MESIN FRAIS DASAR

1. Pengertian Mesin Frais

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 mempunyai 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.

1.1 Tipe mesin frais

Tipe mesin frais dapat dibedakan menjadi beberapa jenis (kebanyakan yang

terdapat dalam bengkel-bengkel lembaga pendidikan) yaitu:

Mesin frais mendatar

Mesin frais tegak

Mesin frais universal

Tipe mesin frais yang lain misalnya :

Mesin frais taret

Mesin frais copy

Mesin frais tusuk/stick

1.2 Standard ukuran mesin frais

Ukuran suatu mesin frais ditentukan oleh:

Panjang meja mesin frais

Jarak spindel sampai permukaan meja pada kedudukan paling bawah

Jarak ke arah melintang maximum yang dapat dicapai oleh meja mesin terhadap

kolomnya. Frais Mendatar

1.3 Mesin frais mendatar

Mesin frais mendatar dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan:

- Mengefrais rata

1

- Mengefrais alur

- Mengefrais roda gigi lurus

- Mengefrais bentuk

- Membelah atau memotong

Mesin frais mendatar adalah suatu mesin frais yang arbornya mendatar, sedang

mejanya dapat bergerak ke arah:

- memanjang/ langitudinal

- melintang / cross slide dan naik turun

Adapun nama bagian-bagian dari mesin jenis diperlihatkan gambar 1.3 adalah

sebagai berikut:

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 spindel

2

Mesin Frais Mendatar

1.4 Mesin Frais Tegak

Mesin frais tegak adalah suatu mesin frais dimana arbornya dipasang tegak sedang

gerakan mejanya dapat kearah:

- melintang (cross slide)

- memanjang (Longitudinal)

- naik-turun

Adapun nama bagian-bagian dari mesin ini seperti diperlihatkan pada gambar 1.4 ialah:

A. Spindel

B. Kepala

C. Kolom

D. Meja

E .Engkol ke arah memanjang

F. Engkol ke arah naik turun

G. Alas mesin

H. Handel ke arah melintang

1.5 Mesin Frais Universal

Mesin frais universal adalah suatu mesin frais dimana kedudukan arbornya

mendatar sedang 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 mesin frais universal ini seperti diperlihatkan pada

3

Mesin Frais Tegak

gambar1.5 1alah: A.lengan

B. penyokong arbor

C. tuas otomatis

D. nok pembatas meja

E. meja mesin

F. engkol

G. tuas pengunci meja

H. baut penyetel

I . engkol arah melin - tang

J. engkol arah naik turun

K. Tuas pengunci

L. Tabung pendukung dengan batang ulir

M. Lutur tempat dudukan alas mesin

N. Tuas pengunci sadel

O. Engkol meja

P. Tuas untuk merubah kecepatan motor listrik

R. Tuas pengatur putaran

S. Tuas pengatur angka puratan

T. Tiang

U. Spindel

V. Tuas penjalan spindel

X. Mur pengunci gerakan meja

1.6 Penjagaan/Pemeliharaan 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 ini:

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.

4

Mesin Frais Universal

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.

2. Macam-Macam Pisau Frais

Hasil pengefraisan ditentukan oleh macam pisau frais yang digunakan.

Adapun macam-macam pisau frais adalah sebagai berikut:

2.1 Pisau frais mantel

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

5

Gambar 2.1. Pisau frais

mantel

2.2 Pisau frais sudut

Pisau ini digunakan untuk

mengefrais sudut, umumnya 30, 45 dan 60 derajat.

Gambar 2.2 Pisau frais sudut

2.3 Pisau frais ekor burung

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur ekor burung, pada umumnya sudut ekor

burung yang dapat dibuat besarnya : 30, 45 dan 60 derajat.

Gambar 2.3. Pisau frais ekor burung

2.4 Pisau frais alur melingkar

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pasak yang terkurung.

Gambar 2.4. Pisau frais alur melingkar

6

2.5 Pisau frais gigi silang (straggered tooth mill)

Pisau frais ini digunakan untuk mengefrais alur pada benda kerja.

Gambar 2.5. Pisau frais gigi silang

2.6 Pisau frais sudut ganda

Pisau ini digunakan untuk mengefrais alur V.Sudut V yang terjadi besarnya 30, 45 dan 60

derajat.

