CREATED BY:

Fajri Ramadhan,Wanda Saputradan Syahrul Rahmad

Proses permesinan merupakan prosesmanufaktur dimana objek dibentukdengan cara membuang ataumeghilangkan sebagian material daribenda kerjanya. Tujuan digunakan prosespermesinan ialah untuk mendapatkanakurasi dibandingkan proses-proses yanglain seperti proses pengecoran,pembentukan dan juga untuk memberikanbentuk bagian dalam dari suatu objektertentu.

Proses permesinan merupakan prosesmanufaktur dimana objek dibentukdengan cara membuang ataumeghilangkan sebagian material daribenda kerjanya. Tujuan digunakan prosespermesinan ialah untuk mendapatkanakurasi dibandingkan proses-proses yanglain seperti proses pengecoran,pembentukan dan juga untuk memberikanbentuk bagian dalam dari suatu objektertentu.

Mesin CNCPerkembangan teknologi saat ini telah mengalamikemajuan yang amat pesat. Dalam hal inikomputer telah diaplikasikan ke dalam alat-alatmesin perkakas di antaranyaMesin Bubut, Mesin Frais, Mesin Skrap, MesinBor, dll. Hasil perpaduan teknologi komputer danteknologi mekanik inilah yang selanjutnyadinamakan CNC (Computer NumericallyControlled). Sistem pengoperasian CNCmenggunakan program yang dikontrol langsungoleh komputer.

Perkembangan teknologi saat ini telah mengalamikemajuan yang amat pesat. Dalam hal inikomputer telah diaplikasikan ke dalam alat-alatmesin perkakas di antaranyaMesin Bubut, Mesin Frais, Mesin Skrap, MesinBor, dll. Hasil perpaduan teknologi komputer danteknologi mekanik inilah yang selanjutnyadinamakan CNC (Computer NumericallyControlled). Sistem pengoperasian CNCmenggunakan program yang dikontrol langsungoleh komputer.

Lanjutan….

Secara umum konstruksi mesin perkakas CNC dansistem kerjanya adalah sinkronisasi antarakomputer dan mekaniknya. Jika dibandingkandengan mesin perkakas konvensional yang setarafdan sejenis, mesin perkakas CNC lebih unggulbaik dari segi ketelitian (accurate), ketepatan(precision), fleksibilitas, dan kapasitas produksi.Sehingga di era modern seperti saat ini banyakindustri-industri mulai meninggalkan mesin-mesin perkakas konvensional dan beralihmenggunakan mesin-mesin perkakas CNC.

Secara umum konstruksi mesin perkakas CNC dansistem kerjanya adalah sinkronisasi antarakomputer dan mekaniknya. Jika dibandingkandengan mesin perkakas konvensional yang setarafdan sejenis, mesin perkakas CNC lebih unggulbaik dari segi ketelitian (accurate), ketepatan(precision), fleksibilitas, dan kapasitas produksi.Sehingga di era modern seperti saat ini banyakindustri-industri mulai meninggalkan mesin-mesin perkakas konvensional dan beralihmenggunakan mesin-mesin perkakas CNC.

Lanjutan…..Secara garis besar pengertian mesin CNC adalahsuatu mesin yang dikontrol oleh komputerdengan menggunakan bahasa numerik (Dataperintah dengan kode angka, huruf dan simbol)sesuai standart ISO. Numerical Control (NC)adalah suatu format berupa program otomasidimana tindakan mekanik dari suatu alat-alatpermesinan atau peralatan lain dikendalikan olehsuatu program yang berisi data kode angka. Dataalphanumerical menghadirkan suatu instruksipekerjaan untuk mengoperasikan mesin tersebut.

Secara garis besar pengertian mesin CNC adalahsuatu mesin yang dikontrol oleh komputerdengan menggunakan bahasa numerik (Dataperintah dengan kode angka, huruf dan simbol)sesuai standart ISO. Numerical Control (NC)adalah suatu format berupa program otomasidimana tindakan mekanik dari suatu alat-alatpermesinan atau peralatan lain dikendalikan olehsuatu program yang berisi data kode angka. Dataalphanumerical menghadirkan suatu instruksipekerjaan untuk mengoperasikan mesin tersebut.

