Proses Kerja Mesin Frais
1.
Memilih Alat Bantu yang
Digunakan
Pada mesin
frais banyak sekali terdapat peralatan Bantu yang digunakan untuk membuat benda
kerja. Antara lain :
a.
Ragum
Benda kerja
yang akan dikerjakan dengan mesin frais harus dijepit dengan kuat agar
posisinya tidak berubah waktu difrais. Berdasarkan gerakannya ragum dibagi
menjadi 3 jenis yaitu :
·
Ragum biasa
Ragum ini digunakan untuk menjepit
benda kerja yang bentuknya sederhana dan biasanya hanya digunakan untuk
mengefrais bidang datar saja.
Ragum biasa
·
Ragum berputar
Ragum ini digunakan untuk menjepit
benda kerja yang harus membentuk sudut terhadap spindle. Bentuk ragum ini sama
dengan ragum biasa tetapi pada bagaian bawahnya terdapat alas yang dapat
diputar 360˚
Ragum putar
·
Ragum universal
Ragum ini mempunyai dua sumbu
perputaran, sehingga dapat diatur letaknya secara datar dan tegak.
Ragum universal
b.
Kepala
pembagi (dividing head)
Kepala pembagi
(dividing head) adalah peralatan mesin frais yang digunakan untuk membentuk
segisegi yang beraturan pada poros yang panjang. Pada peralatan ini biasanya
dilengkapi dengan plat pembagi yang berfungsi untuk membantu pembagian yang
tidak dapat dilakukan dengan pembagian langsung.
Kepala pembagi
c.
Kepala
lepas
Alat ini digunakan untuk menyangga
benda kerja yang dikerjakan dengan dividing head. Sehingga waktu disayat benda
kerja tidak terangkat atau tertekan ke bawah.
Kepala lepas
d.
Rotary table
Rotary table digunakan untuk membagi
segi-segi beraturan misalnya kepala baut. Disamping itu juga dapat digunakan
untuk membagi jarak-jarak lubang yang berpusat pada satu titik misalnya membagi
lubang baut pengikat pada flendes.
Meja putar
e.
Adaptor
Bagian ini adalah tempat dudukan
(pengikatan) cutter sebelum dimasukkan ke sarung tirus pada sumbu utama.
Adaptor
f.
Arbor
Arbor beserta cincin biasanya
dipasang dengan dudukan penyangga, dimana cutter pada mesin frais horizontal
dipasang pada arbor yang posisinya diatur dengan pemasangan cincin.
Arbor
2.
Menentukan
Parameter-Parameter Pemotongan
Parameter-parameter
yang mempengaruhi pemotongan antara lain:
a.
Bahan
yang Disayat
Dengan mengetahui bahan yang akan
disayat maka kita akan dapat menentukan kecepatan potong. Kecepatan potong dari
suatu bahan tidak dapat dihitung secara matematis melainkan hanya dapat
diketahui dengan melihat pada tabel dari buku referensi bahan tersebut. Berikut
ini adalah table kecepatan potong beberapa material.
No
|
Bahan
|
Benda kerja Vc (m/menit)
|
1
|
Kuningan, Perunggu keras
|
30 – 45
|
2
|
Besi tuang
|
14 – 21
|
3
|
Baja >70
|
10 – 14
|
4
|
Baja 50-70
|
14 – 21
|
5
|
Baja 34-50
|
20 – 30
|
6
|
Tembaga, Perunggu lunak
|
40 – 70
|
7
|
Allumunium murni
|
300 – 500
|
8
|
Plastic
|
40 – 60
|
Table. Kecepatan potong bahan teknik
b.
Menentukan
Bahan Cutter
Bahan cutter sangat berpengaruh
terhadap kemampuan cutter dalam menyayat benda kerja. Cutter mesin frais dibuat
dari berbagai jenis bahan antara lain :
1)
Unalloyed tool
steel
Adalah baja perkakas bukan paduan
dengan kadar karbon 0,5 – 1,5% kekerasannya akan hilang jika suhu kerja
mencapai 2500 C, oleh karena itu material ini tidak cocok untuk kecepatan
potong tinggi.
