pek mesin frais

Kode Kompetensi Unit M 7.7A

UntukPeserta Pendidikan dan Latihan

Bidang Keahlian Teknik MesinProgram Keahlian Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin

Industri

MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS

DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

TAHUN 2004

MODUL BAHAN AJAR

MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS

UNTUK PESERTA PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

BIDANG KEAHLIAN TEKNIK MESIN

PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK PEMELIHARAAN MEKANIK MESIN

INDUSTRI

PENYUSUN

TIM LPPM ITB

EDITOR

1. Drs. SISJONO.

2. IWAN KOSWARA, S.Pd.

3. HARDI SUJANA

4. V.A. SUSANTO

DIREKTORAT PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin IndustriMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

i

MODUL BAHAN AJAR

KATA PENGANTAR

Buku modul ini dimaksudkan untuk memandu peserta pendidikan dan

pelatihan kompetensi untuk melaksanakan tugas kegiatan belajar di

tempat masing-ma-sing. Dengan demikian diharapkan setiap peserta

diklat akan berusaha untuk melatih diri dalam memecahkan berbagai

persoalan sesuai dengan tuntutan kom-petensi yang akan dipilih.

Dalam buku modul ini diberikan kegiatan belajar, tugas-tugas dan tes

formatif dimana seluruh kegiatan tersebut diharapkan dikerjakan/dilakukan

secara mandiri/kelompok oleh setiap peserta diklat untuk melatih

kemampuan dirinya dalam memecahkan berbagai persoalan.

Dalam pelaksanaannya seluruh kegiatan ini dilakukan oleh setiap

peserta/peserta diklat dengan arahan pembimbing/instruktur yang

ditugaskan, dan pada akhir diklat seluruh materi dari modul ini akan

diujikan secara mandiri untuk memenuhi tuntutan kompetensi dan standar

pekerjaan /perusahaan.

Materi pemelajaran atau bahan dari modul dan tugas-tugas ini diambil dari

beberapa buku referensi yang dipilih sebagai bahan bacaan yang

dianjurkan untuk memperkaya penguasaan kompetensi peserta diklat.

Diharapkan setiap peserta pelatihan setelah mempelajari dan

melaksanakan semua petunjuk dari modul ini secara tuntas akan

mempunyai kompetensi sesuai dengan tuntutan pekerjaan sebagai tenaga

pelaksana pemeliharaan mekanik mesin industri.

Penyusun

DAFTAR ISI


ii

MODUL BAHAN AJAR

KATA PENGANTAR

…………………………………………………………………………. i

DAFTAR ISI

…………………………………………………………………………………… ii

PETA KEDUDUKAN MODUL ….

…………………………………………………………. iv

GLOSARIUM .

…………………………………………………………………………………. v

BAB I. PENDAHULUAN .

…………………………………………………………………… 1

A. DESKRIPSI PEMBELAJARAN .

……………………………………………… 2

B. KEMAMPUAN AWAL/PRASYARAT .…….

………………………………… 2

C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

………………………………………. 2

D. TUJUAN AKHIR

…………………………………………………………………. 6

E. UNIT KOMPETENSI

……………………………………………………………. 8

BAB II. PEMELAJARAN

……………………………………………………………………. 11

A. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT

…………………………………. 11

B. KEGIATAN BELAJAR

…………………………………………………………… 16

1. Kegiatan Belajar 1: Mesin Frais …..….

………………………………… 16

Tes Formatif 1

………………………………………………………………. 34


iii

MODUL BAHAN AJAR

Kunci Jawaban Tes Formatif 1

……………………………………….. 36

2. Kegiatan Belajar 2: Pengefraisan……..

………………………………. 37

Tugas kegiatan Belajar 2

……………………………………………….. 68

Tes Formatif 2

………………………………………………………………. 71


………………………………………… 72

3. Kegiatan Belajar 3: Kepala Pembagi …….

……………………………. 74

Tugas Kegiatan belajar 3

………………………………………………… 88

Tes Formatif 3

……………………………………………………………….. 88

Kunci Jawaban tes Formatif 3

………………………………………….. 90

4. Kegiatan Belajar 4: Pengefraisan Alur Spiral

……………………….. 92

Tes Formatif 4

………………………………………………………………… 106


………………………………………….. 106

5. Kegiatan Belajar 5: Roda Gigi dan Pengefraisan Roda

Gigi……. 108

Tugas kegiatan Belajar 5

……………………………………………….. 137

Tes Formatif 5

………………………………………………………………. 135


………………………………………... 138


iv

MODUL BAHAN AJAR

6. Kegiatan Belajar 6: Pembuatan Roda Gigi dengan

Generating Process …………………………..

…………………………………………….. 139

Tugas Kegiatan belajar 6

………………………………………………… 153

Tes Formatif 6

……………………………………………………………….. 154

Kunci Jawaban tes Formatif 6

………………………………………….. 154

BAB III. EVALUASI

…………………………………………………………………………….. 156

Tertulis …………………. 156

1. Tes Praktik (Performance Test)

………………………………………… 162

2. Kunci Jawaban Evaluasi Akhir

…………………………………………… 163

BAB IV. PENUTUP

……………………………………………………………………….

167

DAFTAR PUSTAKA

……………………………………………………………………

168


v

MODUL BAHAN AJAR

PETA KEDUDUKAN MODUL

Diagram ini menunjukkan tahapan atau tata urutan modul-modull

unit kompetensi yang akan dipergunakan dalam pelatihan para

peserta didik dalam kurun waktu 3 tahun dan kemungkinan multi

exit-entry yang dapat diterapkan.

Kedudukan Modul

Unit kompetensi prasyarat

NAMA DAN KODE UNIT KOMPETENSI.

Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais

iv

SMK

SERTIFIKATII

SERTIFIKATI

M18.20A

M18.21A

OPKR20-017-3

M. 7.8A

M. 9.3A

M. 7.7A

M. 7.5A

M.18.1AM.18.2A

M.18.3A

M.25C11M. 9.1A

MODUL UNIT KOMPETENSI

M.9.2A

M. 7.6A

M 18.6AM 18.55A

MODUL BAHAN AJAR

NO KODE

MODUL

NAMA UNIT KOMPETENSI KODE

KOMPETEN

SI

1. M.18.1A Menggunakan Perkakas Tangan. M.18.1A

2. M.18.2A Menggunakan Perkakas Tangan

Bertenaga.

M.18.2A

3. M.18.3A Menggunakan Perkakas Untuk Pekerjaan

Presisi.

M.18.3A

4. M.25C11A Mengukur Menggunakan Alat Ukur. M..25C11

5. M.9.1A Menggambar dan Membaca Sketsa M. 9.1A

6. M.9.2A Membaca Gambar teknik. M. 7.5A

7. M.9.3A Mempersiapkan Gambar Teknik Dasar. M. 9.3A

8. M.7.5A Bekerja dengan Mesin Umum. M. 7.5A

9. M. 7.6A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin

Bubut.

M. 7.6A

10. M. 7.7A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais. M. 7.7A

11. M.7.8A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin

Gerinda.

M.7.8A

12. M.18.55A Membongkar, Mengganti, dan Merakit

Komponen Mesin.

M.18.55A

13. M.18.6A Membongkar/Memperbaiki/Mengganti/

Merakit dan Memasang Komponen.

M.18.6A

14. M.18.20A Memelihara Komponen Sistem Hidrolik. M.18.20A

15. M.8.21A Pemeliharaan dan Perbaikan Sistem

Hidrolik.

M.18.21A

16. OPKR 20-

017-3

Pemeliharaan Servis Sistim Bahan Bakar

Diesel.

OPKR

20-017-3


v

MODUL BAHAN AJAR


vi

MODUL BAHAN AJAR

GLOSARIUM

Kompetensi: Kemampuan seseorang yang dapat diobservasi yang

mencakup atas penge-tahuan, keterampilan dan sikap dalam

menyelesaikan suatu pekerjaan atau tugas sesuai dengan standar

kinerja yang ditetapkan.

Standar Kompetensi: Kesepakatan tentang kompetensi yang

diperlukan pada suatu bi-dang pekerjaan oleh seluruh stake holder di

bidangnya, atau perumusan tentang kemampu-an yang harus dimiliki

seseorang untuk melakukan tugas atau pekerjaan yang didasari atas

pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja sesuai dengan unjuk kerja

yang dipersyaratkan.

Unit Kompetensi: Uraian fungsi dan tugas atau pekerjaan yang

mendukung tercapainya standar Kompetensi.

Sub Kompetensi: Sejumlah fungsi tugas atau pekerjaan yang

mendukung ketercapaian unit Kompetensi dan merupakan aktifitas yang

dapat diamati.

Kriteria unjuk kerja: Pernyataan sejauh mana sub kompetensi yang

dipersyaratkan ter-sebut terukur berdasarkan pada tingkat yang

diinginkan.

Acuan penilaian: Pernyataan kondisi dan konteks sebagai acuan dalam

melaksanakan pe-nilaian.

Kompetensi kunci: Kemampuan kunci atau generic yang dibutuhkan

untuk menyelesaikan suatu tugas atau pekerjaan.

Teknik Pemeliharaan Mekanik MesinMelakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

1

MODUL BAHAN AJAR

Keselamatan dan Kesehatan Kerja dan Lingkungan (K3L):

Peraturan-peraturan yang berlaku berdasarkan pada landasan hukum

yang berkaitan dengan aktifitas di lingkungan kerja, bengkel, dan industri

secara spesifik maupun umum:

oUU Ketenagakerjaan No.13/2003 Ps.87: “Setiap perusahaan wajib

menerapkan Sis-tem Manajemen Keselamatan dan Kesehatan

Kerja (SMK3) yang terintegrasi dengan sistem manajemen

perusahaan secara keseluruhan“.

oUU Keselamatan Kerja No. 1/1970.

oKepmennakertrans 05/Men/1996 tentang standar Sistem

Manajemen K3 (SMK3):

“Setiap perusahaan yang mempekerjakan tenaga kerja 100

orang atau lebih mem-punyai bahaya yang ditimbulkan dari

karateristik process produksinya, wajib mene-rapkan K3”.

oKepmennakertrans No. 51/1999 tentang Nilai Ambang Batas Faktor

Fisika di tempat kerja.

oSurat edaran Mennakertrans No.1/97 tentang Nilai Ambang Batas

Faktor Kimia di udara lingkungan kerja.

oKonsensus WTO: Pengelolaan K3 harus memenuhi Standar global

(ISO).

oUU Kesehatan No.23/1992 Ps.22 tentang kesehatan lingkungan

dan Ps.23 tentang kesehatan kerja.

oPeraturan Menteri Perburuhan No.7/64 tentang Standar Sanitasi

Industri.

oStandar Potensi Bahaya Faktor biologi di udara tempat kerja

(adopsi Standar Inter-nasional).


2

MODUL BAHAN AJAR

BAB I

PENDAHULUAN

A. DESKRIPSI

Modul yang berjudul “Melakukan Pekerjaan Dengan Mesin Frais“ ini ber-

isikan hal-hal sebagai berikut

(1) Konsep dasar tentang mesin frais, konstruksi dan fungsinya.

(2) Bagian-bagian utama mesin frais beserta fungsinya masing-

masing.

(3) Konstruksi, fungsi, dan cara kerja masing-masing komponen

mesin frais.

(4) Macam-macam pisau frais.

(5) Pembuatan benda kerja atau komponen untuk keperluan

perbaikan.

(6) Pembuatan roda gigi.

Setelah selesai mempelajari modul ini, peserta didik/peserta latih akan

mengua-sai konsep tentang pemesinan frais sehingga mereka dapat

melakukan pekerja-an-pekerjaan dengan mesin frais untuk mendukung

tugasnya sebagai teknisi pe-meliharaan mekanik mesin industri.

Dalam pelaksanaan pemelajaran, setiap peserta akan diberi beberapa

dokumen di antaranya Buku Pedoman Belajar, Modul Unit

Kompetensi dan Buku Referensi.


3

MODUL BAHAN AJAR

1. Judul Modul Unit Kompentensi :

“Melakukan pekerjaan Dengan Mesin Frais”.

2. Waktu Pembelajaran : 200 JAM.

3. Deskripsi Modul Unit Kompentensi.

Modul Unit Kompetensi ini merupakan modul pemelajaran dengan tujuan

mem-persiapkan seorang teknisi tenaga pelaksana pemeliharaan

mekanik mesin Industri yang memiliki keterampilan melakukan

pekerjaan dengan mesin frais untuk membuat komponen-komponen

pengganti atau penunjang dalam melak-sanakan pekerjaannya.

B. KEMAMPUAN AWAL

Prasyarat atau kemampuan awal yang harus dimiliki oleh peserta

pendidikan dan pelatihan sebelum mempelajari modul ini ialah peserta

diklat sudah mempunyai modul-modul berikut.

(1) Modul “Menggunakan perkakas tangan”.

(2) Modul “Menggunakan perkakas tangan bertenaga”.

(3) Modul “Mengukur dengan menggunakan alat ukur”.

(4) Modul “Menggambar dan membaca sket”.

(5) Modul “Bekerja dengan mesin umum”.

C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Metode Penyampaian

Terdapat tiga metode penyampaian yang dapat digunakan dan hal

tersebut dijelaskan di bawah ini. Dalam beberapa kasus, kombinasi

metode mungkin dapat digunakan. Modul Unit Konmpetensi ini disusun

sebagai sumber belajar utama dalam ketiga situasi.


4

MODUL BAHAN AJAR

1.1 Belajar secara mandiri

Belajar secara mandiri membolehkan setiap peserta untuk belajar

secara individu, sesuai dengan kecepatan belajarnya masing-

masing. Meskipun proses belajar dilaksanakan secara bebas,

disarankan untuk menemui pela-tih untuk mengkonfirmasikan

kemajuan dan mengatasi kesulitan belajar.

1.2 Belajar Berkelompok

Belajar berkelompok memungkinkan setiap peserta untuk datang

bersama secara teratur dan berpartisipasi dalam sesi belajar

berkelompok. Walau-pun proes belajar memiliki prinsip sesuai

dengan kecepatan belajar ma-sing-masing, sesi kelompok

memberikan interaksi antara peserta, pelatih dan pakar/ahli dari

tempat kerja.

1.3 Belajar Terstruktur

Belajar terstruktur meliputi sesi pertemuan kelas secara formal

yang dilak-sanakan oleh pelatih atau ahli lainnya. Sesi belajar ini

umumnya mencakup topik tertentu.

2. Tugas-Tugas Belajar untuk Peserta Pelatihan

Selesaikan seluruh tugas belajar setiap kegiatan belajar pada modul ini

dengan mengikuti petunjuk di bawah ini

1. Baca dan pahami setiap tugas

2. Dapatkan sumber-sumber yang diperlukan.

3. Baca secara sekilas setiap referensi untuk memperoleh tinjauan

umum isi referensi tersebut.

4. Pelajari referensi dan catat hal-hal yang penting.

5. Kerjakan tugas-tugas praktik.


5

MODUL BAHAN AJAR

6. Apabila telah menyelesaikan setiap Tahapan Belajar, beri tanda

ceklis () pada kolom ‘selesai’. Anda akan memiliki catatan

tentang ke-majuan belajar.

3. Skenario Pemecahan Masalah

Skenario 1: Seandainya Anda melakukan pembongkaran suatu

komponen-kom-ponen engineering dan pada saat Anda mau merakit

kembali tiba-tiba ada satu komponen yang hilang atau lebih.

Untuk mengatasi masalah tersebut apa yang akan anda lakukan?

Skenario 2: Setelah komponen-komponen yang telah dibongkar dirakit

kembali dan sudah dianalisis kerusakannya bahkan sudah dilakukan

penggantian kom-ponen baru, tetapi setelah dilakukan pegujian dari

hasil rakitan tersebut ternyata masih ada kelainan.

Kalau Anda mengalami hal tersebut, apa yang akan anda lakukan?

4. Peran Guru/Instruktor/Pembimbing

Semua orang yang terlibat secara langsung dalam kegiatan

pelaksanaan modul ini, dan dapat membantu setiap peserta/peserta

diklat untuk pencapaian unit kompetensi ini, Tantera Lain ialah:

(1) pelatihan

(2) penilai, dan (3) Teman kerja/sesama peserta pelatihan

Di dalam pedoman belajar dari modul ini, istilah yang akan digunakan adalah sebagai berikut.

(1) ‘ pelatih’ dapat mencakup instruktur/fasilitator/monitor/guru suverisor

(2) “ peserta pelatihan “ dapat mencakup peserta didik/pegawai/karyawan/peserta diklat


6

MODUL BAHAN AJAR

Pelatih berperan sebagai pihak yang

(a). Membantu peserta diklat untuk merencanakan proses belajar.

(b). Membimbing peserta diklat melalui tugas-tugas dan pelatihan yang

diberikan dalam tahap belajar.

(c).Membantu peserta diklat untuk memahami konsep dan praktik baru

dan untuk men-jawab pertanyaan peserta diklat mengenai proses

belajar peserta.

(d). Membantu peserta diklat untuk menentukan dan mengakses

sumber tambahan lain yang Anda perlukan untuk belajar peserta

diklat.

(e). Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan.

(f). Merencanakan seorang ahli dari tempat kerja untuk membantu jika

diperlu-kan.

Penilai

Penilai akan melaksanakan program pelatihan terstruktur untuk

penilaian di tempat kerja. Penilai akan

(a). melaksanakan penilaian apabila peserta diklat telah siap dan

merencanakan proses belajar dan penilaian selanjutnya bersama

dengan peserta diklat.

(b). menjelaskan kepada peserta diklat mengenai bagian yang perlu

untuk diperbaiki dan merundingkan rencana pelatihan selanjutnya

bersama dengan peserta diklat.

(c). mencatat pencapaian/perolehan kemajuan peserta diklat.

Teman kerja/sesama peserta pelatihan

Teman kerja dari peserta diklat/sesama peserta pelatihan juga

merupakan sumber dukungan dan bantuan atau mendiskusikan proses

belajar dengan mereka. Pendekatan ini dapat menjadi suatu yang

berharga dalam membangun semangat tim dalam lingkungan


7

MODUL BAHAN AJAR

belajar/kerja serta dapat meningkatkan pengalaman belajar peserta

diklat.

D. TUJUAN AKHIR

Untuk mencapai tujuan akhir dalam pelaksanaan pelatihan

menggunakan modul ini, setiap peserta diharuskan melalui beberapa

ketentuan, di antaranya adalah

Seperti berikut.


8

2. Unit Standar Kompetensi1. Prasyarat –

pengetahuan dan keterampil-an minimum yang harus peserta miliki se-belum memulai unit ini.

3. Elemen Kompetensi – merupakan dasar yang membangun unit kompetensi, yang menjelas-kan tindakan atau hasil yang dapat diperaga-kan. Elemen kompetensi menjelaskan logika terendah, dapat diidentifikasi dalam sub ke-lompok tindakan yang berbeda dan pengeta-huan yang mendukung dan membangun unit kompetensi.

4. Kriteria Unjuk Kerja – unjuk kerja menentukan kegiatan, keterampil-an, pengetahuan dan pemahaman yang memberikan bukti unjuk kerja yang kompeten untuk setiap elemen kompetensi.

5. Penjelasan Ruang Lingkup – menjelaskan rentang konteks dimana unjuk kerja dapat dilaksanakan. Rentang membantu penilai untuk mengidentifikasi penerapan/aplikasi industri atau perusahaan tertentu terhadap unit kompetensi

6. Pedoman Penilaian – menunjukkan apa yang akan diamati penilai dan mengkonfirmasikan selama process penilaian.

TUJUAN AKHIRSebagai tenaga pelaksana pemeliharaan mekanik mesin Industri atau semua jenis pekerjaan/kegiatan yang ter-cakup di dalamnya baik di bengkel maupun di industri

MODUL BAHAN AJAR


9

MODUL BAHAN AJAR

E. UNIT KOMPETENSI:

Unit M7.7A Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

Kelompok – Spesialisasi kelompok A Bidang – Operasi Mesin dan Proses

Catatan

Unit prasyarat – Jalur 1

7.5A Bekerja dengan mesin umum 9.2A Membaca gambar teknik 18.1A Menggunakan perkakas tangan

Elemen 7.7A.1 Memperhatikan aspek keselamatan kerja

Kriteria 7.7A.1.1Prosedur keselamatan kerja yang benar diketahui dan baju pelindung dan kaca mata pengaman dipakai.

Pedoman penilai: amati bahwa –kaca mata keselamatan kerja dan baju pelindung selalu dipakai. Prosedur kesela-matan kerja selalu diikuti.

Pedoman penilai: pastikan bahwa pengawasan terhadap hal yang berbahaya pada saat menggunakan mesin frais dapat diidentifikasi.

Elemen 7.7A.2 Menentukan persyaratan kerja

Kriteria 7.7A.2.1Memahami gambar teknik, menentukan bagian dari process dan memilih alat potong untuk menghasilkan komponen sesuai dengan spesifikasi.

Pedoman penilai: amati bahwa –gambar dan instruksi kerja sesuai dengan spesifikasi dicapai sesuai dengan prosedur ditempat kerja.

Pedoman penilai: pastikan bahwa persyaratan kerja dapat diidentifikasi, urutan pekerjaan untuk mencapai spesifi-kasi yang diinginkan dapat diidentifikasi. Pengaruh jenis alat potong dan geometri-nya terhadap benda kerja dapat diidentifi-kasi. Pengaruh tipe dan geometri cutter


10

MODUL BAHAN AJAR

terhadap bahan yang berbeda dapat di-berikan.

Kriteria 7.7A.2.2.Parameter-parameter pemotong (penya-yatan) ditentukan.

Pedoman penilai: amati bahwa kecepatan potong dan pemakanan yang tepat pada pekerjaan digunakan.

Pedoman penilai: pastikan bahwa kecepatan potong dan pemakanan yang sesuai telah dihitung.Akibat dari variasi kecepatan potong dan pemakanan dari rata-rata perhitungan dapat diberikan. Akibat dari macam-ma-cam bahan pada kecepatan potong dapat diidentifikasi.

Elemen 7.7A.3 Melakukan pekerjaan dengan mesin frais

Kriteria 7.7A.3.1 Operasi mesin frais dilakukan untuk mem-produksi komponen-komponen sesuai spesialisasi.

Pedoman penilai: amati bahwa operasi di mesin frais dilakukan untuk memproduksi komponen-komponen se-suai spesifikasi.

Pedoman penilai: pastikan bahwa macam-macam komponen yang dapat di-produksi dapat diidentifikasi.

Kriteria 7.7A.3.2Operasi-operasi dilaksanakan mengguna-kan teknik konvensional dan atau mem-frais menanjak serta variasi dari pisau frais termasuk slab, gang, end, shell slot, form, slitting.

Petunjuk penilai: amati bahwa pisau-pisau frais ini digunakan dalam hu-bungannya dengan teknik memfrais se-cara manual atau memfrais menanjak un-tuk menghasilkan benda-benda spesifik : -slab–gang–shell–slot–form–slitting.

Pedoman penilai: pastikan bahwa teknik memfrais secara manual atau memfrais menanjak dan aplikasinya dapat terbayang. Aplikasi dari tiap-tiap tipe pi-sau frais berikut dapat diberikan : - slab, –gang, –end, -slot, -form, -slitting.

