais pekerjaan-pekerjaan yang sulit

dilakukan oleh mesin frais datar.

Mesin jenis ini terutama sangat sesuai untuk membuat bentuk-bentuk

ekor burung (dove tail), alur tanpa ujung, bentuk benda kerja bertingkat, cetakan,

atau alur bentuk T (T-slot). Bahkan kenyataannya, untuk pengerjaan frais muka

dan frais ujung masih lebih sesuai dilakukan dengan mesin ini, karena pahat



118

potong dan permukaan yang akan di frais berada dalam bidang pandang operator

dan bukannya dibelakang benda kerja.

Gambar 5.5 Mesin Frais Vertikal

C. Mesin Frais Universal

Adalah mesin yang pada dasarnya gabungan dari mesin frais horizontal dan

mesin frais vertical, mesin ini dapat mengerjakan pekerjaan pengefraisan muka,

datar, spiral, roda gigi, pengeboran dan reamer serta pembuatan alur luar dan alur

dalam. Untuk melaksanakan pekerjaannya mesin frais dilengkapi dengan

peralatan yang mudah digeser, diganti dan dipindahkan.

Gambar 5.6 Mesin Frais Universal



119

5.3.3 Klasifikasi Proses Frais

Proses frais dapat diklasifikasikan dalam empat jenis. Klasifikasi ini

berdasarkan jenis pisau, arah penyayatan, dan posisi relatif pisau terhadap benda

kerja.

(a) Plain Milling

Proses frais ini disebut juga slab milling, adalah pengefraisan permukaan

permukaan datar, sumbu putaran cutter sejajar dengan permukaan benda kerja

yang disayat. Hal ini dapat dilakukan baik pada mesin horizontal atau mesin

vertikal seperti pada gambar 5.6.

Gambar 5.7 Plain Milling

(b) End Milling

Pada proses ini, pisau dipasang pada spindel yang memiliki sumbu putar

tegak lurus terhadap permukaan benda kerja. Permukaan hasil proses frais

dihasilkan dari hasil penyayatan oleh ujung pisau (cutter).

Gambar 5.8 End Milling



120

(c) Gang Milling

Gang milling adalah operasi pengefraisan horisontal yang memanfaatkan tiga

atau lebih pisau pemotong dikelompokkan bersama-sama untuk pengefraisan

permukaan kompleks . Seperti diilustrasikan dalam gambar 5.8, berbagai jenis dan

ukuran pemotong harus dipilih untuk mencapai profil benda kerja yang

diinginkana.

Gambar 5.9 Gang Milling

(d) Straddle Milling

Dalam pengefraisan straddle, sekelompok spacer dipasang di antara dua sisi

dan penggilingan wajah pemotong pada arbor spindle seperti pada gambar 5.9

untuk pengefraisan dari dua permukaan sejajar satu sama lain pada jarak tertentu.

Gambar 5.10 Straddle Milling

5.3.4 Metode Pengefraisan

Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja

mesin frais terhadap putaran pisau . Metode proses frais ada dua yaitu frais naik

(up cut milling), disebut juga pengefraisan normal atau konvensional dan frais

mendaki (down cut milling).



121

A. Pengefraisan normal (Up Cut Milling)

Frais naik biasanya disebut frais konvensional (conventional milling). Gerak

dari putaran pisau berlawanan arah terhadap gerakan meja mesin frais (Gambar

5.10). Sebagai contoh, pada proses frais naik apabila pisau berputar searah jarum

jam, benda kerja bergerak ke arah kanan. Penampang melintang bentuk beram

(chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan

minimal kemudian menebal. Proses frais ini sesuai untuk mesin Frais

konvensional/manual, karena pada mesin konvensional backlash ulir

transportirnya relatif besar dan tidak dilengkapi backlash compensation.

Gambar 5.11 Pengefraisan naik (up cut milling)

B. Pengefraisan turun/mendaki ( down cut milling)

Proses frais turun dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau

sama dengan arah gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh jika pisau

berputar searah jarum jam, benda kerja bergerak dari kanan ke kiri. Penampang

melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma

diawali dengan ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses frais ini sesuai

untuk mesin Frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja dipandu oleh ulir

dari bola baja, dan dilengkapi backlash compensation. Untuk mesin Frais

konvensional tidak direkomendasikan melaksanakan proses frais turun, karena

meja mesin Frais akan tertekan dan ditarik oleh pisau (Gambar 5.11.)



122

Gambar 5.12 Pengfraisan turun/mendaki (down cut milling)

5.3.5 Alat Potong (Cutting Tools)

A. Berdasarkan bentuk dan fungsinya

1. Cutter face cutting, cutter ini ada 2 jenis yaitu :

1) End Mill Cutter, merupakan cutter dengan sisi potong pada ujung muka

dan pada sisi spiralnya, End Mill dibuat dari diameter 0.5 – 50 mm

dengan tipe tangkai yang bermacam – macam, ada yang bertangkai lurus dan

ada yang konus, (lihat gambar 5.12).

2) Shell End Mill Cutter, cutter type ini memiliki lubang berpasak pada

bagian tengahnya berfungsi untuk pemasangan pada arbor, dibuat dengan

diameter antara 30 – 200 mm. Pada cutter ini terdapat sisi potong pada ujung

muka dan pada sisi spiralnya, (lihat gambar 5.13)

Gambar 5.13 Cutter Jari ( End mill Cutter )



123

Gambar 5.14 Shell end mill cutter

2. Cutter side cutting, cutter ini ada 2 jenis yaitu :

1) Plain Mill Cutter, cutter ini digunakan untuk pengefraisan horizontal dari

dari permukaan yang datar. Memiliki bentuk hampir sama dengan shell end

mill cutter tetapi cutter ini hanya memiliki sisi potong spiral pada bagian

melingkarnya, dan memiliki lubang berpasak untuk pemasangan pada arbor.

Gambar 5.15 Plain end mill cutter

2) Disk Cutter, cutter ini memiliki bentuk pipih dan dapat digunakan pada

pembuatan slot maupun slitting, sisi potong dari cutter jenis ini ada yang rata

dan ada juga yang zig-zag.

Gambar 5.16 Disk cutter



124

3. Cutter profil

1) Dove tail cutter, digunakan untuk menghasilkan profil dove tail

pada benda kerja. Sisi potongnya berbentuk sudt 45o, 60o atau 90o.

Gambar 5.17 Dove tail cutter

2) T-slot Cutter, digunakan untuk membuat alur berbetuk T, memiliki sisipotong di bagian yang melingkar dengan sudut helix yang berlawanan.

T-slot cutter ada 2 jenis, yaitu T-slot dengan shank rata dan T-slot dengan

ujung berulir.

Gambar 5.18 T-slot cutter

3) Prisma Cutter ( Double angle cutter ), digunakan untuk menghasilkan profil V

pada benda kerja dengan sudut potong 45o, 60o dan 90o.

Gambar 5.19 Double angle cutter

4) Hobbing Cutter, digunakan pad mesin milling hobbing, untuk menghasilkan

profil berbentuk roda gigi.



125

Gambar 5.20 Hobbing cutter

5) Cutter Modul, digunakan untuk membuat roda gigi dengan modul tertentu

dengan menggunakan mesin frais konvensional dalam pengerjaannya,

bentuknya hampir sama dengan cutter hobbing tetapi pipih.

Gambar 5.21 Cutter modul

B. Berdasarkan fungsi pengerjaannya

1. Roughing cutter, digunakan untuk proses pengasaran pada benda kerja

dimana proses pengerjaannya dilakukan dengan pemakanan yang besar.

Gambar 5.22 Roughing end mill cutter

2. Finishing cutter, digunakan untuk proses penghalusan (finishing) dengan

pemakanan yang lebih kecil dan biasanya menghasilkan permukaan yang

lebih halus.



126

Gambar 5.23 Finishing end mill cutter

C. Berdasarkan arah putarannya

1) Cutter putaran kiri, apabila putaran cutter berlawan arah dengan arah putaran

jarum jam.

2) Cutter putaran kanan, apabila putaran cutter searah dengan putaran jarum jam.

Gambar 5.24 Arah putaran cutter

D. Cutter sisipan karbida (Carbide insert)

Karbida ini sangat baik sekali dipakai pada kecepatan potong yang tinggi,

permukaan benda kerja yang dihasilkan halus dan mengkilat, kalau dipakai

pada kecepatan potong rendah malah menghasilkan permukaan yang buram

Kecepatan potongnya tiga kali lebih cepat dari baja kecepatan tinggi (HSS).

Gambar 5.25 Cutter carbide insert



127

5.3.6 Pemegang alat potong dan alat bantu pada mesin frais

A. Pemegang alat potong (Tool holder)

1) Drill chuck arbor, alat ini digunakan untuk memegang/mecekam mata bor dan

tool lain yang berdiameter kecil dan memiliki tangkai silindris.

Gambar 5.26 Chuck drill

2. Collet Adaptor, digunakan untuk mencekam alat dengan tangkai silindris,

dan di desain untuk mengambil sebuah diameter yang spesifik, dari alasan

alasan diatas maka standard collet (1 set) di langkahkan dengan penambahan

0,5 mm.

Gambar 5.27 Collet adaptor

3. Short arbor, digunakan untuk mencekam Shell End Mill Cutter dan beberapa

tools lain yang memiliki lubang silindris ditengah, biasanya perlu

ditambahkan ring untuk membantu proses pencekaman.



128

Gambar 5.28 Short arbor

4. Sleeve arbor for cutter, digunakan untuk mencekam End Mill Cutter yang

memiliki bentuk tangkai taper atau konus.

Gambar 5.29 Sleeve arbor

5. Sleeve arbor for twist drill, digunakan untuk mencekam Twist Drill memiliki

bentuk tangkai taper atau konus.

Gambar 5.30 Sleeve arbor for twist drill

6. Stub Arbor, biasanya digunakan untuk mencekam Shell End Mill Cutter, dan

beberapa tools lain yang memilikii lubang silindris ditengah, dan tanpa perlu

menambahkan ring untuk membantu pencekaman.



129

Gambar 5.31 Stub arbor

7. Long Arbor, digunakan untuk mencekan shell end mill cutter dan alat potong

lain yang memiliki lubang silindris ditengah. Biasanya Arbor ini digunakan

untuk mesin frais horisontal, dan juga ditambahkan ring untuk membantu

pencekaman.

Gambar 5.32 Long Arbor

8. Side Lock Arbor, adalah salah satu jenis arbor yang digunakan untuk

mencekam cutter dengan tangkai silindris, dimana prinsip pencekamannya

cukup sederhana dengan mengencangkan screw yang ada pada arbor,

sehingga screw tersebut menekan cutter dan mengikatnya, untuk itu perlu ada

bidang rata pada sisi tangkai cutter, agar bisa tercekam dengan baik.

Gambar 5.33 Side Lock Arbor



130

9. Boring Head Arbor, digunakan untuk mencekam boring tools, dimana

dalam boring head biasanya disertai skala yang cukup teliti untuk pembuatan

lubang yang memiliki ukuran presisi.

Gambar 5.34 Boring Head Arbor

B. Pencekam Benda Kerja (Clamping Device)

1. Clamp, ialah alat pencekam sederhana yang digunakan untuk mencekam

material di meja milling, dimana clamp digunakan sebagai pencekam

sedangkan T-slot Bolt sebagai pengencangnya.

Gambar 5.35 Clamp

3. V-Blocks, sangat baik digunakan untuk pencekaman batang poros yang akan

di proses milling, batang poros yang pendek biasanya ditempatkan pada sebuah

V- blocks, jika batang porosnya panjang, dua buah V-blocks atau lebih

dipasang pada meja mesin, dengan jarak yang sesuai dengan panjang batang

poros. V – blocks dan benda kerja dicekam pada meja mesin dengan



131

menggunakan clamp.

Gambar 5.36 V-Blocks

4. Ragum Mesin (Vice Machine)

a. Fixed Vice, alat ini paling sering digunakan dalam pengerjaan pada mesin

fraiss. Fixed vice tidak dapat diubah sudutnya, sehingga posisinya selalu

tetap.

Gambar 5.37 Fixed Vice (Ragum tetap)

b. Swivel Vice, ragum ini memiliki kemampuan untuk diubah sudutnya pada

satu sudut putar, sehingga mampu digunakan untuk pembuatan sudut pada

proses pengerjaan di frais.

Gambar 5.38 Swivel Vice



132

c. Compound Vice, ragum ini sama dengan Swivel Vice, tetapi memiliki lebih

dari satu sudut putar, sehingga bisa digunakan untuk pembuatan sudut /

profil yang lebih rumit.

Gambar 5.39 Compound Vice

d. Rotary Table, ialah salah satu asesoris mesin milling yang biasa

digunakan untuk membuat radius luar pada mesin Milling, pada saat proses

penggerjaan biasanya ditambahkan clamp + center pin untuk mencekam

benda kerja.

Gambar 5.40 Rotary Table

e. Dividing Head , salah satu asesoris mesin milling yang biasa digunakan

untuk membuat segi tertentu (Misal segi 3, 4, 5 dst), asesoris ini bisa juga

digunakan untuk membuat roda gigi, ataupun spiral pada mesin milling.



133

Gambar 5.41 Dividing head

5.3.7 Perhitungan proses pengerjaan pada Mesin Frais

A. Kecepatan Potong/ Cutting Speed (V)

Cutting speed / Kecepatan potong alat potong di mesin frais adalah jarak

yang ditempuh oleh salah satu mata potong (gigi) dalam meter per menit

(m/menit). Kecepatan potong ditentukan berdasarkan tabel dan perhitungan.

berdasarkan tabel :

Tabel 5.1 Kecepatan potong untuk mesin frais

MaterialsHSS Carbide

Fine Coarse Fine Coarse

Tool Steel 75 – 100 25 – 45 185 – 230 110 – 140

Low carbon Steel 70 – 90 25 – 40 170 – 215 90 – 120

Medium Carbon Steel 60 – 85 20 – 40 140 – 185 75 – 110

Cast Iron 40 – 45 25 – 30 110 – 140 60 – 75

Brass 85 – 110 45 – 70 185 – 215 120 – 150

Alumunium 70 – 100 30 – 45 140 – 215 60 – 90

Hal – hal yang mempengaruhi cutting speed adalah:

1. Material benda kerja,

2. Material alat potong,

3. Pendinginan (cooling).

Rumus kecepatan potong dan putaran mesin adalah sebagai berikut:



134

Dimana :




π = 3,14

B. Asutan/Pemakanan ( Feeding)

Feeding untuk proses frais dibedakan menjadi 3 type, yaitu :

1. Feed per minute : Pergerakan meja dalam mm pada waktu 1 menit. Satuannya

mm/menit. Simbolnya : s atau f .

2. Feed per cutter revolution : Pergerakan meja dalam mm pada 1 kali putaran

milling cutter. Satuannya mm /revolution. Simbolnya f atau s

3. Feed per tooth : Pergerakan meja dalam mm selama waktu cutter yang berputar

pada benda kerja dari satu mata potong ke mata potong berikutnya. Satuannya

mm/tooth. Simbolnya f z atau sz.

- Feed per menit :

F = f z x z x n

Dimana :

z = jumlah mata potong cutter

f z = feed/gigi .................... mm/gigi

n = putaran spindel ......... rpm

- Feed per putaran cutter :

Fo = z x f z

Dimana :

z = jumlah mata potong cutter

f z = feed/gigi..........mm/menit



135

Tabel 5.2 Asutan per gigi

C. Waktu Pemesinan ( Machining Time)

Proses pengerjaan benda kerja selalu dihubungkan dengan waktu proses.

Lama proses pengerjaan tersebut harus diperhitungkan. Waktu proses yang terjadi

pada pengerjaan benda kerja antara lain:

- Persiapan

- Proses

- Waktu tak terpakai

Waktu yang akan dibahas adalah hanya waktu proses pengerjaannya yaitu

waktu potong efektif. Faktor yang mempengaruhi waktu efektif ini adalah:

- Panjang langkah

- Jumlah langkah

- Asutan (Feeding)

Rumus untuk menghitung waktu potong efektif adalah:

Dimana :

L = panjang langkah …………….. mm

i = jumlah langkah. s = feeding (asutan) ........ mm/menit



136

Panjang langkah (L) untuk waktu potong efektif ini dibedakan berdasarkan

sistem pemotongan yang digunakan. Sistem pemotongan yang digunakan adalah

face cutting dan side cutting.

Rumus umum menghitung panjang langkah (L) adalah:

dimana :la = panjang langkah awal ......... mm

l = panjang benda kerja ............ mm

lu = panjang langkah akhir ....... mm

Yang membedakan antara face cutting dan side cutting adalah besarnya la

dan lu

- Face cutting:

Jika center alat potong berada di dalam benda kerja, maka besarnya la atau lu

adalah ½ diameter alat potong, sehingga la + lu = diameter alat potongnya (d).

Untuk langkah amannya maka la + lu = d + 3 mm. Jika center alat potong berada

di luar benda kerja, maka besarnya la atau lu adalah : la=√(d x b-b2 ) satuannya

mm

dimana :la = panjang langkah awal ............................... mm

b = besarnya pemakanan ke arah radial .......... mm



137

d = diameter alat potong ................................ mm

Untuk langkah amannya maka la + lu + 3 mm.

- Side cutting :1. Jika W < d, maka besarnya i = 1,

2. Jika W >= d, maka besarnya i > 1.

la = √(d x a – a2 ) .......... mm

dimana :la = panjang langkah awal .............. mm

d = diameter alat potong ............... mm

a = kedalaman pemakanan ……… mm

Untuk besarnya lu diambil 5 mm

Untuk jumlah langkah (i) diambil berdasarkan lebar benda kerja (W) dan

diameter benda kerja. Syarat untuk jumlah langkah adalah:

Jumlah langkah (i) :

dimana :

i = jumlah langkah,

W = lebar benda kerja .................................... mm

b = besarnya pemakanan ke arah radial ....... mm

5.3.8. Cara pemasangan benda kerja

1. Rahang ragum dan benda kerja harus bebas dari kotoran dan burr , chip

dan cutting fluid .

2. Untuk benda kerja yang lebih kecil harus didukung/diganjal dengan pelat

sejajar ( parallel plate) yang diletakan pada dasar ragum.

3. Batang yang bulat harus di tempatkan diantara benda kerja dan bagian

rahang ragum yang bergerak dan yakinkan bahwa benda kerja kontak

dengan bagian rahang tetap (Gambar 5.38).

4. Handel ragum harus dikencangkan dengan tangan untuk menghindari over

over clamping dan yakinkan benda kerja menempel pada kedua pelat sejajar.



138

5. Selesai di frais permukaan pertama, bersihkan dari burr (sirip-sirip hasil

pemakanan) dengan kikir. sebelum benda kerja dipasang kembali pada ragum.

6. Untuk pengefraisan kedua dan ketiga benda kerja harus dicekam kembali

sesuai dengan prosedur yang benar yaitu permukaan yang sudah rata

ditempelkan pada bagian ragum yang tetap begitu juga untuk permukaan yang

ke empat.

7. Untuk pencekaman benda kerja tanpa batang bulat (lihat gambar 5.39).

Gambar 5.42 Pencekaman benda kerja dengan batang bulat (round bar )

Gambar 5.43 Cara pencekaman benda kerja biasa

5.3.9 Kepala Pembagi ( Dividing Head )

Digunakan untuk mendapatkan pembagian jarak yang sama antara

masing-masing. Pada kepala pembagi ada dua komponen, yaitu komponen utama,

terdiri dari komponen yang melaksanakan pembagian dan komponen

pendukung terdiri dari kepala lepas dan roda gigi.



139

Gambar 5.44 Mekanisme Dividing Head

Bagian unit utama kepala pembagi dilengkapi dengan piring pembagi yangberlobang dan engkol pembagi yang berhubungan langsung dengan poros ulir

cacing yang sekaligus memutar cekam benda kerja dengan perantaraan roda gigi

cacing. Jumlah gigi roda gigi cacing adalah 40 gigi. Perbandingan putaran engkol

pembagi dengan putaran roda gigi cacing (poros pemegang benda kerja) adalah

40 : 1, artinya bila 40 kali putaran engkol piring pembagi diputar, maka poros

roda gigi cacing akan berputar 1 kali putaran penuh.

