LAPORAN PRAKTIKUMPROSES MANUFAKTUR I

PROSES FREIS (MILLING)

Disusun oleh :1. Dhesa Hidayatulloh 21121000092. Joko Ade Nugroho 21131000733. Yunico Rixy Setyawan 21131000924. Rico Abel Andreanto 21131001235. Aditya Haq 2113100146

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

2014

Bab IPendahuluan

1.1 Latar BelakangDalam era pembangunan sekarang ini telah banyak

ditemukan teknik pembentukan dan pengerjaan logamdari yang konvensional sampai yang non konvensional.Praktikum permesinan adalah salah satu praktikumyang di dalamnya dilakukan proses permesinankonvensional. Proses pemesinan konvensional adalahproses menggunkan mesin-mesin konvensional yangmasih banyak di pakai sampai saat ini, meskipunsedikit demi sedikit akan berkurang sejalan denganpengembangan teknologi proses pemesinan.

Namun sebagai gambaran awal aktifitas inti dariindustri, pengenalan maupun praktek langsungmengoperasikan mesin-mesin ini sangatlah pentingagar mudah memahami mesin-mesin baru hasilpengembangan yang lama.

Praktikum permesinan merupakan proses pembentukanbenda kerja yang lebih sederhana di bandingkanpermesinan non konvensional. Sederhana dalam artianpemakaian peralataan-peralatan yang digunakan dalampermesinan dibandingkan peralatan yang digunakandalam permesinan non-konvensional. Peralatan-peralatan yang digunakan dalam praktikum permesinanadalah Mesin Milling Horizontal. Walaupun saat inisudah banyak ditemukan teknik pembentukan logam yangmodern dan canggih tetapi kita tetap perlu untukmempraktekan teknik permesinan konvensional agarkita lebih mengetahui dan memahami permesinankonvensional.

1.2 Rumusan Masalah Bagaimana proses pemesinan dalam proses freis?

Bagaimana cara menentukan RPM spindel dari proses freis?

Bagaimana cara menentukan kecepatan makan pada proses freis?

Bagaimana cara menghitung waktu pemotongan pada proses freis?

Bagaimana cara menghitung kecepatan penghasil geram pada proses freis?

1.3 Tujuan Mempelajari proses pemesinan dalam proses freis Mempelajari cara meneentukan RPM spindel freis Mempelajari cara menentukan kecepatan makan Mempelajari perhitungan waktu pemotongan Mempelajari perhitungan kecepatan penghasil geram

Bab IIDasar Teori

2.1. Mesin Frais

Mesin frais adalah jenis mesin perkakas untuk

mengerjakan peralatan mesin dari logam dengan gerakan

utama alat potongnya berputar. Jenis pekerjaan yang

dapat dikerjakan dengan mesin frais adalah :

1. membentuk permukaan rata dan datar

2. membentuk permukaan siku dan sejaajr

3. membentuk permukaan bersudut

4. memebuat alur

5. membuat roda gigi

6. membentuk benda persegi

Jenis mesin frais dibedakan berdasarkan posisi

poros putarnya ada horizontal vertical dan universal.

a. Mesin frais horizontal , adalah mesin frais yang

poros utamanya sebagai pemutar dan pemegang alat

potong pada posisi mendatar.

b. Mesin frais vertical, adalah mesin frais dengan

poros utama sebagai pemutar dan pemegang alat

potong dengan posisi tegak. Poros utama mesin frais

tegak dipasang pada kepala tegak (vertical head

spindle). Posisi kepala ini dapat dimiringkan

kearah kiri atau kanan maksimal 60o. Biasanya mesin

ini dapat mengerjakan permukaan bersudut, datar,

beralur, melobang dan dapat mengerjakan permukaan

melingkar atau bulat.

c. Mesin frais universal, Adalah mesin yang pada

dasarnya gabungan dari mesin frais horizontal dan

mesin frais vertical. Mesin ini dapat mengerjakan

pekerjaan pengefraisan muka, datar, spiral, roda

gigi, pengeboran dan reamer serta pembuatan alur

luar dan alur dalam. Untuk melaksanakan

pekerjaannya mesin frais dilengkapi dengan

peralatan yang mudah digeser, diganti dan

dipindahkan.Peralatan tambahan tersebut berupa meja

siku (fixed angular table), meja miring (inclinable

universal table), meja putar (rotary table) dan

kepala spindle tegak (vertical head spindle).

Gambar 2.1 Mesin frais vertikal

2.2. Milling

Milling adalah proses penyayatan benda kerja

menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang

berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang

banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan

proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat

bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung.

