LAPORAN AKHIR

PROSES PRODUKSI IMESIN BUBUT

Disusun Oleh

AFRIAN0907136273

LABORATORIUM TEKNOLOGI PRODUKSIPROGRAM STUDI SI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS RIAU

2010

Kata pengantar

Laporan ini disusun sesuai dengan kebutuhan akan pengetahuan tentang mesin frais.

Isinya menguraikan pengetahuan dasar. Dalam pengujian ini akan memperkenalkan

bagian-bagian mesin frais dan fungsinya, pengertian mesin frais dan lain-lain.

Dalam penjelasan-penjelasan pada pengujian ini sengaja ditampilkan gambar-gambar

yang disertai keterangan agar mudah dipahami atau dimengerti.

Akhirnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca

demi perbaikan laporan-laporan yang akan datang.

Wassalam,

Penulis

Daftar isi

Kata Pengantar

Daftar Isi

Daftar Gambar

Bab I : Pendahuluan

1.1 Latar belakang

1.2 Tujuan

1.3 Sistematika penulisan

Bab II : Teori Dasar

2.1 Pengertian mesin frais

2.2 Jenis-jenis mesin frais

2.3 Metode prose frais

2.4 Macam-macam pisau frais

2.5 Prinsip kerja mesin frais

2.6 Elemen dasar

2.7 Bagian-bagian mesin frais

2.8 Toleransi

Bab III : Alat dan Bahan

3.1 Alat

3.2 Bahan

Bab IV : Prosedur Kerja

4.1 Prosedur umum

4.2 Prosedur khusus

Bab V : Pembahasan

5.1 Perhitungan

5.2 Analisis

Bab VI : Kesimpulan dan Saran

6.1 Kesimpulan

6.2 Saran

Bab I

Pendahulan

1.1 Latar belakang

mesin frais merupakan salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan

penyayatan permukaan datar, sisi tegak, miring bahkan pembuatan alur dan roda

gigi.

Berdasarkan spindle mesin frais dibedakan atas :

a. mesin frais horizontal

b. mesin frais vertical

c. mesin frais universal

mengapa kita mempelajari mesin frais, karena mesin frais merupakan mesin yang

paling mampu melakukan tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas lain.

Mesin frais merupakan mesin menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk

profil pada ukuran yang ditentukan dari kehalusan atau kualitas permukaan yang

ditentukan.

1.2 Tujuan

1. mengetahui dasar-dasar mesin frais

2. mengetahui jenis-jenis mesin frais

3. mengetahui prinsip kerja mesin frais

1.3 Sistematika penulisan

Bab I : pendahuluan

1.1 latar belakang

1.2 tujuan

1.3 Sistematika penulisan

Bab II : teori dasar

2.1 pengertian mesin frais

2.2 jenis-jenis mesin frais

2.3 metode prose frais

2.4 macam-macam pisau frais

2.5 prinsip kerja mesin frais

2.6 elemen dasar

2.7 bagian-bagian mesin frais

2.8 toleransi

Bab III : alat dan bahan

3.1 alat

3.2 bahan

Bab IV : prosedur kerja

4.1 prosedur umum

4.2 prosedur khusus

Bab V : pembahasan

5.1 perhitungan

5.2 analisis

Bab VI : kesimpulan

6.1 kesimpulan

6.2 saran dan kritik

BAB IITeori dasar

2.1 Pengertian

Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk pengerjaan lanjutan

maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan mekanis dikenal beberapa

prinsip pengerjaan, salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan dengan

menggunakan mesin Frais atau biasa juga disebut mesin Milling.

Mesin milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila

dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain

mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian

istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan

dimensi yang dikehendaki.

2.2 Jenis-jenis mesin frais

1. Mesin Milling Horizontal

Mesin ini termasuk type knee, namun bentuknya sama dengan mesin frais

universal. Biasanya digunakan untuk mengerjakan permukaan datar dan alur .

mesin frais jenis ini mempunyai jenis pemasangan spindel dengan arah horizontal

dan digunaknan untuk melakukan pemotongan benda kerja dengan arah mendatar.