Kriteria 7.7A.3.3Seluruh aksesoris standar digunakan ter-masuk kepala pembagi dan rotary table

Pedoman penilai: amati bahwa bila diperlukan masing-masing aksesoris mesin frais ini digunakan menurut prose-

Pedoman penilai: pastikan bahwa prosedur penggunaan kepala pembagi dan rotary table (meja putar) dapat diberi-


11

MODUL BAHAN AJAR

(meja putar). dur kerja yang standar pada mesin frais:- kepala pembagi dan rotary table (meja putar).

kan. Aplikasi penggunaan kepala pemba-gi dan rotary table (meja putar) ketika memfrais komponen dapat diidentifikasi.

Elemen 7.7A.4 Pemeriksaan komponen untuk kesesuaian terhadap spesifikasi

Kriteria 7.7A.4.1 Komponen diperiksa kesesuaiannya terhadap spesifikasi menggunakan teknik, alat-alat, dan peralatan yang tepat.

Pedoman penilai: amati bahwa –komponen-komponen diperiksa secara vi-sual dan dimensinya sesuai spesifikasi me-nurut prosedur kerja yang tepat. Alat ukur, teknik dan peralatan yang sesuai di-gunakan untuk memeriksa kesesuaian komponen dengan spesifikasi.

Pedoman penilai: pastikan bahwa –teknik, alat-alat dan peralatan yang se-suai untuk mengukur benda hasil frais dapat diidentifikasi.

Penjelasan ruang lingkup

Kerja dilakukan untuk melahirkan suatu process, praktik dan spesifikasi. Pekerjaan diaplikasikan pada jangkauan-jangkauan mesin frais termasuk tipe vertikal, horizontal dan universal, peralatan pengukuran presisi, perkakas potong dan bahan standar engineering. Alat potong dipilih menggunakan standar organisasi internasional “International Standard Organisation (ISO)” atau menurut prosedur operasi yang sesuai. Pekerjaan dilakukan sesuai gambar kerja, sket, spesifikasinya serta instruksi-instruksinya secara tepat. Pekerjaan dilakukan sendiri untuk menentukan standar kualitas dan keselamatan kerjanya.


12

MODUL BAHAN AJAR

BAB II

PEMELAJARAN

A. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT

Rencana belajar ini disusun oleh peserta diklat dan

guru/instruktor/pembimbing bersama-sama, meliputi penentuan jenis

kegiatan, tanggal, waktu dan tempat pelatihan. Apabila semuanya

sudah sesuai dengan tuntutan Unit Kompetensi yang harus ditempuh

maka bila ada perubahan harus terlebih dahulu disetujui oleh

guru/instruktur/pembimbing .

JENIS KEGIATA

N

TANGGAL

WAKTU TEMPAT BELAJAR

ALASAN PERUBAHA

N

TANDA TANGAN GURU

Contoh Format Rencana Belajar Peserta Diklat


13

MODUL BAHAN AJAR

Rencana Materi

Catatan: 1). Penyajian bahan berikut pengajar, peserta dan penilai harus yakin dapat memenuhi seluruh rincian yang

tertuang dalam standar kompetensi

2). Isi perencanaan merupakan kaitan antara kriteria unjuk kerja dengan pokok ketrampilan dan pengetahuan

Unit Kompetensi : Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

Nomor Unit Kompetensi : M 7.7.A

Waktu : 200 jam pelajaran

Tingkat : 2 (dua)

Elemen Unit

KompetensiKriteria Unjuk Kerja Lingkup Belajar

Materi Utama Pemelajaran

Sikap Pengetahuan Keterampilan

7.7A.1

Memperhatika

n tindakan

kesela-matan

kerja

7.7A.1.1

Prosedur keselamatan

kerja yang benar

diketahui dan baju

pelindung dan kaca

mata pengaman yang

dipakai.

a. Prosedur keselamatan kerja

b. Alat keselamatan kerja yang digunakan.

1) Penggunaan alat keselamatan kerja

1) Memahami prosedur keselamatan kerja

1) Menggunakan a- lat keselamatan kerja


14

MODUL BAHAN AJAR

Elemen Unit




7.7A.2

Menentukan

per-syaratan

kerja

7.7A.2.1

Gambar teknik dipa-

hami untuk menentu-

kan proses dan

memilih alat bantu

guna menghasilkan

komponen sesuai

spesifikasi

a. Gambar kerja

b. Petunjuk

pengerjaan

1).Memahami

gambar

pekerjaan

2).Memahami

petunjuk

pengerjaan

7.7A.2.2

Parameter-parameter

pemotong ditentukan.

a). Kecepatan putaran

mesin

b). Kecepatan potong

c). Kecepatan

pemakanan

1).Kecepatan

putaran

mesin

2).Kecepatan

potong

3).Kecepatan

pemakanan


15

MODUL BAHAN AJAR

Elemen Unit




7.7A.3 Melakukan peker-jaan dengan me-sin frais

7.7A.3.1Operasi mesin frais di-lakukan untuk mem-produksi komponen-komponen sesuai spesifikasi.

a. Mengopersikan mesin frais

1). Mengopersikan mesin frais

7.7A.3.2Operasi-operasi dilak-sanakan menggunakan teknik konvensional dan atau mengefrais menanjak serta variasi dari pisau frais terma-suk slab, gang, end, shell slot, form, slitting.

a. Identifikasi pisau frais

b. Penggunaan pisau frais

c. Mengefrais rata, alur, dan bertingkat.

1).Sikap menge-frais rata, alur, dan bertingkat sesuai prose-dur.

1) Memahami macam-ma-cam pisau frais

2) Memahami pemilihan pisau frais

1) Mengefrais rata, alur, dan ber-tingkat.


16

MODUL BAHAN AJAR

Elemen Unit




7.7A.3.3Seluruh aksesoris standar digunakan termasuk kepala pembagi dan rotary table (meja putar).

a. Alat bantu pengefrais-an

b. Alat pencekam benda kerja

c. Alat pembagian ben-da kerja

1) Memahami alat bantu pengefraisan

2) Memahami alat pence-kam benda

3) Memahami alat pemba-gian benda

1) Menggunakan alat bantu pengefraisan

2) Menggunakan alat pencekam benda kerja

3) Menggunakan alat pembagian benda kerja

7.7A.4 Memeriksa komponen untuk kesesuaian terhadap spesifikasi

7.7A.4.1Komponen diperiksa kesesuaiannya terhadap spesifikasi menggunakan teknik dan alat-alat, dan peralatan yang tepat.

a. Memeriksa komponen dan dimensi benda kerja secara visual

b. Menggunakan alat ukur untuk memerik-sa komponen/benda kerja.

1) Menggunakan alat ukur untuk memeriksa komponen/ benda kerja.

1) Memeriksa

komponen dan dimensi benda kerja secara vi-sual

2) Memeriksa komponen/ben-da kerja.


17

MODUL BAHAN AJAR

KEGIATAN BELAJAR

1. Kegiatan Belajar 1: Mesin Frais

1.1. Pengertian Umum

Mesin frais adalah mesin perkakas untuk

mengerjakan/menyelesaikan suatu benda kerja dengan

mempergunakan pisau frais sebagai alatnya.

Ditinjau dari kerjanya, mesin frais termasuk mesin perkakas yang

mem-punyai gerak utama berputar. Pisau dipasang pada

sumbu/arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor.

Jika arbor mesin diputar oleh motor, maka pisau frais ikut

berputar. Arbor mesin dapat berputar ke kanan atau ke kiri,

sedangkan banyaknya putaran diatur sesuai dengan kebutuhan.

Tipe mesin frais

Tipe mesin frais dapat dibedakan menjadi beberapa jenis

(kebanyakan yang terdapat dalam bengkel-bengkel lembaga

pendidikan) yaitu

(1) mesin frais mendatar

(2) mesin frais tegak

(3) mesin frais universal

Tipe mesin frais yang lain

(1) Mesin frais taret

(2) Mesin frais copy

(3) Mesin frais tusuk/stick

Standard ukuran mesin frais

Ukuran suatu mesin frais ditentukan oleh:

(1) Panjang meja mesin frais


18

MODUL BAHAN AJAR

(2) Jarak spindel sampai permukaan meja pada kedudukan paling

bawah.

(3) Jarak ke arah melintang maximum yang dapat dicapai oleh

meja mesin terhadap kolomnya.

1.2. Mesin Frais Mendatar

Mesin frais mendatar dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan

(1) mengefrais rata

(2) mengefrais alur

(3) mengefrais roda gigi lurus

(4) mengefrais bentuk

(5) membelah atau memotong

Mesin frais mendatar adalah suatu mesin frais yang arbornya

mendatar seperti gambar, sedang mejanya dapat bergerak ke arah

(1) memanjang/langitudinal

(2) melintang /cross slide dan naik turun


19

MODUL BAHAN AJAR

Adapun nama bagian-bagiannya adalah sebagai berikut


Gb. 2.1. Mesin Frais Mendatar

20

MODUL BAHAN AJAR

A Lengan

B Penyokong arbor

C Tuas otomatis

D Nak pembatas

E Meja mesin

F Engkol ke arah memanjang

G Tuas pengunci

H Baut penyetel

I Engkol ke arah melintang

J Engkol untuk ke arah naik

turun

K Tuas pengunci meja

L Tabung pendukung

M Lutut (knee)

N Tuas pengunci sadel

O Alas meja

P Tuas perubah kecepatan

motor listrik

Q Alas meja

R Tuas pengatur kecepatan

putaran mesin

S Tuas penunjuk kecepatan

putaran mesin

T Tiang (colom)

U Spindel mesin

V Tuas untuk menjalankan

spind

1.3. Mesin Frais Tegak

Mesin frais tegak adalah suatu mesin frais dimana arbornya dipasang

tegak sedang gerakan mejanya dapat ke arah

(1) melintang (cross slide)

(2) memanjang (Longitudinal)

(3) naik-turun.

Adapun nama bagian-bagian mesin ini ialah

A Spindel

B Kepala

C Kolom

D Meja

E Engkol ke arah memanjang

F Engkol ke arah naik dan turun

G Alas mesin

H Handel ke arah melintang


Gb. 2.2. Mesin Frais Tegak

21

MODUL BAHAN AJAR

1.4. Mesin Frais Universal

Mesin frais universal adalah suatu mesin frais dengan kedudukan

arbornya mendatar dan gerakan mejanya dapat kearah

memanjang/longitudinal, melintang/cross slide, naik turun dan dapat

diputar membuat sudut tertentu terhadap body mesin.

Adapun nama bagian-bagian dari mesin frais ini ialah

Alengan

Bpenyokong arbor

Ctuas otomatis

Dnok pembatas meja

Emeja mesin

F engkol

G tuas pengunci meja

H baut penyetel

I engkol arah melin - tang

J engkol arah naik turun

Ktuas pengunci

L tabung pendukung

dengan batang

ulir

M lutur tempat

dudukan

alas mesin

Ntuas pengunci

sadel

O engkol meja


22

MODUL BAHAN AJAR

Ptuas untuk merubah kecepatan motor

listrik

Rtuas pengatur putaran

Stuas pengatur angka puratan

T tiang

Uspindel

VTuas penjalan spindel

XMur pengunci gerakan meja


23

MODUL BAHAN AJAR

1.5. Penjagaan Mesin Frais

Tiap operator mesin frais harus bertanggung jawab tentang kelancaran

mesin untuk dapat bekerja dengan hasil yang baik. Oleh karena itu

operator perlu mengikuti petunjuk seperti di bawah in

1. Sebelum mulai menjalankan mesin, lumasilah bagian-bagian mesin

yang berputar/bergerak.

2. Bersihkan bagian-bagian alas meja sebelum mulai memasang

catok/benda kerja, dan juga sebelum menjalankan meja mesin.

Gb.2.3. Mesin Frais Universal

MODUL BAHAN AJAR

3. Jaga agar bagian geser meja mesin tidak kemasukan geram atau air

pen-dingin, karena dapat merusak dan dapat menyebabkan

macetnya meja. Jangan menggunakan meja mesin untuk menaruh

alat-alat yang berat seperti palu, kunci-kunci pengikat alat dan lain-

lain, dan jangan memukul benda pada alas meja mesin frais.

1.6. Macam-Macam Pisau Frais

Hasil pengefraisan ditentukan oleh macam pisau frais yang digunakan.

Adapun macam-macam pisau frais adalah sebagai berikut:

a. Pisau Frais Mantel

Pisau frais mantel ada 3 jenis

1. Tipe H (keras) digunakan untuk

penyayatan ringan.

2. Tipe N (normal) digunakan untuk

penyayatan normal atau

sedang.

3. Tipe W (lunak) digunakan untuk

penyayatan berat.

b. Pisau Frais Sudut

Pisau ini digunakan untuk mengefrais sudut, umumnya 30o, 45o dan

60o.

Tipe H

Tipe N

Tipe W

Gb. 2.4 Pisau Frais Mantel

Gb. 2.5. Pisau Frais Sudut

MODUL BAHAN AJAR

c. Pisau Frais Ekor Burung

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur ekor burung, pada

umumnya sudut ekor burung yang dapat dibuat besarnya : 30o, 45o

dan 60o.

d. Pisau frais Alur Melingkar

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pasak yang terkurung.

e. Pisau Frais Gigi Silang (Straggered Tooth Mill)

Pisau frais ini

diguna-kan untuk

mengefrais alur

pada benda ker-

ja.

f. Pisau frais sudut ganda

Pisau ini digunakan untuk mengefrais alur V.

Sudut V yang terjadi besarnya 30o, 45o dan 60o.

Gb. 2.6. Pisau Frais Ekor Burung

Gb. 2.7. Pisau Frais Alur

Gb. 2.8. Pisau Frais Gigi Silang

MODUL BAHAN AJAR

g. Pisau frais radius

konvex konkav

h. Pisau Frais Alur T

Pisau alur T digunakan untuk mengefrais alur T

seperti halnya alur T pada meja mesin frais dan skrap.

1. Digunakan untuk baja normal,

sudut helik dan alur giginya

tidak terlalu besar.

2. Digunakan untuk baja yang

keras

dan ulet sudut helik kecil, gigi

lebih banyak.

3. Pisau dengan sudut helik dan

alur gigi besar digunakan

untuk baja lunak

Gb. 2.9. Pisau frais sudut ganda

Gb. 2.10. Pisau Frais Radius

Gb. 2.11. Pisau Frais Alur T

i. Pisau Frais Jari

MODUL BAHAN AJAR

4. Digunakan untuk pemakanan

kasar

j. Pisau Frais Roda Gigi

Pisau ini dunakan untuk pembuatan roda gigi.

k. Pisau Frais Hobbing

l. Pisau Muka (Face Mill)

m. Shell End-Mill

Gb. 2.12. Pisau Frais Jari

Gb. 2.13. Pisau Frais Roda

Gb. 2.15. L. Pisau muka

Digunakan untuk

menbuat gigi pada roda

gigi yang dilaksanakan

pada mesin hobbing.

Gb. 2.14. Pisau Frais Hobbing

Pisau muka yang di-

tempel dan terbuat

dari bahan sementit

carbide

Pisau ini digunakan

un-tuk mengefrais

permu-kaan yang rata

MODUL BAHAN AJAR

n. Side dan Face mill

1.6.Penggunaan Pisau Frais

Pisau mantel digunakan untuk

mengefrais :

(1) permukaan datar

(2) alur lebar tapi dangkal,dan

(3) permukaan bertingkat

1..Pisau frais mantel beralur lurus

digunakan untuk memfrais dengan

pemakanan tipis.

2. Pisau frais yang beralur spiral

digunakan untuk memfrais dengan

pemakanan tebal pada benda kerja

yang besar.

Cara memilih pisau mantel ialah

Gb. 2.18. Penggunaan

Gb. 2.16. m. Shell end-

Pisau frais ini dapat makan

pada bagian samping dan

muka sehingga dapat

digunakan untuk mengefrais

bidang siku

Pisau frais ini digunakan

untuk pemakanan kasar

pada permukaan-

permukaan rata dan siku.

Gb. 2.17 Side and face mill

MODUL BAHAN AJAR

(1) pilih diameter pisau frais sekecil

mungkin.

(2) untuk mengefrais bidang lebar,

pilih diameter pisau yang sama

dengan alur yang berlawanan.

Pemasangan pisau ini harus diusahakan sedekat mungkin dengan

badan mesin dan harus selalu menggunakan pasak.

Pisau frais sisi dan muka

digunakan untuk

(1) memfrais bidang vertikal.

(2) memfrais bertangga.

(3) memfrais alur.

(4) memfrais bidang sejajar.

(5)memfrais bidang bawah pada

mesin frais tegak.

Cara memilih pisau frais sisi dan

muka

(1) Pilih diameter pisau yang

terkecil.

(2)Pilih jenis pisau biasa jika

dibutuhkan penatalan tipis.

(3)Untuk pemakanan tebal, pilih

pisau sisi zig zag dengan

diameter yang besar.

(4) Jika digunakan berpasangan,

pilih sudut gigi yang

berlawanan.

Pisau frais gergaji digunakan untuk

Gb. 2.19. Pisau Frais Sisi dan Muka

Gb. 2.20. Pisau Frais Gergaji

MODUL BAHAN AJAR

(1) memotong

(2) membelah

(3) membuat alur sempit, dan

(4) membuat alur pada sudut

Cara memilih pisau frais gergaji:

(1) Pilih diameter pisau sekecil mungkin.

(2) Pilih gergaji sisi untuk pemotongan yang

(3) dalam.

(4) Periksa ketajaman mata gergaji.

Pisau frais alur digunakan untuk:

(1) mengefrais alur;

(2) mengefrais alur pasak;

(3) mengefrais bidang rata yang

sempit.

Cara memilih pisau frais

alurialah

pilih tebal pisau yang sama dengan

lebar alur yang dibuat.

Pisau frais muka digunakan

untuk

(1) Meratakan bidang atas benda

kerja pada mesin vertikal.

Meratakan ujung atau tei (2) benda kerja pada mesin

horizontal.

(3)Mengefrais alur dangkal pada

benda kerja.

(4)Mengefrais bertangga.

Gb. 2.21. Pisau frais alur

MODUL BAHAN AJAR

Cara memilih pisau frais muka

1. Pilih diameter pisau yang lebih besar dari bidang benda kerja pada

keduduk-an kira-kira di pertengahan bidang benda kerja.

2. Untuk pemakanan bertangga pilih diameter pisau yang lebih kecil.

3. Pilih jumlah gigi pisau yang sesuai dengan bahan yang dipotong.

Pisau jari digunakan untuk

(1)Mengefrais alur

(2)Mengefrais alur pasak

(3)Mengefrais bidang rata pada bidang

miring atau permukaan lengkung

(4)Mengefrais dudukan baut

(5) Memperbaiki letak lubang-lubang yang

salah

Memilih pisau jari

Gb. 2.22. Pisau Frais Muka

Gb. 2.23 Pisau Jari

MODUL BAHAN AJAR

Ukuran pisau ditentukan oleh lebar alur

atau diameter lubang yang dikerjakan.

Untuk memfrais suatu alur yang berpinggir (bagian tepinya tidak difrais)

sebaiknya pada batas jalur benda tersebut dibor terlebih dahulu.

Pemakanan ke atas (berlawanan)

Pemakanan ke atas adalah

pemakanan pada mesin frais

dengan arah putaran pisau frais

berlawanan dengan gerakan meja.

Keuntungan dari arah pemakanan

ini ialah seperti berikut

(1) Tidak terjadi kejutan

penyayatan

(2) Gaya penyayatan dapat

terbagi an-tara pekerjaan

Gb. 2.24 Memilih Pisau Jari

Gb. 2.25. Arah pemakanan keatas

MODUL BAHAN AJAR

dan pisau hingga operasi

lebih aman.

(3) Tekanan yang ringan

terhadap ulir pembawa

meja juga terhadap baut-

baut penahan.

(4) Meja dapat mudah

bergeser dan tak

terpengaruh akibat dari

penyayatan pisau.

(5) Geram mudah keluar

(6) Ketajaman pisau lebih

tahan lama

(7) Penyayatan dapat lebih

tebal

1.7 Arah Penyayatan

Contoh pemakanan berlawanan arah

Gb. 2.26. Contoh pemakanan ke atas

MODUL BAHAN AJAR

Pemakanan ke bawah (searah)

Pemakanan ke bawah adalah

pemakan-an pada mesin frais

dimana gerakan meja frais searah

dengan putaran pisau frais.

Kekurangan dari cara ini ialah:

(1) Kemungkinan mudah

tercekam dan sukar untuk

pengefraisan di bagian-

bagian perkerjaan.

(2) Hasil pengefraisan yang

rata sukar didapat dan

pisau mudah selip/tidak

menyatat.

(3) Hanya untuk pengefraisan

ringan.Pengefraisan untuk

menghalus de-ngan cara

ini tak dapat dilaksana-kan.

(4) Agak baik jika pisau frais

dari baja karbon.

(5) Tak mungkin dapat dipakai

pada pengefraisan dengan

feed dan speed tinggi.

(6) Hasil pengefraisan lambat.

Contoh pemakanan searah

1.8. Kecepatan Potong dan Pemakanan

Kecepatan potong (Cs).

Gb. 2.27. Arah pemakanan kebawah

Gb. 2.28 Contoh pemakanan ke bawah

MODUL BAHAN AJAR

Kecepatan potong mesin frais berkaitan dengan jalan keliling pisaunya

yang dinyatakan dalam feet/menit atau meter/menit.

Kecepatan potong yang ditempuh pisau frais tergantung pada beberapa

faktor antara lainm

(1) macam bahan yang dikerjakan;

(2) bahan pisau frais;

(3) ketahanan pisau di antara mata pengasahan.

Faktor-faktor lain yang penting adalah pergantian kecepatan pisau

berbanding dengan pemakanan yang diperlukan, hubungan

perbandingan pemakanan dan dalamnya pemakanan juga keadaan

mesin itu sendiri.

TABEL2.1 KECEPATAN POTONG (CS).

Mat

Process CUTTING SPEED - H S S

mild

steel

steel

stee

l

stee

l

Bras

s

Roughin

g

T M BRONZ

E

F.C

C.I C.I

M S

steel mild

steel

Finishing stee

l

stee

l

M Bronze stee

l

A T C.I C.I F.C Brass AL

M (S)

m/menit 12 15 18 21 24 30 45 60

75

MODUL BAHAN AJAR

MaterialProcesses

CUTTING SPEED – CEMENTIT CARBIDES

Steel

C.I C.I Brass

M M SRoughing Mild

Steel

Steel

F.C

Bronze AL

Finishing SteelT

Steel

M

C.IM

Mild-

Steel

C.I SSteelF.C

BrassBronzeAL

m/menit 60 90 120 150 180 300

Keterangan :

A = Liat M = Baja lunakC.I = Besi tuang S = LunakF.C = Fre-Carbon/Carbon Rendah

T = Ulet

Menentukan kecepatan putaran mesin frais

Kecepatan putaran mesin frais ditentukan oleh

(1) kekerasan bahan yang dikerjakan;

(2) bahan pisau;

(3) diameter pisau frais yang digunakan.

Besarnya putaran mesin frais dapat kita tentukan dengan rumus

CsCs = D n sehingga n =

D Dalam hal ini

n = putaran mesin dalam putaran/ menitCs = Kecepatan potong dalam m/ menitD = diameter pisau dalam meter

Contoh:

MODUL BAHAN AJAR

Pisau frais HSS dengan diameter 100 mm, dipakai untuk mengerjakan

bahan dari besi tuang dengan kecepatan potong 24 m/menit. Hitung

besarnya putaran mesin yang digunakan.

