Pek Mesin Frais

MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS

Kode Kompetensi Unit M 7.7A

Untuk

Peserta Pendidikan dan Latihan

Bidang Keahlian Teknik Mesin Program Keahlian Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Industri

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 Industri Melakukan 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

diklat akan berusaha untuk

diharapkan setiap peserta

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 Industri Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

ii

MODUL BAHAN AJAR

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

i

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………………

ii

PETA KEDUDUKAN MODUL …. ………………………………………………………….

iv

GLOSARIUM

.

…………………………………………………………………………………. BAB

I.

v

PENDAHULUAN

.

……………………………………………………………………

1

A. DESKRIPSI PEMBELAJARAN . ……………………………………………… B. KEMAMPUAN

2

AWAL/PRASYARAT

.…….

…………………………………

2

C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ……………………………………….

2

D. TUJUAN AKHIR ………………………………………………………………….

6

E. UNIT KOMPETENSI ……………………………………………………………. BAB

II.

8 PEMELAJARAN

…………………………………………………………………….

11

A. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT ………………………………….

11

B. KEGIATAN BELAJAR ……………………………………………………………

16

1. Kegiatan Belajar 1: Mesin Frais …..…. …………………………………

16

Tes Formatif 1 ……………………………………………………………….

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Industri Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

34

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 ………………………………………...

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Industri Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

138

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 ………………………………………….. BAB

154

III.

EVALUASI

…………………………………………………………………………….. Tertulis …………………. 1.

Tes

156

Praktik

(Performance

………………………………………… 2.

Kunci

Jawaban

Test) 162

Evaluasi

……………………………………………

BAB

156

IV.

Akhir 163

PENUTUP

………………………………………………………………………. 167 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………… 168

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Industri Melakukan 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. MODUL UNIT KOMPETENSI

M 18.20A

M 18.2 1A

M 18.55A

SMK

OPKR 20-017-3 M 18.6A

M. 7.8A

SERTIFIKAT II

M. 7.7A

M. 9.3A

M. 7.6A

M. 7.5A

M. 9.1A

M.9.2A

M.25C11

M.18.3 A

M.18.2 A

M.18.1A

SERTIFIKAT I

Kedudukan Modul Unit kompetensi prasyarat

NAMA DAN KODE UNIT KOMPETENSI. Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais

iv

MODUL BAHAN AJAR

NO

KODE

NAMA UNIT KOMPETENSI

MODUL

KODE KOMPETEN

1.

M.18.1A

Menggunakan Perkakas Tangan.

SI M.18.1A

1 2.

M.18.2A

Menggunakan Perkakas Tangan

M.18.2A

3.

M.18.3A

Bertenaga. Menggunakan Perkakas Untuk Pekerjaan

M.18.3A

4.

M.25C11A

Presisi. 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

M. 7.6A

10.

M. 7.7A

Bubut. Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais.

M. 7.7A

11.

M.7.8A

Melakukan Pekerjaan dengan Mesin

M.7.8A

M.18.55A

Gerinda. Membongkar, Mengganti, dan Merakit

M.18.55A

M.18.6A

Komponen Mesin. Membongkar/Memperbaiki/Mengganti/Mer

M.18.6A

14.

M.18.20A

akit dan Memasang Komponen. Memelihara Komponen Sistem Hidrolik.

M.18.20A

15.

M.8.21A

Pemeliharaan dan Perbaikan Sistem

M.18.21A

12. 13.

16.

OPKR 20017-3

Hidrolik. Pemeliharaan Servis Sistim Bahan Bakar

OPKR

Diesel.

20-017-3

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais

v

MODUL BAHAN AJAR

DIAGRAM PRASYARAT DAN ALUR PENCAPAIAN KOMPETENSI

M18.1A

M18.55A

M18.2A M1.3FA M18.3A M1.2FA

M7.5A

M9.1A M1.3FA M9.2A M1.4FA M2.5C11 A

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais

M7.6A

M18.6A

M7.7A

M.18.20A

M7.8A

M18.21A

M9.3A OPKR20-17B

vi

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 Mesin Melakukan 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: o UU 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“. o UU Keselamatan Kerja No. 1/1970. o Kepmennakertrans

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”. o Kepmennakertrans No. 51/1999 tentang Nilai Ambang Batas Faktor Fisika di tempat kerja. o Surat edaran Mennakertrans No.1/97 tentang Nilai Ambang Batas Faktor Kimia di udara lingkungan kerja. o Konsensus WTO: Pengelolaan K3 harus memenuhi Standar global (ISO). o UU Kesehatan No.23/1992 Ps.22 tentang kesehatan lingkungan dan Ps.23 tentang kesehatan kerja. o Peraturan Menteri Perburuhan No.7/64 tentang Standar Sanitasi Industri. o Standar Potensi Bahaya Faktor biologi di udara tempat kerja (adopsi Standar Inter-nasional).

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

2

MODUL BAHAN AJAR

BAB I PENDAHULUAN

A. DESKRIPSI Modul yang berjudul “Melakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais“ ini berisikan hal-hal sebagai berikut (1) Konsep dasar tentang mesin frais, konstruksi dan fungsinya. (2) Bagian-bagian utama mesin frais beserta fungsinya masingmasing. (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 Mesin Melakukan 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 Mesin Melakukan 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 masingmasing. 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 Mesin Melakukan 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 Mesin Melakukan 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

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

semangat

tim

dalam

lingkungan

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.

2. Unit Standar Kompetensi

1. 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 pengetahuan 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 AKHIR Sebagai tenaga pelaksana pemeliharaan mekanik mesin Industri atau semua jenis pekerjaan/kegiatan yang ter-cakup di dalamnya baik di bengkel maupun di industri 8 Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

MODUL BAHAN AJAR

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

9

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.1.1 Prosedur 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.2.1 Memahami gambar teknik, menentukan bagian dari process dan memilih alat potong untuk menghasilkan komponen sesuai dengan spesifikasi.

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

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 spesifikasi yang diinginkan dapat diidentifikasi. Pengaruh jenis alat potong dan geometrinya terhadap benda kerja dapat diidentifikasi. Pengaruh tipe dan geometri cutter

10

MODUL BAHAN AJAR

terhadap bahan yang berbeda dapat diberikan.

Kriteria 7.7A.2.2. Parameter-parameter pemotong (penyayatan) ditentukan.

Elemen 7.7A.3

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-macam bahan pada kecepatan potong dapat diidentifikasi.

Melakukan pekerjaan dengan mesin frais

Kriteria 7.7A.3.1 Operasi mesin frais dilakukan untuk memproduksi komponen-komponen sesuai spesialisasi.

Pedoman penilai: amati bahwa operasi di mesin frais dilakukan untuk memproduksi komponen-komponen sesuai spesifikasi.

Pedoman penilai: pastikan bahwa macam-macam komponen yang dapat diproduksi dapat diidentifikasi.

Kriteria 7.7A.3.2 Operasi-operasi dilaksanakan menggunakan teknik konvensional dan atau memfrais 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 pisau frais berikut dapat diberikan : - slab, –gang, –end, -slot, -form, -slitting.

Kriteria 7.7A.3.3 Seluruh aksesoris standar digunakan ter-

Pedoman penilai: amati bahwa bila diperlukan masing-masing aksesoris

Pedoman penilai: pastikan bahwa prosedur penggunaan kepala pembagi

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

11

MODUL BAHAN AJAR

masuk kepala pembagi dan rotary table (meja putar).

