BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring berkembangnya dunia industri, kebutuhan akan teknologi

produksi semakin meningkat. Banyak orang yang berpikir untuk membuat

sesuatu alat yang dapat dipakai secara praktis dan hemat tenaga. Salah satu

alat tersebut adalah mesin frais atau mesin milling. Mesin milling digunakan

untuk banyak membuat peralatan produksi maupun produk. Pertama kali

mesin milling digunakan untuk membuat peralatan senjata, lalu terjadi

revolusi industri besar-besaran di dunia.

Salah satunya adalah penggunaan milling adalah pengolahan logam

untuk membantu kehidupannya. Logam diproses oleh manusia salah satunya

adalah untuk membentuk komponen-komponen alat yang dapat membantu

aktifitasnya. Logam yang tersedia di alam, tidak bisa langsung dimanfatkan

manusia, terlabih dahulu harus diolah melalui serangkaian pangerjaan logam

untuk bisa terbentuk logam yang lebih berguna. Pengerjaan logam dalam

dunia manufacturing ada beberapa macam, mulai dari pengerjaan panas,

pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam secara mekanis.

Dalam pembentukan logam dengan cara pengerjaan dingin maupun

panas masih menyisakan bagian-bagian yang tidak diinginkan sehingga

diperlukan pengerjaan mekanis lanjutan. Pengerjaan mekanis logam biasanya

digunakan untuk pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan finishing, sehingga

dalam pengerjaan mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya

adalah pengerjaan perataan permukaan dengan mesin frais atau biasa juga

disebut mesin milling. Prinsip pengerjaan pada mesin frais bisa dibilang

sederhana namun, diperlukan ketelitian dan kemampuan khusus untuk

menghasilkan produk yang tepat guna, tepat biaya dan menghindari kejadian

yang tidak dikehendaki seperti kecelakaan kerja.

Dalam praktikum ini, pengerjaan milling digunakan oleh para

praktikan untuk membuat tempat puntung rokok dan kotoran rokok atau

disebut asbak, yang terbuat dari logam. Dimana, hasil dari pengerjaan

tersebut, akan diestimasi berapakah keseluruhan biaya yang dikeluarkan

untuk memproduksi satu jenis produk tersebut. Hal ini tidak lain bertujuan

agar sebagai praktikan mampu menghitung berapa biaya produksi yang

dikeluarkan untuk menentukan harga jual produk tersebut.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang dapat dipaparkan adalah sebagai

berikut :

1. Hal-hal apakah yang perlu diperhatikan saat praktikum agar kesehatan dan

keselamatan kerja terjaga ?

2. Bagaimana prnsip kerja mesin milling ?

3. Bagaimanakah proses pemakanan atau penyayatan suatu benda dilakukan

melalui pengerjaan mesin milling ?

4. Tahapan apa saja yang harus dilakukan untuk membentuk logam menjadi

asbak melalui pengerjaan milling ?

5. Pisau atau pahat jenis apakah yang cocok digunakan untuk pengerjaan

logam tersebut?

6. Berapakah kecepatan putaran kerja yang sesuai untuk melakukan

pengerjaan tersebut?

7. Berapakah estimasi biaya yang digunakan untuk memproduksi 1 jenis

produk tersebut?

1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Praktikan mampu mengetahui prinsip serta cara kerja dari mesin milling.

2. Praktikan mengetahui fungsi dari tiap bagian mesin frais atau milling.

3. Praktikan mampu mengoperasikan mesin milling atau frais.

4. Praktikan mampu membuat produk dengan menggunakan mesin milling.

1.3 Manfaat

Manfaat yang diperoleh dari praktikum ini adalah :

1. Mengetahui gambaran umum mengenai mesin milling.

2. Mengetahui komponen-komponen dari mesin milling serta fungsinya.

3. Mengetahui prinsip dan cara kerja dari mesin milling.

4. Mampu mengoperasikan mesin milling.

5. Mengetahui hal-hal apa saja yang harus diperhatikan dalam pengoperasian

mesin milling untuk menghindari adanya kecelakan kerja.

