Upload
e-soen-hakam-r
View
512
Download
26
Embed Size (px)
Citation preview
Kode Kompetensi Unit M 7.7A
UntukPeserta Pendidikan dan Latihan
Bidang Keahlian Teknik MesinProgram Keahlian Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin
Industri
MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS
DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
TAHUN 2004
MODUL BAHAN AJAR
MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS
UNTUK PESERTA PENDIDIKAN DAN PELATIHAN
BIDANG KEAHLIAN TEKNIK MESIN
PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMELIHARAAN MEKANIK MESIN
INDUSTRI
PENYUSUN
TIM LPPM ITB
EDITOR
1. Drs. SISJONO.
2. IWAN KOSWARA, S.Pd.
3. HARDI SUJANA
4. V.A. SUSANTO
DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin IndustriMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
i
MODUL BAHAN AJAR
KATA PENGANTAR
Buku modul ini dimaksudkan untuk memandu peserta pendidikan dan
pelatihan kompetensi untuk melaksanakan tugas kegiatan belajar di
tempat masing-ma-sing. Dengan demikian diharapkan setiap peserta
diklat akan berusaha untuk melatih diri dalam memecahkan berbagai
persoalan sesuai dengan tuntutan kom-petensi yang akan dipilih.
Dalam buku modul ini diberikan kegiatan belajar, tugas-tugas dan tes
formatif dimana seluruh kegiatan tersebut diharapkan dikerjakan/dilakukan
secara mandiri/kelompok oleh setiap peserta diklat untuk melatih
kemampuan dirinya dalam memecahkan berbagai persoalan.
Dalam pelaksanaannya seluruh kegiatan ini dilakukan oleh setiap
peserta/peserta diklat dengan arahan pembimbing/instruktur yang
ditugaskan, dan pada akhir diklat seluruh materi dari modul ini akan
diujikan secara mandiri untuk memenuhi tuntutan kompetensi dan standar
pekerjaan /perusahaan.
Materi pemelajaran atau bahan dari modul dan tugas-tugas ini diambil dari
beberapa buku referensi yang dipilih sebagai bahan bacaan yang
dianjurkan untuk memperkaya penguasaan kompetensi peserta diklat.
Diharapkan setiap peserta pelatihan setelah mempelajari dan
melaksanakan semua petunjuk dari modul ini secara tuntas akan
mempunyai kompetensi sesuai dengan tuntutan pekerjaan sebagai tenaga
pelaksana pemeliharaan mekanik mesin industri.
Penyusun
DAFTAR ISI
Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin IndustriMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
ii
MODUL BAHAN AJAR
KATA PENGANTAR
…………………………………………………………………………. i
DAFTAR ISI
…………………………………………………………………………………… ii
PETA KEDUDUKAN MODUL ….
…………………………………………………………. iv
GLOSARIUM .
…………………………………………………………………………………. v
BAB I. PENDAHULUAN .
…………………………………………………………………… 1
A. DESKRIPSI PEMBELAJARAN .
……………………………………………… 2
B. KEMAMPUAN AWAL/PRASYARAT .…….
………………………………… 2
C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
………………………………………. 2
D. TUJUAN AKHIR
…………………………………………………………………. 6
E. UNIT KOMPETENSI
……………………………………………………………. 8
BAB II. PEMELAJARAN
……………………………………………………………………. 11
A. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT
…………………………………. 11
B. KEGIATAN BELAJAR
…………………………………………………………… 16
1. Kegiatan Belajar 1: Mesin Frais …..….
………………………………… 16
Tes Formatif 1
………………………………………………………………. 34
Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin IndustriMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
iii
MODUL BAHAN AJAR
Kunci Jawaban Tes Formatif 1
……………………………………….. 36
2. Kegiatan Belajar 2: Pengefraisan……..
………………………………. 37
Tugas kegiatan Belajar 2
……………………………………………….. 68
Tes Formatif 2
………………………………………………………………. 71
Kunci Jawaban Tes Formatif 2
………………………………………… 72
3. Kegiatan Belajar 3: Kepala Pembagi …….
……………………………. 74
Tugas Kegiatan belajar 3
………………………………………………… 88
Tes Formatif 3
……………………………………………………………….. 88
Kunci Jawaban tes Formatif 3
………………………………………….. 90
4. Kegiatan Belajar 4: Pengefraisan Alur Spiral
……………………….. 92
Tes Formatif 4
………………………………………………………………… 106
Kunci Jawaban Tes Formatif 4
………………………………………….. 106
5. Kegiatan Belajar 5: Roda Gigi dan Pengefraisan Roda
Gigi……. 108
Tugas kegiatan Belajar 5
……………………………………………….. 137
Tes Formatif 5
………………………………………………………………. 135
Kunci Jawaban Tes Formatif 5
………………………………………... 138
Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin IndustriMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
iv
MODUL BAHAN AJAR
6. Kegiatan Belajar 6: Pembuatan Roda Gigi dengan
Generating Process …………………………..
…………………………………………….. 139
Tugas Kegiatan belajar 6
………………………………………………… 153
Tes Formatif 6
……………………………………………………………….. 154
Kunci Jawaban tes Formatif 6
………………………………………….. 154
BAB III. EVALUASI
…………………………………………………………………………….. 156
Tertulis …………………. 156
1. Tes Praktik (Performance Test)
………………………………………… 162
2. Kunci Jawaban Evaluasi Akhir
…………………………………………… 163
BAB IV. PENUTUP
……………………………………………………………………….
167
DAFTAR PUSTAKA
……………………………………………………………………
168
Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin IndustriMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
v
MODUL BAHAN AJAR
PETA KEDUDUKAN MODUL
Diagram ini menunjukkan tahapan atau tata urutan modul-modull
unit kompetensi yang akan dipergunakan dalam pelatihan para
peserta didik dalam kurun waktu 3 tahun dan kemungkinan multi
exit-entry yang dapat diterapkan.
Kedudukan Modul
Unit kompetensi prasyarat
NAMA DAN KODE UNIT KOMPETENSI.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais
iv
SMK
SERTIFIKATII
SERTIFIKATI
M18.20A
M18.21A
OPKR20-017-3
M. 7.8A
M. 9.3A
M. 7.7A
M. 7.5A
M.18.1AM.18.2A
M.18.3A
M.25C11M. 9.1A
MODUL UNIT KOMPETENSI
M.9.2A
M. 7.6A
M 18.6AM 18.55A
MODUL BAHAN AJAR
NO KODE
MODUL
NAMA UNIT KOMPETENSI KODE
KOMPETEN
SI
1. M.18.1A Menggunakan Perkakas Tangan. M.18.1A
2. M.18.2A Menggunakan Perkakas Tangan
Bertenaga.
M.18.2A
3. M.18.3A Menggunakan Perkakas Untuk Pekerjaan
Presisi.
M.18.3A
4. M.25C11A Mengukur Menggunakan Alat Ukur. M..25C11
5. M.9.1A Menggambar dan Membaca Sketsa M. 9.1A
6. M.9.2A Membaca Gambar teknik. M. 7.5A
7. M.9.3A Mempersiapkan Gambar Teknik Dasar. M. 9.3A
8. M.7.5A Bekerja dengan Mesin Umum. M. 7.5A
9. M. 7.6A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin
Bubut.
M. 7.6A
10. M. 7.7A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais. M. 7.7A
11. M.7.8A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin
Gerinda.
M.7.8A
12. M.18.55A Membongkar, Mengganti, dan Merakit
Komponen Mesin.
M.18.55A
13. M.18.6A Membongkar/Memperbaiki/Mengganti/
Merakit dan Memasang Komponen.
M.18.6A
14. M.18.20A Memelihara Komponen Sistem Hidrolik. M.18.20A
15. M.8.21A Pemeliharaan dan Perbaikan Sistem
Hidrolik.
M.18.21A
16. OPKR 20-
017-3
Pemeliharaan Servis Sistim Bahan Bakar
Diesel.
OPKR
20-017-3
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais
v
MODUL BAHAN AJAR
GLOSARIUM
Kompetensi: Kemampuan seseorang yang dapat diobservasi yang
mencakup atas penge-tahuan, keterampilan dan sikap dalam
menyelesaikan suatu pekerjaan atau tugas sesuai dengan standar
kinerja yang ditetapkan.
Standar Kompetensi: Kesepakatan tentang kompetensi yang
diperlukan pada suatu bi-dang pekerjaan oleh seluruh stake holder di
bidangnya, atau perumusan tentang kemampu-an yang harus dimiliki
seseorang untuk melakukan tugas atau pekerjaan yang didasari atas
pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja sesuai dengan unjuk kerja
yang dipersyaratkan.
Unit Kompetensi: Uraian fungsi dan tugas atau pekerjaan yang
mendukung tercapainya standar Kompetensi.
Sub Kompetensi: Sejumlah fungsi tugas atau pekerjaan yang
mendukung ketercapaian unit Kompetensi dan merupakan aktifitas yang
dapat diamati.
Kriteria unjuk kerja: Pernyataan sejauh mana sub kompetensi yang
dipersyaratkan ter-sebut terukur berdasarkan pada tingkat yang
diinginkan.
Acuan penilaian: Pernyataan kondisi dan konteks sebagai acuan dalam
melaksanakan pe-nilaian.
Kompetensi kunci: Kemampuan kunci atau generic yang dibutuhkan
untuk menyelesaikan suatu tugas atau pekerjaan.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
1
MODUL BAHAN AJAR
Keselamatan dan Kesehatan Kerja dan Lingkungan (K3L):
Peraturan-peraturan yang berlaku berdasarkan pada landasan hukum
yang berkaitan dengan aktifitas di lingkungan kerja, bengkel, dan industri
secara spesifik maupun umum:
oUU Ketenagakerjaan No.13/2003 Ps.87: “Setiap perusahaan wajib
menerapkan Sis-tem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan
Kerja (SMK3) yang terintegrasi dengan sistem manajemen
perusahaan secara keseluruhan“.
oUU Keselamatan Kerja No. 1/1970.
oKepmennakertrans 05/Men/1996 tentang standar Sistem
Manajemen K3 (SMK3):
“Setiap perusahaan yang mempekerjakan tenaga kerja 100
orang atau lebih mem-punyai bahaya yang ditimbulkan dari
karateristik process produksinya, wajib mene-rapkan K3”.
oKepmennakertrans No. 51/1999 tentang Nilai Ambang Batas Faktor
Fisika di tempat kerja.
oSurat edaran Mennakertrans No.1/97 tentang Nilai Ambang Batas
Faktor Kimia di udara lingkungan kerja.
oKonsensus WTO: Pengelolaan K3 harus memenuhi Standar global
(ISO).
oUU Kesehatan No.23/1992 Ps.22 tentang kesehatan lingkungan
dan Ps.23 tentang kesehatan kerja.
oPeraturan Menteri Perburuhan No.7/64 tentang Standar Sanitasi
Industri.
oStandar Potensi Bahaya Faktor biologi di udara tempat kerja
(adopsi Standar Inter-nasional).
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
2
MODUL BAHAN AJAR
BAB I
PENDAHULUAN
A. DESKRIPSI
Modul yang berjudul “Melakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais“ ini ber-
isikan hal-hal sebagai berikut
(1) Konsep dasar tentang mesin frais, konstruksi dan fungsinya.
(2) Bagian-bagian utama mesin frais beserta fungsinya masing-
masing.
(3) Konstruksi, fungsi, dan cara kerja masing-masing komponen
mesin frais.
(4) Macam-macam pisau frais.
(5) Pembuatan benda kerja atau komponen untuk keperluan
perbaikan.
(6) Pembuatan roda gigi.
Setelah selesai mempelajari modul ini, peserta didik/peserta latih akan
mengua-sai konsep tentang pemesinan frais sehingga mereka dapat
melakukan pekerja-an-pekerjaan dengan mesin frais untuk mendukung
tugasnya sebagai teknisi pe-meliharaan mekanik mesin industri.
Dalam pelaksanaan pemelajaran, setiap peserta akan diberi beberapa
dokumen di antaranya Buku Pedoman Belajar, Modul Unit
Kompetensi dan Buku Referensi.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
3
MODUL BAHAN AJAR
1. Judul Modul Unit Kompentensi :
“Melakukan pekerjaan Dengan Mesin Frais”.
2. Waktu Pembelajaran : 200 JAM.
3. Deskripsi Modul Unit Kompentensi.
Modul Unit Kompetensi ini merupakan modul pemelajaran dengan tujuan
mem-persiapkan seorang teknisi tenaga pelaksana pemeliharaan
mekanik mesin Industri yang memiliki keterampilan melakukan
pekerjaan dengan mesin frais untuk membuat komponen-komponen
pengganti atau penunjang dalam melak-sanakan pekerjaannya.
B. KEMAMPUAN AWAL
Prasyarat atau kemampuan awal yang harus dimiliki oleh peserta
pendidikan dan pelatihan sebelum mempelajari modul ini ialah peserta
diklat sudah mempunyai modul-modul berikut.
(1) Modul “Menggunakan perkakas tangan”.
(2) Modul “Menggunakan perkakas tangan bertenaga”.
(3) Modul “Mengukur dengan menggunakan alat ukur”.
(4) Modul “Menggambar dan membaca sket”.
(5) Modul “Bekerja dengan mesin umum”.
C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
1. Metode Penyampaian
Terdapat tiga metode penyampaian yang dapat digunakan dan hal
tersebut dijelaskan di bawah ini. Dalam beberapa kasus, kombinasi
metode mungkin dapat digunakan. Modul Unit Konmpetensi ini disusun
sebagai sumber belajar utama dalam ketiga situasi.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
4
MODUL BAHAN AJAR
1.1 Belajar secara mandiri
Belajar secara mandiri membolehkan setiap peserta untuk belajar
secara individu, sesuai dengan kecepatan belajarnya masing-
masing. Meskipun proses belajar dilaksanakan secara bebas,
disarankan untuk menemui pela-tih untuk mengkonfirmasikan
kemajuan dan mengatasi kesulitan belajar.
1.2 Belajar Berkelompok
Belajar berkelompok memungkinkan setiap peserta untuk datang
bersama secara teratur dan berpartisipasi dalam sesi belajar
berkelompok. Walau-pun proes belajar memiliki prinsip sesuai
dengan kecepatan belajar ma-sing-masing, sesi kelompok
memberikan interaksi antara peserta, pelatih dan pakar/ahli dari
tempat kerja.
1.3 Belajar Terstruktur
Belajar terstruktur meliputi sesi pertemuan kelas secara formal
yang dilak-sanakan oleh pelatih atau ahli lainnya. Sesi belajar ini
umumnya mencakup topik tertentu.
2. Tugas-Tugas Belajar untuk Peserta Pelatihan
Selesaikan seluruh tugas belajar setiap kegiatan belajar pada modul ini
dengan mengikuti petunjuk di bawah ini
1. Baca dan pahami setiap tugas
2. Dapatkan sumber-sumber yang diperlukan.
3. Baca secara sekilas setiap referensi untuk memperoleh tinjauan
umum isi referensi tersebut.
4. Pelajari referensi dan catat hal-hal yang penting.
5. Kerjakan tugas-tugas praktik.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
5
MODUL BAHAN AJAR
6. Apabila telah menyelesaikan setiap Tahapan Belajar, beri tanda
ceklis () pada kolom ‘selesai’. Anda akan memiliki catatan
tentang ke-majuan belajar.
3. Skenario Pemecahan Masalah
Skenario 1: Seandainya Anda melakukan pembongkaran suatu
komponen-kom-ponen engineering dan pada saat Anda mau merakit
kembali tiba-tiba ada satu komponen yang hilang atau lebih.
Untuk mengatasi masalah tersebut apa yang akan anda lakukan?
Skenario 2: Setelah komponen-komponen yang telah dibongkar dirakit
kembali dan sudah dianalisis kerusakannya bahkan sudah dilakukan
penggantian kom-ponen baru, tetapi setelah dilakukan pegujian dari
hasil rakitan tersebut ternyata masih ada kelainan.
Kalau Anda mengalami hal tersebut, apa yang akan anda lakukan?
4. Peran Guru/Instruktor/Pembimbing
Semua orang yang terlibat secara langsung dalam kegiatan
pelaksanaan modul ini, dan dapat membantu setiap peserta/peserta
diklat untuk pencapaian unit kompetensi ini, Tantera Lain ialah:
(1) pelatihan
(2) penilai, dan (3) Teman kerja/sesama peserta pelatihan
Di dalam pedoman belajar dari modul ini, istilah yang akan digunakan adalah sebagai berikut.
(1) ‘ pelatih’ dapat mencakup instruktur/fasilitator/monitor/guru suverisor
(2) “ peserta pelatihan “ dapat mencakup peserta didik/pegawai/karyawan/peserta diklat
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
6
MODUL BAHAN AJAR
Pelatih berperan sebagai pihak yang
(a). Membantu peserta diklat untuk merencanakan proses belajar.
(b). Membimbing peserta diklat melalui tugas-tugas dan pelatihan yang
diberikan dalam tahap belajar.
(c).Membantu peserta diklat untuk memahami konsep dan praktik baru
dan untuk men-jawab pertanyaan peserta diklat mengenai proses
belajar peserta.
(d). Membantu peserta diklat untuk menentukan dan mengakses
sumber tambahan lain yang Anda perlukan untuk belajar peserta
diklat.
(e). Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan.
(f). Merencanakan seorang ahli dari tempat kerja untuk membantu jika
diperlu-kan.
Penilai
Penilai akan melaksanakan program pelatihan terstruktur untuk
penilaian di tempat kerja. Penilai akan
(a). melaksanakan penilaian apabila peserta diklat telah siap dan
merencanakan proses belajar dan penilaian selanjutnya bersama
dengan peserta diklat.
(b). menjelaskan kepada peserta diklat mengenai bagian yang perlu
untuk diperbaiki dan merundingkan rencana pelatihan selanjutnya
bersama dengan peserta diklat.
(c). mencatat pencapaian/perolehan kemajuan peserta diklat.
Teman kerja/sesama peserta pelatihan
Teman kerja dari peserta diklat/sesama peserta pelatihan juga
merupakan sumber dukungan dan bantuan atau mendiskusikan proses
belajar dengan mereka. Pendekatan ini dapat menjadi suatu yang
berharga dalam membangun semangat tim dalam lingkungan
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
7
MODUL BAHAN AJAR
belajar/kerja serta dapat meningkatkan pengalaman belajar peserta
diklat.
D. TUJUAN AKHIR
Untuk mencapai tujuan akhir dalam pelaksanaan pelatihan
menggunakan modul ini, setiap peserta diharuskan melalui beberapa
ketentuan, di antaranya adalah
Seperti berikut.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
8
2. Unit Standar Kompetensi1. Prasyarat –
pengetahuan dan keterampil-an minimum yang harus peserta miliki se-belum memulai unit ini.
3. Elemen Kompetensi – merupakan dasar yang membangun unit kompetensi, yang menjelas-kan tindakan atau hasil yang dapat diperaga-kan. Elemen kompetensi menjelaskan logika terendah, dapat diidentifikasi dalam sub ke-lompok tindakan yang berbeda dan pengeta-huan yang mendukung dan membangun unit kompetensi.
4. Kriteria Unjuk Kerja – unjuk kerja menentukan kegiatan, keterampil-an, pengetahuan dan pemahaman yang memberikan bukti unjuk kerja yang kompeten untuk setiap elemen kompetensi.
5. Penjelasan Ruang Lingkup – menjelaskan rentang konteks dimana unjuk kerja dapat dilaksanakan. Rentang membantu penilai untuk mengidentifikasi penerapan/aplikasi industri atau perusahaan tertentu terhadap unit kompetensi
6. Pedoman Penilaian – menunjukkan apa yang akan diamati penilai dan mengkonfirmasikan selama process penilaian.
TUJUAN AKHIRSebagai tenaga pelaksana pemeliharaan mekanik mesin Industri atau semua jenis pekerjaan/kegiatan yang ter-cakup di dalamnya baik di bengkel maupun di industri
MODUL BAHAN AJAR
E. UNIT KOMPETENSI:
Unit M7.7A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
Kelompok – Spesialisasi kelompok A Bidang – Operasi Mesin dan Proses
Catatan
Unit prasyarat – Jalur 1
7.5A Bekerja dengan mesin umum 9.2A Membaca gambar teknik 18.1A Menggunakan perkakas tangan
Elemen 7.7A.1 Memperhatikan aspek keselamatan kerja
Kriteria 7.7A.1.1Prosedur keselamatan kerja yang benar diketahui dan baju pelindung dan kaca mata pengaman dipakai.
Pedoman penilai: amati bahwa –kaca mata keselamatan kerja dan baju pelindung selalu dipakai. Prosedur kesela-matan kerja selalu diikuti.
Pedoman penilai: pastikan bahwa pengawasan terhadap hal yang berbahaya pada saat menggunakan mesin frais dapat diidentifikasi.
Elemen 7.7A.2 Menentukan persyaratan kerja
Kriteria 7.7A.2.1Memahami gambar teknik, menentukan bagian dari process dan memilih alat potong untuk menghasilkan komponen sesuai dengan spesifikasi.
Pedoman penilai: amati bahwa –gambar dan instruksi kerja sesuai dengan spesifikasi dicapai sesuai dengan prosedur ditempat kerja.
Pedoman penilai: pastikan bahwa persyaratan kerja dapat diidentifikasi, urutan pekerjaan untuk mencapai spesifi-kasi yang diinginkan dapat diidentifikasi. Pengaruh jenis alat potong dan geometri-nya terhadap benda kerja dapat diidentifi-kasi. Pengaruh tipe dan geometri cutter
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
10
MODUL BAHAN AJAR
terhadap bahan yang berbeda dapat di-berikan.
Kriteria 7.7A.2.2.Parameter-parameter pemotong (penya-yatan) ditentukan.
Pedoman penilai: amati bahwa kecepatan potong dan pemakanan yang tepat pada pekerjaan digunakan.
Pedoman penilai: pastikan bahwa kecepatan potong dan pemakanan yang sesuai telah dihitung.Akibat dari variasi kecepatan potong dan pemakanan dari rata-rata perhitungan dapat diberikan. Akibat dari macam-ma-cam bahan pada kecepatan potong dapat diidentifikasi.
Elemen 7.7A.3 Melakukan pekerjaan dengan mesin frais
Kriteria 7.7A.3.1 Operasi mesin frais dilakukan untuk mem-produksi komponen-komponen sesuai spesialisasi.
Pedoman penilai: amati bahwa operasi di mesin frais dilakukan untuk memproduksi komponen-komponen se-suai spesifikasi.
Pedoman penilai: pastikan bahwa macam-macam komponen yang dapat di-produksi dapat diidentifikasi.
Kriteria 7.7A.3.2Operasi-operasi dilaksanakan mengguna-kan teknik konvensional dan atau mem-frais menanjak serta variasi dari pisau frais termasuk slab, gang, end, shell slot, form, slitting.
Petunjuk penilai: amati bahwa pisau-pisau frais ini digunakan dalam hu-bungannya dengan teknik memfrais se-cara manual atau memfrais menanjak un-tuk menghasilkan benda-benda spesifik : -slab–gang–shell–slot–form–slitting.
Pedoman penilai: pastikan bahwa teknik memfrais secara manual atau memfrais menanjak dan aplikasinya dapat terbayang. Aplikasi dari tiap-tiap tipe pi-sau frais berikut dapat diberikan : - slab, –gang, –end, -slot, -form, -slitting.