Secara umum bagian-bagian Mesin CNC(Computer Numerically Controlled)

Unit Kontrol berupa panel pengontrolan yang berisitombol-tombol perintah untuk menjelaskan kontrolgerakan mesin dan berbagai fungsi lainnya yangmenggunakan instruksi oleh sistem kontrol elektronika.Kepala Tetap berupa roda-roda gigi transmisi penukar

putaran yang akan memutar poros spindel.Poros utama (spindel) berupa tempat kedudukan

pencekam untuk berdirinya benda kerja.Eretan utama (appron) akan bergerak sepanjang mejasambil membawa eretan lintang .

Unit Kontrol berupa panel pengontrolan yang berisitombol-tombol perintah untuk menjelaskan kontrolgerakan mesin dan berbagai fungsi lainnya yangmenggunakan instruksi oleh sistem kontrol elektronika.Kepala Tetap berupa roda-roda gigi transmisi penukar

putaran yang akan memutar poros spindel.Poros utama (spindel) berupa tempat kedudukan

pencekam untuk berdirinya benda kerja.Eretan utama (appron) akan bergerak sepanjang mejasambil membawa eretan lintang .

Lanjutan…(cross slide) dan eretan atas (upper cross

slide) dan dudukan pahat..Eretan Melintang yang menggerakan pahat

arah melintang.Eretan Memanjang yang menggerakan pahat

arah vertikal.Kepala Lepas, sejajar kepala tetap untuk

membantu pergerakan spindel dalammemegang benda kerja.

(cross slide) dan eretan atas (upper crossslide) dan dudukan pahat..Eretan Melintang yang menggerakan pahat

arah melintang.Eretan Memanjang yang menggerakan pahat

arah vertikal.Kepala Lepas, sejajar kepala tetap untuk

membantu pergerakan spindel dalammemegang benda kerja.

Kelebihan dari mesin CNC

Keakuratan pada CNC lebih besar.Menurunkan tingkat tarip sisa.Mengurangi Kebutuhan pemeriksaan.Produk yang dibuat dapat diperiksa dengan

lebih teliti.Mempersingkat waktu dalam proses produksi.Tidak memerlukan operator yang memiliki

keterampilan yang khusus.

Keakuratan pada CNC lebih besar.Menurunkan tingkat tarip sisa.Mengurangi Kebutuhan pemeriksaan.Produk yang dibuat dapat diperiksa dengan

lebih teliti.Mempersingkat waktu dalam proses produksi.Tidak memerlukan operator yang memiliki

keterampilan yang khusus.

Kekurangan dari mesin CNC

Pengerjaan komponen dengan mesin yangmudah menjadi sulit karena menggunakanformat yang rumit.Peralatan sederhana tetap diperlukan.Memerlukan modal yang sangat besar.Memerlukan investasi lebih tinggi dalam

Usaha pemeliharaan.Dibutuhkan tenaga ahli yang berfungsi untuk

memprogram peralatan NC.

Pengerjaan komponen dengan mesin yangmudah menjadi sulit karena menggunakanformat yang rumit.Peralatan sederhana tetap diperlukan.Memerlukan modal yang sangat besar.Memerlukan investasi lebih tinggi dalam

Usaha pemeliharaan.Dibutuhkan tenaga ahli yang berfungsi untuk

memprogram peralatan NC.

Mesin CNC tingkat dasar dibagi menjadi dua kelompok,yaitu:

Mesin CNC Two Axisatau yang lebih dikenaldengan Mesin Bubut(Lathe Machine).

Mesin CNC Three Axisatau yang lebih dikenaldengan Mesin Frais(Milling Machine).

Mesin CNC Three Axisatau yang lebih dikenaldengan Mesin Frais(Milling Machine).

Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampudipergunakan untuk pekerjaan- pekerjaanringan dengan bahan yang relatif lunak. GerakanMesin Bubut CNC dikontrol oleh komputer,sehingga semua gerakan yang berjalan sesuaidengan program yang diberikan, keuntungandari sistem ini adalah memungkinkan mesinuntuk diperintah mengulang gerakan yang samasecara terus menerus dengan tingkat ketelitianyang sama pula.

