Post on 15-Dec-2014
description
BAB III
MILLING MACHINE
3.1. Prinsip Kerja Mesin Milling
A. Main Drive
Fungsi utama dari main drive adalah untuk menggerakan spindle yang
terletak pada arbor. Putaran dari motor listrik diteruskan ke speed
gearbox dan diteruskan ke spindle melalui mekanisme belt. Putaran
spindle akan menggerakan arbor dan memutar milling cutter.
B. Feed Drive
Mekanisme ini berfungsi menggerakkan meja untuk menghasilkan
pemotongan. Sistem ini dapat digerakan secara manual ataupun secara
otamatis. Hasil pemotongan secara otomatis akan lebih halus karena
pergeseran benda kerja lebih konstan.
3.2. Fungsi Mesin Milling
Fungsi mesin milling adalah untuk mengerjakan proses permesinan
dari logam dengan gerakan pahat potongnya adalah dengan cara
berputar. Mesin milling dapat digunakan untuk:
a. Plain Milling
Milling permukaan rata dengan sumbu milling cutter sejajar
dengan permukaan benda kerja
Gambar 3.1 Proses plain millingSumber: US Army Correspondence Course Program, 1988: 37
b. Face Milling
Gambar 3.2 Face MillingSumber: Anonimous (2009)
c. Angular Milling
Milling permukaan rata dengan sumbu milling cutter bersudut
tertentu dengan permukaan benda kerja.
Gambar 3.3 Angular MillingSumber: Anonimous (2009)
d. Gang Milling
Gambar 3.4 Gang MillingSumber: Anonimous (2009)
e. Form Milling
Gambar 3.5 Form MillingSumber: Anonimous (2009)
f. Membuat roda gigi
g. Drilling
3.3. Bagian-bagianMesinMilling
1 2
3
4
5
6
7
Gambar 3.1 Mesin Milling UniversalSumber: Laboratorium Proses Produksi 1 Universitas Brawijaya
Keterangan : 1. Milling Vertical
2. Panel
3. Over Arm
4. Arbor
5. Table
6. Sadle
7. Knee
3.4. Macam-macam Milling Cutter
3.4.1. Berdasarkan Fungsi dan Bentuknya
A. Cutter Face Cutting
1. End Mill Cutter
Merupakan cutter dengan sisi potong pada ujung muka dan pada
sisi spiralnya, End Mill dibuat dari diameter 0.5 – 50 mm
dengan tipe tangkai yang bermacam–macam, ada yang
bertangkai lurus dan ada yang konus.
Gambar 3.2 End Mill CutterSumber : Andryanto (2013)
2. Shell End Mill Cutter
Cutter tipe ini memiliki lubang berpasak pada bagian tengah
cutter yang berfungsi untuk pemasangan pada arbor, dibuat
dengan diameter antara 30 – 200 mm. Pada cutter ini terdapat
sisi potong pada ujung muka dan pada sisi spiralnya.
Gambar 3.3 Shell End Mill CutterSumber: Andryanto (2013)
B. Cutter Side Cutting
1. Plain Mill Cutteng
Cutter ini digunakan untuk pengefraisan horisontal dari
permukaan yang datar. Memiliki bentuk hampir sama dengan
SEMC tetapi cutter ini hanya memiliki sisi potong spiral pada
bagian meingkarnya, dan memiliki lubang berpasak untuk
pemasangan pada arbor.
Gambar 3.4.Plain Mill CutterSumber: Andryanto (2013)
2. Disk Cutter
Cutter ini memiliki bentuk pipih dan dapat digunakan pada
pembuatan slo tmaupuns litting, sisi potong dari cutter jenis ini
ada yang rata, dan ada juga yang zig-zag.
Gambar 3.5 Disk CutterSumber: Andryanto (2013)
C.Cutter Profil
1. Dove Tail Cutter
Dove Tail Cutter digunakan untuk menghasilkan profil dove
tail (ekor burung) pada benda kerja. Sisi potongnya berbentuk
sudut 45o,60oatau 90o.
Gambar 3.6 Dove Tail CutterSumber: Andryanto (2013)
2. T-Slot Cutter
T-slot Cutter digunakan untuk membuat alur berbentuk T.
Memiliki sisi potong di bagian yang melingkar, dengan
suduthelix yang saling berlawanan. T-slot Cutter ada 2 jenis,
yaitu T-slot dengan shank rata dan T-slot dengan shank
berulir.
Gambar 3.7 T-Slot CutterSumber: Andryanto (2013)
3. Prisma Cutter
Cutter yang digunakan untuk menghasilkan profil V pada
benda kerja, dengan sudut potong 45o, 600dan 90o.
Gambar 3.8 Prisma CutterSumber: Andryanto (2013)
4. Hobbing Cutter
Cutter yang digunakan pada mesin milling hobbing, untuk
menghasilkan profil berbentuk roda gigi (gear).
Gambar 3.9 Hobbing CutterSumber: Andryanto (2013)
5. Modul Cutter
Cutter ini digunakan untuk membuat roda gigi dengan modul
tertentu, dan menggunakan mesin milling konvensional dalam
pengerjaannya, bentuknya hampir sama dengan cutter hobbing
tetapi pipih.