Kriteria 7.7A.3.3Seluruh aksesoris standar digunakan ter-masuk kepala pembagi dan rotary table
Pedoman penilai: amati bahwa bila diperlukan masing-masing aksesoris mesin frais ini digunakan menurut prose-
Pedoman penilai: pastikan bahwa prosedur penggunaan kepala pembagi dan rotary table (meja putar) dapat diberi-
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
11
MODUL BAHAN AJAR
(meja putar). dur kerja yang standar pada mesin frais:- kepala pembagi dan rotary table (meja putar).
kan. Aplikasi penggunaan kepala pemba-gi dan rotary table (meja putar) ketika memfrais komponen dapat diidentifikasi.
Elemen 7.7A.4 Pemeriksaan komponen untuk kesesuaian terhadap spesifikasi
Kriteria 7.7A.4.1 Komponen diperiksa kesesuaiannya terhadap spesifikasi menggunakan teknik, alat-alat, dan peralatan yang tepat.
Pedoman penilai: amati bahwa –komponen-komponen diperiksa secara vi-sual dan dimensinya sesuai spesifikasi me-nurut prosedur kerja yang tepat. Alat ukur, teknik dan peralatan yang sesuai di-gunakan untuk memeriksa kesesuaian komponen dengan spesifikasi.
Pedoman penilai: pastikan bahwa –teknik, alat-alat dan peralatan yang se-suai untuk mengukur benda hasil frais dapat diidentifikasi.
Penjelasan ruang lingkup
Kerja dilakukan untuk melahirkan suatu process, praktik dan spesifikasi. Pekerjaan diaplikasikan pada jangkauan-jangkauan mesin frais termasuk tipe vertikal, horizontal dan universal, peralatan pengukuran presisi, perkakas potong dan bahan standar engineering. Alat potong dipilih menggunakan standar organisasi internasional “International Standard Organisation (ISO)” atau menurut prosedur operasi yang sesuai. Pekerjaan dilakukan sesuai gambar kerja, sket, spesifikasinya serta instruksi-instruksinya secara tepat. Pekerjaan dilakukan sendiri untuk menentukan standar kualitas dan keselamatan kerjanya.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
12
MODUL BAHAN AJAR
BAB II
PEMELAJARAN
A. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT
Rencana belajar ini disusun oleh peserta diklat dan
guru/instruktor/pembimbing bersama-sama, meliputi penentuan jenis
kegiatan, tanggal, waktu dan tempat pelatihan. Apabila semuanya
sudah sesuai dengan tuntutan Unit Kompetensi yang harus ditempuh
maka bila ada perubahan harus terlebih dahulu disetujui oleh
guru/instruktur/pembimbing .
JENIS KEGIATA
N
TANGGAL
WAKTU TEMPAT BELAJAR
ALASAN PERUBAHA
N
TANDA TANGAN GURU
Contoh Format Rencana Belajar Peserta Diklat
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
13
MODUL BAHAN AJAR
Rencana Materi
Catatan: 1). Penyajian bahan berikut pengajar, peserta dan penilai harus yakin dapat memenuhi seluruh rincian yang
tertuang dalam standar kompetensi
2). Isi perencanaan merupakan kaitan antara kriteria unjuk kerja dengan pokok ketrampilan dan pengetahuan
Unit Kompetensi : Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
Nomor Unit Kompetensi : M 7.7.A
Waktu : 200 jam pelajaran
Tingkat : 2 (dua)
Elemen Unit
KompetensiKriteria Unjuk Kerja Lingkup Belajar
Materi Utama Pemelajaran
Sikap Pengetahuan Keterampilan
7.7A.1
Memperhatika
n tindakan
kesela-matan
kerja
7.7A.1.1
Prosedur keselamatan
kerja yang benar
diketahui dan baju
pelindung dan kaca
mata pengaman yang
dipakai.
a. Prosedur keselamatan kerja
b. Alat keselamatan kerja yang digunakan.
1) Penggunaan alat kesela- matan kerja
1) Memahami prosedur keselamatan kerja
1) Menggunakan a- lat keselamatan kerja
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
14
MODUL BAHAN AJAR
Elemen Unit
KompetensiKriteria Unjuk Kerja Lingkup Belajar
Materi Utama Pemelajaran
Sikap Pengetahuan Keterampilan
7.7A.2
Menentukan
per-syaratan
kerja
7.7A.2.1
Gambar teknik dipa-
hami untuk menentu-
kan proses dan
memilih alat bantu
guna menghasilkan
komponen sesuai
spesifikasi
a. Gambar kerja
b. Petunjuk
pengerjaan
1).Memahami
gambar
pekerjaan
2).Memahami
petunjuk
pengerjaan
7.7A.2.2
Parameter-parameter
pemotong ditentukan.
a). Kecepatan putaran
mesin
b). Kecepatan potong
c). Kecepatan
pemakanan
1).Kecepatan
putaran
mesin
2).Kecepatan
potong
3).Kecepatan
pemakanan
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
15
MODUL BAHAN AJAR
Elemen Unit
KompetensiKriteria Unjuk Kerja Lingkup Belajar
Materi Utama Pemelajaran
Sikap Pengetahuan Keterampilan
7.7A.3 Melakukan peker-jaan dengan me-sin frais
7.7A.3.1Operasi mesin frais di-lakukan untuk mem-produksi komponen-komponen sesuai spesifikasi.
a. Mengopersikan mesin frais
1). Mengopersikan mesin frais
7.7A.3.2Operasi-operasi dilak-sanakan menggunakan teknik konvensional dan atau mengefrais menanjak serta variasi dari pisau frais terma-suk slab, gang, end, shell slot, form, slitting.
a. Identifikasi pisau frais
b. Penggunaan pisau frais
c. Mengefrais rata, alur, dan bertingkat.
1).Sikap menge-frais rata, alur, dan bertingkat sesuai prose-dur.
1) Memahami macam-ma-cam pisau frais
2) Memahami pemilihan pisau frais
1) Mengefrais rata, alur, dan ber-tingkat.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
16
MODUL BAHAN AJAR
Elemen Unit
KompetensiKriteria Unjuk Kerja Lingkup Belajar
Materi Utama Pemelajaran
Sikap Pengetahuan Keterampilan
7.7A.3.3Seluruh aksesoris standar digunakan termasuk kepala pembagi dan rotary table (meja putar).
a. Alat bantu pengefrais-an
b. Alat pencekam benda kerja
c. Alat pembagian ben-da kerja
1) Memahami alat bantu pengefraisan
2) Memahami alat pence-kam benda
3) Memahami alat pemba-gian benda
1) Menggunakan alat bantu pengefraisan
2) Menggunakan alat pencekam benda kerja
3) Menggunakan alat pembagian benda kerja
7.7A.4 Memeriksa komponen untuk kesesuaian terhadap spesifikasi
7.7A.4.1Komponen diperiksa kesesuaiannya terhadap spesifikasi menggunakan teknik dan alat-alat, dan peralatan yang tepat.
a. Memeriksa komponen dan dimensi benda kerja secara visual
b. Menggunakan alat ukur untuk memerik-sa komponen/benda kerja.
1) Menggunakan alat ukur untuk memeriksa komponen/ benda kerja.
1) Memeriksa
komponen dan dimensi benda kerja secara vi-sual
2) Memeriksa komponen/ben-da kerja.
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
17
MODUL BAHAN AJAR
KEGIATAN BELAJAR
1. Kegiatan Belajar 1: Mesin Frais
1.1. Pengertian Umum
Mesin frais adalah mesin perkakas untuk
mengerjakan/menyelesaikan suatu benda kerja dengan
mempergunakan pisau frais sebagai alatnya.
Ditinjau dari kerjanya, mesin frais termasuk mesin perkakas yang
mem-punyai gerak utama berputar. Pisau dipasang pada
sumbu/arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor.
Jika arbor mesin diputar oleh motor, maka pisau frais ikut
berputar. Arbor mesin dapat berputar ke kanan atau ke kiri,
sedangkan banyaknya putaran diatur sesuai dengan kebutuhan.
Tipe mesin frais
Tipe mesin frais dapat dibedakan menjadi beberapa jenis
(kebanyakan yang terdapat dalam bengkel-bengkel lembaga
pendidikan) yaitu
(1) mesin frais mendatar
(2) mesin frais tegak
(3) mesin frais universal
Tipe mesin frais yang lain
(1) Mesin frais taret
(2) Mesin frais copy
(3) Mesin frais tusuk/stick
Standard ukuran mesin frais
Ukuran suatu mesin frais ditentukan oleh:
(1) Panjang meja mesin frais
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
18
MODUL BAHAN AJAR
(2) Jarak spindel sampai permukaan meja pada kedudukan paling
bawah.
(3) Jarak ke arah melintang maximum yang dapat dicapai oleh
meja mesin terhadap kolomnya.
1.2. Mesin Frais Mendatar
Mesin frais mendatar dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan
(1) mengefrais rata
(2) mengefrais alur
(3) mengefrais roda gigi lurus
(4) mengefrais bentuk
(5) membelah atau memotong
Mesin frais mendatar adalah suatu mesin frais yang arbornya
mendatar seperti gambar, sedang mejanya dapat bergerak ke arah
(1) memanjang/langitudinal
(2) melintang /cross slide dan naik turun
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
19
MODUL BAHAN AJAR
Adapun nama bagian-bagiannya adalah sebagai berikut
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
Gb. 2.1. Mesin Frais Mendatar
20
MODUL BAHAN AJAR
A Lengan
B Penyokong arbor
C Tuas otomatis
D Nak pembatas
E Meja mesin
F Engkol ke arah memanjang
G Tuas pengunci
H Baut penyetel
I Engkol ke arah melintang
J Engkol untuk ke arah naik
turun
K Tuas pengunci meja
L Tabung pendukung
M Lutut (knee)
N Tuas pengunci sadel
O Alas meja
P Tuas perubah kecepatan
motor listrik
Q Alas meja
R Tuas pengatur kecepatan
putaran mesin
S Tuas penunjuk kecepatan
putaran mesin
T Tiang (colom)
U Spindel mesin
V Tuas untuk menjalankan
spind
1.3. Mesin Frais Tegak
Mesin frais tegak adalah suatu mesin frais dimana arbornya dipasang
tegak sedang gerakan mejanya dapat ke arah
(1) melintang (cross slide)
(2) memanjang (Longitudinal)
(3) naik-turun.
Adapun nama bagian-bagian mesin ini ialah
A Spindel
B Kepala
C Kolom
D Meja
E Engkol ke arah memanjang
F Engkol ke arah naik dan turun
G Alas mesin
H Handel ke arah melintang
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
Gb. 2.2. Mesin Frais Tegak
21
MODUL BAHAN AJAR
1.4. Mesin Frais Universal
Mesin frais universal adalah suatu mesin frais dengan kedudukan
arbornya mendatar dan gerakan mejanya dapat kearah
memanjang/longitudinal, melintang/cross slide, naik turun dan dapat
diputar membuat sudut tertentu terhadap body mesin.
Adapun nama bagian-bagian dari mesin frais ini ialah
Alengan
Bpenyokong arbor
Ctuas otomatis
Dnok pembatas meja
Emeja mesin
F engkol
G tuas pengunci meja
H baut penyetel
I engkol arah melin - tang
J engkol arah naik turun
Ktuas pengunci
L tabung pendukung
dengan batang
ulir
M lutur tempat
dudukan
alas mesin
Ntuas pengunci
sadel
O engkol meja
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
22
MODUL BAHAN AJAR
Ptuas untuk merubah kecepatan motor
listrik
Rtuas pengatur putaran
Stuas pengatur angka puratan
T tiang
Uspindel
VTuas penjalan spindel
XMur pengunci gerakan meja
Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
23
MODUL BAHAN AJAR
1.5. Penjagaan Mesin Frais
Tiap operator mesin frais harus bertanggung jawab tentang kelancaran
mesin untuk dapat bekerja dengan hasil yang baik. Oleh karena itu
operator perlu mengikuti petunjuk seperti di bawah in
1. Sebelum mulai menjalankan mesin, lumasilah bagian-bagian mesin
yang berputar/bergerak.
2. Bersihkan bagian-bagian alas meja sebelum mulai memasang
catok/benda kerja, dan juga sebelum menjalankan meja mesin.
Gb.2.3. Mesin Frais Universal
MODUL BAHAN AJAR
3. Jaga agar bagian geser meja mesin tidak kemasukan geram atau air
pen-dingin, karena dapat merusak dan dapat menyebabkan
macetnya meja. Jangan menggunakan meja mesin untuk menaruh
alat-alat yang berat seperti palu, kunci-kunci pengikat alat dan lain-
lain, dan jangan memukul benda pada alas meja mesin frais.
1.6. Macam-Macam Pisau Frais
Hasil pengefraisan ditentukan oleh macam pisau frais yang digunakan.
Adapun macam-macam pisau frais adalah sebagai berikut:
a. Pisau Frais Mantel
Pisau frais mantel ada 3 jenis
1. Tipe H (keras) digunakan untuk
penyayatan ringan.
2. Tipe N (normal) digunakan untuk
penyayatan normal atau
sedang.
3. Tipe W (lunak) digunakan untuk
penyayatan berat.
b. Pisau Frais Sudut
Pisau ini digunakan untuk mengefrais sudut, umumnya 30o, 45o dan
60o.
Tipe H
Tipe N
Tipe W
Gb. 2.4 Pisau Frais Mantel
Gb. 2.5. Pisau Frais Sudut
MODUL BAHAN AJAR
c. Pisau Frais Ekor Burung
Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur ekor burung, pada
umumnya sudut ekor burung yang dapat dibuat besarnya : 30o, 45o
dan 60o.
d. Pisau frais Alur Melingkar
Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pasak yang terkurung.
e. Pisau Frais Gigi Silang (Straggered Tooth Mill)
Pisau frais ini
diguna-kan untuk
mengefrais alur
pada benda ker-
ja.
f. Pisau frais sudut ganda
Pisau ini digunakan untuk mengefrais alur V.
Sudut V yang terjadi besarnya 30o, 45o dan 60o.
Gb. 2.6. Pisau Frais Ekor Burung
Gb. 2.7. Pisau Frais Alur
Gb. 2.8. Pisau Frais Gigi Silang
MODUL BAHAN AJAR
g. Pisau frais radius
konvex konkav
h. Pisau Frais Alur T
Pisau alur T digunakan untuk mengefrais alur T
seperti halnya alur T pada meja mesin frais dan skrap.
1. Digunakan untuk baja normal,
sudut helik dan alur giginya
tidak terlalu besar.
2. Digunakan untuk baja yang
keras
dan ulet sudut helik kecil, gigi
lebih banyak.
3. Pisau dengan sudut helik dan
alur gigi besar digunakan
untuk baja lunak
Gb. 2.9. Pisau frais sudut ganda
Gb. 2.10. Pisau Frais Radius
Gb. 2.11. Pisau Frais Alur T
i. Pisau Frais Jari
MODUL BAHAN AJAR
4. Digunakan untuk pemakanan
kasar
j. Pisau Frais Roda Gigi
Pisau ini dunakan untuk pembuatan roda gigi.
k. Pisau Frais Hobbing
l. Pisau Muka (Face Mill)
m. Shell End-Mill
Gb. 2.12. Pisau Frais Jari
Gb. 2.13. Pisau Frais Roda
Gb. 2.15. L. Pisau muka
Digunakan untuk
menbuat gigi pada roda
gigi yang dilaksanakan
pada mesin hobbing.
Gb. 2.14. Pisau Frais Hobbing
Pisau muka yang di-
tempel dan terbuat
dari bahan sementit
carbide
Pisau ini digunakan
un-tuk mengefrais
permu-kaan yang rata
MODUL BAHAN AJAR
n. Side dan Face mill
1.6.Penggunaan Pisau Frais
Pisau mantel digunakan untuk
mengefrais :
(1) permukaan datar
(2) alur lebar tapi dangkal,dan
(3) permukaan bertingkat
1..Pisau frais mantel beralur lurus
digunakan untuk memfrais dengan
pemakanan tipis.
2. Pisau frais yang beralur spiral
digunakan untuk memfrais dengan
pemakanan tebal pada benda kerja
yang besar.
Cara memilih pisau mantel ialah
Gb. 2.18. Penggunaan
Gb. 2.16. m. Shell end-
Pisau frais ini dapat makan
pada bagian samping dan
muka sehingga dapat
digunakan untuk mengefrais
bidang siku
Pisau frais ini digunakan
untuk pemakanan kasar
pada permukaan-
permukaan rata dan siku.
Gb. 2.17 Side and face mill
MODUL BAHAN AJAR
(1) pilih diameter pisau frais sekecil
mungkin.
(2) untuk mengefrais bidang lebar,
pilih diameter pisau yang sama
dengan alur yang berlawanan.
Pemasangan pisau ini harus diusahakan sedekat mungkin dengan
badan mesin dan harus selalu menggunakan pasak.
Pisau frais sisi dan muka
digunakan untuk
(1) memfrais bidang vertikal.
(2) memfrais bertangga.
(3) memfrais alur.
(4) memfrais bidang sejajar.
(5)memfrais bidang bawah pada
mesin frais tegak.
Cara memilih pisau frais sisi dan
muka
(1) Pilih diameter pisau yang
terkecil.
(2)Pilih jenis pisau biasa jika
dibutuhkan penatalan tipis.
(3)Untuk pemakanan tebal, pilih
pisau sisi zig zag dengan
diameter yang besar.
(4) Jika digunakan berpasangan,
pilih sudut gigi yang
berlawanan.
Pisau frais gergaji digunakan untuk
Gb. 2.19. Pisau Frais Sisi dan Muka
Gb. 2.20. Pisau Frais Gergaji
MODUL BAHAN AJAR
(1) memotong
(2) membelah
(3) membuat alur sempit, dan
(4) membuat alur pada sudut
Cara memilih pisau frais gergaji:
(1) Pilih diameter pisau sekecil mungkin.
(2) Pilih gergaji sisi untuk pemotongan yang
(3) dalam.
(4) Periksa ketajaman mata gergaji.
Pisau frais alur digunakan untuk:
(1) mengefrais alur;
(2) mengefrais alur pasak;
(3) mengefrais bidang rata yang
sempit.
Cara memilih pisau frais
alurialah
pilih tebal pisau yang sama dengan
lebar alur yang dibuat.
Pisau frais muka digunakan
untuk
(1) Meratakan bidang atas benda
kerja pada mesin vertikal.
Meratakan ujung atau tei (2) benda kerja pada mesin
horizontal.
(3)Mengefrais alur dangkal pada
benda kerja.
(4)Mengefrais bertangga.
Gb. 2.21. Pisau frais alur
MODUL BAHAN AJAR
Cara memilih pisau frais muka
1. Pilih diameter pisau yang lebih besar dari bidang benda kerja pada
keduduk-an kira-kira di pertengahan bidang benda kerja.
2. Untuk pemakanan bertangga pilih diameter pisau yang lebih kecil.
3. Pilih jumlah gigi pisau yang sesuai dengan bahan yang dipotong.
Pisau jari digunakan untuk
(1)Mengefrais alur
(2)Mengefrais alur pasak
(3)Mengefrais bidang rata pada bidang
miring atau permukaan lengkung
(4)Mengefrais dudukan baut
(5) Memperbaiki letak lubang-lubang yang
salah
Memilih pisau jari
Gb. 2.22. Pisau Frais Muka
Gb. 2.23 Pisau Jari
MODUL BAHAN AJAR
Ukuran pisau ditentukan oleh lebar alur
atau diameter lubang yang dikerjakan.
Untuk memfrais suatu alur yang berpinggir (bagian tepinya tidak difrais)
sebaiknya pada batas jalur benda tersebut dibor terlebih dahulu.
Pemakanan ke atas (berlawanan)
Pemakanan ke atas adalah
pemakanan pada mesin frais
dengan arah putaran pisau frais
berlawanan dengan gerakan meja.
Keuntungan dari arah pemakanan
ini ialah seperti berikut
(1) Tidak terjadi kejutan
penyayatan
(2) Gaya penyayatan dapat
terbagi an-tara pekerjaan
Gb. 2.24 Memilih Pisau Jari
Gb. 2.25. Arah pemakanan keatas
MODUL BAHAN AJAR
dan pisau hingga operasi
lebih aman.
(3) Tekanan yang ringan
terhadap ulir pembawa
meja juga terhadap baut-
baut penahan.
(4) Meja dapat mudah
bergeser dan tak
terpengaruh akibat dari
penyayatan pisau.
(5) Geram mudah keluar
(6) Ketajaman pisau lebih
tahan lama
(7) Penyayatan dapat lebih
tebal
1.7 Arah Penyayatan
Contoh pemakanan berlawanan arah
Gb. 2.26. Contoh pemakanan ke atas
MODUL BAHAN AJAR
Pemakanan ke bawah (searah)
Pemakanan ke bawah adalah
pemakan-an pada mesin frais
dimana gerakan meja frais searah
dengan putaran pisau frais.
Kekurangan dari cara ini ialah:
(1) Kemungkinan mudah
tercekam dan sukar untuk
pengefraisan di bagian-
bagian perkerjaan.
(2) Hasil pengefraisan yang
rata sukar didapat dan
pisau mudah selip/tidak
menyatat.
(3) Hanya untuk pengefraisan
ringan.Pengefraisan untuk
menghalus de-ngan cara
ini tak dapat dilaksana-kan.
(4) Agak baik jika pisau frais
dari baja karbon.
(5) Tak mungkin dapat dipakai
pada pengefraisan dengan
feed dan speed tinggi.
(6) Hasil pengefraisan lambat.
Contoh pemakanan searah
1.8. Kecepatan Potong dan Pemakanan
Kecepatan potong (Cs).
Gb. 2.27. Arah pemakanan kebawah
Gb. 2.28 Contoh pemakanan ke bawah
MODUL BAHAN AJAR
Kecepatan potong mesin frais berkaitan dengan jalan keliling pisaunya
yang dinyatakan dalam feet/menit atau meter/menit.
Kecepatan potong yang ditempuh pisau frais tergantung pada beberapa
faktor antara lainm
(1) macam bahan yang dikerjakan;
(2) bahan pisau frais;
(3) ketahanan pisau di antara mata pengasahan.
Faktor-faktor lain yang penting adalah pergantian kecepatan pisau
berbanding dengan pemakanan yang diperlukan, hubungan
perbandingan pemakanan dan dalamnya pemakanan juga keadaan
mesin itu sendiri.
TABEL2.1 KECEPATAN POTONG (CS).
Mat
Process CUTTING SPEED - H S S
mild
steel
steel
stee
l
stee
l
Bras
s
Roughin
g
T M BRONZ
E
F.C
C.I C.I
M S
steel mild
steel
Finishing stee
l
stee
l
M Bronze stee
l
A T C.I C.I F.C Brass AL
M (S)
m/menit 12 15 18 21 24 30 45 60
75
MODUL BAHAN AJAR
MaterialProcesses
CUTTING SPEED – CEMENTIT CARBIDES
Steel
C.I C.I Brass
M M SRoughing Mild
Steel
Steel
F.C
Bronze AL
Finishing SteelT
Steel
M
C.IM
Mild-
Steel
C.I SSteelF.C
BrassBronzeAL
m/menit 60 90 120 150 180 300
Keterangan :
A = Liat M = Baja lunakC.I = Besi tuang S = LunakF.C = Fre-Carbon/Carbon Rendah
T = Ulet
Menentukan kecepatan putaran mesin frais
Kecepatan putaran mesin frais ditentukan oleh
(1) kekerasan bahan yang dikerjakan;
(2) bahan pisau;
(3) diameter pisau frais yang digunakan.
