Post on 16-Feb-2016
description
LAPORAN PENDAHULUAN
PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR
MESIN FRAIS
OLEH:
IIN KHOERANI
4414215023
LABORATORIUM TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASILA
2015
MESIN FRAIS
A. Maksud Dan Tujuan
Maksud dan tujuan dilakukan praktikum mesin frais adalah:
1. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja mesin frais
2. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi bagian utama mesin frais
B. Teori
Mesin freis adalah suatu mesin yang digunakan untuk
mengerjakan/menyelesaikan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau freis
( cutter ) sebagai pahat penyayat yang berputar pada sumbu mesin.
Mesin freis termasuk salah satu mesin yang gerak utamanya berputar, di mana
pahat potong (pisau freis) dipasang pada spindel. Spindel ini dapat berputar serah
jarum jam ( clock wise ) atau berlawanan arah jarum jam ( counter clock wise )
disesuaikan dengan arah mata potong dari pisau freis, sedang putarannya dapat diatur
sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan rumus yang telah disediakan.
Umumnya mesin freis digunakan untuk meratakan permukaan, membuat alur,
membuat roda gigi, membuat benda kerja yang mempunyai segi banyak beraturan,
membuat profil dan bentuk yang tak beraturan dan lain sebagainya.
Prinsip kerja mesin freis adalah alat potong ( cutter ) mempunyai gerak putar,
sedangkan benda kerja yang terpasang pada meja mempunyai gerak mendatar, tegak,
atau berputar secara lambat (sesuai dengan kecepatan pemakanan).
1. Bagian Mesin Frais
a. Head
Merupakan tempat mekanisme motor penggerak terpasang untuk
menggerakkan spindel.
b. Spindel
Merupakan bagian yang menggerakkan arbor (tempat mata pahat/cutter).
c. Arbor (poros tempat cutter/pahat frais)
Arbor digunakan untuk mencekan pahat frais yang terpasng pada sumbu
utama. Arbor juga disebut poros frais, berfungsi sebagai tempat kedudukan
pisau frais dan ditempatkan pada sumbu mesin. Bentuknya panjang dan
sepanjang badannya diberi alur spie (pasak), pada ujungnya berbentuk tirus
dan ujung lainnya berulir, dilengkapi ring penekan (collar). Arbor juga dibuat
dengan bentuk yang pendek untuk pengikatan pisau-pisau frais sisi.
Ukurannya sesuai dengan standar lubang pisau frais, misalnya 22, 27, dan 23
mm atau 7/8 inch, 1 inch, dan 11/4 inch. Arbor dibuat dari baja paduan yang
tahan puntiran dan bengkokan.
d. Arbor support
Merupakan bagian dimana mata potong dan arbor terpasang.
e. Column
Column berfungsi untuk menyokong dan menuntun knee saat bergerak vertikal.
f. Knee
Merupakan bagian yang terapsang pada column, tempat mekanisme
(transmisi penggerak) pengaturan pemakanan (feed) dan menopang saddle.
g. Saddle
Saddle terpasang pada knee yang bergerak keluar masuk ke arah operator
secara manual dengan mengatur handwheel maupun secara otomatis. Saddle
digunakan untuk menopang meja.
h. Feed dial
Feed dial digunakan untuk mengatur gerakan meja saat pemakanan.
i. Crossfeed handwhell
Crossfeed handwhell digunakan unruk menggerakkan meja (bed) secara
hroisontal di depan column.
j. Base
Merupakan landasan mesin yang terletak menyatu dengan lantai. Base juga
berfungsi sebagai reservoir (penampung fluida pendingin)
k. Kepala pembagi
Benda kerja dapat dipasang antara dua senter, satu senter dipasang dalam
lubang dalam spindel kepala pembagi dan senter lainnya dipasang pada
kepala lepas.
l. Meja putar
Untuk mesin frais tegak, meja putar digunakan sebagai kepala pembaginya.
Pada alat ini dibuat alur T untuk mencekam benda kerja dengan baut jepit.
m. Ragum (tanggem penjepit/facing fixture vise)
Ragum digunakan untuk menjepit benda kerja. Macam-macam ragum antara
lain :
1) Ragum datar (ragum lurus)
Rangkanya dibuat dari besi tuang dengan rahang pengragum dari baja
perkakas yang disepuh.
2) Ragum pelat (ragum dengan bibir pemegang)
Ragum pelat dibuat lebih kuat dari ragum biasa. Ragum ini sangat cocok
untuk mesin yang besar dan pekerjaan berat.
3) Ragum universal sudut (ragum dapat diputar)
Ragum universal sudut dapat diputar dalam arah horizontal dan vertical
sebesar sudut (derajat) tertentu.
4) Ragum busur
Ragum di mana pada alas ragum terdapat skala indeks sudut.
2. Jenis Mesin Frais
a. Mesin Frais Tangan
Jenis ini yang paling sederhana dari mesin frais, yang dioperasikan dengan
tangan. Memiliki konstruksi tiang dan lutut atau meja yang dipasangkan pada
landasan tetap. Mesin yang dioperasikan tangan terutama digunakan dalam
pengerjaan produksi untuk operasi frais ringan dan sederhana, misalnya
memotong alur, alur pasak pendek dan membuat celah. Mesin ini memiliki
arbor horisontal untuk memegang pemotongnya dan sebuah meja kerja yang
biasanya dilengkapi dengan tiga gerakan. Benda kerja dihantarkan pada
pemotong berputar oleh gerakan tangan dari tuas atau oleh hantaran ulir
tangan.