Elemen 7.7A.4

mesin frais ini digunakan menurut prosedur kerja yang standar pada mesin frais: - kepala pembagi dan rotary table (meja putar).

dan rotary table (meja putar) dapat diberikan. Aplikasi penggunaan kepala pembagi dan rotary table (meja putar) ketika memfrais komponen dapat diidentifikasi.

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 visual dan dimensinya sesuai spesifikasi me-nurut prosedur kerja yang tepat. Alat ukur, teknik dan peralatan yang sesuai digunakan untuk memeriksa kesesuaian komponen dengan spesifikasi.

Pedoman penilai: pastikan bahwa – teknik, alat-alat dan peralatan yang sesuai 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 Mesin Melakukan 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 . Contoh Format Rencana Belajar Peserta Diklat JENIS KEGIATA N

TANGGA L

WAKTU

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

TEMPAT BELAJAR

ALASAN PERUBAHA N

TANDA TANGA N GURU

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

Kriteria Unjuk Kerja

Kompetensi 7.7A.1

7.7A.1.1

Memperhatika

Prosedur keselamatan

n tindakan

kerja yang benar

kesela-matan

diketahui dan baju

kerja

pelindung dan kaca

Lingkup Belajar

a.

Prosedur keselamatan kerja

b. Alat keselamatan kerja yang digunakan.

Sikap

Materi Utama Pemelajaran Pengetahuan Keterampilan

1) Penggunaan 1) Memahami alat keselaprosedur matan kerja keselamatan kerja

1)

Menggunakan alat keselamatan kerja

mata pengaman yang dipakai.

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

14

MODUL BAHAN AJAR

Elemen Unit

Kriteria Unjuk Kerja

Kompetensi 7.7A.2

7.7A.2.1

Menentukan

Gambar

per-syaratan

hami untuk

kerja

kan

teknik

guna

dipa- a. Gambar kerja

menentu- b. Petunjuk

proses

memilih

Lingkup Belajar

alat

dan pengerjaan bantu

Materi Utama Pemelajaran Pengetahuan Keterampilan 1).Memahami gambar pekerjaan 2).Memahami

menghasilkan

komponen

Sikap

petunjuk

sesuai

pengerjaan

spesifikasi 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 Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

15

MODUL BAHAN AJAR

Elemen Unit Kompetensi 7.7A.3 Melakukan peker-jaan dengan mesin frais

Kriteria Unjuk Kerja

Lingkup Belajar

Sikap

Materi Utama Pemelajaran Pengetahuan Keterampilan

7.7A.3.1 Operasi mesin frais di- a. Mengopersikan lakukan untuk memmesin frais produksi komponenkomponen sesuai spesifikasi. 7.7A.3.2 Operasi-operasi dilaka. Identifikasi pisau 1).Sikap 1) Memahami sanakan menggunakan frais menge-frais macam-mateknik konvensional b. Penggunaan pisau rata, alur, cam pisau dan atau mengefrais frais dan frais menanjak serta variasi c. Mengefrais rata, bertingkat 2) Memahami dari pisau frais termaalur, dan sesuai prosepemilihan suk slab, gang, end, bertingkat. dur. pisau frais shell slot, form, slitting.

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

1). Mengopersikan mesin frais

1) Mengefrais rata, alur, dan ber-tingkat.

16

MODUL BAHAN AJAR

Elemen Unit Kompetensi

7.7A.4 Memeriksa komponen untuk kesesuaian terhadap spesifikasi

Kriteria Unjuk Kerja 7.7A.3.3 Seluruh aksesoris standar digunakan termasuk kepala pembagi dan rotary table (meja putar).

7.7A.4.1 Komponen diperiksa kesesuaiannya terhadap spesifikasi menggunakan teknik dan alat-alat, dan peralatan yang tepat.

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

Lingkup Belajar

Sikap

Materi Utama Pemelajaran Pengetahuan Keterampilan

a. Alat bantu pengefrais-an b. Alat pencekam benda kerja c. Alat pembagian ben-da kerja

a. Memeriksa 1) komponen dan Menggunak dimensi benda kerja an alat ukur secara visual untuk b. Menggunakan alat memeriksa ukur untuk komponen/ memerik-sa benda komponen/benda kerja. kerja.

1) Memahami alat bantu pengefraisan 2) Memahami alat pencekam benda 3) Memahami alat pembagian benda

1) Menggunakan alat bantu pengefraisan 2) Menggunakan alat pencekam benda kerja 3) Menggunakan alat pembagian benda kerja 1) Memeriksa komponen dan dimensi benda kerja secara visual 2) Memeriksa komponen/ben -da kerja.

17

MODUL BAHAN AJAR

KEGIATAN BELAJAR 1. Kegiatan Belajar 1: Mesin Frais 1.1. Pengertian Umum Mesin

frais

adalah

mengerjakan/menyelesaikan

mesin suatu

perkakas benda

kerja

untuk 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 Mesin Melakukan 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 Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

19

MODUL BAHAN AJAR

Gb. 2.1. Mesin Frais Mendatar Adapun nama bagian-bagiannya adalah sebagai berikut A Lengan

N Tuas pengunci sadel

B Penyokong arbor

O Alas meja

C Tuas otomatis

P Tuas

D Nak pembatas

perubah

motor listrik

E Meja mesin

Q Alas meja

F Engkol ke arah memanjang

R Tuas

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

kecepatan

pengatur

kecepatan

putaran mesin S Tuas

penunjuk

kecepatan

putaran mesin T Tiang (colom) U Spindel mesin V Tuas

untuk

menjalankan

spind

M Lutut (knee)

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

20

MODUL BAHAN AJAR

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

E

Engkol ke arah memanjang

B Kepala

F

Engkol ke arah naik dan turun

C Kolom

G Alas mesin

D Meja

H

Handel ke arah melintang

Gb. 2.2. Mesin Frais Tegak Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

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

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 Mesin Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

22

MODUL BAHAN AJAR

Gb.2.3. Mesin Frais Universal

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.

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 lainlain, 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

Tipe H

1. Tipe H (keras) digunakan untuk penyayatan ringan. 2. Tipe N (normal) digunakan untuk

Tipe N

penyayatan normal atau sedang. 3. Tipe W (lunak) digunakan untuk Tipe W

penyayatan berat.

Gb. 2.4 Pisau Frais Mantel

b. Pisau Frais Sudut

Gb. 2.5. Pisau Frais Sudut

Pisau ini digunakan untuk mengefrais sudut, umumnya 30 o, 45o dan 60o.

MODUL BAHAN AJAR

c. Pisau Frais Ekor Burung

Gb. 2.6. Pisau Frais Ekor Burung

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur ekor burung, pada umumnya sudut ekor burung yang dapat dibuat besarnya : 30 o, 45o dan 60o. d. Pisau frais Alur Melingkar Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pasak yang terkurung.

Gb. 2.7. Pisau Frais Alur Melingkar

e. Pisau Frais Gigi Silang (Straggered Tooth Mill) Pisau

frais

ini

diguna-kan untuk mengefrais

alur

Gb. 2.8. Pisau Frais Gigi Silang

pada benda kerja. f. Pisau frais sudut ganda Pisau ini digunakan untuk mengefrais alur V. Sudut V yang terjadi besarnya 30o, 45o dan 60o.

MODUL BAHAN AJAR

Gb. 2.9. Pisau frais sudut ganda g. Pisau frais radius

konvex

konkav

Gb. 2.10. Pisau Frais Radius

h. Pisau Frais Alur T Pisau alur T digunakan untuk mengefrais alur T seperti halnya alur T pada meja mesin frais dan skrap.

