Kepala Pembagi (Dividing head) Kepala pembagi pada mesin Frais merupakan alat bantu yang digunakan untuk pembagian benda kerja dalam beberapa bagian yang sama, contoh aplikasinya pada proses pengerjaan pada mesin Frais adalah pembuatan roda gigi,kepala baut, mur,

pisau Frais dan sebagainya.

Metoda pembagian pada kepala pembagi Pembagian pada kepala pembagi konvensional dalam prakteknya secara umum dibagi

dalam tiga cara tergantung tingkat pembagian yang diinginkan yaitu pembagian langsung , pembagian tak langsung dan pembagian difrential.

Pembagian langsung Apabila pembagian benda kerja tidak terlalu banyak atau pembagian yang tidak menghasilkan bilangan pecahan, dapat dilakukan pembagian langsung dengan

menggunakan piring pembagi tetap (fixed dividing disk) dengan jumlah lubang 24 lubang dan kemungkinan pembagiannya adalah 2, 3, 4, 6, 8, 12, dan 24

Pembagian tak langsung Apabila pada pembagian menghasilkan bilangan pecahan (tidak genap) maka harus

menggunakan alat bantu pembagian piring pembagi dengan jumlah lubang yang

bervariasi dan dapat dipertukarkan . Pada pembagian tak langsung secara umum

digunakan rumus sebagai berikut :

N = 40/Z

N = Pembagian pada kepala pembagi

Z = Jumlah pembagian

40 = Perbadingan roda cacing dan ulir cacing pada kepala pembagi (1 : 40)

Pada mesin Frais ACIERA umumnya mempunyai 3 piring pembagi yaitu No 1. No 2 dan

No 3, setiap nomor mempunyai lubangsebagai berikut :

No. 1 27 31 34 41 43 Lubang No. 2 33 38 39 42 46 Lubang No. 3 29 36 37 - 40 Lubang

Contoh :

Apabila akan membuat roda gigi dengan jumlah gigi 25, berapakah pembagian pada

kepala pembagi.

N = 40 / Z = 40 / 25 = 1. 15/25 atau 1 24/40

Artinya 1 putaran + 24 lubang pada piring pembagi dengan jumlah lubang 40 (piring

pembagi No 3)

Pembagian diferential

Pembagian difrential dilakukan apabila tidak dapat dilakukan dengan pembagian tidak

langsung, hal ini berlaku untuk bilangan yang tidak dapat dibagi diatas 50. Dalam

prosesnya digunakan alat bantu gear box set yang harus ditentukan perbandingannya

melalui rumus sebagai berikut :

R = K (N N) / N

R = Perbandingan roda gigi gear box

N = Jumlah pembagian pendekatan

N = Jumlah pembagian sebenarnya

K = Perbadingan roda cacing dan ulir cacing pada kepala pembagi (1 : 40)

Apabila untuk memenuhi perbandingan roda gigi gear box digunakan 2 buah roda gigi

(R = B/D) maka :

N > N diperlukan 1 roda gigi prantara

N < N diperlukan 2 roda gigiperantara atau tanpa roda gigi perantara Apabila untuk memenuhi perbandingan roda gigi gear box digunakan 4 buah roda gigi

(R = A . B/ C . D) maka :

B

N > N diperlukan 2 roda gigiperantara atau tanpa roda gigi perantara

N < N diperlukan 1 roda gigi prantara

Contoh :

Apabila diperlukan pembagian 157, maka 157 tidak dapat dibagi dengan metoda

pembagian tidak langsung, harus dengan metoda pembagian diferential :

R = K (N N) / N = 40 (160 157) / 160 = 0,75

Jumlah pembagian pendekatan (N) diambil 160 ( N > N )

Perbandingan (Ratio) 0,75 untuk pnyusunan roda gigi pada kotak roda gigi dapat

diperoleh dari tabel dan dari tabel R = 24 . 48 / 24 . 64

Dengan keterangan bahwa roda gigi 24 menggerakkan roda gigi 24 dan gigi 24 seporos

dengan gigi 64 dan gigi 64 menggerakkan 48

Roda gigi lurus (spur gear)