Penyelesaian :

Cs n = D 24 24 n = = = 76 Rpm 3,14. 100 3,14.0,1 1000 Jadi putaran mesin frais, n = 76 Rpm

Rangkuman Kegiatan Belajar 1

Mesin frais yang berfungsi untuk membuat benda-benda kerja yang

umumnya berbertuk kotak dapat juga digunakan untuk pembuatan

benda kerja yang lain seperti pembuatan roda gigi dan lain-lainnya.

Untuk dapat melaksanakan pekerjaan tersebut, mesin frais

dilengkapi dengan bermacam-macam pisau frais dan kelengkapan

lain.

Dalam bekerja dengan menggunakan mesin frais, kita harus

menerapkan prosedur keselamatan kerja dan pemeliharaan mesin

secara benar.

Tugas kegiatan belajar 1

1)Coba identifikasi mesin frais yang ada di bengkel Anda kemudian

buatkan laporan yang berisi hal-hal berikut

a. Nama-nama bagian dari setiap jenis mesin frais

b. Jenis kelengkapan yang ada

c. Jenis pisau frais yang ada

d.Ukuran mesin frais

MODUL BAHAN AJAR

2)Operasikan setiap mesin frais di bawah bimbingan guru Anda,

tentu saja termasuk mengoperasikan semua fungsi dari mesin

tersebut.

Tes Formatif Kegiatan Belajar 1

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan mengisi titik-titik yang

tersedia

1)Mesin frais berfungsi untuk ………………………………………………

2)Mesin frais dapat dibedakan menjadi

(1) …………………………………..

(2) …………………………………..

(3) …………………………………….

3)Ukuran mesin frais ditentukan oleh…….………………………….

………………………………………………………………………………

……………………

4)Pisau frais yang digunakan untuk penyayatan bidang yang lebar

digunakan

jenis……………………………………………..atau……………………

……………………………

5)Pisau frais yang dapat digunakan untuk pemakanan kedalaman ialah

pisau frais

………………………………………………………………………………

………..……………

6)Untuk mengefrais bentuk cembung digunakan …………………………

………………………………………………………………………………

…………………………….

7)Arti dari cutting speed pisau = 35 m/menit ialah …...

…………………………………

MODUL BAHAN AJAR

………………………………………………………………………………

…………………………….

8)Arti dari kecepatan pemakanan 100 mm/menit ialah

…………………………………

………………………………………………………………………………

…………………………….

9)Besar kecilnya kecepatan potong atau cutting speed suatu pisau

tergantung

ari……………………………………………………………………….

……………………………..

10) Bila pisau frais berdiameter 40 mm dan cutting speed (Cs) dari pisau

tersebut adalah : 30 m/menit, maka putaran pisau seharusnya

adalah

………………………………………………………………………………

……………………………..

MODUL BAHAN AJAR


1)Untuk mengefrais benda kerja yang berbentuk kotak dan bentuk lain

yang sesuai dengan bentuk pisau yang ada.

2)Mesin frais dibedakan menjadi

(1) mesin frais horizonta;

(2) mesin frais tegak;

(3) mesin frais universa.

3)Ukuran mesin frais ditentukan oleh

(1) panjang langkah memanjang;

(2) panjang langkah melintang;

(3) panjang langkah naik-turun.

4)Pisau frais mantel atau pisau frais muka (face mill)

5)Slot mill

6)Pisau frais konkaf

7)Artinya: kemampuan pisau frais menyayat sepanjang 35 m setiap

menit.

8)Artinya: pisau frais melakukan penyayatan 100 mm setiap menitnya.

9)Tergantung dari jenis bahan yang disayat.

10) Besar putaran mesin n = 239 rpm

MODUL BAHAN AJAR

2. Kegiatan Belajar 2 : Pengefraisan Benda Kerja

Untuk Melakukan pengefraisan benda kerja, perlu perlengkapan lain

yang menunjang sehingga mesin frais dapat berfungsi. Perlengkapan

tersebut seperti pemegang benda kerja, untuk pemasangan pisau frais

dan lain sebagainya.

2.1 Arbor

Arbor adalah alat tempat

memasang/meme-gang pisau frais.

1 = penyangga

2, 3, 4, 6, 7 = kerah (arbor colar)

5 = pisau frais

8 = badan mesin

Pada setiap mesin disediakan bermacam-

ma-cam arbor dengan penggunaan yang

tertentu, antara lain

(1) Arbor jenis A digunakan untuk

pemakanan ringan dan juga untuk

benda kerja yang panjang.

(2) Arbor jenis B digunakan untuk

pemakanan berat/tebal.

(3) Benda kerja tidak boleh terlalu

panjang se-hingga melebihi jarak

penyangga dengan badan mesin.

Pemasangan penyangga arbor sedapat

mungkin dekat dengan pisau fraisGb. 2.29. Contoh –contoh arbor

MODUL BAHAN AJAR

2.2 Macam-Macam Arbor

a. Arbor Baut

Batang tirus 1 harus pada lubang

ketirusan spindel mesin. Pisau frais

dipasang pada ba-gian yang bulat dan

dijepit dengan baut 3.

Pasak 2 mencegah supaya pisau tidak

selip. Arbor ini digunakan untuk

memegang pisau frais sisi dan pisau

frais muka.

b. Arbor Tirus

Arbor tirus digunakan untuk memegang

pisau frais bertangkai tirus misalnya

pisau frais jari, pisau frais ekor burung

dan bor-bor. Pisau frais dimasukkan ke

dalam lubang chuck 1, lalu

dikencangkan dengan mur 2 sehingga

cakar 3 menjepit batang pisau. Chuck ini

dikuncikan ke spindel dengan baut

batang.

Gb. 2.2 Macam-macam Arbor

Abor chuck

MODUL BAHAN AJAR

2.3 Pemasangan Arbor

Arbor yang akan digunakan untuk pemasangan pisau frais harus

dipasang pada spindel mesin frais dengan tepat agar putaran pisau

dapat stabil dan sentris.

Berikut ini dijelaskan cara pemasangan arbor.

Cara memasang arbor pada spindel

mesin

(1) Stel spindel mesin pada putaran

rendah.

(2) Bersihkan lubang tirus spindel

dan batang tirus arbor.

(3) Pegang arbor kira-kira sejajar ke

permukaan.

(4) Pasang arbor ke spindel mesin,

putar arbor untuk kelurusan

pasak pembawa ke alur arbor.

Cara mengunci arbor pada spindel

mesin:

(1) Pegang batang arbor pada

dudukan spindel (A).

(2) Sekrupkan batang baut pengunci

secara baik ke dalam arbor (B).

(3) Kemudian keraskan dengan kunci

yang pas (C).

Pada waktu mengeraskan baut

pengunci arbor, atur putaran mesin

pada kedudukan yang rendah.

Gb. 2.31a Memasang arbor

MODUL BAHAN AJAR

Cara menentukan kedudukan pisau

(1) Gerakkan meja mesin ke arah

melintang sampai mendekati

kolom mesin.

(2) Periksa apakah pemegang benda

kerja bebas terhadap arbor atau

plen arbor.

(3) Bersihkan muka kerak (colar) dan

dorong sampai rapat ke plen

arbor.

(4) Periksa secara visual dengan

melihat tonjolan bidang terluar

kerak dari bidang yang

dikerjakan.

Cara memasang pasak pada arbor

(1) Periksa kerah terluar dari arbor

(2) Pasang pasak pada alur arbor

(3) Periksa apakah pasak akan menonjol

(4) ke dalam kerah pada tiap sisi pisau.

(5) Pasang lagi kerah pada

arbor sambil memutar

untuk melu-ruskan alur

kerah ke pasak.

Gb. 2.31b Menentukan Kedudukan Pisau

Gb. 2.32 Memasang Pasak

MODUL BAHAN AJAR

Cara memasang pisau pada

arbor:

(1) Periksa apakah sisi potong

pisau frais menghadap ke arah

putaran spindel.

(2) Dorongkan pisau ke arbor

mesin.

(3) Putar pisau frais sampai tepat

ke lubang pasak.

(4) Doronglah pisau sampai rapat

dengan bidang kerah.

(5) Lindungi tangan dengan kain

pada sisi potong pisau.

(6) Jika memasang pisau gergaji,

lepaslah pasaknya, agar pisau

dapat selip pada waktu

mendapat benturan-benturan.

Cara memasang lengan mesin :

(1) Longgarkan mur pengunci

lengan mesin.

(2) Dorong lengan mesin keluar,

periksa secara visual apakah

penonjolan sudah sampai ujung

terluar bantalan luncur.

(3) Bersihkan bagian-bagian lengan

mesin dan penyangga.

(4) Periksa kelurusan penyangga

dan lengan mesin.

(5) Pasang penyangga pada lengan

mesin, geserkan sampai bidang

Gb. 2.33 Memasang Pisau

Gb. 2.34 Memasang Lengan Mesin

Gb. 2.35. Memasang arbor tirus ke spindel

MODUL BAHAN AJAR

luar penyangga rata dengan

ujung lengan mesin.

(6) Kencangkan mur penyangga

pada lengan mesin.

(7) Geserkan lengan mesin ke

dalam kedudukan tengah-

tengah bantalan luncur.

(8) Kunci sekrup lengan mesin

dengan kuat.

(9)Tempatkan kunci pas pada mur

dengan handel mendekati vertikal

dan keraskan per-lahan-lahan.

(10) 2.4. Memasang Arbor Tirus Ke Spindel Mesin

i. Cara memilih arbor :

(1) Gunakan arbor sependek mungkin.

(2) Keterangannya harus sama.

(3) Usahakan (gunakan) sedikit mungkin

sarung pengurang.

ii. Cara memasang pisau di

arbor

(1) Bersihkan ketirusan arbor dan

batang pisau.

(2) Luruskan ujung pasak pisau pada

alur di dalam lubang tirus da

masukan dengan didorong pelan-

pelan.

Gb. 2.36. Memasang pisau jari

MODUL BAHAN AJAR

(3) Ketok pisau ke dalam dengan palu

lunak

iii. Cara memasang arbor di

spindel mesin:

(1) Bersihkan kedua ketirusan.

(2) Pasang pasak pembawa pada alur arbor.

(3) Pegang pisau pada kedudukannya dan berikan tekanan

men garah ke atas.

(4) Sekrupkan baut batang tepat ke dalam arbor.

(5) Keraskan baut batang dengan pengunci.

(6) Putar spindel pada putaran rendah untuk mengecek

kedudukan pisau.

(11) 2.5. Memasang dan Melepas Pisau Jari

1. Cara memasang pisau

jari :

(1) Pasang pisau jari pada cakar

(colet) dengan jalan

menyekrupkannya.

(2) Masukkan colet yang ada pisau

jarinya kedalam mur arbor.

(3) Pasang mur arbor perlahan-lahan

sambil diputar.

(4) Keraskan mur arbor dengan kunci

yang baik.

(5) Pada waktu mengeraskan mur

arbor, putaran mesin disetel pada

kecepatan rendah.

Gb. 2.37. Melepas pisau jari

MODUL BAHAN AJAR

(6) Yakinkan bahwa pisau sudah

cukup keras sebelum

dipergunakan untuk penyayatan.

Cara melepas pisau jari :

(1) Atur handel pemilih putaran untuk

putaran yang paling rendah.

(2) Lepaskan mur penahan dari arbor

dengan kunci khusus.

(3) Tarik pisau keluar dengan

melepaskan sarung dan cakar dari

arbor.

(4) Buka pisau frais dari cakarnya.

(5) Bersihkan pisau dan cakar

sebelum disimpan.

Cara memasang cakar

(kolet) pada arbor :

(1) Pilih cakar yang ukurannya

sesuai dengan batang pisau.

(2) Bersihkan lubang arbor pada

bagian luar cakar.

(3) Tempatkan cakar yang

ukurannya sesuai dengan

batang pisau.

(4) Bersihkan lubang arbor pada

bagian luar cakar.

(5) Tempatkan cakar pada arbor.

MODUL BAHAN AJAR

(6) Sekrupkan mur pada arbor

sampai terasa sentuhan

ringan mur pada muka cakar.

Cara memasang pisau pada

arbor:

(1) Masukkan batang pisau ke

dalam cakar.

(2) Geserkan batang pisau

kedalam cakar sampai ujung

batang rapat pada bagian

belakang arbor.

(3) Pegang pisau pada

kedudukannya dan kuncikan

mur sekeras mungkin dengan

menggunakan kunci khusus.

Gb. 2.38. Memasng pisau pada arbor

Gb. 2.39. Memasang pisau muka

MODUL BAHAN AJAR

2.6. Memasang Pisau Muka

Cara memasang pisau muka pada

arbor:

(1) Pasang arbor pada spindel mesin.

(2) Lepaskan sekrup pengunci dari

arbor.

(3) Bersihkan bagian-bagian pisau dan

arbor.

(4) Geserkan pisau ke spigot arbor dan

putar pisau untuk memasukkan

pasak pembawa ke alur pisau.

(5) Rasakan apakah pasak pembawa

telah masuk ke alur pisau dan

menjadi satu kesatuan.

Cara mengencangkan pisau pada

arbor:

(1) Pegang pisau pada kedudukannya

dan pasang sekrup pengunci ke

dalam arbor, kuncikan dengan

tangan.

Gb. 2.40. Ragum mesin

MODUL BAHAN AJAR

(2) Periksa apakah alur sekrup pengunci

dan pena pengunci masih baik.

(3) Pasang kunci sekrup pada alur

sekrup pengunci.

(4) Berikan tekanan ke atas untuk

mempertahankan kunci supaya tidak

lepas dari alur sekrup pengunci atau

kencangkan penguncinya.

(5) Pada waktu mengeraskan pisau

frais, atur putaran spindel pada

kedudukan terendah.

2.7. Macam-Macam Ragum Mesin Frais dan Pemasangannya

Macam-macam ragum mesin

frais yaitu:

(1) Ragum biasa/tetap

(2) Ragum yang dapat diputar

(3) Ragum universal

Ragum biasa/tetap digunakan untuk menjepit benda kerja yang

bentuknya sederhana. Ragum ini hanya dapat dipasang sejajar atau

membuat sudut 90o terhadap spindel.

Ragum yang dapat diputar

digunakan untuk menjepit

benda kerja yang dapat

membuat sudut terhadap

spindel.Gb. 2.41. Ragum putar

Gb. 2.43. Memasang catok biasa

Gb. 2.44. Memasang catok pada mesin

MODUL BAHAN AJAR

Catok universal mempunyai

dua sumbu perputaran

sehingga dapat diatur letaknya

secara datar dan tegak.

Cara memasang catok biasa:

(1) Periksalah bahwa catok itu baik

dan bersih.

(2) Usahakan agar kedudukan catok di

tengah-tengah meja mesin,

sehingga mendapat keleluasan

bergerak yang sebesar mungkin.

(3) Luruskan lubang untuk baut

pengikat agar bertepatan dengan

alur-alur meja mesin.

Cara mengeraskan catok pada meja:

(1) Setelah catok itu lurus, maka

masukkanlah baut pengikat ke dalam

alur meja dan geser sehingga masuk

ke dalam lubang pada catok.

Gb.2.42. Ragum universal

Gb. 2.45. Memasang catok dengan sudut

Gb. 2.46. Menggunakan catok berputar

MODUL BAHAN AJAR

(2) Keraskan kedua baut itu dengan

hati-hati supaya kedudukan catok

tidak berubah lagi

Cara memasang catok dengan mem-

buat sudut:

(1) Usahakan agar kedudukan catok

tidak mengganggu kebebasan

gerak meja mesin.

(2) Atur letak catok sehingga membuat

sudut yang diperlukan.

(3) Pasang baut A pada lubang catok.

(4) Keraskan baut A dengan hati-hati.

Baut B yang tidak bertepatan

dengan lubang catok dapat

dikeraskan dengan

mempergunakan pelat yang

diganjal.

Cara menggunakan catok berputar:

(1) Bersihkan bagian bawah dari sadel

catok itu, kemudian letakkan pada

meja mesin sehingga lubang-lubang

sadel bertepatan dengan alur pada

meja mesin.

(2) Pasang kedua baut sehingga catok

terletak baik di atas meja mesin,

kemudian baut dikeraskan.

Gb. 2.47. Penyetelan catok

MODUL BAHAN AJAR

(3) Catok diputar pada angka nol yang

menunjukkan bahwa catok sejajar

dengan meja.

Catok disetel membuat sudut:

(1) Putar dan longgarkan mur A dan catok

di atas sadelnya sehingga membuat

sudut yang diperlukan.

(2) Keraskan mur A dengan hati-hati

secukupnya sambil menjaga agar

kedudukan catok tidak berubah lagi.

Cara memeriksa kesejajaran catok:

(1) Letakkan blok magnit pada badan

mesin.

(2) Bersihkan paralel yang dipasang

pada catok.

(3) Kenakan pen penggerak jarum jam

pada sisi paralel.

Gb. 2.48. Memeriksa

MODUL BAHAN AJAR

(4) Gerakan meja mesin sejalan

dengan sisi paralel yang dipasang

pada catok.

(5) Pukullah catok dengan palu lunak

sedikit demi sedikit, bila jarum pada

jam penunjuk bergerak.

(6) Gerakkan meja mesin berulang kali

dan bila dari ujung ke ujung paralel

jarum menunjukkan angka yang

sama, maka barulah kedua baut

dikeraskan dengan hati-hati agar

kedudukan catok tidak berubah

lagi.

(7) Lepaskan blok magnet sebelum

memasang benda kerja.

2.8. Cara Memasang Benda Kerja Pada Catok Mesin Frais

Cara memasang benda kerja pada

catok mesin frais:

(1) Pada waktu mengefrais, mulut catok

yang tetap sedapat mungkin diusahakan

untuk menahan tekanan dari pisau frais.

(2) Gambar-gambar A, B, C, dan D

memperlihatkan bagaimana cara-cara

MODUL BAHAN AJAR

memasang (menjepit) benda kerja pada

catok mesin frais dengan baik.

A. Penjepitan benda kerja yang

permukaan-nya belum rata/miring,

perlu diganjal dengan besi bulat.

B. Penjepitan benda kerja yang

permukaan-nya melengkung perlu

diganjal dengan besi bulat.

C.Penjepitan benda kerja yang belum

rata, juga harus menggunakan ganjal

besi bulat.

D.Penjepitan benda kerja yang sudah

rata dapat langsung pada ragum

mesin frais.

2.9. Memfrais Balok Siku

1. Menyetel Benda Kerja Pada Ragum

a. Pilih pasangan balok jajar yang

cukup tinggi, sehingga pisau frais

tidak me-nyentuh rahang ragum,

tapi ragum cukup kuat menjepit

benda kerja.

b. Bersihkan rahang ragum.

c. Tempatkan sisi terlicin blok pada

ra-hang tetap ragum.

d. Tempatkan balok jajar kira-kira di

per-tengahan ragum.

e. Pasang batang bulat sepanjang

rahang dan diameternya kira-kira

Gb. 2.50. Penyetelan benda kerja

Gb. 2.51. Penatalan

MODUL BAHAN AJAR

¾”, diantara rahang gerak dan

balok kira-kira di-tengah-tengah

balok.

f. Kencangkan ragum dan ketok

benda kerja untuk merapatkan blok

terhadap balok jajar.

g. Kencangkan ragum sambil

mengetok benda kerja.

2. Memulai Penatalan

a. Tempatkan balok jajar pada rumah

ra-gum untuk mengarahkan air

pendingin mengalir ke meja.

b. Adakan penatalan secukupnya

untuk memperoleh bidang yang

baik, guna-kan pendingin.

c. Bersihkan geram dari ragum.

d. Periksa permukaan akhir.

3. Membalikkan Balok Pada Ragum

a. Lepaskan balok dari ragum.

b. Bersihkan ragum dan balok jajar dan bersihkan geram dari balok.

c. Tempatkan sisi balok yang sudah dikerjakan ke rahang tetap ragum.

d. Beri ganjal dengan besi bulat pada rahang gerak dan kencangkan

seperti di atas tadi.

Keselamatan Kerja

- Tangan harus hati-hati bila memegang balok.

(3) Pasang pelindung mesin sebelum masin dihidupkan.

4. Penatalan bidang kedua

Lakukan penatalan/penyayatan bidang

kedua sampai selesai.

Gb. 2.52. Penatalan

MODUL BAHAN AJAR

Lakukan pemeriksaan permukaan

dengan langkah seperti berikut:

a. Bersihkan tatal dan keluarkan balok

dari ragum.

b. Buang bagian-bagian pinggir yang

ta-jam dan bersihkan bidang yang

sudah dikerjakan.

c. Periksa kedua bidang yang sudah di-

kerjakan itu dengan siku.

5. Menatal bidang ketiga

a. Pasang kembali blok pada ragum,

satu sisi yang sudah dikerjakan

menghadap kesisi rahang tetap,

bidang lainnya yang sudah selesai

dikerjakan menghadap ke balok

jajar.

b. Selipkan batang bulat dan

kencangkan ragum.

c. Ketok blok sampai rapat pada kedua

balok jajar.

d. Adakan penatalan sampai mencapai

ukuran blok.

6. Menatal bidang keempat

a. Bersihkan sisa tatal/geram, lepaskan dari ragum dan bersihkan.

b. Bersihkan ragum dan balok jajar.

c. Jepit kembali balok pada ragum, sisi keempat menghadap ke

pisau.

MODUL BAHAN AJAR

d. Kencangkan ragum, serta ketok benda kerja sehingga rapat ke

blok jajar.

e. Lakukan penatalan sampai mencapai ukuran akhir.

Catatan:

Batang bulat tidak digunakan pada penatalan akhir.

Apabila menatal bahan seperti pospor, perunggu, dan lain-lain, maka

keempat sisinya harus ditatal secara kasar dengan menyisakan pada tiap

sisi kira-kira 0,2 mm untuk penatalan akhir.

2.10. Menjepit Benda Kerja dengan Klem

Ada beberapa cara penjepitan dengan klem, antara lain:

1. Menggunakan alur meja untuk

menahan poros, caranya:

a. Bersihkan sudut-sudut atas alur

meja.

b. Tempatkan poros pada alur meja

c. Jepit poros sepanjang alur.


menyetel benda kerja, caranya:

a. Tempatkan benda kerja di

tengah meja.

b. Pasang balok penahan pada alur

meja sedekat mungkin pada sisi

benda kerja.

c. Periksa apakah sisi balok

penahan sudah rapat, tidak ada

ruang main.

Gb. 2.53. Penjepitan dengan klem

MODUL BAHAN AJAR

d. Dorong benda kerja rapat ke

balok penahan dan periksa

apakah bidang bawah benda

kerja rapat ke meja kerja.

e. Jepit benda kerja dengan kuat

f. Periksa dengan bilah ukur,

apakah benda kerja rapat ke

balok pena-han.


menyetel kesikuan, caranya:

a. Pasang balok penahan serapat

mungkin pada alur meja kerja.

Yakinkan bahwa balok terpasang

dengan baik.

b. Adakan penyikuan benda kerja

terhadap sisi balok penahan.

2.11. Memfrais Slots dan Key Ways

Slots dan key ways adalah alur atau celah pada suatu benda kerja yang

mempunyai fungsi atau kegunaan masing-masing. Misalnya slot pada

meja mesin frais, mesin skrap yang berupa T slot, berfungsi untuk

pengikatan ragum mesin, atau pengekliman dan lain sebagainya dengan

pertolongan baut T.

Key ways atau alur pasak, juga key seat atau alur pasak yang berbentuk

setengah lingkaran, berfungsi untuk menempatkan pasak.