Mesin Bubut CNC

Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampudipergunakan untuk pekerjaan- pekerjaanringan dengan bahan yang relatif lunak. GerakanMesin Bubut CNC dikontrol oleh komputer,sehingga semua gerakan yang berjalan sesuaidengan program yang diberikan, keuntungandari sistem ini adalah memungkinkan mesinuntuk diperintah mengulang gerakan yang samasecara terus menerus dengan tingkat ketelitianyang sama pula.

Prinsip Kerja Mesin Bubut CNC TU-2 Axis

Mesin Bubut CNC TU-2A mempunyai prinsipgerakan dasar seperti halnya Mesin Bubutkonvensional yaitu gerakan ke arah melintang danhorizontal dengan sistem koordinat sumbu X dan Z.Prinsip kerja Mesin Bubut CNC TU-2A juga samadengan Mesin Bubut konvensional yaitu benda kerjayang dipasang pada cekam bergerak sedangkan alatpotong diam. Untuk arah gerakan pada Mesin Bubutdiberi lambang sebagai berikut :

a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurusterhadap sumbu putar.

b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yangsejajar sumbu putar.

Mesin Bubut CNC TU-2A mempunyai prinsipgerakan dasar seperti halnya Mesin Bubutkonvensional yaitu gerakan ke arah melintang danhorizontal dengan sistem koordinat sumbu X dan Z.Prinsip kerja Mesin Bubut CNC TU-2A juga samadengan Mesin Bubut konvensional yaitu benda kerjayang dipasang pada cekam bergerak sedangkan alatpotong diam. Untuk arah gerakan pada Mesin Bubutdiberi lambang sebagai berikut :

a. Sumbu X untuk arah gerakan melintang tegak lurusterhadap sumbu putar.

b. Sumbu Z untuk arah gerakan memanjang yangsejajar sumbu putar.

Lanjutan…

Untuk memperjelas fungsi sumbu-sumbu Mesin Bubut CNCTU-2A dapat dilihat pada gambar ilustrasi di bawah ini :

Gambar 1. Mekanisme arah gerakanMesin Bubut

Bagian Utama Mesin Bubut CNC TU 2-A

Gambar 2. Mesin Bubut CNC TU-2A

A. Bagian mekanik

1). Motor UtamaMotor utama adalah motor penggerak cekam untukmemutar benda kerja. Motor ini adalah jenis motor arussearah/DC (Direct Current) dengan kecepatan putaran yangvariabel. Adapun data teknis motor utama adalah:a) Jenjang putaran 600 – 4000 rpm.b) Power Input 500 Watt.c) Power Output 300 Watt.

1). Motor UtamaMotor utama adalah motor penggerak cekam untukmemutar benda kerja. Motor ini adalah jenis motor arussearah/DC (Direct Current) dengan kecepatan putaran yangvariabel. Adapun data teknis motor utama adalah:a) Jenjang putaran 600 – 4000 rpm.b) Power Input 500 Watt.c) Power Output 300 Watt.

2) Eretan/support

Eretan adalah gerakpersum-buanjalannya mesin. UntukMesin Bubut CNC TU-2Adibedakan menjadi duabagian, yaitu :

a) Eretan memanjang(sumbu Z) dengan jaraklintasan 0–300 mm.

b) Eretan melintang (SumbuX) dengan jarak lintasan 0–50 mm.

Eretan adalah gerakpersum-buanjalannya mesin. UntukMesin Bubut CNC TU-2Adibedakan menjadi duabagian, yaitu :

a) Eretan memanjang(sumbu Z) dengan jaraklintasan 0–300 mm.

b) Eretan melintang (SumbuX) dengan jarak lintasan 0–50 mm.Gambar 3. Ilustrasi gerak eretan.

3) Step motorStep motor berfungsi untuk menggerakkaneretan, yaitu gerakan sumbu X dan gerakansumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motorsendiri- sendiri, adapun data teknis step motorsebagai berikut:

a). Jumlah putaran 72 langkahb). Momen putar 0.5 Nm.c). Kecepatan gerakan :

- Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit.- Gerakan operasi manual 5 – 500 mm/menit.- Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2– 499 mm/menit.