Roda gigi lurus adalah salah satu komponen pemindah daya yang sangat umum

dijumpai mesin otomotif, mesin ndustri dan mesin perkakas. Roda gigi lurus untuk

tujuan produksi dapat dibuat secara masal dengan mesin khusus roda gigi dan dapat

dibuat secara partial dengan menggunakan mesin freis, untuk pembuatan roda gigi

lurus harus mengetahui karakteristik roda gigi dan rumus-rumus perhitungan roda gigi

lurus dan dalam perihungan roda gigi dikenal dengan 2 cara yaitu Metrik Modul (M) dan

Diametral pitch (DP) seperti yang akan dibahas sebagai berkut :

Rumus perhitungan roda gigi lurus

Keterangan :

DK = Diameter kaki PD = Diameter pitch TD = Diameter kepala

H = Tinggi gigi Z = Jumlah gigi M = Modul gigi

DP = Diametral Pitch

Sistem Modul (M) Sistem Diametral Pitch (DP)

Contoh Perhitungan :

Apabila akan membuat roda gigi dengan modul (M) 2 jumlah gigi roda gigi 25 tentukan

ukuran atau dimensi yang diperlukan untuk pembuatan roda gigi tersebut :

a) Untuk proses pembubutan harus menghitung diameter kepala (TD) roda gigi

TD = Z. M + 2 M = 25 . 2 + 2 . 2 = 54 mm

b) Untuk proses mesin frais harus memhitung tinggi gigi (H), dan pembagian pada

kepala pembagi

H = Add + ddm = 1. M + 1,25 M = 1 .2 + 1,25 . 2 = 4,5 mm

N = 40 / Z = 40 / 25 = 1 24/40

Nomor pisau potong

Pisau potong roda gigi setiap Modul (M) dan setiap DP terdiri dari 8 pisau,

pemakaian setiap pisau akan tergantung pada jumlah roda gigi yang akan dibuat,

berikut tabel untuk pemilihan pisau potong

ModulMetrikM

DdmAddHDdmAddH

DPDdmMDdm

DPAddMAdd

DPDP

ZTDMMZTD

inchiDP

ZPDMZPD

inchisetiapgigiBanyaknyaDPMatauZ

PDt

157,1.25,1

1.1

22.

)(.

.

contoh:

apabila membuat roda gigi Modul 2 dengan jumlah gigi 50 maka pisau potong yang

digunakan adalah pisau potong No 6 atau 35 54 (lihat tabel)

Modul (M) Diametral Pitch (DP)

No. Cutter Aplikasi No. Cutter Aplikasi

1 12 - 13 1 135 - rack

2 14 16 2 55 134

3 17 20 3 35 54

4 21 25 4 26 34

5 26 34 5 21 25

6 35 54 6 17 20

7 55 134 7 14 16

8 135 - rack 8 12 - 13

6.3.3 langkah pembuatan roda gigi lurus 1) Menghitung ukuran diameter luar untuk proses pembubutan berdasarkan modul / DP

gigi dan jumlah gigi yang akan dibuat.

2) Membuat bakalan roda gigi lurus pada mesin bubut dengan ketentuan ukuran dari hasil perhitungan (gunakan mandrel)

3) Seting benda kerja, benda kerja diharapkan cocentrik untuk menghindari bentuk gigi yang tidak sama.

4) Pemilihan pisau potong, pisau potong harus sesuai sesuai jumlah rada gigi yang

dibuat (lihat tabel no roda gigi)

5) Menentukan pembagian pada kepala pembagi sesuai dengan jumlah gigi yang dibuat

6) Setting pisau potong dimana posisi sumbu pisau potong sejajar dengan sumbu benda kerja

7) Proses pemotongan, pastikan mur pengikat benda kerja dan pengikat mandrel mengikat sempurna kemudian lakukan pemotongan bertahap untuk menghidari

kesalahan dan kerusakan.