Besarnya putaran mesin frais dapat kita tentukan dengan rumus
CsCs = D n sehingga n =
D Dalam hal ini
n = putaran mesin dalam putaran/ menitCs = Kecepatan potong dalam m/ menitD = diameter pisau dalam meter
Contoh:
MODUL BAHAN AJAR
Pisau frais HSS dengan diameter 100 mm, dipakai untuk mengerjakan
bahan dari besi tuang dengan kecepatan potong 24 m/menit. Hitung
besarnya putaran mesin yang digunakan.
Penyelesaian :
Cs n = D 24 24 n = = = 76 Rpm 3,14. 100 3,14.0,1 1000 Jadi putaran mesin frais, n = 76 Rpm
Rangkuman Kegiatan Belajar 1
Mesin frais yang berfungsi untuk membuat benda-benda kerja yang
umumnya berbertuk kotak dapat juga digunakan untuk pembuatan
benda kerja yang lain seperti pembuatan roda gigi dan lain-lainnya.
Untuk dapat melaksanakan pekerjaan tersebut, mesin frais
dilengkapi dengan bermacam-macam pisau frais dan kelengkapan
lain.
Dalam bekerja dengan menggunakan mesin frais, kita harus
menerapkan prosedur keselamatan kerja dan pemeliharaan mesin
secara benar.
Tugas kegiatan belajar 1
1)Coba identifikasi mesin frais yang ada di bengkel Anda kemudian
buatkan laporan yang berisi hal-hal berikut
a. Nama-nama bagian dari setiap jenis mesin frais
b. Jenis kelengkapan yang ada
c. Jenis pisau frais yang ada
d.Ukuran mesin frais
MODUL BAHAN AJAR
2)Operasikan setiap mesin frais di bawah bimbingan guru Anda,
tentu saja termasuk mengoperasikan semua fungsi dari mesin
tersebut.
Tes Formatif Kegiatan Belajar 1
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan mengisi titik-titik yang
tersedia
1)Mesin frais berfungsi untuk ………………………………………………
2)Mesin frais dapat dibedakan menjadi
(1) …………………………………..
(2) …………………………………..
(3) …………………………………….
3)Ukuran mesin frais ditentukan oleh…….………………………….
………………………………………………………………………………
……………………
4)Pisau frais yang digunakan untuk penyayatan bidang yang lebar
digunakan
jenis……………………………………………..atau……………………
……………………………
5)Pisau frais yang dapat digunakan untuk pemakanan kedalaman ialah
pisau frais
………………………………………………………………………………
………..……………
6)Untuk mengefrais bentuk cembung digunakan …………………………
………………………………………………………………………………
…………………………….
7)Arti dari cutting speed pisau = 35 m/menit ialah …...
…………………………………
MODUL BAHAN AJAR
………………………………………………………………………………
…………………………….
8)Arti dari kecepatan pemakanan 100 mm/menit ialah
…………………………………
………………………………………………………………………………
…………………………….
9)Besar kecilnya kecepatan potong atau cutting speed suatu pisau
tergantung
ari……………………………………………………………………….
……………………………..
10) Bila pisau frais berdiameter 40 mm dan cutting speed (Cs) dari pisau
tersebut adalah : 30 m/menit, maka putaran pisau seharusnya
adalah
………………………………………………………………………………
……………………………..
MODUL BAHAN AJAR
Kunci Jawaban Tes Formatif 1
1)Untuk mengefrais benda kerja yang berbentuk kotak dan bentuk lain
yang sesuai dengan bentuk pisau yang ada.
2)Mesin frais dibedakan menjadi
(1) mesin frais horizonta;
(2) mesin frais tegak;
(3) mesin frais universa.
3)Ukuran mesin frais ditentukan oleh
(1) panjang langkah memanjang;
(2) panjang langkah melintang;
(3) panjang langkah naik-turun.
4)Pisau frais mantel atau pisau frais muka (face mill)
5)Slot mill
6)Pisau frais konkaf
7)Artinya: kemampuan pisau frais menyayat sepanjang 35 m setiap
menit.
8)Artinya: pisau frais melakukan penyayatan 100 mm setiap menitnya.
9)Tergantung dari jenis bahan yang disayat.
10) Besar putaran mesin n = 239 rpm
MODUL BAHAN AJAR
2. Kegiatan Belajar 2 : Pengefraisan Benda Kerja
Untuk Melakukan pengefraisan benda kerja, perlu perlengkapan lain
yang menunjang sehingga mesin frais dapat berfungsi. Perlengkapan
tersebut seperti pemegang benda kerja, untuk pemasangan pisau frais
dan lain sebagainya.
2.1 Arbor
Arbor adalah alat tempat
memasang/meme-gang pisau frais.
1 = penyangga
2, 3, 4, 6, 7 = kerah (arbor colar)
5 = pisau frais
8 = badan mesin
Pada setiap mesin disediakan bermacam-
ma-cam arbor dengan penggunaan yang
tertentu, antara lain
(1) Arbor jenis A digunakan untuk
pemakanan ringan dan juga untuk
benda kerja yang panjang.
(2) Arbor jenis B digunakan untuk
pemakanan berat/tebal.
(3) Benda kerja tidak boleh terlalu
panjang se-hingga melebihi jarak
penyangga dengan badan mesin.
Pemasangan penyangga arbor sedapat
mungkin dekat dengan pisau fraisGb. 2.29. Contoh –contoh arbor
MODUL BAHAN AJAR
2.2 Macam-Macam Arbor
a. Arbor Baut
Batang tirus 1 harus pada lubang
ketirusan spindel mesin. Pisau frais
dipasang pada ba-gian yang bulat dan
dijepit dengan baut 3.
Pasak 2 mencegah supaya pisau tidak
selip. Arbor ini digunakan untuk
memegang pisau frais sisi dan pisau
frais muka.
b. Arbor Tirus
Arbor tirus digunakan untuk memegang
pisau frais bertangkai tirus misalnya
pisau frais jari, pisau frais ekor burung
dan bor-bor. Pisau frais dimasukkan ke
dalam lubang chuck 1, lalu
dikencangkan dengan mur 2 sehingga
cakar 3 menjepit batang pisau. Chuck ini
dikuncikan ke spindel dengan baut
batang.
Gb. 2.2 Macam-macam Arbor
Abor chuck
MODUL BAHAN AJAR
2.3 Pemasangan Arbor
Arbor yang akan digunakan untuk pemasangan pisau frais harus
dipasang pada spindel mesin frais dengan tepat agar putaran pisau
dapat stabil dan sentris.
Berikut ini dijelaskan cara pemasangan arbor.
Cara memasang arbor pada spindel
mesin
(1) Stel spindel mesin pada putaran
rendah.
(2) Bersihkan lubang tirus spindel
dan batang tirus arbor.
(3) Pegang arbor kira-kira sejajar ke
permukaan.
(4) Pasang arbor ke spindel mesin,
putar arbor untuk kelurusan
pasak pembawa ke alur arbor.
Cara mengunci arbor pada spindel
mesin:
(1) Pegang batang arbor pada
dudukan spindel (A).
(2) Sekrupkan batang baut pengunci
secara baik ke dalam arbor (B).
(3) Kemudian keraskan dengan kunci
yang pas (C).
Pada waktu mengeraskan baut
pengunci arbor, atur putaran mesin
pada kedudukan yang rendah.
Gb. 2.31a Memasang arbor
MODUL BAHAN AJAR
Cara menentukan kedudukan pisau
(1) Gerakkan meja mesin ke arah
melintang sampai mendekati
kolom mesin.
(2) Periksa apakah pemegang benda
kerja bebas terhadap arbor atau
plen arbor.
(3) Bersihkan muka kerak (colar) dan
dorong sampai rapat ke plen
arbor.
(4) Periksa secara visual dengan
melihat tonjolan bidang terluar
kerak dari bidang yang
dikerjakan.
Cara memasang pasak pada arbor
(1) Periksa kerah terluar dari arbor
(2) Pasang pasak pada alur arbor
(3) Periksa apakah pasak akan menonjol
(4) ke dalam kerah pada tiap sisi pisau.
(5) Pasang lagi kerah pada
arbor sambil memutar
untuk melu-ruskan alur
kerah ke pasak.
Gb. 2.31b Menentukan Kedudukan Pisau
Gb. 2.32 Memasang Pasak
MODUL BAHAN AJAR
Cara memasang pisau pada
arbor:
(1) Periksa apakah sisi potong
pisau frais menghadap ke arah
putaran spindel.
(2) Dorongkan pisau ke arbor
mesin.
(3) Putar pisau frais sampai tepat
ke lubang pasak.
(4) Doronglah pisau sampai rapat
dengan bidang kerah.
(5) Lindungi tangan dengan kain
pada sisi potong pisau.
(6) Jika memasang pisau gergaji,
lepaslah pasaknya, agar pisau
dapat selip pada waktu
mendapat benturan-benturan.
Cara memasang lengan mesin :
(1) Longgarkan mur pengunci
lengan mesin.
(2) Dorong lengan mesin keluar,
periksa secara visual apakah
penonjolan sudah sampai ujung
terluar bantalan luncur.
(3) Bersihkan bagian-bagian lengan
mesin dan penyangga.
(4) Periksa kelurusan penyangga
dan lengan mesin.
(5) Pasang penyangga pada lengan
mesin, geserkan sampai bidang
Gb. 2.33 Memasang Pisau
Gb. 2.34 Memasang Lengan Mesin
Gb. 2.35. Memasang arbor tirus ke spindel
MODUL BAHAN AJAR
luar penyangga rata dengan
ujung lengan mesin.
(6) Kencangkan mur penyangga
pada lengan mesin.
(7) Geserkan lengan mesin ke
dalam kedudukan tengah-
tengah bantalan luncur.
(8) Kunci sekrup lengan mesin
dengan kuat.
(9)Tempatkan kunci pas pada mur
dengan handel mendekati vertikal
dan keraskan per-lahan-lahan.
(10) 2.4. Memasang Arbor Tirus Ke Spindel Mesin
i. Cara memilih arbor :
(1) Gunakan arbor sependek mungkin.
(2) Keterangannya harus sama.
(3) Usahakan (gunakan) sedikit mungkin
sarung pengurang.
ii. Cara memasang pisau di
arbor
(1) Bersihkan ketirusan arbor dan
batang pisau.
(2) Luruskan ujung pasak pisau pada
alur di dalam lubang tirus da
masukan dengan didorong pelan-
pelan.
Gb. 2.36. Memasang pisau jari
MODUL BAHAN AJAR
(3) Ketok pisau ke dalam dengan palu
lunak
iii. Cara memasang arbor di
spindel mesin:
(1) Bersihkan kedua ketirusan.
(2) Pasang pasak pembawa pada alur arbor.
(3) Pegang pisau pada kedudukannya dan berikan tekanan
men garah ke atas.
(4) Sekrupkan baut batang tepat ke dalam arbor.
(5) Keraskan baut batang dengan pengunci.
(6) Putar spindel pada putaran rendah untuk mengecek
kedudukan pisau.
(11) 2.5. Memasang dan Melepas Pisau Jari
1. Cara memasang pisau
jari :
(1) Pasang pisau jari pada cakar
(colet) dengan jalan
menyekrupkannya.
(2) Masukkan colet yang ada pisau
jarinya kedalam mur arbor.
(3) Pasang mur arbor perlahan-lahan
sambil diputar.
(4) Keraskan mur arbor dengan kunci
yang baik.
(5) Pada waktu mengeraskan mur
arbor, putaran mesin disetel pada
kecepatan rendah.
Gb. 2.37. Melepas pisau jari
MODUL BAHAN AJAR
(6) Yakinkan bahwa pisau sudah
cukup keras sebelum
dipergunakan untuk penyayatan.
Cara melepas pisau jari :
(1) Atur handel pemilih putaran untuk
putaran yang paling rendah.
(2) Lepaskan mur penahan dari arbor
dengan kunci khusus.
(3) Tarik pisau keluar dengan
melepaskan sarung dan cakar dari
arbor.
(4) Buka pisau frais dari cakarnya.
(5) Bersihkan pisau dan cakar
sebelum disimpan.
Cara memasang cakar
(kolet) pada arbor :
(1) Pilih cakar yang ukurannya
sesuai dengan batang pisau.
(2) Bersihkan lubang arbor pada
bagian luar cakar.
(3) Tempatkan cakar yang
ukurannya sesuai dengan
batang pisau.
(4) Bersihkan lubang arbor pada
bagian luar cakar.
(5) Tempatkan cakar pada arbor.
MODUL BAHAN AJAR
(6) Sekrupkan mur pada arbor
sampai terasa sentuhan
ringan mur pada muka cakar.
Cara memasang pisau pada
arbor:
(1) Masukkan batang pisau ke
dalam cakar.
(2) Geserkan batang pisau
kedalam cakar sampai ujung
batang rapat pada bagian
belakang arbor.
(3) Pegang pisau pada
kedudukannya dan kuncikan
mur sekeras mungkin dengan
menggunakan kunci khusus.
Gb. 2.38. Memasng pisau pada arbor
Gb. 2.39. Memasang pisau muka
MODUL BAHAN AJAR
2.6. Memasang Pisau Muka
Cara memasang pisau muka pada
arbor:
(1) Pasang arbor pada spindel mesin.
(2) Lepaskan sekrup pengunci dari
arbor.
(3) Bersihkan bagian-bagian pisau dan
arbor.
(4) Geserkan pisau ke spigot arbor dan
putar pisau untuk memasukkan
pasak pembawa ke alur pisau.
(5) Rasakan apakah pasak pembawa
telah masuk ke alur pisau dan
menjadi satu kesatuan.
Cara mengencangkan pisau pada
arbor:
(1) Pegang pisau pada kedudukannya
dan pasang sekrup pengunci ke
dalam arbor, kuncikan dengan
tangan.
Gb. 2.40. Ragum mesin
MODUL BAHAN AJAR
(2) Periksa apakah alur sekrup pengunci
dan pena pengunci masih baik.
(3) Pasang kunci sekrup pada alur
sekrup pengunci.
(4) Berikan tekanan ke atas untuk
mempertahankan kunci supaya tidak
lepas dari alur sekrup pengunci atau
kencangkan penguncinya.
(5) Pada waktu mengeraskan pisau
frais, atur putaran spindel pada
kedudukan terendah.
2.7. Macam-Macam Ragum Mesin Frais dan Pemasangannya
Macam-macam ragum mesin
frais yaitu:
(1) Ragum biasa/tetap
(2) Ragum yang dapat diputar
(3) Ragum universal
Ragum biasa/tetap digunakan untuk menjepit benda kerja yang
bentuknya sederhana. Ragum ini hanya dapat dipasang sejajar atau
membuat sudut 90o terhadap spindel.
Ragum yang dapat diputar
digunakan untuk menjepit
benda kerja yang dapat
membuat sudut terhadap
spindel.Gb. 2.41. Ragum putar
Gb. 2.43. Memasang catok biasa
Gb. 2.44. Memasang catok pada mesin
MODUL BAHAN AJAR
Catok universal mempunyai
dua sumbu perputaran
sehingga dapat diatur letaknya
secara datar dan tegak.
Cara memasang catok biasa:
(1) Periksalah bahwa catok itu baik
dan bersih.
(2) Usahakan agar kedudukan catok di
tengah-tengah meja mesin,
sehingga mendapat keleluasan
bergerak yang sebesar mungkin.
(3) Luruskan lubang untuk baut
pengikat agar bertepatan dengan
alur-alur meja mesin.
Cara mengeraskan catok pada meja:
(1) Setelah catok itu lurus, maka
masukkanlah baut pengikat ke dalam
alur meja dan geser sehingga masuk
ke dalam lubang pada catok.
Gb.2.42. Ragum universal
Gb. 2.45. Memasang catok dengan sudut
Gb. 2.46. Menggunakan catok berputar
MODUL BAHAN AJAR
(2) Keraskan kedua baut itu dengan
hati-hati supaya kedudukan catok
tidak berubah lagi
Cara memasang catok dengan mem-
buat sudut:
(1) Usahakan agar kedudukan catok
tidak mengganggu kebebasan
gerak meja mesin.
(2) Atur letak catok sehingga membuat
sudut yang diperlukan.
(3) Pasang baut A pada lubang catok.
(4) Keraskan baut A dengan hati-hati.
Baut B yang tidak bertepatan
dengan lubang catok dapat
dikeraskan dengan
mempergunakan pelat yang
diganjal.
Cara menggunakan catok berputar:
(1) Bersihkan bagian bawah dari sadel
catok itu, kemudian letakkan pada
meja mesin sehingga lubang-lubang
sadel bertepatan dengan alur pada
meja mesin.
(2) Pasang kedua baut sehingga catok
terletak baik di atas meja mesin,
kemudian baut dikeraskan.
Gb. 2.47. Penyetelan catok
MODUL BAHAN AJAR
(3) Catok diputar pada angka nol yang
menunjukkan bahwa catok sejajar
dengan meja.
Catok disetel membuat sudut:
(1) Putar dan longgarkan mur A dan catok
di atas sadelnya sehingga membuat
sudut yang diperlukan.
(2) Keraskan mur A dengan hati-hati
secukupnya sambil menjaga agar
kedudukan catok tidak berubah lagi.
Cara memeriksa kesejajaran catok:
(1) Letakkan blok magnit pada badan
mesin.
(2) Bersihkan paralel yang dipasang
pada catok.
(3) Kenakan pen penggerak jarum jam
pada sisi paralel.
Gb. 2.48. Memeriksa
MODUL BAHAN AJAR
(4) Gerakan meja mesin sejalan
dengan sisi paralel yang dipasang
pada catok.
(5) Pukullah catok dengan palu lunak
sedikit demi sedikit, bila jarum pada
jam penunjuk bergerak.
(6) Gerakkan meja mesin berulang kali
dan bila dari ujung ke ujung paralel
jarum menunjukkan angka yang
sama, maka barulah kedua baut
dikeraskan dengan hati-hati agar
kedudukan catok tidak berubah
lagi.
(7) Lepaskan blok magnet sebelum
memasang benda kerja.
2.8. Cara Memasang Benda Kerja Pada Catok Mesin Frais
Cara memasang benda kerja pada
catok mesin frais:
(1) Pada waktu mengefrais, mulut catok
yang tetap sedapat mungkin diusahakan
untuk menahan tekanan dari pisau frais.
(2) Gambar-gambar A, B, C, dan D
memperlihatkan bagaimana cara-cara
MODUL BAHAN AJAR
memasang (menjepit) benda kerja pada
catok mesin frais dengan baik.
A. Penjepitan benda kerja yang
permukaan-nya belum rata/miring,
perlu diganjal dengan besi bulat.
B. Penjepitan benda kerja yang
permukaan-nya melengkung perlu
diganjal dengan besi bulat.
C.Penjepitan benda kerja yang belum
rata, juga harus menggunakan ganjal
besi bulat.
D.Penjepitan benda kerja yang sudah
rata dapat langsung pada ragum
mesin frais.
2.9. Memfrais Balok Siku
1. Menyetel Benda Kerja Pada Ragum
a. Pilih pasangan balok jajar yang
cukup tinggi, sehingga pisau frais
tidak me-nyentuh rahang ragum,
tapi ragum cukup kuat menjepit
benda kerja.
b. Bersihkan rahang ragum.
c. Tempatkan sisi terlicin blok pada
ra-hang tetap ragum.
d. Tempatkan balok jajar kira-kira di
per-tengahan ragum.
e. Pasang batang bulat sepanjang
rahang dan diameternya kira-kira
Gb. 2.50. Penyetelan benda kerja
Gb. 2.51. Penatalan
MODUL BAHAN AJAR
¾”, diantara rahang gerak dan
balok kira-kira di-tengah-tengah
balok.
f. Kencangkan ragum dan ketok
benda kerja untuk merapatkan blok
terhadap balok jajar.
g. Kencangkan ragum sambil
mengetok benda kerja.
2. Memulai Penatalan
a. Tempatkan balok jajar pada rumah
ra-gum untuk mengarahkan air
pendingin mengalir ke meja.
b. Adakan penatalan secukupnya
untuk memperoleh bidang yang
baik, guna-kan pendingin.
c. Bersihkan geram dari ragum.
d. Periksa permukaan akhir.
3. Membalikkan Balok Pada Ragum
a. Lepaskan balok dari ragum.
b. Bersihkan ragum dan balok jajar dan bersihkan geram dari balok.
c. Tempatkan sisi balok yang sudah dikerjakan ke rahang tetap ragum.
d. Beri ganjal dengan besi bulat pada rahang gerak dan kencangkan
seperti di atas tadi.
Keselamatan Kerja
- Tangan harus hati-hati bila memegang balok.
(3) Pasang pelindung mesin sebelum masin dihidupkan.
4. Penatalan bidang kedua
Lakukan penatalan/penyayatan bidang
kedua sampai selesai.
Gb. 2.52. Penatalan
MODUL BAHAN AJAR
Lakukan pemeriksaan permukaan
dengan langkah seperti berikut:
a. Bersihkan tatal dan keluarkan balok
dari ragum.
b. Buang bagian-bagian pinggir yang
ta-jam dan bersihkan bidang yang
sudah dikerjakan.
c. Periksa kedua bidang yang sudah di-
kerjakan itu dengan siku.
5. Menatal bidang ketiga
a. Pasang kembali blok pada ragum,
satu sisi yang sudah dikerjakan
menghadap kesisi rahang tetap,
bidang lainnya yang sudah selesai
dikerjakan menghadap ke balok
jajar.
b. Selipkan batang bulat dan
kencangkan ragum.
c. Ketok blok sampai rapat pada kedua
balok jajar.
d. Adakan penatalan sampai mencapai
ukuran blok.
6. Menatal bidang keempat
a. Bersihkan sisa tatal/geram, lepaskan dari ragum dan bersihkan.
b. Bersihkan ragum dan balok jajar.
c. Jepit kembali balok pada ragum, sisi keempat menghadap ke
pisau.
MODUL BAHAN AJAR
d. Kencangkan ragum, serta ketok benda kerja sehingga rapat ke
blok jajar.
e. Lakukan penatalan sampai mencapai ukuran akhir.
Catatan:
Batang bulat tidak digunakan pada penatalan akhir.
Apabila menatal bahan seperti pospor, perunggu, dan lain-lain, maka
keempat sisinya harus ditatal secara kasar dengan menyisakan pada tiap
sisi kira-kira 0,2 mm untuk penatalan akhir.
2.10. Menjepit Benda Kerja dengan Klem
Ada beberapa cara penjepitan dengan klem, antara lain:
1. Menggunakan alur meja untuk
menahan poros, caranya:
a. Bersihkan sudut-sudut atas alur
meja.
b. Tempatkan poros pada alur meja
c. Jepit poros sepanjang alur.
2. Menggunakan alur meja untuk
menyetel benda kerja, caranya:
a. Tempatkan benda kerja di
tengah meja.
b. Pasang balok penahan pada alur
meja sedekat mungkin pada sisi
benda kerja.
c. Periksa apakah sisi balok
penahan sudah rapat, tidak ada
ruang main.
Gb. 2.53. Penjepitan dengan klem
MODUL BAHAN AJAR
d. Dorong benda kerja rapat ke
balok penahan dan periksa
apakah bidang bawah benda
kerja rapat ke meja kerja.
e. Jepit benda kerja dengan kuat
f. Periksa dengan bilah ukur,
apakah benda kerja rapat ke
balok pena-han.
