MAKALAH MESIN FRAISDisusun oleh :(Muhammad Hasbi Asidiqi)(201510120311214)JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG2015MAKALAH MESIN FRAISDisusun oleh :(Muhammad Hasbi Asidiqi)(201510120311214)JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG2015BAB 1DEFENISI MESIN FRAIS (MILLING MACHINE) Mesin frais (Milling machine) Merupakan salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan suatu benda kerja dalam permukaan datar ,sisi,tegak,miring, bahkan alur rodagigi.Mesin perkakas ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan pisau milling(cutter)Teori dasar mesin Frais (milling machine)Pada tahun 1940, otomatis dengan menggunakan cams, seperti halnya screw mesin dan percekaman chuck otomatis, telah dikembangkan dengan baik pada dekade ini. Dengan berakhirnya perang dunia ke dua, banyak ide tambahan pengembangan mesin servo yang dapat digunakan di udara. Beberapa ide dimana dalam waktu dekat menggabungkan antara teknologi yang timbul dari digital komputer merubah control mesin tool sangat drastik. Pengembangan secara rinci sangat maju pada setiap dekade setelah perang dunia ke dua. Pada tahun 1950, pembuatan numerical control (NC) telah muncul. Pada tahun 1960 dan 1970, NC dikembangkan menjadi CNC, penyimpanan data dan pemasukan media dikembangkan, computer processing power dan kapasitas memori terus meningkat, dan mesin-mesin NC dan CNC berangsur-angsur dirubah dari level perusahaan yang besar ke level perusahaan yang medium (menengah).Pengerjaan logam dalam duniamanufacturingada beberapa macam, mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam secara mekanis. Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk pengerjaan lanjutan maupun pengerjaanfinishing,sehingga dalam pengerjaan mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan dengan menggunakan mesin Frais atau biasa juga disebut mesinMilling.Mesinmillingadalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki.Mesinmillingdapat menghasilkan permukaanbidang rata yang cukup halus, tetapi proses ini membutuhkan pelumas berupa oli yang berguna untuk pendingin matamillingagar tidak cepat aus.Prosesmillingadalah proses yang menghasilkanchips(beram). Millingmenghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang ditentukan.Mesin frais (Milling machine) Merupakan salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan suatu benda kerja dalam permukaan datar ,sisi, tegak, miring, bahkan alur roda gigi. Mesin perkakas ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan pisaumilling(cutter). Dengan ini suatu mesin perkakas yang mengerjakan benda kerja menggunakan pisau atau pahat frais berputar pada poros utama mesin dan benda kerja dihantarkan ke pisau tersebut, baik dalam arah Horizontal, Melintang, maupun Vertikal.Jenis-jenis Mesin fraisTerdapat beberapa jenis mesin frais. Berdasarkan spindelnya mesin frais dibedakan atas:Mesin frais vertikal,Merupakan mesin frais dengan foros utama sebagai pemutar dengan pemegang alat potong dengan posisi tegak.Mesin ini adalah terutama sebuah mesin ruang perkakas yang di konstruksi untuk pekerjaan yang sangat teliti. Penampilannya mirip dengan mesin frais jenis datar. Perbedaan adalah bahwa meja kerjanya dilengkapi gerak ke empat yang memungkinkan meja untuk berputar horizontal.Mesin frais Horizontal, Merupakan mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan pemegang alat potong pada posisi mendatar.Mesin frais universal ini adalah mesin produksi dari konstruksi yang kasar. Bangkunya ini adalah benda cor yang kaku dan berat serta menyangga sebuah meja kerja yang hanya memiliki gerakan longitudinal. Penyetelan vertikal di berikan dalam kepala spindel dan suatu