2.2.1 Frais horizontal

2. Mesin Milling Vertikal

Mesin frais vertikal adalah mesin frais dengan poros utama sebagai pemutar

dengan pemegang alat potong dengan posisi tegak. Pada mesin frais jenis ini ada

beberapa jenis menurut type kepalanya, ada type kepala tetap , type kepala yang

dapat dimiringkan dan type kepala bergerak. Posisi kepala ini dapat dimiringkan

kearah kiri atau kanan maksimal 600. biasanya mesin ini dapat mengerjakan

permukaan bersudut, datar, beralur, berlobang dan dapat mengerjakan permi\

ukaan melingkar atau bulat.

2.2.2 Frais vertical

4. Mesin Milling Universal

Mesin frais universal adalah mesin yang pada dasarnya gabngan dari mesin frais

horizontal dan mesin frais vertikal. Mesin ini dapat mengerjakan pekerjaan

pengefraisan muka, datar, spiral, roda gigi, pengeboran dan reamer serta

pembuatan alur luar dan alur dalam.

2.2.3 Frais universal

2.3 Metode proses frais

Metode prose frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja mesi frais

terhadap putaran pisau. Metode proses fris terbagi menjadi dua yaitu :

1. Frais naik (up milling)

Frais naik biasanya disebut frais konvensional . gerak dari putaran pisau

berlawanan arah terhadap gerak makan kemeja mesin frais. Sebagai contoh, pada proses

ini apabila pisau berputar searah jarum jam, benda kerja disayat kearah kanan.

Penampang melintang bentuk beram untuk proses frais naik adalah koma diawali

dengan ketebalan minimal kemudian menebal.

Gambar 2.3.1 Up cut

2. Frais turun (down milling)

Proses frais turun disebut juga clmb milling. Arah dari putaran pisau sama dengan arah

gerak makan meja frais. Sebagai contoh, jika pisau berputar berlawanan arah jarum jam,

benda kerja disayat kekanan. Penampang melintang bentuk beram untuk proses frais

turun adalah seperti koma diawali dengan ketebalan maksimum kemudian menebal.

Gambar 2.3.2 Down cut

2.4 Macam-macam pisau frais

1. Pisau silindris

Digunakan untuk menghasilkan permukaan horizontal dan dapat mengerjakan permukaan yang lebar dan pekerjaan berat.

Gambar 2.4.1 Pisau silindris

2. Pisau muka dan sisi

Digunakan untuk menghasilkan celah dan ketika digunakan dalam pemasangan untuk menghasilkan permukaan rata, kotak, hexagonal, dll. Untuk ukuran yang besar, gigi dibuat terpisah dan dimasukkan ke dalam badan pisau.

Gambar 2.4.2 Pisau muka dan sisi

3. Slotting cutter

Pisau ini hanya memilki gigi di bagian kelilingnya dan pisau ini

digunakan untuk pemotongan celah dan alur pasak

Gambar 2.4.3 Slotting cutter

4.Metal slitting saw

Digunakan untuk memotong kedalaman celah dan untuk memotong panjang dari material. Ketipisan dari pisau bermacam -macam dari 1 mm– 5 mm dan ketipisan pada bagian tengah lebih tipis dari bagian tepinya. Hal ini untuk mencegah pisau dari terjepit dicelah.

Gambar 2.4.4 metal slitting saw5. Frais ujung

Frais ujung berukuran dari berdiameter 4 mm sampai diameter 40 mm.

6. Shell end mill

Kelopak frais ujung dibuat untuk disesuaikan di bor pendek yang dipasang di poros. Kelopak frais ujung lebih murah untuk

Gambar 2.4.6 End mill cutter & Shell end mill

7. Frais muka

Pisau ini dibuat untuk mengerjakan pemotongan berat dan juga digunakan untuk menghasilkan permukaan yang datar. Frais muka memiliki gigi di ujung muka dan kelilingnya. Panjang dari gigi di kelilingnya selalu kurang dari separuh diameter dari pisaunya.

Gambar 2.4.7 Pisau muka

8. Tee-slot cutterPisau ini digunakan untuk frais celah awal. Suatu celah atau alur harus dibuat

pada benda kerja sebelum pisau ini digunakan.