Gambar 5.45 Bagian utama dividing head

Piring pembagi (index plate) dengan jumlah lubang tertentu sebagai

pembantu dalam pembagian untuk pembuatan segi banyak atau jumlah gigi pada

pembuatan roda gigi. Ada dua piring pembagi pada dividing head ini, yaitu piring

pembagi tetap dan piring pembagi tidak tetap. Piring pembagi tetap yaitu piring

pembagi yang terpasang secara tetap pada alat ini, biasanya mempunyai jumlah

lubang 24 dan di gunakan untuk pembagian langsung, misalnya membuat segi



140

tiga, segi empat, segi enam dan segi 12.

Contoh pembagian langsung:

Pembuatan kepala baut segi enam, maka dilakukan 6 kali pemotongan.

1. Pemotongan 1

Agar benda kerja tidak bergerak, maka spindle dikunci dengan memasukkan

pin pengunci ke dalam salah satu lubang pada piring pembagi 24 lubang,

misalnya pada lubang bernomor 7.

2. Benda kerja diputar dengan memutar engkol pemutar (setelah pin

pengunci dibebaskan) ke kanan atau ke kiri, sampai pin pengunci dapat

dimasukkan lagi ke dalam lubang bernomor 11 atau 3

3. Demikian seterusnya sampai pemotongan yang ke enam

Sedangkan untuk piring pembagi tidak tetap, artinya bisa ditukar-tukar

sesuai dengan keperluan dan ini digunakan untuk pembagian tidak langsung.

Umumnya piring pembagi ini ada 3 type, misal untuk mesin frais ACIERA:

Piring pembagi No. 1, mempunyai jumlah lubang : 27, 31, 34, 41, 43

Piring pembagi No. 2, mempunyai jumlah lubang : 33, 38, 39, 42, 46

Piring pembagi No. 3, mempunyai jumlah lubang : 29, 36, 37, 40

Pembagian tidak langsung ini dipakai apabila segi yang akan dibuat tidak

dapat dikerjakan dengan menggunakan pembagian langsung, tetapi jumlah segi

yang dapat dikerjakan masih terbatas pada jumlah lubang pada piring pembagi

(yang dapat ditukar-tukar), misal pembuatan segi 9, 17, 27, 58 dan seterusnya.

Rumus utama untuk pembagian tidak langsung adalah:

nk = Putaran engkol

Z = Jumlah segi/gigi yang akan dibuat

Contoh :

Sebuah benda kerja akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi Z = 17. Berapa



141

engkol harus diputar.

Harus sesuai dengan jumlah lubang pada piringan yang tersedia yaitu 34

Jadi untuk menghasilkan jarak 1/17 bagian yang sama maka engkol harus di putar:

2 putaran engkol + 12 lubang pada piringan pembagi lubang 34

Gambar 5.46 Putaran engkol piring pembagi

5.3.10 Pembagian Differential

Bilamana segi yang akan kita buat tidak dapat dikerjakan dengan

menggunakan pembagian langsung maupun tidak langsung, maka diperlukan

pembagian differential untuk proses tersebut.



142

Gambar 5.47 Gigi-gigi diferensial

Prinsip pembagian differential adalah pada saat engkol diputar maka piringan

pembagi juga akan ikut di putar dengan proses sebagai berikut :

1. Bila engkol diputar maka poros cacing, roda cacing serta benda kerja akan ikut

berputar, demikian pula dengan rangkaian roda gigi ganti A-B-C-D, karena

roda gigi A satu poros dengan roda gigi cacing dan benda kerja.

2. Sedangkan roda gigi D yang berputar karena pergerakan dari roda gigi A, akan

menggerakkan helical gear dan otomatis akan memutar piringan pembagi,

karena satu poros.

Ingat, bahwa antara poros cacing dengan helical gear tidak berhubungan

langsung, sehingga pergerakan dari helical gear terjadi karena terdapat pasangan

roda gigi ganti (R).Contoh pasangan roda gigi ganti yang terpasang pada gear box

Daftar roda gigi ganti yang terdapat pada mesin frais ACIERA :

Z =

24 (2 buah) 44 72

28 48 86

32 56 100

40 64



143

Rumus untuk pembagian differential :

RRG = i x ( Zo – Z )/Zo

dimana :

RRG = Ratio roda gigi

RRG = B/D (Untuk 2 buah RGG)

RRG = ( A x B )/( C x D) (Untuk 4 buah roda gigi/RRG))

i = Ratio roda gigi cacing ( 40 : 1 ).Z = Jumlah segi yang akan dikerjakan

Zo = Jumlah segi bayangan

Contoh membuat jumlah gigi Z = 53

1. Misal kita kerjakan dengan pembagian tidak langsung :

nk = 40/53 Tidak ditemukan piringan yang sesuai dengan 53

Oleh karena itu kita cari angka terdekat dari 53 yang bisa dikerjakan

dengan pembagian tidak langsung atau biasa disebut Z bayangan ( Zo )

Misal Zo = 54

nk = 40/54 = 20/27

Jadi engkol diputar 0 putaran + 20 lubang pada lubang piringan 27

2. Kemudian di cari pasangan roda gigi ganti :



144

Jadi:

RA = 40RB = 64

RC = 48

RD = 72

5.3.11 Membuat Spiral di mesin Frais

Sama halnya pada mesin turning, pada mesin milling juga dapat digunakan

untuk mengerjakan bentuk – bentuk ulir yang sering dinamakan bentukan spiral,

seperti worm shaft, ulir dengan dua awalan, tiga awalan dan lain sebagainya.

Untuk membuat bentukan tersebut diperlukan dividing head , dividing head

akan dihubungkan dengan pergerakan meja pada mesin milling dengan

menggunakan transmisi roda gigi (gear box), sehingga dapat digunakan untuk

pembuatan spiral tersebut.

Alat potong yang digunakan ada beberapa macam, tergantung dari bentuk

alur yang diinginkan, misalnya single lip, prisma cutter, modul cutter dan lain-

lain. Untuk membuat alur yang berbentuk spiral, maka ada kalanya cutter milling

harus dipasang menyudut (α) terhadap benda kerja.

Gambar 5.48 Sudut helix



145

Dari gambar diatas dapat diambil rumus untuk mencari sudut kemiringan

cutter (α)

tan α = P2 /( π x d )

Sedangkan besar sudut spiral (betha) adalah:

β = 90o – α

α = Sudut kemiringan Cutter ( o )

β = Sudut spiral ( o )

P2 = Pitch benda kerja yang dikerjakan ( mm )

d = Diameter benda kerja yang dikerjakan ( mm )

Menentukan ratio roda gigi ganti

Gambar 5.49 Perbandingan roda gigi ganti

Gambar diatas menunjukkan bagaimana benda kerja memperoleh dua jenis

gerakan:

1. Gerak lurus: diperoleh dari feeding meja

2. Gerak rotasi: diperoleh dari putaran dividing head.

Sumber gerakan dari proses ini adalah Lead Screw mesin, bukan dari dividing

head

Rumus untuk menentukan besarnya ratio roda gigi ganti adalah:

RRG = (P1 /P2) x i



146

P1 = Pitch Lead Screw ( 4 )

P2 = Pitch benda kerja yang dikerjakan

i = Ratio roda gigi cacing ( 40 : 1 )

Contoh soal :

Sebuah Spiral dengan pitch 800 mm pada benda kerja diameter 80 mm

akan dibuat dengan mesin milling yang memiliki pitch lead screw 4 mm dan

menggunakan kepala pembagi dengan ratio roda gigi cacing 40 : 1, hitunglah

besar :

1. Sudut kemiringan cutter

2. Sudut Spiral

3. Rangkaian roda gigi ganti yang digunakan

Jawab :

Roda gigi ganti yang digunakan :

RA : 40 RC : 100

RB : 32 RD : 64



147

5.3.12 Rumus-rumus roda gigi

a. Rumus roda gigi lurus

b. Rumus roda gigi helik



148

5.3.13 Latihan

1. Sebutkan defenisi dari mesin frais.

2. Sebutkan jenis pekerjaan yang dapat dilakukan dengan mesin frais.

3. Sebutkan jenis-jenis mesin frais.

4. Sebutkan dan jelaskan gerakan-gerakan utama mesin frais.

5. Sebutkan dan jelaskan metode/teknik dalam pengefraisan.

6. Sebutkan kegunaan dividing head.

7. Proses frais dapat diklasifikasikan dalam tiga jenis. Sebutkan.

8. Hal – hal yang mempengaruhi Cutting speed adalah ......

9. Sebutkan type-type pemakanan/asutan (feeding) dalam mesin frais.

10. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi waktu efektif dalam perhitungan

waktu pemesinan.

5.3.14 Tugas

Sebuah benda kerja dari bahan St. 37 akan dibuat roda gigi dengan jumlah

gigi Z = 21 dengan modul m = 1,5. Hitung diameter luar sebelum dibentuk gigi,

tinggi gigi seluruhnya, lebar gigi dan putaran poros engkol untuk mendapatkan

pembagian yang sama yaitu 1/21 bagian.


Jawaban :

1. Mesin frais adalah salah satu mesin perkakas dengan gerak utama berputar,

alat potong berputar pada sumbu head milling dan benda kerja diumpankan.

2. - Permukaan rata dan datar - Roda gigi

- Permukaan siku dan sejajar - Benda-benda persegi

- Permukaan bersudut - Beralur dan berbentuk

3. - Mesin Frais Horizontal

- Mesin Frais Vertikal

- Mesin Frais Universal

4. Gerakan Utama Mesin Frais





150

berikutnya. Satuannya mm/tooth. Simbolnya f z atau sz.

10. Faktor yang mempengaruhi waktu efektif ini adalah :

- Panjang langkah. Satuannya mm. Simbolnya L.

- Jumlah langkah. Simbolnya i.

- Feeding per minute. Satuannya mm/menit. Simbolnya f atau s.

5.4 Rangkuman

- Mesin Frais adalah termasuk mesin perkakas dengan gerak utama berputar

dirancang untuk berbagai keperluan mulai dari bentuk - bentuk yang

sederhana sampai ke bentuk-bentuk yang kompleks, misalnya membuat roda

gigi.

- Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja

menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar.

- Ada 3 macam gerakan utama mesin frais (milling), yaitu:

1. Gerakan putar, yaitu gerakan berputar alat potong sambil memotong benda

kerja.

2. Gerakan pemakanan, adalah gerakan alat potong sepanjang daerah

pemotongan.

3. Gerakan pengikatan adalah gerakan untuk mengatur posisi pemakanan,

kedalaman pemakanan, dan pengembalian, untuk memungkinkan benda

kerja masuk ke dalam sisi potong cutter, gerakan ini dapat juga disebut

gerakan penyetelan.

- Ada 3 jenis mesin frais, yaitu mesin frais horizontal, mesin frais vertical dan

mesin frais universal.

- Proses frais dapat diklasifikasikan dalam tiga jenis, yaitu:

(a) Frais Periperal (Slab Milling)

(b) Frais Muka (Face Milling)

(c) Frais Jari ( End Milling)

- Metode proses frais ada dua yaitu frais naik (up cut milling), disebut juga

pengefraisan normal atau konvensional dan frais mendaki (down cut milling).



151

- Hal – hal yang mempengaruhi Cutting speed adalah : material benda kerja,

material alat potong, dan pendinginan (cooling).

- Feeding untuk proses frais dibedakan menjadi 3 type, yaitu:

1. Feed per minute : Pergerakan meja dalam mm pada waktu 1 menit.

satuannya mm/menit, simbolnya : s atau f.

2. Feed per cutter revolution : Pergerakan meja dalam mm pada 1 kali putaran

milling cutter. Satuannya mm/revolution. Simbolnya f atau s.

3. Feed per tooth : Pergerakan meja dalam mm selama waktu cutter yang

berputar pada benda kerja dari satu mata potong ke mata potong berikutnya.

Satuannya mm/gigi. Simbolnya f z atau sz.

5.5 Daftar Pustaka


2 Bawa, HS, MANUFACTURRING PROCESSES – 1H.S Tata McGraw-HillPublishing Company Limited, New Delhi, 2006.

3. Dr.Kesavan, B. Vijaya Ramnath, "MACHINE TOOLS", University SciencePress, New Delhi,2010.



6. Stephen F. Krar, Arthur Gill, Peter Smid, First Edition Machine Tool

Technology Basics, Printed in the United States of America, 2003.7. Tschatsch, Heinz, Prof, Dr, Ing, Applied Machining Technology, Springer

Dordrecht Heidelberg London, New York, 2009.


9. http://commons.wikimedia.org

10. http://mmu.ic.polyu.edu.hk/handout/0103/0103.htm#2.1

11. http://www.lathes.co.uk



152

12. http://www.carbideanddiamondtooling.com/lathe.chuck.accessories

13. http://www.gutenberg.org




153

BAB VI MESIN GERINDA (GRINDING MACHINE)

6.1 Pendahuluan

Kemampuan menajamkan alat potong dengan mengasahnya dengan pasir

atau batu telah ditemukan oleh manusia primitive sejak beberapa abad yang lalu.

Alat pengikis digunakan untuk membuat batu gerinda pertama kali pada jaman

besi, dan pada perkembangannya dibuat lebih bagus untuk proses penajaman. Di

awal tahun 1900-an, penggerindaan mengalami perkembangan yang sangat cepat

seiring dengan kemampuan manusia membuat butiran abrasive seperti silikon

karbida dan aluminium karbida. Selanjutnya dikembangkan mesin pengasah yang

lebih efektif yang disebut Mesin Gerinda. Mesin ini dapat mengikis permukaan

logam dengan cepat dan mempunyai tingkat akurasi yang tinggi sesuai dengan

bentuk yang diinginkan.

Penggerindaan atau grinding adalah proses pemotongan logam seperti halnya

milling, planning, drilling, sawing dan turning. Roda gerinda sebagai pemotong

mempunyai beribu-ribu sisi pemotong. Benda kerja berupa logam lunak atau

logam yang telah dikeraskan.

Prinsip kerja pemotongan sama dengan pemotongan pada proses frais, hanya

bentuk pemotongnya yang berbeda. Jika dilihat dengan microscope akan terlihat

butiran-butiran asah pada batu gerinda (lihat gambar 6.1).

Gambar 6.1 Butiran-butiran asah roda gerinda



154



gerinda , mengetahui jenis-jenis mesin gerinda, memahami mekanisme kerja dan

bagian-bagian utama mesin gerinda, mengetahui metode-metode penggerindaan

datar/muka dan silinder, mengatahui bentuk-bentuk roda gerinda dan jenis-jenis

butiran asah dan sifatnya, mengetahui alat-alat bantu mesin gerinda datar dan

silinder, serta mahasiswa dapat menghitung waktu proses pemesinan pada mesin

gerinda.


6.3.1 Definisi dan prinsip kerja mesin gerinda

Definisi :

Grinding adalah proses pemesinan dimana partikel abrasive dalam batu

gerinda yang diputar pada kecepatan permukaan sangat tinggi. Batu gerinda

biasanya berbentuk piring (disk), dan dibuat dengan kesetimbangan yang

baik karena kecepatan putarnya tinggi. Penggerindaan banyak digunakan untuk

pengerjaan akhir ( finishing operation) dari pengerjaan mesin milling, turning dan

planning dengan ketelitian sampai 0,001 mm.

Prinsip Kerja :

Grinding mirip dengan proses milling, dimana pemotongan terjadi

pada permukaan keliling luar batu gerinda serupa dengan proses peripheral dan

face milling. Peripheral grinding lebih banyak digunakan dibanding face grinding.

Dalam sebuah batu gerinda yang berputar terdapat banyak sekali ujung potong

(partikel abrasive), dan benda kerja diumpankan relatif terhadap batu gerinda

sehingga terjadi proses pemotongan. Disamping beberapa kemiripan tadi, terdapat

perbedaan besar antara grinding dan milling, yaitu:

1. Butiran pengasah (abrasive) pada batu gerinda jauh lebih kecil dan

berjumlah banyak dibandingkan sisi-sisi potong pada pahat milling

2. Kecepatan potong pada grinding jauh lebih tinggi dibanding milling.



155

3. Butiran pengasah (abrasive) pada batu gerinda tersebar secara acak dan

menonjol keluar dengan rata-rata sudut rake negatif besar.

4. Batu gerinda memiliki sifat mampu menjadi tajam sendiri, yaitu jika butiran

asah terluar mengalami aus butiran akan menjadi tumpul dan pecah

membentuk ujung potong baru yang tajam atau terlepas dari batu gerinda

sehingga akan muncul butiran asah berikutnya yang masih tajam.

6.3.2. Mesin Gerinda Datar/Muka (Surface Grinding)

Gambar 6.2 Mesin Gerinda Datar (Surface Grinding)

Pada umumnya mesin gerinda ini digunakan untuk penggerindaan

permukaan yang meja mesinnya bergerak horizontal bolak balik. Benda kerja

dicekam pada meja magnetik, digerakkan maju mundur di bawah batu gerinda.

Meja pada mesin gerinda datar dapat dioperasikan secara manual atau otomatis.

Berdasarkan sumbu utamanya, mesin gerinda datar dibagi menjadi 4 macam, yaitu

1) Mesin Gerinda Datar Horizontal dengan gerak meja bolak-balik, mesin gerinda

ini digunakan untuk menggerinda benda kerja dengan permukaan rata

dan menyudut, (lihat gambar 6.2).



156

2) Mesin Gerinda Datar Horizontal dengan gerak meja berputar, mesin jenis ini

dipergunakan untuk menggerinda permukaan rata poros, (lihat gambar 6.3).

Gambar 6.3 Mesin gerinda datar horizontal dengan gerak meja berputar

3) Mesin Gerinda Datar Vertical dengan gerak meja bolak-balik, mesin jenis

ini digunakan untuk menggerinda benda-benda berpermukaan rata, lebar dan

menyudut, (lihat gambar 6.4).

Gambar 6.4 Mesin gerinda datar vertical dengan gerak meja bolak-balik

4) Mesin Gerinda Datar Vertical dengan gerak meja berputar, mesin jenis

ini dipergunakan untuk menggerinda permukaan rata poros, (Gambar 6.5).



157

Gambar 6.5 Mesin gerinda datar vertical dengan gerak meja berputar

A. Bagian-bagian utama Mesin Gerinda Datar (Surface Grinding)

Bagian-bagian utama dari mesin ini dapat di lihat pada gambar dibawah.

Gambar 6.6 Bagian-bagian utama mesin gerinda datar

- Base, bagian ini berfungsi untuk menopang meja dan unit kepala gerinda

- Crossfeed selector lever , tuas ini berfungsi untuk memilih pemakanan

melintang.

- Table traverse handwheel, berfungsi untuk menggerakkan meja ke arah

memanjang secara manual

- Power control unit , letak dimana tombol-tombol pengendali yang digunakan



158

sebagai pusat kendali mesin.

- Head crossfeed handwheel, berfungsi untuk mengatur turun naik batu gerinda

atau mengatur kadalaman pemakanan.

- Table trip dog, berfungsi sabagai stopper gerakan meja dalam arah memanjang,

stopper ini dapat diatur posisinya sesuai dengan panjang langkah yang

diinginkan

- Vertical feed handwheel, berfungsi untuk pemakanan vertical.

B. Gerakan utama Mesin Gerinda Datar (Surface Grinding)

Prinsip kerja utama dari mesin surface grinding adalah gerakan bolak-

balik benda kerja, dan gerak rotasi dari tool. Dilihat dari prinsip kerja

utama mesin tersebut, mesin gerinda datar secara garis besar mempunyai

4 gerakan utama, yaitu :

Gambar 6.7 Gerakan-gerakan utama mesin gerinda datar

1. Gerak putar batu/roda gerinda.

2. Gerak turun roda gerinda (pemakanan)

3. Gerak melintang meja (pemakanan)

4. Gerak memanjang meja (pemakanan)



159

C. Perlengkapan Mesin Gerinda Datar

1. Meja magnet listrik

Pencekaman ini paling sering digunakan sebagian besar mesin gerinda

datar, dan sangat cocok untuk benda kerja tipis yang tidak mampu dilakukan pada

pencekaman biasa. Pencekaman terjadi akibat adanya medan magnet yang

ditimbulkan oleh aliran listrik. Pada mesin gerinda datar yang berfungsi sebagai

pencekam benda kerja adalah meja mesin gerinda itu sendiri. Proses pencekaman

benda kerja menggunakan meja magnet listrik, harus mempunyai syarat yaitu

permukaan meja magnet dibersihkan dan magnet dalam posisi ON. Bendakerja diletakkan pada permukaan meja magnet dan diatur pada posisi garis

kerja medan magnet. Benda kerja yang akan diletaka pada meja magnit harus

dalam kondisi bersih juga. Prinsip meja elektro magnetik Pencekaman

menggunakan prinsip elektromagnetik. Supaya aliran medan magnet melewati

benda kerja maka digunakan logam nonferro yang di sisipkan pada plat atas

pencekam magnet. Untuk melepas benda kerja kita harus memutuskan aliran

listrik yang menuju pencekam magnet dengan menggunakan tombol ON/OFF.