Milling terdiri atas slab milling, face milling, dan

end milling.

Gambar 2.1 Macam-macam milling

Kecepatan potong (V) ditentukan oleh persamaan berikut:V=π D N

D: pahat [mm]

N: putaran pahat [rpm]

Perkiraan tebal geram sebelum terpotong (utk gigi

lurus):

tc=2f√dDf :gaya pemakanan / gigi [mm/gigi]

f=v /Nnv : kec. makan [mm/min], n= jml. gigi

d : kedalaman potong (depth of cut) [mm]

Waktu potong ditentukan oleh persamaan:t=(l+lc )/v

l: panjang benda kerja [mm]

lc: kelebihan panjang pahat [mm]

2.3. Drilling

Proses drilling adalah proses pembuatan lubang pada

suatu benda kerja dengan menggunakan mata pahat bor.

Gambar 2.3 Macam-macam drill

2.4. Elemen Dasar Proses Freis (Milling)

2.4.1 Kecepatan Potong

v=πdn1000 ; m/min

Dimana: d = diameter luar pahat freis ; mm n = putaran spindel mesin (rpm) ; (r)/min

2.4.2 Gerak Makan Pergigi

fz=vfzn ; mm/gigi

Dimana: z = jumlah gigi (mata potong) vf = kecepatan makan ; mm/min

2.4.3 Waktu Pemotongan

tc= ¿vf ; mm/ggi

Dimana: lt = lv+lw+ln ; mmlv = jarak pengawalan ; mm = ≥0 ; untuk

mengefreis tegaklw = panjang pemotongan ; mmln = jarak pengakhiran ; mm = d/2 ; untuk

mengefreis tegak

2.4.4 Gerak Makan Pergigi

z=vf.a.w1000 ; cm3/min

Dimana: a = kedalaman pemakanan ; mmw = lebar pemotongan ; mm

Bab IIIMetodologi Percobaan

3.1 Alat dan Bahan3.1.1 Alat

Holder Face Mill Pahat insert Pahat end mill 10 mm Kuncil drill chuck Jangka sorong Kaca mata pengaman

3.1.2 Bahan Besi St 42 (Dimensi: 50 mm x 50 mm x 10 mm)

3.2 Cara Kerja3.2.1 Sebelum Pengoperasian Mesin Freis

Identifikasi jenis material benda kerja danlakukan pengukuran dimensi benda kerja

Pemasangan holder pahat Pemasangan pahat karbida insert Pemasangan pahat endmill (HSS) Menghitung RPM spindel (n) untuk proses facing Menghitung RPM spindel (n) untuk proses pembuatan

pocket Menghitung kecepatan makan (Vf) untuk proses facing Menghitung kecepatan makan (Vf) untuk prosespembuatan pocket

3.2.2 Pengoperasian Mesin Freis Pakailah pakaian kerja dan kacamat pengaman Pemasangan benda kerja pada ragum mesin

Proses Facing

Atur handle pengaturan RPM, sesuai hasilperhitungan RPM spindel untuk proses facing

Tekan tombol start/on spindel maka spindelberputar CW

Atur titik nol benda kerja terhadap pahat,selanjutnya bebaskan benda kerja dari pahat

Atur kedalaman pemakanan (misal 0,5 mm) Tekan tombol start/on feeding maka pahatmelakukan proses pemotongan (facing), catat waktuyang diperlukan

Proses facing dilakukan beberapa kali sehinggapermukaan benda kerja menjadi rata

Tekan tombol start/off feeding, maka gerak mejafreis berhenti

Tekan tombol start/off spindel, maka spindelberhentu berputar

Proses facing selesai

Proses Pembuatan Pocket Atur handle pengaturan RPM, sesuai hasilperhitungan RPM spindel untuk proses pembuatanpocket

Atur handle pengaturan feeding, untuk kecepatanmakan (Vf) proses pembuatan pocket

Tekan tombol start/on spindel, maka spindelberputar CW

Posisikan pahat pada titik yang dibuat pocket Atur titik nol benda kerja terhadap pahat,selanjutnya dengan gerakan manual pahat dilakukanpemotongan ke arah bawah dengan kedalaman 2 mm

Tekan tombol start/om feeding, maka pahatmelakukan proses pemotongan, catat waktu yangdiperlukan

Proses pembuatan pocket dilakukan beberapa kalisampai kedalaman pocket 5 mm

Tekan tombol start/off feeding, maka meja freisberhentu bergerak

Tekan tombol start/off spindel, maka spindelberhenti berputar

Proses pembuatan pocket selesai Selanjutnya, benda kerja dilakukan prosesdrilling pada mesin drill

3.2.3 Sesudah Pengoperasian Mesin Freis Lepas benda kerja Bersihkan mesin freis dan lantai sekitar darikotoran/geram

Serahkan semua peralatan kepada petugaslaboratorium

Gambar dan ukur dimensi benda kerja yang telahdikerjakan

3.2.4 Pada benda kerja ketiga (pengerjaan ulir manual) Material yang akan di beri ulir di ukur panjang

dan diameternya Pahat yang akan digunakan untuk membentuk ulir

dipasang dan disesuaikan dengan ulir yang diinginkan.