2)
Alloy tool steel
Adalah baja perkakas paduan yang
mengandung karbon kromium, vanadium dan molybdenum. Baja ini terdiri dari baja
paduan tinggi dan paduan rendah. HSS (High Speed Steel) adalah baja paduan
tinggi yang tahan terhadap keausan sampai suhu 6000C.
3)
Cemented Carbide
Susunan bahan ini terdiri dari
tungsten atau molybdenum, cobalt serta carbon. Cemented Carbide biasanya dibuat
dalam bentuk tip yang pemasangannya dibaut pada holdernya (pemegang cutter).
Pada suhu 9000C bahan ini masih mampu memotong dengan baik, cemented carbide
sangat cocok untuk proses pengefraisan dengan kecepatan tinggi. Dengan demikian
waktu pemotongan dapat dipersingkat dan putaran yang tinggi dapat menghasilkan
kualitas permukaan yang halus.
4)
Mata potong pisau
frais (geometri pisau).
Salah satu faktor yang menentukan
baik buruknya kualitas hasil pengerjaan proses frais adalah pengerindaan
permukaan atau bidang-bidang utama dari cutter frais. Untuk pekerjaan-pekerjaan
khusus, cutter yang digunakan juga harus dipersiapkan secara khusus pula.
Permukaan cutter yang harus diperhatikan pada waktu menggerinda adalah sudut
tatal, sudut bebas sisi, sudut bebas depan, sudut bebas mata potong, dan sudut
bebas belakang.
c.
Menentukan Cutter
Cutter pada mesin milling mempunyai
bentuk silindris, berputar pada sumbunya dan dilengkapi dengan gigi melingkar
yang seragam.
Keuntungan
cutter dibanding dengan pahat bubut dan pahat ketam adalah setiap sisi
potong dari pisau frais mengenai benda kerja hanya dalam waktu yang pendek pada
proses pemotongan selama 1 putaran pisau frais dan pendinginannya pada waktu
sisi potong mengenai benda kerja, maka hasilnya cutter frais akan lebih
tahan lama.
Cutter biasanya terbuat dari HSS maupun Carbide
Tripped. Gigi cutter ada yang lurus maupun ada yang mempunyai sudut,
untuk yang bersudut (helix angle) dapat mengarah ke kanan dan ke kiri.
Cutter mesin frais baik horisontal
maupun vertical banyak sekali jenisnya antara lain :
1)
Cutter mantel
Cutter jenis ini dipakai untuk mesin
frais horizontal.
Cutter Mantel
2)
Cutter
Alur
Cutter jenis ini digunakan untuk
membuat alur-alur pada batang atau permukaan benda lainnya
Cutter Alur
3)
Cutter
Modul
Cutter ini dalam satu set terdapat 8
buah. Cutter ini dipakai untuk membuat roda-roda gigi.
Cutter Modul
4)
Cutter
Radius Cekung
Cutter
ini dipakai untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam
(cekung)
Cutter Radius
Cekung
5)
Cutter
Radius Cembung
Cutter ini dipakai untuk membuat
benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung)
Cutter Radius
Cembung
6)
Cutter
Alur T
Alat ini hanya digunakan untuk untuk
membuat alur berbentuk “T” seperti halnya pada meja mesin frais.
Cutter Alur T
7)
Cutter
Ekor Burung
Cutter ini dipakai untuk membuat
alur ekor burung. Cutter ini sudut kemiringannya terletak pada sudut-sudut
istimewa yaitu : 300, 450 ,600
Cutter Ekor Burung
8)
Cutter
Endmill
Ukuran cutter ini sangat bervariasi
mulai ukuran kecil sampai ukuran besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk
membuat alur pasak dan ini hanya dapat dipasang pada mesin frais vertical.