Pembuatan slots dan key ways dapat dilakukan dengan bermacam-

macam cara, tergantung dari ukuran benda kerja dan alat/mesin yang

ada.

1. Memfrais slots

MODUL BAHAN AJAR

Cara pemegangan benda kerja dan pemilihan cutter tergantung dari

jenis material, ukuran-ukuran benda kerja dan ukuran slot itu sendiri.

a. Bermacam-macam cara menjepit atau memegang benda kerja,

antara lain:

(4) dengan ragum mesin

(5) dengan klem

(6) dengan V bloks klem

(7) dengan pemegang yang spesial

(8) dengan kepala pembagi dan kelengkapannya

b. Cutter yang digunakan antara lain:

(9) slitting saw = pisau frais celah = pisau frais gergaji

(10) slotting cutter = pisau frais alur

(11) end mills = pisau frais jari

(12) side milling cutters = pisau frais sisi

(13) dan lain sebagainya.

Slitting saw terdapat bermacam-macam bentuknya seperti gambar di

bawah ini.

Slitting saw seperti gambar di

samping merupakan standard,

mempunyai ukuran tebal antara

0,75 s/d 4,5 mm diameter antara

65 s/d 200 mm.

Slitting saw tersebut digunakan

untuk membuat alur yang dalam

dan sempit.

Gambar di samping adalah slitting

saw dengan sudut buang

samping, sudut buang ini

memudahkan pada waktu

Gb. 2.54. Slitting saw dan slotting

MODUL BAHAN AJAR

pemotongan slot (alur) yang

dalam.

Gambar di samping adalah slitting

saw untuk benda-benda kerja

yang lunak.

Gambar di samping adalah screw

slotting cutter, mempunyai gigi

yang lebih halus dan tebal.

Cutter antara 0,15 mm s/d 45 mm.

Cutter ini hanya digunakan untuk

alur yang dangkal yang tidak lebih

dari 1,5 mm.

c. Cara memasang cutter

Cutter tersebut di atas dapat

dipasang pada arbor horizontal

maupun pada head vertikal.

Kelurusan putaran dari pada cutter

dapat dicek dengan dial indicator

seperti terlihat pada gambar di

samping.

d. Menyetel benda kerja

Gb. 2.56. Menyetel benda kerja

Gb. 2.55. Memasang cutter

MODUL BAHAN AJAR

Benda kerja harus distel terhadap

cutter setepat mungkin sesuai

dengan ukuran yang ditentukan.

Caranya seperti pada gambar.

Sebaiknya setelah distel dengan

mistar baja, cutter diputar dan benda

kerja disinggungkan, maka akan

terdapat goresan. Besar goresan ini

diukur apakah sudah tepat atau

belum.

e. Mengukur kedalaman alur

Hal ini dapat dilakukan dengan

meng-gunakan jangka sorong atau

dengan mikrometer kedalaman.

2. Membuat alur dengan end mill (pisau frais jari)

Cutter biasanya dipasang pada kepala vertikal. Benda kerja dapat

dipasang dengan bermacam-macam cara sesuai dengan kondisi benda

itu sendiri. Yang perlu diperhatikan adalah bila mengefrais alur yang

lebih besar daripada diameter cutter yakni putaran dari cutter harus

berlawanan arah dengan arah pemakanan (feeding).

Bila membuat alur sebaiknya pakailah pisau frais jari dengan gigi tiga

buah atau dua buah karena pisau frais ini mempunyai sebuah gigi yang

menjorok ke dalam. Bila menggunakan cutter biasa maka buatlah

lubang terlebih dahulu dengan menggunakan bor.

Gb. 2.57. Ukur kedalaman

MODUL BAHAN AJAR

3. Memfrais T slots (alur bentuk T)

Untuk mengefrais alur T, mula-mula

dibuat alur dengan end mill sesuai

dengan ukuran yang dikehendaki,

kemudian alur T diselesaikan

dengan menggunakan pisau frais

alur T yang khusus.

Pisau frais alur T atau Tee-slot

cutters, adalah seolah-olah kombi-

nasi antara side milling cutters dan

end mills.Tee slot cutter ini tersedia

dengan diameter berukuran antara

6 mm sampai 40 mm.

Cara pemasangan cutter ini sama

dengan cara memasang pisau frais.

4. Mengefrais key ways

Biasanya key ways (alur pasak) ini

terdapat pada poros seperti pada

arbor, adapter, poros engkol dsb.

a..Cara memasang (menjepit)

benda kerja tergantung pada

keadaan benda kerja, yakni

dengan:

- ragum mesin

- klem dan U blok Gb. 2.59. Mengefrais key ways

Gb. 2.58. Mengefrais T-Slots

MODUL BAHAN AJAR

- di antara dua center pada

kepala pembagi

b. Cara menempatkan cutter

tepat di atas garis sumbu

benda kerja:

- Pasang benda kerja tepat

pada T slot.

- Klem dengan kuat

- Gunakan penyiku dan

mistar baja.

- Kedudukan cutter harus

se-perti gambar, yakni a =

b.

c. Cutter yang dipakai

- plain milling cutter

- end mill

- woodruff key seat cuter

Gb.2.61. Penempatan cutter

Gb. 2.60. Cara memasang penjepit

MODUL BAHAN AJAR

d..Menyetel depth of

cut(kedalaman pemakanan)

Kedalaman dari pada alur

pasak biasanya diukur pada

bagian tepi sedangkan pada

waktu menyetel (setting)

cutter terhadap benda kerja,

pertama cutter dising-gungkan

pada benda kerja de-ngan

demikian depth of cut dapat

dihitung sbb:

Depth of cut (T) = t + a

a = r - √r² - w² / 4

t = dalamnya alur

a = tinggi

r = jari-jari poros

w = lebar cutter

Contoh :

Akan difrais alur pasak yang mempunyai lebar 12 mm dan kedalaman 6

mm pada poros dengan diameter 50 mm. Hitung kedalaman pemakanan

(depth of cut)!

Jawab:

a = r - √r² - w²/ 4

= 25 - √25² - 12² / 4

= 25 - √625 – 144 / 4

= 25 - √589

Gb. 2.62. Mengukur depth of cut

MODUL BAHAN AJAR

= 25 - 24,27

= 0,73 mm

depth of cut (T) = t + a

= 6 + 0,73

= 6,73 mm

Jadi kedalaman pemakanan = 6,73 mm

Setelah semuanya disetel menurut ketentuan, maka prosedur

pemotongan adalah seperti biasa dan kerjakan dengan menggunakan

cara otomatis.

5. Mengefrais key seat

Pada pembuatan alur

pasak setengah lingkaran

(key-seat) ini digunakan

wood-ruff key seat cutter

yang bentuknya seperti

pada gambar.

Cutter ini tersedia dengan

ukuran:

- diameter : 6 s/d 40 mm

- tebal : 1,5 s/d 6 mm

Cutter tersebut merupakan

cutter bertongkat seperti

end mill. Ada juga woodruff

cutter dengan diameter

lebih dari 50 mm tapi

merupakan cutter yang

berlubang.Lihat gambar di

samping.

Gb. 2.63. mengefrais key set

MODUL BAHAN AJAR

Dalam hal ini, cara operasinya sama saja dengan pembuatan alur,

baik pemasangan benda kerja maupun pemasangan cutter dan cara

settingnya.

Yang perlu diperhatikan disini adalah:

Karena key seat ini biasanya tidak dimulai dari ujung, maka cara

untuk mendapatkan kedalaman yang dikehendaki ialah, cutter

langsung melakukan pemakanan, dan ini dilakukan dengan vertikal

feed (penggeseran vertikal).

Untuk menjaga keselamatan maka process tidak boleh dijalankan

secara otomatis.

6. Perawatan cutter

Perawatan cutter perlu dilakukan untuk memperpanjang umur cutter

baik umur ekonomis maupun umur teknologi.

Caranya antara lain:

(1)Putaran cutter sesuai dengan ketentuan.

(2)Pendinginan harus cukup dan dilakukan dengan menggunakan

bahan pendingin yang cocok.

(3)Pembersihan harus sempurna, jangan sampai chip ikut tersimpan.

(4)Penyimpanan harus baik, cutter dalam keadaan dilumas dengan

oli, jangan lembab, dan sisi-sisi potong tidak boleh bertabrakan.

2.12. Slotting Attachment

Sloting attachment adalah

perlengkapan pada mesin frais yang

dipasang pasang pada coloumn

mesin, seperti halnya head vertikal.

Dengan alat ini, mesin frais dapat

berfungsi sebagai mesin tusuk

(mesin stick) sehingga kita dapat

menusuk (membuat) alur terutama Gb.2.64. Slotting attachment

MODUL BAHAN AJAR

alur pasuk (alur dalam) seperti alur

pasak pada roda gigi, roda puli dan

sejenisnya.

Sloting attachment seperti terlihat

pada gambar disamping mengubah

gerak putar menjadi gerak lurus (naik

turun) dengan perantaraan blok

geser (blok luncur) seperti pada

mesin skrap, hanya saja langkah

geser di sini cukup pendek yakni

maksimum 100 mm. Langkah geser

ini dapat diatur menurut kebutuhan.

Pahat

Tool post terletak pada ujung bawah ram, dan inilah yang bergerak naik

turun membawa pahat dan melakukan penyayatan. Pahat dipasang

langsung pada tool post atau dipasang pada tool holder (pemegang

pahat) kemudian tool holder dipasang pada tool post.

Bentuk pahat disesuaikan dengan bentuk alur yang akan di buat begitu

pula ukuran-ukurannya. Sudut potong, sudut baji dan sudut bebas dibuat

sedemikian rupa sesuai dengan pahat yang digunakan dan material yang

akan dipotong.

Dalam proses pemotongan alur (slotting) ini, kecepatan potong pahat (Cs)

diambil ±1/3 dari kecepatan potong biasa, karena di sini garis kontak lebih

panjang, di samping itu pahatnya kecil.

Penjepit Benda Kerja

Benda kerja dapat dijepit dengan beberapa cara sesuai dengan kondisi

benda kerja itu sendiri.

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada waktu penjepitan benda kerja antara

lain:

Gb. 2.65. Beberapa bentuk pahat slotting

MODUL BAHAN AJAR

(1) Cukup kuat. Agar pada waktu proses pegerjaan tidak

berubah/bergeser.

(2) Lurus. Sumbu benda kerja sejajar dengan coloum mesin (tidak

miring) agar slot yang dibentuk tetap lurus.

(3) Usahakan ketika pahat mencapai titik mati bawah tidak menabrak

pada meja mesin.

Setelah penyetelan-penyetelan selesai, maka mulailah pemotongan.

Namun, dalam bekerja harus diingat tentang keselamatan kerja dan

keselamatan mesin yakni:

(4) Lumasilah bagian–bagian yang bergerak/bergeser.

(5) Pakailah alat pelindung diri seperti kacamata dan alat pelindung

lainnya.

(6) Bekerja dengan cermat, teliti, dan hati hati.

Mengukur kedalaman slot

Biasanya dalam gambar

kerja, dicantumkan ukuran

seperti terlihat pada gambar

di-samping. Jadi cara

mengukur-nya sesuai

dengan cara memberi

ukuran pada gambar kerja

yakni diameter ditambah

kedalaman alur.

Gb. 2.66. Ukuran kedalaman slot

MODUL BAHAN AJAR

Tugas Kegiatan Belajar 2

1. Buatlah benda kerja seperti pada job sheet berikut!

100

36

20

MODUL BAHAN AJAR

2. Buatlah benda kerja seperti job sheet berikut!

C1

B1 C

2Ø10,5

R6,25

B2

36

10

20

MODUL BAHAN AJAR

3. Buatlah benda kerja seperti job sheet berikut!


MODUL BAHAN AJAR

Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas!

1. Sebutkan macam-macam arbor!

2. Pisau frais muka dipasang pada arbor ……..…………………………….

3. Pisau frais jari dipasang pada arbor ………………………………………

4. Jelaskan cara memasang arbor panjang!

5. Jelaskan pula cara memasang pisau frais mantel pada arbornya!

6. Mengapa memasang pisau frais harus sedekat mungkin dengan

spindel nose?

7. Pada waktu memasang pisau, anda harus menggunakan majun. Apa

alasannya?

8. Apa fungsi penyangga arbor?

9. Apa tujuannya memasang benda kerja menggunakan parallel pad?

10. Sebutkan macam-macam ragum yang digunakan pada mesin frais!

11. Kapan anda menggunakan ragum universal?

12. Apa tujuannya menggunakan dial indicator pada waktu anda

memasang ragum?

13. Pada waktu memasang benda kerja yang bagaimana anda

menggunakan alat bantu besi bulat?

14. Palu dari bahan apakah yang biasa dipakai untuk pemasangan benda

kerja?

15. Cairan pendingin pada process pemesinan menggunakan campuran

cutting oil dan air. Berapa perbandingan campuran antara cutting oil

dan air tersebut?

MODUL BAHAN AJAR

Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan belajar 2

1. Arbor panjang jenis A, jenis B, arbor baut, arbor tirus.

2. Pada arbor baut.

3. Pada arbor tirus.

4. Cara memasang arbor panjang:

a. Bagian tirus arbor dan lubang spindel

dibersihkan.

b. Bagian tirus arbor dipasang pada spindel.

c. Alur pada kerah arbor dipaskan pada

pasak spindel nose.

d. Baut penarik arbor dipasang dari belakang spindel dan diken-

cangkan.

e.Kolar dipasang secukupnya.

f. Penyangga dipasang setelah pisau frais dipasang.

5. Cara memasang pisau frais mantel:

a. Arbor telah terpasang.

b. Pegang pisau frais dengan majun

(diameter lubang pisau sesuai dengan diameter arbor)

c. Pasang kolar secukupnya, usahakan agar

nantinya pisau bias dekat dengan spindel nose.

d. Masukkan pisau frais ke arbor.

e. Pasang pasak pada pisau dan arbor

tersebut.

f. Pasang kolar secukupnya. Pasang kolar

penyangga.

g. Pasang penyangga arbor.

h. Pasang baut pengencang dan

kencangkan secukupnya.

6. Agar pisau tidak bergetar pada waktu proses penyayatan.

MODUL BAHAN AJAR

7. Karena pisau frais itu tajam dan dapat melukai tangan, maka

tangan perlu dilindungi dengan majun.

8. Untuk menyangga arbor agar putaran arbor pada process

penyayatan stabil dan tidak bergetar.

9. Untuk mendapatkan kedataran dan untuk benda yang kecil agar

menonjol di atas ragum.

10. Ragum mesin, ragum putar, ragum universal.

11. Bila benda kerja harus difrais miring menyudut kanan atau kiri dan

harus sekali jepit.

12. Untuk mendapatkan kelurusan, kesejajaran dan ketegaklurusan.

13. Benda kerja yang bentuknya tidak simetris atau tidak beraturan.

14. Palu tembaga atau palu plastik.

15. Perbandingannya ialah dari 1 : 20 sampai 1 : 40.

MODUL BAHAN AJAR

3). Kegiatan Belajar 3 : Kepala Pembagi

Di dalam mesin frais atau milling machine, selain mengerjakan pekerjaan-

pekerjaan pengefraisan rata, menyudut, membelok, mengatur dsb, dapat

pula mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang atau bersudut-

sudut. Yang dimaksud benda kerja yang berbidang-bidang ialah benda

kerja yang mempunyai beberapa bidang atau sudut atau alur beraturan

misalnya segi banyak beraturan,

batang beralur, roda gigi, roda gigi cacing, dan sebagainya.

Untuk dapat mengerjakan benda-benda kerja tersebut di atas, mesin frais

dileng-kapi dengan kepala pembagi dan kelengkapannya.

Kepala pembagi ini berfungsi untuk membuat pembagian atau

mengerjakan benda kerja yang berbidang-bidang tadi dalam sekali

pencekaman.

Dalam pelaksanaannya, operasi tersebut di atas ada 4 (empat) cara, yang

merupakan tingkatan, yaitu:

(7) pembagian langsung (direct indexing)

(8) pembagian sederhana (simple indexing)

(9) pembagian sudut (angel indexing)

(10) pembagian differensial (differential indexing)

Keempat cara tersebut memang merupakan tingkatan-tingkatan cara pe-

ngerjaan, artinya cara yang kedua lebih sukar dari pada cara yang

pertama, demikian pula cara yang ketiga adalah cara yang lebih sukar dari

cara yang kedua. Cara keempat adalah cara yang paling sukar dan

digunakan apabila ketiga cara yang lainnya tidak dapat dilaksanakan.

MODUL BAHAN AJAR

3.1. Pembagian Langsung

Yang dimaksud dengan pembagian langsung ialah cara mengerjakan

benda kerja yang berbidang yang sudah pembagiannya dan cara kerjanya

(cara membaginya) langsung dilakukan dengan memutar spindel nose.

Untuk itu mesin frais dilengkapi

dengan kepala pembagi

langsung. (lihat gambar).

Kepala pembagi ini mempunyai

plat pembagi yang berlubang-

lubang yang dapat diganti dan

di-pasang langsung pada

spindel.

a. Plat pembagi dengan alur V

Plat pembagi ini ada yang

beralur 24 ada yang 60 dan

mungkin ada yang lain.

Untuk plat pembagi beralur 24

dapat dipergunakan untuk

pemba-gian : 2, 3, 4, 5, 6, 10,

12, 15, 20, 30 dan 60.

Gb.2.68 Plat pembagi alur V

Gb. 2.67 Kepala pembagi

MODUL BAHAN AJAR

Untuk mempermudah

menempat-kan posisi yang

baru, plat pembagi mempunyai

angka jumlah pemba-gian yang

dapat dibuat

b..Plat pembagi dengan lubang-

lubang.

Plat pembagi ini mempunyai

satu lingkaran lubang dan

terdapat pula angka-angka

yang menyatakan nomor

lubang itu.

Cara kerjanya sama dengan

plat pembagi beralur V, hanya

saja fungsi pengunci indeks

diganti dengan pen indeks.

Contoh I:Bagaimana cara mengerjakan benda kerja yang mempunyai 6 bidang

beraturan (segi 6 beraturan) bila plat pembagi mempunyai alur 24.

Jawab: Jumlah alur V pada plat pembagiJumlah alur = Pembagian yang dibuat

24 Jumlah alur = = 4 alur 6

Gb.2.69 Plat pembagi berlubang

MODUL BAHAN AJAR

Jadi untuk mengerjakan setiap bidang, maka spindel mase (benda kerja) diputar sebanyak 4 alur, dan pengunci indeks dimasukkan pada alur kelima bila dihitung dari tempat semula. Atau sebaiknya, pengunci indeks ditempatkan pada angka yang sesuai dengan pembagian yang dikehendaki.

Contoh II:Buatlah sebuah batang dengan penampang berbentuk segi tiga beraturan.

Plat pembagi dengan lubang 36.

Jawab: Jumlah lubang pada plat pembagiJumlah lubang = Pembagian yang dibuat

36 Jumlah alur = = 12 lubang 3

3.2. Pembagian Sederhana

Dengan kepala pembagi langsung, jumlah pembagian dan sudut putarnya

sangat terbatas. Untuk jumlah pembagian dan sudut putar banyak,

digunakan kepala pembagi universal.

Kepala pembagi universal

Pada kepala pembagi ini,

pembagi-an, atau sudut putar

spindel dile-watkan melalui roda

gigi cacing oleh ulir cacing

tunggal. Pada umumnya, ratio

roda gigi cacing dan batang ulir

cacing ini ialah

1 : 40

Gb.2.70 Kepala & engkol pembagi

MODUL BAHAN AJAR

Artinya, satu putaran roda gigi

cacing memerlukan 40 putaran

ulir cacing.

Engkol pembagi (Indeks Crank) gunanya

untuk memutar batang ulir cacing. Lengan

penempat gunanya untuk menempatkan

pen indeks. Pada beberapa kepala

pembagi, ulir cacing dapat diputar lepas

dari roda gigi cacing.

Pada posisi ini dipakailah sistem pembagian langsung.

Indeksing plate (piring pembagi) ialah sebuah plat baja yang mem-punyai

beberapa lingkaran lubang-lubang, pada suatu lingkaran lubang-lubang

dalam sama.

Fungsi dari indeksing plate ini adalah untuk menempatkan

pemu-taran/pembagian benda kerja yang diinginkan. Dengan lubang-

lubang yang ada pada indeksing plate itulah kita dapat menempatkan

pembagian benda kerja sesuai dengan yang kita inginkan, makin banyak

lingkaran lubang yang ada, makin banyak pula kemungkinan benda kerja

yang kita bagi (kita kerjakan).

Pembuatan/pembagian benda kerja yang cukup/dapat dilaksanakan

dengan lubang-lubang yang ada, inilah yang disebut pembagian

sederhana.

Kepala pembagi universal biasanya dilengkapi dengan 3 buah plat

pembagi, tetapi ada juga yang hanya mempunyai 2 buah. Jumlah lubang

setiap lingkaran harus dipilih untuk pembagian yang mungkin dibuat

dalam hubungannya dengan ulir cacing pada kepala pembagi.

Contoh beberapa set indercing plate

Mesin frais : Accera

Keping I : 15; 18; 21; 29; 37; 43

MODUL BAHAN AJAR

Keping II : 16; 19; 23; 31; 39; 47

Keping III : 17; 20; 27; 33; 41; 49

Mesin frais : Brown & Sharpe

Keping I : 15; 16; 17; 18; 19; 20

Keping II : 21; 23; 27; 29; 31; 33

Keping III : 37; 39; 41; 43; 47; 49

Mesin frais : Hero

Keping I : 20; 27; 31; 37; 41; 43; 49; 53.

Keping II : 23; 29; 33; 39; 42; 47; 51; 57.

Mesin frais : Vilh Pedersen

Keping I : 30; 41; 43; 48; 51; 57; 69; 81; 91; 99; 117.

Keping II : 38; 42; 47; 49; 53; 59; 77; 87; 93; 111; 119.

Bila diketahui angka pemindahan (ratio = 40 : 1) atau I = 40 : 1, berarti 40

putaran ulir cacing atau putaran engkol pembagi, membuat satu putaran

roda gigi cacing atau benda kerja. Untuk T pembagian yang sama dari

benda kerja, setiap satu bagian memerlukan:

ii : T = T

Ulir cacing/engkol pembagi harus diputar sebanyak:

40 ratio inc = = = putaran nc = putaran indeks crank T T T i = angka pemindahan (ratio) T = pembagian benda kerja

Ingat, bila pembagian yang dikehendaki lebih dari 40, ulir cacing diputar

kurang dari satu putaran, dan bila pembagian kurang dari 40, ulir cacing

diputar lebih dari satu putaran.

MODUL BAHAN AJAR

Kurang dan lebih dari satu putaran ini akan menimbulkan angka pecahan.

Maka angka pecahan ini harus diubah hingga penyebutnya merupakan

bilangan yang sama dengan salah satu jumlah lubang pada plat indeks.

Contoh : Sebuah benda kerja akan

dibagi menjadi 16 bagian yang

sama. Hitung nc bila i = 40 : 1

Jawab:

i 40 8nc = = = 2 putaran

T 16 16

Jadi engkol pembagi diputar

dua putaran penuh, pen

indeks di atas lingkaran

lubang yang jumlahnya 16

dan ditambah 8 lubang, untuk

setiap bagian benda kerja.