Gambar 2.6. Pisau frais sudut ganda

2.7 Pisau frais radius

Gambar 2.7. Pisau frais radius untuk konvex dan konkav

7

2.8 Pisau frais alur T

Pisau alur T digunakan untuk mengefrais alur T.Seperti halnya alur T pada meja mesin

frais dan skrap.

Gambar 2.8. Pisau frais alur T

2.9 Pisau frais jari

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

4. Digunakan untuk pemakanan kasar

Gambar 2.9. Pisau frais jari

8

2.10. Pisau frais roda gigi

Pisau ini dunakan untuk pembuatan roda gigi.

Gambar 2.10. Pisau frais roda gigi

2.11 Pisau frais hobbing

Digunakan untuk menbuat gigi pada roda gigi yang dilaksanakan pada mesin hobbing.

Gambar 2.11. Pisau Frais Hobbing

2.12 Pisau Muka (Face Mill)

Pisau muka yang ditempel dan terbuat dari bahan sementit carbide.Pisau ini digunakan

untuk mengefrais permukaan yang rata dan luas

Gambar 2.12. Pisau muka

9

2.13 Shell End-Mill

Pisau frais ini dapat makan pada bagian samping dan muka sehingga dapat digunakan

untuk mengefrais bidang siku

Gambar 2.13. m. Shell end-mill

2.14. Side dan Face mill

Pisau frais ini digunakan untuk pemakanan kasar pada permukaan-permukaan rata dan

siku.

Gambar 2.14. Side and face mill

2.15. Pisau Sisi ( Side Milling Cutter)

10

Side Millling Cutter sama dengan Plain Milling Cutter namun pada salah satu sisi atau

kedua sisi terdapat mata potong/mata pisau. Dengan pisau Gambar. 32. Pisau Lurus Untuk

Pemotongan Kasar/Berat (Heavy Duty Plain Millimg Cutter) Gambar. 33. Pisau Rata

Helik (Helical Plain cutter) ini dapat dilakukan pemakanan pada sisi muka dan pada kedua

sisi samping.

Macam-macam pisau sisi (side milling cutter) antara lain:

1) Pisau sisi lurus (Plain side milling cutter) dengan sisi lurus pada sisi muka dan kedua

sisi sampingnya.

2) Pisau setengah sisi (Half side milling cutter ) mempunyai gigi helik pada sisi muka dan

gigi pemotong pada satu sisi samping. Pisau tipe ini dianjurkan untuk pengefraisan

permukaan kasar dan pengfraisan pada satu sisi saja.

3) Pisau Staggered (Staggered tooth side milling cutter) pisau ini dianjurkan untuk

pemotongan kasar, alur dan slotting.

3. Penggunaan Pisau Frais

3.1 Pisau mantel digunakan untuk mengefrais :

- Permukaan datar

- Alur lebar tapi dangkal

- 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:

11

- Pilih diameter pisau frais sekecil mungkin.

-.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.

3.2 Pisau frais sisi dan muka digunakan untuk:

- Memfrais bidang vertikal.

- Memfrais bertangga.

- Memfrais alur.

- Memfrais bidang sejajar.

- Memfrais bidang bawah pada mesin frais tegak.

Cara memilih pisau frais sisi dan muka:

- Pilih diameter pisau yang terkecil.

- Pilih jenis pisau biasa jika dibutuhkan penatalan tipis.

- Untuk pemakanan tebal, pilih pisau sisi zig zag dengan diameter yang besar.

- Jika digunakan berpasangan, pilih sudut gigi yang berlawanan.

3.3 Pisau frais gergaji digunakan untuk:

- memotong

- membelah

- membuat alur sempit

- membuat alur pada sudut

Cara memilih pisau frais gergaji:

- Pilih diameter pisau sekecil mungkin.

- Pilih gergaji sisi untuk pemotongan yang

dalam.

- Periksa ketajaman mata gergaji.

3.4 Pisau frais alur digunakan untuk:

- Mengefrais alur

- Mengefrais alur pasak

- Mengefrais bidang rata yang sempit

12

Cara memilih pisau frais alur:

Pilih tebal pisau yang sama dengan lebar alur yang dibuat.

3.5 Pisau frais muka digunakan untuk:

- Meratakan bidang atas benda kerja pada mesin vertikal.

- Meratakan ujung atau tepi benda kerja pada mesin horizontal.

- Mengefrais alur dangkal pada benda kerja.