Gambar 4. Step motor.

Gambar 5. Poros berulirdengan bantalan.

3) Step motorStep motor berfungsi untuk menggerakkaneretan, yaitu gerakan sumbu X dan gerakansumbu Z. Tiap-tiap eretan memiliki step motorsendiri- sendiri, adapun data teknis step motorsebagai berikut:

a). Jumlah putaran 72 langkahb). Momen putar 0.5 Nm.c). Kecepatan gerakan :

- Gerakan cepat maksimum 700 mm/menit.- Gerakan operasi manual 5 – 500 mm/menit.- Gerakan operasi mesin CNC terprogram 2– 499 mm/menit.

4). Rumah alat potong(revolver/toolturret)

Rumah alat potong berfungsisebagai penjepit alat potong padasaat proses pengerjaan benda kerja.Pada revolver bisa dipasang enamalat potong sekaligus yang terbagimejadi dua bagian, yaitu :

a) Tiga tempat untuk jenis alat potongluar dengan ukuran 12x12 mm.Misal: pahat kanan luar, pahatpotong, pahat ulir, dll.

b) Tiga tempat untuk jenis alat potongdalam dengan maksimum diameter8 mm.Misal: pahat kanan dalam, bor,center drill, pahat ulir dalam, dll.

Rumah alat potong berfungsisebagai penjepit alat potong padasaat proses pengerjaan benda kerja.Pada revolver bisa dipasang enamalat potong sekaligus yang terbagimejadi dua bagian, yaitu :

a) Tiga tempat untuk jenis alat potongluar dengan ukuran 12x12 mm.Misal: pahat kanan luar, pahatpotong, pahat ulir, dll.

b) Tiga tempat untuk jenis alat potongdalam dengan maksimum diameter8 mm.Misal: pahat kanan dalam, bor,center drill, pahat ulir dalam, dll.

Gambar 12.6. Revolver

5) CekamCekam pada Mesin Bubutberfungsi untuk menjepitbenda kerja pada saatproses penyayatanberlangsung. Kece- patanspindel Mesin Bubut inidiatur menggunakantransmisi sabuk. Padasistem transmisi sabukdibagi menjadi enamtransmisi penggerak.

5) CekamCekam pada Mesin Bubutberfungsi untuk menjepitbenda kerja pada saatproses penyayatanberlangsung. Kece- patanspindel Mesin Bubut inidiatur menggunakantransmisi sabuk. Padasistem transmisi sabukdibagi menjadi enamtransmisi penggerak.

Gambar 7. Cekam

Lanjutan…

Adapun tingkatan sistem transmisipenggerak spindle utama mesin CNC TU-2A, bisa dilihat dari gambar ilustrasidisamping :

Enam tingkatan pulley penggerak tersebutmemungkinkan untuk pengaturanberbagai putaran sumbu utama. Sabukperantara pulley A dan pulley B bersifattetap dan tidak dapat diubah, sedangkansabuk perantara pulley B dengan pulley Cdapat dirubah sesuai kecepatan putaranyang diinginkan, yaitu pada posisi BC1,BC2, dan BC3.

Adapun tingkatan sistem transmisipenggerak spindle utama mesin CNC TU-2A, bisa dilihat dari gambar ilustrasidisamping :

Enam tingkatan pulley penggerak tersebutmemungkinkan untuk pengaturanberbagai putaran sumbu utama. Sabukperantara pulley A dan pulley B bersifattetap dan tidak dapat diubah, sedangkansabuk perantara pulley B dengan pulley Cdapat dirubah sesuai kecepatan putaranyang diinginkan, yaitu pada posisi BC1,BC2, dan BC3.

Gambar 8. Transmisipenggerak

6) Meja mesinMeja mesin atau sliding bedsangat mempengaruhi baikburuknya hasil pekerjaanmenggunakan Mesin Bubut ini,hal ini dikarenakan gerakanmemanjang eretan (gerakansumbu Z) tertumpu pada kondisisliding bed ini. Jika kondisi slidingbed sudah aus atau cacat bisadipastikan hasil pembubutanmenggunakan mesin ini tidak akanmaksimal, bahkan benda kerjajuga rusak. Hal ini juga berlakupada Mesin Bubut konvensional.