3.3. Lengan Penepat

Memasang lengan penepat menurut jumlah lubang yang harus

diputar

Bila pen indeks telah dimasukkan pada lubang yang dikehendaki, lengan-lengan penepat harus dipasang sejarak lubang-lubang yang akan diputar dan searah dengan putaran.

(11) Masukkan pen indeks pada salah satu lubang dari lingkaran lubang yang dike-hendaki dan pasang lengan penepat yang kiri sampai menyentuh pen indeks.

Gb. 2.71 Engkol pembagi

MODUL BAHAN AJAR

(12) Hitunglah jumlah lubang berikutnya yang dikehendaki, searah jarum jam dan pasang lengan penepat berikutnya pada lubang tersebut, sehingga lengan-lengan penepat terpasang sejarak lubang yang dikehendaki.

Kuatkan lengan-lengan penepat tadi dengan baut.

(13) Putar engkol pembagi searah dengan ja-rum jam sampai lubang yang berikutnya yang dikehendaki dengan pen indeks pada lubang yang telah dibatas tadi.

(14) Sebelum mengerjakan pengefraisan di mulai, pindahkan lengan penepat untuk mempersiapkan lubang yang berikutnya.

Catatan: Jika putaran ulir cacing/engkol pembagi, lebih atau melewati

lubang yang dikehendaki, maka engkol pembagi harus diputar

kembali + ½ putaran, baru diputar maju menuju lubang yang

dikehendaki. Bila ini tidak dilakukan, maka backlash/spelling

dari ulir cacing dan roda gigi cacing akan membuat kesalahan.

3.4. Pembagian Sudut

Pembagian sudut ialah pembagian benda kerja yang ditentukan oleh

sudut dari pusat lingkaran sampai sudut yang dikehendaki, misalnya pada

pembuatan celah atau slot pada mesin yang berhubungan satu dengan

Gb.2.72 Lengan penepat

MODUL BAHAN AJAR

yang lainnya. Untuk kepala pembagi dengan i = 40 : 1, maka setiap

putaran ulir cacing memutar benda kerja 1/40 putaran.

360o

atau 1 nc = = 6o

60

Rumus Umum :

sudut yang diminta x ratio nc = 1 putaran benda kerja dalam derajat

nc = Crank turns

= putaran engkol pembagi

i = ratio worm gear (angka

pemindahan)

=angle required (sudut yang

dikehendaki)

Untuk memperoleh sudut 360o, dengan I = 40 :

1, ulir cacing atau engkol pembagi harus

diputar sebanyak.

.i 36o . 40

nc = = = 4 putaran 360o 360o

Untuk memperoleh sudut 38o, maka :

.i 36o . 40 38 2

nc = = = = 4 putaran 360o 360o 9 9

2 4nc = 4 = 4 4 putaran 9 10Jadi 4 putaran di tambah 4 lubang pada plat

indeks yang berlubang 18.

Bila sudut yang diminta dalam derajat dan menit,maka sudut tersebut

dijadikan menit semua.

(menit)Untuk ratio (i) = 40 : I nc = = 9o 540’Contoh:

. i Nc = 360o

Gb. 2.73 Engkol pembagi

MODUL BAHAN AJAR

Diketahui: = 61o . 20’ . Berapa nc ?

(61.60’) + 20 ‘ 3080 440 22nc = = = 6 = 6 atau 540 ‘ 540 540 27

61 .20o 61 .1/3 184 22nc = = = = = 6 putaran 9o 9o 9o 9,3 27Jadi 6 putaran penuh ditambah 22 lubang pada plat pembagi dengan

lubang 27.

3.5. Pembagian Deferensial

Cara pembagian diferensial ini dilakukan bila pembagian dengan cara-

cara yang sudah dibicarakan tidak bias dilakukan, sehingga dengan cara

ini kita mampu mengerjakan pembagian. Pada cara ini, plat indeks tidak

dimatikan pada waktu memutar engkol pembagi. Plat indeks bergerak/

berputar, melalui roda gigi pengganti (koreksi). Gerakan tambahan ini

akan dipindahkan dari poros utama melalui roda gigi pengganti dan roda

gigi paying atau roda gigi heliks ke plat indeks. Posisi vertikal dan

pembuatan spiral (heliks) tidak dapat dilaksanakan dengan cara

pembagian diferensial.

Gb.2.74 Plat indeks

MODUL BAHAN AJAR

Metoda pembagian diferensial menggunakan angka pembagi yang dapat

dibagi dengan lubang-lubang yang ada pada indeksing plate. Menentukan

angka pembagi (T) ini tidak dapat lebih kecil dari 13 % dan tidak lebih

besar dari 17 % terhadap pembagian (T) yang dikehendaki.

Langkah-langkah yang harus ditempuh dalam cara pembagian diferensial

adalah sebagai berikut:

1. Menentukan angka pembagi (T’).

2. Menghitung putaran engkol pembagi

i nc = T’

3. Menghitung roda gigi pengganti (R).

4. Menentukan arah putaran dari plat indeks.

Untuk menghitung/mencari roda gigi pengganti digunakan rumus:

i.ik R = (T’ – T) T’

i = perhitungan antara gigi cacing dan ulir cacing

ik = perbandingan putaran roda gigi paying

T’ = angka pembagi (perumpamaan)

T = pembagian yang dikehendaki

Putaran plat indeks ditentukan oleh hasil perhitungan (T’ – T).

Bila T’ T, maka T’ – T berharga positif (+), maka putaran plat indeks

searah dengan putaran engkol pembagi.

MODUL BAHAN AJAR

Bila T’ T, maka T’ – T berharga negatif ( - ), maka putaran engkol

pembagi. Untuk mendapatkan putaran yang berlawanan ini harus ada

roda gigi antara sebagai pembalik arah.

Alasan apa dan mengapa plat indeks harus ikut berputar. Hal ini dapat

dijelaskan sebagai berikut.

Bila engkol makin jauh diputar maka pembagian yang dibuat makin

sedikit. Sebaliknya bila engkol diputar dekat, maka pembagian yang

dibuat berarti makin banyak.

Dengan ikut berputarnya piring pembagi berarti akan menambah atau

mengurangi sudut putar engkol pembagi, yang berarti juga akan

menambah atau mengurangi pembagian.

Contoh:

Akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi (T) = 49.

Mesin frais diketahui : i = 40 : 1, ik = 1 : 1

Roda gigi yang ada : 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100, 127.

Plat indeks : 43, 37, 29, 21, 18, 15, 47, 39, 31, 23, 19, 47, 41,

33, 27, 20, 17.

Langkah 1: Menentukan angka pembagi (T’).

Diambil T’ = 48.

Langkah 2: Menghitung putaran engkol pembagi

i 40 5 15Nc = = = = T’ 48 6 18

Jadi Nc = 15 lubang pada lingkaran dengan lubang 18.

Langkah 3: Mencari roda gigi pengganti

i.ikR = (T’ – T) T

MODUL BAHAN AJAR

40.1 -5 -40 = (48 – 49) = = 48 6 48

Jadi: driver : Z1 = 40 dipasang pada poros yang satu sumbu

dengan benda kerja.

Driver : Z2 = 48 dipasang pada poros yang satu sumbu

dengan roda gigi paying.

Langkah 4: Menentukan arah putaran plat pembagi

Jika T’ T, maka T’ – T negatif sehingga putaran plat pembagi

berlawanan dengan putaran engkol pembagi. Jadi antara Z1 dan Z2

harus dipasang roda gigi antara untuk membalik arah.

Dalam hal ini, jika engkol diputar dan plat tidak berputar maka gigi yang

akan terjadi adalah 48 buah. Bila plat indeks berputar berlawanan arah

berarti menam-bah sudut putar sebesar 1/48 putaran, sehingga gigi yang

akan terjadi ialah

1 48 + X 48 = 48 + 1 = 49 buah. 48

MODUL BAHAN AJAR

3.6. Pembagian diferensial sudut.

Hal ini dilakukan bila dengan cara pembagian sudut biasa tidak dapat .Contoh:Sebuah benda kerja akan dibagi hingga setiap bagian membentuk sudut = 32o . 20’.

360 360 360 360.6Disini berarti : T = = = =

32o 50 32 5 197 197 6 6

2.160 Jadi T =

197

1960Diambil T’ =

197

i 40 197.40 197nc = = = =

T’ 1960 1960 49

197 nc = 4 putaran + 1 lubang pada lubang 49.

i 40 197.40 197nc = = = =

T’ 1960 1960 49

197 i.ik 40.1 1960 2160

R = = (T’ – T) = = - T’ 1960 197 197

197

40.197 - 200 - 200i = =

1960 197 49

MODUL BAHAN AJAR

200 2 100 8 100R = = =

49 7 7 28 7

64 100 R =

28 56

Jadi roda gigi pengganti yang digunakan

Z1 = 64 dan 100

Z2 = 28 dan 56

Karena T’ T maka putaran piring pembagi berlawanan dengan

putaran engkol pembagi.

Tugas kegiatan belajar 3

Buatlah benda kerja segi delapan seperti job sheet berikut!

MODUL BAHAN AJAR


Selesaikanlah soal-soal berikut:

1. Akan dibuat sebuah balok persegi enam beraturan menggunakan

mesin frais yang dilengkapi dengan kepala pembagi universal. Kepala

pembagi dilengkapi piring pembagi dengan lubang-lubang sebagai

berikut :

15, 16, 17, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 36

16, 20, 23, 26, 29, 32, 35, 39, 42, 45

Perbandingan antara roda cacing dan batang cacing 1 : 40.

Tentukan putaran engkol pembagi untuk setiap bagian segi enam

tersebut.

2. Akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi T = 49.

Mesin frais diketahui:

i = 40 : 1 dan ik = 1 : 1

Roda gigi yang ada:

24, 28, 32, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100, 127.

Lubang pada pelat indeks:

I : 43, 37, 29, 21, 18, 15.

II: 47, 39, 31, 23, 19, 17.

Tentukan langkah–langkah pengerjaanya!

3. Untuk membuat alur yang membentuk sudut = 36o, dengan i = 40 : 1,

maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar berapa putaran?

(lakukan perhitungan)

MODUL BAHAN AJAR


maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar berapa putaran?

(lakukan perhitungan)

5. Untuk membuat sudut:

= 61o.20’, maka engkol pembagi harus diputar pada plat indeks,

sebanyak berapa putaran?


1. nc = 40 / 6 = 6 2/3.

Jadi engkol pembagi diputar 6 putaran ditambah 14 bagian (lubang)

pada deretan lubang 21 atau 6 putaran ditambah 18 bagian (lubang)

pada deretan lubang 27.

2. Jawab:

a. Diambil T’ = 48

b. nc = i = 40 = 5 = 15

T’ 48 6 18

Engkol pembagi diputar 15 lubang pada lingkaran dengan

lubang 18.

c. R = i.ik . (T’- T) = 40 . 1 (48 – 49)

T’ 48

= 5 ( -1) = -40

6 48

Driver : Z1 = 40

Driver : Z2 = 48

d. T’ < T T’ – T = ( - ) Putaran engkol pembagi berlawanan

arah dengan putaran pelat pembagi, jadi harus dengan roda gigi antara.


maka maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar:

. i = 36 . 40 = 4 putaran

360o 360o

MODUL BAHAN AJAR


maka maka ulir cacing atau engkol pembagi harus diputar:

nc =. i = 38 . 40 = 38/9 = 4 2/9 = 4 4/18 putaran

360o 360o

5. Untuk membuat sudut:

= 61o.20’, maka:

nc = (61o.60’) + 20’ = 3680 = 6 44/54 = 6 22/27 putaran

540’ 540’

atau

nc = / 9 = 61o.20’ = 61.1/3o = 184 = 6 22/27 putaran

9 9 9

Jadi engkol pembagi diputar 6 putaran penuh ditambah 22 lubang pada

plat indeks dengan lubang 27.

MODUL BAHAN AJAR

4. Kegiatan Belajar 4 : Alur Spiral dan Cara

Memfraisnya

4.1. Pengertian dan Prinsip Pengefraisan Alur Spiral (Heliks)

Helik atau alur spiral ialah

sua-tu alur atau garis yang

melilit maju pada sebuah

poros atau bidang.

Bentuk helik ada beberapa

ma-cam, antara lain:

1. Helik pada satu bidang

seperti pegas arloji.

2. Helik pada conis (tirus)

se-perti remer tirus.

3. Helik pada poros silindris

seperti end mill- roda gigi

helik dsb.

Pertama-tama akan kita

bicarakan helik pada poros

silindris.

- Panjang kisar ialah jarak

antara dua titik puncak

apabila garis spiral melilit

satu putaran penuh, diukur

sejajar garis sumbu.

Gb.2.75. Garis alur

Gb. 2.76 Segi tiga heliks

MODUL BAHAN AJAR

- Sudut helik (sudut spiral = )

ialah sudut yang dibentuk

oleh garis sumbu benda

kerja

dengan garis spiral (lihat gambar 2.75 & 2.76), sehingga:

keliling benda kerja tan = panjang kisar

. D tan = LW

Keliling lingkaran tusukPanjang kisar = Tangent sudut heliks

. D LW = mm tan

LW = panjang kisar

D = diameter tusuk

Untuk alur spiral seperti end mill,

D = diameter luar dikurangi depth of cut.

Untuk roda gigi helik, D adalah diameter tusuk .

= Sudut helik (sudut spiral) sudut helik adalah penyiku sudut kisar.

Prinsip pengefraisan helik adalah sebagai berikut:

Dalam proses pemotongan, benda kerja bergerak maju sambil berputar,

sehingga terjadilah alur yang melilit pada blank.

1..Gerak maju oleh meja mesin frais.

2..Gerak berputar oleh kepala pembagi, gerak ulir meja mesin frais yang

dipindahkan oleh roda-roda gigi pemindah (pengganti).

Gb.2.77a. Pengefraisan alur spiral Gb.2.77b. Pemasangan roda gigi pengganti

MODUL BAHAN AJAR

4.2. Mencari/Menghitung Roda-Roda Gigi Pengganti

Apabila batang ulir meja berputar satu kali, maka meja bergeser sejauh

kisar batang ulir (L1). Bila benda kerja berputar satu kali, maka meja mesin

(benda kerja) harus bergeser sejauh kisar yang akan dibuat (Lw), agar

terjadi heliks yang dimaksud.

Untuk ini batang ulir meja harus berputar sebanyak:

L2

Putaran L1

Dengan kata lain, setiap putaran batang ulir meja mesin, benda kerja

membuat putaran:

1 L1 = L2 /L1 L2

Bila kepala pembagi mempunyai = 40 : 1 dan ik = 1 : 1

Maka batang cacing akan berputar sebanyak:

L1 L2 x i x ik x 40 x 1= putaran L2 L2

Biasanya: L x i x ik disebut kisar mesin (LM).

Jadi LM = L x i x ik mm

Roda-roda gigi pengganti dapat kita cari dengan rumus sebagai berikut :

Driver DR LM = Driven DN LW

Driver dipasang pada batang ulir meja mesin, sedangkan driven dipasang

pada poros roda gigi payung.

Contoh: 1

MODUL BAHAN AJAR

Akan dipotong alur spiral dengan D = 80 mm, sudut heliks () = 16. Kisar

batang ulir meja L, = 10 mm, sedangkan angka pemindahan batang

cacing dan roda cacing i =40, ik =1:1

Tentukan roda-roda gigi pengganti.

Penyelesaian:

driver LM 4.40.1 = = driven LW LW

L1 = 10 mm ------- LM = 10.40.1 = 400

D 3,14.80 3,14.80L2 = LW = = = = 875 mm tan tan 16o 0,287

DR 10.40.1 400 16 = = = DN 875 875 35

DR 4.4 32 80 = = . DN 7.5 56 100

Jadi Driver = 32 dan 80

Driven = 56 dan 100

Contoh 2:

Hitung roda-roda gigi pengganti untuk membuat alur spiral (end mill),

dengan diameter rata-rata 50 mm, sudut spiral 10o.

Meja mesin mempunyai batang ulir meja dengan kisar 6 mm, kepala

pembagi dengan Z = 40.

Jawab.

.D 3,14.50 3,14.50 155LW = = = = tan tan 10o 0,176 0,176

= 880 mm

LM = L. 40 = 6 x 40 = 240 mm

DN LW 880 88 = = = DR LM 240 24

Bila roda gigi pengganti yang tersedia adalah: 24 (2), 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100

MODUL BAHAN AJAR

Maka roda-roda gigi pengganti dapat dicari: DN 88 44 x 2 44 56 = = = : DR 24 24 x 1 24 28

Jadi: Driven = 44 dan 56

Driver = 24 dan 28

Dalam praktek:roda gigi 24 dipasang pada batang ulir meja mesin

roda gigi 44 dikopel satu as dengan roda gigi 28

roda gigi 56 dipasang pada poros roda gigi payung

MODUL BAHAN AJAR

4.3. Pemasangan Roda Gigi

a. Pemindahan tunggal (single gear train)Roda gigi penggerak (driver – driving gear) diikatkan (dipasang dengan

pasak) pada batang ulir meja mesin.

Roda gigi yang digerakkan (driven) dipasang pada auxiliary spindel

(poros roda gigi payung). Karena kedua poros dimana roda gigi

tersebut diatas dipasang, mempunyai jarak yang tertentu, maka kedua

roda gigi ini belum tentu dapat berhubungan. Untuk ini perlu ada roda

gigi perantara (idler gear) yang dipasang pada quadrant (gunting).

b. Pemindahan majemuk (compound gear trains)

Pemindahan majemuk seperti :

DR 1 DR 2 . DN 1 DN 2

Roda gigi penggerak pertama (first driver = DR 1) dipasang pada

batang ulir meja. Roda gigi yang digerakkan terakhir (DN 2) dipasang

pada auxiliary spindel (poros roda gigi payung).

Roda gigi penggerak kedua (second driving gear) dan roda gigi yang

digerakkan pertama (first driven) dipasang satu as dan dikopel agar

dapat berputar bersama-sama.

As tersebut dipasang pada quadrant (gunting). Roda gigi perantara

(idler) mungkin diperlukan atau mungkin tidak. Perlu diingat bahwa roda

gigi perantara tidak menentukan/mempengaruhi perbandingan (ratio).

Gb. 2.78. Pemasangan roda gigi pengganti

MODUL BAHAN AJAR

c. Roda gigi perantara (idler gear)

Fungsi: 1. Sebagai penghubung

2. Sebagai pembalik arah putaran

Bila pengefraisan menggunakan rangkaian tunggal:

Driver DR = Driven DN

- Untuk heliks/spiral miring ke kanan, tidak digunakan roda gigi

antara atau menggunakan roda gigi perantara genap.

Gb. 2.79a. Pemasangan roda gigi single train

Gb.2.80b. Compound train

MODUL BAHAN AJAR

- Untuk heliks (spiral) miring ke kiri, digunakan sebuah roda gigi

antara atau dengan perantara ganjil.

Bila menggunakan rangkaian majemuk:

Driver DR 1 DR 2 = . Driven DN 1 DN 2

Dalam hal ini, bila digunakan roda gigi perantara (idler gear), hasilnya

adalah kebalikan dari rangkaian tunggal.

Catatan:

Aturan penggunaan roda gigi perantara tersebut berlaku untuk

mesin/kepala pembagi pada umumnya.

Sedang kepala pembagi sering mempunyai variasi yang berbeda-

beda sehingga kita tidak memerlukan idler gear walaupun dalam

keadaan biasa kita gunakan.

4.4. Mengatur Kemiringan Meja Mesin

Untuk mendapatkan sudut/kemiringan alur spiral, maka meja mesin harus

dimiringkan terhadap garis sumbunya.

Cara memiringkan:

Bila benda kerja yang dibuat mempunyai sudut heliks (sudut spiral) miring

ke kanan, maka berdirilah berhadapan dengan mesin, tekan (dorong)

meja mesin dengan tangan kanan hingga kedudukan meja meeting sesuai

dengan sudut heliksnya.

Bila benda kerja mempunyai sudut spiral miring ke kiri, maka berdirilah

ber-hadapan dengan mesin, tekan (dorong) meja mesin dengan tangan

kiri hingga kedudukan meja miring sesuai dengan sudut heliksnya.

Jadi derajat kemiringan meja sama dengan derajat sudut heliks.

MODUL BAHAN AJAR

4.5. Pemilihan Cutter

Cutter yang digunakan dalam pengefraisan heliks, tergantung pada

bentuk alur yang akan dibuat. Lihat gambar berikut.

Pisau frais mantel (plain cutter) dan single angle cutter

Lihat gambar di bawah :

Gb. 2.81 Pengaturan kemiringan meja mesin

Gb. 2.82 Pemilihan cutter

Gb. 2.83 Beberapa pisau frais

MODUL BAHAN AJAR

4.6 Penyetelan Cutter

Untuk menyetel cutter-cutter end mill, side and face mill, pisau frais bentuk

ataupun, gear cutter, kita cukup menepatkan garis senter cutter dengan

garis senter (sumbu) benda kerja (lihat hand out sin ). Untuk menyetel

double angle cutter yang kebanyakan digunakan untuk mengefrais alur

heliks, kita harus hati-hati untuk mendapatkan sudut potong dan sudut

total yang baik.

a. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total yang netral.

Double angle cutter yang digunakan kebanyakan mempunyai sudut 48o

s/d 12o.

Untuk ini penyetelannya ialah sebagai berikut:

1. Siapkan permukaan ujung blank untuk digambari (terpasang

pada kepala pembagi) dan dilabur.

2. Setel high gauge setinggi senter kepala pembagi.

3. Goreskan garis horisontal, garis no. 1 (gambar a).

4. Kemudian putar engkol pembagi untuk mendapatkan jarak

satu gigi, kemudian goreskan garis no. 2 (gambar b).

Gb. 2.84 Penyetelan cutter

MODUL BAHAN AJAR

5. Untuk alur spiral kanan (RH heliks), gunakan cutter kiri (LH-

Cutter)

Putarlah benda kerja dengan engkol pembagi hingga garis no.

2 membentuk sudut 78o dengan garis horisontal (90o - 12o =

78o). Lihat gambar c.

Untuk alur spiral kiri (LH heliks), gunakan cutter kanan (RH

heliks).

Putar kembali garis no. 1 hingga kedudukan menjadi seperti

semula (horizontal), kemudian putar hingga mencapai sudut

90 + 12o = 102o.

Lihat gambar d.

6. Geserlah meja hingga ujung benda kerja di bawah cutter dan

segaris dengan sumbu vertikal cutter (lihat gambar).

7. Putarlah cutter (hidupkan mesin) dan naikkan meja (benda

kerja), hingga cutter menyinggung benda kerja.

Ingat posisi pada no. 6 ialah tetap.

Catatan:

Gb. 2.85 Penyetelan cutter

MODUL BAHAN AJAR

a. Selama penyetelan ini roda-roda gigi pengganti dalam

keadaan lepas, tidak dihubungkan satu sama lain.

b. Plat indeks terkunci, mengapa demikian ?

c. Meja telah disetel kemiringannya sesuai dengan sudut

heliks.

8. Hubungkan roda-roda gigi pengganti dan lepaskan pengunci

plat indeks.

9. Lakukan proses pemotongan.

b. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total positif atau negatif

Untuk mendapatkan sudut total positif atau negatif, pada waktu

mengefrais alur heliks dengan double angle cutter (misalnya kita

membuat pisau frais jari), kita harus meng-offset (memindahkan)

bidang sudut cutter yang kecil kedepan atau kebelakang garis radial

(garis menuju pusat). Besar penggeseran (pengofsetan) adalah : radius

benda kerja dinaikkan dengan sinus sudut total yang dikehendaki.