3. Menggunakan alur meja untuk
menyetel kesikuan, caranya:
a. Pasang balok penahan serapat
mungkin pada alur meja kerja.
Yakinkan bahwa balok terpasang
dengan baik.
b. Adakan penyikuan benda kerja
terhadap sisi balok penahan.
2.11. Memfrais Slots dan Key Ways
Slots dan key ways adalah alur atau celah pada suatu benda kerja yang
mempunyai fungsi atau kegunaan masing-masing. Misalnya slot pada
meja mesin frais, mesin skrap yang berupa T slot, berfungsi untuk
pengikatan ragum mesin, atau pengekliman dan lain sebagainya dengan
pertolongan baut T.
Key ways atau alur pasak, juga key seat atau alur pasak yang berbentuk
setengah lingkaran, berfungsi untuk menempatkan pasak.
Pembuatan slots dan key ways dapat dilakukan dengan bermacam-
macam cara, tergantung dari ukuran benda kerja dan alat/mesin yang
ada.
1. Memfrais slots
MODUL BAHAN AJAR
Cara pemegangan benda kerja dan pemilihan cutter tergantung dari
jenis material, ukuran-ukuran benda kerja dan ukuran slot itu sendiri.
a. Bermacam-macam cara menjepit atau memegang benda kerja,
antara lain:
(4) dengan ragum mesin
(5) dengan klem
(6) dengan V bloks klem
(7) dengan pemegang yang spesial
(8) dengan kepala pembagi dan kelengkapannya
b. Cutter yang digunakan antara lain:
(9) slitting saw = pisau frais celah = pisau frais gergaji
(10) slotting cutter = pisau frais alur
(11) end mills = pisau frais jari
(12) side milling cutters = pisau frais sisi
(13) dan lain sebagainya.
Slitting saw terdapat bermacam-macam bentuknya seperti gambar di
bawah ini.
Slitting saw seperti gambar di
samping merupakan standard,
mempunyai ukuran tebal antara
0,75 s/d 4,5 mm diameter antara
65 s/d 200 mm.
Slitting saw tersebut digunakan
untuk membuat alur yang dalam
dan sempit.
Gambar di samping adalah slitting
saw dengan sudut buang
samping, sudut buang ini
memudahkan pada waktu
Gb. 2.54. Slitting saw dan slotting
MODUL BAHAN AJAR
pemotongan slot (alur) yang
dalam.
Gambar di samping adalah slitting
saw untuk benda-benda kerja
yang lunak.
Gambar di samping adalah screw
slotting cutter, mempunyai gigi
yang lebih halus dan tebal.
Cutter antara 0,15 mm s/d 45 mm.
Cutter ini hanya digunakan untuk
alur yang dangkal yang tidak lebih
dari 1,5 mm.
c. Cara memasang cutter
Cutter tersebut di atas dapat
dipasang pada arbor horizontal
maupun pada head vertikal.
Kelurusan putaran dari pada cutter
dapat dicek dengan dial indicator
seperti terlihat pada gambar di
samping.
d. Menyetel benda kerja
Gb. 2.56. Menyetel benda kerja
Gb. 2.55. Memasang cutter
MODUL BAHAN AJAR
Benda kerja harus distel terhadap
cutter setepat mungkin sesuai
dengan ukuran yang ditentukan.
Caranya seperti pada gambar.
Sebaiknya setelah distel dengan
mistar baja, cutter diputar dan benda
kerja disinggungkan, maka akan
terdapat goresan. Besar goresan ini
diukur apakah sudah tepat atau
belum.
e. Mengukur kedalaman alur
Hal ini dapat dilakukan dengan
meng-gunakan jangka sorong atau
dengan mikrometer kedalaman.
2. Membuat alur dengan end mill (pisau frais jari)
Cutter biasanya dipasang pada kepala vertikal. Benda kerja dapat
dipasang dengan bermacam-macam cara sesuai dengan kondisi benda
itu sendiri. Yang perlu diperhatikan adalah bila mengefrais alur yang
lebih besar daripada diameter cutter yakni putaran dari cutter harus
berlawanan arah dengan arah pemakanan (feeding).
Bila membuat alur sebaiknya pakailah pisau frais jari dengan gigi tiga
buah atau dua buah karena pisau frais ini mempunyai sebuah gigi yang
menjorok ke dalam. Bila menggunakan cutter biasa maka buatlah
lubang terlebih dahulu dengan menggunakan bor.
Gb. 2.57. Ukur kedalaman
MODUL BAHAN AJAR
3. Memfrais T slots (alur bentuk T)
Untuk mengefrais alur T, mula-mula
dibuat alur dengan end mill sesuai
dengan ukuran yang dikehendaki,
kemudian alur T diselesaikan
dengan menggunakan pisau frais
alur T yang khusus.
Pisau frais alur T atau Tee-slot
cutters, adalah seolah-olah kombi-
nasi antara side milling cutters dan
end mills.Tee slot cutter ini tersedia
dengan diameter berukuran antara
6 mm sampai 40 mm.
Cara pemasangan cutter ini sama
dengan cara memasang pisau frais.
4. Mengefrais key ways
Biasanya key ways (alur pasak) ini
terdapat pada poros seperti pada
arbor, adapter, poros engkol dsb.
a..Cara memasang (menjepit)
benda kerja tergantung pada
keadaan benda kerja, yakni
dengan:
- ragum mesin
- klem dan U blok Gb. 2.59. Mengefrais key ways
Gb. 2.58. Mengefrais T-Slots
MODUL BAHAN AJAR
- di antara dua center pada
kepala pembagi
b. Cara menempatkan cutter
tepat di atas garis sumbu
benda kerja:
- Pasang benda kerja tepat
pada T slot.
- Klem dengan kuat
- Gunakan penyiku dan
mistar baja.
- Kedudukan cutter harus
se-perti gambar, yakni a =
b.
c. Cutter yang dipakai
- plain milling cutter
- end mill
- woodruff key seat cuter
Gb.2.61. Penempatan cutter
Gb. 2.60. Cara memasang penjepit
MODUL BAHAN AJAR
d..Menyetel depth of
cut(kedalaman pemakanan)
Kedalaman dari pada alur
pasak biasanya diukur pada
bagian tepi sedangkan pada
waktu menyetel (setting)
cutter terhadap benda kerja,
pertama cutter dising-gungkan
pada benda kerja de-ngan
demikian depth of cut dapat
dihitung sbb:
Depth of cut (T) = t + a
a = r - √r² - w² / 4
t = dalamnya alur
a = tinggi
r = jari-jari poros
w = lebar cutter
Contoh :
Akan difrais alur pasak yang mempunyai lebar 12 mm dan kedalaman 6
mm pada poros dengan diameter 50 mm. Hitung kedalaman pemakanan
(depth of cut)!
Jawab:
a = r - √r² - w²/ 4
= 25 - √25² - 12² / 4
= 25 - √625 – 144 / 4
= 25 - √589
Gb. 2.62. Mengukur depth of cut
MODUL BAHAN AJAR
= 25 - 24,27
= 0,73 mm
depth of cut (T) = t + a
= 6 + 0,73
= 6,73 mm
Jadi kedalaman pemakanan = 6,73 mm
Setelah semuanya disetel menurut ketentuan, maka prosedur
pemotongan adalah seperti biasa dan kerjakan dengan menggunakan
cara otomatis.
5. Mengefrais key seat
Pada pembuatan alur
pasak setengah lingkaran
(key-seat) ini digunakan
wood-ruff key seat cutter
yang bentuknya seperti
pada gambar.
Cutter ini tersedia dengan
ukuran:
- diameter : 6 s/d 40 mm
- tebal : 1,5 s/d 6 mm
Cutter tersebut merupakan
cutter bertongkat seperti
end mill. Ada juga woodruff
cutter dengan diameter
lebih dari 50 mm tapi
merupakan cutter yang
berlubang.Lihat gambar di
samping.
Gb. 2.63. mengefrais key set
MODUL BAHAN AJAR
Dalam hal ini, cara operasinya sama saja dengan pembuatan alur,
baik pemasangan benda kerja maupun pemasangan cutter dan cara
settingnya.
Yang perlu diperhatikan disini adalah:
Karena key seat ini biasanya tidak dimulai dari ujung, maka cara
untuk mendapatkan kedalaman yang dikehendaki ialah, cutter
langsung melakukan pemakanan, dan ini dilakukan dengan vertikal
feed (penggeseran vertikal).
Untuk menjaga keselamatan maka process tidak boleh dijalankan
secara otomatis.
6. Perawatan cutter
Perawatan cutter perlu dilakukan untuk memperpanjang umur cutter
baik umur ekonomis maupun umur teknologi.
Caranya antara lain:
(1)Putaran cutter sesuai dengan ketentuan.
(2)Pendinginan harus cukup dan dilakukan dengan menggunakan
bahan pendingin yang cocok.
(3)Pembersihan harus sempurna, jangan sampai chip ikut tersimpan.
(4)Penyimpanan harus baik, cutter dalam keadaan dilumas dengan
oli, jangan lembab, dan sisi-sisi potong tidak boleh bertabrakan.
2.12. Slotting Attachment
Sloting attachment adalah
perlengkapan pada mesin frais yang
dipasang pasang pada coloumn
mesin, seperti halnya head vertikal.
Dengan alat ini, mesin frais dapat
berfungsi sebagai mesin tusuk
(mesin stick) sehingga kita dapat
menusuk (membuat) alur terutama Gb.2.64. Slotting attachment
MODUL BAHAN AJAR
alur pasuk (alur dalam) seperti alur
pasak pada roda gigi, roda puli dan
sejenisnya.
Sloting attachment seperti terlihat
pada gambar disamping mengubah
gerak putar menjadi gerak lurus (naik
turun) dengan perantaraan blok
geser (blok luncur) seperti pada
mesin skrap, hanya saja langkah
geser di sini cukup pendek yakni
maksimum 100 mm. Langkah geser
ini dapat diatur menurut kebutuhan.
Pahat
Tool post terletak pada ujung bawah ram, dan inilah yang bergerak naik
turun membawa pahat dan melakukan penyayatan. Pahat dipasang
langsung pada tool post atau dipasang pada tool holder (pemegang
pahat) kemudian tool holder dipasang pada tool post.
Bentuk pahat disesuaikan dengan bentuk alur yang akan di buat begitu
pula ukuran-ukurannya. Sudut potong, sudut baji dan sudut bebas dibuat
sedemikian rupa sesuai dengan pahat yang digunakan dan material yang
akan dipotong.
Dalam proses pemotongan alur (slotting) ini, kecepatan potong pahat (Cs)
diambil ±1/3 dari kecepatan potong biasa, karena di sini garis kontak lebih
panjang, di samping itu pahatnya kecil.
Penjepit Benda Kerja
Benda kerja dapat dijepit dengan beberapa cara sesuai dengan kondisi
benda kerja itu sendiri.
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada waktu penjepitan benda kerja antara
lain:
Gb. 2.65. Beberapa bentuk pahat slotting
MODUL BAHAN AJAR
(1) Cukup kuat. Agar pada waktu proses pegerjaan tidak
berubah/bergeser.
(2) Lurus. Sumbu benda kerja sejajar dengan coloum mesin (tidak
miring) agar slot yang dibentuk tetap lurus.
(3) Usahakan ketika pahat mencapai titik mati bawah tidak menabrak
pada meja mesin.
Setelah penyetelan-penyetelan selesai, maka mulailah pemotongan.
Namun, dalam bekerja harus diingat tentang keselamatan kerja dan
keselamatan mesin yakni:
(4) Lumasilah bagian–bagian yang bergerak/bergeser.
(5) Pakailah alat pelindung diri seperti kacamata dan alat pelindung
lainnya.
(6) Bekerja dengan cermat, teliti, dan hati hati.
Mengukur kedalaman slot
Biasanya dalam gambar
kerja, dicantumkan ukuran
seperti terlihat pada gambar
di-samping. Jadi cara
mengukur-nya sesuai
dengan cara memberi
ukuran pada gambar kerja
yakni diameter ditambah
kedalaman alur.
Gb. 2.66. Ukuran kedalaman slot
MODUL BAHAN AJAR
Tugas Kegiatan Belajar 2
1. Buatlah benda kerja seperti pada job sheet berikut!
100
36
20
MODUL BAHAN AJAR
Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas!
1. Sebutkan macam-macam arbor!
2. Pisau frais muka dipasang pada arbor ……..…………………………….
3. Pisau frais jari dipasang pada arbor ………………………………………
4. Jelaskan cara memasang arbor panjang!
5. Jelaskan pula cara memasang pisau frais mantel pada arbornya!
6. Mengapa memasang pisau frais harus sedekat mungkin dengan
spindel nose?
7. Pada waktu memasang pisau, anda harus menggunakan majun. Apa
alasannya?
8. Apa fungsi penyangga arbor?
9. Apa tujuannya memasang benda kerja menggunakan parallel pad?
10. Sebutkan macam-macam ragum yang digunakan pada mesin frais!
11. Kapan anda menggunakan ragum universal?
12. Apa tujuannya menggunakan dial indicator pada waktu anda
memasang ragum?
13. Pada waktu memasang benda kerja yang bagaimana anda
menggunakan alat bantu besi bulat?
14. Palu dari bahan apakah yang biasa dipakai untuk pemasangan benda
kerja?
15. Cairan pendingin pada process pemesinan menggunakan campuran
cutting oil dan air. Berapa perbandingan campuran antara cutting oil
dan air tersebut?
MODUL BAHAN AJAR
Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan belajar 2
1. Arbor panjang jenis A, jenis B, arbor baut, arbor tirus.
2. Pada arbor baut.
3. Pada arbor tirus.
4. Cara memasang arbor panjang:
a. Bagian tirus arbor dan lubang spindel
dibersihkan.
b. Bagian tirus arbor dipasang pada spindel.
c. Alur pada kerah arbor dipaskan pada
pasak spindel nose.
d. Baut penarik arbor dipasang dari belakang spindel dan diken-
cangkan.
e.Kolar dipasang secukupnya.
f. Penyangga dipasang setelah pisau frais dipasang.
5. Cara memasang pisau frais mantel:
a. Arbor telah terpasang.
b. Pegang pisau frais dengan majun
(diameter lubang pisau sesuai dengan diameter arbor)
c. Pasang kolar secukupnya, usahakan agar
nantinya pisau bias dekat dengan spindel nose.
d. Masukkan pisau frais ke arbor.
e. Pasang pasak pada pisau dan arbor
tersebut.
f. Pasang kolar secukupnya. Pasang kolar
penyangga.
g. Pasang penyangga arbor.
h. Pasang baut pengencang dan
kencangkan secukupnya.
6. Agar pisau tidak bergetar pada waktu proses penyayatan.
MODUL BAHAN AJAR
7. Karena pisau frais itu tajam dan dapat melukai tangan, maka
tangan perlu dilindungi dengan majun.
8. Untuk menyangga arbor agar putaran arbor pada process
penyayatan stabil dan tidak bergetar.
9. Untuk mendapatkan kedataran dan untuk benda yang kecil agar
menonjol di atas ragum.
10. Ragum mesin, ragum putar, ragum universal.
11. Bila benda kerja harus difrais miring menyudut kanan atau kiri dan
harus sekali jepit.
12. Untuk mendapatkan kelurusan, kesejajaran dan ketegaklurusan.
13. Benda kerja yang bentuknya tidak simetris atau tidak beraturan.
14. Palu tembaga atau palu plastik.
15. Perbandingannya ialah dari 1 : 20 sampai 1 : 40.
MODUL BAHAN AJAR
3). Kegiatan Belajar 3 : Kepala Pembagi
Di dalam mesin frais atau milling machine, selain mengerjakan pekerjaan-
pekerjaan pengefraisan rata, menyudut, membelok, mengatur dsb, dapat
pula mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang atau bersudut-
sudut. Yang dimaksud benda kerja yang berbidang-bidang ialah benda
kerja yang mempunyai beberapa bidang atau sudut atau alur beraturan
misalnya segi banyak beraturan,
batang beralur, roda gigi, roda gigi cacing, dan sebagainya.
Untuk dapat mengerjakan benda-benda kerja tersebut di atas, mesin frais
dileng-kapi dengan kepala pembagi dan kelengkapannya.
Kepala pembagi ini berfungsi untuk membuat pembagian atau
mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang tadi dalam sekali
pencekaman.
Dalam pelaksanaannya, operasi tersebut di atas ada 4 (empat) cara, yang
merupakan tingkatan, yaitu:
(7) pembagian langsung (direct indexing)
(8) pembagian sederhana (simple indexing)
(9) pembagian sudut (angel indexing)
(10) pembagian differensial (differential indexing)
Keempat cara tersebut memang merupakan tingkatan-tingkatan cara pe-
ngerjaan, artinya cara yang kedua lebih sukar dari pada cara yang
pertama, demikian pula cara yang ketiga adalah cara yang lebih sukar dari
cara yang kedua. Cara keempat adalah cara yang paling sukar dan
digunakan apabila ketiga cara yang lainnya tidak dapat dilaksanakan.
MODUL BAHAN AJAR
3.1. Pembagian Langsung
Yang dimaksud dengan pembagian langsung ialah cara mengerjakan
benda kerja yang berbidang yang sudah pembagiannya dan cara kerjanya
(cara membaginya) langsung dilakukan dengan memutar spindel nose.
Untuk itu mesin frais dilengkapi
dengan kepala pembagi
langsung. (lihat gambar).
Kepala pembagi ini mempunyai
plat pembagi yang berlubang-
lubang yang dapat diganti dan
di-pasang langsung pada
spindel.
a. Plat pembagi dengan alur V
Plat pembagi ini ada yang
beralur 24 ada yang 60 dan
mungkin ada yang lain.
Untuk plat pembagi beralur 24
dapat dipergunakan untuk
pemba-gian : 2, 3, 4, 5, 6, 10,
12, 15, 20, 30 dan 60.
Gb.2.68 Plat pembagi alur V
Gb. 2.67 Kepala pembagi
MODUL BAHAN AJAR
Untuk mempermudah
menempat-kan posisi yang
baru, plat pembagi mempunyai
angka jumlah pemba-gian yang
dapat dibuat
b..Plat pembagi dengan lubang-
lubang.
Plat pembagi ini mempunyai
satu lingkaran lubang dan
terdapat pula angka-angka
yang menyatakan nomor
lubang itu.
Cara kerjanya sama dengan
plat pembagi beralur V, hanya
saja fungsi pengunci indeks
diganti dengan pen indeks.
Contoh I:Bagaimana cara mengerjakan benda kerja yang mempunyai 6 bidang
beraturan (segi 6 beraturan) bila plat pembagi mempunyai alur 24.
Jawab: Jumlah alur V pada plat pembagiJumlah alur = Pembagian yang dibuat
24 Jumlah alur = = 4 alur 6
Gb.2.69 Plat pembagi berlubang
MODUL BAHAN AJAR
Jadi untuk mengerjakan setiap bidang, maka spindel mase (benda kerja) diputar sebanyak 4 alur, dan pengunci indeks dimasukkan pada alur kelima bila dihitung dari tempat semula. Atau sebaiknya, pengunci indeks ditempatkan pada angka yang sesuai dengan pembagian yang dikehendaki.
Contoh II:Buatlah sebuah batang dengan penampang berbentuk segi tiga beraturan.
Plat pembagi dengan lubang 36.
Jawab: Jumlah lubang pada plat pembagiJumlah lubang = Pembagian yang dibuat
36 Jumlah alur = = 12 lubang 3
3.2. Pembagian Sederhana
Dengan kepala pembagi langsung, jumlah pembagian dan sudut putarnya
sangat terbatas. Untuk jumlah pembagian dan sudut putar banyak,
digunakan kepala pembagi universal.
Kepala pembagi universal
Pada kepala pembagi ini,
pembagi-an, atau sudut putar
spindel dile-watkan melalui roda
gigi cacing oleh ulir cacing
tunggal. Pada umumnya, ratio
roda gigi cacing dan batang ulir
cacing ini ialah
1 : 40
Gb.2.70 Kepala & engkol pembagi
MODUL BAHAN AJAR
Artinya, satu putaran roda gigi
cacing memerlukan 40 putaran
ulir cacing.
Engkol pembagi (Indeks Crank) gunanya
untuk memutar batang ulir cacing. Lengan
penempat gunanya untuk menempatkan
pen indeks. Pada beberapa kepala
pembagi, ulir cacing dapat diputar lepas
dari roda gigi cacing.
Pada posisi ini dipakailah sistem pembagian langsung.
Indeksing plate (piring pembagi) ialah sebuah plat baja yang mem-punyai
beberapa lingkaran lubang-lubang, pada suatu lingkaran lubang-lubang
dalam sama.
Fungsi dari indeksing plate ini adalah untuk menempatkan
pemu-taran/pembagian benda kerja yang diinginkan. Dengan lubang-
lubang yang ada pada indeksing plate itulah kita dapat menempatkan
pembagian benda kerja sesuai dengan yang kita inginkan, makin banyak
lingkaran lubang yang ada, makin banyak pula kemungkinan benda kerja
yang kita bagi (kita kerjakan).
Pembuatan/pembagian benda kerja yang cukup/dapat dilaksanakan
dengan lubang-lubang yang ada, inilah yang disebut pembagian
sederhana.
Kepala pembagi universal biasanya dilengkapi dengan 3 buah plat
pembagi, tetapi ada juga yang hanya mempunyai 2 buah. Jumlah lubang
setiap lingkaran harus dipilih untuk pembagian yang mungkin dibuat
dalam hubungannya dengan ulir cacing pada kepala pembagi.
Contoh beberapa set indercing plate
Mesin frais : Accera
Keping I : 15; 18; 21; 29; 37; 43
MODUL BAHAN AJAR
Keping II : 16; 19; 23; 31; 39; 47
Keping III : 17; 20; 27; 33; 41; 49
Mesin frais : Brown & Sharpe
Keping I : 15; 16; 17; 18; 19; 20
Keping II : 21; 23; 27; 29; 31; 33
Keping III : 37; 39; 41; 43; 47; 49
Mesin frais : Hero
Keping I : 20; 27; 31; 37; 41; 43; 49; 53.
Keping II : 23; 29; 33; 39; 42; 47; 51; 57.
Mesin frais : Vilh Pedersen
Keping I : 30; 41; 43; 48; 51; 57; 69; 81; 91; 99; 117.
Keping II : 38; 42; 47; 49; 53; 59; 77; 87; 93; 111; 119.
Bila diketahui angka pemindahan (ratio = 40 : 1) atau I = 40 : 1, berarti 40
putaran ulir cacing atau putaran engkol pembagi, membuat satu putaran
roda gigi cacing atau benda kerja. Untuk T pembagian yang sama dari
benda kerja, setiap satu bagian memerlukan:
ii : T = T
Ulir cacing/engkol pembagi harus diputar sebanyak:
40 ratio inc = = = putaran nc = putaran indeks crank T T T i = angka pemindahan (ratio) T = pembagian benda kerja
Ingat, bila pembagian yang dikehendaki lebih dari 40, ulir cacing diputar
kurang dari satu putaran, dan bila pembagian kurang dari 40, ulir cacing
diputar lebih dari satu putaran.
MODUL BAHAN AJAR
Kurang dan lebih dari satu putaran ini akan menimbulkan angka pecahan.
Maka angka pecahan ini harus diubah hingga penyebutnya merupakan
bilangan yang sama dengan salah satu jumlah lubang pada plat indeks.