penyetelan lintang di buat dalam pena atau ram spindel.Bagian-bagian Mesin FraisBagianbagian mesin frais dapat dilihat pada gambar di bawah ini yaitu:Lengan untuk kedudukan penyongkong oborPenyongkong oborTunas untuk mengerakan meja secara otomatisNok pembatas, untuk membatasi jarak gerakan otomatis mejaMeja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dengan perlengkapan mesinEngkol untuk mengerakan meja dalam arah memanjangTuas untuk mengunci mejaBaut menyetel, untuk menghilangkan getaran mejaEngkol untuk menggerakan lutut dalam arah melintang.Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah tegakTuas untuk mengunci mejaTabung pendukung dengan batang ulir, untuk mngatur tingginya mejaLutut untuk kedudukan alas mejaTuas untuk mnegunci sadelAlas meja, tempat kedudukan untuk mejaTuas untuk merubah kecepatan motor listrikEngkol mejaTuas untuk menentukan besarnya putaran spindel/pisau fraisTuas untuk mengatur angka-angka kecepatan spindel/pisau fraisTiang, untuk mengantar turun naiknya mejaSpindel, untuk memutarkan arbor dan pisau fraisTuas untuk menjalankan spindleMacam-Macam Pisau FraisAda bermacam-macam pisau pada mesin frais. Berikut ini jenis pisau frais adalah:Pisau silindris,pisau inidigunakan untuk menghasilkan permukaan horizontal dan dapat mengerjakan permukaan yang lebar dan pekerjaan berat.Pisau muka dan sisi,pisau ini memiliki gigi potong di kedua sisinya. Digunakan untuk menghasilkan celah dan ketika digunakan dalam pemasangan untuk menghasilkan permukaan rata, kotak, hexagonal, dll. Untuk ukuran yang besar, gigi dibuat terpisah dan dimasukkan ke dalam badan pisau. Keuntungan ini memungkinkan cutter dapat dicabut dan dipasang jika mengalami kerusakan.Slotting cutter,Pisau ini hanya memilki gigi di bagian kelilingnya dan pisau ini digunakanuntuk pemotongan celah dan alur pasakMetal slitting saw,pisau ini memiliki gigi hanya di bagian keliling saja atau memiliki gigi keduanya di bagian keliling dan sisi sisinya. Digunakan untuk memotong kedalaman celah dan untuk memotong panjang dari material. Ketipisan dari pisau bermacam -macam dari 1 mm 5 mm dan ketipisan pada bagian tengah lebih tipis dari bagian tepinya. Hal ini untuk mencegah pisau dari terjepit dicelah.Frais ujung, Frais ujung berukuran dari berdiameter 4 mm sampai diameter 40 mm.Shell end mill,Kelopak frais ujung dibuat untuk disesuaikan dibor pendek yang dipasang di poros. Kelopak frais ujung lebih murah untuk diganti daripada frais ujung padat/solid.Frais muka, Pisau ini dibuat untuk mengerjakan pemotongan berat dan juga digunakan untuk menghasilkan permukaan yang datar. Ini lebih akurat daripadacylindrical slab mill/frais slab silindris. Frais muka memiliki gigi di ujung muka dan kelilingnya. Panjang dari gigi di kelilingnya selalu kurang dari separuh diameter dari pisaunya.Tee-slot cutterPisau ini digunakan untuk frais celah awal.Suatu celah atau alur harus dibuat pada benda kerja sebelum pisau ini digunakan.Pisau fraisBeberapa 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 jariAlat dan BahanMilling machine(mesin frais)Jangka sorong / caliperPahat alasKuasCoolant(pendingin)Palu plasticStopwatchMistar sikuKikirKunci tanggemBAB 2PERINSIF KERJA MESIN FRAISCara Kerja Mesin Frais (milling Machine)Pengerjaan yang terjadi di mesin frais horizontal. Benda kerja dijepit di suatu ragum mesin atau peralatan khusus atau dijepit di meja mesin frais. Pemotongan dikerjakan oleh pemakanan benda kerja di bawah suatu pisau yang berputar. Pekerjaan yang terjadi mesin frais vertikal. Pergerakkan meja dan ke atas dan ke bawah dari spindel. Mesin frais vertikal dapat menghasilkan permukaan horizontal.Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar padaspindelmesinmilling.Spindelmesinmillingadalah bagian dari sistem utama mesinmillingyang bertugas untuk memegang dan memutarcutterhingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan.Gerakan pemotongan padacutterjika dikenakan pada benda kerja yang telah dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat terjadi karena material penyusuncuttermempunyai kekerasan diatas kekerasan benda kerja.Adapun langkah-langkah sebelum melakukan pengefresan yaitu:Mempersiapkan semua peralatan yang dibutuhkan dan benda kerja.Mengukur benda kerja dengan menggunakan kaliper dan menghaluskan sedikit permukaannya dengan menggunakan kikir.Mengatur putaran spindel yang sesuai untuk jenis benda kerja.Menempatkan benda kerja yang akan difrais pada meja kerja.Mencari titik permukaan/titik nol dan kemudian melakukan pemakanan untuk masingmasing sisi. Saat pemakanan dilakukan, mata pahat dan benda kerja diberi pendingin, sehingga benda kerja tidak mengeluarkan asap ( benda kerja panas ).Mengatur ketebalan pemakanan.Mencatat waktu yang diperlukan untuk satu kali pemakanan.Mencatat keadaan akhir benda kerja.Jenis-jenis Pengerjaan Mesin FraisMenfrais DatarPengerjaan yang dilakukan untuk membuat datar permukaan benda kerja.Menfrais SudutPengerjaan yang dilakukan untuk membentuk sudut dengan kemiringan tertentu pada benda kerja.Menfrais AlurBentuk atau ukuran pisau frais yang digunakan untuk menfrais alur adalah tergantung dari bentuk alur itu, dalam hal ini kita dapat menggunakan segala alur.Menfrais Alur TMenfrais alur T adalah pengerjaan dasar menfrais untuk membentuk alur T atau langkah pertamanya yaitu benda kerja di jalankan dengan alur kemudian alur T nya digunakan frais alur T. cara kerjanya alur T digunakan frais dengan menfrais alur.Menfrais Ekor BurungPengerjaan datar menfrais untuk membentuk alur atau celah ekor burung.Langkah pertamanya yaitu membentuk alur biasa dengan menggunakan frais alur kemudian digunakan dengn frais ekor burung, arah pengerjaan berlawanan arah dengan lontarannya.TEKNIK PENGEFRAISANTeknik pengefraisan tergantung dari jenis mesin frais dan posisi alat potong (pisau frais terhadap bidang kerja). Berdasarkan hal tersebut ada dua macam teknik pengefraisan, yaitu:Pengefraisan SisiSisi mata potong sejajar dengan permukaan bidang benda kerja. Teknik pengefraisan ini menggunakan mesin frais datar.Pengefraisan MukaSisi mata potong tegak lurus terhadap bidang permukaan benda kerja. Pisau frais mempunyai mata potong sisi dan muka yang keduanya dapat melakukan pemotongan secara bersamaan. Pengefraisan ini menggunakan mesin frais tegak.KECEPATAN POTONG DAN PEMAKANANKeberhasilan pemotongan dengan mesin frais dipengaruhi oleh kemampuan pemotongan alat potong dan mesin. Kemampuan pemotongan tersebut menyangkut kecepatan potong dan pemakanan.Kecepatan potong pada mesin frais dapat didefinisikan sebagai panjangnya bram yang terpotong oleh satu mata potong pisau frais dalam satu menit. Kecepatan potong untuk tiap-tiap bahan tidak sama. Umumnya makin keras bahan, makin kecil harga kecepatan potongnya dan juga sebaliknya. Kecepatan potong dalam pengefraisan ditentukan berdasarkan harga kecepatan potong menurut bahan dan diameter pisau frais. Jika pisau frais mempunyai diameter 100 mm maka satu putaran penuh menempuh jarak p x d = 3.14 x 100 = 314 mm. Jarak ini disebut jarak keliling yang ditempuh oleh mata pisau frais. Bila pisau frais berputar n putaran dalam satu menit, maka jarak yang ditempuh oleh mata potong pisau frais menjadi p x d x n. jarak yang ditempuh mata pisau dalam satu menit disebut juga dengan kecepatan potong (V). Maka:Tabel 01 Harga Kecepatan PotongBahanBahan Pisau FraisBaja KarbonHSSHSS