- Mengefrais bertangga.

Cara memilih pisau frais muka:

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

3.6 Pisau jari digunakan untuk :

- Mengefrais alur

- Mengefrais alur pasak

- Mengefrais bidang rata pada bidang miring atau permukaan lengkung

- Mengefrais dudukan baut

- Memperbaiki letak lubang-lubang yang

salah

Memilih pisau jari:

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.

13

3.7 Arah Penyayatan

Pemakanan ke atas (berlawanan)Pemakanan ke atas adalah pemakanan pada mesin

frais dimana arah putaran pisau frais berlawanan dengan gerakan meja.Keuntungan dari

arah pemakanan ini ialah:

- Tidak terjadi kejutan penyayatan

- Gaya penyayatan dapat terbagi an-tara pekerjaan dan pisau hingga operasi lebih aman.

- Tekanan yang ringan terhadap ulir pembawa meja juga terhadap baut-baut penahan.

- Meja dapat mudah bergeser dan tak terpengaruh akibat dari penyayatan pisau.

- Geram mudah keluar- Ketajaman pisau lebih tahan lama

- Penyayatan dapat lebih tebal

Pemakanan ke bawah (searah)Pemakanan kebawah adalah pemakan-an pada mesin

frais dimana gerakan meja frais searah dengan putaran pi-sau frais.Kekurangan dari cara

ini ialah:

- Kemungkinan mudah tercekam dan sukar untuk pengefraisan di bagian-bagian perker-

jaan.

- Hasil pengefraisan yang rata sukar didapat dan pisau mudah

selip/tidak menyatat.

- Hanya untuk pengefraisan ringan. Pengefraisan untuk meng-

halus dengan cara ini tak dapat dilaksanakan.

- Agak baik jika pisau frais dari baja karbon.

- Tak mungkin dapat dipakai pada pengefraisan dengan feed

dan speed tinggi.

- Hasil pengefraisan lambat.

14

4. Kecepatan Potong Dan Pemakanan

4.1 Parameter Pemotongan.

Parameter pemotongan diperlukan agar proses produksi dapat berlangsung sesuai

dengan prosedur perencanaan. Parameter-parameter pemotongan yang ditetapkan dalam

proses frais akan meliputi: kecepatan potong, putaran spindel, dalam pemakanan, gerak

makan per gigi, kecepatan penghasilan geram dan waktu pemesinan. Penentuan rasio

kecepatan antara gerak benda kerja dan putaran pisau sangat penting diperhatikan. Jika

langkah pemakanan benda kerja terlalu pelan waktu akan terbuang banyak dan pisau

fraispun akan cepat tumpul dan menurunkan umur pahat. Jika pemakanan benda kerja

terlalu cepat pisau frais bisa cepat rusak, dan tentu memerlukan waktu lebih banyak untuk

menggantinya.

Parameter-parameter tersebut dapat dijelaskan pada Gambar 1.

Gambar 4.1. Parameter Pemotongan dalam Proses Frais

KETERANGAN :

Benda kerja:

w : lebar pemotongan, mm

lw : panjang pemotongan, mm

a : kedalaman pemotongan

Pahat Frais:

15

d : diameter luar, mm

z : jumlah gigi (mata potong)

Kr : sudut potong utama, 90 o untuk pisau frais selubung

Mesin Frais:

n : putaran poros utama, put/menit

vf : kecepatan makan, mm/put

4. Elemen dasar proses frais adalah:

4.1. Kecepatan potong (Cs).

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 di

antaranya:

- Macam bahan yang dikerjakan

- Bahan pisau frais

- 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.

16

Dalam menentukan kecepatan potong beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan antara

lain:

material benda kerja yang akan difrais

material pisau frais

diameter pisau

kehalusan permukaan yang diharapkan

dalam pemotongan yang ditentukan

Rigiditas penyiapan benda kerja dan mesin

Untuk benda kerja yang berbeda kekerasannya, strukturnya dan kemampuan pemesinaanya

diperlukan penentuan cutting speed yang berbeda. Tabel 2 berikut menunjukkan cara

penentuan cutting speed:

Cutting speed dapat dirumuskan dalam bentuk persamaan :

v = (.d.n)/1000 m/min, dengan v = cutting speed, d = diameter pisau frais dan n = putaran spindel utama

17

4.2 Menentukan kecepatan putaran mesin frais

Kecepatan putaran mesin frais ditentukan oleh:

- Kekerasan bahan yang dikerjakan

- Bahan pisau

- Diameter pisau frais yang digunakan

Contoh perhitungan menentuan kecepatan putaran mesin frais

4.3 Penentuan Putaran Pisau

Terdapat tiga faktor yang harus dipertimbangkan dalam menentukan putaran pisau frais

antara lain:

Material yang akan di frais

Bahan pisau frais

Diameter pisau frais

Dalam menentukan putaran pisau frais dapat pula digunakan Nomogram seperti pada

Gambar 2.