Gb. 2.11. Pisau Frais Alur T

i. Pisau Frais Jari 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

untuk baja lunak

digunakan

MODUL BAHAN AJAR

4. Digunakan untuk pemakanan kasar Gb. 2.12. Pisau Frais Jari

j. Pisau Frais Roda Gigi Pisau ini dunakan untuk pembuatan roda gigi.

Gb. 2.13. Pisau Frais Roda Gigi k. Pisau Frais Hobbing

Digunakan untuk menbuat gigi pada roda gigi yang dilaksanakan pada mesin hobbing.

Gb. 2.14. Pisau Frais Hobbing

l. Pisau Muka (Face Mill)

Pisau

muka

yang

di-

tempel dan terbuat dari bahan sementit carbide Pisau ini digunakan untuk mengefrais permukaan yang rata dan luas. Gb. 2.15. L. Pisau muka

m. Shell End-Mill

MODUL BAHAN AJAR

Pisau frais ini dapat makan pada bagian samping dan muka sehingga

dapat

digunakan

untuk mengefrais bidang siku

n. Side dan Face mill

Gb. 2.16. m. Shell end-mill

Pisau frais ini digunakan untuk

pemakanan

kasar

pada permukaan-permukaan rata dan siku.

1.6.Penggunaan Pisau Frais

Gb. 2.17 Side and face mill

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. Gb. 2.18. Penggunaan Pisau Frais

Cara memilih pisau mantel ialah

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 Gb. 2.19. Pisau Frais Sisi dan Muka

pisau sisi zig zag dengan diameter yang besar. (4) Jika digunakan berpasangan, pilih

sudut

gigi

berlawanan.

Pisau frais gergaji digunakan untuk

Gb. 2.20. Pisau Frais

yang

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. Gb. 2.21. Pisau frais Meratakan ujung alur

atau tei

(2) benda kerja pada mesin

horizontal.

(3)Mengefrais alur dangkal pada benda kerja. (4)Mengefrais bertangga.

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.

Gb. 2.22. Pisau Frais Muka

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

Gb. 2.23 Pisau Jari

Memilih pisau jari

MODUL BAHAN AJAR

Ukuran pisau ditentukan oleh lebar alur atau diameter lubang yang dikerjakan.

Gb. 2.24 Memilih Pisau Jari

Untuk memfrais suatu alur yang berpinggir (bagian tepinya tidak difrais) sebaiknya pada batas jalur benda tersebut dibor terlebih dahulu.

MODUL BAHAN AJAR

1.7 Arah Penyayatan

Pemakanan ke atas (berlawanan) Pemakanan

ke

atas

pemakanan

pada

adalah

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 Gb. 2.25. Arah pemakanan keatas

penyayatan

dapat

terbagi an-tara pekerjaan dan pisau hingga operasi lebih aman. (3) Tekanan

yang

terhadap

ulir

ringan pembawa

meja juga terhadap bautbaut penahan. (4) Meja

dapat

mudah

bergeser

dan

terpengaruh

akibat

tak dari

penyayatan pisau. (5) Geram mudah keluar (6) Ketajaman

pisau

lebih

dapat

lebih

tahan lama (7) Penyayatan tebal

MODUL BAHAN AJAR

Contoh pemakanan berlawanan arah

Gb. 2.26. Contoh pemakanan ke atas

Pemakanan ke bawah (searah) Pemakanan

ke

bawah

pemakan-an

pada

adalah

mesin

frais

dimana gerakan meja frais searah dengan putaran pisau frais. Kekurangan dari cara ini ialah: (1) Kemungkinan

mudah

tercekam dan sukar untuk pengefraisan Gb. 2.27. Arah pemakanan kebawah

di

bagian-

bagian perkerjaan. (2) Hasil rata pisau

pengefraisan sukar

didapat

mudah

yang dan

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.

MODUL BAHAN AJAR

Contoh pemakanan searah

1.8. Kecepatan Potong dan Pemakanan Kecepatan potong (Cs). Gb. 2.28 Contoh pemakanan ke

Kecepatan potong mesin frais berkaitan dengan jalan keliling pisaunya bawah 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

Roughin

stee

stee

l T

l M

g C.I M

Finishing

stee

stee

l A

l T

Bras s BRONZ

F.C

E C.I S steel

mild

M

steel Bronze

C.I M

C.I (S)

stee l F.C

Brass

AL

MODUL BAHAN AJAR

m/menit 12

15

18

21

24

30

45

60

75

Materia l Processes

CUTTING SPEED – CEMENTIT CARBIDES Stee l M

C.I

C.I

Brass

M S Mild Stee Bronze AL Stee l l F.C Stee Stee C.I C.I Brass l l M S Bronze T M Mild Steel AL F.C Stee l 60 90 120 150 180 300

Roughing Finishing

m/menit Keterangan :

A = Liat C.I = Besi tuang F.C T

M = Baja lunak S = Lunak = Fre-Carbon/Carbon Rendah = 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 Cs = π D n

sehingga n =

Dalam hal ini n = putaran mesin dalam putaran/ menit Cs = Kecepatan potong dalam m/ menit

Cs πD

MODUL BAHAN AJAR

D = diameter pisau dalam meter Contoh: 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 = n =

πD 24 3,14. 100 1000

24 =

3,14.0,1

= 76 Rpm

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 bermacamma-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 penyangga Gb. 2.29. Contoh –contoh arbor

se-hingga dengan

melebihi badan

jarak mesin.

Pemasangan penyangga arbor sedapat mungkin dekat dengan pisau frais

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 Abor chuck Gb. 2.2 Macam-macam Arbor

lubang

chuck

1,

lalu

dikencangkan dengan mur 2 sehingga cakar 3 menjepit batang pisau. Chuck ini dikuncikan ke spindel dengan baut batang.

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). Gb. 2.31a Memasang arbor

(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. Cara menentukan kedudukan pisau

MODUL BAHAN AJAR

(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. Gb. 2.31b Menentukan Kedudukan Pisau

(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

untuk

melu-ruskan

kerah ke pasak.

memutar alur

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.

Gb. 2.33 Memasang Pisau

(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. 2.34 Memasang Lengan Mesin

MODUL BAHAN AJAR

luar penyangga rata dengan ujung lengan mesin. (6) Kencangkan

mur

penyangga

pada lengan mesin. (7) Geserkan

lengan

mesin

dalam

kedudukan

ke

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 pelanGb. 2.35. Memasang arbor tirus ke spindel

pelan.

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. 2.36. Memasang 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

memasang

cakar

sebelum disimpan.

Cara

(kolet) pada arbor : (1) Pilih cakar yang ukurannya sesuai dengan batang pisau. (2) Bersihkan lubang arbor pada bagian luar cakar. Gb. 2.37. Melepas pisau jari

(3) Tempatkan ukurannya

cakar sesuai

yang 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

kedudukannya

dan

pada kuncikan

mur sekeras mungkin dengan menggunakan kunci khusus.

Gb. 2.38. Memasng pisau pada arbor

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 tangan.

Gb. 2.39. Memasang pisau

arbor,

kuncikan

dengan

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 Gb. 2.40. Ragum mesin

(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 benda Gb. 2.41. Ragum putar

membuat spindel.

untuk

kerja

menjepit

yang

sudut

dapat

terhadap

MODUL BAHAN AJAR

Catok

universal

dua

sumbu

mempunyai perputaran

sehingga dapat diatur letaknya secara datar dan tegak.