Gambar 6.8 Meja magnit

2. Meja magnet permanen

Pencekaman terjadi akibat adanya magnet permanen yang terdapat pada

pencekam. Pada mesin gerinda jenis ini, magnet yang mengaliri meja

bersifat permanen, proses pencekaman benda kerja menggunakan mesin yang

dilengkapi dengan meja jenis ini hampir sama dengan proses pencekaman

benda kerja pada mesin gerinda datar pada umumnya.



160

Gambar 6.9 Meja magnit permanen

3. Ragum putar (Swivel vice)

Pencekaman digunakan ketika benda kerja yang semua bidang telah

di gerinda, dimana antara satu dengan yang lainnya saling tegak lurus dan

sejajar. Adapun proses pencekaman benda kerja menggunakan ragum ini sebagai

berikut :

Gambar 6.10 Ragum putar

- Permukaan benda kerja yang dijepit oleh ragum ini menghasilkan bidang

yang akan tergerinda mempunyai kesikuan dan kesejajaran yang baik

dengan syarat ragum sudah di setting kesikuan dan kerataannya.- Ragum diletakan dengan pada pencekam magnet dalam posisi yang

bisa dirubah rubah sesuai dengan penggerindaan yang diinginkan. Bidang-

bidang dari ragum digunakan sebagai bidang dasar dan penahan.

- Permukaan bidang pencekam dan yang tercekam harus bersih dari kotoran-

kotoran yang mengganggu pencekaman dan ketelitian penggerindaan.

- Untuk menggerinda benda kerja tegak lurus, vice diputar 90° tanpa harus

membuka penjepitan benda kerja, dengan syarat permukaan benda kerja



161

lebih tinggi dari permukaan rahang ragum. Untuk sudut kemiringan yang lain

juga bisa dilakukan dengan menyeting sebelumnya kedudukan benda

kerja menggunakan bevel transfer yang sudah di setel pada bevel protactor.

4. Ragum mesin presisi

Pencekaman menggunakan ragum mesin presisi adalah benda kerja yang

semua bidang digerinda, di mana antara satu dengan yang lainnya saling tegak

lurus dan sejajar.

Gambar 6.11 Ragum mesin presisi

Adapun proses pengikatan/pencekaman benda kerja menggunakan ragum

presisi sebagai berikut:

a) Permukaan benda kerja yang dijepit oleh ragum ini menghasilkan bidang yang

akan tergerinda dengan kesikuan dan kesejajaran yang baik.

b) Ragum diletakan pada pada meja magnet dalam posisi yang bisa dirubah-

rubah sesuai dengan penggerindaan yang diinginkan. Bidang-bidang dari

ragum digunakan sebagai bidang dasar dan penahan.

c) Permukaan bidang pencekam dan yang tercekam harus bersih dari kotoran-

kotoran yang mengganggu pencekaman dan ketelitian penggerindaan.

5. Meja Sinus

Gambar 6.12 Meja sinus



162

Meja sinus dapat digunakan untuk mencekam benda kerja dalam

penggerindaan yang membentuk sudut dengan ketelitian tinggi, adapun proses

pencekaman benda kerja dengan meja sinus sebagai berikut:

a) Meja ini diletakan pada meja magnet

b) Kemiringan sudut yang dikehendaki diatur dengan cara mengganjal pada

bagian bawah memakai slip-gauges.

c) Benda kerja dipasang pada bidang atas meja sinus dengan sistem pencekaman

meja magnet.

6. Block penghantar magnet.

Berfungsi untuk meneruskan aliran medan magnet dari sumber magnet ke

benda kerja. Ada tiga bentuk standar blok penghantar, yaitu persegi, segitiga

dan alur V atau Blok V.

Gambar 6.13 V-Block

7. Pengasah batu gerinda (dresser)

Dresser digunakan untuk mengasah batu gerinda, (lihat gambar 6.15).

Adapun cara penggunaan dresser untuk mengasah batu gerinda sebagai berikut :

a) Dresser diletakkan di atas meja magnet tepat di bawah batu gerinda, sesuai

tempat batu gerinda yang akan diasah

b) Sentuhkan batu gerinda pada dresser dengan menaikkan meja mesin sedikit

c) Saat menggerinda jangan lupa hidupkan pendingin agar batu gerinda tidak

terjadi panas berlebih

d) Dressing dilakukan satu kali langkah sudah cukup untuk membersihkan batu

gerinda dan menajamkanya.



163

Gambar 6.14 Dresser

D. Proses Penggerindaan Datar

1. Pemilihan batu gerinda

Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan batu

gerinda yang akan digunakan pada proses penggerindaan, antara lain:

a) Sifat fisik benda kerja, untuk menentukan pemilihan jenis butiran abrasive.

b) Hasil akhir yang diinginkan, untuk menentukan pemilihan ukuran butiran

asah.

c) Busur singgung penggerindaan.

Busur singgung kecil Busur singgung besar

Gambar 6.15 Busur singgung penggerindaan

d) Kekerasan batu gerinda, yaitu konstruksi mesin dan kecepatan potong benda

kerja.

e) Kecepatan putar batu gerinda

Secara teoritis kecepatan putar batu gerinda dapat dihitung menggunakan

rumus:



164

dimana :

n = kecepatan putar (rpm)

V = kecepatan potong (m/det)

d = diameter batu gerinda (mm)

Contoh :

Sebuah batu gerinda berdiameter 120 mm, akan bekerja dengan kecepatan potong

20 m/det. Hitung berapa kecepatan putar batu gerinda mesin tersebut!

Jawab :

E. Metode Penggerindaan Datar

a). Penggerindaan keliling (pheriperal)

Metode penggerindaan ini sangat cocok untuk penggerindaan permukaan, alur

dan pasak. Dengan metode penggerindaan keliling ini, sebelum mesin kita

jalankan, kita perlu mengatur langkah pergerakan mesin.

Langkah pergerakan mesin bisa kita atur dengan cara sebagai berikut:

(1) Mengatur langkah meja pada penggerindaan keliling.

Gambar 6.16 Pengaturan langkah gerak memanjang



165

Keterangan :

L = Panjang gerak memanjang

= l + (2 x 15)

l = Panjang benda kerja

15 = Allowance 15 mm

(2) Mengatur langkah gerak melintang

Pengaturan langkah gerak melintang meja adalah menentukan jarak

gerakan melintang meja, yaitu jarak bebas sebelum proses pemakanan

benda kerja dan jarak setelah pemakanan benda kerja.

Gambar 6.17 Pengaturan langkah gerak melintang

Dari gambar ilustrasi diatas, jarak melintang dari mesin gerinda datar bisa

dihitung dengan menggunakan rumus:

C = A + (4/3 . b) mm

dimana:

C = panjang gerak melintang (mm)

A = lebar benda kerja (mm)

b = tebal batu gerinda (mm)

(3) Menghitung waktu kerja mesin

Waktu kerja mesin adalah waktu yang dibutuhkan oleh mesin untuk

menyelesaikan satu proses penggerindaan. Waktu kerja mesin bisa



166

dihitung dengan menggunakan rumus :

- Waktu penggerindaan tanpa pemakanan ke samping :

- Waktu penggerindaan dengan pemakanan ke samping :

dimana :

l = panjang benda kerja (mm)

L = panjang penggerindaan (mm)

i = jumlah pemakanan

v = kecepatan gerak meja (m/menit)

b = tebal benda kerja (mm)B = tebal penggerindaan /B = b (mm)

s = pemakanan menyamping (mm/langkah)

Contoh:

Sebuah besi kotak, panjang 190 mm dan lebar 150 mm yang akan digerinda

dengan jumlah pemakanan 4 kali, lebar batu gerinda 20 mm, pemakanan ke

samping 6 mm/langkah, kecepatan gerak meja 2 m/menit. Hitung waktu yang

diperlukan untuk proses penggerindaannya.

Gambar 6.18 Penggerindaan keliling



167

Jawab:

B = b = 150 mm;

L = l + 2 X 5 mm = 190 + 10 mm = 200 mm

b) Penggerindaan muka (depan)

Penggerindaan muka memiliki keuntungan lebih jika dibandingkan dengan

penggerindaan keliling. Penggerindaan muka secara teoritis memiliki waktu

yang lebih cepat dibandingkan dengan penggerindaan keliling. Hal ini dapat

dibuktikan dengan contoh dibawah ini.

Gambar 6.19 Penggerindaan muka

Contoh:

Sebuah besi kotak memiliki panjang 750 mm yang akan digerinda dengan 4

kali pemakanan. Kecepatan gerak meja 2 m/menit. Hitung waktu

penggerindaannya.

Jawab:

L = l + diameter batu gerinda

L = 750 mm + 150 mm = 900 mm



168

6.3.3 Mesin Gerinda Silinder (Cylindrical Grinding)

Mesin gerinda silinder adalah salah alat produksi yang meghasilkan

permukaan halus dan presisi untuk benda kerja yang berbentuk silindris lurus atau

bertingkat, atau bentuk profil silindris lainnya.

Gambar 6.20 Mesin gerinda silinder

Ada 4 gerakan utama dari mesin gerinda silinder ini adalah:

Gambar 6.21 Gerakan utama mesin gerinda silinder



169

1. Gerak putar dari roda gerinda.

2. Gerak maju dari roda gerinda (gerak pemakanan).

3. Gerak putar dari benda kerja searah dengan gerak putar roda gerinda.

4. Gerak meja memanjang dari meja gerinda ke kiri dan ke kanan.

Berdasarkan konstruksi mesinnya, mesin gerinda silinder dibedakan mejadi

empat macam, yaitu:

a. Mesin gerinda silinder luar

Mesin Gerinda silindris luar berfungsi untuk menggerinda diameter luar

benda kerja yang berbentuk silindris dan tirus dan berbentuk profil.

(lihat gambar 20 dan 22)

Gambar 6.22 Gerinda silinder luar

b. Gerinda silinder dalam

1) Mesin gerinda silinder dalam dengan benda kerja berputar, digunakan

untuk menggerinda diameter dalam yang berbentuk silindris dan tirus.

2) Mesin gerinda silinder dalam dengan benda kerja diam, digunakan

untuk menggerinda diameter dalam benda kerja yang berukuran besar.

Gambar 6.23 Gerinda silinder dalam, Gambar 6.24 Gerinda silinder dalam,benda kerja berputar benda kerja diam



170

c. Mesin gerinda silinder luar tanpa center (centreless)

Mesin gerinda silinder jenis ini digunakan untuk menggerinda diameter

luar dalam jumlah yang banyak/massal baik panjang maupun pendek .

Gambar 6.25 Mesin gerinda silinder tanpa center (centerless)

d. Mesin gerinda silinder universal

Sesuai namanya, mesin gerinda jenis ini mampu untuk menggerinda benda

kerja dengan diameter luar dan dalam baik bentuk silindris maupun tirus.

Gambar 6.26 Mesin gerinda universal



171

A. Bagian-bagian utama Mesin Gerinda Silinder

Gambar 6.27 Bagian-bagian utama mesin silinder

Keterangan :

1) Kepala utama, bagian yang menghasilkan gerak putar batu gerinda.

2) Spindel utama benda kerja (workhead ), bagian yang mengatur kecepatan putar

dan pencekaman benda kerja.

3) Kaki mesin, sebagai pendukung mesin.

4) Panel control, bagian pengatur proses kerja mesin.

5) Meja bawah, dudukan meja atas.

6) Meja atas, tempat dudukan kepala lepas di spindle utama benda kerja dan

dapat diatur sudutnya.

7) Kepala lepas (tailstock ), untuk menyangga benda kerja pada pencekaman

diantara dua senter.

8) Perlengkapan pendingin, tempat pengatur aliran cairan pendingin

B. Perlengkapan Mesin Gerinda Silinder

1) Cekam tiga rahang universal

Cekam tiga rahang universal ini digunakan untuk mencekam benda kerja pada

saat penggerindaan.



172

Gambar 6.28 Cekam tiga rahang universal

2) Collet

Collet pada mesin gerinda silinder berfungsi untuk mencekam benda kerja

dengan permukaan yang halus.

Gambar 6.29 Collet

3) Pelata Pembawa (Face Plate)

Face plate pada mesin gerinda silinder digunakan untuk menggerinda

permukaan diameter dalam benda kerja. Face plate juga bisa berfungsi

sebagai pengganti ragum (chuck ).

Gambar 6.30 Pelat Pembawa

4) Pembawa ( Lathe dog)

Pembawa pada mesin gerinda silindris digunakan untuk mencekam benda kerja

pada pencekaman diantara dua senter.



173

Gambar 6.31 Pembawa ( Lathe dog)

5) Center

Pada mesin gerinda silinder alat ini berfungsi sebagai senter penyangga,

dipasang pada headstock dan tailstock untuk pencekaman di antara dua senter.

Gambar 6.32 Center

6) Cekam magnet

Cekam magnet pada mesin ini berfungsi untuk megang benda kerja

berdiameter agak besar tetapi pendek. Cekam magnet ini mempunyai prinsip

kerja yang hampir sama dengan meja magnit pada mesin gerinda datar.

Gambar 6.33 Cekam magnet

7) Dial Indicator

Dial indicator pada mesin ini digunakan untuk mengoreksi kemiringan meja

mesin.



174

Gambar 6.34 Dial Indicator

8) Penyangga tetap (Fix Steady)

Penyangga tetap ini berfungsi untuk menumpu benda kerja yang cukup

panjang, pada saat proses penggerindaan.

Gambar 6.35 Penyangga tetap

9) Pengasah batu gerinda (dresser )

Dresser digunakan untuk mengasah batu gerinda. Dresser ada dua macam,

yaitu dresser dengan intan tunggal dan dresser dengan butiran intan yang

disatukan.

Gambar 6.36 Dresser



175

C. Proses Penggerindaan Silinder dan Perhitungannya

1) Pemilihan batu gerinda

Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan batu

gerinda yang akan digunakan, antara lain :



abrasive.

c) Busur singgung penggerindaan.

2) Faktor yang mempengaruhi tingkat kekerasan batu gerinda:

a) Kecepatan putar batu gerinda

b) Kecepatan potong benda kerja

c) Konstruksi mesin

3) Perhitungan

a. Menghitung kecepatan putar batu gerinda

Kecepatan putar batu gerinda secara teoritis dapat dihitung dengan rumus:

dimana :

n = kecepatan putar (rpm)

V = kecepatan potong (m/det)

d = diameter batu gerinda (mm)

Contoh:

Sebuah batu gerinda dengan diameter 100 mm, kecepatan potong 10 m/det.

Hitung kecepatan putar batu gerinda.

Jawab:



176

b. Menghitung kecepatan putar benda kerja.

Kecepatan putar benda kerja secara teoritis dapat dihitung dengan rumus :

dimana :

nw = kecepatan putar benda kerja (rpm)

Vw = kecepatan potong benda kerja (m/mnt).

d = diamter benda kerja (mm)

Contoh:

Sebuah poros dengan diameter 50 mm akan digerinda dengan kecepatan

potong 15 m/menit. Hitung kecepatan putar batu gerinda.

Jawab :

c. Menghitung kecepatan gerak meja (feeding) pada mesin gerinda silinder.

Kecepatan gerak meja mesin gerinda silinder secara teoritis dapat dihitung

dengan rumus:

Ls = nw x s

Dimana :

Ls = kec. gerak meja ….. (m/mnt)

nw = kec. putar benda kerja ….. (rpm)

s = kec. pemotongan setiap putaran benda kerja ….. (m/putaran).



177

Gambar 6.37 Gerak pemakanan

Contoh:Sebuah poros akan digerinda dengan kecepatan putar benda kerja 250 rpm,

kecepatan pemotongan setiap putaran 0,02 m/putaran. Hitung kecepatan gerak

meja.

Jawab :

Ls = nw x s

= 250rpm x 0,02 m/putaran

= 5 m/menit

D. Metode penggerindaan pada mesin gerinda silinder

Gambar 6.38 Metode penggerindaan pada mesin gerinda silinder



178

E. Pendingin untuk Mesin Gerinda Silinder

Media pendingin pada mesin gerinda biasa disebut collant . Collant ini

berupa cairan yang disemprotkan mesin ke benda kerja yang digerinda dan batu

gerinda.

1) Tujuan pedinginan :

a) Mendinginkan panas yang timbul pada benda kerja.

b) Membersihkan permukaan batu gerinda dari beram yang menempel.

2) Syarat-syarat pendinginan :

a) Mampu menyerap panas dengan baik.b) Tidak mudah panas.

c) Mempunyai tingkat kekentalan (viscositas) rendah.

d) Tidak mengandung asam.

3) Jenis-jenis pendingin :

a) Soluble oil

Oli tambang dengan bahan tambah, bila dicampur dengan air akan terbentuk

suatu campuran yang berwarna putih seperti susu. Tipe oli yang ditemukan

dipasaran, Dromus D dan E produksi SHELL.

b) Pendingin campuran kimia

Campuran kimia yang mengandung sodium nitrite, triethanolamine dan

sodium mercaptobenzothiazole. Pendingin ini mempunyai keseimbangan

yang baik, pelindung karat yang baik dan mempunyai sifat tembus pandang.

Contoh : BP, ENERGOL GF15.

4) Cara-cara pendinginan yang baik

a) Posisi nozzle harus dapat diatur sehingga cairan pendingan dengan

tepat menyemprot pada benda kerja dan batu gerinda.

b) Sirkulasi dan sistem penyaringan pendingin harus dapat menjamin

keseimbangan cairan pendingin.



179

F. Keselamatan Kerja Gerinda

Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan agar dalam melakukan

pengerjaan gerinda aman. Maksud aman di sini aman bagi operator mesin dan

mesin gerinda itu sendiri.

1) Periksa batu gerinda apakah ada retakan sebelum dipasang.

2) Lakukan pengetesan batu gerinda untuk kesenteran sumbunya.

3) Lakukan uji coba putaran sebelum digunakan.

4) Jangan melebihi kecepatan putar yang diijinkan.

5) Gunakkan kacamata pengaman.

6) Saat menggerinda pada gerinda duduk, dudukan benda kerja harus berjarak 2

mm dari batu gerinda, jika tidak benda kerja akan masuk diantara dudukan dan

batu gerinda sehingga dapat merusak batu gerinda.

7) Selama melakukan penggerindaan kering, beram harus disingkirkan.

8) Jangan membuka tutup pengaman.

9) Jangan menyentuh batu gerinda yang berputar.

6.3.4 Batu Gerinda/Roda Gerinda (Grinding Wheel )

A. Definisi batu gerinda/roda gerinda

Batu gerinda atau roda gerinda pada prinsipnya sama dengan pisau (cutter )

frais atau pahat bubut, hanya penyayatannya sangat halus dan tatalnya tidak

terlihat seperti pada frais. Tatal hasil penggerindaan ini sangat kecil seperti debu.

Roda gerinda ini terdiri dari butiran-butiran batu asah (abrasive) yang saling

bersambung diikat oleh perekat. Jika dilihat dengan microscope dapat dilihat

seperti pada (gambar 6.40).

Fungsi batu/roda gerinda:

- Untuk penggerindaan silindris, datar dan profil.

- Menghilangkan permukaan yang tidak rata.

- Untuk pekerjaan finishing permukaan benda kerja.

- Untuk pemotongan benda kerja.

- Penajaman alat-alat potong



180

Ada 3 elemen pada roda gerinda, yaitu :

1) Grain (Butiran): sangat keras, berfungsi sebagai ujung pemotong dalam kerja

gerinda.