Contoh : Sebuah benda kerja akan
dibagi menjadi 16 bagian yang
sama. Hitung nc bila i = 40 : 1
Jawab:
i 40 8nc = = = 2 putaran
T 16 16
Jadi engkol pembagi diputar
dua putaran penuh, pen
indeks di atas lingkaran
lubang yang jumlahnya 16
dan ditambah 8 lubang, untuk
setiap bagian benda kerja.
3.3. Lengan Penepat
Memasang lengan penepat menurut jumlah lubang yang harus
diputar
Bila pen indeks telah dimasukkan pada lubang yang dikehendaki, lengan-lengan penepat harus dipasang sejarak lubang-lubang yang akan diputar dan searah dengan putaran.
(11) Masukkan pen indeks pada salah satu lubang dari lingkaran lubang yang dike-hendaki dan pasang lengan penepat yang kiri sampai menyentuh pen indeks.
Gb. 2.71 Engkol pembagi
MODUL BAHAN AJAR
(12) Hitunglah jumlah lubang berikutnya yang dikehendaki, searah jarum jam dan pasang lengan penepat berikutnya pada lubang tersebut, sehingga lengan-lengan penepat terpasang sejarak lubang yang dikehendaki.
Kuatkan lengan-lengan penepat tadi dengan baut.
(13) Putar engkol pembagi searah dengan ja-rum jam sampai lubang yang berikutnya yang dikehendaki dengan pen indeks pada lubang yang telah dibatas tadi.
(14) Sebelum mengerjakan pengefraisan di mulai, pindahkan lengan penepat untuk mempersiapkan lubang yang berikutnya.
Catatan: Jika putaran ulir cacing/engkol pembagi, lebih atau melewati
lubang yang dikehendaki, maka engkol pembagi harus diputar
kembali + ½ putaran, baru diputar maju menuju lubang yang
dikehendaki. Bila ini tidak dilakukan, maka backlash/spelling
dari ulir cacing dan roda gigi cacing akan membuat kesalahan.
3.4. Pembagian Sudut
Pembagian sudut ialah pembagian benda kerja yang ditentukan oleh
sudut dari pusat lingkaran sampai sudut yang dikehendaki, misalnya pada
pembuatan celah atau slot pada mesin yang berhubungan satu dengan
Gb.2.72 Lengan penepat
MODUL BAHAN AJAR
yang lainnya. Untuk kepala pembagi dengan i = 40 : 1, maka setiap
putaran ulir cacing memutar benda kerja 1/40 putaran.
360o
atau 1 nc = = 6o
60
Rumus Umum :
sudut yang diminta x ratio nc = 1 putaran benda kerja dalam derajat
nc = Crank turns
= putaran engkol pembagi
i = ratio worm gear (angka
pemindahan)
=angle required (sudut yang
dikehendaki)
Untuk memperoleh sudut 360o, dengan I = 40 :
1, ulir cacing atau engkol pembagi harus
diputar sebanyak.
.i 36o . 40
nc = = = 4 putaran 360o 360o
Untuk memperoleh sudut 38o, maka :
.i 36o . 40 38 2
nc = = = = 4 putaran 360o 360o 9 9
2 4nc = 4 = 4 4 putaran 9 10Jadi 4 putaran di tambah 4 lubang pada plat
indeks yang berlubang 18.
Bila sudut yang diminta dalam derajat dan menit,maka sudut tersebut
dijadikan menit semua.
(menit)Untuk ratio (i) = 40 : I nc = = 9o 540’Contoh:
. i Nc = 360o
Gb. 2.73 Engkol pembagi
MODUL BAHAN AJAR
Diketahui: = 61o . 20’ . Berapa nc ?
(61.60’) + 20 ‘ 3080 440 22nc = = = 6 = 6 atau 540 ‘ 540 540 27
61 .20o 61 .1/3 184 22nc = = = = = 6 putaran 9o 9o 9o 9,3 27Jadi 6 putaran penuh ditambah 22 lubang pada plat pembagi dengan
lubang 27.
3.5. Pembagian Deferensial
Cara pembagian diferensial ini dilakukan bila pembagian dengan cara-
cara yang sudah dibicarakan tidak bias dilakukan, sehingga dengan cara
ini kita mampu mengerjakan pembagian. Pada cara ini, plat indeks tidak
dimatikan pada waktu memutar engkol pembagi. Plat indeks bergerak/
berputar, melalui roda gigi pengganti (koreksi). Gerakan tambahan ini
akan dipindahkan dari poros utama melalui roda gigi pengganti dan roda
gigi paying atau roda gigi heliks ke plat indeks. Posisi vertikal dan
pembuatan spiral (heliks) tidak dapat dilaksanakan dengan cara
pembagian diferensial.
Gb.2.74 Plat indeks
MODUL BAHAN AJAR
Metoda pembagian diferensial menggunakan angka pembagi yang dapat
dibagi dengan lubang-lubang yang ada pada indeksing plate. Menentukan
angka pembagi (T) ini tidak dapat lebih kecil dari 13 % dan tidak lebih
besar dari 17 % terhadap pembagian (T) yang dikehendaki.
Langkah-langkah yang harus ditempuh dalam cara pembagian diferensial
adalah sebagai berikut:
1. Menentukan angka pembagi (T’).
2. Menghitung putaran engkol pembagi
i nc = T’
3. Menghitung roda gigi pengganti (R).
4. Menentukan arah putaran dari plat indeks.
Untuk menghitung/mencari roda gigi pengganti digunakan rumus:
i.ik R = (T’ – T) T’
i = perhitungan antara gigi cacing dan ulir cacing
ik = perbandingan putaran roda gigi paying
T’ = angka pembagi (perumpamaan)
T = pembagian yang dikehendaki
Putaran plat indeks ditentukan oleh hasil perhitungan (T’ – T).
Bila T’ T, maka T’ – T berharga positif (+), maka putaran plat indeks
searah dengan putaran engkol pembagi.
MODUL BAHAN AJAR
Bila T’ T, maka T’ – T berharga negatif ( - ), maka putaran engkol
pembagi. Untuk mendapatkan putaran yang berlawanan ini harus ada
roda gigi antara sebagai pembalik arah.
Alasan apa dan mengapa plat indeks harus ikut berputar. Hal ini dapat
dijelaskan sebagai berikut.
Bila engkol makin jauh diputar maka pembagian yang dibuat makin
sedikit. Sebaliknya bila engkol diputar dekat, maka pembagian yang
dibuat berarti makin banyak.
Dengan ikut berputarnya piring pembagi berarti akan menambah atau
mengurangi sudut putar engkol pembagi, yang berarti juga akan
menambah atau mengurangi pembagian.
Contoh:
Akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi (T) = 49.
Mesin frais diketahui : i = 40 : 1, ik = 1 : 1
Roda gigi yang ada : 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100, 127.
Plat indeks : 43, 37, 29, 21, 18, 15, 47, 39, 31, 23, 19, 47, 41,
33, 27, 20, 17.
Langkah 1: Menentukan angka pembagi (T’).
Diambil T’ = 48.
Langkah 2: Menghitung putaran engkol pembagi
i 40 5 15Nc = = = = T’ 48 6 18
Jadi Nc = 15 lubang pada lingkaran dengan lubang 18.
Langkah 3: Mencari roda gigi pengganti
i.ikR = (T’ – T) T
MODUL BAHAN AJAR
40.1 -5 -40 = (48 – 49) = = 48 6 48
Jadi: driver : Z1 = 40 dipasang pada poros yang satu sumbu
dengan benda kerja.
Driver : Z2 = 48 dipasang pada poros yang satu sumbu
dengan roda gigi paying.
Langkah 4: Menentukan arah putaran plat pembagi
Jika T’ T, maka T’ – T negatif sehingga putaran plat pembagi
berlawanan dengan putaran engkol pembagi. Jadi antara Z1 dan Z2
harus dipasang roda gigi antara untuk membalik arah.
Dalam hal ini, jika engkol diputar dan plat tidak berputar maka gigi yang
akan terjadi adalah 48 buah. Bila plat indeks berputar berlawanan arah
berarti menam-bah sudut putar sebesar 1/48 putaran, sehingga gigi yang
akan terjadi ialah
1 48 + X 48 = 48 + 1 = 49 buah. 48
MODUL BAHAN AJAR
3.6. Pembagian diferensial sudut.
Hal ini dilakukan bila dengan cara pembagian sudut biasa tidak dapat .Contoh:Sebuah benda kerja akan dibagi hingga setiap bagian membentuk sudut = 32o . 20’.
360 360 360 360.6Disini berarti : T = = = =
32o 50 32 5 197 197 6 6
2.160 Jadi T =
197
1960Diambil T’ =
197
i 40 197.40 197nc = = = =
T’ 1960 1960 49
197 nc = 4 putaran + 1 lubang pada lubang 49.
i 40 197.40 197nc = = = =
T’ 1960 1960 49
197 i.ik 40.1 1960 2160
R = = (T’ – T) = = - T’ 1960 197 197
197
40.197 - 200 - 200i = =
1960 197 49
MODUL BAHAN AJAR
200 2 100 8 100R = = =
49 7 7 28 7
64 100 R =
28 56
Jadi roda gigi pengganti yang digunakan
Z1 = 64 dan 100
Z2 = 28 dan 56
Karena T’ T maka putaran piring pembagi berlawanan dengan
putaran engkol pembagi.
Tugas kegiatan belajar 3
Buatlah benda kerja segi delapan seperti job sheet berikut!
MODUL BAHAN AJAR
Tes Formatif Kegiatan Belajar 3
Selesaikanlah soal-soal berikut:
1. Akan dibuat sebuah balok persegi enam beraturan menggunakan
mesin frais yang dilengkapi dengan kepala pembagi universal. Kepala
pembagi dilengkapi piring pembagi dengan lubang-lubang sebagai
berikut :
15, 16, 17, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 36
16, 20, 23, 26, 29, 32, 35, 39, 42, 45
Perbandingan antara roda cacing dan batang cacing 1 : 40.
Tentukan putaran engkol pembagi untuk setiap bagian segi enam
tersebut.
2. Akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi T = 49.
Mesin frais diketahui:
i = 40 : 1 dan ik = 1 : 1
Roda gigi yang ada:
24, 28, 32, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100, 127.
Lubang pada pelat indeks:
I : 43, 37, 29, 21, 18, 15.
II: 47, 39, 31, 23, 19, 17.
Tentukan langkah–langkah pengerjaanya!
3. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 36o, dengan i = 40 : 1,
maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar berapa putaran?
(lakukan perhitungan)
MODUL BAHAN AJAR
4. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 38o, dengan i = 40 : 1,
maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar berapa putaran?
(lakukan perhitungan)
5. Untuk membuat sudut:
= 61o.20’, maka engkol pembagi harus diputar pada plat indeks,
sebanyak berapa putaran?
Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan belajar 3
1. nc = 40 / 6 = 6 2/3.
Jadi engkol pembagi diputar 6 putaran ditambah 14 bagian (lubang)
pada deretan lubang 21 atau 6 putaran ditambah 18 bagian (lubang)
pada deretan lubang 27.
2. Jawab:
a. Diambil T’ = 48
b. nc = i = 40 = 5 = 15
T’ 48 6 18
Engkol pembagi diputar 15 lubang pada lingkaran dengan
lubang 18.
c. R = i.ik . (T’- T) = 40 . 1 (48 – 49)
T’ 48
= 5 ( -1) = -40
6 48
Driver : Z1 = 40
Driver : Z2 = 48
d. T’ < T T’ – T = ( - ) Putaran engkol pembagi berlawanan
arah dengan putaran pelat pembagi, jadi harus dengan roda gigi antara.
3. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 36o, dengan i = 40 : 1,
maka maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar:
. i = 36 . 40 = 4 putaran
360o 360o
MODUL BAHAN AJAR
4. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 38o, dengan i = 40 : 1,
maka maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar:
nc =. i = 38 . 40 = 38/9 = 4 2/9 = 4 4/18 putaran
360o 360o
5. Untuk membuat sudut:
= 61o.20’, maka:
nc = (61o.60’) + 20’ = 3680 = 6 44/54 = 6 22/27 putaran
540’ 540’
atau
nc = / 9 = 61o.20’ = 61.1/3o = 184 = 6 22/27 putaran
9 9 9
Jadi engkol pembagi diputar 6 putaran penuh ditambah 22 lubang pada
plat indeks dengan lubang 27.
MODUL BAHAN AJAR
4. Kegiatan Belajar 4 : Alur Spiral dan Cara
Memfraisnya
4.1. Pengertian dan Prinsip Pengefraisan Alur Spiral (Heliks)
Helik atau alur spiral ialah
sua-tu alur atau garis yang
melilit maju pada sebuah
poros atau bidang.
Bentuk helik ada beberapa
ma-cam, antara lain:
1. Helik pada satu bidang
seperti pegas arloji.
2. Helik pada conis (tirus)
se-perti remer tirus.
3. Helik pada poros silindris
seperti end mill- roda gigi
helik dsb.
Pertama-tama akan kita
bicarakan helik pada poros
silindris.
- Panjang kisar ialah jarak
antara dua titik puncak
apabila garis spiral melilit
satu putaran penuh, diukur
sejajar garis sumbu.
Gb.2.75. Garis alur
Gb. 2.76 Segi tiga heliks
MODUL BAHAN AJAR
- Sudut helik (sudut spiral = )
ialah sudut yang dibentuk
oleh garis sumbu benda
kerja
dengan garis spiral (lihat gambar 2.75 & 2.76), sehingga:
keliling benda kerja tan = panjang kisar
. D tan = LW
Keliling lingkaran tusukPanjang kisar = Tangent sudut heliks
. D LW = mm tan
LW = panjang kisar
D = diameter tusuk
Untuk alur spiral seperti end mill,
D = diameter luar dikurangi depth of cut.
Untuk roda gigi helik, D adalah diameter tusuk .
= Sudut helik (sudut spiral) sudut helik adalah penyiku sudut kisar.
Prinsip pengefraisan helik adalah sebagai berikut:
Dalam proses pemotongan, benda kerja bergerak maju sambil berputar,
sehingga terjadilah alur yang melilit pada blank.
1..Gerak maju oleh meja mesin frais.
2..Gerak berputar oleh kepala pembagi, gerak ulir meja mesin frais yang
dipindahkan oleh roda-roda gigi pemindah (pengganti).
Gb.2.77a. Pengefraisan alur spiral Gb.2.77b. Pemasangan roda gigi pengganti
MODUL BAHAN AJAR
4.2. Mencari/Menghitung Roda-Roda Gigi Pengganti
Apabila batang ulir meja berputar satu kali, maka meja bergeser sejauh
kisar batang ulir (L1). Bila benda kerja berputar satu kali, maka meja mesin
(benda kerja) harus bergeser sejauh kisar yang akan dibuat (Lw), agar
terjadi heliks yang dimaksud.
Untuk ini batang ulir meja harus berputar sebanyak:
L2
Putaran L1
Dengan kata lain, setiap putaran batang ulir meja mesin, benda kerja
membuat putaran:
1 L1 = L2 /L1 L2
Bila kepala pembagi mempunyai = 40 : 1 dan ik = 1 : 1
Maka batang cacing akan berputar sebanyak:
L1 L2 x i x ik x 40 x 1= putaran L2 L2
Biasanya: L x i x ik disebut kisar mesin (LM).
Jadi LM = L x i x ik mm
Roda-roda gigi pengganti dapat kita cari dengan rumus sebagai berikut :
Driver DR LM = Driven DN LW
Driver dipasang pada batang ulir meja mesin, sedangkan driven dipasang
pada poros roda gigi payung.
Contoh: 1
MODUL BAHAN AJAR
Akan dipotong alur spiral dengan D = 80 mm, sudut heliks () = 16. Kisar
batang ulir meja L, = 10 mm, sedangkan angka pemindahan batang
cacing dan roda cacing i =40, ik =1:1
Tentukan roda-roda gigi pengganti.
Penyelesaian:
driver LM 4.40.1 = = driven LW LW
L1 = 10 mm ------- LM = 10.40.1 = 400
D 3,14.80 3,14.80L2 = LW = = = = 875 mm tan tan 16o 0,287
DR 10.40.1 400 16 = = = DN 875 875 35
DR 4.4 32 80 = = . DN 7.5 56 100
Jadi Driver = 32 dan 80
Driven = 56 dan 100
Contoh 2:
Hitung roda-roda gigi pengganti untuk membuat alur spiral (end mill),
dengan diameter rata-rata 50 mm, sudut spiral 10o.
Meja mesin mempunyai batang ulir meja dengan kisar 6 mm, kepala
pembagi dengan Z = 40.
Jawab.
.D 3,14.50 3,14.50 155LW = = = = tan tan 10o 0,176 0,176
= 880 mm
LM = L. 40 = 6 x 40 = 240 mm
DN LW 880 88 = = = DR LM 240 24
Bila roda gigi pengganti yang tersedia adalah: 24 (2), 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100
MODUL BAHAN AJAR
Maka roda-roda gigi pengganti dapat dicari: DN 88 44 x 2 44 56 = = = : DR 24 24 x 1 24 28
Jadi: Driven = 44 dan 56
Driver = 24 dan 28
Dalam praktek:roda gigi 24 dipasang pada batang ulir meja mesin
roda gigi 44 dikopel satu as dengan roda gigi 28
roda gigi 56 dipasang pada poros roda gigi payung
MODUL BAHAN AJAR
4.3. Pemasangan Roda Gigi
a. Pemindahan tunggal (single gear train)Roda gigi penggerak (driver – driving gear) diikatkan (dipasang dengan
pasak) pada batang ulir meja mesin.
Roda gigi yang digerakkan (driven) dipasang pada auxiliary spindel
(poros roda gigi payung). Karena kedua poros dimana roda gigi
tersebut diatas dipasang, mempunyai jarak yang tertentu, maka kedua
roda gigi ini belum tentu dapat berhubungan. Untuk ini perlu ada roda
gigi perantara (idler gear) yang dipasang pada quadrant (gunting).
b. Pemindahan majemuk (compound gear trains)
Pemindahan majemuk seperti :
DR 1 DR 2 . DN 1 DN 2
Roda gigi penggerak pertama (first driver = DR 1) dipasang pada
batang ulir meja. Roda gigi yang digerakkan terakhir (DN 2) dipasang
pada auxiliary spindel (poros roda gigi payung).
Roda gigi penggerak kedua (second driving gear) dan roda gigi yang
digerakkan pertama (first driven) dipasang satu as dan dikopel agar
dapat berputar bersama-sama.
As tersebut dipasang pada quadrant (gunting). Roda gigi perantara
(idler) mungkin diperlukan atau mungkin tidak. Perlu diingat bahwa roda
gigi perantara tidak menentukan/mempengaruhi perbandingan (ratio).
Gb. 2.78. Pemasangan roda gigi pengganti
MODUL BAHAN AJAR
c. Roda gigi perantara (idler gear)
Fungsi: 1. Sebagai penghubung
2. Sebagai pembalik arah putaran
Bila pengefraisan menggunakan rangkaian tunggal:
Driver DR = Driven DN
- Untuk heliks/spiral miring ke kanan, tidak digunakan roda gigi
antara atau menggunakan roda gigi perantara genap.
Gb. 2.79a. Pemasangan roda gigi single train
Gb.2.80b. Compound train
MODUL BAHAN AJAR
- Untuk heliks (spiral) miring ke kiri, digunakan sebuah roda gigi
antara atau dengan perantara ganjil.
Bila menggunakan rangkaian majemuk:
Driver DR 1 DR 2 = . Driven DN 1 DN 2
Dalam hal ini, bila digunakan roda gigi perantara (idler gear), hasilnya
adalah kebalikan dari rangkaian tunggal.
Catatan:
Aturan penggunaan roda gigi perantara tersebut berlaku untuk
mesin/kepala pembagi pada umumnya.
Sedang kepala pembagi sering mempunyai variasi yang berbeda-
beda sehingga kita tidak memerlukan idler gear walaupun dalam
keadaan biasa kita gunakan.
4.4. Mengatur Kemiringan Meja Mesin
Untuk mendapatkan sudut/kemiringan alur spiral, maka meja mesin harus
dimiringkan terhadap garis sumbunya.
Cara memiringkan:
Bila benda kerja yang dibuat mempunyai sudut heliks (sudut spiral) miring
ke kanan, maka berdirilah berhadapan dengan mesin, tekan (dorong)
meja mesin dengan tangan kanan hingga kedudukan meja meeting sesuai
dengan sudut heliksnya.
Bila benda kerja mempunyai sudut spiral miring ke kiri, maka berdirilah
ber-hadapan dengan mesin, tekan (dorong) meja mesin dengan tangan
kiri hingga kedudukan meja miring sesuai dengan sudut heliksnya.
Jadi derajat kemiringan meja sama dengan derajat sudut heliks.
MODUL BAHAN AJAR
4.5. Pemilihan Cutter
Cutter yang digunakan dalam pengefraisan heliks, tergantung pada
bentuk alur yang akan dibuat. Lihat gambar berikut.
Pisau frais mantel (plain cutter) dan single angle cutter
Lihat gambar di bawah :
Gb. 2.81 Pengaturan kemiringan meja mesin
Gb. 2.82 Pemilihan cutter
Gb. 2.83 Beberapa pisau frais
MODUL BAHAN AJAR
4.6 Penyetelan Cutter
Untuk menyetel cutter-cutter end mill, side and face mill, pisau frais bentuk
ataupun, gear cutter, kita cukup menepatkan garis senter cutter dengan
garis senter (sumbu) benda kerja (lihat hand out sin ). Untuk menyetel
double angle cutter yang kebanyakan digunakan untuk mengefrais alur
heliks, kita harus hati-hati untuk mendapatkan sudut potong dan sudut
total yang baik.
a. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total yang netral.
Double angle cutter yang digunakan kebanyakan mempunyai sudut 48o
s/d 12o.
Untuk ini penyetelannya ialah sebagai berikut:
1. Siapkan permukaan ujung blank untuk digambari (terpasang
pada kepala pembagi) dan dilabur.
2. Setel high gauge setinggi senter kepala pembagi.
3. Goreskan garis horisontal, garis no. 1 (gambar a).
4. Kemudian putar engkol pembagi untuk mendapatkan jarak
satu gigi, kemudian goreskan garis no. 2 (gambar b).
Gb. 2.84 Penyetelan cutter
MODUL BAHAN AJAR
5. Untuk alur spiral kanan (RH heliks), gunakan cutter kiri (LH-
Cutter)
Putarlah benda kerja dengan engkol pembagi hingga garis no.
2 membentuk sudut 78o dengan garis horisontal (90o - 12o =
78o). Lihat gambar c.
Untuk alur spiral kiri (LH heliks), gunakan cutter kanan (RH
heliks).
Putar kembali garis no. 1 hingga kedudukan menjadi seperti
semula (horizontal), kemudian putar hingga mencapai sudut
90 + 12o = 102o.
Lihat gambar d.
6. Geserlah meja hingga ujung benda kerja di bawah cutter dan
segaris dengan sumbu vertikal cutter (lihat gambar).
7. Putarlah cutter (hidupkan mesin) dan naikkan meja (benda
kerja), hingga cutter menyinggung benda kerja.
Ingat posisi pada no. 6 ialah tetap.
Catatan:
Gb. 2.85 Penyetelan cutter
MODUL BAHAN AJAR
a. Selama penyetelan ini roda-roda gigi pengganti dalam
keadaan lepas, tidak dihubungkan satu sama lain.
b. Plat indeks terkunci, mengapa demikian ?
c. Meja telah disetel kemiringannya sesuai dengan sudut
heliks.
