BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam dunia pemesinan, seorang mekanik dituntut untuk ahli dalam membuat

komponen-komponen mesin yang mempunyai bentuk dan fungsi yang berbeda-beda.

Mekanik sering mengalami kendala pada komponen mesin yang harus dibuat dimana

mempunyai bentuk yang sulit untuk pengerjaanya dengan menggunakan mesin

konvensional. Seorang perancang saat merancang suatu komponen harus

mempertimbangkan bagaimana benda kerja itu berfungsi dan juga dapat dibuat

meskipun bentuknya sangat sulit. Perancangan alat bantu produksi sangat dibutuhkan

untuk memecahkan masalah yang ditemui oleh mekanik.

Dalam merancang alat bantu produksi, seorang perancang juga harus

mengetahui kebutuhan pemesinan untuk membuat alat tersebut. Sering kali dijumpai

suatu komponen menggunakan lebih dari satu mesin dalam pembuatannya. Biasanya

sebelum dimesin, benda tersebut dibuat dengan metode casting untuk membentuk

bagian yang susah dimesin kemudian difinishing dengan mesin konvensional

misalkan mesin bubut (Turning), mesin frais (Milling), mesin gurdi (Drill), dan

sebagainya. Alat bantu produksi diharapkan dapat mempermudah mekanik dalam

pembuatan komponen tersebut.

B. Perumusan Masalah

Perumusan masalah Laporan Tugas Merancang Fixture dan Jig adalah sebagai

berikut:

1. Bagaimana merancang Turning Fixture for 50∅ bore and 70∅ face.

2. Bagaimana merancang Milling Fixture (a) 24∅ bosses (b) 25 x 90 pad.

3. Bagaimana merancang Drill Jig for 10∅ , 12∅ holes.

C. Tujuan

Adapun tujuan yang ingin penulis capai adalah :

1. Merancang Turning Fixture for 50∅ bore and 70∅ face.

2. Merancang Milling Fixture (a) 24∅ bosses (b) 25 x 90 pad.

3. Merancang Drill Jig for 10∅ , 12∅ holes.

D. Metodologi

Penulisan makalah ini dilakukan berdasarkan metode-metode sebagai berikut :

1. Analisis Kebutuhan Alat

Menentukan jenis alat yang dibutuhkan untuk membuat komponen Jig dan Fixture

sesuai dengan bentuk benda supaya bisa dikerjakan oleh mesin.

2. Desain Alat

Setelah menentukan jenis – jenis mesin dan alat – alat bantu produksi langkah

selanjutnya adalah mendesain alat bantu produksi dengan bantuan software

Autocad.

3. Pembuatan Alat

Langkah selanjutnya adalah proses pembuatan alat bantu produksi.

E. Sistematika Laporan

Untuk mempermudah dalam memahami isi laporan ini, maka penulis

membaginya dengan sistematika sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisikan tentang uraian latar belakang, perumusan masalah, tujuan,

metodologi, dan sistematika laporan.

BAB II : ANALISIS DAN PERANCANGAN

Berisikan mengenai analisis kebutuhan pemesinan dengan fixture,

desain konstruksi fixture, analisis kebutuhan pemesinan dengan jig,

dan desain konstruksi jig.

BAB III : CARA KERJA

Berisikan tentang cara kerja Fixture dan Jig.

BAB IV : PENUTUP

Berisikan tentang kesimpulan dari hasil rancangan alat bantu

produksi dan saran-saran yang ditujukan berbagai pihak.

LAMPIRAN

BAB II

ANALISIS DAN PERANCANGAN

2.1 Analisis Kebutuhan Pemesinan dengan Fixture

2.1.1 Turning Fixture

Dalam pengerjaan benda kerja yang mempunyai bentuk tidak silindris

sempurna dengan mesin bubut ditemukan kendala yang amat berarti. Diperlukan

alat bantu yang bisa digunakan untuk mencekam benda kerja yang mempunyai

bentuk yang tidak silindris sempurna. Penulis membuat alat bantu produksi

mesin bubut yang tersusun atas gabungan antara chuck, V-Block, dan klem.

V-Block digunakan untuk mencekam bentuk silinder yang digunakan

sebagai datum dalam pemasangan benda kerja agar diperoleh ukuran yang sama

disetiap benda kerja. Sedangkan klem digunakan sebagai pencekam pendukung

agar benda kerja tidak lepas dan kedudukan benda kerja tetap pada saat

pengerjaan pemesinan.