6. Mampu membuat suatu produk melalui pengerjaan dengan mesin milling.

7. Mengetahui estimasi biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan suatu

produk.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Mesin Milling

Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam,

mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam

secara mekanis. Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk

pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan finising, sehingga dalam pengerjaan

mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah

pengerjaan perataan permukaan dengan mesin frais atau biasa juga disebut

mesin milling.

Mengefrais adalah suatu proses pemotongan yang mana permukaan

benda kerja dikerjakan oleh suatu kumpulan sisi iris gigi yang banyak yang

disebut pisau frais atau milling cutter. Proses milling adalah proses yang

menghasilkan chips (beram). Milling menghasilkan permukaan yang datar

atau berbentuk profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau

kualitas permukaan yang ditentukan. Proses kerja pada pengerjaan denga

mesin milling ini, dimulai dari mencekam benda kerja, kemudian dilanjutkan

dengan pemotongan dengan alat potong yang disebut dengan cutter, dan

akhirnya benda akan berubah ukuran maupun bentuknya.

Mesin milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak

tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Permukaan yang

datar maupun yang berstruktur, dapat diproses dengan mesin ini dengan

ketelitian yang tinggi, termasuk pemotongan sudut, celah, roda gigi, dan

ceruk juga dapat diproses dengan baik menggunakan mesin ini. Selain itu

milling berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai

dengan dimensi yang dikehendaki. Bila alat pemotong dan bornya dilepas

maka dapat digunakan untuk pahat gurdi, alat pembesar lubang dan bor.

Karena mesin ini dilengkapi mesin penyetel micrometer untuk mengatur

gerakan dari mejanya, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi

jarak secara tepat.

2.2. Prinsip Kerja Mesin Milling

Prinsip kerja pada mesin frais ini adalah pahatnya berputar bersama-

sama gerakan mesin dan memakan atau menyayat benda kerja, dan dibantu

dengan menggerakkan meja kerja dari mesin frais dalam dua arah, yaitu

gerakan mendatar (membujur dan melintang) dan gerakan tegak pada mata

frais (naik dan turun), yang dapat dilakukkan secara manual ataupun

otomatis. Tenaga untuk pemotongan benda 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 pada spindel mesin milling.

Spindel mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin milling

yang bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan

putaran atau gerakan pemotongan. Gerakan pemotongan pada cutter jika

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 penyusun cutter mempunyai

kekerasan diatas kekerasan benda kerja.

Gambar 2.1 . Gerakan Pemakanan dan Pemotongan pada Mesin Milling

Dengan gerakan ini, maka dapat dihasilkan benda-benda kerja

seperti pembuatan :

a. Bidang rata.

b. Alur.

c. .Roda gigi.

d. Segi banyak beraturan.

e. Bidang bertingkat.

2.3. Bagian-bagian Mesin Milling

Bagian-bagian mesin milling yang utama adalah :

1. Spindle utama.

Merupakan bagian yang terpenting dari mesin milling. Tempat. untuk

mencekam alat potong.

Gambar 2.2. mesin frais

2. Meja atau table

Merupakan bagian mesin milling, tempat untuk clamping device atau

benda kerja.

3. Motor drive

Merupakan bagian mesin yang berfungsi menggerakkan bagian-bagian

mesin yang lain seperti spindle utama, meja (feeding) dan pendingin

(cooling).

4. Transmisi

Merupakan bagian mesin yang menghubungkan motor penggerak dengan

yang digerakkan.

5. Knee

Merupakan bagian mesin untuk menopang dan menahan meja mesin. Pada

bagian ini terdapat transmisi gerakan pemakanan (feeding).

6. Column (tiang)

Merupakan badan dari mesin. Tempat menempelnya bagian-bagian mesin

yang lain.

7. Base (dasar)

Merupakan bagian bawah dari mesin milling. Bagian yang menopang

badan dan tiang. Tempat cairan pendingin.