Gb.2.42. Ragum universal

Cara memasang catok biasa: (1)

Periksalah bahwa catok itu baik dan bersih.

(2) Usahakan agar kedudukan catok di tengah-tengah sehingga

meja

mendapat

mesin, keleluasan

bergerak yang sebesar mungkin. (3) Luruskan Gb. 2.43. Memasang catok biasa

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. 2.44. Memasang catok pada mesin

MODUL BAHAN AJAR

(2) Keraskan kedua baut itu dengan hati-hati supaya kedudukan catok tidak berubah lagi

Cara memasang catok dengan membuat 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

dengan Gb. 2.45. Memasang catok dengan sudut

lubang

tidak

bertepatan

catok

dikeraskan mempergunakan

dapat dengan

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. 2.46. Menggunakan catok berputar

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 secukupnya

mur

A

sambil

dengan

hati-hati

menjaga

agar

kedudukan catok tidak berubah lagi.

Gb. 2.47. Penyetelan catok

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.

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.

Gb. 2.48. Memeriksa catok

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

permukaan-nya

kerja

belum

yang

rata/miring,

perlu diganjal dengan besi bulat. B. Penjepitan

benda

permukaan-nya

kerja

melengkung

yang 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 Gb. 2.50. Penyetelan benda kerja

per-tengahan ragum. e. Pasang batang bulat sepanjang rahang dan diameternya kira-kira

Gb. 2.51.

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.

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 dikerjakan 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

bulat

dan

jajar. b. Selipkan

batang

kencangkan ragum. c. Ketok blok sampai rapat pada kedua balok jajar. d. Adakan penatalan sampai mencapai ukuran blok.

Gb. 2.52. Penatalan

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

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 bermacammacam 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

samping,

sudut

memudahkan

Gb. 2.54. Slitting saw dan

sudut

buang

buang pada

ini waktu

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

dipasang

pada

di

atas

arbor

dapat

horizontal

maupun pada head vertikal. Kelurusan putaran dari pada cutter dapat dicek dengan dial indicator Gb. 2.55. Memasang cutter

seperti

terlihat

pada

samping.

d. Menyetel benda kerja

Gb. 2.56. Menyetel benda

gambar

di

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.

Gb. 2.57. Ukur kedalaman alur

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.

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 kombinasi 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 Gb. 2.58. Mengefrais T-Slots

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

dengan: - ragum mesin Gb. 2.59. Mengefrais key ways

- klem dan U blok

kerja,

yakni

MODUL BAHAN AJAR

-

di antara dua center pada kepala pembagi

Gb. 2.60. Cara memasang penjepit

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 Gb.2.61. Penempatan cutter

- plain milling cutter - end mill - woodruff key seat cuter

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 Gb. 2.62. Mengukur depth of cut

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

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 Gb. 2.63. mengefrais key set

cutter

bertongkat

seperti

end mill. Ada juga woodruff cutter lebih

dengan dari

merupakan

50

diameter mm

cutter

tapi yang

berlubang.Lihat gambar di samping.

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 Gb. 2.65. Beberapa bentuk Pahat pahat slotting

ini dapat diatur menurut kebutuhan.

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 (C s) 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:

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

mengukur-nya dengan

cara

cara sesuai memberi

ukuran pada gambar kerja yakni

diameter

kedalaman alur.

Gb. 2.66. Ukuran kedalaman slot

ditambah

MODUL BAHAN AJAR

Tugas Kegiatan Belajar 2 1. Buatlah benda kerja seperti pada job sheet berikut!

3 6 100

2 0

MODUL BAHAN AJAR

2. Buatlah benda kerja seperti job sheet berikut!

C 1

R6,25

B 1

Ø10,5

C 2 3 6

B 2

2 0

1 0

MODUL BAHAN AJAR

3. Buatlah benda kerja seperti job sheet berikut!

Tes Formatif Kegiatan Belajar 2

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 dikencangkan. 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

kencangkan secukupnya. 6. Agar pisau tidak bergetar pada waktu proses penyayatan.

dan

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 pekerjaanpekerjaan pengefraisan rata, menyudut, membelok, mengatur dsb, dapat pula mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang atau bersudutsudut. 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 pengerjaan, 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

langsung.

(lihat

pembagi gambar).

Kepala pembagi ini mempunyai plat pembagi yang berlubanglubang yang dapat diganti dan di-pasang

langsung

pada

spindel. Gb. 2.67 Kepala pembagi

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

MODUL BAHAN AJAR

Untuk

mempermudah

menempat-kan

posisi

yang

baru, plat pembagi mempunyai angka jumlah pemba-gian yang dapat dibuat b..Plat pembagi dengan lubanglubang.

Plat pembagi ini mempunyai satu

lingkaran

terdapat yang

pula

lubang

dan

angka-angka

menyatakan

nomor

lubang itu. Cara kerjanya sama dengan plat pembagi beralur V, hanya saja fungsi pengunci indeks Gb.2.69 Plat pembagi berlubang

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 =

Jumlah alur =

Jumlah alur V pada plat pembagi Pembagian yang dibuat 24 6

= 4 alur

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 =

Jumlah alur =

Jumlah lubang pada plat pembagi Pembagian yang dibuat

36 3

= 12 lubang

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 &

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 pemutaran/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:

i:T =

i T

Ulir cacing/engkol pembagi harus diputar sebanyak: nc =

40 T

=

ratio T

=

T

i

n putaran c = putaran indeks crank 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: nc =

i

T

=

40

16

8

=2 16

putaran

Jadi engkol pembagi diputar dua indeks

putaran di

penuh,

atas

pen

lingkaran

lubang yang jumlahnya 16 dan ditambah 8 lubang, untuk setiap bagian benda kerja. Gb. 2.71 Engkol pembagi

3.3. Lengan Penepat Memasang lengan penepat menurut jumlah lubang yang harus diputar Bila pen indeks telah dimasukkan pada lubang yang dikehendaki, lenganlengan 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.

MODUL BAHAN AJAR

(12) Hitunglah jumlah lubang berikutnya yang dikehendaki, searah jarum jam dan pasang lengan penepat berikutnya pada lubang tersebut, sehingga lenganlengan 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. Gb.2.72 Lengan penepat 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

MODUL BAHAN AJAR

yang lainnya. Untuk kepala pembagi dengan i = 40 : 1, maka setiap putaran ulir cacing memutar benda kerja 1/40 putaran. atau 1 nc =

360o

= 6o

60

Rumus Umum : sudut yang diminta x ratio

nc =

Nc =

1 putaran benda kerja dalam derajat nc = Crank turns

α. i

= putaran engkol pembagi

360

o

i

=

ratio worm gear (angka

pemindahan) α =angle required (sudut yang dikehendaki) Untuk memperoleh sudut 360 o, dengan I = 40 : 1, ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar sebanyak. nc =

α .i 360o

=

36o . 40 360o

= 4 putaran

Untuk memperoleh sudut 38o, maka : α .i

nc = = 360o nc = 4

2

36o . 40 360o

= 4

=

38 9

=4 9

2

putaran

4

4 putaran 9 10 Jadi 4 putaran di tambah 4 lubang pada plat

Gb. 2.73 Engkol pembagi

indeks yang berlubang 18.