Turning Fixture ini digunakan untuk membuat lubang ∅ 50(mm) pada

benda kerja dan membubut muka ∅70(mm).

2.1.2 Milling Fixture

Benda kerja yang telah dibubut kemudian dimilling untuk mengerjakan 24

∅ bosses dan 25 x 90 pad. Untuk membuat bagian tersebut maka dibuatlah alat

bantu produksi Milling Fixture. Penulis menggunakan mesin frais horizontal

untuk membuat benda kerja. Desain Milling Fixture untuk mengerjakan 24∅

bosses merupakan ragum dengan sedikit modifikasi dengan penambahan dua

buah pin yang terpasang pada Fixed Block yang digunakan sebagai penahan

benda kerja pada bagian sirip agar tidak bergerak saat dilakukan pemakanan.

Sedangkan untuk mengerjakan 25 x 90 pad digunakan mesin frais vertical.

Milling Fixture yang digunakan yaitu plat yang dipasangi pin bulat dimana

pin tersebut digunakan untuk menahan benda kerja pada lubang poros agar

benda tetap pada tempatnya. Kemudian pin persegi digunakan untuk menahan

benda kerja pada sirip agar tidak bergerak saat pemesinan.

2.2 Desain Konstruksi Fixture

Turning Fixture

a Face Plate

Pembuatan Face Plate dikerjakan dengan lathe machine (mesin bubut) dan milling

machine (mesin frais).

Langkah Kerja untuk membuat Face Plate :

1. Periksa benda kerja pada ukuran yang sesuai.

2. Cekam benda kerja pada chuck mesin bubut untuk mengerjakan pembubutan

muka dan pelubangan benda kerja sesuai dengan ukuran yang tertera pada

gambar kerja.

3. Lakukan proses pembubutan.

4. Setelah proses pembubutan selesai pindahkan benda kerja untuk dikerjakan

pada mesin freis untuk membuat T-Slot sesuai dengan gambar kerja.

b Klem

Langkah Kerja untuk membuat Klem :

1. Periksa benda kerja pada ukuran yang sesuai.

2. Gambar pola sesuai dengan gambar kerja pada benda kerja.

3. Cekam benda kerja pada ragum di atas meja mesin freis.

4. Lakukan proses pemakanan benda kerja mengikuti pola dan ukuran yang tertera

pada gambar kerja.

5. Setelah benda kerja selesai dimesin, benda kerja dikeraskan.

Milling Fixture

a. Poros ulir

Pembuatan poros ulir dimulai dengan membubut muka dan rata hingga sesuai

dengan ukuran yang di inginkan, kemudian diulir dan dikikir pada salah satu

ujungnya kurang lebih 10 (mm) hingga membentuk segi empat dan di chamfer 1

(mm)

b. Plat Penahan

Untuk pembuatan plat penahan yaitu digunakan mesin milling menggunakan

cutter endmill sesuai dengan ukuran yang di inginkan sehingga terbentuk benda

seperti gambar, kemudian untuk pembuatan alur dari ekor burung digunakan cutter

yang sesuai.

c. V- block

Langkah Kerja untuk membuat V-Block pada Mesin Sekrap :

No. Langkah Kerja

1.

2.

3.

Periksa ukuran benda kerja sesuai dengan ukuran.

Gambarlah pola pada benda kerja.

Cekam benda kerja dengan menggunakan ragum ulir ganda pada meja

mesin.

4. Atur langkah memanjang lengan mesin.

Lakukan gerak pemakanan. Untuk mengurangi benda kerja dengan cepat

gunakan pahat kasar.

5. Lakukan pemakanan profil V sampai mendekati gambar pola sekitar 1

(mm).

6.

7.

Ganti pahat kasar dengan pahat alur untuk membuat alur.

Lakukan pemakanan alur sampai kedalaman yang diinginkan.

8. Gantilah pahat alur dengan pahat halus untuk menghaluskan permukaan.

Periksa jarak pahat dengan benda kerja agar pahat nantinya tidak

menabrak benda kerja saat pemakanan.

9. Kerjakan bidang Vagar permukaan halus sesuai dengan pola tapi tetapi

ukuran tetap dilebihkan untuk proses penggerindaan.

Langkah Kerja finishing dengan grinding machine :

No. Langkah Kerja

1.

2.

Periksa ukuran benda kerja sesuai dengan ukuran.

Cekam benda kerja dengan menggunakan magnetic chuck

3. Atur langkah memanjang dan melintang meja mesin.

Gerinda bidang I hingga rata.