8. Control

Merupakan pengatur dari bagian-bagian mesin yang bergerak.

2.4. Pisau Frais

Berikut ini adalah bentuk-bentuk pisau frais menurut pengunaanya :

1. Pisau frais muka

Pisau ini mempunyai dua arah sisi pemotongan yaitu sisi muka dan sisi

samping. Pisau ini digunakan untuk menfrais permukaan mendatar dan

tegak benda kerja denganmenggunakan mesin frais vertikal.

2. Pisau frais alur sisi dan muka

Disebut juga dengan pisau frais celah (slotting cutter). Gunanya untuk

membuat alur atau celah dengan menggunakan mesin frais horizontal.

3. Pisau frais gergaji

Disebut juga dengan pisau belah (slitting cutter). Digunakan untuk

membelah atau memotong benda kerja dan membuat alur.

4. Pisau frais roda gigi

Digunakan untuk membuat roda gigi. Pisau ini terdapat dua jenis ukuran,

yaitu sistem modul untuk ukuran mm dan sistem DP (Diameter Pitch)

untuk ukuran inchi.

5. Pisau frais sudut

Digunakan untuk membuat permukaan bersudut. Pisau ini ada dua macam,

yaitu pisau frais bersudut tunggal dan pisau frais bersudut ganda.

6. Pisau frais jari

Disebut juga dengan end mill cutter, digunakan untuk membuat alur,

pembesaran lobang dan pembuatan permukaan bertingkat. Mata pisau

terdapat pada bagian muka dan bagian samping

7. Pisau frais alur T dan alur bersudut

Pisau frais alur T mempunyai mata pemotong pada bagian muka, belakang

dan samping. Pisau alur bersudut digunakan untuk membuat alur

berbentuk sudut. Mata potong pisau terdapat pada bagian depan dan

sampingnya. Pisau alur bersudut terdapat dalam dua bentuk, yaitu pisau

alur bersudut tumpul dan pisau alur bersudut lancip.

Gambar 2.3 Mata pisau frais

2.5. Macam-macam pengerjaan dalam milling

a. Face Milling

Gambar 2.4. Face milling

b. End Milling

Gambar 2.5. End milling

2.6. Operasi Mesin Milling

2.6.1.Cara menjalankan mesin Frais

Petunjuk umum : Sebelum menjalankan mesin frais agar

diperhatikan perlengkapan kelistrikan, mekanik dan pelumasan supaya

berjalan dengan baik.

Langkah kerja:

1. Periksa kelistrikan dari panel induk sampai dengan sekring!

2. Periksa switch pengaman!

3. Periksa penggerak mekanik dan minyak pelumas!

4. Tekan switch penjalan dan angkat handel penjalan!

5. Perhatikan poros-poros yang berputar!

6. Dengarkan jika ada kelainan suara mesin!

7. Turunkan handel penjalan, matikan mesin!

8. Ubah kecepatan mesin sesuain dengan keinginan!

9. Tekan switch penjalan dan angkat handel penjalan!

2.6.2.Cara mengefrais rata

Petunjuk umum: Mengefaris rata adalah meratakan benda kerja,

dengan menggunakan pisau frais rata atau mantel.

Langkah kerja:

1. Periksa dan bersihkan cekam!

2. Pasang cekam pada meja mesin fris!

3. Periksa dan bersikan arbor dan cincinya!

4. Pasang pisau fris perata pada arbor!

5. Posisikan paralel diantara mulut cekam!

6. Jepit benda kerja dengan cekam!

7. Setel kecepatan mesin sesuai ketentuan!

8. Hidupkan mesin, lakukan penyayatan!

Gambar 2.6. cekam Mesin Milling

2.6.3.Mengeset Titik Nol

Sistem persumbuan pada mesin milling mengikuti sistem

persumbuan umum yang telah ditetapkan ISO, yaitu sumbu Z ditempati

spindel utama sebagai dasar persumbuan, kemudian secara berurutan

sumbu X pada arah memanjang meja, dan sumbu Y pada arah gerak

melintang meja. Untuk gerakan lurus ketiga sumbu tersebut dapat

bergerak bersamaan, sedangkan untuk gerakan melingkar hanya dua

sumbu yang dapat bergerak secara bersamaan.