8) Lakukan pemeriksaan dan pengukuran ketepatan roda gigi

6.4 RODA GIGI MIRING/HELIK Roda gigi helik adalah roda gigi poros sejajar yang mempunyai bentuk gigi

miring/menyilang saling berlawanan terhadap pasangannya, pasangan roda gigi ini

pada umumnya digunakan untuk memindahkan daya dengan beban besar dengan putaran tinggi karena bentuk giginya yang mampu memindahkan momen atau putaran melalui gigi tersebut dapat berlangsung secara halus (tidak berisik). Rumus

berikut adalah rumus yang digunakan untuk menentukan parameter yang diperlukan untuk pembuatan roda gigii pada mesin Frais standart.

6.4.1 Sistim Modul (M)

Keterangan :

DK : Diameter kaki (mm)

PD : Diameter pitch (mm)

TD : Diameter kepala (mm)

H : Tinggi gigi (mm)

Add : Adendum

Ddm : Dedendum

: Sudut helik

M : Modul

Z : Jumlah gigi

Rumus sistim modul (M)

Nama Simbol Rumus Perhitungan

Diameter pitch PD PD = Z . M / cos (mm)

Diameter kepala TD TD = PD + 2. M (mm)

Tinggi gigi H H = Add + Ddm (mm)

Addendum Add Add = 1. M (mm)

Dedendum Ddm Ddm = 2,25 . M (mm)

Lebar gigi B B = 10 x M

No Cutter ZP ZP = Zn / Cos3

Zn = Jumlah gigi normal

6.4.2 Sistem DP (Diametral Pitch)

Rumus sistem DP (Diametral Pitch)

DP = Banyaknya gigi setiap satu inch

Nama Simbol Rumus Perhitungan

Diameter pitch PD PD = Z. / DP cos (inchi)

Diameter kepala TD TD = PD + 2./DP (inchi)

Tinggi gigi H H = Add + Ddm (inchi)

Addendum Add Add = 1 / DP (inchi)

Dedendum Ddm Ddm = 1,157 / DP (inchi)

6.4.3 Perhitungan Ratio gear bok pada pembuatan roda gigi helik

Keterangan :

Lead/kisar= Jarak tempuh setiap satu putaran ulir

Ulir tunggal > Lead/kisar = pitch

Ulir ganda > Lead/kisar = 2 Pitch

i = Jenis ulir (ganda / tunggal) atau no of start

PxxiLM

Tg.

PD.LW

mesinLead

kerjabendaLead

LM

LWR

a

a. = Ratio kepala pembagi dalam 1 putaran benda kerja

P = Pitch ulir (jarak antar puncak ulir)

Tg.

PD.LW

Maka :

Gigi C menggerakkan gigi A, gigi A dipasang 1 poros dengan gigi D, gigi D

menggerakkan gigi B

Catatan : - Pasangan gigi gear box dengan 1 perantara digunakan untuk membuat roda gigi

helik kiri

- Pasangan gear box dengan 2 perantara atau tanpa perantara digunakan untuk membuat roda gigi helik kanan

D.C

B.AR

6.4.4 Langkah Pembuatan Roda Gigi Helik

Contoh : Bila akan membuat roda gigi helik dengan ketentuan sebgai berikut :

Modul gigi = 2 , Jumlah gigi = 50 gigi, helik kiri dan sudut helik = 180. Berikut sebelum

proses pemesinannya terlebih dahulu menetukan parameter yang diperlukan untuk

pembuatan tersebut sebagi berikut :