2) Bond (Perekat): sebagai pengikat/pemegang butiran-butiran

3) Pore (Pori-pori): berfungsi sebagai "chip pocket " dan membantu pendinginan

batu gerinda.

Gambar 6.39 Struktur roda gerinda/batu gerinda diperbesar

B. Jenis-jenis butiran asah/abrasive

a) Alumunium Oxide (Al2O3),

Merupakan jenis yang paling banyak digunakan sebagai bahan pembuatan

roda/batu gerinda. Bahan ini dipergunakan untuk menggerinda benda kerja

yang mempunyai tegangan tarik tinggi. Misalnya baja carbon, baja paduan,

dan HSS. Simbol: A

b) Silicon Carbida (SiC )

Merupakan bahan yang sangat keras, kekerasannya mendekati intan.

Digunakan untuk menggerinda benda kerja bertegangan tarik rendah.

Misalnya, besi tuang kelabu, grafit, aluminium, kuningan dan carbida.

Simbol: C

c) Diamond/intan

Bahan asah yang sangat keras, digunakan untuk menggerinda benda kerja

dengan kekerasan sangat tinggi. Contohnya carbida semen, keramik, kaca,

granit, marmer, batu permata. Simbol: D



181

d) Boron Nitride (BN)

Bahan ini digunakan untuk menggerinda benda kerja yang sangat keras. Kristal

bahan ini berbentuk kubus. Contoh: baja perkakas dengan kekerasan di atas 65

HRC, karbida. Simbol: CBN

Butiran asah atau abrasive memiiliki sifat kegetasan. Kegetasan, ialah

sifat butiran untuk menahan diri dan membentuk runcingan yang baru,

sehingga butiran tetap menyayat tidak menggesek.

C. Ukuran butiran asah

Ukuran butiran abrasive (grain size) merupakan parameter penting yang

menentukan kehalusan penyelesaian permukaan (surface finish) dan besar

material removal rate (MPR). Ukuran butiran yang kecil menghasilkan

permukaan yang halus, sebaliknya ukuran besar meningkatkan efektivitas

pemesinan. Penentuan besar butiran juga mempertimbangkan jenis bahan yang

digerinda. Semakin keras bahan memerlukan ukuran butiran kecil untuk dapat

memotong secara efektif, sebaliknya untuk bahan yang relatif lunak lebih efektif

memakai partikel besar.

Serbuk abrasive dibuat dalam banyak ukuran dan dikelompokkan berdasarkan

ukuran saringan yang digunakan untuk menyaring butiran asah.

Tabel 6.1. Klasifikasi ukuran butiran asah

No Ukuran Tingkat Kekerasan

1 6 - 12 Sangat kasar

2 14 - 24 Kasar

3 30 - 60 Sedang4 70 - 120 Halus

5 150 - 240 Sangat halus

Cara pembacaan butiran asah dengan sistim saringan adalah sebagai berikut:

butiran asah dilewatkan pada suatu penyaring yang mempunyai mata jala per inchi

linier atau butiran asah akan lewat pada saringan dengan jumlah lubang lebih

sedikit dan akan tertahan pada penyaring dengan jumlah mata saringan setingkat

lebih rapat.



182

Gambar 6.41 Screen mesh (Penyaring)

Contoh:

Butiran asah 30, berarti butiran akan lolos pada penyaring dengan jumlahmata jala 24 per inchi dan akan tertahan pada penyaring dengan jumlah mata jala

30 lubang per inchi.

D. Tingkat kekerasan batu/roda gerinda

Tingkat kekerasan adalah kemampuan perekat untuk mengikat butiran

pemotong dalam melawan pelepasan butiran akibat adanya tekanan pemotongan,

bukan kekerasan dari butiran asah. Ada 2 macam tingkat kekerasan batu gerinda,

yaitu:

a. Batu gerinda lunak

Jumlah perekat kecil, batu gerinda jenis ini mempunyai sifat mudah

untuk melepaskan butiran di bawah tekanan pemotongan tertentu,

digunakan untuk meggerinda bahan yang keras, karena butiran asah akan

cepat lepas dan berganti dengan butiran asah yang masih baru dan tajam.

b. Batu gerinda keras

Jumlah persentase perekat besar. Batu gerinda jenis ini mempunyai sifat sulit

untuk melepaskan butiran dibawah tekanan pemotongan tertentu, digunakan

untuk menggerinda bahan yang lunak karena bahan lunak tidak membutuhkan

butiran asah yang selalu tajam.

Kekerasan batu gerinda diberi kode alfabet, seperti pada tabel di bawah ini:



183

Tabel 6.2 Tingkat kekerasan roda gerinda

A - D Sangat lunak sekaliE - G Sangat lumak H - K Lunak L - O SedangP - S Keras

T - Z Sangat keras

E. Jenis-jenis bahan perekat ( Bond )

a. Perekat Tembikar (Vitrified-bond )

Perekat ini paling banyak digunakan dalam pembuatan batu gerinda, yakni

hampir 80 % batu gerinda dibuat dengan perekat ini. Bahan dasar perekat

ini adalah keramik tanah liat dan mempunyai sifat tidak mudah berubah

walaupun ada pengaruh dari luar, seperti, air, oli, atau perubahan suhu udara

sehari – hari. Semua perekat tembikar tidak fleksibel, artinya tidak tahan

benturan, maka batu gerinda potong tidak dibuat dengan perekat ini.

Keistimewaan batu/roda gerinda ini adalah tahan terhadap air, oli asam, danpanas. Perekat ini diberi kode huruf V.

b. Perekat Silikat (Silicat-bond )

Digunakan untuk membuat batu gerinda yang kegunaannya mengasah benda

kerja yang sensitif terhadap panas, misalnya pisau frais, bor, dan pahat HSS.

Perekat jenis ini mudah melepaskan butiran, diberi kode huruf S.

c. Perekat Bakelit ( Resinoid-bond )

Dipakai untuk pembuatan batu gerinda dengan kecepatan tinggi, sangat

cocok untuk penggerindaan baja, tuangan, mengasah gergaji, dan pembuatan

gigi gergaji. Karena perekat ini mempunyai sifat fleksibilitas tinggi, maka

banyak digunakan untuk pembuatan batu gerinda tipis sampai ketebalan 0.8

mm. Perekat ini diberi kode huruf B.

d. Perekat Karet ( Rubber-bond )

Perekat karet mempunyai elastisitas tinggi dan diberi kode huruf R. Perekat



184

ini dipakai untuk pembuatan batu gerinda yang digunakan untuk pekerjaan

presisi atau kasar. Contoh untuk penggerinda poros engkol dan

pembuangan bekas pengelasan bahan stainless. Perekat ini juga dapat dipakai

untuk pembuatan batu gerinda potong, karena daya elastisnya memenuhi syarat

untuk batu gerinda tipis.

e. Perekat Embelau (Shellac-bond )

Diberi kode E, digunakan untuk pekarjaan presisi dan permukaan sangat

halus lebih halus dari perekat bakelit, ketahanan terhadap panas rendah, dan

dapat dibuat tipis. Contoh untuk penggerinda nok, rol kertas, dan lain-lain.

f. Perekat logam (metal-bond )

Digunakan untuk mengikat butiran pemotong Boron Nitride dan intan.

F. Struktur batu/roda gerinda

Struktur roda gerinda ditentukan oleh perbandingan dan penyusunan dari

butiran pengasah dan perekat. Jumlah perekat sekitar 10% sampai 30% dari

volume total roda gerinda.

Struktur padat Struktur terbuka Struktur pori-pori

Gambar 6.41 Struktur batu/roda gerinda

- Struktur padat: butiran-butiran pengasah saling berdekatan dibanding ukuran

gerindanya, volume perekat dan ruang udara sedikit. Gerinda struktur padat

mampu untuk menggerinda akhir permukaan dengan bagus.

- Struktur terbuka: mempunyai ruang antara butiran-butiran pengasah yang

lebar, banyak digunakan untuk pengasahan.

- Struktur pori-pori: mempunyai banyak ruang beram pada saat pemotongan

tetapi juga mudah lepas, air pendingin bisa ketempat terjadinya pemotongan

lebih dekat. Roda gerinda struktur ini dapat dibuat keras dengan memakai



185

perekat keras dan kuat.

Kepadatan dari truktur dinyatakan dengan angka dari 1 sampai 9 untuk

buatan Inggris dan Jerman, untuk buatan Swiss angka 1 sampai 20. buatan Swiss

ditunjukan pula oleh banyaknya pori-pori dengan huruf l, m, n dan ukuran f, ff.

Tabel 6.3 Struktur roda gerinda

No. Struktur Ing/Ger Swiss Pori-pori Ukuran

Sangat padat 0 - 1 0 - 9 Sedikit C

Padat 2 - 3 11 - 13 Sedang m

Sedang 4 - 5 14 - 16 Banyak n

Terbuka 6 - 7 17 - 19 Halus f Sangat terbuka 8 - 9 20 Sangat halus ff

G. Bentuk-bentuk batu/roda gerinda dan fungsinya

Gambar 6.42 Bentuk-bentuk roda gerinda

a. Roda gerinda lurus

Bentuk ini biasa digunakan untuk menggerinda bagian luar dan bagian dalam,

baik pada mesin gerinda silinder atau mesin gerinda permukaan.

Gambar 6.43 Roda gerinda lurus

b. Roda gerinda mangkuk lurus

Fungsinya adalah untuk menggerinda bagian sisi benda kerja baik yang dipakai

pada mesin gerinda sumbu tegak ataupun sumbu mendatar.



186

Gambar 6.44 Roda mangkuk lurus

c. Roda gerinda silindris

Fungsinya untuk menggerinda sisi benda kerja. Batu gerinda ini compatible

dengan mesin gerinda sumbu tegak dan sumbu mendatar.

Gambar 6.45 Roda gerinda silindris

d. Roda gerinda mangkuk miring

Fungsi utamanya untuk menggerinda/mengasah alat potong, misalnya pisau

frais, pahat bubut, pisau-pisau bentuk, dan lain-lain.

Gambar 6.46 Roda gerinda mangkuk miring

e. Roda gerinda tirus dua sisi

Fungsi utamanya adalah untuk memotong benda kerja terutama untuk bahan

bahan yang keras.

Gambar 6.47 Roda gerinda potong

f. Roda gerinda cekung satu sisi

Pada prinsipnya batu gerinda ini digunakan untuk penggerindaan silindris,

tapi banyak juga untuk penggerindaan pahat bubut pada mesin gerinda bangku

atau mesin gerinda pedestal.



187

Gambar 6.48 Roda gerinda cekung satu sisi

g. Roda gerinda cekung dua sisi

Fungsi utama untuk penggerindaan silindris.

Gambar 6.49 Roda gerinda cekung dua sisi

h. Roda gerinda piring

Fungsi utamanya untuk menggerinda pisau-pisau frais pada gerinda alat potong.

Gambar 6.50 Roda gerinda piring

H. Klasifikasi batu/roda gerinda

Label batu gerinda yang menempel pada batu gerinda berisi:

a. Jenis bahan asah

b. Ukuran butiran asah

c. Tingkat kekerasan

d. Susunan butiran asah

e. Jenis bahan perekat

Contoh:

Label/identitas RG 38 A 36 L 5 V BE, artinya :

38 = Kode pabrik

A = Jenis bahan asah

A – Aluminium Oxide

C – Silisium Carbida



188

D – Diamon

36 = Ukuran butiran asah

L = Tingkat kekerasan

5 = Susunan butiran asah

V = Jenis bahan perekat

V – Vitrified S – silicate R – Rubber B – Resinoid E – Shellac

Jadi RG dengan label 38 A 36 L 5 V BE adalah sebuah batu gerinda dengan

bahan asah oksida alumunium, berukuran 36 butir per inchi, mempunyai susunan

sedang, perekat tembikar. Bagan contoh kode roda gerinda, (lihat gambar 6.51).

Gambar 6.51 Contoh bagan roda gerinda

I. Pemasangan batu/roda gerinda

Pemasangan roda gerinda merupakan hal yang sangat penting karena akan

mempengaruhi kualitas hasil penggerindaan. Jika terjadi kesalahan sangat fatal



189

maka akan berakibat buruk pada operatornya. Dengan kata lain benda kerja bisa

rusak dan operatornya pun bisa celaka. Untuk mencegahnya, lakukan beberapa

langkah-langkah urutan pemasangan batu gerinda yang benar sebagai berikut:

a. Pemeriksaan batu/roda gerinda

Setiap batu gerinda yang akan dipakai harus diperiksa lebih dahulu fisiknya.

Kondisi fisik itu meliputi kondisi batu gerinda kemungkinan retak, salah satu

cara yang dapat dilakukan adalah dengan menggantungkan pada kawat atau

batang besi kecil dimasukan pada lubangnya. Kemudian batu gerinda dipukul

pelan – pelan dengan palu plastik atau kayu, kemudian dengarkan suaranya,

kalau suaranya nyaring berari batu tersebut baik/tidak ada keretakan.

Gambar 6.52 Pemeriksaan keretakan batu gerinda

b. Pemasangan roda gerinda

Biasanya untuk mesin gerinda yang tidak presisi seperti mesin gerinda

bangku langsung dapat dipasang, tetapi untuk mesin gerinda yang presisi tidak

dapat dipasang langsung karena harus diperiksa dahulu kesetimbangannya.

Ada beberpa hal yang perlu diperhatikan dalam pemasangan roda gerinda:

1) Yakinkan kertas pelapis masih melekat seluruhnya dengan rata pada

kedua sisinya.

2) Periksa sekeliling batu gerinda, apakah ia tidak tidak cacat dan bebas dari oli

atau gemuk.

3) Yakinkan bahwa lubang batu gerinda tidak rusak. Hilangkan noda-noda

atau bagian yang kasar dengan menggunakan sekrap tangan.

4) Pasangan dari lubang roda gerinda harus benar-benar pas, tidak longgar dan

tidak sesak (sliding fit ).



190

5) Kondisi permukaan seluruh permukaan ring pelapis, flens dan batu gerinda

harus benar-benar rapat, serta tidak terhalang oleh tatal atau benda-benda lain.

6) Bus selongsong pada lubang roda gerinda harus ada, bentuk dan ukurannya

tidak boleh berubah.

7) Ring pelapis harus rata menempel pada permukaan batu gerinda. Ukuran

diameter ring pelapis tidak boleh terlalu kecil dari pada ukuran diameter

flensnya. Apa bila ring pelapis terbuat dari kertas maka tebalnya tidak boleh

lebih dari 0.5 mm, dan jika terbuat dari kulit tidak boleh lebih dari 3,2 mm.

8) Diameter flens tidak boleh kurang dari 1/3 diameter batu gerinda. Bentuk flens

harus mempunyai pembebas. Dan, diameter lubangnya harus cocok dengan

poros mesin gerinda.

9) Ulir spindle mesin, baik untuk mesin gerinda yang presisi maupun tidak presisi

ulirnya adalah ulir kiri, artinya pada waktu mengencangkan murnya harus

berlawanan arah dengan putaran mesin.

10) Mengencangkan mur pengikat, walaupun murnya tidak bersinggungan

langsung dengan roda gerinda, tetap harus hati-hati jangan sampai membuat

cacat roda gerinda.

Gambar 6.53 Pemasangan roda gerinda

c. Menyeimbangkan batu/roda gerinda

Pada kenyataannya setiap batu gerinda tidak mempunyai kerapatan yang

sama pada setiap titiknya. Hal ini bisa dicek dengan cara memutar batu

gerinda pada sumbunya, kemudian ditunggu sampai berhenti. Jika ada titik

tertentu selalu berada di bawah, maka roda gerinda tersebut tidak seimbang.



191

Roda gerinda dikatakan seimbang apabila saat diputar pada sumbunya dapat

berhenti dimana saja.

Gambar 6.54 Penyeimbangan batu/roda gerinda

Pada proses penggerindaan presisi, keseimbangan batu gerinda merupakan

hal yang sangat penting dibandingkan dengan penggerindaan biasa.

Roda gerinda yang tidak seimbang akan menimbulkan getaran, sehingga akan

menghasilkan permukaan benda kerja yang digerinda tidak baik.

Dalam penyetimbangan batu gerinda ada beberapa peralatan yang dibutuhkan

antara lain: collet batu gerinda, bobot penyeimbang, arbor penyeimbang,

dan dudukan penyeimbang dan bobot penyeimbang seperti terlihat pada

gambar dibawah ini.

Gambar 6.55 Peralatan penyeimbang

Langkah-langkah penyeimbangan roda gerinda:

1) Roda gerinda yang terpasang pada arbor, diletakkan pada jalur penyeimbang.

Posisi arbor harus tegak lurus dan di tengah kedua jalur penyeimbang. Untuk

mendapatkan ketegak-lurusan arbor, dapat menggunakan alat ukur waterpass.



192

2) Roda gerinda dibiarkan bergulir kekiri dan kekanan dengan sendirinya sampai

berhenti. Bagian yang terberat ada pada bagian yang terbawah (pusat

gravitasi).

3) Roda gerinda ditandai dengan kapur pada bagian teratas yang berlawanan

dengan pusat gravitasi.

Gambar 6.56 Penandaan dengan kapur dan pemasanganbobot prnyeimbang

4) Salah satu bobot penyeimbang dipasang dan dikencangkan searah dengan

tanda kapur dan berlawanan dengan pusat gravitasi bumi. Dan jangan digeser

selama penyeimbangan berlangsung.

Gambar 6.57 Pemasangan bobot penyeimbang

Dua bobot penyeimbang lainnya dipasang dekat dengan pusat gravitasi dan

masing - masing mempunyai jarak yang sama ke bobot penyeimbang yang

pertama.

Gambar 6.58 Pemasangan bobot penyeimbang kedua



193

5) Roda gerinda diletakkan kembali di posisi tengah jalur dudukan penyeimbang.

Roda gerinda diputar 90o ke arah kanan dan dilepaskan sampai berhenti

dengan sendirinya.

6) Bila roda gerinda kembali pada posisi pertama, dua bobot penyeimbang harus

diatur mendekati bobot penyeimbang yang pertama.

a b c

Gambar 6.59 Pengaturan bobot penyeimbang

7) Sebaliknya, bila roda gerinda bergulir berlawanan dengan posisi pertama

(tanda kapur bawah), dua bobot penyeimbang harus digeser menjauhi bobot

penyeimbang pertama (lihat gambar 6.59 c).

8) Batu/Roda gerinda dikatakan seimbang bila bisa berhenti di setiap tempat.

6.3.5 Latihan

1. Jelaskan prinsip kerja dari mesin gerinda.

2. Berdasarkan sumbu utamanya mesin gerinda datar/permukaan dibagi menjadi

4 macam. Sebutkan!

3. Sebutkan ada berapa macam gerakan utama dari mesin gerinda permukaan.

4. Ada 4 gerakan utama dari mesin gerinda silinder. Sebutkan!

5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan mesin gerinda universal.

6. Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan batu

gerinda yang akan digunakan. Jelaskan.

7. Jelaskan tujuan pendinginan pada mesin gerinda silinder.



194

8. Ada 3 elemen yang terdapat pada roda gerinda sebutkan dan jelaskan.

9. Terangkan apa yang dimaksud dengan batu gerinda lunak dan batu gerinda

keras

10. Jelaskan apa yang dimaksud dengan struktur padat pada roda gerinda.

6.3.6 Tugas

1. Sebuah besi kotak memiliki panjang 750 mm yang akan digerinda dengan 4

kali pemakanan. Kecepatan gerak meja 2 m/men. Hitung waktu pemesinannya

2. Sebuah besi kotak, panjang 190 mm dan lebar 150 mm yang akan digerinda.

Dengan jumlah pemakanan 4 kali, lebar batu gerinda 20 mm, pemakanan ke

samping 6 mm/langkah, kecepatan gerak meja 2 m/menit. Hitung waktu

penggerindaannya,


Jawab :

1. Mesin gerinda mirip dengan mesin frais, dimana pemotongan terjadi pada

permukaan keliling luar batu gerinda, benda kerja diumpankan relatif terhadap

batu gerinda yang berputar sehingga terjadi proses pemotongan.

