BAB IV

PENGERJAAN MESIN FRAIS

(MILLING MACHINE)

4.1 Tujuan Praktikum

1. Mengenal dan dapat mengoperasikan mesin frais

2. Memahami cara membuat roda gigi

3. Mengetahui definisi dan jenis-jenis Frais (milling)

4. Mengetahui rumus untuk menentukan jumlah gerigi yang dapat dibuat pada

benda kerja.

5. Mahasiswa dapat mengetahui komponen-komponen mesin frais serta

fungsinya

6. Mahasiswa dapat membaca gambar kerja serta ukuran

7. Mahasiswa dapat mengetahui benda kerja apa saja yang dihasilkan dari mesin

frais

4.2 Landasan Teori

Mesin frais adalah salah satu jenis mesin perkakas yang mampu melakukan

bebagai macam tugas dibandingkan dengan mesin perkakas lainya.

Permukaan yang datar maupun yang belekuk, dapat diproses dengan mesin ini

dengan ketelitian yang tinggi, termasuk pemotongan sudut, celah, roda gigi,

dan ceruk juga dapat diproses dengan baik menggunakan mesin ini. Bila alat

pemotong dan bornya dilepas maka dapat digunakan untuk pahhat gurdi, alat

pembesar lubang,dan bor. Karena mesin ini dilengkapi mesin penyetel

micrometer untuk mengatur gerakan dari mejanya, maka lubang dan

pemotongan yang lain dapat diberi jarak ecara tepat.

4.2.1 Prinsip Kerja Mesin Frais

Mesin frais, pisau terpasang pada arbor dan diputar oleh spindel.

Benda terpasang pada meja dengan bantuan catok (vice) atau alat

bantu lainnya. Meja bergerak vertikal (naik turun), horisontal (maju-

mundur dan ke kiri – ke kanan). Dengan perakan ini, maka dapat

dihasilkan benda-benda kerja seperti pembuatan :

1. Bidang rata

2. Alur

3. Roda gigi

4. Segi banyak beraturan

5. Bidang bertingkat .

Disesuaikan dengan kebutuhan dan kemampuan kerja mesin frais, maka

mesin ini dapat dikalsifikasikan sebagai berikut :

- Mesin frais Horizontal

- Mesin frais vertikal

- Mesin Frais Universal.

Kemampuan mesin frais dalam melakukan proses-proses pemesinan

tersebut dikaitkan dengan keragaman mata pahat/pemotongnya. Bentuk-

bentuk mata pahat tersebut tersebut secara umum adalah:

a. Slab milling cutters

1. face milling cutters

2. End milling cutters

3. Singular cutters

4. T-slot cutters

4.2.2 Bagian-bagian Mesin Frais

Bagian—bagian mesin scrap dapat dilihat pada gambar di bawah ini

1. Lengan untuk kedudukan penyongkong obor

2. Penyongkong obor

3. Tunas untuk mengerakan meja secara otomatis

4. Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakan otomatis meja

5. Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dengan perlengkapan mesin

6. Engkol untuk mengerakan meja dalam arah memanjang

7. Tuas untuk mengunci meja

8. Baut menyetel, untuk menghilangkan getaran meja

9. Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah melintang.

10. Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah tegak

11. Tuas untuk mengunci meja

12. Tabung pendukung dengan batang ulir, untuk mngatur tingginya meja

13. Lutut untuk kedudukan alas meja

14. Tuas untuk mnegunci sadel

15. Alas meja, tempat kedudukan untuk meja

16. Tuas untuk merubah kecepatan motor listrik

17. Engkol meja

18. Tuas untuk menentukan besarnya putaran spindel/pisau frais

19. Tuas untuk mengatur angka-angka kecepatan spindel/pisau frais

20. Tiang, untuk mengantar turun naiknya meja

21. Spindel, untuk memutarkan arbor dan pisau frais

22. Tuas untuk menjalankan spindle

1. Pisau frais

Beberapa bentuk pisau frais sesuai dengan penggunaanya, antara

lain:

(a) Pisau mantel, (b) Pisau sudut tunggal dan sudut ganda, (c) Pisau

roda gigi, (d) Pisau alur, (e) Pisau sisi muka, (f) Pisau gergaji, (g)

Pisau alur T, (h) Pisau jari

2. Kepala Pembagi

Untuk membuat alur dan segi banyak beraturan, seperti roda

gigi/ bentuk-bentuk lainnya dengan bentuk dan jarak beraturan,

seperti poros transmisi, pembuatannya menggunakan kepala

pembagi.

1. Cara kerja kepala pembagi

Pada kerja kepala pembagi pembagi ini terpasang roda gigi

cacing (worn gear) dan poros cacing (worn shaft). Apabila

poros cacing diputar 1 putaran, maka roda gigi cacing akan

berputar 1/40 putaran atau 1/60 putaran dan ada juga 1/80

putaran.

Untuk mengatur pembagian-pembagian tersebut, dilengkapi

dengan plat pembagi. Untuk memegang benda kerja dan alat-

alat bantu lainnya dilengkapi dengan cekap dan kepala lepas.

Untuk membuat segi banyak beraturan atau membuat roda

gigi, dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

n=N

z

Keterangan:

n = putaran poros cacing

N= karakteristik kepala pembagi

z = jumlah alur atau gigi yang akan dibuat

2. Cara Menghitung Roda Gigi

Roda gigi dibedakan dalam dua bentuk, yaitu:

Modul (M)

Diametral pitch (DP)

Maka pisau roda gigi (gear cutter) pun ada dua macam sesuai

mana yang akan digunakan.