Material diberi pelumas lalu di pasang ke alatmanual pembuat ulir. Pemasangan harus tegak dantidak boleh ada kemiringan pada material. Laluputar material searah jarum jam. Agar ulirnyahalus material perlu di putar berlawanan arahsetiap selesainya dibentuk 1 putaran ulir baru.

Saat pengerjaan perlu adanya waktu untuk diam bagimaterial agar tidak panas. Selain itu fluida perlu

ditambahkan secara berkala pada material agartidak timbul panas berlebih.

Gambar 3.1 Skema Proses Permesinan

Gambar 3.2 Hasil Proses Permesinan

Gambar 3.3 . Material yang telah di beri ulir

Bab IVPembahasan

4.1 Waktu Pemotongan pada Proses Face Milling

Face milling pertama

Panjang pemotongan L = 15 mm

Kedalaman milling a = 0,5 mm

Diameter (d) = 10 mm

Kecepatan makan (vf) = 55 mm/menit

Putaran mesin n = 1751 rpm

Jumlah pengerjaan (i) = 2

Waktu potong yang diamati (sebenarnya) t =

1,76 menit

Waktu potong teoritis

Lv=√0,5 (10−0,5)=0,5mm

Lv=d2

=102

=5mmLt=15+0,5+5=20,5mm

T=Ltvf

=20,555

=0,37min❑

Face milling kedua

Panjang pemotongan L = 15 mm

Kedalaman milling a = 1 mm

Diameter (d) = 10 mm

Kecepatan makan (vf) = 98 mm/menit

Putaran mesin n = 3119 rpm

Jumlah pengerjaan (i) = 2

Waktu potong yang diamati (sebenarnya) t =

1,03 menit

Waktu potong teoritis

Lv=√1 (10−1)=3mm

Lv=d2

=102

=5mmLt=15+3+5=23mm

T=Ltvf

=2398

=0,235min❑

4.2 Perbandingan Waktu Potong Sebenarnya dengan WaktuPotong Teoritis

No ProsesWaktu Potong

Sebenarnya(menit)

Teoritis(menit)

1. Facemillingpertama

1,76 0,37

2. Facemillingkedua

1,03 0,235

Total 2,79 0,605Tabel 4.1 Tabel Perbandingan Waktu Potong Sebenarnya

dengan Waktu Potong Teoritis

4.2.1 Penyebab Perbedaan Waktu Permesinan Teoritisdan Aktual

Perbedaan waktu permesinan secara teoritis dan aktualdapat disebabkan karena :

Pembulatan putaran mesin hasil perhitungan denganangka-angka yang terdapat pada mesin milling.

Proses pengerjaan yang lebih perlahan-lahandaripada yang dihitung secara teoritis.

Ketidak telitian pengukuran dimensi awal dan akhirselama proses.

Ketidak telitian dalam pengukuran waktu. Adanya tambahan waktu yang dibutuhkan untuk

menentukan bidang referensi.

Bab VKesimpulan

1. Proses permesinan yang dilakukan terhadap benda padapraktikum proses milling antara lain :

Face milling Pembuatan ulir luar dan ulir dalam Drilling

2. Terjadi perbedaan waktu pada proses permesinan

secara teoritis dengan aktual. Secara umum waktu

secara teoritis lebih singkat daripada waktu secara

aktual untuk setiap proses permesinan.

3. Waktu total teoritis adalah 0,605 menit dan waktu

total sebenarnya adalah 2,79 menit.

4. Perbedaan antara waktu total teoritis dengan waktu

total sebenarnya dapat disebabkan karena pembulatan

angka perhitungan, pengukuran yang kurang tepat,

proses permesinan yangn tidak 100% sama dengan

teori, ketidak telitian dalam pengukuran waktu,

pengerjaan yang lebih lambat dari yang seharusnya,

penentuan bidang referensi terlebih dahulu.

Daftar Pustaka

Kalpakjian, Serope. Manufacturing Enginering Teknologi 5th edition.Taufiq Rochim. 1993. Proses Permesinan. Operation

Manual Universal Milling Machine.MILKO 35.