OC = R x sin

Contoh:

Hitung besar ofset cutter untuk mendapatkan sudut total () = 5o positif

pada diameter blank 80 mm

Jawab:

OC = R. sin

= 40. 20,287

= 3,5 mm

1. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut total positif

i. Labur permukaan ujung blank.

ii. Atur surface gauge/high gauge setinggi senter kepala

pembagi.

iii. Goreskan garis horizontal/garis pendek (gambar : a).

Gb. 2.86 Penyetelan cutter untuk sudut +

MODUL BAHAN AJAR

iv. Turunkan penggores sebesar offset (3,5 mm, pada contoh di

atas) kemudian goreskan untuk mendapat garis no. 1

(gambar b.).

v. Putar engkol pembagi hingga mendapat satu gigi dan gores

hingga mendapat garis no. 2 (gambar c).

vi. Untuk alur kanan, putar kembali garis No. 1 hingga

horizontal, kemudian putar hingga membentuk sudut 102o

dengan garis horizontal.

vii.Setelah selesai penyetelan seperti tersebut di atas, posisi

cutter seperti step 6 s/d 9 bagian A.

2. Menyetel cutter untuk mendapatkan sudut tatal negatif caranya

sama dengan prosedur di atas, yaitu hanya menggoreskan garis

no. 1 di atas garis pendek (lihat gambar).

4.7 Pelaksanaan Pengefraisan Alur

Setelah persiapan dan penyetelan seperti tersebut pada bagian-bagian

terdahulu, barulah kita mulai pemotongan.

1. Atur putaran mesin (cutter) sesuai dengan cutting speed (Cs) dan

ma-terial yang dipotong.

Gb. 2.87 Penyetelan cutter untuk sudut

MODUL BAHAN AJAR

Ambil sedikit lebih rendah untuk menjaga keawetan.

2. Atur feeding (kecepatan pemakanan) sesuai dengan perhitungan.Ambil pemakanan tiap gigi antara; 0,05 – 0,08 mm, kemudian

hitung kecepatan pemakanan.

F = f.n.Z mm/ menit

F = kecepatan pemakanan

f = kecepatan pemakanan tiap gigi

n = putaran cutter

Z = jumlah gigi cutter

3. Kuncilah bagian-bagian yang perlu dikunci. Potonglah alur ke 1

kemudian keraskan stopper (mur/baut pembatas) setelah sampai

pada kepanjangan yang dikehendaki.

4. Potonglah alur ke 1 kemudian keraskan stopper (mur /baut

pembatas) setelah sampai pada kepanjangan yang dikehendaki.

5. Matikan putaran cutter, turunkan meja, baru kembalikan ke posisi

semula. Hal ini dilakukan agar alur yang baru saja dibuat tidak

rusak ketabrak cutter ketika ditarik kembali, karena adanya

backlash pada roda gigi.

Catatan: Tandai pada skala, agar pada waktu akan menaikkan

meja tidak mendapat kesulitan.

6. Putar engkol pembagi untuk pemotongan gigi yang kedua. Naikkan

lagi meja sedemikian rupa, sehingga kedalaman pemakanan

tercapai.

7. Lakukan hal tersebut di atas hingga selesai.

MODUL BAHAN AJAR


Selesaikanlah soal-soal berikut :

1. Hitung roda – roda gigi pengganti untuk membuat alur spiral dengan

diameter rata – rata 50 mm, sudut spiral = 10 o. Meja mesin

mempunyai batang ulir meja dengan kisa 6 mm kepala pembagi

dengan i : 40.

2. Akan dipotong alur heliks:

D = 80 mm L1 = 10 mm ik = 1 : 1

= 16o 2 = 40 : 1

Tentukan roda-roda gigi pengganti !


1. Jawab:

Lw = .D = 3,14.50 = 155

tan tan 10o 0,176o

= 880 mm

Lm = Li.i.ik = 6.40.1 = 240

DN = Lw = 880 = 88

DR LM 240 24

Bila roda gigi pengganti ada :

24, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86, 100.

Maka roda gigi pengganti dapat dicari:

DN 88 44.2 44 56 = = = . DR 24 24.1 24 28

Driver = 44 dan 56

Driven = 24 dan 28

MODUL BAHAN AJAR

2. Penyelesaian :

LM = L1.i.ik = 10.40.1 = 400

LW = L2 = 3,14.D = 3,14.80 = 3,14.80

tan tan 16 0,287

DR = 2.8 = 2 = 20 . 8 . 8

DN 5.7 7 20 7 8

DR = 40 . 64DN 100 56

Driver = 32 dan 80

Driven = 56 dan 100

Driver dipasang pada batang ulir meja.

Driven dipasang pada kepala pembagi.

56

2844

24

Poros roda gigi payung( Kepala pembagi)

Poros pada gunting (Quadran )

Batang ulir meja mesin

MODUL BAHAN AJAR

5. Kegiatan Belajar 5 : Roda Gigi dan Pengefraisan Roda

Gigi

Pada hakekatnya, profil-profil gigi dapat dibentuk dengan

bermacam3-macam cara, antara lain :

- Dipotong - milling

(15) shaping

(16) planning

(17) hobbing

(18) Dicetak - dituang kemudian disempurnakan

dengan pemotongan

(19) Diroll - semacam proses kartel (knuerling).

Pengerjaan akhir (finishing) dapat dilakukan dengan digerinda,

lapping, bila dikehendaki.

Cara-cara tersebut digunakan atau dipilih sesuai dengan faktor-

faktor yang ada.

Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut:

(20) tipe mesin yang tersedia

(21) kemampuan skill yang ada pada operator

(22) ketelitian yang dikehendaki

(23) kekuatan roda gigi yang dikehendaki

(24) jumlah roda gigi yang dikehendaki

(25) kecepatan produksi yang dikehendaki

(26) biaya/harga

Di sini hanya akan dibicarakan tentang pengefraisan roda gigi

lurus (milling of spur gear).

MODUL BAHAN AJAR

5.1 Penentuan Besaran-Besaran Roda Gigi

Roda gigi dibuat berdasarkan dimensi dan parameter-parameter

yang distandarkan. Penentuan besaran dan parameter tersebut

dilakukan menurut beberapa sistem yakni:

(27) Sistem modul.

(28) Sistem diametral pitch.

(29) Sistem circular pitch.

a. Sistem modul (M)

Sistem ini digunakan untuk satuan metris dan untuk satuan

modul (mm) yang biasanya tidak ditentukan.

Modul adalah perbandingan antara diameter jarak antara

dengan jumlah gigi. DJadi M = mm Z

b. Sistem diametral pitch dan circular pitch

Sistem ini digunakan hampir semua roda gigi dengan satuan

inchi.

- Diametral pitch (DP) ialah perbandingan antara banyaknya

gigi dengan diameter jarak antara dalam inchi.

D" Z Jadi M = D" = Z DP

- Circular pitch (CP) ialah panjang busur lingkaran jarak antara pada dua buah gigi yang berdekatan dalam satuan inchi.

CP . D"Jadi M = inchi

Z

D"Bila : = M" CP = . M" inchi

MODUL BAHAN AJAR

Z

Persamaan dimetral pitch dengan module

. D" ZCP : sedang D"

Z DP

Z . DP CP : CP . M" =

Z DP DP

1 25,4

Maka : M" = atau M = DP DP

Catatan: Gigi yang berbeda sistem besarannya tidak dapat

bekerja sama.

c. Istilah-istilah pada roda gigi

1. Pitch circle = lingkaran tusuk = lingkaran jarak antara :

ialah merupakan garis lingkaran bayangan yang harus

bertemu/ber- singgungan untuk sepasang roda gigi.

2. Pitch diameter : diameter jarak antara : diameter tusuk

3. Circular pitch = tusuk : panjang busur lingkaran jarak

antara pada dua gigi yang berdekatan.

4. Addendum = tinggi kepala gigi.

5. Dedendum = tinggi kaki gigi.

6. Clearance : kelonggaran antara tinggi kaki gigi dengan

tinggi kepala gigi yang saling menangkap.

7. Backlash : perbedaan antara lebar gigi yang saling

menangkap pada lingkaran jarak antara.

MODUL BAHAN AJAR

8. Sudut tekan : sudut antara garis singgung jarak antara

dengan garis tekan.

9. Garis tekan : garis yang dihasilkan dari hubungan titik-

titik tekan dan melalui titik singgung lingkaran jarak

antara, dua roda gigi.

Gb. 2.88. Istilah pada roda gigi

MODUL BAHAN AJAR

d. Untuk mencari ukuran-ukuran roda gigi sistem module

N A M A SIMBOL

R U M U S

Jarak sumbu antara roda gigi

Circular pitch

Diameter jarak antara

Diameter puncak/kepala

Diameter alas/kaki

Tinggi gigi seluruhnya

Tinggi kepala gigi/addendum

Tinggi kaki/addendum

Banyak gigi

Modul

Tebal gigi

Sudut tekan

Perbandingan transmisi

a =

CP =

D =

Da =

Df =

h =

ha =

hf =

Z =

M =

b =

=

i =

D1 + D2 M (Z1 + Z2) = Z Z

r . M

Z . M

D + 2.M

D – (2,2 : 2,6) M

Da – Df = ha + hf Z I.M

(1,1 : 1,3).M D M D Z(6 : 8).M automotif (8 : 12).M penggerak umum

20o evolvente

Z1

Z2

MODUL BAHAN AJAR

e. Untuk mencari ukuran roda gigi sistem diametral pitch

N A M A R U M U S

Diametral pitch diukur pada lingkaran

tusuk

Addendum

Deddendum

Whole depth

Clearence

Tebal gigi pada lingkaran tusuk

Diameter lingkaran tusuk

Diameter lingkaran luar

Diameter lingkaran alas

D.P = P = CP

1Add = ha = P

1,25Ded = hf = P 2,25W D = H = P

0,25C1 = P

1,5706th = P

ZD = P

Z + 2Da = P

Z - 20,5Df = P

5.2 Gears Cutters (Pisau Frais Roda Gigi)

Pisau frais roda gigi dibuat dari bahan baja carbon (carbon steel) atau

baja kecepatan potong tinggi (high speed steel = H.S.S). Bentuknya

sedemikian rupa sehingga hasil pemotongannya membentuk profil gigi.

Ada dua tipe cutter, yaitu:

a. Tipe plain

Cutter tipe ini dipergunakan untuk pemotongan, pengasaran, maupun

untuk penyelesaian (finishing) roda gigi dengan profil gigi kecil (modul

kecil).

Gb. 2.89. Pisau frais roda gigi

MODUL BAHAN AJAR

b. Tipe stocking

Gigi pemotongannya mempunyai alur yang selang-seling (lihat

gambar).

Clip (tatal) akan terbuang

sebagian dari mulai alur-alur.

Karena alurnya berselang-seling

maka pada benda kerja tidak

akan terjadi garis-garis.

Cutter tipe ini digunakan untuk

pengefraisan, pengasaran, dan

untuk roda gigi dengan profil gigi

besar.

(M : 20 : 12).

Untuk finishing digunakan cutter

tipe plain.

Hal-hal yang perlu diperhatikan antara lain:

1. Meja harus benar-benar sejajar dengan column dan sedekat mungkin

dengan column.

2. Dividing head dan tailstock dipasang ditengah-tengah meja, dan garis

senter harus sejajar column.

3. Pasang benda kerja (bahan) dengan mandrel yang cocok dan dengan

pembawa yang baik, di antara dan senter dan dichuk kelurusan dan ke-

sikuannya.

MODUL BAHAN AJAR

4. Setel engkol pembagi dan masukkan pen indeks pada lubang yang

dikehendaki. Pemutaran engkol pembagi harus dilakukan dengan

cermat.

5. Pemasangan cutter pada arbor harus benar cutter tidak boleh goyang

(oleng) sebab bila demikian roda gigi yang dipotong hasilnya menjadi

tidak baik yakni giginya menjadi kecil.

6. Cutter harus tepat pada pertengahan benda kerja atau di atas garis

senter.

7. Putaran mesin (cutter) harus sesuai dengan ketentuan, demikian pula

feedingnya.

5.3. Beberapa Cara Menyetel Cutter

Berapa cara menyetel cutter agar benar-benar tepat di atas garis senter.

a. Menggunakan siku dan inside caliper

(30) Letakkan siku pada meja dan singgungkan pada benda kerja.

(31) Ukur tebal cutter.

(32) Jarak antara siku dengan bagi-an cutter yang paling tebal

adalah ½ D s/d ½ tebal cutter.

Ini dapat diukur dengan

inside caliper.

D = diameter benda kerja.

(33) Siku dapat pula di singgungkan pada mandrel.

(34)

(35)

b. Dengan cara spotting the work

(36) Putarlah mesin, perkiraan cutter di atas benda kerja.

Gb. 2.90 Menggunakan siku dan inside caliper

MODUL BAHAN AJAR

(37) Taruh selembar kertas pada benda kerja, naikkan meja hingga

cutter menyinggung kertas tersebut dan setel nomor vertikal

pada angka nol.

(38) Naikkan meja kira-kira 0,1 mm, hingga cutter me-nyinggung

benda kerja.

Gerakkan meja dengan cross feed screw secara balok-balik

hingga cutter akan menggores benda kerja dan membentuk

oval spot.

(39) Oval spot itu menyatakan bahwa di tempat itulah posisi cutter

yang benar.

Gb.2.91. Penyetelan dg spotting the work

MODUL BAHAN AJAR

5.4. Pemasangan Benda Kerja

Harus diingat bahwa dalam

proses pemotongan roda gigi,

benda kerja telah dibubut dahulu

sesuai dengan ukuran-ukuran

yang dikehendaki. Jadi dalam

mesin frais, kita tinggal

memotong profil gigi saja.

Cara pemasangan benda kerja

ini ada bermacam-macam sesuai

dengan besar kecilnya bahan,

antara lain yaitu:

a..Pemasangan benda kerja

dengan mandrel.

Ini biasa dilakukan untuk roda

gigi yang jari-jarinya tidak

melebihi tinggi senter.

Mandrel sedikit tirus, benda kerja dipasang pada mandrel dengan

pres fitch, kemudian dipasang di antara dua senter kepala pembagi

dengan diperkuat oleh pembawa (lead dog).

b. Pemasangan dengan kepala

pembagi yang diputar

vertikal

Ini dilakukan untuk roda gigi

yang sangat besar (lebar).

Benda kerja dipasang pada

mandrel dengan cara dibaut.

Untuk cara ini diperlukan

pendukung (steady rest) pada

waktu pengefraisan. Cara

Gb. 2.92. Pemasangan benda kerja dg mandrel

Gb. 2.94. Pemasangan dg kepala

pembagi diputarvertikal

MODUL BAHAN AJAR

pemakanan menggunakan

vertikal feed.

c. .Pemasangan dengan

circular attachment (meja

putar)

Pada cara ini benda kerja

lebih tegak dan stabil serta

tidak memerlukan

steadyrest. Cara

pembagiannya

menggunakan putaran meja.

Pisau frais digunakan untuk pemotongan roda gigi menurut sistem

diametral pitch. Untuk inipun, setiap ukuran gigi juga mempunyai 8 buah

cutter (satu set). Misalnya untuk roda gigi dengan ukuran 10P, cutter

terdiri dari 8 nomor.

No. 1 2 3 4 5 6 7 8

Untuk gigi

135 –gigi rack

55–134

35–54

26–34

21–25

17–20 14–16 12–13

5.4. Perawatan Cutter :

Perawatan ini dimaksudkan untuk memperpanjang umur ekonomi maupun

umur teknologi dari pada cutter.

Cara-caranya antara lain adalah sebagai berikut:

1. Memasang cutter dengan cara-cara yang benar, yakni

menggunakan pasak dan sebagainya.

Gb. 2.95. Pemasangan dg circular attacment

MODUL BAHAN AJAR

2. Memberikan putaran dan feeding (pemakanan) sesuai dengan

ketentuan. Hal ini supaya digunakan tabel berikut.

TABEL 2.2 Cutting Speed

Material Cutting speed [m/minute]??? ????

Cast iron

Mild steel

Bross

18 – 20

10 – 12

40 – 50

25 – 40

20 – 30

50 – 80

Feed untuk H S S dalam m/menit

Diametral pitch (P)

2 2½ 3 4 5 6 7 8 10 12 16

Metric modul (M)

6 5 4 3 2,5 2 1,5

Cost ironMild steel

8035

8035

10050

11060 62

12575

150100

150110

175100

200125

225

150

3. Pendinginan yang cukup, yang cocok dengan bahan. Besi tuang

tidak didinginkan dengan cairan pendingin.

4. Pembersihan cutter yang sempurna.

5. Penyimpanan cutter dengan baik, yaitu cutter diberi minyak lumas

dan sisi-sisi potong jangan sampai bertabrakan.

Cutter dibuat untuk setiap ukuran, yakni untuk diametral pitch

maupun un-tuk sistem modul. Setiap ukuran terdiri dari satu set yang

mempunyai 8 buah cutter atau 15 buah. Tiap nomor cutter hanya

dipakai untuk memotong roda gigi dengan jumlah gigi tertentu. Hal

ini dibuat, mengingat bahwa roda gigi dengan jumlah gigi sedikit,

profil giginya akan sedikit berbeda dengan profil gigi dari roda gigi

dengan jumlah gigi banyak.

MODUL BAHAN AJAR

Satu set cutter modul dengan 8 nomor

No. Cutter 1 2 3 4 5 6 7 8

Untuk gigi 12–13 14–16 17–20 21–25 26–34 35–54 55–134135rack

Satu set cutter modul dengan 15 nomor

No. Cutter

1 1½ 2 2½ 3 3½

4 4½ 5 5½ 6 6½ 7 7½

8

Untuk gigi

12 13 14

15-16

17-18

19-20

21-22

23-25

26-29

30-34

35-41

42-54

55-80

80-134

135-rack

Cutter yang lebih besar dari modul 10 biasanya terdiri dari 14 buah

untuk tiap setnya dan tidak diberi nomor dengan angka akan tetapi

dengan huruf.

No. Cutter A B C D E F G H I K L M N O

Untuk gigi 12 13 1415-16

17-18

19-20

21-24

25-28

29-33

34-41

42-52

53-80

81-134

135-rack

Modul-modul yang biasa dipakai dalam pembuatan roda gigi antara

lain:

0,5

2,5

5

11

- 0,75

- 2,75

- 5,5

12

1

- 3

6

13

- 1,25

3,25

6,5

14

1,5

3,5

7

15

1,75

3,75

8

16

- 2

4

9

18

2,25

4,5

10

20

MODUL BAHAN AJAR

1.5 Prosedur Pemotongan

Prosedur pemotongan adalah sebagai berikut:

1. Setelah yakin benar bahwa posisi cutter di tengah-tengah benda

kerja, geserlah meja longitudinal, naikkan meja setinggi depth of

cut, yakni sebesar tinggi gigi = addendum + dedendum dan

mulailah pemakanan.

2. Putarlah engkol pembagi satu putaran penuh untuk

menghilangkan backlash.

3. Putarlah mesin, sentuhkan benda kerja pada cutter hingga terjadi

goresan dan jauhkan kembali.

4. Putarlah engkol pembagi untuk mendapatkan satu gigi, kemudian

sentuhkan lagi benda kerja pada cutter hingga terjadi goresan.

Lakukan hal ini hingga benda kerja tergores sejumlah gigi yang

dikehendaki. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesalahan.

Bila ternyata jumlah goresan tidak sesuai yang berarti salah,

namun benda kerja belum terlanjur rusak, maka benda kerja

tersebut masih dapat dibetulkan.

5. Potonglah hingga selesai satu gigi, ukurlah tebal gigi gear tooth

vernier. Bila ternyata ada kekurangan, aturlah kembali depth of

cut.

6. Potonglah hingga selesai secara otomatis.

Catatan:

Matikan mesin (putaran cutter) dihentikan bila akan menarik kembali

benda kerja. Hal ini dilakukan agar cutter tidak merusak permukaan

gigi yang baru saja dipotong.

MODUL BAHAN AJAR

5.6. Mengefrais Gigi Rack

Rack adalah suatu batang bergerigi yang berguna untuk memindahkan

gerak putar menjadi gerak lurus, biasanya pada kecepatan yang lambat

atau kecepatan putaran tangan. Gerak putar dari engkol menggerakkan

roda gigi pinion, dan roda gigi pinion menggerakkan batang bergerigi. ini

terdapat, misalnya pada mesin bor, press dsb.

????????Kal induk

a. Ukuran gigi rack

Standard ukuran gigi rack

sama dengan standard

ukuran roda gigi karena rack

selalu bekerjasama dengan

roda gigi, atau dapat

dikatakan rack adalah roda

gigi dengan radius tak

terhingga. Disini jarak antara

pusat dua gigi yang

berdekatan pada garis tusuk

aksial sama dengan axial

pitch (Pz).

Bila tusuk pada roda gigi pinion (Pt) = transverse pitch maka Pz=

Pt=Z.m.

Contoh:

Berapa besar radial pitch (Pz) bila rack dengan modul (m) = 3

Jawab: Pz = Pt = .Z.m

= 3,142.3

= 9,426 mm

Dengan mengetahui axial pitch (Pz) ini, kita dapat memfrais gigi rack.

Gb. 2.96. Mengefrais gig rack

MODUL BAHAN AJAR

b..Mengefrais batang

bergerigi yang pendek.

Bila batang bergerigi lebih

pendek daripada pergeseran

meja melintang (cross

slide ), maka benda kerja

dapat dipasang (dijepit)

dengan ragum mesin. Untuk

pembagianya digunakan

skala pada cross slide dan

apabila menghendaki lebih

teliti lagi dapat digunakan

dial indicator.

c..Mengefrais batang

bergerigi yang panjang.

Bila batang bergerigi lebih

panjang daripada

pergeseran melintang, maka

benda kerja dipasang

memanjang sepanjang meja

frais dan dilklem.

Pisau frais dipasang pada

rack milling attacment. Disini

pembagiannya dilakukan

dengan menggunakan

pergeseran memanjang

(longitudinal slide).

Gb. 2.97. Mengefrais batang bergerigi yg pendek

Gb. 2.98. Mengefrais batang bergerigi yg panjang

MODUL BAHAN AJAR

d. Rack index attachment

Di samping kita

menggunakan pergeseran

meja mesin untuk

pembagian batang bergerig,

pada mesin frais tertentu

dilengkapi dengan alat

pembagi khusus.

Alat ini terdiri dari satu set

roda gigi, plat pembagi

(indeksing plate) pen indeks

dan penyokong (pemegang).

Alat ini dipasang pada ujung

meja.

e. Prosedur pemotongan

(40) Pilihlah cutter yang sesuai dengan ukuran gigi yang

dikehendaki.

Untuk sistem modul, ambil cutter no. 8 dan utuk sistem diametral

pitch ambil no. 1.

(41) Pasanglah cutter dengan posisi yang benar.

(42) Pasang/jepit benda kerja pada kedudukan yang benar dan

chek kesejajarannya dengan menggunakan dial indikator.

(43) Tandai benda kerja dengan dengan penggores di mana

pengefraisan akan dimulai.

(44) Tepatkan cutter pada garis tersebut dan singgungkan cutter

pada benda kerja, kemudian tepatkan skala longitudinal slide

pada angka/skala nol bila rack panjang dan setel skala nol pada

cross slide bila rack pendek.