2. Ada 4 macam mesin gerinda datar berdasarkan sumbu utamanya, yaitu :

1) Mesin Gerinda datar horizontal dengan gerak meja bolak-balik

2) Mesin Gerinda datar horizontal dengan gerak meja berputar

3) Mesin Gerinda datar vertical dengan gerak meja bolak-balik

4) Mesin Gerinda datar vertical dengan gerak meja berputar

3. Ada 4 gerakan utama pada mesin gerinda datar/muka

a. Gerak putar batu gerinda.

b. Gerak meja memanjang

c. Gerak melintang meja (pemakanan)

d. Gerak turun (pemakanan)



195

4. Ada 4 gerakan utama pada mesin gerinda silinder, yaltu

a. Gerak putar dari roda gerinda.

b. Gerak maju maju dari roda gerinda (gerak pemakanan).

c. Gerak putar dari benda kerja searah dengan gerak putar roda gerinda.

d. Gerak meja dari meja gerinda,

5. Sesuai namanya, mesin gerinda jenis ini mampu untuk menggerinda benda

kerja dengan diameter luar dan dalam baik bentuk silindris maupun tirus.

6. a) Sifat fisik benda kerja, untuk menentukan pemilihan jenis butiran abrasive.


abrasive.

c) Busur singgung penggerindaan

7. Tujuan pedinginan :


b) Membersihkan permukaan batu gerinda dari kotoran yang menempel.

8. Ada 3 elemen pada roda gerinda, yaitu :

1) Grain (Butiran) : sangat keras, berfungsi sebagai ujung pemotong dalam

kerja gerinda

2) Bond (Perkat) : sebagai pengikat/pemegang butiran-butiran

3) Pore (Pori-pori): berfungsi sebagai "chip pocket" dan membantu

pendinginan batu/roda gerinda.

9. - Roda gerinda lunak, jumlah perekat kecil, batu gerinda jenis ini

mempunyai sifat mudah untuk melepaskan butiran di bawah tekanan

pemotongan tertentu. Digunakan untuk meggerinda material yang keras,

karena butiran asah akan cepat lepas dan berganti dengan butiran asah yang

masih baru dan tajam.

- Batu gerinda keras, jumlah persentase perekat besar. Batu gerinda jenis

ini mempunyai sifat sulit untuk melepaskan butiran dibawah tekanan

pemotongan tertentu. Digunakan untuk menggerinda material yang lunak,

karena material lunak, tidak membutuhkan butiran asah yang selalu tajam.

10. Struktur padat adalah butiran-butiran pengasah saling berdekatan dibanding

ukuran gerindanya, volume perekat dan ruang udara sedikit. Gerinda struktur



196

padat mampu untuk menggerinda akhir permukaan dengan bagus.

6.4 Rangkuman

- Mesin gerinda mirip dengan mesin frais, dimana pemotongan terjadi pada

permukaan keliling luar batu gerinda serupa dengan proses peripheral dan face

milling, benda kerja diumpankan relatif terhadap batu gerinda sehingga terjadi

proses pemotongan.

- Ada 4 macam mesin gerinda datar/muka, yaitu:

1) Mesin gerinda datar horizontal dengan gerak meja bolak-balik 2) Mesin gerinda datar horizontal dengan gerak meja berputar

3) Mesin gerinda datar vertical dengan gerak meja bolak-balik

4) Mesin gerinda datar vertical dengan gerak meja berputar

- Mesin gerinda datar secara garis besar mempunyai 4 gerakan utama, yaitu:

a. Gerak putar batu gerinda.

b. Gerak meja memanjang

c. Gerak melintang meja (pemakanan)

d. Gerak turun (pemakanan)

- Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan batu gerinda

yang akan dipergunakan pada proses penggerindaan, antara lain:



abrasive.

c) Busur singgung penggerindaan

d) Kekerasan batu gerinda

- Ada 4 gerakan utama utama dari mesin gerinda silinder ini adalah :

1. Gerak putar dari roda gerinda.

2. Gerak maju maju dari roda gerinda (gerak pemakanan).

3. Gerak putar dari benda kerja searah dengan gerak putar roda gerinda.

4. Gerak meja dari meja gerinda,

- Berdasarkan konstruksi mesinnya, mesin gerinda silindris dibedakan mejadi

empat macam, yaitu:



197

a. Gerinda silindris luar

b. Gerinda silindris dalam

c. Gerinda silinder luar tanpa center (centreless)

d. Gerinda silindris universal

- Tujuan pedinginan pada proses penggerindaan adalah :


b) Membersihkan permukaan batu gerinda dari kotoran yang menempel.

- Batu gerinda atau roda gerinda pada prinsipnya sama dengan pisau (cutter )

frais, atau pahat bubut hanya penyayatannya sangat halus, dan tatalnya tidak

terlihat seperti pada milling. Tatal hasil penggerindaan ini sangat kecil seperti

debu.

- Ada 3 elemen pada roda gerinda, yaitu:

1) Grain (Butiran): sangat keras, berfungsi sebagai ujung pemotong dalam

kerja gerinda.

2) Bond (Perkat): sebagai pengikat/pemegang butiran-butiran.

3) Pore (Pori-pori): berfungsi sebagai "chip pocket" dan membantu

pendinginan batu gerinda.

- Ukuran butiran abrasive (grain size) merupakan parameter penting yang

menentukan kehalusan penyelesaian permukaan (surface finish) dan besar

material removal rate (MPR).

- Tingkat kekerasan adalah kemampuan perekat untuk mengikat butiran

pemotong dalam melawan pelepasan butiran akibat adanya tekanan

pemotongan.

- Label batu gerinda yang menempel pada batu gerinda berisi:

a. Jenis bahan asah

b. Ukuran butiran asah

c. Tingkat kekerasan

d. Susunan butiran asah

e. Jenis bahan perekat

- Langkah-langkah urutan pemasangan batu gerinda sebagai berikut:

a. Pemeriksaan roda gerinda



198

b. Pemasangan roda gerinda

c. Menyetimbangkan batu gerinda

6.5 Daftar Pustaka


2 Bawa, HS, MANUFACTURRING PROCESSES – 1H.S Tata McGraw-HillPublishing Company Limited, New Delhi, 2006.

3. Dr.Kesavan, B. Vijaya Ramnath, "MACHINE TOOLS", University SciencePress, New Delhi, 2010.

4. Groover, Mikell P. Fundamental of Modern Manufacturing, New York,John Wiley & Sons, 2002.


6. Stephen F. Krar, Arthur Gill, Peter Smid, First Edition Machine ToolTechnology Basics, Printed in the United States of America, 2003.

7. Todd, Robert H.,Dell K. Allen, Manufacturing Processes Reference Guide,Industrial Press Inc, New York, 1994.

8. Tschatsch, Heinz, Prof, Dr, Ing, Applied Machining Technology, SpringerDordrecht Heidelberg London, New York, 2009.

9. Widarto, dkk, Teknik Pemesinan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan

Dasar dan Menengah Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDepartemen Pendidikan Nasional, 2008.

10. http://www.thesurfacegrinder.com/2010/06/01/surface-grinder-parts/

11. http://www.ozarkwoodworker.com/BLANCHARD-11-Surface-Grinder

12. http://www.indiamart.com/acetradingco/bonded-abrasive-wheels.html

13. http://www.wmsopko.com/balancing2.htm

14. http://its.foxvalleytech.com/MachShop5/Surfgrind/ISSurGrind.htm

15. http://www.smithy.com/machining-handbook/chapter-8/page/4

16. https://engineerharry.wordpress.com/category/education/machine- theory/

17. http://www.mcspt.com/shop/CINCINNATI_CENTERLESS

18. http://4mechtech.blogspot.com/2013/11/types-of-surface-grinders.html

19. http://www.ajax-mach.co.uk/grinders_cylindrical.htm

20. http://www.famasa.com/product.php?id=2517



199

21. http://www.keihin-kogyo.co.jp/en/products/006_toishi_kousei.html

22. https://www.penntoolco.com/catalog/products



200

BAB VII MESIN PERKAKAS CNC DASAR

7.1 Pendahuluan

Mesin perkakas otomatis dengan program elektronik pertama kali sukses

dibuat pada pertengahan tahun 1950 an oleh proyek gabungan antara

Massachusetts Institute of Technology dan US Air Force. Mesin itu adalah mesin

3 axis yaitu mesin frais, yang dikontrol oleh seperangkat elektronik yang

dinamakan NC (Numerical Control). The Electronics Industry Association (EIA)

mendefinisikan NC sebagai "Sebuah sistem dimana gerakan-gerakan mesin di

kontrol dengan cara memasukkan langsung data numerik di beberapa titik".

Disebut kontrol numerik karena pemrograman yang digunakan menggunakan

kode alfanumerik (terdiri dari alfabet/huruf dan numerik/bilangan) yang

digunakan untuk menuliskan instruksi-instruksi beserta posisi relatif tool dengan

benda kerjanya. Mesin NC dikontrol secara elektronis, tanpa menggunakan

computer tapi menggunakan pita berlubang dalam bentuk bilangan biner.

Sesuai dengan perkembangan teknologi komputer, maka pada tahun 1960 an

dikembangkan untuk pengendali gerakannya menggunakan computer, dan

pertama kali dikembangkan adalah mesin bubut CNC (Computer Numerical

Control), yaitu mesin bubut yang dikendalikan secara numeric dengan

menggunakan komputer. Mesin perkakas CNC lebih teliti, lebih tepat, lebih

fleksibel dan cocok untuk produksi masal. Dengan dirancangnya mesin perkakas

CNC dapat menunjang produksi yang membutuhkan tingkat kerumitan yangtinggi dan dapat mengurangi campur tangan operator selama mesin beroperasi.

Mesin CNC tingkat dasar ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu mesin CNC

Training Unit-2Axis (CNC TU-2A) mesin bubut dan mesin CNC Training Unit-

3Axis (CNC TU-3A) mesin frais.



201


Dengan membaca bab ini pembaca diharapkan dapat mengerti dan

memahami arti dari mesin CNC dasar Training Unit 2-axis (CNC TU-2A) dan

CNC Training Unit 3-axis (CNC TU-3A) secara umum mengenai data-data

teknologi, data geometris, dan cara pemrogramannya dengan menggunakan

bahasa standar G-code.


7.3.1 Mesin Bubut CNC

Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :

a). Mesin Bubut CNC Training Unit (TU-2A)

b). Mesin Bubut CNC Production Unit (PU-2A)

Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang

membedakan kedua tipe mesin tersebut adalah penggunanaanya dilapangan. CNC

Frais Training Unit dipergunakan untuk pelatihan dasar pemrograman dan

pengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS (External Programming

System). Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampu digunakan untuk

pekerjaan-pekerjaan ringan dengan bahan yang relatif lunak, sedangkan mesin

CNC Production Unit digunakan untuk produksi massal, sehingga mesin ini

dilengkapi dengan asesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis yang

menerapkan prinsip kerja hidrolis, automatic tool change (ATC) dan sebagainya.

Karena mesin CNC ini dikontrol oleh komputer, maka semua gerakan

yang berjalan sesuai dengan program yang diberikan, keuntungannya adalah

mesin dimungkinkan untuk diperintah mengulang gerakan yang sama secara

terus menerus dengan ketelitian yang sama, baik bentuk maupun ukurannya.

A. Prinsip kerja mesin Bubut CNC TU-2A

Mesin Bubut CNC TU-2A mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya

mesin bubut konvensional yaitu gerakan ke arah melintang dan memanjang

dengan sistem koordinat sumbu X dan Z. Prinsip kerja Mesin Bubut CNC TU-2A



202

juga sama dengan mesin bubut konvensional, yaitu proses pemakanan benda kerja

yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian

dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi. Gerakan putar dari benda

kerja disebut gerak potong relative dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak

umpan atau asutan.

Untuk arah gerakan pada Mesin Bubut diberi lambang sebagai berikut:

a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurus terhadap sumbu putar.

b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yang sejajar dengan sumbu putar.

Gambar 7.1 Sistem persumbuan CNC TU-2A

B. Bagian-bagian Utama Mesin Bubut CNC TU-2A

Gambar 7.2 Mesin Bubut CNC TU-2A



203

a. Bagian mekanik

1) Motor Utama

Motor utama adalah motor penggerak cekam untuk memutar benda kerja

kerja. Motor ini adalah jenis motor arus searah (DC) dengan kecepatan putaran

yang variabel. Adapun data teknis motor utama sebagai berikut:

a) Jenjang putaran 600 – 4000 rpm

b) Power Input 500 Watt

c) Power Output 300 Watt

Gambar 7.3 Motor Utama

2) Eretan

Eretan adalah gerak persumbuan jalannya mesin. Untuk Mesin Bubut CNC

TU- 2A dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :

a) Eretan memanjang (sumbu Z) dengan jarak lintasan 0 – 300 mm.

b) Eretan melintang (Sumbu X) dengan jarak lintasan 0 – 50 mm.

Gambar 7.4 Ilustrasi gerakan eretan

3) Step motor

Step motor berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X

dan gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendiri, data



204

teknisnya sebagai berikut:

a). Jumlah putaran 72 langkah

b). Momen putar 0.5 Nm.

c). Kecepatan gerakan :

- Gerakan cepat maksimum700 mm/menit.

- Gerakan operasi manual 5 – 500 mm/menit.

- Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2 – 499 mm/menit.

Gambar 7.5 Step motor

4) Rumah alat potong ( Revolver/turret)

Rumah alat potong berfungsi sebagai penjepit alat potong pada saat

proses pengerjaan benda kerja. Adapun alat yang dipergunakan disebut

revolver atau turet , revolver digerakkan oleh step motor sehingga bisa

digerakkan secara manual maupun terprogram.

Gambar 7.6 Revolver

Pada revolver ini dapat dipasang enam alat potong sekaligus yang terbagi

mejadi dua bagian, yaitu:





206

Enam tingkatan pulley penggerak tersebut memungkinkan untuk pengaturan

berbagai putaran sumbu utama. Sabuk perantara pulley A dan pulley B

bersifat tetap dan tidak dapat diubah, sedangkan sabuk perantara pulley B

dengan pulley C dapat dirubah sesuai kecepatan putaran yang diinginkan,

yaitu pada posisi BC1, BC2, dan BC3.

6) Meja mesin

Meja mesin berfungsi sebagai dudukan perkakas eretan, kepala lepas dan

kepala tetap. Perkakas eretan dan kepala lepas dapat meluncur pada meja mesin

sejajar dengan sumbu utama, dibuat sangat halus hal ini untuk mencapai ketepatan

pada waktu perkakas eretan dan kepala lepas meluncur, maka kebersihan meja

mesin harus selalu dijaga, karena kerusakan permukaan meja mesin akan

mempengaruhi kualitas benda kerja.

Gambar 7.9 Sliding table

7) Kepala lepas

Kepala lepas adalah alat bantu mesin yang dipergunakan antara lain untuk Mendukung benda kerja yang panjang pada waktu proses pembubutan,

untuk menjepit center drill, bor, reamer pada waktu proses kerja manual.

Gambar 7.10 Kepala lepas



207

b. Bagian pengendali/kontrol

Bagian pengendali/kontrol merupakan papan kontrol mesin CNC yang

berisikan tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor. Pada papan

kontrol merupakan unsur layanan langsung yang berhubungan dengan operator.

Gambar berikut menunjukan secara visual dengan nama-nama bagiannya sebagai

berikut:

Gambar 7.11 Papan pengendali/control

Keterangan :

1. Sakelar utama

2. Lampu kontrol

3. Tombol darurat (Emergency switch)

4. Sajian untuk penunjukkan jumlah putaran sumbu utama

5. Sakelar sumbu utama (CNC - 0 - 1)

6. Sakelar pemilih untuk pemrograman inchi atau metrik 7. Ampermeter (menunjukkan beban motor utama)

8. Pelayanan kaset/disket

9. H/C Tombol pengalih pelayanan manual/pelayanan CNC

10. Lampu kontrol pelayanan CNC

11. Tombol START dengan menekan tombol START program tersimpan

dijalankan

12. Daerah tombol untuk masukan program, edit dan sebagainya.



208

13. sajian untuk penunjukan masukan dan alarm.

14. Penunjukan untuk huruf adres masukan N/G, M/X, I/Z, K/F, K, L, H

C. Data Teknologi dan Data Geometris

- Data Teknologi

a. Kecepatan potong

Besarnya kecepatan potong tergantung dari sifat bahan benda kerja dan sifat

bahan alat potongnya. Semakin besar kekuatan bahan benda kerja yang akan

dipotong, maka semakin kecil harga kecepatan potongnya. Semakin besarkekuatan bahan alat potongnya, maka semakin besar kecepatan potongnya.

Adapun rumus dasar untuk menentukan kecepatan potong adalah:

dimana :

V = Kecepatan potong (m/menit).

d = Diameter benda kerja (mm).

n = Jumlah putaran tiap menit.

b. Jumlah putaran

Jumlah putaran sumbu utama dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:

dimana :

V = Kecepatan potong (m/menit).

d = Diameter benda kerja (mm).

n = Jumlah putaran tiap menit.

π = 3,14



209

c. Kecepatan asutan

Asutan adalah gerakan pahat dalam melakukan pemakanan pada benda kerja.

Asutan sendiri dibedakan menjadi dua, yaitu:

1) Asutan dalam mm/putaran (f)

2) Asutan dalam mm/menit (F)

Rumus dasar perhitungan asutan adalah:

F (mm/menit) = n ( put/menit ) x f ( mm/put )

- Data Geometris

Data geometris ini adalah data yang berhubungan dengan bentuk dan

ukuran benda kerja yang akan dibuat.

D. Pemrograman Mesin CNC

Pemrograman adalah memasukkan data numerik ke memori mesin untuk

membuat bentuk benda kerja. Sedangkan data yang berupa urutan perintah secara

rinci setiap blok per blok untuk member tahu mesin CNC tentang apa yang harus

dikerjakan. Untuk menyusun pemrograman pada mesin CNC diperlukan:

a. Metode pemrograman

Metode pemrograman dalam mesin CNC ada dua, yaitu:

1) Metode Absolut

Adalah suatu metode pemrograman dimana titik referensinya selalu tetap yaitu

satu titik/tempat dijadikan referensi untuk semua ukuran berikutnya. Untuk lebih

jelasnya lihat gambar di bawah ini.

Gambar 7.12 Contoh pemrograman absolut



210

2) Metode Incremental

Adalah suatu metode pemrograman dimana titik referensinya selalu berubah,

yaitu titik terakhir yang dituju menjadi titik referensi baru untuk ukuran

berikutnya. Untuk lebih jelasnya lihat gambar di bawah ini:

Gambar 7.13 Contoh pemrograman incremental

b. Bahasa pemrograman

Bahasa pemrograman adalah format perintah dalam satu blok dengan

menggunakan kode huruf, angka, dan simbol. Didalam mesin perkakas CNC

terdapat perangkat komputer yang disebut dengan Machine Control Unit (MCU),

yang berfungsi menterjemahkan bahasa kode kedalam bentuk gerakan

persumbuan sesuai bentuk benda kerja. Kode-kode bahasa dalam mesin perkakas

CNC dikenal dengan kode G dan M, dimana kode - kode tersebut sudah

distandarkan oleh ISO atau badan Internasional lainnya.

c. Lembaran Program

Lembaran program adalah bagian dari program CNC yang didalamnya terdiri

dari sejumlah kode-kode perintah yang tersusun dalam bentuk kombinasi huruf-

huruf tertentu dan angka. Kode berupa huruf, misalnya N, G, M, F dan

sebagainya disebut ”adres”. Suatu huruf yang dibelakangnya diikuti angka

(kombinasi huruf dan angka) disebut ”kata” (word). Gabungan dari beberapa kata

disebut ”blok”. Blok merupakan gabungan dari beberapa kata yang membentuk

satu tahapan perintah, misalnya eretan melintang bergerak lurus sejauh 10 mm



211

mendekati sumbu dengan kecepatan 80 mm/menit. Didalam sebuah program CNC

satu tahapan perintah ditulis dalam satu baris, berarti ”blok” adalah gabungan

beberapa kata yang ditulis dalam satu baris program. Komputer (unit kontrol)

mesin membaca dan menjalankan program per satu blok, bukan per kata.

