01.permesinan dan mesin perkakas
DESCRIPTION
Pertemuan kedua Proses Manufaktur 2 tentang Proses permesinan dan mesin perkakasTRANSCRIPT
PROSES PERMESINAN DAN MESIN PERKAKAS
Mahros DarsinUniversitas Jember
Proses Pembuangan Material (Beram)Keluarga operasi pembangkitan bentuk, dengan fitur umum
adalah pembuangan beram dari benda kerja asal, sehinggayang tersisa adalah benda kerja yang diinginkan
Machining/Permesinan – pembuangan material denganpahat tajam, mis. Pembubutan, pemfrisan dan penggurdian
Abrasive processes/ Proses Pengikisan –pembuangan material dengan partikel abrasiv yang keras, mis. Gerinda
Nontraditional processes/ Proses non tradisonal –berbagai bentuk energi, selain pahat tajam, dimanfaatkanuntuk membuang material
Aksi pemotongan melibatkan deformasi geser terhdapbenda kerja untuk membentuk tatal jika tatal telah terbuang, permukaan baru terjadi
(a) Pandangan melintang proses permesinan, (b) pahat dengan sudutrake/sudut tatal negatif, bandingakn dengan sudut tatal poisit pada (a)
Permesinan
Mengapa Permesinan Penting? Bahan benda kerja yang dapat dimesin bervariasi
Paling sering digunakan untuk memeotong logam
Berbagai bentuk dan fitur dengan geometri khusus dapatdibuat, seperti: Ulir sekrup Bola bundar akurat Ujung dan muka yang sangat lurus
Akurasi dimensi dan permukaan akhir yang sangat bagus
Kelemahan Permesinan Sampah Tatal yang terjadi dari permesinan adalah sampah, paling tidak
bagi unit operasi yang bersangkutan
BorosWaktu Operasi permesinan umumnya memerlukan waktu yang
lebih lama dari pada proses pembentukan lainnya, misalpengecoran, metalurgi serbuk atau pembentukan.
Permesinan dalam RangkaianManufakturing
Biasanya dilakukan setelah proses manufakturing lainnya, seperti pengecoran, penempaan, dan penarikan batang. Proses yang lain menyiapkan bentuk umum dari benda kerja
awal Permesinan menyediakan bentuk, dimensi, dan geometri
akhir yang tidak dapat dibuat oleh proses lain.
Speed and Feed(Pemotongan dan pemakanan)
Speed adalah gerakan relatif antara pahat dan BK yang menghasilkan pemotongan
Feed adalah gerakan relatif antara pahat dan BK yang menyebarkan pemotongan (meyebabkan pemotonganakan terus berlangsung)
Operasi Permesinan Operasi permsinan yang paling penting: Turning/pembubutan Drilling/penggurdian Milling/pemfrisan
Oprasi permesinan yang lain: Shaping and planing/ Penyekrapan dan pengetaman Broaching Sawing/penggergajian
Operasi Permesinan dan Mesin Perkakas1. Bubut dan operasi yang berhubungan2. Pemboran dan operasi yang terkait3. Fris (Milling)4. Machining Centers and Turning Centers5. Operasi Permesinan lainnya6. Permesinan kecepatan tinggi
PermesinanProses pembuangan bahan dengan pahat yang tajam dengan
cara memotong bahan secara mekanis sehingga tercapaigeometri yang diinginkan.
Aplikasi yang umum: untuk membuat bahan logam Merupakan proses manufakturing yang paling banyak
digunakan karena kemampuannya membuat geometrikomponen yang beragam dengan akurasi tinggi. Pengecoran juga dapat membuat produk dengan variasi
bentuk yang sangat beragam, namun kurang presisi dankurang akurat dibanding permesinan.
Rotational – bentuk silinder atau pringan Nonrotational (juga disebut prismatic) -
seperti balok atau pelat
Machined parts are classified as: (a) rotational, or (b) nonrotational, shown here by block and flat parts.
Kalsifikasi Komponen yang Dimesin
Operasi Permesinan dan GeometriKomponen
Setiap operasi permesinan menghasilkan komponendengan karakteristik geometri tertentu karena duafaktor :
1. Gerak relatif antara pahat dan benda kerja• Generating/pembangkitan – geoemetri komponen
ditentukan oleh pemakanan trayektori pahat
2. Bentuk perkakas• Forming/pembentukan – geometri komponen dibuat
oleh bentuk perkakas.
Pembangkitan bentuk: (a) pembubutan lurus, (b) pembubutan tirus, (c) pembubutan kontur, (d) pemfrisan rata, (e) pemfrisan profil.