Gb. 2.99. Rack index attacment

MODUL BAHAN AJAR

(45) Jauhkan benda kerja dari cutter dengan memakai handel yang

belum disetel.

(46) Naikkan meja setinggi depth of cut dari pada gigi kemudian

kuncilah pergeseran meja ke arah atas.

(47) Mulailah pemotongan hingga mendapat satu gigi atau dua alur

dan ceklah tebal gigi dengan gear tooth wernier.

(48) Bila sudah benar lanjutkan hingga selesai.

5.7. Roda Gigi Helik dan Cara Mengefraisnya

1. Roda gigi helik ialah roda gigi yang profil giginya dipotong (dibuat)

mem-bentuk sudut dengan sumbu aksial roda gigi. Sudut itu disebut

sudut helik.

2. Penggunaan:

a. Memindahkan putaran/gaya dari poros yang sejajar

a. Memindahkan gaya/beban yang berat

Contoh:

- Gear box mobil

- Roda gigi penggerak katup-katup pada mesin motor

- Roda gigi pengganti kecepatan tinggi dan beban berat pada

mesin-mesin perkakas.

c. Memindahkan putaran/gaya dari dua poros yang membentuk sudut

tetapi terletak pada dua bidang yang sejajar.

Sudut yang terbentuk tergantung dan sudut heliks masing-masing

roda gigi, misalnya sudut heliks pertama 60 kekanan dan sudut

heliks kedua 20 kekiri, maka sudut poros 60 – 20 = 40

Contoh penggunaannya antara lain pada roda gigi pengatur saat pengapian (ignition timing gears).

MODUL BAHAN AJAR

3. Keuntungan heliks gear dibanding dengan spur gear (roda gigi lurus) ialah:

a. Heliks gears dapat bekerja pada kecepatan tinggi.

b. Heliks gears lebih tenang dari pada spur gear.

b. Jarak senter (sumbu) heliks gear dapat bervariasi, karena tergantung pada sudut heliks.

d. Heliks gear relatif lebih kuat dari pada spur gears dari ukuran yang sama.

4. Kerugian yang dimiliki pleh heliks gear ialah:a. Heliks gears lebih mahal dari pada spur gears karena biaya

produksinya lebih besar.b. Heliks gears memberikan gaya aksial (mendorong) pada bantalan.

5. Double heliks gears :

Sebuah roda gigi heliks disebut sebagai double heliks gears apabila mempunyai dua arah kemiringan gigi yang berlawanan satu sama lain.

Penggunaan double heliks gears antara lain untuk:

a. Pemindahan putaran pada poros parallel.

b. Pemindahan benda yang berat dan memiliki beban kejut.

c. Pemindahan benda pada kecepatan tinggi.

Contoh aplikasi double heliks gears antara lain:

- Roda gigi reduksi turbin pada kapal dan generator.

- Roda gigi penggerak rol pada steel mills.

Gb. 2.100 . Roda helic dobel

MODUL BAHAN AJAR

6. Pengukuran roda gigi heliks:

Rumus-rumus pada roda gigi lurus berlaku juga pada roda gigi heliks,

hanya saja ada beberapa perubahan dan istilah-istilah baru.

a. Kisar (lead) atau panjang

kisar ialah jarak antara dua

titik pun-cak apabila garis

spiral itu me-lilit satu

putaran, diukur sejajar garis

sumbu (aksial).Dari gambar

terlihat bahwa:

. D

LW =

Tan.

b. Sudut heliks (sudut spiral)

ialah sudut antara sumbu

aksial roda gigi dengan garis

spiral ().

c. Sudut kisar (lead engel) ialah sudut antara garis spiral dengan garis

yang tegak lurus sumbu aksial. Sudut kisar merupakan komplemen

dari sudut spiral.

d. Normal pitch (NP) ialah jarak antara dua gigi yang berdekatan yang

diukur tegak lurus garis kemiringan gigi.

MODUL BAHAN AJAR

e. Transverse pitch (TP) ialah jarak antara dua gigi yang ber-dekatan,

diukur pada garis lingkaran tusuk (pitch circle).

Dari gambar, dapat kita ketahui bahwa:

NP NPCos = TP = TP Cos

atau TP

Secant = TP = NB secant NP 1 Secant =

Cos

Dalam mengukur jarak antara gigi, kita selalu mengukur garis tegak

lurus kemiringan gigi. Jadi selalu normal pitch (NP). Tetapi untuk

menentukan ukuran roda gigi kita menggunakan jarak antara gigi

yang diukur pada pitch circle (lingkaran tusuk), sehinga rumusnya

menjadi:

.M NP = . M TP = cos Keliling lingkaran tusuk = . D

Juga keliling lingkaran tusuk = Z . TP.

Maka : D = Z . TP

. M D = Z.

cos

Z.M D = mm Rumus untuk sistem sudut

cos Kemudian ukuran lain dicari seperti pada spur gears sistem modul.

Untuk sistem diametral pitch (DP):

NP NPCos = TP = TP Cos

NP = TP = DP DP . Cos Keliling lingkaran tusuk = D

Gb. 2.101. Grafik rumus roda gigi helix

MODUL BAHAN AJAR

Z . Juga keliling lingkaran tusuk Z . TP = DP Cos Z . D = DP Cos Z

Jadi: D = inch

DP.Cos

Ukuran-ukuran yang lain seperti addendum, dedendum, tinggi gigi dan sebagainya dicari seperti pada roda gigi lurus sistem diameter pitch.

7. Pemilihan Cutter

Menurut rumus di atas, ternyata untuk roda gigi heliks dengan jumlah

gigi yang sama dan satuan yang sama (modul atau diametral pitch

yang sama) mempunyai diameter lingkaran tusuk (pitch diameter) lebih

besar.

Profil gigi adalah lengkung evolvente, sedang bentuk lengkung

evolvente sesuai dengan besar kecilnya lingkaran dasar. Bila lingkaran

tusuk berubah, lingkaran dasar juga berubah, sehingga evolvente juga

berubah.

Setiap nomer dari tiap set cutter menunjukkan/memberikan profil yang

berbeda sesuai dengan uraian di atas, maka cutter untuk memotong

roda gigi heliks untuk jumlah gigi yang sama dengan roda gigi lurus

memerlukan nomer cutter yang berbeda.

Rumus di bawah inilah yang digunakan untuk mencari cutter yang

sesuai.

MODUL BAHAN AJAR

Z Ze = Cos3

Z. = Jumlah gigi yang akan dipotongZe = Jumlah gigi equivalent untuk memilih cutter

7. Menentukan roda gigi pengganti:

Untuk ini dipakai juga rumus-rumus yang berlaku pada heliks Driver DR LM

= = Driven DN LW

atau dibalik : Driven DN LW = = Driver DR LW

9. Contoh soal:Roda gigi heliks, modul 4 mempunyai gigi Z = 15 buah dengan sudut heliks 24o kiri.Buatlah perhitungan-perhitungan pokok untuk memotong roda gigi

tersebut- Diameter tusuk (Pitch diameter) Z . M

D = Cos 15 . 4 = Cos 24 15 . 4 = 0,9135

D = 65,68 mm - Diameter lingkaran puncak (Tip diamater)

Untuk ini diambil addendum = 1.M. Da = D + 2 . M

= 65,68 + 2.4 = 73,68 mm

- Kisar benda kerja (lead to be cut) . D

LW = tan 3,142 . 65,68

MODUL BAHAN AJAR

= 0,445 = 463,74 mm

- Kisar mesin Batang ulir meja mesin : 6 mm i = 40 : 1 dan ik = 1 : 1

LM = 6 . 40 = 240 mm- Roda gigi pengganti:

Driven gear Lead of work = Driver gear Lead of machine DN LW = DR LM 436,74 = 240 43674 = 24 000 7729 = 4000

Untuk mencari roda gigi pengganti digunakan cara continued fraction. 4000 7729 1 4000

3729 4000 1 3729

271 3729 13 3523 206 271 1

206

65 206 3 195

11 5 55

10 11 1 10

1 10 10

0

1 1 13 1 3 5 1 10

0 1 1 2 27 29 114 589 713 7729

MODUL BAHAN AJAR

1 0 1 1 14 15 59 310 369 4000

Kita ambil perbandingan : DN 27 9 x 3 = = DR 14 7 x 2 (9 . 4) x (3 . 16) = (7 . 4) x (2 . 16) 36 x 48 = 28 x 32 DN 1 . DN 2 36 x 48Jadi: = DR 1 . DR 2 28 x 32

27Contoh: Bila kita menggunakan roda gigi pengganti dengan ratio

maka LW 14yang terjadi: LW 27 = LM 14 27. 240 LW = = 462,86 14

terdapat kesalahan = 463,74 - 462,86 = 0,88 mm 0,88 Kesalahan ini kira-kira = = 0,0019 463,74

Batas kesalahan maksimum adalah 0,0020

Jadilah hal tersebut diperbolehkan.

Memilih Cutter z Ze = Cos3 15 = Cos3 24o

15 = (0,913)3

MODUL BAHAN AJAR

= 19,7 20 gigi

Jadi kita memilih cutter seakan-akan kita akan memotong roda gigi lurus dengan jumlah gigi 20 buah.Jadi kita pilih cutter Modul M4, no. 3.

- Menentukan kedalaman pemakanan (depth of cut)Disini kita ambil tinggi gigi 2,25.Mjadi Depth of cut = 2,25. M

= 2,25 4= 9 mm

i 40 2 - Menentukan putaran engkol pembagi : Nc = = = 2 Z 15 3 2 - Engkol pembagi diputar 2 putaran lebih = 3

10. Langkah kerja

a. Siapkan alat-alat yang diperlukan, periksa keadaan mesin dan

minyaki bagian-bagian yang perlu.

b. Benda kerja (blank) dipasang pada mandrel dengan pengepresan,

kemudian pasang diantara dua senter.

Periksa kelurusan/ketegaklurusannya.

c. Memasang roda gigi pengganti

Pasang roda gigi pengganti

seperti gambar.

Penggunaan roda gigi

perantara (idler gear)

Gb.2.102. Pemasangan roda gigi pengganti

MODUL BAHAN AJAR

tergantung pada arah heliks

(spiral) dan tergantung jenis

mesin.

Setelah dipasang, Lakukan beberapa hal berikut:

- Periksa bahwa plat indeks dalam keadaan terlepas.

- Periksa putaran benda kerja dan pergeseran meja, sudah

sesuai dengan yang dikehendaki ataukah belum.

- Periksa kisar (lead) yang terjadi dengan cara memutar benda

kerja (blank) satu putaran (dengan perantaraan memutar

engkol pembagi), tandai dengan kapur atau yang lain, berapa

mm perpin-dahan meja. Inilah kisar yang akan terjadi.

d. Menyetel cutter

Menyetel cutter dapat di atas garis senter benda kerja dengan cara

se-perti mengefrais spur gear. Penyetelan cutter ini dilakukan

sebelum meja dimiringkan.

e. Mengatur meja mesin

Miringkan meja mesin sesuai dengan sudut heliks yang

dikehendaki.

- Untuk heliks kanan, dorong ujung meja sebelah kanan dengan

tangan kanan.

- Untuk heliks kiri, dorong ujung meja sebelah kiri dengan

tangan kiri

f. Menyetel depth of cut

- Gunakan kertas tipis, tempelkan di atas benda kerja, putar

cutter, naikkan meja, singgungkan cutter hingga kertas

tergeser. Putar skala handel pada angka nol.

MODUL BAHAN AJAR

- Geser benda kerja longitudinal, naikkan meja setinggi whole

depth (misal: 2,25 x M).

g. Proses pemotongan

- Atur putaran cutter sesuai dengan diameter cutter dan

materialnya.

- Atur kecepatan pemakanan (feeding), dengan pemakanan tiap

gigi cutter tiap putaran diambil lebih kurang 0,02 mm.

- Setel pengatur stop otomatis.

- Lakukan pemotongan dengan hati-hati.

- Bila tiap selesai satu kali pemotongan dan akan kembali,

maka mati-kan putaran cutter turunkan benda kerja, untuk

menghindari cutter menabrak alur yang baru saja dipotong.

Hal ini terjadi karena adanya backlash pada roda-roda gigi.

- Demikianlah seterusnya.

5. 8. Mengefrais Heliks Rack

Process pengefraisan batang bergerigi heliks sama saja dengan process

pengefraisan batang bergerigi lurus (spur rack gear). Hanya saja ada

sedikit beberapa perubahan, antaralain:

1. Pemasangan benda kerja

Benda kerja diatur (dimiringkan) sesuai dengan sudut heliks. Lihat

gambar di samping.

Gb. 2.103. Pengefraisan heliks rack

MODUL BAHAN AJAR

2. Pemilihan Cutter

Cutter yang digunakan sama dengan cutter yang digunakan pada

pemo-tongan spur reach gear. Yakni No. 8 atau No. 15 untuk sistem

modul dan No. 1 untuk sistem diameter pitch.

Depth of cut disetel sesuai dengan tinggi gigi.

3. Pembagian gigi.

Pembagian dibuat oleh cross-

slide untuk heliks rack pendek

dan dengan longitudinal slide

untuk heliks rack panjang.

Yang harus diperhatikan ialah

pemindahannya sebesar

normal pitch (NP).

Sistem Modul: NP = . M mm

Sistem diametral Pitch: NP = inch

DP

Contoh:

Hitunglah penggeseran cross – slide untuk memotong heliks rack

dengan sudut heliks 24, dan dengan modul 4.

Jawab:

NP = . M mm

= 3,1416.4

= 12,566 mm

Gb. 2.104. Pembagian gigi

MODUL BAHAN AJAR

Jadi penggeseran cross-slide untuk tiap kali pemotongan ialah: 12,566

mm

4. Pemotongan gigi

a. Pasang benda kerja dengan kemiringan sebasar sudut heliks.

b. Stel cutter untuk mendapatkan whole depth.

c. Potong alur gigi yang pertama.

d. Geser meja dengan menggunakan scala pada cross – slide atau

dengan menggunakan dial indikator, untuk memotong alur gigi

yang kedua.

e. Teruskan dengan cara yang sama.

MODUL BAHAN AJAR

5). Tugas kegiatan Belajar 5

Buatlah roda gigi seperti job sheet berikut!

MODUL BAHAN AJAR


Selesaikanlah soal-soal berikut!

1. Apakah fungsi roda gigi di dalam suatu mesin?

2. Sebutkan macam-macam cara untuk membuat roda gigi!

3. Untuk menyelesaikan sejumlah gigi dalam pembuatan roda gigi pada mesin frais diperlukan alat bantu ……………………………………………………………….

4. Besaran gigi yang menggunakan satuan ukuran mm disebut sistem ………………….sedangkan yang menggunakan satuan inci disebut sistem ………………………………………………

5. Ditinjau dari konstruksinya, pisau frais dibedakan menjadi dua tipe

yaitu:

Tipe …………………………………..untuk

………………………………………….

Tipe …………………………………..untuk

…………………………………………

6. Apakah yang dimaksud dengan gigi rack?

7. Akan dibuat roda gigi dengan sistem modul M 2 dengan jumlah gigi 32,

menggunakan mesin frais dengan angka pemindahan 40:1 yang

dilengkapi kepala pembagi dengan lubang-lubang piring pembagi

sebagai berikut:

Keping I : 20, 27, 31, 37, 41, 43, 49, 53.

Keping II: 23, 29, 33, 39, 42, 47, 51, 57

Tentukan ukuran roda gigi dan cara indeksing-nya serta cutter yang

digunakan.

MODUL BAHAN AJAR

8. Seperti soal No: 7, tetapi roda gigi yang akan dibuat adalah sistem

diametral pitch DP 20, dan jumlah gigi 24. Ketentuan lain seperti soal

No. 7.

Tentukan ukuran roda gigi dan cara indeksing-nya serta cutter yang

digunakan.

Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan Belajar 5

1. Roda gigi berfungsi sebagai pemindah tenaga.2. Macam-macam cara membuat roda gigi:

a. Denagan pemesinanb. Dengan pengecoran c. Dengan pengerolan

3. Kepala pembagi.4. sistem modul dan sistem diametral pitch/circular pitch5. Tipe pisau pemotong gigi:

a. Tipe plain untuk pemotongan, pengasaran, dan finishing gigi-gigi kecil.

b. Tipe stocking untuk pengasaran dan untuk gigi yang relatif besar.

6. Gigi rack ialah gigi-gigi pada batang tetapi gigi-giginya tersebut merupakan profil gigi.

7. Jawab Ukuran roda gigi: D = Z . M = 32.2 = 64 mmDa = D + 2M = 64 + 4 = 68 mmH = 2,16 . M = 2,16 . 2 = 4,32 mmDf = Da – 2 . H = 68 – 8,64 = 59,36 mmTebal roda (b) = 10 . M = 20 mm ( b = 8 . M - 12 . M )Putaran engkol pembagi : Nc = 40 / 32 = 1 ¼ put. Jadi engkol pembagi diputar 1 putaran ditambah 5 bagian. Pada deretan lubang 20.Cutter yang digunakan ialah cutter modul 2 No: 5.

MODUL BAHAN AJAR

8. Jawab:D = Z / P = 24 / 20 = 1 1/5 incDa = Z + 2 = 1 3/10 inc. PH = 2,25 / P = 2,25 / 20 = 0,1125 incPutaran engkol pembagi Nc = 40/24 = 1 2/3 put.Jadi engkol pembagi diputar satu putaran ditambah 18 bagian. Pada deretan lubang 27.Cutter yang digunakan ialah cutter DP 20, No. 5.

MODUL BAHAN AJAR

6. Kegiatan Belajar 6 : Memotong Roda Gigi dengan “Generating Process”

6.1. Pengertian

Pada masa modern ini, hampir semua pembuatan roda gigi dilaksanakan

dengan cara generating process, karena dengan cara ini hasilnya lebih

tepat, cepat, teliti dan murah.

Prinsip dari mesin perkakas pembuat roda gigi duplicating, copying dan

generating.

a. Duplicating

Roda gigi yang dihasilkan merupakan duplikat dari pisau frais roda gigi

pe-motong. Jadi untuk setiap jenis/ukuran roda gigi harus ada pisau

sebagai pemotongnya.

Cara ini lambat, tidak ekonomis dan kurang teliti, dan biasa digunakan

untuk pekerjaan repairing.

b.Copying

Cara ini biasa digunakan untuk membuat roda gigi payung (bevel

gears) yang besar.

c. Generating

Profil gigi terbentuk dengan cara memutar gear blank sambil

menggerakkan cutter (gerak lurus). Gerakan cutter inilah yang

melakukan pemotongan. Jadi generating process ialah pemotongan

gigi secara bekelanjutan, artinya dari start hingga jadi roda gigi,

pemotongan berjalan kontinyu.

Keuntungan cara ini ialah:

- Hanya sebuah cutter yang digunakan untuk memotong bermacam-

macam ukuran roda gigi.

- Karena ketelitian/kepresisian yang dihasilkan, cocok untuk putaran

tinggi.

- Pembagian (indeksing) otomatis.

MODUL BAHAN AJAR

- Biaya produksi lebih murah.

Di dalam kegiatan belajar 6 ini akan dibahas:

I. Generating process

II. Tipe dari mesin Hobing

III. Hobing spur gears (roda gigi lurus).

6.2. Cara Generating Process

Ada tiga macam cara pemotongan roda gigi dengan generating process:

1. Rack cutter process

Cutter

Bentuk cutter seperti rack

gear.

lihat gambar 2.105

Cara kerja :

a. Cutter bergerak naik tu-

run (panah a), gerak tu-

run adalah gerak

pema-kanan.

b. Cutter naik sambil

bergeser sedikit (panah

b), demikian pula blank

berputar (panah c).

c. Pergeseran cutter

terbatas, setelah itu

kembali lagi (panah d).

Gb. 2.105 Rack cutter

Gb. 2.106 Process pemotongan gigi

MODUL BAHAN AJAR

Dengan demikian berlangsung sedikit-demi sedikit hingga akhirnya

kedalaman pemakanan (whole depth) tercapai.

Keuntungan dari cara ini antara lain adalah:

a. Sederhana

b. Cukup teliti

c. Alat potong (cutter) murah, karena cutter dapat digerinda

setiap kali tumpul.

Dapat digunakan untuk memotong roda gigi dengan jumlah gigi

yang bermacam-macam dan juga dapat untuk memotong gigi

heliks.

Gb. 2.107a. Process pemotongan gigi Gb. 2.107b. Gerakan dan

benda kerja

MODUL BAHAN AJAR

2. Pinion cutter process.

Cutter

Bentuk cutter seperti

pada gambar 6.4.

Profil gigi pemotongnya

mengecil di bagian

belakang untuk memberi

sudut bebas.

Cara kerja:

a. Cutter bergerak naik

turun (arah panah c)

seperti slotting.

Gerak turun adalah

gerak pemakanan,

jadi blank berhenti.

b. Pada waktu gerak

naik, cutter berputar

satu gigi (panah B),

demikian pula blank

juga ber-putar satu

gigi (panah A).

c. Pada langkah naik, cutter sedikit menjauh supaya tidak

mendobrak benda kerja, untuk ini cutter dilengkapi clapper box.

Gb. 2.108 Cutter pinion

Gb. 2.109 Process pemotongan dengan gerakan cutter dan blank

MODUL BAHAN AJAR

Demikianlah gerakan pinion cutter dan benda kerja (blank roda gigi) ber-

langsung berulang-ulang hingga selesai.

Keuntungan dari cara ini antara lain adalah:

a. Lebih sederhana, karena cutter bergeser (linier).

b. Dapat untuk memotong gigi luar maupun dalam.

c. Untuk memotong gigi heliks diperlukan cutter

dengan heliks yang ber-lawanan.

3. Hobbing process

Cutter

Bentuk cutter adalah

seper-ti ulir atau ulir

cacing, yang dipotong

untuk ulirannya untuk

membentuk sisi po-tong.

Ada yang mempunyai

ulir tunggal (single start)

Gb. 2.110 Gerak pemakanan pinion cutter membentuk involut

Gb. 2.111 Hobbing cutter (potongan)

MODUL BAHAN AJAR

atau majemuk (multiple

starts).

Sudut kisar ditentukan

pula.

Cara kerja:

a. Hobbing cutter mem-

berikan aksi

pemotong-an dengan

jalan berpu-tar,

seperti cutter pada

umumnya.

b. Benda kerja juga ber-

putar tetapi diatur se-

demikian rupa

sehingga terjadi

pemotongan bentuk

gigi.

Hal ini diatur oleh roda gigi pengganti di dalam indexing gear bor.

c. Hobbing cutter berputar kontinyu dan memberikan feeding ke bawah

(searah dengan poros roda gigi yang dibuat) dan diatur, sesuai dengan

kebutuhan.

d. Poros hobbing cutter dimiringkan sedemikian rupa sesuai dengan

kebutuhan.

Kemiringan tergantung:

Sudut kisar hobbing

Sudut kisar roda gigi yang akan dibuat

Gb.2.112 Hobbing cutter

MODUL BAHAN AJAR

Keuntungan dari cara ini adalah:

a. Pemotongan berlangsung terus-menerus, tidak ada waktu yang

hilang seperti waktu naik pada rack cutter process dan pinion

cutter process.

b. Dapat digunakan dalam pemotongan roda gigi lurus, heliks, roda

cacing, cacing, dan lain-lain lagi seperti sprockets dan splints.

c. Panas yang timbul cukup merata.