Roda gigi terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut:

1. Lingkaran kepala

2. Lingkaran tusuk

3. Lingkaran kaki

4. Tinggi kepala

5. Tinggi kaki

Keliling lingkaran tusuk = z x t

t = busur tusuk

t = πT

T = diameter tusuk

Jadi,

z x t = π x T

m = modul

Modul adalah perbandingan antara diameter tusuk (T) dengan

jumlah roda gigi (z) dalam ukuran kesatuan mm. Ukuran-ukuran tinggi

kepala gigi, tinggi kaki gigi ditetapkan dalam modul.

Tinggi kepala gigi = 1 x modul

Tinggi kaki gigi = 1 1/6 x modul = 1,16 modul

Tinggi gigi = 2 1/6 x modul = 2,16 modul

Diameter lingkaran kepala = diameter lingkaran tusuk + 2 modul

= T + 2m

= m x z + 2m

= (z + 2) m

t =π x T

Z

T= m

z

4.3 Alat-alat yang Digunakan

1. Mesin Frais ( Milling Mechine )

2. Sigmat / Jangka Sorong

3. Pahat Roda Gigi

4. Mistar Baja

5. Pisau Cutter

6. Lap

4.4 Tugas dan Pertanyaan

4.4.1 Tugas

Pada saat praktikum mahasiswa ditugaskan unutuk membuat roda gigi

dari bahan pinion. Dimana dari awal diameter lingkaran awal 70 mm,

lalu dibuat roda gigi dengan jumlah alur sebanyak 15 buah, dengan

modul sebesar 4.5, diameter tusuk sebesar 9 mm dan karakteristik

kepala pembagi sebesar 40.

D =70 mm menjadi :

Langkah Kerja:

7. Mengitung T terlebih dahulu setelah diketahui diatas dengan cara:

Diket : DL = 70 mm, Z = 15, M = 4.5, T = 9 mm, N = 40

Ditanya : n = …………?

Jawab:

n =N

=40

= 210

Z 15 15

T = 2,16 x M = 2. 16 x 4,5 = 9,7 = 9 mm

Dari hitungan diatas didapatkan kedalaman 9 mm dan

banyaknya kita memutar plat pembagi sebanyak 2,5 putaran.

1. Memasang Pinion pada mesin frais, menghidupkan mesin frais

2. Memulai memfrais benda kerja dengn cara membuat kedalaman sebanyak 2

mm agar menghasilkan hasil yang diharapkan.

4.4.2 Pertanyaan

1. Selain membuat roda gigi, mesin frais dapat membuat apa saja?. Berikan

contohnya dan Gambarnya

Jawab:

Mesin Frais juga dapat digunakan untuk membuat bidang rata,

alur, segi banyak beraturan, dan bidang bertingkat.

Berikut gambarnya:

2. Bagaimana cara membuat benda A menjadi benda B dibawah ini pada mesin

frais. Jelaskan!

Benda A Benda B

Jawab:

Dalam mengefrais benda diatas (mengefrais rata) digunakan

mesin frais horizontal dengan, langkah-langkah sebagai berikut:

1. Letakan benda kerja pada mulut catok yang tetap

2. Letakan benda kerja diatas parallel yang panjanganya mencukupi sesuai

dengan mulut catok.

3. Bagian sebuah mulut catok yang bergerak, diganjal dengan besi bulat yang

garis tengahnya kira-kira 3/4 “ dan panjangnya kira-kira sama dengan panjang

benda kerja

4. Kencangkan benda kerja pada mesin frais

5. Mengefrais bidang 1,2,dan3 lalu bersihkan Setelah mendapatkan hasil yang

diinginkan, matikan mesin dan ambil benda kerja dari mesin lalu bersihkan.

6. Diketahui sebuah roda gigi kerucut dihubungkan dengan roda penggerak n =

1500 rpm, sisi kerucut R = 30 mm, modul m = 2 sudut poros θ = 90. Tentukan

berapa jumlah gigi pada roda gigi kerucut dan berapa kecepatan keliling V

(m/s) dan berapa putaran dividnig head?

Jawab:

Diket : n = 1500 rpm, R = 30 mm = 0.3 m, m = 2, θ = 90

Ditanya :

a). Z= ?

b). V=?

c). Put. N =?

Jawab:

1. Z =

Tm

=302

=15

2. V=IIxd=3 ,14 x 60=188 ,4mm

3.

n=Nz=40

30=1

13put

4.5 Kesimpulan dan Saran

4.5.1 Kesimpulan

Dalam pengoperasian mesin frais/milling kita dapat membuat beberapa benda

yang sesuai dengan kebutuhan, dikarenakan pada meja mesin frais dapat

diatur sesuai dengan keinginan/kebutuhan dalam membuat sebuah benda.

Disamping hal tersebut pisau dari mesin frais beragam yaitu:

4. Pisau mantel

5. Pisau roda gigi

6. Pisau sisi muka

7. Pisau alur T

8. Pisau sudut tunggal

9. Pisau alur

10. Pisau gergaji

11. Pisau jari

Hal tersebut yang menjadikan mesin frais diklasifikasikan menjadi 3 jenis

4.5.2 Saran

Dalam praktikum kami mencoba membuat sebuah benda berupa roda gigi

yang berbahan polymer, dengan menggunakan mesin frais maka kita bisa

menghitung jumlah gigi yang akan dibuat, modul dan tinggi gigi juga jarak

antar gigi yang sama dengan cara mengatur dividing plate sesuai dengan

hitungan.