Lembaran Program EMCO

NG

(M)X(I)

Z(K)

F(L)(T)

H Keterangan

Gambar 7.14 Lembaran ProgramKeterangan :

- Adres N : N adalah singkatan dari nomor instruksi dan informasi

- Adres G : kedalam kolom ini kita masukan informasi kunci, ialah fungsi G

atau fungsi pelayanan.

- Adres X, Z : adalah kolom untuk informasi jalannya pisau frais, diprogram

tanpa titik desimal dalam 1/100 mm dan 1/1000 inchi.

- Adres F : adalah kolom untuk informasi asutan untuk setiap gerakan

pembuangan tatal, diprogram dalam mm/putaran atau 1/10

inchi/menit.

- Adres M : untuk lain-lain disebut “fungsi bantu”, dituliskan pada kolom G

- Adres I, K : adalah parameter pemrograman melingkar.

- Adres L : adalah adres lompatan yang berhubungan dengan G25 dan G27.

- Adres H : adalah pembagian pemotongan (G84)

d. Struktur Program

Untuk setiap pembuatan program CNC struktur program harus terdiri dari

persiapan, isi dan penutup. Pada mesin bubut TU-2A Pemrograman dapat

dilakukan dengan satuan mm atau inchi. Sedangkan untuk jalannya gerakan

diprogram tanpa titik desimal dalam 1/100 mm atau 1/1000 inchi.



212

Gambar 7.15 Bagian-bagian dari program

Gambar 7.16 Struktur Program

e. Kode-kode pemrograman dan formatnya

Kode-kode pemrograman CNC terdiri dari kode huruf dan angka. Huruf yang

banyak digunakan adalah huruf G, M, S, F, H, I, J, T, N, K, D, X, Y, Z, dan

angka 0 sampai 9.

Ringkasan kode perintah untuk mesin bubut CNC TU-2A adalah:

1) G00 - Gerakan cepat



213

Gerakan cepat atau gerakan pemosisian adalah gerakan tanpa pemakanan.

Format:

N …. / G00 / X ….. / Z ……

Contoh:

Untuk memasang dan melepas benda kerja, pahat diberi jarak 5 mm dari

ujung benda kerja (lihat gambar 7.13). Pergerakan pahat menuju titik A

dengan gerakan cepat dan menggunakan pemrograman G00.

Gambar 7.17 Contoh gerakan G00

Lembaran program EMCON G

(M)X(I)

Z(K)

F(L) (T)

H

00 00 -500 001 00 0 -40002 M30

2) G01 - Interpolasi lurus (gerak pemakanan)

Format: N … / G01 / X± … / Z± … / F …

Contoh: Pembubutan finishing dengan kedalaman pemakanan 0,2 mm.

a b

Gambar 7.18 Contoh interpolasi lurus



214

Program inkremental:

N G(M)

X(I)

Z(K)

F(L)(T)

H

00 00 -500 0

01 01 0 -1320 5002 01 200 0 5003 01 0 -600 5004 01 300 0 50

05 00 500 006 00 0 1920

07 M30

3) Interpolasi Melingkar G02 dan G03

G02 - Interpolasi melingkar searah jarum jam

G03 - Interpolasi melingkar berlawanan arah jarum jam

(Gerak searah/berlawanan arah jarum jam ditentukan dari posisi pahat di atas

benda kerja)

Format: N … /G02/G03/X± … / Z± … / F …

G02 G03

Gambar 7.19 Interpolasi melingkar

Contoh:

Inkremental Absolut

Gambar 7.20 Contoh interpolasi melingkar G02



215

Catatan untuk pemrograman busur lingkaran α ≠ 90o

Untuk hal ini pemrograman G02 atau G03 harus di program 2 blok, yaitu sesudah

perintah G02/G03 blok berikutnya adalah M99 pada kolom X akan muncul huruf

I dan pada kolom Z akan muncul huruf K, artinya:

I = Jarak titik awal radius ke titik pusat radius dalam arah sumbu X

K = Jarak titik awal radius ke titik pusat radius dalam arah sumbu Z

Absolut Inkremental

Gambar 7.21 Interpolasi melingkar 2 blok

4) G25 - Pemanggilan sub programM17 - Perintah melompat kembali

Format: N…/G25/L…

N…/M17

Fungsi G25 adalah perintah pemanggilan sub program. Sub program

dipergunakan pada saat kita melakukan pekerjaan pengulangan dengan

dengan pola bidang yang sama dan sebangun. Berikut adalah ilustrasi

blok program untuk aplikasi fungsi G25.

Maksud dari L 30 pada kolom H di atas adalah nomor blok sub program

yang akan dipanggil pada saat proses pengerjaan benda kerja. Sub

program yang dibuat selalu dalam bentuk incremental. Agar lebih jelas

kita lihat contoh berikut.



216

Gambar 7.22 Skema sub program

Contoh:

Gambar 7.23 Contoh sub program

Program:



217

5) G33 - Pemotongan ulir dengan kisar tetap sama

Format : N…./G33/Z ± …./K….

1. Nomor Blok : masukan nomor Blok N.

2. Pemotongan Ulir : masukan fungsi G33

3. Koordinat titik tujuan : masukan panjangnya ulir dalam 1/100 mm.

4. Kisar Ulir : masukan kisar ulir K… , dalam 1/100 mm.

Contoh pemotongan ulir dengan G33:

Gambar 7.24 Siklus Ulir G33

Program:

6) G78 - Siklus Ulir

Digunakan untuk pembubutan ulir arah memanjang sejajar dengan sumbu

mesin.

Format: N … / G78 / X ± … / Z± … / K … / H …

Kemungkinan siklus:



218

Gambar 7.25 Siklus ulir 78

7) G84 - Siklus pembubutan memanjang

Format perintahnya: N … / G84 / X ± … / Z± … / F … / H …

Kemungkinan siklus gerakannya adalah:



219

Gambar 7.26 Siklus G84

Contoh:

Benda kerja di bawah ini akan diselesaikan. Posisi pahat ditunjukkan seperti

pada gambar 7.18

Gambar 7.26 Contoh siklus G84

Programnya adalah :

N G( M )

X( I )

Z( K )

F(L) (K) (T)

H

00 00 - 500

01 00 0 - 400

02 84 0 - 1900 100 003 84 - 200 - 1900 100 004 84 - 280 - 1900 100 005 84 - 380 - 1300 100 006 84 - 480 - 1300 100 0

07 M30



220

8) G92 - Pencatatan dan penetapan titik nol benda kerja

Format: N … / G92 / X ± … / Z± …

Pada pemrograman G92, harga X adalah menunjukkan diameter.

Dengan G92 titik nol mesin dapat ditentukan letaknya di tempat yang

dikehendaki.

Contoh:

Gambar 7.27 Contoh G92

Titik nol benda kerja berada tepat pada perpotongan garis sumbu dan bidang

ujung benda kerja.

9) Fungsi M

Kode perintah huruf M adalah kode perintah untuk melengkapi dan membantu

kode G. Kode M disebut perintah pembantu, sedang kode G disebut perintah

pendahuluan.

Beberapa kode M dan artinya yang banyak digunakan adalah :

M00 - Pembacaan dan eksekusi program berhenti sementara,

Penggunaan :

- Mematikan putaran poros utama

- Memperbaiki kesalahan program

Untuk melanjutkan program tekan tombol “START”

M03 - Poros utama berputar searah jarum jam

M05 - Poros utama berhenti berputar



221

M06 - Ganti pahat dan penghitungan kompensasi pahat

M01 - Kembali ke program utama

M30 - Akhir program

M99 - Parameter pusat lingkaran untuk busur lingkaran 90o

E. Contoh Pemrograman CNC TU-2A

Buatlah program finishingnya untuk gambar dibawah ini dengan metode

Incremental dan Absolut

Gambar 7.28 Soal Pemrograman

Susunan programnya:

Program Inkremental

N G X Z F00 M03

01 00 -850 0 Dari S ke A

02 01 0 -600 35 Dari A ke B03 01 350 -1200 35 Dari B ke C04 01 300 0 35 Dari C ke D05 01 0 1000 35 Dari D ke E06 01 200 0 35 Dari E ke F

07 00 0 2800 Dari F ke S

08 M0509 M30



222

Program Absolut

N G X Z F00 92 2500 001 M03 Dari S ke A02 00 800 0 35 Dari A ke B03 01 800 -600 35 Dari B ke C

04 01 1500 -1800 35 Dari C ke D

05 01 2100 -1800 35 Dari D ke E06 01 2100 -2800 35 Dari E ke F07 01 2500 -2800 Dari F ke S08 00 2500 009 M05

10 M30

F. Pelayanan Disket

Mesin Bubut CNC-TU2A ini dilengkapi dengan penggerak disket atau disk

drive yang berfungsi untuk pengoperasian disket. Dengan sistem layanan disket

ini semua program CNC dapat disimpan ke dalam disket atau dapat memindahkan

pogram CNC dari disket ke dalam memori mesin. Jenis disket yang digunakan

dalam pengoperasian mesin adalah disket DS, DD (double side, double density)

dengan ukuran disket 3,5 inch. Cara pengoperasiannya dapat dilihat dibawah ini.

a. Memformat disket

1) Masukkan disket pada disk drive maka lampu led akan menyala.

2) Pindahkan cursor pada kolom G dengan menekan tombol [ ]

3) Tulis G65 kemudian tekan tombol [INP].

4) Tekan tombol [ ] + [DEL] secara bersamaan, maka pada monitor

akan tampil pita hapus dan tertulis C er (erase), tunggu sampai format selesai.

b. Menyimpan program dari mesin ke dalam disket


2) Pindahkan cursor pada kolom G dengan menekan tombol [ ]

3) Tulis G65 kemudian tekan tombol [INP] (pada monitor tertayang fungsi pita )

4) Tekan tombol [FWD] (pada monitor tertayang menyimpan program no P….)



223

5) Nomor program untuk menyimpan dapat dipilih : P00 – P99, 000 – 999

6) Tulis nomerprogram yang diinginkan, misal 28 kemudian tekan tombol [INP]

(pada monitor akan tertayang nomor 28 akan tersimpan dan mesin

akan menampilkan programprogram yang tersimpan di dalam disket) tunggu

sampai proses penyimpanan selesai.

c. Memanggil program dari disket ke mesin


2) Pindahkan cursor pada kolom G dengan menekan tombol [

]

3) Tulis G65 kemudian tekan tombol [INP].

4) Tekan tombol [INP].

5) Tulis nomor program yang akan dipanggil, misal 28, kemudian tekan

tombol [INP]. Tunggu sampai proses pembacaan selesai.

G. Cara seting benda kerja

Sebelum menjalankan program pada mesin terlebih dahulu harus melakukan

Setting, tujuannya adalah untuk mensinkronisasikan antara titik nol benda kerja

dengan titik nol pahat. Hal ini dapat dilakukan dengan dua metode yaitu:

a. Setting benda kerja dengan metode incremental

1) Pasang benda kerja pada cekam, kunci dengan kuat.

2) Putar cekam dengan kecepatan yang sesuai dan yakinkan putaran sudah

senter.

3) Setting terhadap sumbu X :

a) Gerakkan pahat mendekati permukaan benda kerja, dan atur kecepatan

penyayatan pelan-pelan.

b) Sentuhkan ujung pahat pada permukaan benda kerja dan yakinkan ujung

pahat sudah menyentuh permukaan benda kerja, (lihat gambar 7.19).

Lihat harga X pada monitor, misal X = -520, hapus harga X dengan

tombol [DEL], sehingga harga X menjadi nol (00).

c) Setting kedudukan pahat terhadap sumbu X sudah selesai



224

Gambar 7.29 Setting kedudukan pahat terhadap sumbu X benda kerja

4) Setting terhadap sumbu Z

a) Bebaskan ujung pahat dari permukaan benda kerja, dan gerakkan bebas

pahat ke kanan mendekati permukaan samping kanan benda kerja.

b) Gerakkan ujung pahat mendekati permukaan sisi samping kanan benda

kerja dengan kecepatan sayat pelan-pelan.

Gambar 7.30 Setting kedudukan pahat terhadapsumbu Z benda kerja.

c) Sentuhkan pahat pada permukaan benda kerja dan yakinkan pahat sudah

menyentuh permukaan benda kerja. Lihat harga Z pada monitor, misal

harga Z = 250, hapus harga Z dengan tombol [DEL], sehingga harga

Z = 00.

Gambar 7.31 Menempelkan pahat pada permukaan sumbu Z benda kerja



225

d) Gerakkan pahat ke kanan sesuai titik awal penyayatan yang dikehendaki,

misal harga Z=100 (1mm), maka pahat digerakkan 1 mm, ke sebelah kanan

titik referensi benda kerja.

Gambar 7.32 Setting akhir kedudukan pahat terhadap

sumbu Z benda kerja.

e) Setting kedudukan pahat terhadap sumbu Z sudah selesai

b. Setting benda kerja dengan metode absolut

1) Ukurlah diameter benda kerja dan catat harga diameter, misal: 22 mm.

2) Pasang benda kerja pada cekam, kunci dengan kuat.

3) Putar cekam dengan kecepatan yang sesuai dan yakinkan putaran sudahsenter.

4) Setting terhadap sumbu X:

a) Gerakkan pahat mendekati permukaan benda kerja, dan atur kecepatan

penyayatan pelan-pelan.

b) Sentuhkan ujung pahat pada permukaan benda kerja dan yakinkan pahat

sudah menyentuh permukaan benda kerja.

Gambar 7.33 Setting kedudukan tool terhadap sb. X benda kerja

absolut





227

Susunan pahat:Letak pemasangan pahat pada revolver

diperlihatkan pada gambar di samping.Atur pemasangan pahat setinggi senterdengan mengatur baut-baut pemegangpahat yang ada pada revolver.

Perkakas Optik Prosedur:Perkakas optik dipasang pada landasanmesin dan diatur posisinya agar berada

di tengah sumbu mesin.Atur ketinggian optiknya sampai ujungkepala lepas terlihat dengan jelas, dangaris silangnya tepat pada sumbu mesin.Kemudian kencangkan pengikatnya agartidak bergeser.

Tempatkan perkakas optic di depanrevolver pahat.- Gerakkan pahat referensi ke garis

persilangan.- Pahat referensi dipilih pahat sisi kanan- Atur penunjukan harga X dan Z

menjadi 0 (nol) dengan menekantombol “DEL”.

Ganti dengan pahat yang lain, misalpahat sisis kiri.- Indeksikan pahat sisi kiri- Gerakan eretan sampai pahat tepat

berada pada garis persilangan- Catat data X dan Z

- Dokumentasikan data pahattercatat pada table data kompensasipahat.



228

7.3.2 Mesin Frais CNC TU-3A

A. Prinsip Kerja mesin Frais CNC TU-3A

Mesin Frais CNC TU-3A menggunakan sistem persumbuan dengan dasar

sistem koordinat Cartesian, (Sumbu tegak). Prinsip kerjanya adalah meja

bergerak horizontal atau melintang, sedangkan pisau/pahat berputar menyayat

benda kerja yang terpasang pada meja mesin. Untuk arah gerak persumbuan

mesin Frais CNC TU-3A tersebut diberi lambang persumbuan sebagai berikut:

Gambar 7.34 Sistem Koordinat Mesin CNC TU-3A

a). Sumbu X untuk gerakan arah horizontal

b). Sumbu Y untuk gerakan arah melintang

c). Sumbu Z untuk gerakan arah vertikal

B. Bagian Utama Mesin Frais CNC TU-3A

a). Motor Utama

Motor utama adalah motor untuk penggerak spindel/pemegang alat potong.

Motor yang digunakan adalah jenis motor arus searah (DC) dengan kecepatan

putaran yang variabel. Adapun data teknis motor utama adalah :

- Jenjang putaran : 300 – 2000 rpm

- Power Input : 500 Watt

- Power Output : 300 Watt



229

Gambar 7.35 Motor utama

b). Eretan

Eretan merupakan gerakan persumbuan jalannya mesin. Pada mesin 3 axis,

mesin ini mempunyai dua fungsi gerakan kerja, yaitu gerakan kerja posisi

vertikal dan gerakan kerja pada posisi horizontal dan melintang.

Gambar 7.36 Posisi Vertikal Gambar 7.37 Posisi Horizontal

- Eretan memanjang sumbu X - Eretan memanjang sumbu Z

(0 – 199,9 mm) (0 – 199,9 mm)

- Eretan melintang sumbu Y - Eretan melintang sumbu X

(0 – 99,99 mm) (0 – 99,99 mm)

- Eretan vertikal sumbu Z - Eretan vertikal sumbu Y

(0 - 199,99 mm) (0 - 199,99 mm)

c. Step motor

Berfungsi untuk menggerakkan eretan, yaitu gerakan sumbu X dan

gerakan sumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motor sendiri-sendiri,

adapun data teknis step motor adalah :



230

a) Jumlah putaran 72 langkah.

b) Momen putar 0.5 Nm.

c) Kecepatan gerakan :

- Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit.

- Gerakan operasi manual 5 - 500 mm/menit.

- Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2 - 499 mm/menit.

Gambar 7.38 Step motor

d). Milling Head

Milling head atau rumah spindel utama untuk memegang alat potong

(tool holder ), putarannya dihasilkan dari motor utama. Milling head darimesin CNC TU-3A ini hanya memungkinkan memegang satu alat potong,

berbeda dengan jenis CNC Produksi yang dilengkapi dengan unit ATC

( Automatic Tool Change) yang bisa memuat lebih dari satu alat potong yang

dipasang pada magazin atau revolver, Gambar dibawah ini adalah milling

head untuk mesin milling jenis training unit .

Gambar 7.39 Milling head CNC TU-3A

e) Pemegang Alat Potong (Tool Holder)

Pemegang alat potong (tool holder ) adalah alat bantu untuk memegang



231

atau menjepit alat potong pada waktu melakukan penyayatan benda kerja,

gambar dibawah ini adalah sebagian dari macam tool holder yang sering

dipakai pada waktu pengerjaan benda kerja.

Gambar 7.40 Pemegang pahat

d) Ragum

Ragum pada mesin CNC TU- 3A berfungsi untuk menjepit benda kerja

pada saat proses penyayatan, dilengkapi dengan sebuah stopper dan bisa

diganti sesuai dengan kebutuhan.

Gambar 7.41 Ragum mesin CNC TU-3A

C. Data Teknologi (Kecepatan Potong dan Putaran Mesin)

a. Pengertian kecepatan potong

Kecepatan potong adalah suatu harga yang diperlukan dalam menentukan

kecepatan pada proses penyayatan atau pemotongan benda kerja. Harga

kecepatan potong tersebut ditentukan oleh jenis alat potong dan jenis benda

kerja yang akan dipotong. Adapun menentukan besarnya kecepatan potong



232

dapat dilakukan dengan melihat tabel pemesinan atau dengan menggunakan

rumus sebagai berikut:

dimana :

Vs : Kecepatan potong dalam m/menit

d : Diameter pisau frais dalam mm

S : Kecepatan putar dalam rpm

π : 3,14

Faktor-faktor yang mempengaruhi harga kecepatan potong

1). Bahan benda kerja/material

Semakin tinggi kekuatan bahan yang akan dipotong, maka harga kecepatan

potongnya semakin kecil.

2). Jenis alat potong

Semakin tinggi kekuatan alat potongnya, maka harga kecepatan potongnya

semakin besar.

3). Besarnya kecepatan penyayatan/asutan

Semakin besar jarak asutan, maka kecepatan pootngnya semakin kecl.

4). Kedalaman penyayatan/pemotongan

Semakin tebal penyayatan, maka harga kecepatn potongnya semakin kecil.

b. Jumlah putaran (n)

Jika harga kecepatan potong benda kerja diketahui maka jumlah

putaran sumbu utama dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

c. Kecepatan asutan (F)

Secara teoritis kecepatan asutan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :



233

F = fz x z x n

dimana :

fz : asutan per gigi dalam mm/menit

z : jumlah gigi (alur)

n : jumlah putaran dalam put/menit

Untuk menentukan besarnya asutan bisa juga dengan menggunakan diagram

Pada gambar diagram dibawah ini menunjukkan hubungan antara dalamnya

pemotongan, diameter alat potong dan asutan.

D. Papan Pengendali (Control panel )

Papan pengendali/kontrol adalah sebuah panel kontrol CNC yang

berisikan tombol-tombol dan saklar serta dilengkapi dengan monitor.