4. Balikan benda kerja, dan cekam kembali dengan menggunakan magnetic

chuck. Atur langkah memanjang dan melintang dengan mengikuti

langkah (3). Gerinda bidang II hingga mencapai ukuran (c).

5.

6.

Cekam benda kerja dengan menggunakan ragum presisi, (bidang III ada

di atas).

Gerinda bidang III hingga rata.

Kerjakan bidang IV dengan mengikuti langkah (4).

7. Cekam benda kerja dengan menggunakan ragum presisi (bidang V ada

diatas).

Periksa kesikuan antara bidang dasar ragum dengan bidang sisi benda

kerja. Gunakan siku presisi, gerinda bidang V hingga rata.

8. Kerjakan bidang VI dengan mengikuti langkah (4).

Periksa ukuran benda kerja dan hilangkan bagian yang tajam.

9. Cekam benda kerja dengan menggunakan magnetic V-Block untuk

pengerjaan miring.

10. Atur posisi meja hingga semua bidang yang akan digerinda terjangkau

oleh gerinda. Atur langkah memanjang dengan mengikuti langkah (3).

Gerinda bidang miring sesuai dengan perhitungan yang didapat.

11.

12.

Kerjakan bidang miring yang lainnya dengan mengikuti langkah (10).

Periksa ukuran benda kerja dan berihkan bagian yang tajam

d. Blok Tetap

Pembuatan Blok Tetap (Fixed Block) dengan menggunakan mesin frais

(Milling Machine) sesuai dengan ukuran dan langkah-langkah bebas tergantung

dari kemampuan mekanik.

e. Milling fixture untuk proses perataan pad

Cara pembuatan miliing fixture seperti gambar diatas dengan menggunakan

mesin frais yang kemudian dilubangi pada bagian tertentu untuk pemasangan pin

seperti pada gambar.

2.3 Analisis Kebutuhan Pemesinan dengan Jig

Dalam pembuatan benda kerja secara masal diperlukan alat bantu yang digunakan

untuk membuat lubang yang mempunyai ukuran yang presisi agar diperoleh toleransi

geometik yang terkecil. Untuk itu penulis merancang alat bantu produksi Drilling Jig

untuk memperoleh hasil yang presisi.

2.4 Desain Konstruksi Jig

a. Alas

Alas yang digunakan sama seperti Milling Fixture hanya saja tidak dipasangi pin

bulat agar mempermudah tangan dalam memasukkan benda kerja ke dalam Drilling

Jig.

b. Plat Penutup

Bagian ini digunakan sebagai pedoman untuk melubangi banda kerja karena

terdapat lubang yang digunakan sebagai jalan masuknya pahat bor. Bagian ini dibuat

dengan mesin frais dengan ukuran yang telah ditunjukkan pada gambar kerja.

c. Drill Bus

Drill Bus digunakan untuk melindungi lubang yang digunakan sebagai pedoman

dalam melubangi benda kerja. Bagian ini merupakan komponen standar yang bisa

ditemukan di toko dengan ukuran diameter yang diinginkan sesuai diameter mata bor.

d. Drilling Jig untuk Ø10 (mm)

Gambar diatas merupakan gambar assembling dari drilling jig. Bagian alas ini

ditunjukkan pada nomor 1 pada Drilling Jig yang digunakan untuk meletakkan benda

kerja sekaligus untuk menahan benda dengan tangan agar benda tidak bergerak.

Bagian ini dikerjakan dengan mesin frais sesuai ukuran pada gambar kerja dan

dilubangi untuk tempat baut pin pada ukuran tertentu. Bagian profil U ditujukan pada

nomor 2 digunakan sebagai penepat drill bush yang berfungsi sebagai lintasan mata

bor agar posisi lubang tetap sama pada benda kerja yang dikerjakan secara massal.

2.5 Gambar Kerja (Terlampir)

BAB III

CARA KERJA ALAT

3.1 Cara Kerja Fixture

a. Turning Fixture

Adalah alat bantu produksi untuk mendukung benda kerja yang sulit dicekam

oleh rahang pada chuck biasa pada mesin bubut agar mudah untuk proses

pemesinan. Untuk pengerjaan benda kerja ini kita menggunakan turning fixture

berupa Face Plate dan Klem sebagai pengganti Chuck.

Pada pengerjaan benda kerja ini Face Plate dibuat sedemikian rupa seperti

pada gambar yang digunakan sebagai tempat dimasukkannya benda kerja yang

berbentuk silinder dimana bagian ini digunakan sebagai pedoman agar benda kerja

tepat pada sumbunya. Sedangkan Klem kita gunakan untuk mendukung benda

kerja yang berbentuk tirus agar tidak terlepas dari Face Plate saat spindle

berputar.

