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