18

Gambar 2. Nomogram Putaran Pisau Frais

4.4. Feed dan dalam pemotongan.

Feed dapat dinyatakan sebagai rasio gerak benda kerja terhadap gerak putar pisau

frais. Dalam menentukan feed, faktor yang harus diperhatikan adalah:

Dalam pemakanan

Tipe pisau frais

Bentuk pisau frais

Material benda kerja

Kekuatan dan keseragaman benda kerja

Tipe permukaan finishing yang ditentukan

Power dan rigiditas mesin

19

Tabel 3. Feed untuk Proses Frais

4.5. Dalam pemotongan

Pemakanan dalam proses frais meliputi pemakanan kasar dan pemakanan halus

(finishing). Pada pemakanan kasar dalam pemotongan dapat ditentukan pada kedalaman

maksimal (lebih dalam). Pada pemotongan yang berat dapat digunakan pisau dengan gigi

helik dan jumlah gigi yang lebih sedidkit. Pemotongan dengan jumlah gigi potong lebih

sedikit akan menghasilkan pemotongan yang lebih kuat dan lebih mempunyai kelonggaran

yang lebih besar daripada banyak gigi.

Pemotongan halus (finishing) dilakukan secara ringan (light) daripada pemotongan

kasar. Dalam pemotongan pada pemakanan kasar biasanya tidak lebih dari 1/64 inchi (0,39

mm). Dalam pemakanan halus, feed harus dikurangi daripada pemotongan kasar,

sedangkan putaran pisau dipercepat.

4.6 Gerak makan per gigi, Fz

Fz = vf /z.n. (mm/gigi)

4.7 Waktu pemotongan

tc = lt/vf min

keterangan:lt = lv + lw + ln mmlv = 1 , untuk mengefrais datar

lv ≥ 0 untuk mengefrais tegak

lv ≥ 0 untuk mengefrais datar

ln ≈ d/2 untuk mengefrais tegak

20

4.8 Kecepatan penghasilan geram

Z = (vf.a.w) /1000 cm3/min

5. Pencekaman Benda Kerja

Benda-benda kerja harus dikencangkan secara kukuh pada waktu pengefraisan,

sebab bila benda kerja tersebut terlepas dapat berakibat hasil pengefraisan yang tidak

sempurna, terjadinya kecelakaan dan retaknya pisau frais. Salahsatu keberhasilan dalam

pekerjaan pengefraisan adalah ketepatan menggunakan alat-alat penjepit benda kerja yang

sesuai dengan bentuk benda yang akan difrais. Untuk benda kerja yang besar dengan

pengefraisan rata, berbeda cara menjepitnya dengan benda kerja yang kecil dengan bentuk

yang teratur, bulat, segiempat, bertingkat, dan semacamnya. Begitu juga alat-alat untuk

menjepit benda kerja yang berbentuk roda gigi memerlukan penjepitan khusus.

Beberapa cara penjepitan benda kerja antara lain:

Klem dan kelengkapannya

Blok siku dan kelengkapannya

Blok vee dan kelengkapannya

Ragum mesin dan macam-macamnya

Kepala pembagi dan kelengkapannya

Fixture dan kelengkapannya

Meja putar

5.1. Macam-macam Klem

Klem yang digunakan dalam penjepitan benda kerja biasanya dilengkapi dengan

baut Tee. Macam-macam klem tersebut antara lain seperti dalam Gambar 3. Apabila benda

kerja tidak dapat dicekam dengan ragum, atau fixture, maka pemasangannya dapat

langsung dilakukan pada meja frais dengan klem (Gambar 4). Beberapa bentuk klem yang

sering digunakan dalam operasional pengefraisan antara lain klem jari, klem U dan klem

lurus. Dalam pemasangannya klem selalu dilengkapi dengan baut beralur T.