Panel kontrol ini merupakan unsur layanan manual yang berhubungan

dengan operator. Gambar dibawah ini menhunjukkan gambar panel kontrol

mesin CNC TU-3A.

Gambar 7.42 Papan kontrol mesin CNC TU-3A

E. Penempatan Pisau Frais (Setting pisau frais)

Sebelum melaksanakan eksekusi program CNC dengan benda kerja terlebih

dahulu dilakukan setting pisau terhadap benda kerja. Setting ini menepatkan

titik nol benda kerja yang sudah terlebih dahulu kita tentukan dengan sumbu



234

pisau frais pada ujungnya terhadap tiga bidang benda kerja dengan cara manual.

Penempatan/ setting benda kerja ini dapat dilaksanakan dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

Misal : Setting pisau frais dengan Ø 10 mm, kecepatan putar spindel 1500 rpm.

Posisi awal pisau frais berada – 15 mm terhadap titik nol sumbu X benda

kerja, 0 mm terhadap titik nol sumbu Y dan 10 mm diatas permukaan benda kerja

sumbu Z.

Gambar 7.43 Posisi awal pisau frais terhadap titik nol (W)

Langkah-langkah settingnya adalah sebagai berikut :

1) Hidupkan mesin dengan memutar ”ON” saklar utama

2) Pilih operasi pada pelayanan manual

3) Periksa diameter pisau yang akan digunakan kemudian pasang pada

pemegang tool holder.

4) Pasang benda kerja dengan benar pada ragum.

5) Putar saklar sumbu utama ke kanan, atur putaran pada 1500 rpm

6) Tentukan posisi 0 (nol) sumbu Z dengan cara; gerakan posisi pisau mendekati

bidang atas benda kerja, kemudian sentuhkan ujung pisau kepermukaan

atas benda kerja (lihat gambar 7.44)



235

Gambar 7.44 Seting sumbu Z

7) Tekan tombol [DEL] [INP] [0] [INP].

8) Tentukan posisi 0 sumbu X dengan cara; gerakan posisi pisau mendekati

bidang kiri benda kerja, kemudian sentuhkan sisi pisau kebidang sisi

benda kerja (lihat gambar 7.46).

Gambar 7.45 Seting sumbu X

9). Tekan tombol [DEL] [INP] [500] [-] [INP].

Angka ”500” adalah radius pisau frais.

10). Tentukan titik 0 (nol) sumbu Y dengan cara; gerakan posisi pisau

mendekati bidang depan benda kerja, kemudian sentuhkan sisi pisau ke

bidang sisi benda kerja (lihat gambar 7.47).

Gambar 7.46 Seting sumbu Y



236

11). Tekan tombol [DEL] [INP] [500] [-] [INP].

12). Setelah itu gerakkan pisau ke posisi awal dari titik nol benda kerja, yaitu

sumbu X = - 1500, sumbu Y = 0, dan sumbu Z = 1000 (lihat gambar 7.43).

F. Fungsi G dan M dan fungsi pelayanan CNC

a. Fungsi G

G00 : Gerakan cepat

G01 : Interpolasi lurus

G02 : Interpolasi melingkar searah jarum jam

G03 : Interpolasi melingkar berlawanan arah jarun jam

G04 : Lamanya tinggal diam

G21 : Blok kosong

G25 : Memanggil sub program

G40 : Kompensasi radius pisau frais

G45 : Penambahan radius pisau

G46 : Pengurangan radius pisau

G47 : Penambahan radius pisau frais 2 kali

G48 : Pengurangan radius pisau frais 2 kali

G64 : Motor asutan tanpa arus

G65 : Pelayanan pita magnet

G66 : Pelaksanaan antar aparat dengan RS 232

G72 : Siklus pengefraisan kantong

G73 : Siklus pengeboran dengan tatal putus

G74 : Siklus penguliran

G81 : Siklus pengeboran tetap

G82 : Siklus pengeboran tetap dengan tinggal diam

G83 : Siklus pengeboran tetap dengan pembuangan tatal

G84 : Siklus penguliran

G85 : Siklus pereameran tetap

G89 : Siklus mereamer tetap dengan tinggal diam

G90 : Pemrograman nilai absolut



237

G91 : Pemrograman nilai inkremental

G92 : Pemrograman titik nol benda kerja

b. Fungsi M

M00 : Diam/berhenti

M03 : Spindel berputar searah jarun jam

M05 : Spindel mati

M06 : Penggeseran alat potong, radius pisau frais masuk

M17 : Kembali ke program pokok

M08

M09

M20 Hubungan keluar

M21

M22

M23

M26 : Hubungan keluar – impuls

M30 : Program berakhir

M98 : Kompensasi kelonggaran otomatis

M99 : Parameter dari interpolasi melingkar (dalam hubungan dengan G02/G03)

G. Pemrograman

a. Pengkodean gerakan eretan

Semua gerakan dari mesin frais ini menggunakan system koordinat CartesianUntuk mesin frais tegak :

Gerakan X : Eretan memanjang

Gerakan Y : Eretan melintang

Gerakan Z : Eretan tegak



238

Gambar 7.47 Pengkodean gerakan eretan

Contoh :

Gambar 7.48 Contoh Pengkodean gerakan eretan

Instruksi yang dikodekan:

1. Z = -15

2. X = +50

3. Y = +30

b. Struktur dan Lembaran Program CNC TU-3A

Lembaran program adalah bagian dari program CNC yang didalamnya

terdiri dari sejumlah kode - kode perintah yang tersusun dalam bentuk

kombinasi huruf- huruf tertentu dan angka. Kode berupa huruf, misalnya N, G,

M, F dan sebagainya disebut ”adres”. Suatu huruf yang dibelakangnya diikuti

angka (kombinasi huruf dan angka) disebut ”kata” (word). Gabungan dari

beberapa kata disebut ”blok”. Blok merupakan gabungan dari beberapa

kata yang membentuk satu tahapan perintah, misalnya eretan melintang

bergerak lurus sejauh 10 mm mendekati sumbu dengan kecepatan 80



239

mm/menit. Didalam sebuah program CNC satu tahapan perintah ditulis

dalam satu baris, berarti ”blok” adalah gabungan beberapa kata yang ditulis

dalam satu baris program. Komputer (unit kontrol) mesin membaca dan

menjalankan program per satu blok, bukan per kata.

Gambar 7.49 Struktur dan Lembaran Program CNC TU-3A

Keterangan :

- Adres N: N adalah singkatan dari nomor instruksi dan informasi

- Adres G: kedalam kolom ini kita masukan informasi kunci, ialah fungsi G

atau fungsi pelayanan.

- Adres X, Y, Z: adalah kolom untuk informasi jalannya pisau frais, diprogram

tanpa titik desimal dalam 1/100 mm dan 1/1000 inchi.

- Adres F: adalah kolom untuk informasi asutan untuk setiap gerakan

pembuangan tatal, diprogram dalam mm/menit atau 1/10 inchi/menit.

- Adres M: untuk lain-lain disebut “fungsi Bantu”, dituliskan pada kolom G.

- Adres D: adalah informasi radius pisau frais dinyatakan dengan D.



240

- Adres S: adalah informasi kecepatan putar (rpm).

- Adres T: adalah informasi alat potong.

- Adres I, J, K: adalah parameter pemrograman melingkar.

- Adres L: adalah adres lompatan yang berhubungan dengan G25 dan G27.

c. Sistem Persumbuan

Sistem persumbuan pada mesin CNC TU-3A diatur berdasarkan standar ISO

841 dan DIN 66025. Untuk berbagai macam mesin, sistem penentuan sumbunya

mengikuti kaidah tangan kanan. Telapak tangan kanan pada posisi menghadap ke

atas, jari tengah diatur arahnya tegak lurus bidang telapak tangan, jari telunjuk

searah dengan telapak tangan, sedang ibu jari diatur tegak lurus dengan telunjuk

dan sebidang dengan telapak tangan.

Apabila tiga jari tangan kanan diatur sedemikian rupa letaknya seolah saling

tegak lurus (lihat gambar) maka jari tengah menunjukkan sumbu Z , telunjuk

sumbu Y, dan ibu jari.

Gambar 7.50 Kaidah tangan kanan

d. Metode Pemrograman

Metode pemrograman dalam mesin CNC ada dua, yaitu metode absolut

dan metode inkremenal. Metode absolut adalah suatu metode pemrograman

dimana titik referensinya selalu tetap yaitu satu titik/tempat dijadikan

referensi untuk semua ukuran berikutnya, sedangkan metode inkremental

titik referensinya selalu berpindah-pindah, titik tujuan akhir dijadikan sebagai

titik awal untuk titik tujuan berikutnya.



241

Dalam pemrograman, metode absolut dinyatakan dengan komando G90

dan inkremental dinyatakan dengan G91.

G90 G91

Titik Absolut InkrementalA X= 1; Y= 3 X= 1; Y= 4

B X= 3; Y= 4 X= 4; Y= 0

C X= 5; Y= 1 X= 1; Y= -4

Gambar 7.51 Metode Pemrograman

e. Menentukan koordinat untuk pemrograman absolut

Dalam gambar teknik ukurannya sering diambil dari satu titik referensi

atau disebut ukuran paralel, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 7.52 Menentukan titik W

f. Penetapan koordinat titik nol benda kerja dengan G92

G92 adalah disamping menetapkan titik nol benda kerja, juga pengganti



242

G90 pemrograman absolut dan menginformasikan ke komputer jarak titik 0

pisau atau posisi awal pisau frais terhadap titik nol benda kerja.

Gambar 7.53 Penetapan titik nol benda kerja

Perhatian :

- G92 adalah informasi, bukan perintah untuk jalan

- G92 berarti secara otomatis pemrograman nilai absolut.

- Titik nol benda kerja dalam sebuah program dapat digeser dengan G92 se-

sering yang diinginkan, seperti contoh gambar dibawah ini.

Gambar 7.54 Penetapan titik nol benda kerja lebih dari satu

W1 : G92 X - 2100 Y 0 Z 1700

W2 : G92 X - 8700 Y – 2600 Z 3500

Dengan pemrograman baru titik nol benda kerja, titik nol terdahulu adalah

batal. Untuk pemrograman, kadang-kadang lebih mudah menetapkan berbagai

titik nol benda kerja dalam satu program.



243

Contoh:

- W1 di program. Bidang 1 dikerjakan

- Gerakan pisau frais ke posisi awal.

- W2 diprogram. Bidang 2 dikerjakan

g. Langkah-langkah pengerjaan pada mesin CNC TU-3A

1) Menentukan titik nol benda kerja

Anda dapat menentukan titik nol benda kerja secara bebas, mana yang

terbaik menurut anda, kemudian gambarkan pada gambar kerjanya.Anda tentukan titik nol benda kerjanya pada gambar anda.

Gambar 7.55 Menentukan titik nol benda kerja absolut

2) Menentukan titik awal dari program

Gambar 7.56 Menentukan titik awal program

3) Mengukur pisau-pisau frais dan memasukan data-datanya kedalam

lembaran jika digunakan lebih dari satu pisau.



244

Gambar 7.57 Data pahat

4) Menentukan program :

- Laksanakan penggeseran titik nol benda kerja

- Memasang benda kerja

- Penggoresan tiga permukaan benda kerja arah X, Y, Z untuk penyetingan

Gambar 7.58 Pemasangan benda kerja

Gambar 7.59 Penggoresan tiga permukaan arah X, Y dan Z



245

h. Pemrograman Geometri

Yang di program dalam pemrograman mesin CNC TU-3A dalah lintasan

sumbu pahatnya (kecuali G72, G45 dan G48). Jadi ukuran kontur yang akan di

frais harus ditambah atau dikurangi dengan dua kali radius pisau yang akan di

pakai. Untuk memudahkan dalam membuat program maka perlu dibuat titik-titik

bantunya, untuk kontur yang tidak sejajar sumbu titik bantunya harus di hitung

dengan fungsi trigonometri segi tiga siku-siku.

Gambar 7.60 Hasil program dengan ploter

Gambar 7.61 Jarak sumbu yang di program

Gambar 7.62 Kontur tidak sejajar



246

Dalam banyak hal, koordinat titik-titik pertemuan harus dihitung, sebab ini

tidak ditunjukan dalam gambar teknik pada umumnya. Koordinat-koordinat yang

belum ada dihitung dengan fungsi trigonometri.

Gambar 7.63 Gambar teknik dari benda kerja

Perhitungan koordinatnya:

Contoh G01 :

Pengefraisan step

- Ø Cutter 10 mm

- Pemrograman : Absoout

- Lebar step : 5 mm

- Dalamnya : 4 mm harus difrais



247

Gambar 7.64 Contoh gambar kerja

Langkah-langkah pengerjaan :

1. Menentukan titik awal seperti yang ditunjukan pada gambar 7.65

Gambar 7.65 Menentukan titik nol Gambar 7.66 Pemrograman G00

2. Pemrograman dengan G00 ketitik awal penyayatan. Ambilah jarak keamanan

5 mm, (lihat gambar 7.66).

3. Penentuan jalannya pisau frais

Dengan diameter pisau frais 10 mm dan lebar stepnya 5 mm, sumbu pisau

frais tepat pada sisi benda kerja.



248

Gambar 7.67 Jalannya pisau frais

Pemrograman Absolut:

N G (M) X (I) (D) Y (J) (S) Z(K) F(L)(T)(H)00 92 -3000 0 3000

01 M06 D500 S1400 0 T01

02 M0303 00 -1000 0 300004 00 -1000 0 -40005 01 5000 0 -400 8006 01 5000 5000 -400 80

07 01 0 5000 -400 80

08 01 0 0 -400 8009 00 0 0 300010 00 -3000 0 300011 M0512 M30

Pemrograman Inkremental:

N G (M) X (I) (D) Y (J) (S) Z(K) F(L)(T)(H)00 91

01 M06 D500 S1400 0 T0102 M0303 00 2000 0 0

04 00 0 0 -3400

05 01 6000 0 0 8006 01 0 5000 0 8007 01 -5000 0 0 8008 01 0 0 0 8009 00 0 0 3400

10 00 -3000 0 011 M05

12 M30



249

i. G02 - Interpolasi melingkar searah jarum jam

G03 - Interpolasi melingkar berlawanan arah jarum jam

Format: N…G02/G03/X…/Y…/Z…/F..

Pemrograman melingkar pada mesin CNC TU-3A terbatas hanya seperempat

busur lingkaran (90o). Sehingg untuk membuat lingkaran penuh (360o) diperlukan

empat blok.

- Pemrograman busur 90o

Gambar 7.68 Pemrograman busur 90o

Contoh : G02 Program Inkremental

Gambar 7.69 Contoh G02 Inkremental

N G X Y Z F… 02 1000 -1000 0 .. Arc 1… 02 -1000 -1000 0 .. Arc 2

… 02 -1000 1000 0 .. Arc 3… 02 1000 1000 0 .. Arc 4



250

Contoh 2: G02 program Absolut

Gambar 7.70 Contoh G02 Absolut

Catatan :

Busur hanya dapat digerakan pada satu bidang. Dengan demikian, nilai Z pada

blok terdahulu harus sudah diberikan.

Blok N01/N02 : bergerak ke posisi awal

Blok N07 : masuk ke Z -100

Blok N08/N09 : busur 1, 2 diatur lebih dalam

N G X Y Z F

00 92 0 0 1000 …

01 00 2000 3000 1000 …

02 01 2000 3000 0 … Posisi pisau frais pada awal G02

03 02 3000 2000 0 ...

04 02 2000 1000 0 …

05 02 1000 2000 0 …

06 02 2000 3000 0 …

07 01 2000 3000 - 100 … Posisi pisau frais pada awal G02

08 02 3000 2000 - 100 …

09 02 2000 1000 …

10 : : : : …



251

Contoh 3:

Buatlah programnya untuk gambar dibawah ini dengan metode absolut dan

incremental dengan menggunakan pisau frais diameter 16 mm. Posisi awal pisau

frais terhadap titik nol benda kerja X = -20 mm; Y = 0; Z = 20 mm. Buatlah

titik-titik bantunya sebelum memprogram

Gambar 7.71 Contoh 3 Absolut

Pemrograman Absolut :

N G (M) X (I) (D) Y (J) (S) Z (K) F (L) (T) Keterangan00 92 -2000 0 2000 (Gbr. 6.12)01 M06 D 800 S 800 0 T0103 M0304 00 -1000 -200 2000 (Gbr. 6.14a)

05 00 -1000 -200 -300 (Gbr. 6.14b)



252

06 01 1200 -200 -300 100 Titik 107 02 -400 1400 -300 100 Titik 2

08 01 -400 3600 -300 100 Titik 309 02 1200 5200 -300 100 Titik 410 01 3800 5200 -300 100 Titik 511 02 5400 3600 -300 100 Titik 612 01 5400 1400 -300 100 Titik 713 02 3800 -200 -300 100 Titik 814 01 1200 -200 -300 100 Titik 115 00 1200 -200 200016 00 -2000 0 200024 M05

25 M30

Pemrograman Inkremental:

Gambar 7.72 Contoh 3 Inkrmental

Program Inkremental:

N G (M) X (I) (D) Y (J) (S) Z (K) F (L) (T) Keterangan00 9101 M06 D 800 S 800 0 T0103 M0304 00 1000 -200 0 (Gbr. 6.14a)05 00 0 0 -2300 (Gbr. 6.14b)06 01 2600 0 0 100 Titik 107 02 -1600 1600 0 100 Titik 208 01 0 2600 0 100 Titik 309 02 1600 1600 0 100 Titik 410 01 2600 0 0 100 Titik 511 02 1600 -1600 0 100 Titik 6

12 01 0 -2600 0 100 Titik 7



253

13 02 -1600 -1600 0 100 Titik 814 01 -2600 0 0 100 Titik 1

15 00 0 0 230016 00 -3600 200 024 M0525 M30

- Gerak melingkar kurang dari 90o

Fungsi M99 dipergunakan jika radius yang akan dibuat mempunyai sudut

kurang dari 90°. Dari ilustrasi di bawah, yang dimaksud I adalah jarak titik awal

radius ke titik pusat radius dalam arah sumbu X, sedangkan yang dimaskud

dengan J adalah jarak titik awal radius ke titik pusat radius dalam arah sumbu Y

dan yang dimaksud dengan K adalah jarak titik awal radius ke titik pusat radius

dalam arah sumbu Z.

Inkremental Absolut

N100/G02/XPZ /YPZ /ZPZ/F…. N100/G02/XPZ /YPZ /ZPZ/F…

Gambar 7.73 Gerak melingkar kurang dari 90

o

Blok berikutnya M99

Pada blok berikut ini diprogram koordinat titik pusat lingkaran. Titik pusat

lingkaran selalu dinyatakan dalam incremental dari titik awal majunya busur

dengan adres I, J, K.



254

Dalam pemrograman incremental, sistim N100/G02/XPZ /YPZ /ZPZ/F…

persumbuan X, Y, Z dan I, J, K, adalah N101/M99/ I…./ J…./ K…

sama.

Contoh: Absolut

Nilai I dan J:

Sebagai incremental

I = 5,17 mm

J = 19,31 mm

Nilai X, Y dan PPZ :

XPZ = 20 + 12,15 = 32,15 mm

YPZ = 35 – 9,31 = 25,69 mm

Pemrograman :

N100/G02/X 321/Y 2569/Z...

N101/M99/I 517/J 1931/K…



255

j. Sub Program/Sub rutin - G25/M17

Pada pekerjaan frais banyak ditemukan bentuk-bentuk pengerjaan yang sama

dalam satu benda kerja, sehingga didalam pembuatan bentuk-bentuk tersebut

memerlukan pemrograman tersendiri. Pemrograman itu menggunakan program

sub rutin.

Kegunaan program subrutin :

1) Untuk membuat bentuk yang sama

2) Untuk membuat bentuk sesuai kontur

Pada pemrograman sub rutin terdiri dari program utama dan program sub

program/subrutin. Biasanya program subrutin dibuat dalam blok tersendiri dan

terpisah dengan program utama dengan metode incremental.

Format pemanggilan pemrograman sub program/sub rutin :

Maksud dari L 30 pada kolom F di atas adalah nomor blok sub program yang

akan dipanggil pada saat proses pengerjaan benda kerja. Sub program yang dibuat

selalu dalam bentuk incremental. Agar lebih jelas kita lihat contoh penggunaan

aplikasi G25 berikut ini.