Cutter End Mill
9)
Cutter
Heavy Duty Endmill
Cutter ini mempunyai satu ciri khas
yang berbeda dengan cutter yang lain. Pada sisinya berbentuk alur helik yang
dapat digunakan untuk menyayat benda kerja dari sisi potong cutter, Sehingga
cutter ini mampu melakukan penyayatan yang cukup besar
d.
Perhitungan pada Mesin Frais
1)
Putaran
Sumbu Utama
Untuk mengetahui kecepatan putar
spindle utama, maka kita harus mengetahui kecepatan potong dari benda yang akan
disayat. Untuk ngetahui kecepatan putar spindle utama, dapat dihitung secara
matematis dengan rumus :
Keterangan:
n =
Putaran sumbu utama (RPM)
Vc =
Kecepatan potong (m/menit)
D =
Diameter Cutter (mm)
2) Kepala
Pembagi (dividing head)
Kebanyakan
roda cacing yang terdapat pada kepala pembagi bergigi 40 dan poros cacing
berulir tunggal. Misalnya poros cacing diputar sekali, maka benda kerja (roda
17 cacing)
berputar 1/40 kali. Untuk satu putaran roda cacing, kita harus memutar poros
cacing sebanyak 40 putaran. Untuk pengefraisan suatu benda, banyaknya putaran
engkol pembagi untuk satu bagian sama dengan banyaknya putaran engkol pembagi
untuk satu putaran penuh benda kerja dibagi dengan jumlah bagian yang akan
dibuat.
Penampang Kepala Pembagi
Supaya engkol pembagi dapat berputar dengan benar, maka
dipasang suatu keping pembagi dengan lubang-lubang yang jaraknya sama di lingkaran
yang mempunyai satu titik pusatnya. Umumnya mesin frais memiliki keping pembagi
yang berlubang :
Keping I : 15 - 16 -
17 - 18 - 19 - 20
Keping II : 21 - 23 -
27 - 29 - 31 - 33
Keping III : 37 - 39 -
41 - 43 - 47 - 49
Untuk
membuat segi banyak beraturan atau membuat roda gigi, dapat menggunakan ramus
sebagai berikut:
Keterangan:
n
= putaran poros cacing
N
= karakteristik kepala pembagi
Z
= jumlah alur atau gigi yang akan dibuat
Contoh:
Suatu
benda kerja haras dibagi menjadi 8 bagian dengan jarak sama.
Jawab:
Jadi,
untuk membagi menjadi 8 bagian yang sama, maka diperlukan 5 putaran setiap
mengerjakan suatu bidang.
3)
Mengefrais Roda
Gigi Biasa
Untuk mengefrais roda gigi, roda dijepit pada sumbu yang
sebelumnya telah dibubut dan telah dijepit pada sumbu kecil dengan tidak
melepaskannya sebelum difrais. Untuk mengefrais gigi-gigi, sumbu kecil dengan
roda itu dipasang di antara senter-senter kepala pembagi dan kepala lepas. Pada
sumbu utama dipasang roda gigi ulir (roda cacing / worm wheel) yang
biasanya mempunyai 40 gigi dan terdiri dari dua bagian. Roda cacing digerakkan
oleh sumbu batang berulir (cacing) yang dipasangi tangkai untuk memutarkan
cacing tersebut, di depan tangkai dipasang pelat pembagi (index plate)
dengan roda gigi payung. Roda gigi payung digerakkan oleh as pembantu dengan
roda gigi yang sama. Pelat pembagi dapat ikut berputar atau berhenti oleh suatu
pal (index crank). Saat sumbu cacing berputar satu putaran, index
crank berputar satu putaran juga. Index crank berputar di sepanjang index
plate yang diam.
4)
Mengefrais Alur
Spiral
Untuk mengefrais alur spiral pada poros silinder, benda kerja
diikatkan di antara dua senter kepala pembagi dan kepala lepas. Meja mesin
harus diputar beberapa derajat dari nol skala meja tergantung pada miringnya
sudut alur spiral yang hendak difrais. Bila sudut β penyiku alur spiral, maka
sudut β = sudut β1, sehingga tg β = tg β1. maka :
0 komentar:
Posting Komentar