1

1

PROSES PEMESINAN

Prosman - 03 Learning Outcomes

Outline MateriKlasifikasi Proses Pemesinan Elemen Dasar Mesin Perkakas Pemesinan dengan Mesin Bubut Pemesinan dengan Mesin Freis

Mahasiswa dapat menerangkan dasar-dasar proses pemesinan dalam manufaktur logam.

Proses pada Bendakerja

Pemesinan (machining)→prosespembuanganbagiantertentu dari bahan

Pemotongan Logam (metal cutting)→prosesmenghilangkan atau memotong bagian logam yang tidak diperlukan menggunakan alat iris yang lebih keras melalui proses deformasi pastis.

KLASIFIKASI PROSES PEMESINAN1. Proses bubut (turning);2. Proses gurdi dan bor (drilling and boring);3. Proses freis (milling);4. Proses gerinda dan abrasif lainnya;5. Proses sekrap/ketam (shaping) dan sekrap meja/serut

(planning);6. Proses gergaji dan parut (sawing and broaching).

5

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS :1. Rangka mesin (machine frame);2. Penggerak (drive);3. Peralatan pemegang (work-holding devices);4. Peralatan penanganan bendakerja (work-handling devices);5. Peralatan pengendalian (controling devices).

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

6

1. RANGKA MESIN Rangka mesin dapat dibuat dengan besi cor kelabu atau baja, maupundengan mengelas pelat baja.

Besi cor kelabu digunakan bila :• bentuk rumit,• berat rangka tidak dipentingkan,• beban getaran sangat besar,• ukuran mesin tidak terlalu besar.Baja cor digunakan bila :• ukuran mesin besar,• beban tumbukan sangat besar.

Rangka yang dilas digunakan bila :• diperlukan penghematan berat (s/d 25 %).

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

2

7

2. PENGGERAK 1. Listrik :

• Motor arus bolak-balik, momen putar starternya rendah;• Motor arus searah :

2. Hidrolis

3. Mekanis

4. Pneumatis

Motor seri, mempunyai momen putar starter tinggi, tetapikecepatannya turun dengan naiknya beban;

Motor shunt, dapat mempertahankan kecepatan yang lebihkonstan ketika beban bertambah, tetapi momen putarstarternya rendah.

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

8

3. PEMEGANGAN BENDAKERJA Metode pemegangan bendakerja (methods of holding workpiece) tergantung pada : • ukuran dan jenis bendakerja,• mesin, dan• kecepatan produksi.

1. Menyangga bendakerja diantara ke dua ujungnya, pada umumnya digunakan untuk bendakerja yang berputar, yaitu dengan mengganjal diantara ke dua pusatnya.

2. Mandrel : digunakan untuk bendakerja yang berlubang.

3. Pelat muka (faceplate):

bendakerja yang didukung dibautkan pada pelat muka,

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

9

4. Pencekam (chuck) : digunakan untuk memegang bagian yang besar danbentuknya tidak umum dan mungkin dibautkan atau disekrupkan kepadaspindel, sehingga pemasangannya kaku.

5. Leher (collet) : digunakan untuk memegang bendakerja bentuk batanganbulat, segi empat, dan segi enam.

6. Arbor : digunakan untuk memegang bendakerja potongan pendek yang didalamnya memiliki lubang tepat yang dimesin sebelumnya.

7. Celah T dan Catok (vises) : digunakan untuk memegang dan menjepitbagian bendakerja yang akan dimesin, pada meja kerja penyerut danpengetam.

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

10

4. PENANGANAN BENDAKERJA

• Manual, bila masanya kurang dari 10 sampai 25 kg;• Kran, atau konveyor, bila masanya lebih berat.

Metode penanganan bendakerja (methods of handing work piece) dapat dilakukan secara :

5. PENGENDALIANMetode pengendalian (methods of control) dapat dilakukan secara : • Manual, misalnya pada mesin gurdi kecil;• Semiotomatis, menggunakan nok atau secara numeris;• Otomatis, menggunakan komputer.

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

BAGIAN-BAGIAN MESIN BUBUT• Bangku/Alas (Bed)• Kepala Diam (Head Stock)• Poros Utama (Spindle)• Kepala Gerak (Tell Stock)• Dudukan Pahat (Tool Post)• Penumpu Dudukan pahat (Sadle) • Peluncur Silang (Cross sade)• Kereta Luncur (Carriage)• Batang Penggerak (Feed Flod)• Ulir Penggerak (Lead Screw)• Ruang Roda Gigi (Gear Box)

Gambar 6.1 Mesin Bubut (Lathe)

MESIN BUBUT (TURNING/LATHE)

12

3

13

Ukuran Mesin Bubut :

• Diameter maksimum benda kerja yang dapat diputar,

• Panjang maksimum benda kerja yang dapat dimesin.