Pembangkitan Bentuk
Pembentukan untuk membuat bentuk: (a) pembubutan bentuk, (b) pemboran, dan (c) broaching.
Pembentukan untuk Membuat Bentuk
Kombinasi pembentukan pembangkitan untuk membuat bentuk: (a) Pemotongan ulir pada mesin bubut, dan (b) pemfrisan alur.
Pembentukan dan Pembangkitan
PembubutanPerkakas mata tunggal membuang bahan dari
sebuah benda kerja yang berputar menjadibentuk silinder
Dilakukan pada mesin perkakas bernama bubut(lathe)
Variasi permesinan yang bisa dibuat: Facing/membubut muka Contour turning/pembubutan kontur Chamfering/membubut plengsengan Threading/membubut ulir
Turning operation.
Pembubutan(Turning)
Operasi Pembubutan
Pandangan dekatpembubutan pada bajamenggunakan pahatcarbide dilapisi a titanium nitride
Pahat dimakankan secaraRadial ke arah dalam
Facing/ membubut muka
Selain pahat dimakankan paralelsumbu rotasi, pahat jugamengikuti bentuk yang tidaklurus, sehingga membuat bentukkontur.
Contour Turning(Pembubutan kontur)
Ujung pahat memotong sudut pada ujung silinder, membentuk tirus
Chamfering (Penirusan)
Pahat dimakankan secara radial terhadap benda kerja berputarpada lokasi tertentu memotong ujung benda kerja
Cutoff (Pemotongan)
Pahat berbentuk terfokusdimakankan secara linier sepanjang permukaan bendakerja berputar paralelterhadap sumbu rotasi padalaju pemakanan besar, sehingga membentuk ulir.
Threading (Pembubutan Ulir)
Gambarmesin bubut, menunjukkankomponenutama
Engine Lathe (Mesin Bubut)
Metode Memegang Benda Kerja pada MesinBubut Mencengkeram benda kerja di antara dua centers Chuck Collet Face plate
Mencengkeram benda kerja di antara duacenters
(a) Mengunggah benda kerja di antara center menggunakansebuah "dog”
Chuck
(b) three-jaw chuck
Collet
Face Plate
(d) face plate untuk benda kerja non silinder
Turret Lathe (Bubut Turet)
Tailstock diganti dengan “turret” yang mampu memegang sampaidengan enam pahat
Pahat diarahkan secara cepatdengan pengideksian turret
Tool post diganti dengan turet 4-sisi untuk mengindeks 4 pahat
Aplikasi: benda laju produksi tinggiyang memerlukan serangkaianpemotongan
Boring (Peluasan Lubang)
Perbedaan antara peluasan lubang danpembubutan: Boring dilakukan pada sisi dalam diameter
lubang yang telah ada Turning dilakukan pada diameter luar dari
silinder Jadi, peluasan lubang adalah operasi
pembubutan internal Boring machines Horizontal or vertical – merujuk ke orientasi
sumbu putar spindel mesin.
A vertical boring mill – untuk benda kerja besar dan berat
Vertical Boring Mill
Membuat lubang bundarpada sebuah benda kerja
Kalau boring hanyameluaskan lubang darilubang sudah ada
Pahat pemotongnyadisebut drill atau drill bit
Mesin perkakas: drill press
Drilling (Penggurdian)
Through-holes – mata pahat mencapai sisi bawah benda kerjaBlind-holes – tidak tembus sisi sebaliknya benda kerja
Dua tipe lubang: (a) through-hole, and (b) blind hole.
Through Holes vs. Blind Holes
(Lubang Tembus vs. Lubang tak tembus)
Digunakan untukmemperluas lubang sedikit, menghasilkan toleransidiameter yang lebih baik, dan menghaluskanpermukaan.
Reaming
Diapakai untukmenghasilkan ulir dalam pada lubang yang sudahada
Pahat disebut tap
Tapping
Menghasilkan lubangbertingkat, denganlubang besar mengikutilubang kecil
Counterboring
Upright drill pressberdiri di ataslantai
Bench drill miripnamun lebih kecildan diletakkan diatas meja ataubangku
Drill Press
Mesin dril besardirancang untukbenda kerja besar
Radial Drill
Milling
Faktor lain dan terminologi: operasi pemotongan terputus Pahat potong disebut milling cutter, ujung pemotong disebut “gigi" Mesin perkakasnya disebut mesin fris atau milling machine
Operasi permesinan dengan cara bendakerja diumpankan ke pahat matajamak yang berputar
• Sumbu putar tegak lurus terhadappemakanan
• Menghasilkan sebuah permukaanrata. – Geometri yang lain mungkin
dibuat dengan jejak pahat ataubentuk
Dua tipe fris: (a) peripheral milling (fris selubung), and (b) face milling (fris muka).