6.3. Tipe Mesin Hobbing

Ada dua tipe mesin hobbing, yaitu:

a. Tipe vertikal

b. Tipe horizontal

Tiap-tiap tipe ini mempunyai jenis yaitu:

Plain machine

Universal machine

Apabila gerak pemakanan searah atau menuju sumbu benda kerja, maka

mesin tersebut dikatakan sebagai plain mesin.

Gb. 2.113 Gerakan hobbing cutter terhadap blank roda gigi

MODUL BAHAN AJAR

Disebut universal mesin, bila dapat digunakan untuk memotong spur gear,

worm wheel dan sebagainya dengan arah pemakanan universal.

a. Mesin hobbing tipe vertikal

Mesin ini mempunyai head cutter (pemegang pisau frais) dengan gerak

feding (pemakanan) vertikal, demikian pula sumbu benda kerjanya juga

vertikal.

Bagian-bagian utamanya ialah:

- Head cutter (pemegang cutter)

- Meja (work table)

- Kotak roda gigi pengganti

Lihat gambar berikut ini:

- Head cutter dipasang pada column mesin, dapat bergerak vertikal

secara otomatis. Kedudukan cutter (porosnya) dapat diatur

menurut sudut yang diperlukan, demikian juga dapat digeser

horizontal untuk memudahkan penyetelan terhadap benda kerja.

- Meja kerja dipasang pada bed horizontal dan dapat digerakkan

maju mundur untuk penyetelan depth of cut.

Arbor benda kerja mempunyai beberapa ukuran, dapat berputar

(di-putar otomatis oleh roda gigi pengganti) dan didukung oleh

Gb. 2.114. Mesin hobbing vertikal

MODUL BAHAN AJAR

bantalan (penyangga). Penyangga ini dipasang pada column,

sehingga dapat diatur pula kedudukannya.

- Indeks change gear box

Kotak roda gigi ini berisi roda gigi yang berfungsi untuk mengatur

putaran benda kerja dan putaran cutter sedemikian rupa hingga

terjadi pembagian yang tepat. Dengan demikian akan ada

perbandingan antara penggerak cutter dan penggerak benda

kerja.

Prinsipnya, bila benda kerja (blank roda gigi) bergerak satu gigi

(satu tusuk), maka hobbing cutter juga berputar satu tusuk (satu

axial pitch).

Untuk hobbing ulir tunggal, satu putaran berarti satu tusuk (satu

aksial pitch).

Dalam hal ini setiap mesin mempunyai angka pemindahan

(machine constant) yang berbeda-beda. Ada yang 15 : 1; 20 : 1

dan 24 : 1.

Machine constant 20 : 1 artinya, apabila cutter berputar 20

putaran, benda kerja berputar 1 putaran. Supaya pembuatan

(pembagian) gigi dapat tepat, diperlukan roda-roda gigi pengganti

yang dapat dicari dengan rumus:

DR Machine constant x jumlah jalan hobbing

=

DN Jumlah gigi yang dipotong

C x S NP =

Z

b. Mesin hobbing tipe horizontal

Perbedaan tipe ini dengan tipe vertikal terletak pada kedudukan kepala

pemegang pisau hobbing (cutter head) dan arbor benda kerja.

MODUL BAHAN AJAR

Disini sumbu cutter head dan sumbu arbor benda kerja terletak pada

posisi horizontal.

Gerak pemakanan (feding) juga horizontal.

6.4. Memotong Roda Gigi Lurus dengan Mesin Hobbing

1. Menyetel hobbing cutter

Pilih dulu cutter yang sesuai (cocok) dengan roda gigi yang akan

dibuat. Misalnya sudut tekan, standard dan sebagainya.

a. Cutter dimiringkan sesuai (sebesar) sudut kisar (head angel) dan

searah dengan arah putaran alur hobbing. Lihat gambar berikut ini.

Gb. 2.115. Mesin hobbing horizontal

Gb. 2.116 Penyetelan hobbing cutter menurut sudut tekan

MODUL BAHAN AJAR

b. Menyetel hobbing agar setiap garis sumbu gigi hobbing tegak lurus pada benda kerja.

2. Mempersiapkan dan memasang benda kerja (blank).

a. Untuk menentukan ukuran-ukuran blank, gunakan rumus yang dari

sin 3.

b. Membuat blank harus teliti, termasuk membuat lubang. Bila tidak

teliti kemungkinan blank akan berputar eksentrik sehingga hasil

roda gigi pun akan tidak simetris. Apa akibatnya jika/bila gigi tidak

simetris?

c. Pemasangan blank (blanks) pada arbor harus seteliti mungkin. Bila

blank terlalu lebar maka harus diberi penyangga (lihat gambar).

d. Sebelum proses dimulai, coba dulu putarannya.

Gb. 2.117. Penyetelan hobbing cutter standar

MODUL BAHAN AJAR

3. Roda gigi pengganti

Contoh: Hitung roda gigi pengganti untuk membuat roda gigi

Z = 20 buah gigi. Constant mesin C = 24 : 1 dan

hobbing dengan single start ( S = 1 ).

Jawab:

DR C x S 24 x 1 24

= = =

DN z 20 20

Jadi DR = 24 atau 48 atau 96 DN = 20 atau

40 atau 80

Roda gigi perantara perlu dipasang apabila diperlukan.

Gb. 2.118a. Pemasangan bakalan roda gigi Gb. 2.118b. Menyangga blank yang besar

Gb. 2.119. Pemasangan roda gigi perantara bila diperlukan

Single Compound

MODUL BAHAN AJAR

Process pemotongan

a. Metoda pemakanan

Ada dua cara yakni:

1. Normal atau pemakanan berlawanan arah

2. Climb atau searah

b. Untuk metoda yang kedua ini, dilakukan bila mesin dilengkapi

dengan alat pengatur pemakuan searah.

Keuntungan climb metode yaitu:

1. Hasil akhir lebih baik

2. Cutter lebih awet

3. Gaya penetrasi lebih kecil

Kecepatan putaran dan kecepatan pemakuan

- Kecepatan putaran hobbing seperti halnya cutter-cutter yang lain.

Jadi juga dihitung dengan rumus berikut:

1000 . Cs

n = putaran/menit

. D

- Putaran benda kerja (blank)

Gb.2.120a. Metode normal

Gb.2.120b. Metode climb

MODUL BAHAN AJAR

Putaran ini secara otomatis sesuai dengan yang dibutuhkan karena

kita sudah mengatur roda gigi pengganti.

Putaran hobbing x jumlah jalan

Putaran blank =

jumlah gigi yang akan dipotong

put/menit

nb = putaran blank

nh = putaran hobbing

S = jumlah jalan

Z = jumlah gigi

- Kecepatan pemakanan (feeding)

Kecepatan pemakanan tergantung pada bahan cutter dan material

yang dipotong.

Tabel di bawah ini dapat memberikan petunjuk.

TABEL 2.3 Kecepatan Pemakanan

Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih tinggi, feeding diambil lebih

rendah dari tabel di atas.

Feed dalam : mm/put benda

kerja

Roughing Finishing

Mild steels 1,20 1,00

Tough steels 1,20 1,00

Alloy steels 1,00 0,60

Cast Iron 2,00 1,20

Bronne 2,00 1,20

nh x Snb = Z

MODUL BAHAN AJAR

c. Menyetel Depth of Cut

Kedalaman pemakanan dicari sesuai dengan tinggi gigi. Depth of

cut sebaiknya jangan disetel sekali pemakanan, sisakan sedikit untuk

pengecekan. Lakukan pemotongan, kemudian ukur tebal gigi

dengan gear tooth vernier. Bila ukuran belum tercapai, majukan

blank dan sempurnakan pemotongan.

MODUL BAHAN AJAR

6). Tugas Kegiatan Belajar 6Buatlah roda gigi pada gambar berikut!


MODUL BAHAN AJAR

Selesaikanlah soal-soal berikut:

1. Prinsip pembuatan roda gigi dengan mesin

khusus pembuat roda gigi ada tiga, sebutkan:

……………………………………

…………………………………..

…………………………………..

2. Generating process adalah

…………………………………………………………….

3. Keuntungan pembuatan roda gigi dengan cara generating process

antara lain : 1) ……………………………2). ………………………….3)

…………………..…

4. Ada tiga macam cara pemotongan gigi dengan generating process,

yaitu:

…………………………………………..

……………………………………………

……………………………………………..

5. Cara pemotongan yang dapat digunakan untuk pemotongan gigi luar

maupun gigi dalam ialah cara

…………………………………………………….

6. Ada beberapa macam mesin hobbing, yaitu

…………………………………

…………………………………………………………………………………

………………

7. Apa arti konstanta mesin C = 24 : 1

8. Diketahui:

Roda gigi lurus Z = 20

Mesin dengan c = 15 : 1

Hobbing single start ( S = 1)

Tentukan roda–roda gigi pengganti!

MODUL BAHAN AJAR

Kunci Jawaban Tes Formatif Kegiatan Belajar 6.

1. Tiga prinsip adalah:

a. Duplicating

b. Copying

c. Generating

2. Generating process ialah pemotongan gigi secara berkelanjutan

dengan sekali process hingga selesai.

3. Keuntungannya antara lain:

a. Hanya menggunakan satu cutter untuk berbagai ukuran gigi.

b. Lebih cepat dan presisi.

c. Biaya produksi lebih murah.

4. Tiga cara pemotongan yaitu:

a. Rack cutter process

b. Pinion cutter process

c. Hobbing cutter process

5. Dengan cara pinion cutter process.

6. Ada 2 tipe mesin hobbing, yaitu:

a. Tipe horizontal, terdiri atas plain machine dan universal machine.

b. Tipe vertikal, terdiri atas plain machine dan universal machine

7. Constanta mesin 24 : 1 artinya cutter berputar 24 putaran sedangkan

benda kerja berputar 1 putaran.

8. Jawab:

DR = C . S = 24 .1 = 24

DN Z 20 20

DR = 24 atau 48 atau 26

DN = 20 atau 40 atau 80

Atau dapat dibuat kerja ganda

MODUL BAHAN AJAR

BAB III

EVALUASI

SOAL TES AKHIR

PRGRAM KEAHLIAN : TEKNIK PEMELIHARAAN MEKANIK MESIN

INDUSTRI

UNIT KOMPETENSI : MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN

FRAIR

WAKTU : TES TEORI : 120 menit

TES PRAKTIK : 200 menit

A. Jawablah soal-soal berikut dengan memberi tanda silang (x) pada jawaban yang anda anggap paling benar!

1. Mesin frais digunakan untuk proses pemesinan seperti

a. pemotongan ulir

b. pengeboran

c. pemotongan roda gigi

d. perimeran

2. Yang menunjukkan ukuran mesin frais, salah satunya adalah

a. panjang langkah memanjang

b. tinggi mesin

c. besar head

d. lebar landasan

MODUL BAHAN AJAR

3. Pisau frais mantel digunakan untuk pengefraisan :

a. alur

b. rata dan lebar

c. pemotongan

d. grouve

4. Kecepatan potong pisau frais HSS terhadap mild steel adalah :

a. 5 m/menit

b.25 m/menit

c. 75 m/menit

d.150 m/menit

5. Berikut ini berfungsi untuk menjepit benda kerja yang persegi.

a. klem bulat

b.baut penjepitt

c .ragum mesin

d. indipenden chuck

6. Untuk membuat alur T pada benda kerja digunakan :

a.pisau frais jari

b.pisau frais alur

c.slot mill

d. T slot

7. Berikut ini adalah pisau yang dapat digunakan untuk mengebor

a.end mill

b.sliting saw

c.slot mill

d. T slot

8. Untuk membuat alur pasak yang terkurung digunakan

a.face mill

b.shell end mill

c.pisau radius

d.pisau frais alur melingkar

9. Pekerjaan berikut ini menggunakan sliting saw kecuali :

a.memotong

b.membelah

c.meratakan

d.mengalur sempit

10. Pisau frais mantel dipasang pada :

a.arbor panjang

b.arbor baut

c.arbor tirus

d.adaptor

11. Berikut ini adalah alatkeselamatan kerja pada pengefraisan, kecuali

MODUL BAHAN AJAR

a.kaca mata

b.apron kulit

c.baju kerja

d.safety shoes

12. Untuk mengefrais bidang siku dengan sekali makan digunakan

a.plain mill

b.gear cutter

c.face mill

d.sloting cutter

13. Pisau frais yang ada di lapangan pada umumnya dioperasikan dengan

a. putar kanan

b. putar kiri

c. putar bolak -balik

d. asal berputar

14. Berikut ini adalah cara-cara pembuatan roda gigi kecuali

a. pemesinan

b. pengecoran

c. pengerolan

d. penempaan

15. Di dalam konstruksi suatu mesin, roda gigi berfungsi sebagai :

a. penggerak mula

b. pemindah daya

c. actuator

d. regulator

16. Yang memberikan pelumasan pada proses penyayatan adalah:

a. air

b. oli

c. lubricator

d. cutting oil

17. Pisau frais roda gigi tipe plain digunakan untuk pengefraisan berikut

kecuali

a. pemotongan

b. pengasaran

c. finishing

d. pengefraisan gigi yang besar

MODUL BAHAN AJAR

18. Roda gigi modul 4 dengan jumlah gigi 36 dipotong dengan pisau :

a. pisau frais M 4, No. 4

b. pisau frais M4, No 6

c. pisau frais M6, No 6

d. pisau frais M36, No 4

19. Untuk membuat alur melingkar dengan sudut tertentu indeksingnya

menggunakan cara

a. pembagian langsung

b. pembagian sederhana

c. pembagian diferensial

d. pembagian sudut

20. Untuk mengatur/mengecek kelurusan dan kesejajaran waktu

memasang ragum pada meja mesin frais , digunakan :

a. vernier caliper

b. high gauge

c. dial indikator

d. parallel pada

21. Alur pasak di dalam roda gigi dibuat dengan menggunakan

a. sloting atachment

b. sloting cutter

c. T slot

d. slot mill

22. Berikut ini adalah cara-cara merawat cutter, kecuali :

a. memasang cutter cukup

kuat dan dengan pasak

b. pendinginan cukup dan cocok

c. putaran yang tinggi

d. pembersihan yang baik

MODUL BAHAN AJAR

23. Sudut yang dibentuk oleh garis sumbu benda kerja dengan garis spiral

disebut :

a. sudut kisar

b. sudut pendakian

c. sudut uliran

d. sudut spiral

24. Bila dibanding dengan spur gear, heliks gear mempunyai keuntungan

sebagai berikut, kecuali

a. dapat Bekerja pada

kecepatan tinggi

b. lebih tenang

c. lebih kuat

d. lebih murah

25. Profil gigi terbentuk dengan memutar gear blank dan menggerakkan

cutter lurus dan kontinyu disebut process :

a. duplicating

b. copying

c. generating

d. machining

B. Selesaikanlah soal-soal berikut ini dengan memberikan jawaban

pada lembar jawaban yang tersedia!

1. Benda kerja berupa balok segi empat dari bahan ST-42 difrais

menggunakan pisau frais mantel HSS. Kecepatan potong pisau

diketahui Cs = 15 m/menit. Pisau frais yang digunakan berdiameter

60 mm. Tentukan berapa putaran mesin/pisau yang seharusnya!

2. Akan dibuat alur spiral yang melilit pada sebuah silider dengan

diameter rata-rata D = 80 mm, dan sudut spiral lilitannya adalah β =

160. Diketahui kepala pembagi pada mesin frais dengan i = 40 : 1

sedangkan ik = 1 : 1 dan kisar batang ulir transporter meja Li = 10

mm. Tentukanlah roda gigi pengganti untuk membuat alur tersebut!

MODUL BAHAN AJAR

3. Sebuah roda gigi dengan jumlah gigi Z = 59, sistem modul dengan

modul M = 2, tinggi gigi H = 2,16 M dan tebal roda gigi ditentukan b

= 10 M, akan diproduksi pada mesin frais yang dilengkapi dengan

kepala pembagi universal dengan angka pemindahan i = 40 : 1 dan

ik = 1:1, sedangkan plat indeks ada dengan lubang-lubang 15, 18,

21, 29, 37, 43, 19, 23, 31, 39, 47, 17, 20, 27, 33, 41, dan 47. Roda

pengganti yang tersedia antara lain 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 56,

64, 72, 86, 100, dan 127 . Tentukan ukuran roda gigi dan langkah-

langkah pembuatan roda gigi tersebut!

4. Akan dibuat sebuah roda gigi pada mesin hobbing. Roda gigi

tersebut dengan modul M 3 dan jumlah gigi Z = 36. Sedangkan

mesin hobbing diketahui dengan konstanta C = 20 : 1 single start S

= 1. Roda gigi pengganti yang tersedia adalah 16, 20, 24, 28, 32,

36, 40, 44, 48, 56, 60, 64, 72, 80, 86, 90, 96, dan 100. Tentukan

pasangan roda gigi yang diperlukan! Berapa putaran hobbing cutter

bila diameternya 80 mm dan cutting speed = 35 m/menit?

C. Tes praktik (Perfomance Test)

Buatlah roda gigi seperti job sheet berikut. Blank roda gigi sudah

dipersiapkan dengan ukuran sesuai dengan job sheet.

MODUL BAHAN AJAR

KUNCI JAWABAN EVALUASI AKHIR

MODUL BAHAN AJAR

A. Multiple choice

1. a b c d

2. a b c d

3. a b c d

4. a b c d

5. a b c d

6. a b c d

7. a b c d

8. a b c d

9. a b c d

10. a b c d

11. a b c d

12. a b c d

13. a b c d

14. a b c d

15. a b c d

16. a b c d

17. a b c d

18. a b c d

19. a b c d

20. a b c d

21. a b c d

22. a b c d

23. a b c d

24. a b c d

25. a b c d

B. Essay

1 . Cs . 1000 15.000

n = =

. D 3,14 . 60

Jadi n = 79,6

2. Penyelesaian:

LM = L1.i.ik = 10.40.1 = 400

LW = L2 = .D = 3,14.80 = 3,14.80 = 875 mm

tan tan 16 0,287

DR = LM = 400 = 16 =. 4 . 4

DN LW 875 35 7 . 5

DR = 32 . 80DN 56 100

Driver = 32 dan 80

Driven = 56 dan 100

Driver dipasang pada batang ulir meja.

Driven dipasang pada kepala pembagi.

3. Penyelesaian:

Ukuran pokok roda gigi

D = Z . M = 59 . 2 = 118 mm

Da = D + 2.M = 118 + 2 . 2 = 122 mm

H = 2,16 . M = 2,16 . 2 = 4,32 mm

b = 10 . M = 20 mm

Langkah 1.

Angka pembagi pendekatan T ‘ = 60

Langkah 2.

Putaran engkol pembagi Nc = I / T ‘ = 40 / 60 = 2/3

Engkol pembagi dapat diputar 22 lubang pada deretan lubang 33

Langkah 3 .

Menentukan roda gigi pengganti

i . ik 40 . 1

R = ( T ‘ - T ) = ( 60 – 59 )

T ‘ 60

R = 40 / 60 = 2 / 3 = 24 / 36 = 48 / 72

Jadi driver Z1 = 24 gigi atau 36 gigi

Driven Z2 = 36 gigi atau 72 gigi

4. Roda gigi pengganti

DR C . S 20 . 1

= =

DN Z 36

Jadi Driver 20 gigi 40 gigi

Driven 36 gigi atau 72 gigi

Putaran hobbing cutter

Cs . 1000

N = = 139 atau 140 rpm

. D

C. Penilaian Praktik

Untuk melaksanakan penilaian praktik digunakan lembar penilaian

berikut:

LEMBAR PENILAIAN KETERAMPILAN

Program Keahlian: Teknik Pemeliharaan Mekanik Mesin Industri

Mata Ujian Praktik: Melakukan Pekerjaan dengan Mesin Frais

No Aspek yang dinilaiAspek Hasil yang dicapai

kritis Ya Tidak1 Persiapan

Alat-alat kerja Bahan yang akan dikerjakan

…………………………

………..………..

………….…………..

2 Langkah kerja Warming mesin Memasang cutter Memasang benda kerja (blank) Mengindeksing

………k……………k…..………k……………k…..

………..……….………..………

………….…………..………….…………..

3 Ukuran Produk Diameter kaki (Dk) Tinggi gigi H ( 33 gigi ) Lebar gigi (33 gigi) harus sama

………k…..………k…..………k…..

………..………..………..

………….………….………..

4 Penggunaan alat dan bahan Ketepatan penggunaan alat Ketepatan penggunaan bahan Metoda penggunaan alat Kehematan penggunan bahan

………k…………………………k………………..

………………………………

…………………………………………..

5 Sikap kerja Menggunakan alat keselamatan kerja Bekerja dengan aman Memelihara alat-alat kerja Menjaga lingkungan bersih, tertib, aman,

dan sehat

………k……………k………………………………

……………………………..

…………………………………………

Catatan :

Aspek kritis harus lulus (ya), total pencapaian minimum

BAB IV

PENUTUP

Upaya menyiapkan tenaga menengah kejuruan untuk memenuhi

kebutuhan akan tenaga pelaksana di bengkel atau di industri, dalam

kenyataannya sekarang ini sangat dipengaruhi oleh persaingan yang

sangat ketat baik di dalam negeri maupun di luar negeri karena setiap

pengusaha akan bersaing dalam kualitas produksinya yang dilaksanakan

sehingga menghasilkan barang berdasarkan kebutuhan pasar dengan

harga yang bersaing.

Dalam hal ini, maka untuk menjawab tantangan tersebut setiap orang

yang akan terlibat dalam proses produksi harus mampu dan mempunyai

KOMPETENSI yang dikuasai dan diakui, sedangkan kompetensi tersebut

harus diperoleh melalui pendidikan dan pelatihan di institusi /sekolah

kejuruan/lembaga pelatihan.

Salah satu perangkat pembelajaran diklat kompetensi adalah buku

MODUL, yang diharapkan dengan mempelajari buku modul ini peserta

/peserta diklat akan dibekali dengan pengetahuan dan keterampilan dasar

yang harus dikuasai untuk mengikuti UJI KOMPETENSI NASIONAL.

Modul Unit Kompetensi ini dimaksudkan untuk membantu/memandu para

peserta diklat/peserta diklat dalam pembelajaran untuk mencapai

kompetensi MELAKUKAN PEKERJAAN DENGAN MESIN FRAIS.

Diharapkan peserta diklat/peserta diklat nantinya akan menjadi Tenaga

Pelaksana di bidang Teknik Pemeliharan Mekanik Mesin Industri atau

yang berhubungan dengan pekerjaan–pekerjaan tersebut diatas.

Semoga buku modul ini bermanfaat bagi yang memerlukanya untuk

mencapai kompetensi seperti yang tertera dalam tujuan pembelajaran

modul ini.

DAFTAR PUSTAKA

1. Tim KBKN Mesin MPKN. Standar Kompetensi Industri Logam dan

Mesin, Kamar Dagang dan Industri Indonesia, Jakarta, 2002.

2. B.H. Amstead, Philip F. Ostwald, Myron L. Begeman, Sriati Djaprie, Ir.

Teknologi Mekanik , Erlangga, Jakarta, 1995.

3. D. West. Fitting and Machining Course Trade Technology,

Government Printer, New South Wales, 1979.

4. Education Departement Victoria. Fitting and Machining (Volume 2),

Wilke and Company Limited, Victoria, 1981.

5. Education departement Victoria. Fitting and Machining (Volume 3),

Wilke and Company Limited, Victoria, 1982.

pek mesin frais

Documents