Gambar 2.4.8 T-slot cutter

2.5 Prinsip kerja mesin frais

Proses penyayatan (pemotongan) dilakukan dengan menggunakan pahat yang diputar oleh arbor yang berhubungan langsung dengan poros spindle mesin. Posisi pahat pada arbor dapat diatur dengan mengatur letak cincin pemisah. Posisi dari pros arbor atau poros merupakan penentu dari jenis apakah mesin freis ini, apaka mesin frais vertical ataupun horizontal. Untuk mengerjakan benda-benda kerja yang mempunyai bentuk yang rumit dan ukuran yang relative besar yang tidak mungkin dikerjakan pada mesin frais horizontal maupun vertical maka akan dibuat mesinfrais khusus.

2.6 Elemen dasar

perlu dipahami lima elemen dasar proses pemesinan yaitu sebagai berikut :

1. Kecepatan potong (cutting speed) ; v (m/min)

2. Kecepatan makan (feeding speed) ; vf (mm/min)

3. Kedalaman potong (depth of cut) ; a (mm)

4. Waktu pemotongan (cutting time) ; tc (min)

5. Kecepatan penghasilan geram ; Z (cm3/min)

Elemen dasar pada proses pengerjaan freis adalah sebagai berikut :

1. Kecepatan potong : ; m/min

2. Gerak makan : fz = vf / (z n) ; mm/(gigi)

3. Waktu pemotongan : tc = lt / vf ; min,

dimana lt = lv + lw + ln ; mm

4. Kecepatan penghasilan geram : Z = ; cm3/min.

Keterangan :

w = Lebar pemotongan

lw = Panjang pemotongan

a = Kedalaman potong

d = Diameter luar

z = Jumlah gigi

n = Putaran poros utama

vf = Kecepatan makan

2.7 Bagian-bagian mesin frais

Berikut ini merupakan bagian bagian dari mesin frais adalah sebagai berikut :

1. Spindle utamaMerupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat untuk mencekam alat potong. Di bagi menjadi 3 jenis :

a. Vertical spindle

b. Horizontal spindle

c. Universal spindle

2. Meja / tableMerupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau benda kerja. Di bagi menjadi 3 jenis :

a. Fixed table

b. Swivel table

c. Compound table

3. Motor driveMerupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian – bagian mesin yang lain seperti spindle utama, meja ( feeding ) dan pendingin ( cooling ). Pada mesin milling sedikitnya terdapat 3 buah motor :

a. Motor spindle utama

b. Motor gerakan pemakanan ( feeding )

c. Motor pendingin ( cooling )

4. TranmisiMerupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan yang digerakkan. Berdasarkan bagian yang digerakkan dibedakan menjadi 2 macam yaitu :

a. Transmisi spindle utama

b. Transmisi feeding

Berdasarkan sistem tranmisinya dibedakan menjadi 2 macam yaitu :

a. Transmisi gear box

b. Transmisi v – blet

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

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

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

8. ControlMerupakan pengatur dari bagian – bagian mesin yang bergerak. Ada 2 sistem kontrol yaitu :

a. Mekanik

b. Electric

2.8 Toleransi Toleransi merupakan dua batas ukur yang diizinkan pada suatu komponen atau

benda keja lainnya. Dimana komponen atau benda kerja tersebut tidak pas atau sesuai dengan yang diinginkan . toleransi terbagi menjadi dua yaitu : toleransi atas dan toleransi bawah.

Gambar 2.8 Defenisi Istilah Mengenai Toleransi

Tabel Variasi Yang Didizinkan Untuk Ukuran Linier

Ukuran nomina

(mm)

0,5

s/d 3

Diatas

3

s/d 6

Diatas

6

s/d 30

Diatas

30

s/d 120

Diatas

120

s/d

315

Diatas

315

s/d 1000

Diatas

1000

s/d 2000

Variasi

yang

di

izinkan

Seri

teliti

0,05

0,05

0,1 0,15 0,2 0,3 0,5

Seri

sedang

0,1 0,1 0,2 0.3 0,5 0,8 1,2

Seri

kasar

0,2 0,5 0,8 1,2 2 3

Bab IIIALAT DAN BAHAN

3.1 Alat1. Kunci kolet

Digunakan untuk membuka atau mengunci collet yang menjepit frais

Gambar 3.1.1 Kunci kolet

2. StopwatchDigunakan untuk mencatat waktu pengerjaan frais dari awal hingga akhir

pengerjaan

Gambar 3.1.2 stopwatch

3. Jangka sorongDigunakan untuk mengukur specimen yang ingin dikerjakan

Gambar 3.1.3 Jangka sorong

4. Kuas digunakan untuk membersihkan sisa-sisa logam pada bagian mesin frais

Gambar 3.1.5 Kuas

5. PenggoresDigunakan untuk menandai panjang proses kerja pada bagian benda kerja

Gambar 3.1.6 Penggores

81,6 mm

6. Kunci L

Digunakan untuk membuka baut.

