Laporan Pendahuluan Mesin Frais

LAPORAN PENDAHULUAN PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR MESIN FRAIS

OLEH: IIN KHOERANI 4414215023

LABORATORIUM TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASILA 2015

MESIN FRAIS A. Maksud Dan Tujuan Maksud dan tujuan dilakukan praktikum mesin frais adalah: 1. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja mesin frais 2. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi bagian utama mesin frais B. Teori

Mesin

freis

adalah

suatu

mesin

yang

digunakan

untuk

mengerjakan/menyelesaikan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau freis ( cutter ) sebagai pahat penyayat yang berputar pada sumbu mesin. Mesin freis termasuk salah satu mesin yang gerak utamanya berputar, di mana pahat potong (pisau freis) dipasang pada spindel. Spindel ini dapat berputar serah jarum jam ( clock wise ) atau berlawanan arah jarum jam ( counter clock wise ) disesuaikan dengan arah mata potong dari pisau freis, sedang putarannya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan rumus yang telah disediakan. Umumnya mesin freis digunakan untuk meratakan permukaan, membuat alur, membuat roda gigi, membuat benda kerja yang mempunyai segi banyak beraturan, membuat profil dan bentuk yang tak beraturan dan lain sebagainya. Prinsip kerja mesin freis adalah alat potong ( cutter ) mempunyai gerak putar, sedangkan benda kerja yang terpasang pada meja mempunyai gerak mendatar, tegak, atau berputar secara lambat (sesuai dengan kecepatan pemakanan).

1. Bagian Mesin Frais a. Head Merupakan

tempat

menggerakkan spindel.

mekanisme

motor

penggerak

terpasang

untuk

b. Spindel Merupakan bagian yang menggerakkan arbor (tempat mata pahat/cutter).

c. Arbor (poros tempat cutter/pahat frais) Arbor digunakan untuk mencekan pahat frais yang terpasng pada sumbu utama. Arbor juga disebut poros frais, berfungsi sebagai tempat kedudukan pisau frais dan ditempatkan pada sumbu mesin. Bentuknya panjang dan sepanjang badannya diberi alur spie (pasak), pada ujungnya berbentuk tirus dan ujung lainnya berulir, dilengkapi ring penekan (collar). Arbor juga dibuat dengan bentuk yang pendek untuk pengikatan pisau-pisau frais sisi. Ukurannya sesuai dengan standar lubang pisau frais, misalnya 22, 27, dan 23 mm atau 7/8 inch, 1 inch, dan 11/4 inch. Arbor dibuat dari baja paduan yang tahan puntiran dan bengkokan.

d. Arbor support Merupakan bagian dimana mata potong dan arbor terpasang.

e. Column Column berfungsi untuk menyokong dan menuntun knee saat bergerak vertikal.

f.

Knee Merupakan bagian yang terapsang pada column, tempat mekanisme (transmisi penggerak) pengaturan pemakanan (feed) dan menopang saddle.

g. Saddle Saddle terpasang pada knee yang bergerak keluar masuk ke arah operator secara manual dengan mengatur handwheel maupun secara otomatis. Saddle digunakan untuk menopang meja.

h. Feed dial Feed dial digunakan untuk mengatur gerakan meja saat pemakanan.

i.

Crossfeed handwhell Crossfeed handwhell digunakan unruk menggerakkan meja (bed) secara hroisontal di depan column.

j.

Base Merupakan landasan mesin yang terletak menyatu dengan lantai. Base juga berfungsi sebagai reservoir (penampung fluida pendingin)

k. Kepala pembagi Benda kerja dapat dipasang antara dua senter, satu senter dipasang dalam lubang dalam spindel kepala pembagi dan senter lainnya dipasang pada kepala lepas.

l.

Meja putar Untuk mesin frais tegak, meja putar digunakan sebagai kepala pembaginya. Pada alat ini dibuat alur T untuk mencekam benda kerja dengan baut jepit.

m. Ragum (tanggem penjepit/facing fixture vise) Ragum digunakan untuk menjepit benda kerja. Macam-macam ragum antara lain : 1) Ragum datar (ragum lurus) Rangkanya dibuat dari besi tuang dengan rahang pengragum dari baja perkakas yang disepuh. 2) Ragum pelat (ragum dengan bibir pemegang) Ragum pelat dibuat lebih kuat dari ragum biasa. Ragum ini sangat cocok untuk mesin yang besar dan pekerjaan berat. 3) Ragum universal sudut (ragum dapat diputar) Ragum universal sudut dapat diputar dalam arah horizontal dan vertical sebesar sudut (derajat) tertentu. 4) Ragum busur Ragum di mana pada alas ragum terdapat skala indeks sudut. 2. Jenis Mesin Frais a. Mesin Frais Tangan Jenis ini yang paling sederhana dari mesin frais, yang dioperasikan dengan tangan. Memiliki konstruksi tiang dan lutut atau meja yang dipasangkan pada landasan tetap. Mesin yang dioperasikan tangan terutama digunakan dalam pengerjaan produksi untuk operasi frais ringan dan sederhana, misalnya memotong alur, alur pasak pendek dan membuat celah. Mesin ini memiliki arbor horisontal untuk memegang pemotongnya dan sebuah meja kerja yang biasanya dilengkapi dengan tiga gerakan. Benda kerja dihantarkan pada

pemotong berputar oleh gerakan tangan dari tuas atau oleh hantaran ulir tangan.