Gambar 3.10 Modul CutterSumber: Andryanto (2013)
3.4.2. Berdasarkan Fungsi dan Pengerjaanya
1. Cutter Rounghing
Cutter yang digunakan untuk proses roughing pada benda kerja,
dimana proses pengerjaan dilakukan dengan depth of cut yang besar.
Gambar 3.11 Cutter RounghingSumber: Andryanto (2013)
2. Cutter Finishing
Cutter yang digunakan untuk proses finishing, dengan depth of cut
yang lebih sedikit dibandingkan proses roughing, dan biasanya
menghasilkan permukaan yang lebih halus
Gambar 3.12 Cutter FinishingSumber: Andryanto (2013)
3.4.3. Berdasarkan Arah Putarannya
1. Cutter Putaran Kiri
Apabila putaran cutter berlawanan arah dengan arah putaran jarum
jam.
2. Cutter Putaran Kanan
Apabila putaran cutter searah dengan arah putaran jarum jam.
3.4.4. Berdasarkan Material Benda Kerja
1. Cutter Type N( Normal )
Digunakan untuk material yang normal sampai 70 ( kg/mm2), sudut
potong ( β ) tidak begitu besar ± 73o, sudut spiral ( γ ) tidak begitu
besar ± 30o, kisarnya tidak begitu besar sehingga mempunyai jumlah
gigi yang tidak begitu banyak, pemakan untuk tiap gigi tidak begitu
besar.
2. Cutter Type H( Keras )
Digunakan untuk material yang ulet dan keras ( baja panduan, baja
tuang, Spk ) sampai 100 ( kg/mm2), sudut potong ( β ) besar ± 81o,
sudut spiral ( γ ) kecil ± 25o, kisarnya kecil sehingga mempunyai
jumlah gigi yang banyak, pemakan untuk tiap gigi kecil.
3. Cutter Type W( Lunak )
Digunakan untuk material lunak, sudut potong ( β ) kecil ± 57o, sudut
spiral ( γ ) besar ± 35o, kisarnya besar sehingga mempunyai jumlah
gigi sedikit, pemakan untuk tiap gigi besar.
3.5. Macam-macam Roda Gigi
1. Roda Gigi Lurus (Spur)
Roda gigi lurus adalah roda gigi yang paling sederhana, yang terdiri dari
silinder atau piringan dengan gigi-gigi yang terbentuk secara radial. Ujung
dari gigi-giginya lurus dan tersusun paralel terhadap aksisrotasi. Roda gigi
ini hanya bisa dihubungkan secara paralel.
Gambar 3.13 Roda Gigi Lurus (Spur)Sumber : Anonimous (2013)
2. Roda Gigi Dalam
Roda gigi dalam (atau roda gigi internal, internal gear) adalah roda gigi
yang gigi-giginya terletak di bagian dalam dari silinder roda gigi. Berbeda
dengan roda gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi di luar silindernya.
Roda gigi internal tidak mengubah arah putaran
Gambar 3.14 Roda Gigi DalamSumber: Anonimous (2013)
3. Roda Gigi Heliks
Gigi-gigi yang bersudut menyebabkan pertemuan antara gigi-gigi menjadi
perlahan sehingga pergerakan dari roda gigi menjadi halus dan minim
getaran. Berbeda dengan spur di mana pertemuan gigi-giginya dilakukan
secara langsung memenuhi ruang antara gigi sehingga menyebabkn
tegangan dan getaran. Roda gigi heliks mampu dioperasikan pada
kecepatan tinggi dibandingkan spur karena kecepatan putar yang tinggi
dapat menyebabkan spur mengalami getaran yang tinggi. Spur lebih baik
digunakan pada putaran yang rendah. Kecepatan putar dikatakan tinggi
jika kecepatan linear dari pitch melebihi 25 m/detik.
Roda gigi heliks bisa disatukan secara paralel maupun melintang. Susunan
secara paralel umum dilakukan, dan susunan secara melintang biasanya
disebut dengan skew.
Gambar 3.15 Roda Gigi HeliksSumber: Anonimous (2013)
4. Roda Gigi Heliks Ganda
Roda gigi heliks ganda (double helical gear) atau roda gigi herringbone
muncul karena masalah dorongan aksial (axial thrust) dari roda gigi heliks
tunggal. Double helical gear memuliki dua pasang gigi yang berbentuk V
sehingga seolah-olah ada dua roda gigi heliks yang disatukan. Hal ini akan
menyebabkan dorongan aksial saling meniadakan. Roda gigi heliks ganda
lebih sulit untuk dibuat karena kerumitan bentuknya.
Gambar 3.16 Roda Gigi Heliks GandaSumber: Anonimous (2013)
5. Roda Gigi Bevel
Roda gigi bevel (bevel gear) berbentuk seperti kerucut terpotong dengan gigi-gigi yang terbentuk di permukaannya. Ketika dua roda gigi bevel mersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan berada pada satu titik, dan aksis poros akan saling berpotongan. Sudut antara kedua roda gigi bevel bisa berapa saja kecuali 0 dan 180.