Titik NOL mesin untuk mesin milling terletak pada sudut

kiri atas dari meja mesin. Titik nol pada posisi ini, pada pemakaiannya

bisa digeser ke suatu titik atau tempat yang menguntungkan. Untuk

melakukan pergeseran titik referensi mesin perlu diketahui titik-titik

referensi mesin yaitu :

Titik Nol Mesin (M)

Titik Nol Mesin adalah sistem koordinat asli.

Gambar 2.7. Titik Nol Mesin

Titik Referensi Pemegang Pahat (N)

Dari titik inilah dinyatakan panjangnya alat potong.

Gambar 2.8. Titik Nol Referensi Pemegang Pahat

Titik Nol Benda Kerja (W)

Titik nol benda kerja ditentukan oleh pemrograman.

Gambar 2.9. Titik Nol Benda Kerja

2.6.4.Langkah Kerja

Langkah-langkah kerja proses :

1. Mempelajari gambar kerja

a. Pelajari gambar kerja untuk memperlancar proses pengeerjaan.

b. Rencanakan urutan proses pengerjaan.

2. Memasang benda kerja

a. Pasang benda kerja dengan memperhatikan prioritas pengerjaan

b. Pastikan benda kerja terjepit kencang

c. Usahakan tidak sering melepas-pasang benda kerja agar dapat

mempersingkat waktu dan mengurangi kesalahan presisi.

Warning: Pasang benda kerja dalam keadaan mesin mati!

3. Memasang pahat

a. Pasang pahat yang dibutuhkan dalam proses kerja

b. Pastikan pahat dalam keadaan kencang, pas, dan putarannya

stabil, dengan cara

c. mencoba menjalankan pahat dengan menekan tombol pencoba

putaran pahat

Gambar 2.10. Tombol-tombol kendali elektrik

4. Mengatur putaran pahat

a. Matikan mesin sebelum mengatur kecepatan putaran pahat.

b. Kecepatan putar pahat diperoleh dengan menyetel kombinasi

knop pengatur kecepatan.

c. Apabila posisi penunjuk pada knop pengatur kecepatan tidak pas,

maka goyangkan (putar-putar) arbor sehingga posisi penunjuk

sesuai.

Warning: Dilarang memindahkan setelan knop pengatur kecepatan pada saat

mesin berputar!

Gambar 2.11. Knop pengendali putaran

5. Melaksanakan proses produksi.

a. Meratakan permukaan benda kerja.

b. Membentuk benda kerja.

c. Finishing.

1) Menghaluskan permukaan benda kerja.

2) Ukur dimensi-dimensi pada benda kerja, dan bandingkan

dengan dimensi.

3) pada gambar!

6. Bersihan tempat kerja.

BAB III

PROSES PENGERJAAN

3.1. Desain Awal Benda Kerja

Gambar 3.1 Desain Awal

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat Kerja

Adapun alat-alat yang dipergunakan dalam proses ini adalah :

1. Mesin Milling.

2. Pisau jari (diameter 8 mm).

3. Mata bor (drill) diameter 8 mm.

4. Palu karet.

5. Palu besi.

6. Penitik.

7. Jangka sorong.

8. Siku.

9. Water pass.

10. Kuas.

11. Cekam.

12. Alat Pelindung Diri (Alat Keselamatan) seperti : kacamata,

sarung tangan, dll.

3.2.2. Bahan (Benda Kerja)

Balok alumunium ukuran 102 mmx 41 mm x 42 mm (p x l x t)

3.3. Langkah Pengerjaan dan Estimasi Waktu

3.3.1. Langkah Pengerjaan

1. Rencanakan urutan proses pengerjaan. Perhatikan gambar kerja

setiap melakukan tahap proses untuk meminimalisasikan kesalahan

dalam pekerjaan.