8. Hubungkan roda-roda gigi pengganti dan lepaskan pengunci
plat indeks.
9. Lakukan proses pemotongan.
b. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total positif atau negatif
Untuk mendapatkan sudut total positif atau negatif, pada waktu
mengefrais alur heliks dengan double angle cutter (misalnya kita
membuat pisau frais jari), kita harus meng-offset (memindahkan)
bidang sudut cutter yang kecil kedepan atau kebelakang garis radial
(garis menuju pusat). Besar penggeseran (pengofsetan) adalah : radius
benda kerja dinaikkan dengan sinus sudut total yang dikehendaki.
OC = R x sin
Contoh:
Hitung besar ofset cutter untuk mendapatkan sudut total () = 5o positif
pada diameter blank 80 mm
Jawab:
OC = R. sin
= 40. 20,287
= 3,5 mm
1. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total positif
i. Labur permukaan ujung blank.
ii. Atur surface gauge/high gauge setinggi senter kepala
pembagi.
iii. Goreskan garis horizontal/garis pendek (gambar : a).
Gb. 2.86 Penyetelan cutter untuk sudut +
MODUL BAHAN AJAR
iv. Turunkan penggores sebesar offset (3,5 mm, pada contoh di
atas) kemudian goreskan untuk mendapat garis no. 1
(gambar b.).
v. Putar engkol pembagi hingga mendapat satu gigi dan gores
hingga mendapat garis no. 2 (gambar c).
vi. Untuk alur kanan, putar kembali garis No. 1 hingga
horizontal, kemudian putar hingga membentuk sudut 102o
dengan garis horizontal.
vii.Setelah selesai penyetelan seperti tersebut di atas, posisi
cutter seperti step 6 s/d 9 bagian A.
2. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut tatal negatif caranya
sama dengan prosedur di atas, yaitu hanya menggoreskan garis
no. 1 di atas garis pendek (lihat gambar).
4.7 Pelaksanaan Pengefraisan Alur
Setelah persiapan dan penyetelan seperti tersebut pada bagian-bagian
terdahulu, barulah kita mulai pemotongan.
1. Atur putaran mesin (cutter) sesuai dengan cutting speed (Cs) dan
ma-terial yang dipotong.
Gb. 2.87 Penyetelan cutter untuk sudut
MODUL BAHAN AJAR
Ambil sedikit lebih rendah untuk menjaga keawetan.
2. Atur feeding (kecepatan pemakanan) sesuai dengan perhitungan.Ambil pemakanan tiap gigi antara; 0,05 – 0,08 mm, kemudian
hitung kecepatan pemakanan.
F = f.n.Z mm/ menit
F = kecepatan pemakanan
f = kecepatan pemakanan tiap gigi
n = putaran cutter
Z = jumlah gigi cutter
3. Kuncilah bagian-bagian yang perlu dikunci. Potonglah alur ke 1
kemudian keraskan stopper (mur/baut pembatas) setelah sampai
pada kepanjangan yang dikehendaki.
4. Potonglah alur ke 1 kemudian keraskan stopper (mur /baut
pembatas) setelah sampai pada kepanjangan yang dikehendaki.
5. Matikan putaran cutter, turunkan meja, baru kembalikan ke posisi
semula. Hal ini dilakukan agar alur yang baru saja dibuat tidak
rusak ketabrak cutter ketika ditarik kembali, karena adanya
backlash pada roda gigi.
Catatan: Tandai pada skala, agar pada waktu akan menaikkan
meja tidak mendapat kesulitan.
6. Putar engkol pembagi untuk pemotongan gigi yang kedua. Naikkan
lagi meja sedemikian rupa, sehingga kedalaman pemakanan
tercapai.
7. Lakukan hal tersebut di atas hingga selesai.
MODUL BAHAN AJAR
Tes Formatif Kegiatan Belajar 4
Selesaikanlah soal-soal berikut :
1. Hitung roda – roda gigi pengganti untuk membuat alur spiral dengan
diameter rata – rata 50 mm, sudut spiral = 10 o. Meja mesin
mempunyai batang ulir meja dengan kisa 6 mm kepala pembagi
dengan i : 40.
2. Akan dipotong alur heliks:
D = 80 mm L1 = 10 mm ik = 1 : 1
= 16o 2 = 40 : 1
Tentukan roda-roda gigi pengganti !
Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan belajar 4
1. Jawab:
Lw = .D = 3,14.50 = 155
tan tan 10o 0,176o
= 880 mm
Lm = Li.i.ik = 6.40.1 = 240
DN = Lw = 880 = 88
DR LM 240 24
Bila roda gigi pengganti ada :
24, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100.
Maka roda gigi pengganti dapat dicari:
DN 88 44.2 44 56 = = = . DR 24 24.1 24 28
Driver = 44 dan 56
Driven = 24 dan 28
MODUL BAHAN AJAR
2. Penyelesaian :
LM = L1.i.ik = 10.40.1 = 400
LW = L2 = 3,14.D = 3,14.80 = 3,14.80
tan tan 16 0,287
DR = 2.8 = 2 = 20 . 8 . 8
DN 5.7 7 20 7 8
DR = 40 . 64DN 100 56
Driver = 32 dan 80
Driven = 56 dan 100
Driver dipasang pada batang ulir meja.
Driven dipasang pada kepala pembagi.
56
2844
24
Poros roda gigi payung( Kepala pembagi)
Poros pada gunting (Quadran )
Batang ulir meja mesin
MODUL BAHAN AJAR
5. Kegiatan Belajar 5 : Roda Gigi dan Pengefraisan Roda
Gigi
Pada hakekatnya, profil-profil gigi dapat dibentuk dengan
bermacam3-macam cara, antara lain :
- Dipotong - milling
(15) shaping
(16) planning
(17) hobbing
(18) Dicetak - dituang kemudian disempurnakan
dengan pemotongan
(19) Diroll - semacam proses kartel (knuerling).
Pengerjaan akhir (finishing) dapat dilakukan dengan digerinda,
lapping, bila dikehendaki.
Cara-cara tersebut digunakan atau dipilih sesuai dengan faktor-
faktor yang ada.
Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut:
(20) tipe mesin yang tersedia
(21) kemampuan skill yang ada pada operator
(22) ketelitian yang dikehendaki
(23) kekuatan roda gigi yang dikehendaki
(24) jumlah roda gigi yang dikehendaki
(25) kecepatan produksi yang dikehendaki
(26) biaya/harga
Di sini hanya akan dibicarakan tentang pengefraisan roda gigi
lurus (milling of spur gear).
MODUL BAHAN AJAR
5.1 Penentuan Besaran-Besaran Roda Gigi
Roda gigi dibuat berdasarkan dimensi dan parameter-parameter
yang distandarkan. Penentuan besaran dan parameter tersebut
dilakukan menurut beberapa sistem yakni:
(27) Sistem modul.
(28) Sistem diametral pitch.
(29) Sistem circular pitch.
a. Sistem modul (M)
Sistem ini digunakan untuk satuan metris dan untuk satuan
modul (mm) yang biasanya tidak ditentukan.
Modul adalah perbandingan antara diameter jarak antara
dengan jumlah gigi. DJadi M = mm Z
b. Sistem diametral pitch dan circular pitch
Sistem ini digunakan hampir semua roda gigi dengan satuan
inchi.
- Diametral pitch (DP) ialah perbandingan antara banyaknya
gigi dengan diameter jarak antara dalam inchi.
D" Z Jadi M = D" = Z DP
- Circular pitch (CP) ialah panjang busur lingkaran jarak antara pada dua buah gigi yang berdekatan dalam satuan inchi.
CP . D"Jadi M = inchi
Z
D"Bila : = M" CP = . M" inchi
MODUL BAHAN AJAR
Z
Persamaan dimetral pitch dengan module
. D" ZCP : sedang D"
Z DP
Z . DP CP : CP . M" =
Z DP DP
1 25,4
Maka : M" = atau M = DP DP
Catatan: Gigi yang berbeda sistem besarannya tidak dapat
bekerja sama.
c. Istilah-istilah pada roda gigi
1. Pitch circle = lingkaran tusuk = lingkaran jarak antara :
ialah merupakan garis lingkaran bayangan yang harus
bertemu/ber- singgungan untuk sepasang roda gigi.
2. Pitch diameter : diameter jarak antara : diameter tusuk
3. Circular pitch = tusuk : panjang busur lingkaran jarak
antara pada dua gigi yang berdekatan.
4. Addendum = tinggi kepala gigi.
5. Dedendum = tinggi kaki gigi.
6. Clearance : kelonggaran antara tinggi kaki gigi dengan
tinggi kepala gigi yang saling menangkap.
7. Backlash : perbedaan antara lebar gigi yang saling
menangkap pada lingkaran jarak antara.
MODUL BAHAN AJAR
8. Sudut tekan : sudut antara garis singgung jarak antara
dengan garis tekan.
9. Garis tekan : garis yang dihasilkan dari hubungan titik-
titik tekan dan melalui titik singgung lingkaran jarak
antara, dua roda gigi.
Gb. 2.88. Istilah pada roda gigi
MODUL BAHAN AJAR
d. Untuk mencari ukuran-ukuran roda gigi sistem module
N A M A SIMBOL
R U M U S
Jarak sumbu antara roda gigi
Circular pitch
Diameter jarak antara
Diameter puncak/kepala
Diameter alas/kaki
Tinggi gigi seluruhnya
Tinggi kepala gigi/addendum
Tinggi kaki/addendum
Banyak gigi
Modul
Tebal gigi
Sudut tekan
Perbandingan transmisi
a =
CP =
D =
Da =
Df =
h =
ha =
hf =
Z =
M =
b =
=
i =
D1 + D2 M (Z1 + Z2) = Z Z
r . M
Z . M
D + 2.M
D – (2,2 : 2,6) M
Da – Df = ha + hf Z I.M
(1,1 : 1,3).M D M D Z(6 : 8).M automotif (8 : 12).M penggerak umum
20o evolvente
Z1
Z2
MODUL BAHAN AJAR
e. Untuk mencari ukuran roda gigi sistem diametral pitch
N A M A R U M U S
Diametral pitch diukur pada lingkaran
tusuk
Addendum
Deddendum
Whole depth
Clearence
Tebal gigi pada lingkaran tusuk
Diameter lingkaran tusuk
Diameter lingkaran luar
Diameter lingkaran alas
D.P = P = CP
1Add = ha = P
1,25Ded = hf = P 2,25W D = H = P
0,25C1 = P
1,5706th = P
ZD = P
Z + 2Da = P
Z - 20,5Df = P
5.2 Gears Cutters (Pisau Frais Roda Gigi)
Pisau frais roda gigi dibuat dari bahan baja carbon (carbon steel) atau
baja kecepatan potong tinggi (high speed steel = H.S.S). Bentuknya
sedemikian rupa sehingga hasil pemotongannya membentuk profil gigi.
Ada dua tipe cutter, yaitu:
a. Tipe plain
Cutter tipe ini dipergunakan untuk pemotongan, pengasaran, maupun
untuk penyelesaian (finishing) roda gigi dengan profil gigi kecil (modul
kecil).
Gb. 2.89. Pisau frais roda gigi
MODUL BAHAN AJAR
b. Tipe stocking
Gigi pemotongannya mempunyai alur yang selang-seling (lihat
gambar).
Clip (tatal) akan terbuang
sebagian dari mulai alur-alur.
Karena alurnya berselang-seling
maka pada benda kerja tidak
akan terjadi garis-garis.
Cutter tipe ini digunakan untuk
pengefraisan, pengasaran, dan
untuk roda gigi dengan profil gigi
besar.
(M : 20 : 12).
Untuk finishing digunakan cutter
tipe plain.
Hal-hal yang perlu diperhatikan antara lain:
1. Meja harus benar-benar sejajar dengan column dan sedekat mungkin
dengan column.
2. Dividing head dan tailstock dipasang ditengah-tengah meja, dan garis
senter harus sejajar column.
3. Pasang benda kerja (bahan) dengan mandrel yang cocok dan dengan
pembawa yang baik, di antara dan senter dan dichuk kelurusan dan ke-
sikuannya.
MODUL BAHAN AJAR
4. Setel engkol pembagi dan masukkan pen indeks pada lubang yang
dikehendaki. Pemutaran engkol pembagi harus dilakukan dengan
cermat.
5. Pemasangan cutter pada arbor harus benar cutter tidak boleh goyang
(oleng) sebab bila demikian roda gigi yang dipotong hasilnya menjadi
tidak baik yakni giginya menjadi kecil.
6. Cutter harus tepat pada pertengahan benda kerja atau di atas garis
senter.
7. Putaran mesin (cutter) harus sesuai dengan ketentuan, demikian pula
feedingnya.
5.3. Beberapa Cara Menyetel Cutter
Berapa cara menyetel cutter agar benar-benar tepat di atas garis senter.
a. Menggunakan siku dan inside caliper
(30) Letakkan siku pada meja dan singgungkan pada benda kerja.
(31) Ukur tebal cutter.
(32) Jarak antara siku dengan bagi-an cutter yang paling tebal
adalah ½ D s/d ½ tebal cutter.
Ini dapat diukur dengan
inside caliper.
D = diameter benda kerja.
(33) Siku dapat pula di singgungkan pada mandrel.
(34)
(35)
b. Dengan cara spotting the work
(36) Putarlah mesin, perkiraan cutter di atas benda kerja.
Gb. 2.90 Menggunakan siku dan inside caliper
MODUL BAHAN AJAR
(37) Taruh selembar kertas pada benda kerja, naikkan meja hingga
cutter menyinggung kertas tersebut dan setel nomor vertikal
pada angka nol.
(38) Naikkan meja kira-kira 0,1 mm, hingga cutter me-nyinggung
benda kerja.
Gerakkan meja dengan cross feed screw secara balok-balik
hingga cutter akan menggores benda kerja dan membentuk
oval spot.
(39) Oval spot itu menyatakan bahwa di tempat itulah posisi cutter
yang benar.
Gb.2.91. Penyetelan dg spotting the work
MODUL BAHAN AJAR
5.4. Pemasangan Benda Kerja
Harus diingat bahwa dalam
proses pemotongan roda gigi,
benda kerja telah dibubut dahulu
sesuai dengan ukuran-ukuran
yang dikehendaki. Jadi dalam
mesin frais, kita tinggal
memotong profil gigi saja.
Cara pemasangan benda kerja
ini ada bermacam-macam sesuai
dengan besar kecilnya bahan,
antara lain yaitu:
a..Pemasangan benda kerja
dengan mandrel.
Ini biasa dilakukan untuk roda
gigi yang jari-jarinya tidak
melebihi tinggi senter.
Mandrel sedikit tirus, benda kerja dipasang pada mandrel dengan
pres fitch, kemudian dipasang di antara dua senter kepala pembagi
dengan diperkuat oleh pembawa (lead dog).
b. Pemasangan dengan kepala
pembagi yang diputar
vertikal
Ini dilakukan untuk roda gigi
yang sangat besar (lebar).
Benda kerja dipasang pada
mandrel dengan cara dibaut.
Untuk cara ini diperlukan
pendukung (steady rest) pada
waktu pengefraisan. Cara
Gb. 2.92. Pemasangan benda kerja dg mandrel
Gb. 2.94. Pemasangan dg kepala
pembagi diputarvertikal
MODUL BAHAN AJAR
pemakanan menggunakan
vertikal feed.
c. .Pemasangan dengan
circular attachment (meja
putar)
Pada cara ini benda kerja
lebih tegak dan stabil serta
tidak memerlukan
steadyrest. Cara
pembagiannya
menggunakan putaran meja.
Pisau frais digunakan untuk pemotongan roda gigi menurut sistem
diametral pitch. Untuk inipun, setiap ukuran gigi juga mempunyai 8 buah
cutter (satu set). Misalnya untuk roda gigi dengan ukuran 10P, cutter
terdiri dari 8 nomor.
No. 1 2 3 4 5 6 7 8
Untuk gigi
135 –gigi rack
55–134
35–54
26–34
21–25
17–20 14–16 12–13
5.4. Perawatan Cutter :
Perawatan ini dimaksudkan untuk memperpanjang umur ekonomi maupun
umur teknologi dari pada cutter.
Cara-caranya antara lain adalah sebagai berikut:
1. Memasang cutter dengan cara-cara yang benar, yakni
menggunakan pasak dan sebagainya.
Gb. 2.95. Pemasangan dg circular attacment
MODUL BAHAN AJAR
2. Memberikan putaran dan feeding (pemakanan) sesuai dengan
ketentuan. Hal ini supaya digunakan tabel berikut.
TABEL 2.2 Cutting Speed
Material Cutting speed [m/minute]??? ????
Cast iron
Mild steel
Bross
18 – 20
10 – 12
40 – 50
25 – 40
20 – 30
50 – 80
Feed untuk H S S dalam m/menit
Diametral pitch (P)
2 2½ 3 4 5 6 7 8 10 12 16
Metric modul (M)
6 5 4 3 2,5 2 1,5
Cost ironMild steel
8035
8035
10050
11060 62
12575
150100
150110
175100
200125
225
150
3. Pendinginan yang cukup, yang cocok dengan bahan. Besi tuang
tidak didinginkan dengan cairan pendingin.
4. Pembersihan cutter yang sempurna.
5. Penyimpanan cutter dengan baik, yaitu cutter diberi minyak lumas
dan sisi-sisi potong jangan sampai bertabrakan.
Cutter dibuat untuk setiap ukuran, yakni untuk diametral pitch
maupun un-tuk sistem modul. Setiap ukuran terdiri dari satu set yang
mempunyai 8 buah cutter atau 15 buah. Tiap nomor cutter hanya
dipakai untuk memotong roda gigi dengan jumlah gigi tertentu. Hal
ini dibuat, mengingat bahwa roda gigi dengan jumlah gigi sedikit,
profil giginya akan sedikit berbeda dengan profil gigi dari roda gigi
dengan jumlah gigi banyak.
MODUL BAHAN AJAR
Satu set cutter modul dengan 8 nomor
No. Cutter 1 2 3 4 5 6 7 8
Untuk gigi 12–13 14–16 17–20 21–25 26–34 35–54 55–134135rack
Satu set cutter modul dengan 15 nomor
No. Cutter
1 1½ 2 2½ 3 3½
4 4½ 5 5½ 6 6½ 7 7½
8
Untuk gigi
12 13 14
15-16
17-18
19-20
21-22
23-25
26-29
30-34
35-41
42-54
55-80
80-134
135-rack
Cutter yang lebih besar dari modul 10 biasanya terdiri dari 14 buah
untuk tiap setnya dan tidak diberi nomor dengan angka akan tetapi
dengan huruf.
No. Cutter A B C D E F G H I K L M N O
Untuk gigi 12 13 1415-16
17-18
19-20
21-24
25-28
29-33
34-41
42-52
53-80
81-134
135-rack
Modul-modul yang biasa dipakai dalam pembuatan roda gigi antara
lain:
0,5
2,5
5
11
- 0,75
- 2,75
- 5,5
12
1
- 3
6
13
- 1,25
3,25
6,5
14
1,5
3,5
7
15
1,75
3,75
8
16
- 2
4
9
18
2,25
4,5
10
20
MODUL BAHAN AJAR
1.5 Prosedur Pemotongan
Prosedur pemotongan adalah sebagai berikut:
1. Setelah yakin benar bahwa posisi cutter di tengah-tengah benda
kerja, geserlah meja longitudinal, naikkan meja setinggi depth of
cut, yakni sebesar tinggi gigi = addendum + dedendum dan
mulailah pemakanan.
2. Putarlah engkol pembagi satu putaran penuh untuk
menghilangkan backlash.
3. Putarlah mesin, sentuhkan benda kerja pada cutter hingga terjadi
goresan dan jauhkan kembali.
4. Putarlah engkol pembagi untuk mendapatkan satu gigi, kemudian
sentuhkan lagi benda kerja pada cutter hingga terjadi goresan.
Lakukan hal ini hingga benda kerja tergores sejumlah gigi yang
dikehendaki. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesalahan.
Bila ternyata jumlah goresan tidak sesuai yang berarti salah,
namun benda kerja belum terlanjur rusak, maka benda kerja
tersebut masih dapat dibetulkan.
5. Potonglah hingga selesai satu gigi, ukurlah tebal gigi gear tooth
vernier. Bila ternyata ada kekurangan, aturlah kembali depth of
cut.
6. Potonglah hingga selesai secara otomatis.
Catatan:
Matikan mesin (putaran cutter) dihentikan bila akan menarik kembali
benda kerja. Hal ini dilakukan agar cutter tidak merusak permukaan
gigi yang baru saja dipotong.
MODUL BAHAN AJAR
5.6. Mengefrais Gigi Rack
Rack adalah suatu batang bergerigi yang berguna untuk memindahkan
gerak putar menjadi gerak lurus, biasanya pada kecepatan yang lambat
atau kecepatan putaran tangan. Gerak putar dari engkol menggerakkan
roda gigi pinion, dan roda gigi pinion menggerakkan batang bergerigi. ini
terdapat, misalnya pada mesin bor, press dsb.
????????Kal induk
a. Ukuran gigi rack
Standard ukuran gigi rack
sama dengan standard
ukuran roda gigi karena rack
selalu bekerjasama dengan
roda gigi, atau dapat
dikatakan rack adalah roda
gigi dengan radius tak
terhingga. Disini jarak antara
pusat dua gigi yang
berdekatan pada garis tusuk
aksial sama dengan axial
pitch (Pz).
Bila tusuk pada roda gigi pinion (Pt) = transverse pitch maka Pz=
Pt=Z.m.
Contoh:
Berapa besar radial pitch (Pz) bila rack dengan modul (m) = 3
Jawab: Pz = Pt = .Z.m
= 3,142.3
= 9,426 mm
Dengan mengetahui axial pitch (Pz) ini, kita dapat memfrais gigi rack.
Gb. 2.96. Mengefrais gig rack
MODUL BAHAN AJAR
b..Mengefrais batang
bergerigi yang pendek.
Bila batang bergerigi lebih
pendek daripada pergeseran
meja melintang (cross
slide ), maka benda kerja
dapat dipasang (dijepit)
dengan ragum mesin. Untuk
pembagianya digunakan
skala pada cross slide dan
apabila menghendaki lebih
teliti lagi dapat digunakan
dial indicator.
c..Mengefrais batang
bergerigi yang panjang.
Bila batang bergerigi lebih
panjang daripada
pergeseran melintang, maka
benda kerja dipasang
memanjang sepanjang meja
frais dan dilklem.
Pisau frais dipasang pada
rack milling attacment. Disini
pembagiannya dilakukan
dengan menggunakan
pergeseran memanjang
(longitudinal slide).
Gb. 2.97. Mengefrais batang bergerigi yg pendek
Gb. 2.98. Mengefrais batang bergerigi yg panjang
MODUL BAHAN AJAR
d. Rack index attachment
Di samping kita
menggunakan pergeseran
meja mesin untuk
pembagian batang bergerig,
pada mesin frais tertentu
dilengkapi dengan alat
pembagi khusus.
Alat ini terdiri dari satu set
roda gigi, plat pembagi
(indeksing plate) pen indeks
dan penyokong (pemegang).
Alat ini dipasang pada ujung
meja.
e. Prosedur pemotongan
(40) Pilihlah cutter yang sesuai dengan ukuran gigi yang
dikehendaki.
Untuk sistem modul, ambil cutter no. 8 dan utuk sistem diametral
pitch ambil no. 1.
(41) Pasanglah cutter dengan posisi yang benar.