1. Menghitung diameter pitch (PD)

PD = Z . M / cos = 50 . 2 / cos 18 = 105,14 mm

2. Menghitung diameter kepala (TD)

TD = PD + 2. M = 105,14 + 2 . 2 = 109,14 mm

3. Menghitung tinggi gigi (H)

H = Add + Ddm = 1. M + 1,25 . M = 1 . 2 + 1,25 . 2 = 4,5 mm

4. Menghitung ratio gigi pengganti / gear box (R)

R = LW / LM

LW = PD / Tg = . 105,14 / Tg 18 = 1016,06 mm

LM = i . a . P

i = 1 ( karena ulir tranfortir meja mesin jenis ulirnya tunggal)

a = 40 ( karena perbandingan kepala pembagi yang digunakan 1 : 40 atau satu

putaran benda kerja = 40 putaran tuas pemutar kepala pembagi)

P = 4 ( Pitch ulir tranfortir mesin yang digunakan adalah 4 mm)

LM = 1 x 40 x 4 = 160 mm

R = 1016,06 / 160 = 6,3503

Untuk penyusunan roda gigi gear box dengan R = 6,3503 dapat dilihat pada table

(lembar lampiran) dari table diperoleh Gigi A = 100, Gigi B = 86, gigi C = 56 dan

gigi D = 24 sehingga penyusunannya sebagai berikut :

R = A . B / C . D = 100 . 86 / 56 . 24

Gigi C menggerakkan gigi A, gigi A seporos dengan gigi D, gigi D menggerakkan gigi

B ( lihat gambar penyusunan)

4. Pembubutan bakalan roda gigi, bubut dengan diameter kepala (TD) dengan

menggunakan mandrel seperti gambar sebagai berikut :

5. Pemilihan pisau potong

ZP = Zn / cos3 = 50 / cos3 18 = 61 maka dipilih pisau potong No 7 (55 134)

6. Setting roda gigi pengganti/gear box, karena roda helik yang akan dibuat adalah

helik kiri maka susunannya sebagai berikut :

7. Setting benda kerja dan pisau potong, apabila menggunakan pemotongan roda gigi

dengan spindel horisontal kemiringan sudut helik dilakukan dengan memiringkan

meja mesin dengan sudut 18o (posisi benda kerja miring 18o)

Apabila pemotongan roda gigi menggunakan spindel vertikal, maka kemiringan

sudut helik dilakukan dengan memiringkan kepala spindel vertikal membentuk sudut

18o (posisi pisau potong membentuk sudut 18o)

8. Menghitung kepala pembagi untuk pembagian jumlah gigi 50, N = 40 / Z =

40/50 = 4/5 = 32/40 ( 30 lubang pada piring pembagi dengan jumlah lubang 40)

9. Setting putaran mesin sesuai dengan diameter luar cutter kedalaman pemotongan

untuk 3 kali pemotongan dengan kedalaman pengerjaan akhir 0,5 mm

10. Pemeriksaan , pengukuran deburring (menghilangkan bagian sisi yang tajam

dengan kikir)

3.5 Langkah Menentukan Parameter pada Pembuatan Roda Gigi Helik

Menetukan parameter yang dimaksudkan apabila akan membuat roda gigi helik

untuk perbaikan sehingga harus mencari ukuran Modul (M) / diametral pitch (DP),

Jumlah gigi (Z), Sudut helik () debagai berikut :

1. Jumlah gigi (Z), diperoleh dengan menghitung langsung pada roda gigi yang

diperbaiki

2. Sudut helik (), diperoleh dengan cara mengukur langsung dengan Profile Proyektor

atau secara manual dengan pengukur sudut (bevel protektor)

3. Modul (M) atau DP, diperoleh dengan cara menghitung dengan rumus :

TD

ZMatau

Cos

Z

TDM

)2(

)2(

Dengan cara memasukkan variabel sudut helik dan jumlah gigi maka diperoleh

Catatan :

Untuk memastikan sudut helik apakah sudah sesuai dengan roda yang diperbaiki,

terlebih dahulu harus dicoba diprakterkan di mesin.

Apabila tidak tepat harus dihitung kembali dengan menambah atau mengurangi sudut

heliknya sampai benar-benar tepat (perlu diingat di mesin mempunyai toleransi

kemiringan sudut.

DPDP

ZTDatauM

Cos

MZTD

2.2

.