b. Mesin Frais Datar Mesin frais mirip dengan mesin tangan, kecuali bahwa kontruksinya lebih kuat dan dilengkapi dengan mekanisme hantaran daya untuk mengembalikan gerakan meja. Mesin frais datar dari jenis tiang dan lutut mempunya tiga gerakan, longitudinal, melintang dan vertikal. Mesin yang jenis landasan tetap hanya mempunyai landasan gerakan meja longitudinal, tetapi mempunyai perlengkapan untuk penyetelan melintang dan vertikal ada spidalyang memegang arbor pemotong frais.

c. Mesin Frais Universal atau Horizontal Mesin horisontal adalah terutama sebuah mesin ruang perkakas yang dikontruksi untuk pekerjaaan sangat teliti. Penampilannya mirip dengan mesin frais jenis datar. Perbedaannya adalah bahwa meja kerjanya dilengkapi dengan gerakan keempat yang memungkinkan meja berputar secara horisontal yang dilengkapi dengan sebuah indeks atau kepala pembagi yang terletak diujung meja. Sifat berputar pada mesin horizontal memungkinkan memotong spiral, misalnya seperti yang terdapat pada penggurdi, pemotog frais, nok dan beberapa roda gigi.

d. Mesin Frais Vertikal Gerakan mejanya sama denga mesin datar. Biasanya tidak ada gerakan yang diberikan kepada pemotong kecuali gerakan berputar biasanya. Tetapi, kepala spindelnya dapat berputar yang memungkinkan peyetelan spindel dalam bidang vertikal pada setiap sudut dari vertikal samapi horisontal. Mesin ini mempunyai perjalanan spindel axial yang pendek untuk memudahkan pengfraisan bertingkat. Beberapa mesin frais vertikal dilengkapi dengan alat putar tambahan atau meja kerja putar untuk memungkinkan memfrais alur melingkar atau memfrais kontinyu suku cadang produksi yang kecil. Pemotongnya adalah semua jenis frais ujung.

e. Mesin Frais Jenis Penyerut Mesin frais ini mendapatkan nama karena kemiripannya dengan penyerut. Benda kerja dibawah pada meja panjang yang hanya mempunyai gerakan longitudial, dan dihantarkan terhap pemotong putar pada kecepatan yang

sesuai. Gerakan hantaran meja variabel dan pemotong putar adalah ciri utama yang membedakan ciri ini dari penyerut. Gerakan lintang vertikal terdapat pada spindel pemotong. Mesin ini dirancang untuk memfrais benda besar yang memerlukan pelepasan stok berat dan untuk duplikasi teliti dari bentuk keliling dan profil.

f.

Mesin Frais Dari Jenis Bangku Tetap Ini adalah mesin produksi dari kontruksi yang kasar bangkunya adalah benda cor yang kaku dan berat serta penyangga sebuah meja yang hanya memiliki gerakan longitudinal. Penyetelan vertikal diberikan dalam kepala spindel dan suatu penyetelan lintang dibor dalam pena atau rambu spindel. Mesin ini mampu mengambil pemotongan frais berat pada tugas produksi jangka panjang dan sering kali dilengkapi

3. Jenis Pisau Frais a. Pisau frais aksial (axial) Pisau frais aksial digunakan unrtuk memotong rata dan sejajar dengan putaran arbor. b. Pisau frais radial Pisau frais radial digunakan untuk mengefrais permukaan menyudut terhadap putaran arbor. c. Pisau frais profil Pisau frais profil digunakan untuk membuat bentuk yang berjari-jari (concave, convex, corner rounding). d. Pisau frais special 1) Pisau frais alur T (tee) 2) Pisau frais ekor burung 3) Pisau frais alur pasak 4) Pisau frais bilah 5) Pisau frais gergaji (slitting saws) 6) Pisau frais pasangan (inserted tool cutter) 7) Pisau frais jari (end mill cutter)

4. Metode Proses Frais Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja Mesin Frais terhadap putaran pisau. Metode proses frais ada dua yaitu frais naik dan frais turun.

a. Frais Naik (Up Milling) Frais naik biasanya disebut frais konvensional (conventional milling). Gerak dari putaran pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja Mesin Frais (Gambar 15.). Sebagai contoh, pada proses frais naik apabila pisau berputar searah jarum jam, benda kerja disayat ke arah kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan minimal kemudian menebal. Proses frais ini sesuai untuk Mesin Frais konvensional/manual, karena pada mesin konvensional backlash ulir transportirnya relatif besar dan tidak dilengkapi backlash compensation.

b. Frais Turun (Down Milling) Proses frais turun dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau sama dengan arah gerak makan meja Mesin Frais. Sebagai contoh jika pisau berputar berlawanan arah jarum jam, benda kerja disayat ke kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses frais ini sesuai untuk Mesin Frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja dipandu oleh ulir dari bola baja, dan dilengkapi backlash compensation. Untuk Mesin Frais konvensional tidak direkomendasikan melaksanakan proses frais turun, karena meja Mesin Frais akan tertekan dan ditarik oleh pisau. Proses pemesinan dengan Mesin Frais merupakan proses penyayatan benda kerja yang sangat efektif, karena pisau frais memiliki sisi potong jamak. Apabila dibandingkan dengan pisau bubut, maka pisau frais analog dengan beberapa buah pisau bubut. Pisau frais dapat melakukan penyayatan berbagai bentuk benda kerja, sesuai dengan pisau yang digunakan. Proses meratakan bidang, membuat alur lebar sampai dengan membentuk alur tipis bisa dilakukan oleh pisau frais.

C. Skema Alat