Bila sudut yang diminta dalam derajat dan menit,maka sudut tersebut dijadikan menit semua. Untuk ratio (i) = 40 : I

nc =

α 9o

=

α (menit) 540’

MODUL BAHAN AJAR

Contoh: Diketahui: α = 61o . 20’ . Berapa nc ? nc = α nc =

(61.60’) + 20 ‘ = 540 ‘ 9o

3080 =6 540

61 .20o 61 .1/3 184 = = o = 9o 9 9,3

440 =6 540 22 =6 27

22 atau 27 putaran

Jadi 6 putaran penuh ditambah 22 lubang pada plat pembagi dengan lubang 27. 3.5. Pembagian Deferensial Cara pembagian diferensial ini dilakukan bila pembagian dengan caracara 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 nc =

i T’

3. Menghitung roda gigi pengganti (R). 4. Menentukan arah putaran dari plat indeks. Untuk menghitung/mencari roda gigi pengganti digunakan rumus:

R =

i

=

ik =

i.ik T’

(T’ – T)

perhitungan antara gigi cacing dan ulir cacing 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

Nc =

i T’

=

40 48

=

5

= 6

15 18

Jadi Nc = 15 lubang pada lingkaran dengan lubang 18. Langkah 3: Mencari roda gigi pengganti R =

i.ik T

(T’ – T)

MODUL BAHAN AJAR

=

40.1 48

(48 – 49) =

-5 6

Jadi: driver : Z1 = 40

=

-40 48 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 48 +

1 48

X 48 = 48 + 1 = 49 buah.

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’. 360 360 360 360.6 Disini berarti : T = o = = = 32 50 32 5 197 197 6 6 Jadi T =

2.160 197

Diambil T’ =

nc =

i T’

=

1960 197 40

1960

=

197.40 1960

=

197 49

197 nc = 4 putaran + 1 lubang pada lubang 49. nc =

R =

i T’ i.ik T’

=

40 1960

=

197.40 1960

=

197

40.1 = (T’ – T) = 1960

=

197 49 1960 197

197 i

=

40.197 1960

•(

- 200 197

) =

- 200 49

-

2160 197

MODUL BAHAN AJAR

R =

R =

200 49

=

2 • 100 7• 7

=

8 28

•

100 7

64 • 100 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!

MODUL BAHAN AJAR

3. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 36 o, dengan i = 40 : 1, maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar berapa putaran? (lakukan perhitungan) 4. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 38 o, 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 = T’

i = 40 = 5 = 15 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.

MODUL BAHAN AJAR

3. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 36 o, dengan i = 40 : 1, maka maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar:  . i = 36 . 40 = 4 putaran 360o

360o

4. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 38 o, 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 = 6 540’

44/54 = 6 22/27 putaran

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. Gb.2.75. Garis alur

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.

Gb. 2.76 Segi tiga heliks

MODUL BAHAN AJAR

- Panjang kisar ialah jarak antara

dua

titik

puncak

apabila garis spiral melilit satu putaran penuh, diukur sejajar garis sumbu. - Sudut helik (sudut spiral = β) ialah sudut yang dibentuk oleh

garis sumbu

benda

kerja

dengan garis spiral (lihat gambar 2.75 & 2.76), sehingga: tan β = tan β =

keliling benda kerja panjang kisar π.D LW

Panjang kisar = LW = LW =

Keliling lingkaran tusuk Tangent sudut heliks

π.D tan β

mm

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 . β = 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.

MODUL BAHAN AJAR

2..Gerak berputar oleh kepala pembagi, gerak ulir meja mesin frais yang dipindahkan oleh roda-roda gigi pemindah (pengganti).

Gb.2.77a. Pengefraisan alur Roda-Roda spiral Gb.2.77b. Pemasangan roda gigi 4.2. Mencari/Menghitung Gigi Pengganti 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 L2 /L1

=

L1 L2

Bila kepala pembagi mempunyai = 40 : 1 dan ik = 1 : 1 Maka batang cacing akan berputar sebanyak: L1 L2

x 40 x 1=

L 2 x i x ik L2

putaran

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

MODUL BAHAN AJAR

Driven

DN

LW

Driver dipasang pada batang ulir meja mesin, sedangkan driven dipasang pada poros roda gigi payung. Contoh: 1 Akan dipotong alur spiral dengan D = 80 mm, sudut heliks (β) = 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

=

driven

= LW

4.40.1 LW

L1 = 10 mm ------- LM = 10.40.1 = 400 L2 = LW = DR DN DR DN

πD tan β

10.40.1

=

875

=

4.4 7.5

=

=

3,14.80 tan 16o

= 32 56

400 = 875 .

=

3,14.80 0,287

= 875 mm

16 35

80 100

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 10 o. Meja mesin mempunyai batang ulir meja dengan kisar 6 mm, kepala pembagi dengan Z = 40. Jawab. LW =

π.D tan β

= 880 mm

3,14.50 = tan 10o

3,14.50 = 0,176

155 0,176

=

MODUL BAHAN AJAR

LM = L. 40 = 6 x 40 = 240 mm DN DR

=

LW LM

=

880 = 240

88 24

Bila roda gigi pengganti yang tersedia adalah: 24 (2), 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100 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

Gb. 2.78. Pemasangan roda gigi pengganti

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 DN 1

.

DR 2 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.

MODUL BAHAN AJAR

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. 2.79a. Pemasangan roda gigi single train

Gb.2.80b. Compound train

c. Roda gigi perantara (idler gear) Fungsi: 1. Sebagai penghubung 2. Sebagai pembalik arah putaran Bila pengefraisan menggunakan rangkaian tunggal:

MODUL BAHAN AJAR

Driver Driven -

=

DR DN

Untuk heliks/spiral miring ke kanan, tidak digunakan roda gigi antara atau menggunakan roda gigi perantara genap.

-

Untuk heliks (spiral) miring ke kiri, digunakan sebuah roda gigi antara atau dengan perantara ganjil.

Bila menggunakan rangkaian majemuk: Driver

= Driven

DR 1 . DN 1

DR 2 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 berbedabeda 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.

MODUL BAHAN AJAR

Jadi derajat kemiringan meja sama dengan derajat sudut heliks.

Gb. 2.81 Pengaturan kemiringan meja mesin

4.5. Pemilihan Cutter Cutter yang digunakan dalam pengefraisan heliks, tergantung pada bentuk alur yang akan dibuat. Lihat gambar berikut.

Gb. 2.82 Pemilihan cutter

Pisau frais mantel (plain cutter) dan single angle cutter

MODUL BAHAN AJAR

Lihat gambar di bawah :

4.6 Penyetelan Cutter

Gb. 2.83 Beberapa pisau frais

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 48 o 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).

Gb. 2.84 Penyetelan cutter

MODUL BAHAN AJAR

4. Kemudian putar engkol pembagi untuk mendapatkan jarak satu gigi, kemudian goreskan garis no. 2 (gambar b). 5. Untuk alur spiral kanan (RH heliks), gunakan cutter kiri (LHCutter) 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).

Gb. 2.85 Penyetelan cutter

MODUL BAHAN AJAR

7. Putarlah cutter (hidupkan mesin) dan naikkan meja (benda kerja), hingga cutter menyinggung benda kerja. Ingat posisi pada no. 6 ialah tetap. Catatan: 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 γ Contoh: Hitung besar ofset cutter untuk mendapatkan sudut total (γ) = 5o positif pada diameter blank 80 mm Jawab: OC

= R. sin γ = 40. 20,287 = 3,5 mm

1. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total positif i. Labur permukaan ujung blank.