Setelah benda kerja tercekam pada Face Plate dan telah ditentukan titik pusat

poros dari benda kerja selanjutnya dilakukan proses pembubutan yaitu melubangi

benda kerja pada diameter 50 (mm) dan pebubutan muka (facing) pada permukaan

berdiameter 70 (mm) kedua sisi agar mendapatkan ukuran panjang 90 (mm).

Apabila ukuran dari benda kerja telah tercapai, benda kerja dilepas dari Face Plate

untuk proses pemesinan selanjutnya.

b. Milling Fixture

Adalah alat bantu produksi untuk mendukung benda kerja agar mudah

dicekam oleh pencekam benda kerja pada saat proses milling.

Untuk pengerjaan benda kerja ini kita menggunakan milling fixture berupa :

1. Untuk pengerjaan ∅24 bosses kita menggunakan ragum yang dibantu oleh

V-Block sebagai landasan benda kerja dan Pin berbentuk segiempat untuk

menahan benda kerja agar tidak bergerak.

2. Untuk pengerjaan 25 x 90 pads kita menggunakan pin bulat sebagai alat

penahan benda kerja yang sudah dilubangi pada diameter 50 (mm)

sebelumnya dan pin berbentuk segiempat untuk menahan benda kerja agar

posisi benda kerja tidak bergeser kearah samping.

Cara kerja dari milling fixture ini adalah menjepit benda kerja agar tidak

bergerak dan dalam keadaan yang mantap. Mesin yang kita gunakan dalam

pengerjaan benda kerja adalah mesin frais horizontal.

Pada pengerjaan ∅ 24 bosses, benda kerja ditempatkan di atas V-Block

sebagai landasan bentuk silinder. Kemudian 2 buah Pin segiempat digunakan untuk

menahan sirip benda kerja sehingga benda kerja tidak bergerak. Setelah pengerjaan

selesai kemudian benda kerja dilepas dengan mengendurkan ragum dan benda keja

ditempatkan pada milling fixture yang kedua. Pada pengerjaan 25 x 90 pads, Pin

bulat dimanfaatkan untuk menahan benda kerja pada lubang silinder. Agar benda

kerja tidak bergerak saat dimesin maka sirip pada benda kerja ditahan dengan 2

buah Pin segiempat.

3.2 Cara Kerja Jig

Drill Jig digunakan sebagai alat bantu untuk membuat lubang dengan

menggunakan mesin bor agar letak lubang tetap sama dalam beberapa kali pemesinan.

Dalam pembuatannya kita menggunakan landasan dengan Pin segiempat sebagai

penahan sirip agar benda tidak miring, kemudian kita memasang plat yang sudah

dipasang Drill Bus sebagai acuan dalam melubangi benda kerja. Plat tersebut dipasang

pada landasan dengan menggunakan baut yang dipasang presisi.

Pelubangan dilakukan dengan menempatkan benda kerja pada Drill Jig dan ditahan

dengan tangan agar benda kerja tidak lepas, kemudian arahkan mata bor ke Drill Bus.

Setelah pelubangan selesai lepas kembali benda kerja dan lakukan pelubangan pada

bagian yang lainnya dengan cara yang sama.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

a Jig dan fixture merupakan alat bantu produksi yang digunakan untuk membantu dan

mempercepat dalam proses produksi benda kerja secara massal.

b Dalam merancang Jig dan Fixture diperlukan serangkaian analisis dan perhitungan

untuk mendapatkan alat yang dapat berfungsi dan dapat dibuat.

c Kemampuan dan keahlian perancang sangat dibutuhkan untuk merancang alat bantu

yang diperlukan.

4.2 Saran

Bagi perancang

a. Kreatifitas sangat dibutuhkan untuk merancang alat yang dapat digunakan dan

berfungsi seperti yang diinginkan.

b. Sebisa mungkin tidak mendesain alat yang sukar dibuat agar mempermudah kerja

mekanik.

Bagi mekanik (pembuat benda kerja)

a. Ketelitian dalam membaca gambar kerja sangat dianjurkan untuk pengerjaan alat

bantu yang presisi.

b. Ketelitian dalam menggunakan alat ukur agar diperhatikan karena kesalahan sedikit

akan mengubah benda kerja yang akan dibuat sehingga tidak presisi.

LAMPIRAN