Sliding bed

6) Meja mesinMeja mesin atau sliding bedsangat mempengaruhi baikburuknya hasil pekerjaanmenggunakan Mesin Bubut ini,hal ini dikarenakan gerakanmemanjang eretan (gerakansumbu Z) tertumpu pada kondisisliding bed ini. Jika kondisi slidingbed sudah aus atau cacat bisadipastikan hasil pembubutanmenggunakan mesin ini tidak akanmaksimal, bahkan benda kerjajuga rusak. Hal ini juga berlakupada Mesin Bubut konvensional.

Gambar 9. Sliding bed.

7) Kepala lepas Kepala lepas berfungsi sebagaitempat pemasangan senterputar pada saat prosespembubutan benda kerja yangrelatif panjang. Pada kepalalepas ini bisa dipasangpencekam bor, dengandiameter mata bor maksimum 8mm. Untuk mata bor dengandiameter lebih dari 8 mm, ekormata bor harus memenuhisyarat ketirusan MT1.

Kepala lepas berfungsi sebagaitempat pemasangan senterputar pada saat prosespembubutan benda kerja yangrelatif panjang. Pada kepalalepas ini bisa dipasangpencekam bor, dengandiameter mata bor maksimum 8mm. Untuk mata bor dengandiameter lebih dari 8 mm, ekormata bor harus memenuhisyarat ketirusan MT1.

Gambar 10. Kepalalepas.

B. Bagian pengendali/kontrol

Gambar 11. Bagian-bagian pengendali/control.

Keterangan :1. Saklar utama2. Lampu kontrol saklar utama3. Tombol emergensi4. Display untuk penunjukan

ukuran5. Saklar pengatur kecepatan

sumbu utama6. Amperemeter7. Saklar untuk memilih satuan

metric atau inch8. Slot disk drive9. Saklar untuk pemindah operasi

manual atau CNC (H=hand/manual, C= CNC)

10. Lampu control pelayanan CNC11. Tombol START untuk eksekusi

program CNC12. Tombol masukan untuk

pelayanan CNC13. Display untuk penunjukan

harga masing-masing fungsi (X,Z, F, H), dll.

14. Fungsi kode huruf untukmasukan program CNC

15. Saklar layanan sumbu utama16. Saklar pengatur asutan17. Tombol koordinat sumbu X, Z.

1. Saklar utama2. Lampu kontrol saklar utama3. Tombol emergensi4. Display untuk penunjukan

ukuran5. Saklar pengatur kecepatan

sumbu utama6. Amperemeter7. Saklar untuk memilih satuan

metric atau inch8. Slot disk drive9. Saklar untuk pemindah operasi

manual atau CNC (H=hand/manual, C= CNC)

10. Lampu control pelayanan CNC11. Tombol START untuk eksekusi

program CNC12. Tombol masukan untuk

pelayanan CNC13. Display untuk penunjukan

harga masing-masing fungsi (X,Z, F, H), dll.

14. Fungsi kode huruf untukmasukan program CNC

15. Saklar layanan sumbu utama16. Saklar pengatur asutan17. Tombol koordinat sumbu X, Z.

CNC Frais Training Unit dipergunakan untukpelatihan dasar pemrograman danpengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS(External Programing Sistem).Gerakan Mesin Frais CNC dikontrol olehkomputer, sehingga semua gerakan yangberjalan sesuai dengan program yangdiberikan, keuntungan dari sistem ini adalahmesin memungkinkan untuk diperintahmengulang gerakan yang sama secara terusmenerus dengan tingkat ketelitian yang samapula.

Mesin Frais (Milling Machine) CNC.

CNC Frais Training Unit dipergunakan untukpelatihan dasar pemrograman danpengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS(External Programing Sistem).Gerakan Mesin Frais CNC dikontrol olehkomputer, sehingga semua gerakan yangberjalan sesuai dengan program yangdiberikan, keuntungan dari sistem ini adalahmesin memungkinkan untuk diperintahmengulang gerakan yang sama secara terusmenerus dengan tingkat ketelitian yang samapula.