Dua Bentuk Fris
Peripheral Milling vs. Face Milling
Peripheral milling Sumbu pahat paralel terhadap permukaan yang dimesin Gerigi pemotong pada selubung luar pahat
Face milling Sumbu pahat tegak lurus terhadap permukaan yang dimesin Gerigi pemotong pada ujung dan selubung luar pahat
Bentuk dasar fris selubung dengan panjangpahat melebihi ukuran benda kerja yang dimesin
Slab Milling
Lebar pahat kurang dari lebar benda kerja, membuat slot pada benda kerja
Slotting
Pahat melebihi ukuranbenda kerja pada keduasisi
Conventional Face Milling
Fris mukakecepatan tinggimenggunakanpahat sisipmampu indeks
Diameter pahat kurangdari lebar benda kerja, sehingga sebuah slot terpotong dari bendakerja
End Milling
Bentuk dari end milling dengan selubung luar bendakerja bentuk rata dipotong
Profile Milling (Fris Profil)
Bentuk lain dariend milling yang dipakai untukmelahap lubangmenjadi bentukrata
Pocket Milling (Fris Kantong)
Pahat bentuk ujungbola dimakankan majumundur melintas jejaklengkung denganinterval kecil untukmembuat bentukpermukaan tigadimensi
Surface Contouring
horizontal knee-and-column milling machine.
Horizontal Milling Machine
(Mesin Fris Horizontal)
vertical knee-and-column milling machine
Vertical Milling Machine
(Mesin Fris Vertikal)
Machining Centers
Mesin perkakas otomatis yang dapat melakukan berbagaioperasi permesinan dengan kendali CNC sekali setup dan kehadiran operator minimal Operasi yang umum fris dan gurdi Sumbu tiga, empat atau lima
Fitur lainnya: Penggantian pahat otomatis Pemosisian benda kerja otomatis
Universal machining center; highly automated, capable of multiple machining operations under computer control in one setup with minimal human attention
CNC 4-axis turning center; mampu membubut danoperasiyang terkait, pembubutan kontur, dan pengindeksian pahatotomatis, semua dengan kendali komputer
Mill-Turn Centers
Mesin perkakas otomasi tinggi yang dapat melakukanpembubutan, pemfrisan, dan penggurdian
Konfigurasi umum dari turning center Dapat memosisikan benda kerja silindris pada sudut
tertentu sehingga pahat yang berputar (mis. Pahat fris) danmemesin fitur sehingga ke permukaan luar benda kerja Conventional turning center tidak dapat menghentikan
benda kerja pada posisi sudut yang diinginkan dan tidakpunya spindel pahat putar
Sebuah operasi pada mill-turn center: (a) contoh benda kerja dengan dengan dibubut, difris dan digurdi; dan
(b) tahap operasi pada mill-turn center: (1) membubut diameter kedua, (2) memfris rata benda kerja pada posisi anguler terprogram, (3) menggurdi lubang dengan posisi terprogram yang masih sama , dan(4) pemotongan.
Contoh Operasi Mill-Turn Center
Operasi permesinan yang serupa Keduanya menggunakan pahat potong tunggal
digerakkan lurus relatif terhadap benda kerja
(a) Shaping, and (b) planing.
Shaping and Planing
(Penyekrapan dan Pengetaman)
Shaping and Planing Permukaan yang lurus dan rata dihasilkan dari operasi
keduanya Pemotongan terganggu Diakibatkan benturan pahat ke benda kerja
Laju pemotongan rendah karena gerakan mulai dan henti(start-and-stop motion)
Pahat yang umum: HSS mata tunggal
Komponen mesin sekrap
Shaper (Mesin Sekrap)
Mesin ketam sisi terbuka
Planer (Mesin Ketam)
Menggerakkan pahat gigi jamak linier relatih terhdapbenda kerja pada arah sumbu pahat
Broaching
BroachingKeunggulan: Permukaan akhir yang bagus Toleransi kecil Memungkinkan berbagai bentuk yang bervariasiPahat potongnya disebut a broach Karena bentuk geometrinya rumit (walau kadang
sederhana), perkakasnya sangat mahal
Dibuat pada permukaan dalam sebuah lubang Lubang awal harus ada untuk menyisipkan pahat broach
pada awal langkah memesin
Bentuk benda kerja yang dapat dipotong dengan internal broaching; cross-hatching indicates the surfaces broached.
Internal Broaching