Contoh :

- 4 kantong secara geometris identik

- Untuk setiap pembuatan kantong, pisau frais harus digerakan ke posisikerja.

- Proses pemrograman dan pembuatannya untuk setiap kantong masing-masing

adalah sama. Anda memprogram dalam satu program pengefraisan kantong.

untuk 4 kantong

Gambar 7.74 Contoh sub program



256

Pada gambar diatas :

1. Pisau digerakan ketitik awal pengefraisan pertama.

2. Sub program dipanggil. Kantong pertama di program.

3. Pisau digerakan ketitik awal pengefraisan kedua.

4. Sub program dipanggil.

5. Pisau digerakan ketitik awal pengefraisan ketiga.

6. Sub program dipanggil, dan seterusnya.

Gambar 7.75 Contoh sub program dengan ukuran lengkap

Programnya :

Teruskan programnya

Lebih dari satu sub program



257

Anda dapat menulis sub program sebanyak yang anda inginkan dalam satu

program.

Contoh :

Alur 1 + 2 adalah sub program No. 1

Alur 3 + 4 adalah sub program No. 2

Program dibawah ini menunjukan program pokok dalam incremental.

Gambar 7.76 Contoh lebih dari satu sub program

Gambar 7.77 Skema pemanggilan sub program



258

k. Kompensasi radius pisau frais sejajar sumbu

G40 - Kompensasi batal/hapus

G45 - Penambahan radius pisau frais

G46 - Pengurangan radius pisau

G47 - Penambahan radius pisau dua kali

G48 - Pengurangan radius pisau dua kali

Gambar 7.78 Kompensasi radius pisau frais

G45/G46/G47/G48 adalah fungsi modal/tetap berlaku. Mereka dihapus

(dibatalkan) dengan G40 atau M30(akhir program). G45 dapat diatasi/dilangkahi

oleh G46/G47/G48 atau sebaliknya. Dalam contoh-contoh terdahulu, kita selalu

memprogram jalannya pisau frais pada titik pusat pisau. Dengan panjang yang

dikerjakan, radius pisau frais harus ditambah atau dikurangkan. Pekerjaan

penghitungan ini dapat diambil alih oleh komputer bila diberikan informasi

yang sesuai.

- G45 - Penambahan radius pisau frais

Pemrograman Inkremental :

Pisau frais harus menyentuh bagian dalam dari kontur.

Pemrograman konvensional : N…/G00/X = L + r /….

Radiusnya harus ditambahkan ke panjang L.



259

Pemrogramannya :

1. Komputer harus tahu radius pisau frais, sehingga dapat menghitung gerakan

yang benar ( L + r ). Pada blok sebelumnya, data alat potong harus dinyatakan

jika tidak, akan muncul alarm A182. Pemanggilan G45 : Penambahan radius pisau satu kali.

3. Program gerakan : Ukur L (30).

Komputer mengambil data alat potong dari perintah M06 yang terakhir

diprogram.

Konpensasi Radius pisau batal/hapus : N…/G40

G46 - Pengurangan radius pisau frais

a b c

Gambar 7.79 Pengurangan radius pisau

Mode pemrograman : Inkremental

Pisau frais harus menyentuh bagian luar kontur.

Diameter pisau : 10 mm

Pemrograman :

N100/M06/D500/S2000/Z= 0/T01

N101/G46



260

N102/G01/X= L/Y= 0/Z= 0/F…

Pisau frais bergerak dengan jarak L-D (lihat gambar 7.74 a)

Pendekatan ke sisi – tidak sejajar sumbu

Pemrograman : Inkremental

Diameter pisau frais 16 mm

Ukuran referensi HZ = 0

N01/M06/D800/S1700/Z= 0/T01

N02/G46

N03/G01/X= 4000/Y= 3500/Z= 0/F….

N04/M30 (lihat gambar 7.74 b)

Pendekatan ke sisi – tidak sejajar sumbu

Pemrograman : Absolut

- Diameter pisau frais 16 mm

- Titik nol seperti pada gambar

N00/G92/X= -4000/Y= -3000/Z= 1000

N01/M06/D800/S2000/Z= 0/T01

N02/G46

N03/G00/X= 0/Y= 0/Z= 1000 (lihat gambar 7.74 c)

- G47 - Penambahan radius pisau frais dua kali

Gambar 7.80 Penambahan radius pisau dua kali



261

Pemrograman :

N00/M06/D600/S2000/Z=0/T01

N01/G46

N02/G01/X2000/Y1500/Z=0/F…

N03/G47

N04/G01/X4000/Y0/Z0/F..

N05/G01/X0/Y3000/Z0/F..

N06/G01/X-4000/Y0/Z0/F.

N07/G01/X0/Y-3000/Z0/F

N08/G46

N09/G00/X-2000/Y-1500/Z0

N10/M30

Blok N04 sampai N07

Radius pisau ditambahkan dua kali

Blok N02, N109

Radius pisau dikurangkan satu kali. Jalannya pisau frais terlukis

- G48 - Pengurangan radius pisau frais dua kali

Contoh : Pengefraisan kontur bagian dalam

- Radius pisau frais 6 mm

- Mode pemrograman : Inkremental

Gambar 7.81 Pengurangan radius pisau frais dua kali



262

Pemrograman :

N00/M06/D300/S2000/Z0/T01

N01/G45

N02/G00/X2000/Y1500/Z0

N03/X0/Y0/Z-500/F…

N04/G48

N05/G01/X4000/Y0/Z0/F…

N06/G01/X0/Y3000/Z0/F…

N07/G01/X-4000/Y0/Z0/F..N08/G01/X0/Y-3000/Z0/F..

N09/G01/X0/Y0/Z500/F…

N10/G45

N11/G00/X-2000/Y-1500/Z0/F…

N12/M30

l. Siklus pengefraisan kantong - G72

Bentuk kantong adalah bentuk yang umum pada pengefraisan.

Pemrograman dari blok-blok tunggal dapat digabung bersama kedalam suatu

siklus.

Komputer menawarkan suatu urutan yang tetap = siklus

Gambar 7.82 Siklus pengefraisan kantong

Mesin belum dapat memfrais kantong dengan program G72 kalau dia

belum tahu radius pisaunya, dengan demikian belum dapat menghitung

gerakannya.



263

Oleh karena itu pisaunya harus dinyatakan dalam suatu blok terdahulu

(M06). Komputer menggunakan data ini (radius) untuk menghitung gerakan yang

efektif yang terakhir deprogram. Jika sebelumnya tidak diprogram M06, akan

muncul alarm

Contoh :

- Diameter pisau frais 10 mm

- Kantong deprogram secaraincremental.

- Posisi awal untuk siklus seperti pada gambar 7.77

Gambar 7.83 Contoh pembuatan pocket

Programnya :

m. Siklus pengeboran - G81

Pemrograman :

N…./G81/Z …/F…

Anda memprogram dalamnya lubang dengan adres Z.

Adres F : asutan dalam mm/menit.

Penarikannya dilakukan secara otomatis dengan G00.



264

Aplikasi : Untuk lubang tembus yang tidak terlalu dalam.

Gambar 7.84 Pengeboran G81

n. Siklus pengeboran dengan tinggal diam - G82

Jika dalamnya lubang telah dicapai, penarikan dengan G81 dimulai

dengan segera (gerakan cepat) tatalnya disobek. Permukaan pada dasar lubang

tidak bersih. Karena itu ujung bor tetap tinggal dalam posisi Z yang terprogram

Gambar 7.84 Siklus pengeboran G82

Pemrograman :

N…/G82/Z …/F…

Aplikasi : Untuk lubang pejal dengan kedalaman menengah.



265

o. Siklus pengeboran dengan penarikan - G83

- Sering terjadi pada lubang yang dalam, tatal tidak dapat mengalir keluar

dengan semestinya.

- Oleh sebab itu haruslah anda menarik ujung bor untuk membuang tatalnya.

Anda dapat memprogram pekerjaan tersebut dengan G01/G00/G01/G00 dan

seterusnya, atau dengan berbagai siklus G81 atau G82. Gambar dibawah ini

menunjukan prinsipnya, bahwa beberapa siklus digabungkan lagi bersama-

sama, menjadi siklus baru.

Gambar 7.86 Siklus pengeboran G83

Pemrogramannya :

N…/G83/Z …/F…

Dalamnya lubang terakhir dan asutannya di program

Aplikasi : Untuk lubang yang dalam

p. Siklus Pereameran - G85

Untuk memperoleh permukaan lubang berkualitas tinggi, diperlukan

pereameran lubang. Dengan menggunakan bor spiral anda dapat mencapai

kualitas 11 sampai 12. Untuk lubang yang berstandar kualitas lebih tinggi,



266

kualitas lebih tinggi, harus direamer. Dengan pereameran, anda dapat mencapai

kualitas 6.

Gambar 7.86 Siklus Reamer

q. Siklus pereameran dengan tinggal diam - G89

Urutannya sama dengan G85. Ujung reamernya tetap tinggal diam 0,5 detik

pada posisi titik mati, bila dalamnya lubang yang diprogram dicapai.

Urutannya :

Gambar 7.88 Siklus peremeran tinggal diam



267

H. Kompensasi panjang alat potong

Gambar 7.89 Kompensasi panjang alat potong

- Bekerja dengan berbagai alat potong

1. Penentuan urutan alat potong

2. Mencari data alat potong

3. Kompensasi panjang alat potong

Gambar 7.90 Berbagai alat potong



268

Untuk pembuatan benda kerja, sering anda perlukan beberapa alat potong,

misal : bor, pisau frais dan lain-lain. Pemrogram perlu mengetahui berbagai data

seperti :

- jenis alat potong

- pemakaian berbagai alat potong

- posisi alat potong satu dengan yang lainnya

Pisau - pisau fraisnya berbeda diameternya. Ini anda ketahui. Panjang pisau-

pisau frais berbeda. Ini tidak anda ketahui, anda harus mengukur panjangnya

dan mempertimbangkannya dalam pemrograman. Jika tidak, anda menggerakanpisau frais tanpa penyayatan, atau anda menggerakkannya kedalaman sehingga

menabrak benda kerja.

Prosedur :

1. Menentukan urutan alat potong

Gambar 7.91 Urutan alat potong

Pengefraisan muka Pengefraisan alur Pengefraisan alur Tdengan T1 dengan T2 dengan T3

2. Menentukan data alat potong

Selisih panjang alat potong harus diukur. Ukuran-ukurannya dapat diambil

menggunakan alat penyetingan diluar. Dalam banyak hal system pengukuran

pada mesin perkakas CNC menggunakan cara ini. Anda dapat menggoreskan

semua alat potongnya kepermukaan referensi atau mengukur datanya dengan

menggunakan dial indicator.



269

Gambar 7.92 Selisih panjang alat potong

Prosedur :Pasang T1 (alat potong referensi) dan goreskan kepermukaan benda kerja atau

menggunakan dial indicator, (lihat gambar 7.92).

a b

Gambar 7.93 (a) Penyetingan pada benda kerja; (b) Penyetingan menggunakandial indicator

Pada waktu alat potong sudah menyentuh/menggores benda kerja atau dialindicator sudah menunjukan angka nol, tekan tombol [DEL] sehingga sajian di

monitor harga Z = 0. Untuk T2, T3 dan seterusnya prosesnya sama yaitu

disentuhkan/digoreskan pada benda kerja atau di sentuhkan ujung alat potong

pada dial indicator sampai jarumnya menunjukkan ke angka 0, tetapi jangan di

[DEL], kemudian lihat sajian di monitor harga Z nya, catat pada data alat potong,



270

- Data alat potong

Gambar 7.94 Data alat potong

7.3.3 Latihan

1. Jelaskan prinsip kerja dari mesin CNC TU-2A dan TU-3A

2. Sebutkan bagian-bagian utama dari mesin CNC TU-2A.

3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan data teknologi dan data geometris

4. Dalam pemrograman mesin CNC dasar dikenal dengan dua metode

pemrograman yaitu absolut dan inkremental. Jelaskan perbedaan kedua

metode tersebut.

5. Milling head adalah salah satu bagian utama dari CNC TU-3A. Jelaskan apa

fungsinya bagian tersebut.

6. Jelaskan apa fungsi G92 dalam pemrograman CNC TU-3A



271

7.3.4 Tugas

1. Sebuah benda kerja , bahan Al Ø 22 x 100 mm akan di bubut pada mesin CNC

TU-2A menjadi bentuk dan ukuran seperti pada gambar dibawah ini. Buatlah

programnya secara absolutdan inkremental.

Gambar 7.95 Soal 1

2. Sebuah benda kerja bahan Al 50 x 50 x 50 mm akan di frais pada mesin

CNC TU-3A menjadi bentuk dan ukuran seperti pada gambar dibawah ini,

Buatlah programnya secara absolut dan inkremental dengan menggunakan slot

end mill cutter Ø16 mm.

Gambar 7.96 Soal 2


Jawaban :

1. Kedua mesin tersebut prinsip kerjanya sama seperti mesin bubut dan mesin

frais konvensional. Untuk mesin CNC TU-2A, gerakan ke arah melintang

dan horizontal dengan sistem koordinat sumbu X dan Z, sedangkan untuk



272

mesin CNC TU-3A gerakan memanjang, melintang dan gerakan vertikal

dengan sistem koordinat X, Y dan Z

2. A. Bagian mekanis :

1) Motor Utama

2) Eretan/support

3) Step motor

4) Rumah alat potong (revolver/tool turret)

5) Chuck (Pencekam)

6) Meja mesin

7) Kepala lepas

B. Bagian pengendali/kontrol

3. - Data teknologi adalah data yang berhubungan dengan kecepatan potong,

putaran mesin, pemakanan, kedalaman pemotongan dan alat potong.

- Data geometris adalah data yang berhubungan dengan bentuk dan ukuran

benda kerja yang akan di buat.

4. - Metode absolut : Titik referensinya tetap, tidak berpindah-pindah artinya

untuk menghitung titik-titik berikut dihitung dari satu titik referensi/titik nol.

- Metode inkremental : Titik refernsinya berpindah-pindah, artinya titik akhir

dari satu titik tujuan merupakan titik awal untuk titik tujuan berikutnya.

5. Fungsinya adalah untuk memegang atau menjepit tool holder pada saat

proses pengerjaan benda kerja berlangsung.

6. G92 adalah disamping menetapkan titik nol benda kerja, juga menetapkan

pemrograman absolut dan menginformasikan ke komputer jarak letak titik

nol/posisi awal pisau frais ke titik nol benda kerja.

7.4 Rangkuman

- Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :

a) Mesin Bubut CNC Training Unit (TU-2A)

b) Mesin Bubut CNC Production Unit (PU-2A)

- Mesin Bubut CNC TU-2A mempunyai prinsip gerakan dasar seperti halnya



273

mesin bubut konvensional yaitu gerakan eretan ke arah melintang dan

memanjang dengan sistem koordinat cartesian, ke arah melintang sumbu X dan

ke arah memanjang sumbu Z.

- Mesin Frais CNC TU-3A, ke arah memanjang summbu X, ke arah melintang

sumbu Y dan ke arah vertikal sumbu Z.

- Bagian utama dari mesin CNC TU-2A dan CNC TU-3A adalah bagian mekanik

dan bagian pengendali

- Yang di program dalam mesin CNC itu dua data, yaitu data teknologi data

geometris. Data teknologi yaitu yang berhubungan dengan kecepatan potong,

putaran mesin, kecepatan pemakanan, kedalaman pemotongan dan alat potong.

Sedangkan data geometris yang berhubungan dengan bentuk dan ukuran benda

kerja yang akan di kerjakan pada mesin CNC.

- Yang dimaksud dengan pemrograman pada mesin CNC adalah suatu urutan

perintah yang disusun secara rinci tiap blok per blok untuk memberikan

masukan ke mesin perkakas CNC tentang apa yang harus dikerjakan.

- Metode pemrograman pada mesin CNC TU-2A dan TU-3A ada 2 metode, yaitu

absolut dan inkremental.

- Bahasa pemrograman adalah format perintah dalam satu blok dengan

menggunakan kode huruf, angka, dan simbol.

- Kode-kode pemrograman CNC TU-2A dan TU-3A terdiri dari kode huruf

dan angka. Huruf yang banyak digunakan adalah huruf G, M, S, F, H, I, J, T,

N, K, D, X, Y, Z, dan angka 0 sampai 9.

7.5 Daftar Pustaka

1. EMCO MAIER & CO. 1998. Petunjuk Pemrograman CNC TU-2A, HelleinAustria : Friedmann-Maier Co.

2. EMCO MAIER & CO. 1998. Petunjuk Pemrograman CNC TU-3A, HelleinAustria : Friedmann-Maier Co.

3. Hollebrandse, J.J.M. 1993. Teknik Pemrograman dan Aplikasi CNC.Bandung : Remaja Rosdakarya Offset.

4. Rehg, James A. 1994. Computer-Integrated Manufacturing. Englewood



274

Cliffs USA : Prentice Hall, Inc.

5. Smid, Peter, CNC Programming Handbook Second Edition, Industrial Press.Inc, 200 Madison Avenue, New York, NY 10016-4078, 2003

6. Widarto, Teknik Pemesinan untuk SMK, Direktorat Jenderal ManajemenPendidikan Dasar dan Menengah Kejuruan Departemen Pendidikan Nasional,2008.



275

DAFTAR PUSTAKA

1. Bawa, HS, MANUFACTURRING PROCESSES – 1H.S Tata McGraw-Hill

Publishing Company Limited, New Delhi, 2006.

2. EMCO MAIER & CO. 1998. Petunjuk Pemrograman CNC TU-2A, Hellein

Austria : Friedmann-Maier Co.

3. EMCO MAIER & CO. 1998. Petunjuk Pemrograman CNC TU-3A, Hellein

Austria : Friedmann-Maier Co.

4. Groover, Mikell P, Fundamentals of Modern Manufacturing : Materials,

Processes, and Systems 4th ed, John Wiley and Sons, USA, 2010.

5. Hollebrandse, J.J.M. 1993. Teknik Pemrograman dan Aplikasi CNC.

Bandung : Remaja Rosdakarya Offset.

6. Kesavan. Dr, B. Vijaya Ramnath, "MACHINE TOOLS", University Science

Press, New Delhi,2010

7. Krar, Step, Arthur Gill, Pter Smid, "Technology of Machine Tools", McGraw-

Hill, New York, 2007.

8. Moltrecht, Karl Hana,Machine Shop Practice Volume 1, Industrial Press, Inc.,

New York, 1981.

9. Rehg, James A, Computer-Integrated Manufacturing. Englewood Cliffs USA :

Prentice Hall, Inc, New York, 1994.

10. Smid, Peter, CNC Programming Handbook Second Edition, Industrial Press.

Inc, 200 Madison Avenue, New York, NY 10016-4078, 2003

11. Stephen F. Krar, Arthur Gill, Peter Smid, First Edition Machine Tool

Technology Basics, Printed in the United States of America, 2003.

12. Suneja, BL, G.S. Sekhon Nitin Seth, "Fundamentals of Metal Cutting and

Machine Tools" Second Edition, New Age International Limited Publisher,

New Delhi, 2005.

13. Todd, Robert H.,Dell K. Allen, Manufacturing Processes Reference Guide,

Industrial Press Inc, New York, 1994.



276

14. Tschatsch, Heinz, Prof, Dr, Ing, Applied Machining Technology, Springer

Dordrecht Heidelberg London, New York, 2009.

15. Widarto, dkk, Teknik Pemesinan untuk SMK, Direktorat Jenderal Manajemen

Pendidikan Dasar dan Menengah Kejuruan Departemen Pendidikan Nasional,

2008.


17. http://www.thesurfacegrinder.com/2010/06/01/surface-grinder-parts/

18. http://commons.wikimedia.org

19. http://mmu.ic.polyu.edu.hk/handout/0103/0103.htm#2.1

20. http://www.lathes.co.uk/index.html

21. http://www.carbideanddiamondtooling.com/lathe.chuck.accessories

22. http://www.gutenberg.org


24. http://www.oldengine.org/members/diesel/ward/machine1.htm


26. http://www.slideshare.net



Documents

Buku Ajar Tkm Ber Isbn