2. Menjalankan mesin milling :

a. Memasang benda kerja pada cekam. Pasang benda kerja dengan

memperhatikan prioritas pengerjaan, memastikan benda kerja

terjepit kencang pada cekam.

b. Usahakan tidak sering melepas-pasang benda kerja agar dapat

mempersingkat waktu dan mengurangi kesalahan presisi.

c. Memasang pahat pisau jari diameter 8 mm.

Pastikan pahat dalam keadaan kencang, pas, dan putarannya

stabil, dengan cara mencoba menjalankan pahat dengan

menekan tombol pencoba putaran pahat.

d. Mengatur putaran pahat

Matikan mesin sebelum mengatur kecepatan putaran pahat.

Kecepatan putar pahat diperoleh dengan menyetel kombinasi

knop pengatur kecepatan, apabila posisi penunjuk pada knop

pengatur kecepatan tidak pas, maka putar-putar arbor sehingga

posisi penunjuk sesuai. Kecepatan yang dipakai yaitu ± 360

rpm.

3. Melaksanakan proses produksi.

a. Memeriksa kelistrikan dari panel induk sampai dengan sekring.

b. Memeriksa switch pengaman.

c. Meriksa penggerak mekanik dan minyak pelumas.

d. Tekan switch penjalan dan angkat handel penjalan.

e. Memperhatikan poros-poros yang berputar.

f. Menurunkan handel penjalan, matikan mesin.

g. Menekan switch penjalan dan angkat handel penjalan.

4. Langkah-langkah pengerjaan.

a. Menentukan zero point.

b. Penyayatan pada bagian semua sisi, sehingga menjadi ukuran

100 mm x 40 mm x 40 mm (p x l x t). Yaitu sebanyak 1 mm

pada sisi dan bawah, sisi samping 0,5 mm pada kanan dan kiri ;

dan depan belakana masing-masing 1 mm.

c. Melepas benda kerja lalu kemudian di titik dengan penitik

dimana akan dibor untuk awalan mata pahat pada proses

penyayatan di mesin milling.

d. Memasang bebda kerja pada mesin bor. Mengebor pada titik

16.9 dengan bor diameter 8 mm sedalam ± 15 mm.

e. Melepas benda kerja dari mesin bor lalu memasang kembali ke

mesin milling.

f. Menentukan zero point. x 16.9

g. Penyayatan pada bagian tengah sedalam 1 mm. mulai dari titik x

16.9 lalu ke x 91.57 menuju titik y 22 kemudian kembali ke titik

x 16.9 dan seterusnya sampai kedalaman 15 mm. dengan proses

penyayatan 1mm-1.5 mm.

h. Penyayatan bagian tengah sedalam 15 mm secara bertahap 1,5

mm. Daerah ini merupakan sisa penyayatan pada langkah (g).

i. Penyayatan bagian atas setiap sisi sedalam 5 mm secara

bertahap 1,5 mm. Dengan lebar 8 cm. Posisi bagian ini adalah di

tengah pada setipa sisi atas benda kerja.

j. Finishing yaitu dengan pembersihan benda kerja.

k. Lepas benda kerja dan bersihkan.

3.3.2. Estimasi Waktu

Berikut rencana kerja dalam proses pekerjaan milling :

Tabel 3.1 Waktu Rencana Kerja

Pekerjaaan Lama Waktu

Persiapan 1 jam

Facing benda kerja 1 jam

Mengebor 0.5 jam

Proses Penyayatan 1 2 jam

Proses penyayatan 2 1 jam

Proses penyayatan 3 0.5 jam

Finishing 0.5 jam

TOTAL 6.5 jam

3.4. Desain Akhir Benda Kerja

Gambar 3.2 Desain Akhir

BAB IV

ANALISIS BIAYA

Adapun biaya yang di anggarkan dalam proses produksi produk diatas

adalah sebagai berikut :