(42) Pasang/jepit benda kerja pada kedudukan yang benar dan
chek kesejajarannya dengan menggunakan dial indikator.
(43) Tandai benda kerja dengan dengan penggores di mana
pengefraisan akan dimulai.
(44) Tepatkan cutter pada garis tersebut dan singgungkan cutter
pada benda kerja, kemudian tepatkan skala longitudinal slide
pada angka/skala nol bila rack panjang dan setel skala nol pada
cross slide bila rack pendek.
Gb. 2.99. Rack index attacment
MODUL BAHAN AJAR
(45) Jauhkan benda kerja dari cutter dengan memakai handel yang
belum disetel.
(46) Naikkan meja setinggi depth of cut dari pada gigi kemudian
kuncilah pergeseran meja ke arah atas.
(47) Mulailah pemotongan hingga mendapat satu gigi atau dua alur
dan ceklah tebal gigi dengan gear tooth wernier.
(48) Bila sudah benar lanjutkan hingga selesai.
5.7. Roda Gigi Helik dan Cara Mengefraisnya
1. Roda gigi helik ialah roda gigi yang profil giginya dipotong (dibuat)
mem-bentuk sudut dengan sumbu aksial roda gigi. Sudut itu disebut
sudut helik.
2. Penggunaan:
a. Memindahkan putaran/gaya dari poros yang sejajar
a. Memindahkan gaya/beban yang berat
Contoh:
- Gear box mobil
- Roda gigi penggerak katup-katup pada mesin motor
- Roda gigi pengganti kecepatan tinggi dan beban berat pada
mesin-mesin perkakas.
c. Memindahkan putaran/gaya dari dua poros yang membentuk sudut
tetapi terletak pada dua bidang yang sejajar.
Sudut yang terbentuk tergantung dan sudut heliks masing-masing
roda gigi, misalnya sudut heliks pertama 60 kekanan dan sudut
heliks kedua 20 kekiri, maka sudut poros 60 – 20 = 40
Contoh penggunaannya antara lain pada roda gigi pengatur saat pengapian (ignition timing gears).
MODUL BAHAN AJAR
3. Keuntungan heliks gear dibanding dengan spur gear (roda gigi lurus) ialah:
a. Heliks gears dapat bekerja pada kecepatan tinggi.
b. Heliks gears lebih tenang dari pada spur gear.
b. Jarak senter (sumbu) heliks gear dapat bervariasi, karena tergantung pada sudut heliks.
d. Heliks gear relatif lebih kuat dari pada spur gears dari ukuran yang sama.
4. Kerugian yang dimiliki pleh heliks gear ialah:a. Heliks gears lebih mahal dari pada spur gears karena biaya
produksinya lebih besar.b. Heliks gears memberikan gaya aksial (mendorong) pada bantalan.
5. Double heliks gears :
Sebuah roda gigi heliks disebut sebagai double heliks gears apabila mempunyai dua arah kemiringan gigi yang berlawanan satu sama lain.
Penggunaan double heliks gears antara lain untuk:
a. Pemindahan putaran pada poros parallel.
b. Pemindahan benda yang berat dan memiliki beban kejut.
c. Pemindahan benda pada kecepatan tinggi.
Contoh aplikasi double heliks gears antara lain:
- Roda gigi reduksi turbin pada kapal dan generator.
- Roda gigi penggerak rol pada steel mills.
Gb. 2.100 . Roda helic dobel
MODUL BAHAN AJAR
6. Pengukuran roda gigi heliks:
Rumus-rumus pada roda gigi lurus berlaku juga pada roda gigi heliks,
hanya saja ada beberapa perubahan dan istilah-istilah baru.
a. Kisar (lead) atau panjang
kisar ialah jarak antara dua
titik pun-cak apabila garis
spiral itu me-lilit satu
putaran, diukur sejajar garis
sumbu (aksial).Dari gambar
terlihat bahwa:
. D
LW =
Tan.
b. Sudut heliks (sudut spiral)
ialah sudut antara sumbu
aksial roda gigi dengan garis
spiral ().
c. Sudut kisar (lead engel) ialah sudut antara garis spiral dengan garis
yang tegak lurus sumbu aksial. Sudut kisar merupakan komplemen
dari sudut spiral.
d. Normal pitch (NP) ialah jarak antara dua gigi yang berdekatan yang
diukur tegak lurus garis kemiringan gigi.
MODUL BAHAN AJAR
e. Transverse pitch (TP) ialah jarak antara dua gigi yang ber-dekatan,
diukur pada garis lingkaran tusuk (pitch circle).
Dari gambar, dapat kita ketahui bahwa:
NP NPCos = TP = TP Cos
atau TP
Secant = TP = NB secant NP 1 Secant =
Cos
Dalam mengukur jarak antara gigi, kita selalu mengukur garis tegak
lurus kemiringan gigi. Jadi selalu normal pitch (NP). Tetapi untuk
menentukan ukuran roda gigi kita menggunakan jarak antara gigi
yang diukur pada pitch circle (lingkaran tusuk), sehinga rumusnya
menjadi:
.M NP = . M TP = cos Keliling lingkaran tusuk = . D
Juga keliling lingkaran tusuk = Z . TP.
Maka : D = Z . TP
. M D = Z.
cos
Z.M D = mm Rumus untuk sistem sudut
cos Kemudian ukuran lain dicari seperti pada spur gears sistem modul.
Untuk sistem diametral pitch (DP):
NP NPCos = TP = TP Cos
NP = TP = DP DP . Cos Keliling lingkaran tusuk = D
Gb. 2.101. Grafik rumus roda gigi helix
MODUL BAHAN AJAR
Z . Juga keliling lingkaran tusuk Z . TP = DP Cos Z . D = DP Cos Z
Jadi: D = inch
DP.Cos
Ukuran-ukuran yang lain seperti addendum, dedendum, tinggi gigi dan sebagainya dicari seperti pada roda gigi lurus sistem diameter pitch.
7. Pemilihan Cutter
Menurut rumus di atas, ternyata untuk roda gigi heliks dengan jumlah
gigi yang sama dan satuan yang sama (modul atau diametral pitch
yang sama) mempunyai diameter lingkaran tusuk (pitch diameter) lebih
besar.
Profil gigi adalah lengkung evolvente, sedang bentuk lengkung
evolvente sesuai dengan besar kecilnya lingkaran dasar. Bila lingkaran
tusuk berubah, lingkaran dasar juga berubah, sehingga evolvente juga
berubah.
Setiap nomer dari tiap set cutter menunjukkan/memberikan profil yang
berbeda sesuai dengan uraian di atas, maka cutter untuk memotong
roda gigi heliks untuk jumlah gigi yang sama dengan roda gigi lurus
memerlukan nomer cutter yang berbeda.
Rumus di bawah inilah yang digunakan untuk mencari cutter yang
sesuai.
MODUL BAHAN AJAR
Z Ze = Cos3
Z. = Jumlah gigi yang akan dipotongZe = Jumlah gigi equivalent untuk memilih cutter
7. Menentukan roda gigi pengganti:
Untuk ini dipakai juga rumus-rumus yang berlaku pada heliks Driver DR LM
= = Driven DN LW
atau dibalik : Driven DN LW = = Driver DR LW
9. Contoh soal:Roda gigi heliks, modul 4 mempunyai gigi Z = 15 buah dengan sudut heliks 24o kiri.Buatlah perhitungan-perhitungan pokok untuk memotong roda gigi
tersebut- Diameter tusuk (Pitch diameter) Z . M
D = Cos 15 . 4 = Cos 24 15 . 4 = 0,9135
D = 65,68 mm - Diameter lingkaran puncak (Tip diamater)
Untuk ini diambil addendum = 1.M. Da = D + 2 . M
= 65,68 + 2.4 = 73,68 mm
- Kisar benda kerja (lead to be cut) . D
LW = tan 3,142 . 65,68
MODUL BAHAN AJAR
= 0,445 = 463,74 mm
- Kisar mesin Batang ulir meja mesin : 6 mm i = 40 : 1 dan ik = 1 : 1
LM = 6 . 40 = 240 mm- Roda gigi pengganti:
Driven gear Lead of work = Driver gear Lead of machine DN LW = DR LM 436,74 = 240 43674 = 24 000 7729 = 4000
Untuk mencari roda gigi pengganti digunakan cara continued fraction. 4000 7729 1 4000
3729 4000 1 3729
271 3729 13 3523 206 271 1
206
65 206 3 195
11 5 55
10 11 1 10
1 10 10
0
1 1 13 1 3 5 1 10
0 1 1 2 27 29 114 589 713 7729
MODUL BAHAN AJAR
1 0 1 1 14 15 59 310 369 4000
Kita ambil perbandingan : DN 27 9 x 3 = = DR 14 7 x 2 (9 . 4) x (3 . 16) = (7 . 4) x (2 . 16) 36 x 48 = 28 x 32 DN 1 . DN 2 36 x 48Jadi: = DR 1 . DR 2 28 x 32
27Contoh: Bila kita menggunakan roda gigi pengganti dengan ratio
maka LW 14yang terjadi: LW 27 = LM 14 27. 240 LW = = 462,86 14
terdapat kesalahan = 463,74 - 462,86 = 0,88 mm 0,88 Kesalahan ini kira-kira = = 0,0019 463,74
Batas kesalahan maksimum adalah 0,0020
Jadilah hal tersebut diperbolehkan.
Memilih Cutter z Ze = Cos3 15 = Cos3 24o
15 = (0,913)3
MODUL BAHAN AJAR
= 19,7 20 gigi
Jadi kita memilih cutter seakan-akan kita akan memotong roda gigi lurus dengan jumlah gigi 20 buah.Jadi kita pilih cutter Modul M4, no. 3.
- Menentukan kedalaman pemakanan (depth of cut)Disini kita ambil tinggi gigi 2,25.Mjadi Depth of cut = 2,25. M
= 2,25 4= 9 mm
i 40 2 - Menentukan putaran engkol pembagi : Nc = = = 2 Z 15 3 2 - Engkol pembagi diputar 2 putaran lebih = 3
10. Langkah kerja
a. Siapkan alat-alat yang diperlukan, periksa keadaan mesin dan
minyaki bagian-bagian yang perlu.
b. Benda kerja (blank) dipasang pada mandrel dengan pengepresan,
kemudian pasang diantara dua senter.
Periksa kelurusan/ketegaklurusannya.
c. Memasang roda gigi pengganti
Pasang roda gigi pengganti
seperti gambar.
Penggunaan roda gigi
perantara (idler gear)
Gb.2.102. Pemasangan roda gigi pengganti
MODUL BAHAN AJAR
tergantung pada arah heliks
(spiral) dan tergantung jenis
mesin.
Setelah dipasang, Lakukan beberapa hal berikut:
- Periksa bahwa plat indeks dalam keadaan terlepas.
- Periksa putaran benda kerja dan pergeseran meja, sudah
sesuai dengan yang dikehendaki ataukah belum.
- Periksa kisar (lead) yang terjadi dengan cara memutar benda
kerja (blank) satu putaran (dengan perantaraan memutar
engkol pembagi), tandai dengan kapur atau yang lain, berapa
mm perpin-dahan meja. Inilah kisar yang akan terjadi.
d. Menyetel cutter
Menyetel cutter dapat di atas garis senter benda kerja dengan cara
se-perti mengefrais spur gear. Penyetelan cutter ini dilakukan
sebelum meja dimiringkan.
e. Mengatur meja mesin
Miringkan meja mesin sesuai dengan sudut heliks yang
dikehendaki.
- Untuk heliks kanan, dorong ujung meja sebelah kanan dengan
tangan kanan.
- Untuk heliks kiri, dorong ujung meja sebelah kiri dengan
tangan kiri
f. Menyetel depth of cut
- Gunakan kertas tipis, tempelkan di atas benda kerja, putar
cutter, naikkan meja, singgungkan cutter hingga kertas
tergeser. Putar skala handel pada angka nol.
MODUL BAHAN AJAR
- Geser benda kerja longitudinal, naikkan meja setinggi whole
depth (misal: 2,25 x M).
g. Proses pemotongan
- Atur putaran cutter sesuai dengan diameter cutter dan
materialnya.
- Atur kecepatan pemakanan (feeding), dengan pemakanan tiap
gigi cutter tiap putaran diambil lebih kurang 0,02 mm.
- Setel pengatur stop otomatis.
- Lakukan pemotongan dengan hati-hati.
- Bila tiap selesai satu kali pemotongan dan akan kembali,
maka mati-kan putaran cutter turunkan benda kerja, untuk
menghindari cutter menabrak alur yang baru saja dipotong.
Hal ini terjadi karena adanya backlash pada roda-roda gigi.
- Demikianlah seterusnya.
5. 8. Mengefrais Heliks Rack
Process pengefraisan batang bergerigi heliks sama saja dengan process
pengefraisan batang bergerigi lurus (spur rack gear). Hanya saja ada
sedikit beberapa perubahan, antaralain:
1. Pemasangan benda kerja
Benda kerja diatur (dimiringkan) sesuai dengan sudut heliks. Lihat
gambar di samping.
Gb. 2.103. Pengefraisan heliks rack
MODUL BAHAN AJAR
2. Pemilihan Cutter
Cutter yang digunakan sama dengan cutter yang digunakan pada
pemo-tongan spur reach gear. Yakni No. 8 atau No. 15 untuk sistem
modul dan No. 1 untuk sistem diameter pitch.
Depth of cut disetel sesuai dengan tinggi gigi.
3. Pembagian gigi.
Pembagian dibuat oleh cross-
slide untuk heliks rack pendek
dan dengan longitudinal slide
untuk heliks rack panjang.
Yang harus diperhatikan ialah
pemindahannya sebesar
normal pitch (NP).
Sistem Modul: NP = . M mm
Sistem diametral Pitch: NP = inch
DP
Contoh:
Hitunglah penggeseran cross – slide untuk memotong heliks rack
dengan sudut heliks 24, dan dengan modul 4.
Jawab:
NP = . M mm
= 3,1416.4
= 12,566 mm
Gb. 2.104. Pembagian gigi
MODUL BAHAN AJAR
Jadi penggeseran cross-slide untuk tiap kali pemotongan ialah: 12,566
mm
4. Pemotongan gigi
a. Pasang benda kerja dengan kemiringan sebasar sudut heliks.
b. Stel cutter untuk mendapatkan whole depth.
c. Potong alur gigi yang pertama.
d. Geser meja dengan menggunakan scala pada cross – slide atau
dengan menggunakan dial indikator, untuk memotong alur gigi
yang kedua.
e. Teruskan dengan cara yang sama.
MODUL BAHAN AJAR
Tes Formatif Kegiatan Belajar 5
Selesaikanlah soal-soal berikut!
1. Apakah fungsi roda gigi di dalam suatu mesin?
2. Sebutkan macam-macam cara untuk membuat roda gigi!
3. Untuk menyelesaikan sejumlah gigi dalam pembuatan roda gigi pada mesin frais diperlukan alat bantu ……………………………………………………………….
4. Besaran gigi yang menggunakan satuan ukuran mm disebut sistem ………………….sedangkan yang menggunakan satuan inci disebut sistem ………………………………………………
5. Ditinjau dari konstruksinya, pisau frais dibedakan menjadi dua tipe
yaitu:
Tipe …………………………………..untuk
………………………………………….
Tipe …………………………………..untuk
…………………………………………
6. Apakah yang dimaksud dengan gigi rack?
7. Akan dibuat roda gigi dengan sistem modul M 2 dengan jumlah gigi 32,
menggunakan mesin frais dengan angka pemindahan 40:1 yang
dilengkapi kepala pembagi dengan lubang-lubang piring pembagi
sebagai berikut:
Keping I : 20, 27, 31, 37, 41, 43, 49, 53.
Keping II: 23, 29, 33, 39, 42, 47, 51, 57
Tentukan ukuran roda gigi dan cara indeksing-nya serta cutter yang
digunakan.
MODUL BAHAN AJAR
8. Seperti soal No: 7, tetapi roda gigi yang akan dibuat adalah sistem
diametral pitch DP 20, dan jumlah gigi 24. Ketentuan lain seperti soal
No. 7.
Tentukan ukuran roda gigi dan cara indeksing-nya serta cutter yang
digunakan.
Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan Belajar 5
1. Roda gigi berfungsi sebagai pemindah tenaga.2. Macam-macam cara membuat roda gigi:
a. Denagan pemesinanb. Dengan pengecoran c. Dengan pengerolan
3. Kepala pembagi.4. sistem modul dan sistem diametral pitch/circular pitch5. Tipe pisau pemotong gigi:
a. Tipe plain untuk pemotongan, pengasaran, dan finishing gigi-gigi kecil.
b. Tipe stocking untuk pengasaran dan untuk gigi yang relatif besar.
6. Gigi rack ialah gigi-gigi pada batang tetapi gigi-giginya tersebut merupakan profil gigi.
7. Jawab Ukuran roda gigi: D = Z . M = 32.2 = 64 mmDa = D + 2M = 64 + 4 = 68 mmH = 2,16 . M = 2,16 . 2 = 4,32 mmDf = Da – 2 . H = 68 – 8,64 = 59,36 mmTebal roda (b) = 10 . M = 20 mm ( b = 8 . M - 12 . M )Putaran engkol pembagi : Nc = 40 / 32 = 1 ¼ put. Jadi engkol pembagi diputar 1 putaran ditambah 5 bagian. Pada deretan lubang 20.Cutter yang digunakan ialah cutter modul 2 No: 5.
MODUL BAHAN AJAR
8. Jawab:D = Z / P = 24 / 20 = 1 1/5 incDa = Z + 2 = 1 3/10 inc. PH = 2,25 / P = 2,25 / 20 = 0,1125 incPutaran engkol pembagi Nc = 40/24 = 1 2/3 put.Jadi engkol pembagi diputar satu putaran ditambah 18 bagian. Pada deretan lubang 27.Cutter yang digunakan ialah cutter DP 20, No. 5.
MODUL BAHAN AJAR
6. Kegiatan Belajar 6 : Memotong Roda Gigi dengan “Generating Process”
6.1. Pengertian
Pada masa modern ini, hampir semua pembuatan roda gigi dilaksanakan
dengan cara generating process, karena dengan cara ini hasilnya lebih
tepat, cepat, teliti dan murah.
Prinsip dari mesin perkakas pembuat roda gigi duplicating, copying dan
generating.
a. Duplicating
Roda gigi yang dihasilkan merupakan duplikat dari pisau frais roda gigi
pe-motong. Jadi untuk setiap jenis/ukuran roda gigi harus ada pisau
sebagai pemotongnya.
Cara ini lambat, tidak ekonomis dan kurang teliti, dan biasa digunakan
untuk pekerjaan repairing.
b.Copying
Cara ini biasa digunakan untuk membuat roda gigi payung (bevel
gears) yang besar.
c. Generating
Profil gigi terbentuk dengan cara memutar gear blank sambil
menggerakkan cutter (gerak lurus). Gerakan cutter inilah yang
melakukan pemotongan. Jadi generating process ialah pemotongan
gigi secara bekelanjutan, artinya dari start hingga jadi roda gigi,
pemotongan berjalan kontinyu.
Keuntungan cara ini ialah:
- Hanya sebuah cutter yang digunakan untuk memotong bermacam-
macam ukuran roda gigi.
- Karena ketelitian/kepresisian yang dihasilkan, cocok untuk putaran
tinggi.
- Pembagian (indeksing) otomatis.
MODUL BAHAN AJAR
- Biaya produksi lebih murah.
Di dalam kegiatan belajar 6 ini akan dibahas:
I. Generating process
II. Tipe dari mesin Hobing
III. Hobing spur gears (roda gigi lurus).
6.2. Cara Generating Process
Ada tiga macam cara pemotongan roda gigi dengan generating process:
1. Rack cutter process
Cutter
Bentuk cutter seperti rack
gear.
lihat gambar 2.105
Cara kerja :
a. Cutter bergerak naik tu-
run (panah a), gerak tu-
run adalah gerak
pema-kanan.
b. Cutter naik sambil
bergeser sedikit (panah
b), demikian pula blank
berputar (panah c).
c. Pergeseran cutter
terbatas, setelah itu
kembali lagi (panah d).
Gb. 2.105 Rack cutter
Gb. 2.106 Process pemotongan gigi
MODUL BAHAN AJAR
Dengan demikian berlangsung sedikit-demi sedikit hingga akhirnya
kedalaman pemakanan (whole depth) tercapai.
Keuntungan dari cara ini antara lain adalah:
a. Sederhana
b. Cukup teliti
c. Alat potong (cutter) murah, karena cutter dapat digerinda
setiap kali tumpul.
Dapat digunakan untuk memotong roda gigi dengan jumlah gigi
yang bermacam-macam dan juga dapat untuk memotong gigi
heliks.
Gb. 2.107a. Process pemotongan gigi Gb. 2.107b. Gerakan dan
benda kerja
MODUL BAHAN AJAR
2. Pinion cutter process.
Cutter
Bentuk cutter seperti
pada gambar 6.4.
Profil gigi pemotongnya
mengecil di bagian
belakang untuk memberi
sudut bebas.
Cara kerja:
a. Cutter bergerak naik
turun (arah panah c)
seperti slotting.
Gerak turun adalah
gerak pemakanan,
jadi blank berhenti.
b. Pada waktu gerak
naik, cutter berputar
satu gigi (panah B),
demikian pula blank
juga ber-putar satu
gigi (panah A).
c. Pada langkah naik, cutter sedikit menjauh supaya tidak
mendobrak benda kerja, untuk ini cutter dilengkapi clapper box.
Gb. 2.108 Cutter pinion
Gb. 2.109 Process pemotongan dengan gerakan cutter dan blank
MODUL BAHAN AJAR
Demikianlah gerakan pinion cutter dan benda kerja (blank roda gigi) ber-
langsung berulang-ulang hingga selesai.
Keuntungan dari cara ini antara lain adalah:
a. Lebih sederhana, karena cutter bergeser (linier).
b. Dapat untuk memotong gigi luar maupun dalam.
c. Untuk memotong gigi heliks diperlukan cutter
dengan heliks yang ber-lawanan.
3. Hobbing process
Cutter
Bentuk cutter adalah
seper-ti ulir atau ulir
cacing, yang dipotong
untuk ulirannya untuk
membentuk sisi po-tong.
Ada yang mempunyai
ulir tunggal (single start)
Gb. 2.110 Gerak pemakanan pinion cutter membentuk involut
Gb. 2.111 Hobbing cutter (potongan)
MODUL BAHAN AJAR
atau majemuk (multiple
starts).
Sudut kisar ditentukan
pula.
Cara kerja:
a. Hobbing cutter mem-
berikan aksi
pemotong-an dengan
jalan berpu-tar,
seperti cutter pada
umumnya.
b. Benda kerja juga ber-
putar tetapi diatur se-
demikian rupa
sehingga terjadi
pemotongan bentuk
gigi.
Hal ini diatur oleh roda gigi pengganti di dalam indexing gear bor.
c. Hobbing cutter berputar kontinyu dan memberikan feeding ke bawah
(searah dengan poros roda gigi yang dibuat) dan diatur, sesuai dengan
kebutuhan.
d. Poros hobbing cutter dimiringkan sedemikian rupa sesuai dengan
kebutuhan.
Kemiringan tergantung:
Sudut kisar hobbing
Sudut kisar roda gigi yang akan dibuat
Gb.2.112 Hobbing cutter
MODUL BAHAN AJAR
Keuntungan dari cara ini adalah:
a. Pemotongan berlangsung terus-menerus, tidak ada waktu yang
hilang seperti waktu naik pada rack cutter process dan pinion
cutter process.
b. Dapat digunakan dalam pemotongan roda gigi lurus, heliks, roda
cacing, cacing, dan lain-lain lagi seperti sprockets dan splints.
c. Panas yang timbul cukup merata.