Gambar 3.1.7 Kunci L

3.2 Bahan 1. untuk bahan yang berbentuk silindris dengan menggunakan baja ST 37 dengan panjang 81,6 mm dan diameter 25,5 mm.

25,5 mm

Bab IVProsedur kerja

4.1 prosedur umum

1. persiapkan alat dan bahan2. mengukur benda kerja dengan jangka sorong3. memahami gambar benda kerja untuk proses pengerjaan 4. saklar pada mesin diaktifkan5. spindle pada mesin diaktifkan

4.2 prosedur khusus

1. menyediakan benda kerja yang ingin diuji 2. memahami gambar benda kerja3. mengukur benda kerja dengan jangka sorong4. Panel utama mesin freis diaktifkan

5. Pisau freis dipasang pada spindle dan dikunci menggunakan kunci kolet.

6. Mesin freis diaktifkan dengan menekan power dengan posisi switch ON.

7. Benda kerja dijepit pada ragum dan dikunci dengan memutar hendel pengunci ragum.

8. aktifkan spindle dengan putaran 175 rpm

9. lakukan pengerjaan pada benda kerja dengan cara mendekatkan pada mata pahat yang

berputar. Pada saat pengerjaan dimulai aktifkan penghitung waktu secara bersamaan.

10. Kedalaman pemakanan diatur dengan memutar eretan sumbu y kearah atas dengan

tebal penyayatan 0,5mm.

10. setelah selesai dengan pengerjaan tersebut pada bagian pertama, ulangi kembali lagi.

11. pada akhir pengerjaan matikan mesin frais dan bersihkan bagian-bagian mesin frais

dari tumpukan geram dari baja yang disayat.

Bab VPembahasan

5.1 Perhitungan

Diketahui : n = 175 (roughing) lt = 3+ 81,6 + 1

= 85,6 mm

dtool = 16 mm

z = 4 gigi

tc = 1,52 min

a = 0,5 mm (roughing)

Ditanya : a. Kecepatan potong (vc)

b. Gerak makan pergigi (fz)

c. Kecepatan penghasilan geram (z)

Proses Roughing

a. Kecepatan potong

= 8,792 m/min

b. Gerak makan pergigi

= 0,3 mm/gigi

c. Kecepatan penghasilan geram

= 0,96 cm3/min

5.2 Analisis

Dalam melaksanakan praktikum pemesinan pada mesin freis banyak sekali fenomena-fenomena yang terjadi pada alat ataupun benda kerja. Hal ini dapat disebabkan oleh alat yang digunakan ataupun dari mahasiswa sendiri. Untuk mendapatkan nilai kecepatan potong, kecepatan makan, dan waktu pemotongan pada proses roughing dan finishing memerlukan pemahaman dalam mengetahui benda kerja yang ingin dikerjakan. Untuk itu terlebih dahulu harus memahami elemen-elemen dasar dari pengerjaan mesin frais. Agar tool tidak cepat rusak atau tumpul maka pada saat proses pengefreisan tool harus diberi air pendingin yaitu air collant

Bab VIKesimpulan dan Saran

6.1 kesimpulan

1. Pada proses pengefreisan perhitungan sangat dibutuhkan untuk menentukan

berapa kedalaman pemakanan tool terhadap benda kerja.

2. Benda kerja yang dijepit pada ragum mesin freis harus rata untuk kerataan benda

kerja harus diperiksa kerataannya

3. Pada saat tool menyayat benda kerja harus diberi air pendingin agar tool tidak

cepat rusak yang mengakibatkan permukaan benda kerja yang dihasilkan kasar.

6.2 saran

1. memakai perlengkapan yang diperlukan 2. pada saat pengefraisan diperlukan coolant sebagai cairan pendingin agar mata

pahat tidak mudah patah.