JENIS MESIN BUBUT• Bubut Kecepatan,

• Bubut Mesin,

• Bubut Bangku,

• Bubut Ruang Perkakas,

• Bubut Turet

Gambar 12.2 Mesin Bubut Turet

MESIN BUBUT

14

OPERASI BUBUT (selain bubut silindris)

Gambar 12.3 Operasi Bubut

(a) Bubut muka,(b) Bubut tirus,(c) Bubut kontour,(d) Bubut bentuk,(e) Bubut tepi,(f) Pemotongan,(g) Penguliran,(h) Koter (pengeboran),(i) Penggurdian,(j) Knurling.

MESIN BUBUT

15 16

TEORI PEMOTONGAN MESIN BUBUTKondisi Pemotongan :

Gambar 12.4 Operasi pembubutan

dmd0

a

lt

vf

Benda kerja :

d0 = diameter mula, mm.dm = diameter akhir, mm.lt = panjang pemesinan,

mm.Mesin bubut : a = kedalaman potong, mm.

a =d0 - dm

2

f = gerak makan; mm

rev n = putaran poros utama;

rev

min

MESIN BUBUT

17

ELEMEN DASAR PERHITUNGAN UNTUK MESIN BUBUT

1. Kecepatan potong :

V = .Do.n

1000;

m

min

dimana d = diameter rata-rata d =d0 + dm

2= d0 ; mm ,

2. Kecepatan makan :

vf = f . n ;mm

min 3. Waktu pemotongan : Tc =

lt

vf

4. Kecepatan penghasilan geram : MRR = V.f.d ;

min

MESIN BUBUT

m3

min

Contoh Soal

Suatu bendakerja berbentuk silinder memiliki diameter awal (Do) = 150 mm, panjang (L) = 1000 mm; dibubut dengan kecepatan potong (V) = 2,5 m/detik, hantaran (f) = 0,25 mm/putaran, dan kedalaman potong (d) = 1,5 mm.

Tentukan :a) Waktu potong pemesinan (Tc),b) Kecepatan pelepasan material (MRR).

18

4

Solusi

V = 2,5 m/detik = (2,5)(1000)(60) mm/menit = 150.000 mm/menit

a)

b) MRR = V.f.d = (150.000).(0,25).(1,5) = 56.250 mm3/menit.

19

menit. 12,56(0,25) (150.000)

(150) (3,14) (1000)o V.f

DLTc

Latihan Soal

Suatu material berbentuk silinder memiliki diameter awal 2 cm, panjang 20 cm. Material tersebut dibubut dengan kedalaman potong 1,5 mm dan hantaran 0,3 mm/putaran. Bila diketahui waktu pemesinan 23,26 menit.

Tentukan: a) Kecepatan potong (dalam m/detik)b) Kecepatan pelepasan material

20

Mesin Milling (Freis)

21 22

JENIS MESIN FREIS

Gambar 12.5 Jenis mesin freis

1) Mesin freis jenis lutut dan kolom horisontal,

2) Mesin freis jenis lutut dan kolom vertikal,

3) Mesin freis universal,

4) Mesin freis ram.

(1) (2)

(3) (4)

MESIN FREIS

23

OPERASI FREIS

Gambar 12.6 Jenis operasi freis

a) Freis keliling/ datar (peripheral / plain milling),

b) Freis tegak/muka (face milling).

MESIN FREIS

24

Jenis operasi freis keliling :

a) Freis selubung (slab milling),

b) Freis slot/celah (slot milling),

c) Freis sisi (side milling),

d) Freis kangkang (straddle milling).

Gambar 12.7 Operasi freis keliling

MESIN FREIS

5

25

Jenis operasi freis muka :

Gambar 12.8 Operasi freis muka

a) Freis muka konven-sional (convensional face milling),

b) Freis muka parsial (partial face milling),

c) Freis ujung (end milling),

d) Freis profil (profile milling),

e) Freis saku (pocket milling),

f) Freis kontour permukaan (surface contouring).

MESIN FREIS

26

TEORI PEMOTONGAN MESIN FREIS

(a) (b)

Gambar 12.9 Proses freis datar (a) dan freis tegak (b)

Kondisi Pemotongan :

Benda kerja : w = lebar pemotongan ; mm.

lw = panjang pemotongan ; mm.

a = kedalaman potong ; mm.

MESIN FREIS

27

Pahat freis :

Mesin freis :

d = diameter luar ; mm.

z = jumlah gigi ; mata potong.

n = putaran poros utama ; rev/min.

vf = kecepatan makan ; mm/min.

Elemen dasar dapat dihitung dengan rumus-rumus berikut :

v = d n

1000;

m

min1. Kecepatan potong :

2. Kecepatan makan : vf = fz . n . z ;mm

min dimana : fz = gerak makan per gigi; mm.

MESIN FREIS

28

3. Waktu pemotongan : tc = lt

vfdimana : lt = lv + lw + ln

lv = a (d – a)

lv = ln = w (d – w)

Untuk freis datar :

ln = 0

lv = ln =d 2

Untuk freis tegak :

4. Kecepatan penghasilan geram :

Z = ;a. w . vf

1000

cm3

min

MESIN FREIS