1. Prinsip Kerja Mesin Frais CNC TU 3 AxisMesin Frais CNC TU-3Amenggunakan sistem persumbuandengan dasar sistem koordinatCartesius, (Gambar 12.84.). Prinsipkerja mesin CNC TU-3A adalah mejabergerak melintang dan horizontalsedangkan pisau / pahatberputar.

a) Sumbu X untuk arah gerakanhorizontal.

b) Sumbu Y untuk arah gerakanmelintang.

c) Sumbu Z untuk arah gerakanvertikal Gambar 12.85. Skema pergerakan

koordinat Mesin CNC TU-3A.

Mesin Frais CNC TU-3Amenggunakan sistem persumbuandengan dasar sistem koordinatCartesius, (Gambar 12.84.). Prinsipkerja mesin CNC TU-3A adalah mejabergerak melintang dan horizontalsedangkan pisau / pahatberputar.

Bagian Utama Mesin Frais CNC TU3A

a. Bagian mekanik1) Motor utama2) Eretan3) Step motor4) Rumah alat potong5) Penjepit alat potong6) Ragum

a. Bagian mekanik1) Motor utama2) Eretan3) Step motor4) Rumah alat potong5) Penjepit alat potong6) Ragum

b. Bagian pengendali/kontrol

Gambar 94. Bagian pengendali.

Keterangan :1. Saklar utama2. Lampu kontrol saklar utama3. Tombol emergensi4. Saklar operasi mesin5. Saklar pengatur kecepatan

sumbu utama6. Amperemeter7. Tombol untuk eretan

melintang, memanjang8. Tombol shift9. Saklar pengatur feeding

meja

10. Tombol pengatur posisimetric-inch

11. Display pembaca gerakan12. lampu kontrol untuk

pelayanan manual13. Saklar option CNC atau

manual14. Tombol DEL15. Tombol untuk memindah

fungsi sumbu X, Y, Z16. Tombol INP17. Tombol M

1. Saklar utama2. Lampu kontrol saklar utama3. Tombol emergensi4. Saklar operasi mesin5. Saklar pengatur kecepatan

sumbu utama6. Amperemeter7. Tombol untuk eretan

melintang, memanjang8. Tombol shift9. Saklar pengatur feeding

meja

10. Tombol pengatur posisimetric-inch

11. Display pembaca gerakan12. lampu kontrol untuk

pelayanan manual13. Saklar option CNC atau

manual14. Tombol DEL15. Tombol untuk memindah

fungsi sumbu X, Y, Z16. Tombol INP17. Tombol M

Mekanisme terbentuknyageram

Ciri utama pada prosespemesinan adalah adanyageram atau sisa pemotongan.Mekanisme penghasilan geramini terbagi atas dua teori yaituteori lama dan teori baru.

Ciri utama pada prosespemesinan adalah adanyageram atau sisa pemotongan.Mekanisme penghasilan geramini terbagi atas dua teori yaituteori lama dan teori baru.

1.Teori LamaPada mulanya geramterbentuk karenaterjadinya retak mikro(micro crack) yangtimbul pada bendakerja tepat di ujungpahat pada saatpemotongan dimulai.Dengan bertambahnyatekanan pahat, retaktersebut menjalar kedepan sehinggaterjadilah geram.

Pada mulanya geramterbentuk karenaterjadinya retak mikro(micro crack) yangtimbul pada bendakerja tepat di ujungpahat pada saatpemotongan dimulai.Dengan bertambahnyatekanan pahat, retaktersebut menjalar kedepan sehinggaterjadilah geram.

2.Teori BaruLogam pada umumnya bersifat ulet (ductile) apabilamendapat tekanan akan timbul tegangan (stress) didaerah sekitar konsentrasi gaya penekanan matapotong pahat. Tegangan pada logam (benda kerja)tersebut mempunyai orientasi yang kompleks danpada salah satu arah akan terjadi tegangan geser(shearing stress) yang maksimum.Apabila tegangangeser ini melebihi kekuatan logam yang bersangkutanmaka akan terjadi deformasi plastis (perubahanbentuk) yang menggeser dan memutuskan benda kerjadi ujung pahat pada suatu bidang geser (shear plane).Bidang geser mempunyai lokasi tertentu yangmembuat sudut terhadap vektor kecepatan potongdan dinamakan sudut geser (shear angle,Φ).