b. Mesin Frais Datar
Mesin frais mirip dengan mesin tangan, kecuali bahwa kontruksinya lebih kuat
dan dilengkapi dengan mekanisme hantaran daya untuk mengembalikan
gerakan meja. Mesin frais datar dari jenis tiang dan lutut mempunya tiga
gerakan, longitudinal, melintang dan vertikal. Mesin yang jenis landasan tetap
hanya mempunyai landasan gerakan meja longitudinal, tetapi mempunyai
perlengkapan untuk penyetelan melintang dan vertikal ada spidalyang
memegang arbor pemotong frais.
c. Mesin Frais Universal atau Horizontal
Mesin horisontal adalah terutama sebuah mesin ruang perkakas yang
dikontruksi untuk pekerjaaan sangat teliti. Penampilannya mirip dengan mesin
frais jenis datar. Perbedaannya adalah bahwa meja kerjanya dilengkapi
dengan gerakan keempat yang memungkinkan meja berputar secara
horisontal yang dilengkapi dengan sebuah indeks atau kepala pembagi yang
terletak diujung meja. Sifat berputar pada mesin horizontal memungkinkan
memotong spiral, misalnya seperti yang terdapat pada penggurdi, pemotog
frais, nok dan beberapa roda gigi.
d. Mesin Frais Vertikal
Gerakan mejanya sama denga mesin datar. Biasanya tidak ada gerakan yang
diberikan kepada pemotong kecuali gerakan berputar biasanya. Tetapi, kepala
spindelnya dapat berputar yang memungkinkan peyetelan spindel dalam
bidang vertikal pada setiap sudut dari vertikal samapi horisontal. Mesin ini
mempunyai perjalanan spindel axial yang pendek untuk memudahkan
pengfraisan bertingkat. Beberapa mesin frais vertikal dilengkapi dengan alat
putar tambahan atau meja kerja putar untuk memungkinkan memfrais alur
melingkar atau memfrais kontinyu suku cadang produksi yang kecil.
Pemotongnya adalah semua jenis frais ujung.
e. Mesin Frais Jenis Penyerut
Mesin frais ini mendapatkan nama karena kemiripannya dengan penyerut.
Benda kerja dibawah pada meja panjang yang hanya mempunyai gerakan
longitudial, dan dihantarkan terhap pemotong putar pada kecepatan yang
sesuai. Gerakan hantaran meja variabel dan pemotong putar adalah ciri utama
yang membedakan ciri ini dari penyerut. Gerakan lintang vertikal terdapat pada
spindel pemotong. Mesin ini dirancang untuk memfrais benda besar yang
memerlukan pelepasan stok berat dan untuk duplikasi teliti dari bentuk keliling
dan profil.
f. Mesin Frais Dari Jenis Bangku Tetap
Ini adalah mesin produksi dari kontruksi yang kasar bangkunya adalah benda
cor yang kaku dan berat serta penyangga sebuah meja yang hanya memiliki
gerakan longitudinal. Penyetelan vertikal diberikan dalam kepala spindel dan
suatu penyetelan lintang dibor dalam pena atau rambu spindel. Mesin ini
mampu mengambil pemotongan frais berat pada tugas produksi jangka
panjang dan sering kali dilengkapi
3. Jenis Pisau Frais
a. Pisau frais aksial (axial)
Pisau frais aksial digunakan unrtuk memotong rata dan sejajar dengan putaran
arbor.
b. Pisau frais radial
Pisau frais radial digunakan untuk mengefrais permukaan menyudut terhadap
putaran arbor.
c. Pisau frais profil
Pisau frais profil digunakan untuk membuat bentuk yang berjari-jari (concave,
convex, corner rounding).
d. Pisau frais special
1) Pisau frais alur T (tee)
2) Pisau frais ekor burung
3) Pisau frais alur pasak
4) Pisau frais bilah
5) Pisau frais gergaji (slitting saws)
6) Pisau frais pasangan (inserted tool cutter)
7) Pisau frais jari (end mill cutter)
4. Metode Proses Frais
Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja Mesin
Frais terhadap putaran pisau. Metode proses frais ada dua yaitu frais naik dan frais
turun.
a. Frais Naik (Up Milling)
Frais naik biasanya disebut frais konvensional (conventional milling).
Gerak dari putaran pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja Mesin
Frais (Gambar 15.). Sebagai contoh, pada proses frais naik apabila pisau
berputar searah jarum jam, benda kerja disayat ke arah kanan. Penampang
melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma
diawali dengan ketebalan minimal kemudian menebal. Proses frais ini sesuai
untuk Mesin Frais konvensional/manual, karena pada mesin konvensional
backlash ulir transportirnya relatif besar dan tidak dilengkapi backlash
compensation.
b. Frais Turun (Down Milling)
Proses frais turun dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau
sama dengan arah gerak makan meja Mesin Frais. Sebagai contoh jika pisau
berputar berlawanan arah jarum jam, benda kerja disayat ke kanan.
Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah
seperti koma diawali dengan ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses
frais ini sesuai untuk Mesin Frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja
dipandu oleh ulir dari bola baja, dan dilengkapi backlash compensation. Untuk
Mesin Frais konvensional tidak direkomendasikan melaksanakan proses frais
turun, karena meja Mesin Frais akan tertekan dan ditarik oleh pisau.
Proses pemesinan dengan Mesin Frais merupakan proses penyayatan
benda kerja yang sangat efektif, karena pisau frais memiliki sisi potong jamak.
Apabila dibandingkan dengan pisau bubut, maka pisau frais analog dengan
beberapa buah pisau bubut. Pisau frais dapat melakukan penyayatan berbagai
bentuk benda kerja, sesuai dengan pisau yang digunakan. Proses meratakan
bidang, membuat alur lebar sampai dengan membentuk alur tipis bisa
dilakukan oleh pisau frais.
C. Skema Alat