MODUL BAHAN AJAR

ii. Atur surface gauge/high gauge setinggi senter kepala pembagi. iii. Goreskan garis horizontal/garis pendek (gambar : a).

iv. Turunkan penggores sebesar offset (3,5 mm, pada contoh di Gb. 2.86 Penyetelan cutter untuk

atas) kemudian sudut +goreskan untuk (gambar b.).

mendapat garis no. 1

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 102 o 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).

Gb. 2.87 Penyetelan cutter untuk sudut

4.7 Pelaksanaan Pengefraisan Alur

MODUL BAHAN AJAR

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. 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

 = 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

ik = 1 : 1

MODUL BAHAN AJAR

DR

24

24.1

24

28

Driver = 44 dan 56 Driven = 24 dan 28

24

Batang ulir meja mesin

44

28

Poros pada gunting (Quadran )

Poros roda gigi payung ( Kepala pembagi)

56

2. Penyelesaian : LM = L1.i.ik = 10.40.1 = 400 LW = L2 = 3,14.D = 3,14.80 = 3,14.80 tanβ

tan 16

DR = 2.8 = 2 = 20 . 8 DN

5.7

7

20

7

.8 8

0,287

MODUL BAHAN AJAR

DR = 40 . 64 DN 100 56 Driver = 32 dan 80 Driven = 56 dan 100 Driver dipasang pada batang ulir meja. Driven dipasang pada kepala pembagi. 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 faktorfaktor 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

MODUL BAHAN AJAR

(26)

biaya/harga

Di sini hanya akan dibicarakan tentang pengefraisan roda gigi lurus (milling of spur gear). 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. Jadi

M =

D Z

mm

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. Jadi -

M =

D" Z

D" =

Z DP

Circular pitch (CP) ialah panjang busur lingkaran jarak antara pada dua buah gigi yang berdekatan dalam satuan inchi.

MODUL BAHAN AJAR

Jadi

CP . D"

M =

Bila :

D"

inchi

Z

CP = π . M"

= M"

Z

inchi

Persamaan dimetral pitch dengan module CP

:

π . D" Z

π. CP

:

Z D"

sedang

DP

Z DP

CP

Z

π DP

1 Maka : M" =

π . M" =

π DP

25,4 DP

atau

M =

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.

MODUL BAHAN AJAR

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. 8. Sudut tekan : sudut antara garis singgung jarak antara dengan garis tekan. 9. Garis tekan : garis yang dihasilkan dari hubungan titiktitik 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 NAMA

Jarak sumbu antara roda gigi

SIMBO L a

=

RUMUS

D1 + D2 Z

=

M (Z1 + Z2)

Circular pitch

CP =

r.M

Diameter jarak antara

D

Z.M

Diameter puncak/kepala

Da =

D + 2.M

Diameter alas/kaki

Df =

D – (2,2 : 2,6) M

Tinggi gigi seluruhnya

h

Da – Df

=

=

Z

Z

= ha + hf

Tinggi kepala gigi/addendum

ha =

Tinggi kaki/addendum

hf =

Banyak gigi

Z

=

D

Modul

M =

M

Tebal gigi

b

Sudut tekan

α =

D Z (6 : 8).M automotif (8 : 12).M penggerak umum

=

I.M (1,1 : 1,3).M

20o evolvente Perbandingan transmisi

i

=

Z1 Z2

MODUL BAHAN AJAR

e. Untuk mencari ukuran roda gigi sistem diametral pitch NAMA

RUMUS

π Diametral pitch diukur pada lingkaran D.P = P = tusuk Addendum

Add = ha =

Deddendum

Ded = hf =

Whole depth

WD=H=

Clearence Tebal gigi pada lingkaran tusuk Diameter lingkaran tusuk Diameter lingkaran luar Diameter lingkaran alas

C1 =

P 1,25 P 2,25 P

0,25 P P

Z P

Da = Df =

1

1,5706

th = D=

CP

Z+2 P Z - 20,5 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). b. Tipe stocking

MODUL BAHAN AJAR

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.

Gb. 2.89. Pisau frais roda gigi

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 kesikuannya. 4. Setel engkol pembagi dan masukkan pen indeks pada lubang yang dikehendaki. cermat.

Pemutaran engkol pembagi harus dilakukan dengan

MODUL BAHAN AJAR

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) Gb. 2.90 (35) Menggunakan siku dan inside caliper

b. Dengan cara spotting the work (36)

Putarlah mesin, perkiraan cutter di atas benda kerja.

Gb.2.91. Penyetelan dg spotting the work

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.

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. Gb. 2.92. Pemasangan benda kerja dg 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 Gb. 2.94. Pemasangan dg kepala pembagi diputarvertikal

cara

ini

diperlukan

pendukung (steady rest) pada waktu pengefraisan.

Cara

MODUL BAHAN AJAR

pemakanan

menggunakan

vertikal feed. c.

.Pemasangan circular

dengan

attachment

(meja

putar) Pada cara ini benda kerja lebih tegak dan stabil serta tidak

memerlukan

steadyrest.

Cara

pembagiannya Gb. 2.95. Pemasangan dg circular attacment

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. Untuk gigi

1 135 – gigi rack

2

3

4

5

55– 134

35– 54

26– 34

21– 25

6

7

8

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

menggunakan pasak dan sebagainya.

yang

benar,

yakni

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

18 – 20

25 – 40

Mild steel

10 – 12

20 – 30

Bross

40 – 50

50 – 80

Feed untuk H S S dalam m/menit Diametral pitch (P) Metric modul (M) Cost iron Mild steel

2

80 35

2½

80 35

3

100 50

4

5

6

6

5

4

110 60

62

125 75

7

150 100

8

10

12

16

3

2,5

2

1,5

150 110

175 100

200 125

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.

Satu set cutter modul dengan 8 nomor

MODUL BAHAN AJAR

No. Cutter

1

2

3

4

5

6

7

Untuk gigi

12–13

14–16

17–20

21–25

26–34

35–54

55–134

8 135 rack

Satu set cutter modul dengan 15 nomor No. Cutter

1

1½

2

Untuk gigi

12

13

1 4

2½

3

3 ½

4

4½

5

5½

6

6½

7

7 ½

8

1516

17 18

19 20

21 22

2325

26 29

3034

35 41

4254

55 80

80 13 4

135 rac k

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

14

15 16

17 18

19 20

21 24

25 28

29 33

34 41

4252

5380

8113 4

135 rac k

Modul-modul yang biasa dipakai dalam pembuatan roda gigi antara lain: 0,5

- 0,75

1

- 1,25

1,5

1,75

-2

2,25

2,5

- 2,75

-3

3,25

3,5

3,75

4

4,5

5

- 5,5

6

6,5

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

18

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 Gb. 2.96. Mengefrais gig rack

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 = π.Z.m = 3,142.3 = 9,426 mm Dengan mengetahui axial pitch (Pz) ini, kita dapat memfrais gigi 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 Gb. 2.97. Mengefrais batang bergerigi yg pendek

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 dengan pergeseran Gb. 2.98. Mengefrais batang bergerigi yg panjang

dilakukan menggunakan memanjang

(longitudinal slide).

MODUL BAHAN AJAR

d. Rack index attachment Di

samping

menggunakan meja

kita

pergeseran

mesin

untuk

pembagian batang bergerig, pada mesin frais tertentu dilengkapi

dengan

alat

pembagi khusus. Alat ini terdiri dari satu set roda Gb. 2.99. Rack index attacment

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. (45)

Jauhkan benda kerja dari cutter dengan memakai handel yang

belum disetel.