Roda gigi bevel dapat berbentuk lurus seperti spur atau spiral seperti roda gigi heliks. Keuntungan dan kerugiannya sama seperti perbandingan antara spur dan roda gigi heliks.
Gambar 3.17 Roda Gigi BevelSumber : Anonimous (2013)
6. Roda Gigi Hypoid
Roda gigi hypoid mirip dengan roda gigi bevel, namun kedua aksisnya
tidak berpotongan.
Gambar 3.18 Roda Gigi HypoidSumber: Anonimous (2013)
7. Roda Gigi Mahkota
Roda gigi mahkota (crown gear) adalah salah satu bentuk roda gigi bevel
yang gigi-giginya sejajar dan tidak bersudut terhadap aksis. Bentuk gigi-
giginya menyerupai mahkota. Roda gigi mahkota hanya bisa dipasangkan
secara akurat dengan roda gigi bevel atau spur.
Gambar 3.19 Roda Gigi MahkotaSumber : Anonimous (2013)
8. Roda Gigi Cacing
Roda gigi cacing (worm gear) menyerupai screw berbentuk batang yang
dipasangkan dengan roda gigi biasa atau spur. Roda gigi cacing
merupakan salah satu cara termudah untuk mendapatkan rasio torsi yang
tinggi dan kecepatan putar yang rendah. Biasanya, pasangan roda gigi spur
atau heliks memiliki rasio maksimum 10:1, sedangkan rasio roda gigi
cacing mampu mencapai 500:1. Kerugian dari roda gigi cacing adalah
adanya gesekan yang menjadikan roda gigi cacing memiliki efisiensi yang
rendah sehingga membutuhkan pelumasan. Roda gigi cacing mirip dengan
roda gigi heliks, kecuali pada sudut gigi-giginya yang mendekati 90
derajat, dan bentuk badannya biasanya memanjang mengikuti arah aksial.
Jika ada setidaknya satu gigi yang mencapai satu putaran mengelilingi
badan roda gigi, maka itu adalah roda gigi cacing. Jika tidak, maka itu
adalah roda gigi heliks. Roda gigi cacing memiliki setidaknya satu gigi
yang mampu mengelilingi badannya beberapa kali. Jumlah gigi pada roda
gigi cacing biasanya disebut dengan thread.Dalam pasangan roda gigi
cacing, batangnya selalu bisa menggerakkan roda gigi spur. Jarang sekali
ada spur yang mampu menggerakkan roda gigi cacing. Sehingga bisa
dikatakan bahwa pasangan roda gigi cacing merupakan transmisi satu arah.
Gambar 3.20 Roda Gigi CacingSumber: Anonimous (2013)
9. Roda Gigi Non-sirkular
Roda gigi non-sirkular dirancang untuk tujuan tertentu. Roda gigi biasa
dirancang untuk mengoptimisasi transmisi daya dengan minim getaran dan
keausan, roda gigi non sirkular dirancang untuk variasi rasio, osilasi, dan
sebagainya.
Gambar 3.21 Roda Gigi Non-sirkularSumber: Anonimous (2013)
10. Roda Gigi Pinion
Pasangan roda gigi pinion terdiri dari roda gigi, yang disebut pinion, dan
batang bergerigi yang disebut sebagai rack. Perpaduan rack dan pinion
menghasilkan mekanisme transmisi torsi yang berbeda; torsi
ditransmisikan dari gaya putar ke gaya translasi atau sebaliknya. Ketika
pinion berputar, rack akan bergerak lurus. Mekanisme ini digunakan pada
beberapa jenis kendaraan untuk mengubah rotasi dari setir kendaraan
menjadi pergerakan ke kanan dan ke kiri dari rack sehingga roda berubah
arah.
Gambar 3.22 Roda Gigi PinionSumber : Anonimous (2013)
11. Roda Gigi Episiklik
Roda gigi episiklik (planetary gear atau epicyclic gear) adalah kombinasi roda gigi yang menyerupai pergerakan planet dan matahari. Roda gigi jenis ini digunakan untuk mengubah rasio putaran poros secara aksial, bukan paralel. Kombinasi dari beberapa roda gigi episiklik dengan mekanisme penghentian pergerakan roda gigi internal menghasilkan rasio yang dapat berubah-ubah. Mekanisme ini digunakan dalam kendaraan dengan transmisi otomatis.
Roda gigi planet yang sederhana dapat ditemukan pada zaman revolusi industri di Inggris; ketika itu mekanisme roda gigi planet yang berupa roda gigi pusat sebagai matahari dan roda gigi yang berputar mengelilinginya sebagai planet, menjdi bagian utama dari mesin uap. Bagian ini mengubah gaya translasi menjadi rotasi, yang kemudian dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan.
Gambar 3.23 Roda Gigi EpisiklikSumber: Anonimous (2013)
3.6 Macam-macam Mesin Milling
a) Mesin Milling Universal
Gambar 3.24 Mesin Milling UniversalSumber: Laboratorium Proses Produksi 1 Universitas Brawijaya