SuperStelitTantalum KarbitTngsten KarbidAlumuniumKuninganPerungguBesi TuangBesi TempaBaja KarbonLunakSedangTinggi83 6613 2610 2010 1412 1610 1510 14166 33224 5821 4410 1616 2610 1624 3420 3016 2610 1620 3414 2410 1626 4224 3420 3014 24267 49850 6434 5416 2430 4420 3014 2038 5050 8444 6434 50332 664116 20064 14242 6484 10850 6494 16484 124Pemakanan juga menentukan hasil pengefraisan. Pemakanan maksudnya adalah besarnya pergeseran benda kerja dalam satu putaran pisau frais. Pemakanan mempengaruhi gerakan bram terlepas dari benda. Faktor dalamnya pemotongan dan tebalnya bram juga menentukan proses pemotongan. Besarnya pemakanan di hitung dengan rumus :Dimana :f= Besarnya pemakanan per menitF= Besarnya pemakanan per mata pisauT= Jumlah mata potong pisaun= Jumlah putaran pisau per menitTabel 02 Harga Pemakanan Menurut Jenis Bahan dan Pisau Frais (per mata potong mm)Jenis Pisau FraisJenis Bahan BendaAlumuniumKuninganPerungguBaja SedangBaja KerasBaja CampuranBesi TuangMukaSpiralSisi dan MukaJariBentukGergaji0,550,430,330,280,150,150,550,430,330,280,150,130,450,350,280,230,130,100,230,180,150,130,070,070,200,150,130,100,070,050,180,130,100,100,050,050,330,250,200,150,100,07Gerakan dalam mesinmillingPekerjaan dengan mesinmillingharus selalu mempunyai 3 gerakan kerja :Gerakan PemotonganSisi potongcutteryang dibuat berbentuk bulat dan berputar dengan pusat sumbu utama.Gerakan PemakananBenda kerja digerakkan sepanjang ukuran yang akan dipotong dan digerakkan mendatar searah gerakan yang dipunyai oleh alas.Gerakan PenyetelanGerakan untuk mengatur posisi pemakanan, kedalaman pemakanan, dan pengembalian, untuk memungkinkan benda kerja masuk ke dalam sisi potongcutter, gerakan ini dapat juga disebut gerakan pengikatan.Perhitungan Dalam Mesin FraisUntuk 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 dankarakteristik kepala pembagi sebesar 40. D =70 mm menjadi :Langkah Kerja:Mengitung T terlebih dahulu setelah diketahui diatas dengan cara:Diket : DL= 70 mm,Z= 15,M = 4.5,T = 9 mm,N = 40Ditanya : n = ?Jawab:n =N=40= 210Z1515T = 2,16 x M= 2. 16 x 4,5 = 9,7 = 9 mmDari hitungan diatas didapatkan kedalaman 9 mm dan banyaknya kita memutar plat pembagi sebanyak 2,5 putaran.Memasang Pinion pada mesin frais, menghidupkan mesin fraisMemulai memfrais benda kerja dengn cara membuat kedalaman sebanyak 2 mm agar menghasilkan hasil yang diharapkan.BAB 3PENUTUPKesimpulan dan SaranKesimpulanDalam 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:Pisau mantelPisau roda gigiPisau sisi mukaPisau alur TPisau sudut tunggalPisau alurPisau gergajiPisau jariHal tersebut yang menjadikan mesin frais diklasifikasikan menjadi 3 jenisSaranSaya menyarankan kepada pihak yang bersangkutan agar supaya perkakasanyang berhubungan dengan mesin frais, agar di perbanyak ,agar setiap mahasiswa lebih leluasa dalam mengoperasikan mesin frais tersebut. Dan dapat membuat daya kreativitas setiap mahasiswa tumbuh dengan penuh skill yang mendukung.sehingga dapat membuat sebuah universitas berkembang .DAFTAR PUSTAKA[1] : Agung, Mario. 2004.Perancangan Fixture untuk Mesin EDM Wire Cutting. Surabaya: Institute Technologi Sepuluh Nopember Surabaya.[2] : Tohari, M. Khamim. 2007.Perancangan Press Tool dan Fixture Komponen Bearing Case.Gresik: PT Agrindo Gresik.[3] : Alamsyah, Deny. 2004.Simulation Design of CNC MillingMachining Process for Emco VMC 200 Machine.Surabaya: Institute Technologi Sepuluh Nopember Surabaya.[4] : Kiswanto, Gandjar. 2011.Optimasi Proses Permesinan Milling 3-axis,.Surabaya Agustus 2011[5] : Negara, Imade Ananta Kesuma. 2003.Perancangan Jig & Fixture Fork Side Clutch pada Traktor Tangan Tipe yst.Surabaya: Institute Technologi Sepuluh Nopember Surabaya.[6] :