MODUL BAHAN AJAR

(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).

3. Keuntungan heliks gear dibanding dengan spur gear (roda gigi lurus) ialah: a. Heliks gears dapat bekerja pada kecepatan tinggi.

MODUL BAHAN AJAR

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.

Gb. 2.100 . Roda helic dobel

c. Pemindahan benda kecepatan tinggi.

Contoh aplikasi double heliks gears antara lain: - Roda gigi reduksi turbin pada kapal dan generator. - Roda gigi penggerak rol pada steel mills.

pada

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: π.D LW = Tan.β b. Sudut heliks (sudut spiral) ialah sudut antara sumbu aksial roda gigi dengan garis spiral (β).

Gb. 2.101. Grafik rumus roda gigi helix

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. 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

NP

MODUL BAHAN AJAR

Cos β =

TP =

TP

Cos β

atau Secant β = Secant =

TP

TP = NB secant β

NP

1 Cos β

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: NP = π . M

TP =

π .M

cos β Keliling lingkaran tusuk = π . D Juga keliling lingkaran tusuk = Z . TP. Maka : D = Z . TP D = Z.

D = π

π.M cos β Z.M

mm Rumus untuk sistem sudut cos β Kemudian ukuran lain dicari seperti pada spur gears sistem modul. Untuk sistem diametral pitch (DP): Cos β =

NP TP

NP =

π DP

TP =

NP Cos β

π TP = DP . Cos β

Keliling lingkaran tusuk = π D Juga keliling lingkaran tusuk

Z.π Z . TP = DP Cos β

MODUL BAHAN AJAR

Z.π

πD =

DP Cos β Z π Jadi:

D =

inch DP.Cos β

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.

Ze =

Z

MODUL BAHAN AJAR

Cos3 β Z. = Jumlah gigi yang akan dipotong Ze = 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 β 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) π.D LW = tan β 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 55

11  5 10 11  1 10 1 10 10 0

0

1

1

13

1

3

5

1

10

1 1

2

27

29

114

589

713

772

MODUL BAHAN AJAR

9 1

0 1

1

14

15

59

310

369

400 0

Kita ambil perbandingan : DN DR

27

=

14

9x3 7x2

(9 . 4) x (3 . 16)

=

(7 . 4) x (2 . 16) 36 x 48

= Jadi:

=

28 x 32

=

DN 1 . DN 2

36 x 48

DR 1 . DR 2

28 x 32

27 Bila kita menggunakan roda gigi pengganti dengan ratio maka LW 14 yang terjadi: Contoh:

LW LM

=

LW =

27 14 27. 240 14

= 462,86

terdapat kesalahan = 463,74 - 462,86 = 0,88 mm 0,88 Kesalahan ini kira-kira = 463,74

= 0,0019

Batas kesalahan maksimum adalah 0,0020 Jadilah hal tersebut diperbolehkan. Memilih Cutter Ze = =

z Cos3 β 15 Cos3 24o 15

MODUL BAHAN AJAR

=

(0,913)3

= 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.M jadi Depth of cut = 2,25. M = 2,25 4 = 9 mm i 40 - Menentukan putaran engkol pembagi : Nc = = Z 15 - Engkol pembagi diputar 2 putaran lebih =

2 =2 3

2 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.

Gb.2.102. Pemasangan roda gigi

MODUL BAHAN AJAR

Penggunaan perantara

roda (idler

gigi gear)

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

MODUL BAHAN AJAR

-

Gunakan kertas tipis, tempelkan di atas benda kerja, putar cutter, naikkan meja, singgungkan cutter hingga kertas tergeser. Putar skala handel pada angka nol.

-

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. gambar di samping.

Lihat

MODUL BAHAN AJAR

Gb. 2.103. Pengefraisan heliks rack

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 crossslide untuk heliks rack pendek dan dengan longitudinal slide untuk heliks rack panjang. Yang harus diperhatikan ialah pemindahannya

sebesar

normal pitch (NP).

Gb. 2.104. Pembagian gigi

Sistem Modul: NP = π . M mm π Sistem diametral Pitch:

NP =

inch

DP Contoh: Hitunglah penggeseran cross – slide untuk memotong heliks rack dengan sudut heliks 24, dan dengan modul 4.

MODUL BAHAN AJAR

Jawab: NP = π . M mm = 3,1416.4 = 12,566 mm 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

5). Tugas kegiatan Belajar 5 Buatlah roda gigi seperti job sheet berikut!

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 pemesinan b. Dengan pengecoran c. Dengan pengerolan 3. Kepala pembagi. 4. sistem modul dan sistem diametral pitch/circular pitch 5. Tipe pisau pemotong gigi: a. Tipe plain untuk pemotongan, pengasaran, dan finishing gigigigi 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 mm Da = D + 2M = 64 + 4 = 68 mm H = 2,16 . M = 2,16 . 2 = 4,32 mm Df = Da – 2 . H = 68 – 8,64 = 59,36 mm Tebal 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 inc Da = Z + 2 = 1 3/10 inc. P H = 2,25 / P = 2,25 / 20 = 0,1125 inc Putaran 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 bermacammacam 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

Gb. 2.105 Rack cutter

Cara kerja : a. Cutter bergerak naik turun (panah a), gerak turun

adalah

gerak

pema-kanan. b. Cutter

naik

sambil

bergeser sedikit (panah

b), demikian pula blank berputar (panah c). c. Pergeseran Gb. 2.106 Process pemotongan gigi

terbatas,

cutter

setelah

itu

kembali lagi (panah d).

MODUL BAHAN AJAR

Dengan demikian berlangsung sedikit-demi sedikit hingga akhirnya kedalaman pemakanan (whole depth) tercapai.

Gb. 2.107a. Process pemotongan gigi

Gb. 2.107b. Gerakan dan benda kerja

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.

MODUL BAHAN AJAR

2. Pinion cutter process. Cutter Bentuk

cutter

seperti

pada gambar 6.4. Profil gigi pemotongnya mengecil Gb. 2.108 Cutter pinion

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 Gb. 2.109 Process pemotongan dengan gerakan cutter dan blank

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.

MODUL BAHAN AJAR

Gb. 2.110 Gerak pemakanan pinion cutter membentuk involut

Demikianlah gerakan pinion cutter dan benda kerja (blank roda gigi) berlangsung 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

seper-ti

ulir

cacing,

yang

untuk

adalah

atau

ulir

dipotong

ulirannya

untuk

membentuk sisi po-tong. Ada

yang

mempunyai

ulir tunggal (single start) Gb. 2.111 Hobbing cutter (potongan)

MODUL BAHAN AJAR

atau majemuk (multiple starts). Sudut kisar ditentukan pula. Cara kerja: a. Hobbing cutter memberikan

aksi

pemotong-an dengan jalan seperti

berpu-tar, cutter

pada

umumnya. b. Benda kerja juga berputar tetapi diatur se-

Gb.2.112 Hobbing cutter

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

MODUL BAHAN AJAR

Gb. 2.113 Gerakan hobbing cutter terhadap blank roda gigi

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.

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:

Gb. 2.114. Mesin hobbing vertikal

-

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

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

NP =

Jumlah gigi yang dipotong

C x S 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.

Gb. 2.115. Mesin hobbing 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. 2.116 Penyetelan hobbing cutter menurut sudut tekan

MODUL BAHAN AJAR

b. Menyetel hobbing agar setiap garis sumbu gigi hobbing tegak lurus pada benda kerja.