Logam pada umumnya bersifat ulet (ductile) apabilamendapat tekanan akan timbul tegangan (stress) didaerah sekitar konsentrasi gaya penekanan matapotong pahat. Tegangan pada logam (benda kerja)tersebut mempunyai orientasi yang kompleks danpada salah satu arah akan terjadi tegangan geser(shearing stress) yang maksimum.Apabila tegangangeser ini melebihi kekuatan logam yang bersangkutanmaka akan terjadi deformasi plastis (perubahanbentuk) yang menggeser dan memutuskan benda kerjadi ujung pahat pada suatu bidang geser (shear plane).Bidang geser mempunyai lokasi tertentu yangmembuat sudut terhadap vektor kecepatan potongdan dinamakan sudut geser (shear angle,Φ).

Proses terbentuknya geram tersebut dapatditerangkan melalui analogi tumpukankartu, bila setumpuk kartu dijajarkan dandiatur sedikit miring (sesuai dengan sudutgeser, Φ) kemudian didorong denganpenggaris yang membuat sudut terhadapgaris vertikal (sesuai dengan sudut geram,γo) maka kartu bergeser ke atas relatifterhadap kartu di belakangnya.Pergeseran tersebut berlangsung secaraberurutan, dan kartu terdorong melewatibidang batas papan, lihat gambar di slidesetelah ini:

Proses terbentuknya geram tersebut dapatditerangkan melalui analogi tumpukankartu, bila setumpuk kartu dijajarkan dandiatur sedikit miring (sesuai dengan sudutgeser, Φ) kemudian didorong denganpenggaris yang membuat sudut terhadapgaris vertikal (sesuai dengan sudut geram,γo) maka kartu bergeser ke atas relatifterhadap kartu di belakangnya.Pergeseran tersebut berlangsung secaraberurutan, dan kartu terdorong melewatibidang batas papan, lihat gambar di slidesetelah ini:

Gambar -> Proses Terbentuknya Geram Menurut TeoriAnalogi Kartu.

Analogi kartu tersebut menerangkan keadaansesungguhnya dari kristal logam (struktur butirmetalografis) yang terdeformasi sehinggamerupakan lapisan tipis yang tergeser padabidang geser. Arah perpanjangan kristal (cristalelongation) membuat sudut sedikit lebih besardari pada sudut geser.Suatu analisis mekanisme pembentukan geramyang dikemukakan oleh Merchant mendasarkanteorinya pada model pemotongan sistem tegak(orthogonal system). Sistem pemotongan tegakmerupakan penyederhanaan dari sistempemotongan miring (obligue system) dimanagaya diuraikan menjadi komponennya padasuatu bidang.

Analogi kartu tersebut menerangkan keadaansesungguhnya dari kristal logam (struktur butirmetalografis) yang terdeformasi sehinggamerupakan lapisan tipis yang tergeser padabidang geser. Arah perpanjangan kristal (cristalelongation) membuat sudut sedikit lebih besardari pada sudut geser.Suatu analisis mekanisme pembentukan geramyang dikemukakan oleh Merchant mendasarkanteorinya pada model pemotongan sistem tegak(orthogonal system). Sistem pemotongan tegakmerupakan penyederhanaan dari sistempemotongan miring (obligue system) dimanagaya diuraikan menjadi komponennya padasuatu bidang.

Beberapa asumsi yang digunakan dalam analisismodel tersebut antara lain :a.Mata potong pahat sangat tajam sehinggatidak menggosok atau menggaruk benda kerjab.Distribusi tegangan yang merata pada bidanggeser.c.Gaya aksi dan reaksi pahat terhadap bidanggeram adalah sama besar dan segaris (tidakmenimbulkan momen koppel)

Beberapa asumsi yang digunakan dalam analisismodel tersebut antara lain :a.Mata potong pahat sangat tajam sehinggatidak menggosok atau menggaruk benda kerjab.Distribusi tegangan yang merata pada bidanggeser.c.Gaya aksi dan reaksi pahat terhadap bidanggeram adalah sama besar dan segaris (tidakmenimbulkan momen koppel)