6.3. Tipe Mesin Hobbing
Ada dua tipe mesin hobbing, yaitu:
a. Tipe vertikal
b. Tipe horizontal
Tiap-tiap tipe ini mempunyai jenis yaitu:
Plain machine
Universal machine
Apabila gerak pemakanan searah atau menuju sumbu benda kerja, maka
mesin tersebut dikatakan sebagai plain mesin.
Gb. 2.113 Gerakan hobbing cutter terhadap blank roda gigi
MODUL BAHAN AJAR
Disebut universal mesin, bila dapat digunakan untuk memotong spur gear,
worm wheel dan sebagainya dengan arah pemakanan universal.
a. Mesin hobbing tipe vertikal
Mesin ini mempunyai head cutter (pemegang pisau frais) dengan gerak
feding (pemakanan) vertikal, demikian pula sumbu benda kerjanya juga
vertikal.
Bagian-bagian utamanya ialah:
- Head cutter (pemegang cutter)
- Meja (work table)
- Kotak roda gigi pengganti
Lihat gambar berikut ini:
- Head cutter dipasang pada column mesin, dapat bergerak vertikal
secara otomatis. Kedudukan cutter (porosnya) dapat diatur
menurut sudut yang diperlukan, demikian juga dapat digeser
horizontal untuk memudahkan penyetelan terhadap benda kerja.
- Meja kerja dipasang pada bed horizontal dan dapat digerakkan
maju mundur untuk penyetelan depth of cut.
Arbor benda kerja mempunyai beberapa ukuran, dapat berputar
(di-putar otomatis oleh roda gigi pengganti) dan didukung oleh
Gb. 2.114. Mesin hobbing vertikal
MODUL BAHAN AJAR
bantalan (penyangga). Penyangga ini dipasang pada column,
sehingga dapat diatur pula kedudukannya.
- Indeks change gear box
Kotak roda gigi ini berisi roda gigi yang berfungsi untuk mengatur
putaran benda kerja dan putaran cutter sedemikian rupa hingga
terjadi pembagian yang tepat. Dengan demikian akan ada
perbandingan antara penggerak cutter dan penggerak benda
kerja.
Prinsipnya, bila benda kerja (blank roda gigi) bergerak satu gigi
(satu tusuk), maka hobbing cutter juga berputar satu tusuk (satu
axial pitch).
Untuk hobbing ulir tunggal, satu putaran berarti satu tusuk (satu
aksial pitch).
Dalam hal ini setiap mesin mempunyai angka pemindahan
(machine constant) yang berbeda-beda. Ada yang 15 : 1; 20 : 1
dan 24 : 1.
Machine constant 20 : 1 artinya, apabila cutter berputar 20
putaran, benda kerja berputar 1 putaran. Supaya pembuatan
(pembagian) gigi dapat tepat, diperlukan roda-roda gigi pengganti
yang dapat dicari dengan rumus:
DR Machine constant x jumlah jalan hobbing
=
DN Jumlah gigi yang dipotong
C x S NP =
Z
b. Mesin hobbing tipe horizontal
Perbedaan tipe ini dengan tipe vertikal terletak pada kedudukan kepala
pemegang pisau hobbing (cutter head) dan arbor benda kerja.
MODUL BAHAN AJAR
Disini sumbu cutter head dan sumbu arbor benda kerja terletak pada
posisi horizontal.
Gerak pemakanan (feding) juga horizontal.
6.4. Memotong Roda Gigi Lurus dengan Mesin Hobbing
1. Menyetel hobbing cutter
Pilih dulu cutter yang sesuai (cocok) dengan roda gigi yang akan
dibuat. Misalnya sudut tekan, standard dan sebagainya.
a. Cutter dimiringkan sesuai (sebesar) sudut kisar (head angel) dan
searah dengan arah putaran alur hobbing. Lihat gambar berikut ini.
Gb. 2.115. Mesin hobbing horizontal
Gb. 2.116 Penyetelan hobbing cutter menurut sudut tekan
MODUL BAHAN AJAR
b. Menyetel hobbing agar setiap garis sumbu gigi hobbing tegak lurus pada benda kerja.
2. Mempersiapkan dan memasang benda kerja (blank).
a. Untuk menentukan ukuran-ukuran blank, gunakan rumus yang dari
sin 3.
b. Membuat blank harus teliti, termasuk membuat lubang. Bila tidak
teliti kemungkinan blank akan berputar eksentrik sehingga hasil
roda gigi pun akan tidak simetris. Apa akibatnya jika/bila gigi tidak
simetris?
c. Pemasangan blank (blanks) pada arbor harus seteliti mungkin. Bila
blank terlalu lebar maka harus diberi penyangga (lihat gambar).
d. Sebelum proses dimulai, coba dulu putarannya.
Gb. 2.117. Penyetelan hobbing cutter standar
MODUL BAHAN AJAR
3. Roda gigi pengganti
Contoh: Hitung roda gigi pengganti untuk membuat roda gigi
Z = 20 buah gigi. Constant mesin C = 24 : 1 dan
hobbing dengan single start ( S = 1 ).
Jawab:
DR C x S 24 x 1 24
= = =
DN z 20 20
Jadi DR = 24 atau 48 atau 96 DN = 20 atau
40 atau 80
Roda gigi perantara perlu dipasang apabila diperlukan.
Gb. 2.118a. Pemasangan bakalan roda gigi Gb. 2.118b. Menyangga blank yang besar
Gb. 2.119. Pemasangan roda gigi perantara bila diperlukan
Single Compound
MODUL BAHAN AJAR
Process pemotongan
a. Metoda pemakanan
Ada dua cara yakni:
1. Normal atau pemakanan berlawanan arah
2. Climb atau searah
b. Untuk metoda yang kedua ini, dilakukan bila mesin dilengkapi
dengan alat pengatur pemakuan searah.
Keuntungan climb metode yaitu:
1. Hasil akhir lebih baik
2. Cutter lebih awet
3. Gaya penetrasi lebih kecil
Kecepatan putaran dan kecepatan pemakuan
- Kecepatan putaran hobbing seperti halnya cutter-cutter yang lain.
Jadi juga dihitung dengan rumus berikut:
1000 . Cs
n = putaran/menit
. D
- Putaran benda kerja (blank)
Gb.2.120a. Metode normal
Gb.2.120b. Metode climb
MODUL BAHAN AJAR
Putaran ini secara otomatis sesuai dengan yang dibutuhkan karena
kita sudah mengatur roda gigi pengganti.
Putaran hobbing x jumlah jalan
Putaran blank =
jumlah gigi yang akan dipotong
put/menit
nb = putaran blank
nh = putaran hobbing
S = jumlah jalan
Z = jumlah gigi
- Kecepatan pemakanan (feeding)
Kecepatan pemakanan tergantung pada bahan cutter dan material
yang dipotong.
Tabel di bawah ini dapat memberikan petunjuk.
TABEL 2.3 Kecepatan Pemakanan
Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih tinggi, feeding diambil lebih
rendah dari tabel di atas.
Feed dalam : mm/put benda
kerja
Roughing Finishing
Mild steels 1,20 1,00
Tough steels 1,20 1,00
Alloy steels 1,00 0,60
Cast Iron 2,00 1,20
Bronne 2,00 1,20
nh x Snb = Z
MODUL BAHAN AJAR
c. Menyetel Depth of Cut
Kedalaman pemakanan dicari sesuai dengan tinggi gigi. Depth of
cut sebaiknya jangan disetel sekali pemakanan, sisakan sedikit untuk
pengecekan. Lakukan pemotongan, kemudian ukur tebal gigi
dengan gear tooth vernier. Bila ukuran belum tercapai, majukan
blank dan sempurnakan pemotongan.
MODUL BAHAN AJAR
6). Tugas Kegiatan Belajar 6Buatlah roda gigi pada gambar berikut!
Tes Formatif Kegiatan Belajar 6
MODUL BAHAN AJAR
Selesaikanlah soal-soal berikut:
1. Prinsip pembuatan roda gigi dengan mesin
khusus pembuat roda gigi ada tiga, sebutkan:
……………………………………
…………………………………..
…………………………………..
2. Generating process adalah
…………………………………………………………….
3. Keuntungan pembuatan roda gigi dengan cara generating process
antara lain : 1) ……………………………2). ………………………….3)
…………………..…
4. Ada tiga macam cara pemotongan gigi dengan generating process,
yaitu:
…………………………………………..
……………………………………………
……………………………………………..
5. Cara pemotongan yang dapat digunakan untuk pemotongan gigi luar
maupun gigi dalam ialah cara
…………………………………………………….
6. Ada beberapa macam mesin hobbing, yaitu
…………………………………
…………………………………………………………………………………
………………
7. Apa arti konstanta mesin C = 24 : 1
8. Diketahui:
Roda gigi lurus Z = 20
Mesin dengan c = 15 : 1
Hobbing single start ( S = 1)
Tentukan roda–roda gigi pengganti!
MODUL BAHAN AJAR
Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan Belajar 6.
1. Tiga prinsip adalah:
a. Duplicating
b. Copying
c. Generating
2. Generating process ialah pemotongan gigi secara berkelanjutan
dengan sekali process hingga selesai.
3. Keuntungannya antara lain:
a. Hanya menggunakan satu cutter untuk berbagai ukuran gigi.
b. Lebih cepat dan presisi.
c. Biaya produksi lebih murah.
4. Tiga cara pemotongan yaitu:
a. Rack cutter process
b. Pinion cutter process
c. Hobbing cutter process
5. Dengan cara pinion cutter process.
6. Ada 2 tipe mesin hobbing, yaitu:
a. Tipe horizontal, terdiri atas plain machine dan universal machine.
b. Tipe vertikal, terdiri atas plain machine dan universal machine
7. Constanta mesin 24 : 1 artinya cutter berputar 24 putaran sedangkan
benda kerja berputar 1 putaran.
8. Jawab:
DR = C . S = 24 .1 = 24
DN Z 20 20
DR = 24 atau 48 atau 26
DN = 20 atau 40 atau 80
Atau dapat dibuat kerja ganda
MODUL BAHAN AJAR
BAB III
EVALUASI
SOAL TES AKHIR
PRGRAM KEAHLIAN : TEKNIK PEMELIHARAAN MEKANIK MESIN
INDUSTRI
UNIT KOMPETENSI : MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN
FRAIR
WAKTU : TES TEORI : 120 menit
TES PRAKTIK : 200 menit
A. Jawablah soal-soal berikut dengan memberi tanda silang (x) pada jawaban yang anda anggap paling benar!
1. Mesin frais digunakan untuk proses pemesinan seperti
a. pemotongan ulir
b. pengeboran
c. pemotongan roda gigi
d. perimeran
2. Yang menunjukkan ukuran mesin frais, salah satunya adalah
a. panjang langkah memanjang
b. tinggi mesin
c. besar head
d. lebar landasan
MODUL BAHAN AJAR
3. Pisau frais mantel digunakan untuk pengefraisan :
a. alur
b. rata dan lebar
c. pemotongan
d. grouve
4. Kecepatan potong pisau frais HSS terhadap mild steel adalah :
a. 5 m/menit
b.25 m/menit
c. 75 m/menit
d.150 m/menit
5. Berikut ini berfungsi untuk menjepit benda kerja yang persegi.
a. klem bulat
b.baut penjepitt
c .ragum mesin
d. indipenden chuck
6. Untuk membuat alur T pada benda kerja digunakan :
a.pisau frais jari
b.pisau frais alur
c.slot mill
d. T slot
7. Berikut ini adalah pisau yang dapat digunakan untuk mengebor
a.end mill
b.sliting saw
c.slot mill
d. T slot
8. Untuk membuat alur pasak yang terkurung digunakan
a.face mill
b.shell end mill
c.pisau radius
d.pisau frais alur melingkar
9. Pekerjaan berikut ini menggunakan sliting saw kecuali :
a.memotong
b.membelah
c.meratakan
d.mengalur sempit
10. Pisau frais mantel dipasang pada :
a.arbor panjang
b.arbor baut
c.arbor tirus
d.adaptor
11. Berikut ini adalah alatkeselamatan kerja pada pengefraisan, kecuali
MODUL BAHAN AJAR
a.kaca mata
b.apron kulit
c.baju kerja
d.safety shoes
12. Untuk mengefrais bidang siku dengan sekali makan digunakan
a.plain mill
b.gear cutter
c.face mill
d.sloting cutter
13. Pisau frais yang ada di lapangan pada umumnya dioperasikan dengan
a. putar kanan
b. putar kiri
c. putar bolak -balik
d. asal berputar
14. Berikut ini adalah cara-cara pembuatan roda gigi kecuali
a. pemesinan
b. pengecoran
c. pengerolan
d. penempaan
15. Di dalam konstruksi suatu mesin, roda gigi berfungsi sebagai :
a. penggerak mula
b. pemindah daya
c. actuator
d. regulator
16. Yang memberikan pelumasan pada proses penyayatan adalah:
a. air
b. oli
c. lubricator
d. cutting oil
17. Pisau frais roda gigi tipe plain digunakan untuk pengefraisan berikut
kecuali
a. pemotongan
b. pengasaran
c. finishing
d. pengefraisan gigi yang besar
MODUL BAHAN AJAR
18. Roda gigi modul 4 dengan jumlah gigi 36 dipotong dengan pisau :
a. pisau frais M 4, No. 4
b. pisau frais M4, No 6
c. pisau frais M6, No 6
d. pisau frais M36, No 4
19. Untuk membuat alur melingkar dengan sudut tertentu indeksingnya
menggunakan cara
a. pembagian langsung
b. pembagian sederhana
c. pembagian diferensial
d. pembagian sudut
20. Untuk mengatur/mengecek kelurusan dan kesejajaran waktu
memasang ragum pada meja mesin frais , digunakan :
a. vernier caliper
b. high gauge
c. dial indikator
d. parallel pada
21. Alur pasak di dalam roda gigi dibuat dengan menggunakan
a. sloting atachment
b. sloting cutter
c. T slot
d. slot mill
22. Berikut ini adalah cara-cara merawat cutter, kecuali :
a. memasang cutter cukup
kuat dan dengan pasak
b. pendinginan cukup dan cocok
c. putaran yang tinggi
d. pembersihan yang baik
MODUL BAHAN AJAR
23. Sudut yang dibentuk oleh garis sumbu benda kerja dengan garis spiral
disebut :
a. sudut kisar
b. sudut pendakian
c. sudut uliran
d. sudut spiral
24. Bila dibanding dengan spur gear, heliks gear mempunyai keuntungan
sebagai berikut, kecuali
a. dapat Bekerja pada
kecepatan tinggi
b. lebih tenang
c. lebih kuat
d. lebih murah
25. Profil gigi terbentuk dengan memutar gear blank dan menggerakkan
cutter lurus dan kontinyu disebut process :
a. duplicating
b. copying
c. generating
d. machining
B. Selesaikanlah soal-soal berikut ini dengan memberikan jawaban
pada lembar jawaban yang tersedia!
1. Benda kerja berupa balok segi empat dari bahan ST-42 difrais
menggunakan pisau frais mantel HSS. Kecepatan potong pisau
diketahui Cs = 15 m/menit. Pisau frais yang digunakan berdiameter
60 mm. Tentukan berapa putaran mesin/pisau yang seharusnya!
2. Akan dibuat alur spiral yang melilit pada sebuah silider dengan
diameter rata-rata D = 80 mm, dan sudut spiral lilitannya adalah β =
160. Diketahui kepala pembagi pada mesin frais dengan i = 40 : 1
sedangkan ik = 1 : 1 dan kisar batang ulir transporter meja Li = 10
mm. Tentukanlah roda gigi pengganti untuk membuat alur tersebut!
MODUL BAHAN AJAR
3. Sebuah roda gigi dengan jumlah gigi Z = 59, sistem modul dengan
modul M = 2, tinggi gigi H = 2,16 M dan tebal roda gigi ditentukan b
= 10 M, akan diproduksi pada mesin frais yang dilengkapi dengan
kepala pembagi universal dengan angka pemindahan i = 40 : 1 dan
ik = 1:1, sedangkan plat indeks ada dengan lubang-lubang 15, 18,
21, 29, 37, 43, 19, 23, 31, 39, 47, 17, 20, 27, 33, 41, dan 47. Roda
pengganti yang tersedia antara lain 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56,
64, 72, 86, 100, dan 127 . Tentukan ukuran roda gigi dan langkah-
langkah pembuatan roda gigi tersebut!
4. Akan dibuat sebuah roda gigi pada mesin hobbing. Roda gigi
tersebut dengan modul M 3 dan jumlah gigi Z = 36. Sedangkan
mesin hobbing diketahui dengan konstanta C = 20 : 1 single start S
= 1. Roda gigi pengganti yang tersedia adalah 16, 20, 24, 28, 32,
36, 40, 44, 48, 56, 60, 64, 72, 80, 86, 90, 96, dan 100. Tentukan
pasangan roda gigi yang diperlukan! Berapa putaran hobbing cutter
bila diameternya 80 mm dan cutting speed = 35 m/menit?
C. Tes praktik (Perfomance Test)
Buatlah roda gigi seperti job sheet berikut. Blank roda gigi sudah
dipersiapkan dengan ukuran sesuai dengan job sheet.
MODUL BAHAN AJAR
A. Multiple choice
1. a b c d
2. a b c d
3. a b c d
4. a b c d
5. a b c d
6. a b c d
7. a b c d
8. a b c d
9. a b c d
10. a b c d
11. a b c d
12. a b c d
13. a b c d
14. a b c d
15. a b c d
16. a b c d
17. a b c d
18. a b c d
19. a b c d
20. a b c d
21. a b c d
22. a b c d
23. a b c d
24. a b c d
25. a b c d
B. Essay
1 . Cs . 1000 15.000
n = =
. D 3,14 . 60
Jadi n = 79,6
2. Penyelesaian:
LM = L1.i.ik = 10.40.1 = 400
LW = L2 = .D = 3,14.80 = 3,14.80 = 875 mm
tan tan 16 0,287
DR = LM = 400 = 16 =. 4 . 4
DN LW 875 35 7 . 5
DR = 32 . 80DN 56 100
Driver = 32 dan 80
Driven = 56 dan 100
Driver dipasang pada batang ulir meja.
Driven dipasang pada kepala pembagi.
3. Penyelesaian:
Ukuran pokok roda gigi
D = Z . M = 59 . 2 = 118 mm
Da = D + 2.M = 118 + 2 . 2 = 122 mm
H = 2,16 . M = 2,16 . 2 = 4,32 mm
b = 10 . M = 20 mm
Langkah 1.
Angka pembagi pendekatan T ‘ = 60
Langkah 2.
Putaran engkol pembagi Nc = I / T ‘ = 40 / 60 = 2/3
Engkol pembagi dapat diputar 22 lubang pada deretan lubang 33
Langkah 3 .
Menentukan roda gigi pengganti
i . ik 40 . 1
R = ( T ‘ - T ) = ( 60 – 59 )
T ‘ 60
R = 40 / 60 = 2 / 3 = 24 / 36 = 48 / 72
Jadi driver Z1 = 24 gigi atau 36 gigi
Driven Z2 = 36 gigi atau 72 gigi
4. Roda gigi pengganti
DR C . S 20 . 1
= =
DN Z 36
Jadi Driver 20 gigi 40 gigi
Driven 36 gigi atau 72 gigi
Putaran hobbing cutter
Cs . 1000
N = = 139 atau 140 rpm
. D
C. Penilaian Praktik
Untuk melaksanakan penilaian praktik digunakan lembar penilaian
berikut:
LEMBAR PENILAIAN KETERAMPILAN
Program Keahlian: Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Industri
Mata Ujian Praktik: Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais
No Aspek yang dinilaiAspek Hasil yang dicapai
kritis Ya Tidak1 Persiapan
Alat-alat kerja Bahan yang akan dikerjakan
…………………………
………..………..
………….…………..
2 Langkah kerja Warming mesin Memasang cutter Memasang benda kerja (blank) Mengindeksing
………k……………k…..………k……………k…..
………..……….………..………
………….…………..………….…………..
3 Ukuran Produk Diameter kaki (Dk) Tinggi gigi H ( 33 gigi ) Lebar gigi (33 gigi) harus sama
………k…..………k…..………k…..
………..………..………..
………….………….………..
4 Penggunaan alat dan bahan Ketepatan penggunaan alat Ketepatan penggunaan bahan Metoda penggunaan alat Kehematan penggunan bahan
………k…………………………k………………..
………………………………
…………………………………………..
5 Sikap kerja Menggunakan alat keselamatan kerja Bekerja dengan aman Memelihara alat-alat kerja Menjaga lingkungan bersih, tertib, aman,
dan sehat
………k……………k………………………………
……………………………..
…………………………………………
Catatan :
Aspek kritis harus lulus (ya), total pencapaian minimum
BAB IV
PENUTUP
Upaya menyiapkan tenaga menengah kejuruan untuk memenuhi
kebutuhan akan tenaga pelaksana di bengkel atau di industri, dalam
kenyataannya sekarang ini sangat dipengaruhi oleh persaingan yang
sangat ketat baik di dalam negeri maupun di luar negeri karena setiap
pengusaha akan bersaing dalam kualitas produksinya yang dilaksanakan
sehingga menghasilkan barang berdasarkan kebutuhan pasar dengan
harga yang bersaing.
Dalam hal ini, maka untuk menjawab tantangan tersebut setiap orang
yang akan terlibat dalam proses produksi harus mampu dan mempunyai
KOMPETENSI yang dikuasai dan diakui, sedangkan kompetensi tersebut
harus diperoleh melalui pendidikan dan pelatihan di institusi /sekolah
kejuruan/lembaga pelatihan.
Salah satu perangkat pembelajaran diklat kompetensi adalah buku
MODUL, yang diharapkan dengan mempelajari buku modul ini peserta
/peserta diklat akan dibekali dengan pengetahuan dan keterampilan dasar
yang harus dikuasai untuk mengikuti UJI KOMPETENSI NASIONAL.
Modul Unit Kompetensi ini dimaksudkan untuk membantu/memandu para
peserta diklat/peserta diklat dalam pembelajaran untuk mencapai
kompetensi MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS.
Diharapkan peserta diklat/peserta diklat nantinya akan menjadi Tenaga
Pelaksana di bidang Teknik Pemeliharan Mekanik Mesin Industri atau
yang berhubungan dengan pekerjaan–pekerjaan tersebut diatas.
Semoga buku modul ini bermanfaat bagi yang memerlukanya untuk
mencapai kompetensi seperti yang tertera dalam tujuan pembelajaran
modul ini.
DAFTAR PUSTAKA
1. Tim KBKN Mesin MPKN. Standar Kompetensi Industri Logam dan
Mesin, Kamar Dagang dan Industri Indonesia, Jakarta, 2002.
2. B.H. Amstead, Philip F. Ostwald, Myron L. Begeman, Sriati Djaprie, Ir.
Teknologi Mekanik , Erlangga, Jakarta, 1995.
3. D. West. Fitting and Machining Course Trade Technology,
Government Printer, New South Wales, 1979.
4. Education Departement Victoria. Fitting and Machining (Volume 2),
Wilke and Company Limited, Victoria, 1981.
5. Education departement Victoria. Fitting and Machining (Volume 3),
Wilke and Company Limited, Victoria, 1982.