Gb. 2.117. Penyetelan hobbing cutter standar

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.

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 bakalan dengan roda single start (Gb. S =2.118b. 1 ). Menyangga blank Gb. 2.118a. Pemasangan gigi yang besar Jawab: DR

C x S =

24 x 1

=

=

DN

z

20

Jadi

DR = 24

atau

40

24 20

48

atau 96

DN = 20

atau 80

Roda gigi perantara perlu dipasang apabila diperlukan. Single

Compound

Gb. 2.119. Pemasangan roda gigi perantara bila diperlukan

atau

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

Gb.2.120a. Metode normal

Gb.2.120b. Metode climb

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 π.D

- Putaran benda kerja (blank)

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

nh x S nb = Z

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 Feed dalam : mm/put benda

Mild steels

kerja Roughing 1,20

Finishing 1,00

Tough steels Alloy steels Cast Iron Bronne

1,20 1,00 2,00 2,00

1,00 0,60 1,20 1,20

MODUL BAHAN AJAR

Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih tinggi, feeding diambil lebih rendah dari tabel di atas. 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 6 Buatlah 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

hobbing,

yaitu

……………………………………………………. 6. Ada

beberapa

macam

mesin

………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………… 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)

MODUL BAHAN AJAR

Tentukan roda–roda gigi pengganti! 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

c. pemotongan roda gigi

b. pengeboran

d. perimeran

2. Yang menunjukkan ukuran mesin frais, salah satunya adalah a. panjang langkah memanjang

b. tinggi mesin c. besar head

MODUL BAHAN AJAR

d. lebar landasan 3. Pisau frais mantel digunakan untuk pengefraisan : a. alur

c. pemotongan

b. rata dan lebar

d. grouve

4. Kecepatan potong pisau frais HSS terhadap mild steel adalah : a. 5 m/menit

c. 75 m/menit

b.25 m/menit

d.150 m/menit

5. Berikut ini berfungsi untuk menjepit benda kerja yang persegi. a. klem bulat

c .ragum mesin

b.baut penjepitt

d. indipenden chuck

6. Untuk membuat alur T pada benda kerja digunakan : a.pisau frais jari

c.slot mill

b.pisau frais alur

d. T slot

7. Berikut ini adalah pisau yang dapat digunakan untuk mengebor a.end mill

c.slot mill

b.sliting saw

d. T slot

8. Untuk membuat alur pasak yang terkurung digunakan a.face mill

c.pisau radius

b.shell end mill

d.pisau frais alur melingkar

9. Pekerjaan berikut ini menggunakan sliting saw kecuali : a.memotong

c.meratakan

b.membelah

d.mengalur sempit

10. Pisau frais mantel dipasang pada : a.arbor panjang

c.arbor tirus

b.arbor baut

d.adaptor

MODUL BAHAN AJAR

11. Berikut ini adalah alatkeselamatan kerja pada pengefraisan, kecuali a.kaca mata

c.baju kerja

b.apron kulit

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

c. putar bolak -balik

b. putar kiri

d. asal berputar

14. Berikut ini adalah cara-cara pembuatan roda gigi kecuali a. pemesinan

c. pengerolan

b. pengecoran

d. penempaan

15. Di dalam konstruksi suatu mesin, roda gigi berfungsi sebagai : a. penggerak mula

c. actuator

b. pemindah daya

d. regulator

16. Yang memberikan pelumasan pada proses penyayatan adalah: a. air

c. lubricator

b. oli

d. cutting oil

17. Pisau frais roda gigi tipe plain digunakan untuk pengefraisan berikut kecuali a. pemotongan

b. pengasaran

MODUL BAHAN AJAR

c. finishing

d. pengefraisan gigi yang besar

18. Roda gigi modul 4 dengan jumlah gigi 36 dipotong dengan pisau : a. pisau frais M 4, No. 4

d. pisau frais M36, No 4

b. pisau frais M4, No 6 c. pisau frais M6, No 6 19. Untuk membuat alur melingkar dengan sudut tertentu indeksingnya menggunakan cara a. pembagian langsung

c. pembagian diferensial

b. pembagian sederhana

d. pembagian sudut

20. Untuk mengatur/mengecek kelurusan dan kesejajaran waktu memasang ragum pada meja mesin frais , digunakan : a. vernier caliper

c. dial indikator

b. high gauge

d. parallel pada

21. Alur pasak di dalam roda gigi dibuat dengan menggunakan a. sloting atachment

c. T slot

b. sloting cutter

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

MODUL BAHAN AJAR

d. pembersihan yang baik 23. Sudut yang dibentuk oleh garis sumbu benda kerja dengan garis spiral disebut : a. sudut kisar

c. sudut uliran

b. sudut pendakian

d. sudut spiral

24. Bila dibanding dengan spur gear, heliks gear mempunyai keuntungan sebagai berikut, kecuali a. dapat Bekerja pada

b. lebih tenang

kecepatan tinggi

c. lebih kuat d. lebih murah

25. Profil gigi terbentuk dengan memutar gear blank dan menggerakkan cutter lurus dan kontinyu disebut process : a. duplicating

c. generating

b. copying

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

MODUL BAHAN AJAR

sedangkan ik = 1 : 1 dan kisar batang ulir transporter meja Li = 10 mm. Tentukanlah roda gigi pengganti untuk membuat alur tersebut! 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 langkahlangkah 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)

MODUL BAHAN AJAR

Buatlah roda gigi seperti job sheet berikut. Blank roda gigi sudah dipersiapkan dengan ukuran sesuai dengan job sheet.

KUNCI JAWABAN EVALUASI AKHIR

MODUL BAHAN AJAR

A. Multiple choice 1.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

21.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

22.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

23.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

24.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

25.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

B. Essay 1 .

Cs . 1000

15.000

n =

= π.D

3,14 . 60

Jadi n = 79,6

2. Penyelesaian: LM = L1.i.ik = 10.40.1 = 400 LW = L2 = π .D =

3,14.80 = 3,14.80 =

tan β

tan 16

0,287

DR = LM = 400 = 16 =. 4 . 4 DN

LW

875

35

7 . 5

DR = 32 . 80 DN 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.

875 mm

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) = T‘

( 60 – 59 ) 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 π.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 dinilai

Aspek kritis

1

2

3

4

5

Persiapan • Alat-alat kerja • Bahan yang akan dikerjakan

Langkah kerja • Warming mesin • Memasang cutter • Memasang benda kerja (blank) • Mengindeksing

Ukuran Produk • Diameter kaki (Dk) • Tinggi gigi H ( 33 gigi ) • Lebar gigi (33 gigi) harus sama

Penggunaan alat dan bahan • Ketepatan penggunaan alat • Ketepatan penggunaan bahan • Metoda penggunaan alat • Kehematan penggunan bahan

Sikap kerja • Menggunakan alat keselamatan kerja • Bekerja dengan aman • Memelihara alat-alat kerja • Menjaga lingkungan bersih, tertib, aman, dan sehat

Hasil yang dicapai Ya Tidak

…………… ……………

………. . ………. .

……… …. ……… …..

……… k………… …k….. ……… k…… ………k…..

………. . ………. ………. . ………

……… …. ……… ….. ……… …. ……… …..

………k….. ………k….. ………k…..

………. . ………. . ………. .

……… …. ……… …. ………..

……… k………… …………… … k………… ……..

……… ……… ……… ………

……… ……… ……… ……… ……… …..

……… 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.