No Biaya Harga @ Jumlah

1 Bahan benda kerja Rp 10.000,00 Rp 10.000,00

2 Sewa mesin milling (4 jam) Rp 25.000,00 Rp 10.000,00

3 Sewa mesin bor (0.5 jam) Rp 15.000,00 Rp 7.500,00

4 Jasa Operator (6.5 jam) Rp 25.000,00 Rp 162.000,00

TOTAL Rp 190.000,00

BAB V

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Proses pengerjaan produk di atas dilakukan dalam dua kali sesi

pertemuan praktikum, yaiyu pada hari Senin 30 april 2012 dan tanggal 21

Mei 2012. Dari rencana proses pekerjaan yang dilakukan (langkah pekerjaan

BAB III) pada point 4b tidak semua dilakukan perataan sisi balok. Hanya

pada sisi atas saja, hal ini dikarenakan sisi lain tampak sudah rata sehingga

tidak dilakukan facing pada seluruh sisi. Hal ini juga berguna untuk

mengurangi biaya dan wakyu pengerjaan.

Selanjutnya proses belanjut ke tahap point 4g, di dalam proses ini

penyayatan tidak sampai kedalaman 15 mm. Hal ini dilakukan karena untuk

memangkas waktu kerja agar lebih cepat dalam penyelesaian. Kemudian saat

memasuki proses point 4h, proses terhenti karena mesin milling mengalami

kerusakan. Kerusakan mesin ini menyebabkan proses tidak dapat dilanjutkan

ke tahap berikutnya sampai dengan waktu yang belum ditentukan (menunggu

perbaikan). Hal ini berimbas pada proses waktu yang akan semakin lama dari

estimasi yang telah direncanakan.

Dalam dunia industri, bila suatu order produk oleh pelanggan tidak

dapat dipenuhi karena ada keterlambatan proses produksi yang salah satunya

disebabkan oleh hal seperti di atas, maka dapat dibayangkan akan muncul

kerugian-kerugian ke perusahaan. Untuk itu diperlukan sistem perawatan

mesin yang baik untuk menghindari kerusakan mesin secara mendadak, yang

akan mengakibatkan terhentinya proses produksi.

Dilihat dari hasil pengerjaan benda kerja, ternyata mesin pemotongan

sumbu Y dan X tidak rata. Dari proses pengerjaan didapatkan hasil yang tidak

sesuai dengan desain awal produk. Hal ini terjadi salah satunya karena

kondisi mesin yang tidak baik sehingga penyayatan tidak sesuai (tidak rata).

Selain itu dikarenakan kurangnya ketrampilan operator yang mengoperasikan

mesin tersebut. Karena dalam proses ini diperlukan kinerja presisi mesin yang

baik dan ketrampilan operator yang handal.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Dari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan :

1. Mesin milling digunakan untuk memproses logam, benda kerja yang

umumnya berbentuk kotak atau untuk membuat bentuk tertentu.

2. Dalam proses produksi menggunkan mesin milling, terlebih dahulu

mempelajari gambar kerja untuk mengetahui prioritas pekerjaan untuk

mendapatkan efektivitas dan efisiensi kerja.

3. Kondisi mesin (presisi mesin) dan kehandalan kemampuan operator

mempengaruhi kualitas hasil kerja dengan mesin milling.

4. Tahap proses pekerjaan harus sesuai dengan SOP dan mengutamakan

keselamatan kerja.

5. Produk yang diproses dalam praktikum ini belum sempurna karena

terhentinya proses pekerjaan yang disebabkan oleh kerusakan mesin.

6.2. Saran

Dari praktikum ini disarankan :

1. Persiapan praktikan yang perlu ditingkatkan.

2. Keseriusan praktikan dalam praktikum harus ditingkatkan.

3. Pengadaan Alat Keselamatan yang kurang dalam hal kuantitas, sehingga

menghambat pekerjaan dan berisiko pada kecelakaan kerja.

4. Perawatan mesin perlu ditingkatkan agar umur dan kondisi performa

mesin tetap baik saat dipakai dalam praktiku.

LAMPIRAN