21

Gambar 1. Macam-macam klemKeterangan gambar:1. klem lurus dengan lubang baut2. klem lurus dengan baut penyetel3. klem kaki yang dichamfer4. klem kaki untuk benda kerja yang bertingkat5. klem dengan jari lurus6. klem dengan jari lengkung7. klem bentuk U8. baut tee panjang9. klem pegas10. benda kerja yang dijepit11. meja mesin frais12. blok penjepit13. blok dengan lubang baut14. baut penekan15. blok penjepit16. mur penekan17. cincin18. klem dengan ketinggian yang dapat disetel19. tumpuan klem dengan lubang penyetel20. pen/engsel21. pen-penyetel

22

Gambar 2. Penjepitan Langsung pada meja Frais dengan Klem

5.2 Blok siku dan kelengkapnnya

Untuk benda-benda kerja yang difrais dengan kedudukan tegak atau berdiri, penjepitannya

dapat dilakukan dengan menggunakan blok siku dan kelengkapannya.

Gambar 3. Blok Siku dan Kelengkapannya

5.3 Blok Vee dan Kelengkapnnya

Untuk menjepit benda kerja yang bulat misalnya pada saat mengfrais alur-alur

pasak pada poros dan semacamnya, penjepitan dilakukan dengan menggunakan block vee

dengan kelengkapan klem atau baut Baut pengikat lainnya.

V block pada umunya memiliki alur dengan sudut 90 0 dan mempunyai alur

maupun kerataan yang sesuai bila dipasangkan di meja mesin frais. V-block biasanya

digunakan untuk mencekam benda-benda dengan bentuk tertentu, datar, bulat seperti

pembuatan alur pada benda yang bulat (misalnya poros).

Gambar 4. Blok Vee dan Kelengkapannya

23

Klem poros universal dapat dipasang pada mesin frais horizontal atau mesin frais vertical.

Bentuk klem poros universal dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 5. Blok Vee pada Klem Universal

5.4. Ragum (vises)

Ragum merupakan peralatan cekam yang paling sering digunakan pada proses

pengefraisan. Ragum dapat digunakan untuk mencekam benda kerja berbentuk kotak,

bulat, maupun menyudut yang dapat digunakan untuk mengefrais alur pasak, alur,

permukaan datar, sudut, gigi rack, dan alur T (T slot). Terdapat tiga tipe ragum yang biasa

digunakan di mesin frais. Ketiga ragum tersebut adalah:

a. Ragum lurus:

Ragum lurus dikencangkan pada meja mesin frais dengan memanfaatkan alur T yang

terdapat pada meja mesin frais. Ragum ini dapat dikencangkan secara cepat dengan

menggunakan kunci .

b. Ragum sudut.

Ragum ini sama dengan ragum lurus hanya ditambahkan pengatur sudut yang terdapat

di bawahnya, sehingga ragumdapat diputar hingga 360 pada arah horizontal

c. Ragum universal

Ragum ini selain dilengkapi dengan pengatur suduthorizontal juga dilengkapi dengan

pengatur sudut vertikal.Dengan kelengkapan ini ragum dapat diputar hingga 360 pada

arah horizontal dan 90 pada arah vertikal

d. Kepala Pembagi

Kepala pembagi sangat cocok digunakan untuk pembuatan kepala baut, pengefraisan

roda gigi, dan pengefraisan benda-benda silindris. Bila gerakan kepala pembagi dihu-

bungkan dengan gerakan ulir penghantar mesin frais maka dapat dilakukan pembuatan

roda gigi miring/helik, reamer dan tap.

24

Gambar 6. Macam-macam Ragum

Gambar 7. Kepala Pembagi

Gambar 8. Benda Kerja Dicekam Antara Dua Senter

Gambar 9. Penyangga Benda Kerja pada Proses Frais

25

Gambar 10. Pencekaman Benda Kerja pada Proses Tirus

Gambar 11. Pencekaman Benda Kerja pada Spindel utama Proses Tirus

Gambar 12. Pencekaman Benda Kerja pada Meja Putar

6. Jenis Perkakas Bantu Mesin Frais

Peralatan bantu seperti ragum universal, adapters pemindah cepat dan kepala pembagi

universal membantu dalam setting up benda kerja menjadi lebih cepat. Jenis alat bantu

pada mesin frais yaitu:

1. Ragum

2. Arbor, Collet dan Adapter

3. Facing Fixture

4. Kepala pembagi

5. Kelengkapan Frais Vertikal (Vertikal Machine Attachment)

6. Kelengkapan Putaran Tinggi (High Speed Arttachment)

7. Universal Spiral Attachment

26

8. Slotting Attachment (Kelengkapan Slot)

9. Kelengkapan Pemotongan Roda Gigi (Gear Cutting Attachment)

10. Meja Putar

11. Kelengkapan Pengefraisan Rack (Rack Milling Attachment)

Gambar 1. Macam-macam Ragum (Ragum Lurus, Ragum Putar, Ragum Universal)

27

7. Penyiapan Alat Ukur

Dalam operasioanl pengefraisan, selain diperlukan pengukuran dimensi benda kerja

hasil produksi dengan berbagai alat ukur (jangka sorong, mikrometer, dial indikator,

kaliber, pengukur roda gigi dan sebagainya) pengukuran yang perlu dilakukan adalah

pengaturan ketegaklurusan kepala vertical (Vertikal Head), dan kelurusan ragum.

7.1. Pengaturan Ketegaklurusan Gerak Pisau terhadap Meja

Pengecekan ketegaklurusan gerak pisau frais terhadap meja sangat perlu dilakukan

terutama saat pembuatan lubang maupunmelakukan pengefraisan permukaan. Jika posisi

kelurusan dari pisau (spindel utama) tidak mencapai 900 terhadap meja maka lubang yang

dihasilkan tidak akan tegaklurus terhadap permukaan bendanya, dan apabila operasional

yang dilakukan adalah pengefraisan datar maka akan dihasilkan bentuk permukaan yang

miring (tirus). Peralatan yang diperlukan untuk melakukan pegujian tersebut antara lain:

dial indikator dan batang parallel.

Langkah-langkah dalam mengecek ketegaklurusan spindel tersebut antara lain :

a. Tempatkan dial indikator pada batang yang memungkinkan pada spindel utama atau

chuck bor

b. Posisi dial indikator di sebelah muka atas meja.

c. Aturlah posisi penunjukan pada dial sebesar nol.

d. Putar spindel utama dengan tangan sejarak 180

28

e. Jika tidak teerdapat perbedaan dalam pembacaan maka posisi spindel dan meja telah

sesuai.

Gambar 7.1. Pengujian ketegak lurusan spindel indikator dan plat strip

Langkah-langkah untuk mengecek ketegak lurusan ragum

a. Bersihkan meja dan bagian bawah ragum

b. Pasang dan kencangkan ragum pada meja

c. Kencangkan bibir ragum dan jepitlah parallel strip yang telah dipasangkan

d. Pasang dial indikator pada spindel utama atau chuck bor.

e. Gerakkan meja dan amati perubahan penunjukan yang terjadi pada dial.

f. Apabila tidak terjadi perubahan penunjukkan pada dial berarti telah terpenuhi ketegak

lurusan ragum.

g. Bila belum, ulangi prosesur tersebut hinbgga diperoleh penunjukan yang tidak berubah.

Gambar 7.2. Pengujian ketegak lurusan ragum

8. Pemasangan dan Pelepasan Pisau

Terdapat berbagai macam pisau frais sesuai kegunaannya. Oleh karena itu terdapat pula

berbagai macam cara pemasangannya. Secara umum cara pemasangan maupun pelepasan

pisau dapat dibedakan menjadi:

Pemasangan Pisau pada Arbor Panjang

Pemasangan Pisau pada Arbor Pendek (pena frais)

Pemasangan Pisau pada Flens

29

Pemasangan pisau jari dengan gagang silindris dan pemasangan pisau frais jari

dengan gagang tirus.

Gambar 8.1 Berbagai Macam Cara Pemasangan Pisau Frais dengan Arbor Panjang, Arbor

Pendek dan Flensa

Gambar 8.2. Berbagai Macam Cara Pemasangan Pisau Frais Jari dengan Gagang Silindris dan Gagang Berulir dengan Arbor Panjang, Arbor Pendek dan Flensa

8.1 Pemasangan Pisau pada Arbor Panjang:

A. Konstruksi Arbor Panjang

Perkakas tempat pisau frais dipasang disebut arbor. Pada arbor dapat dipasang

pisau frais dengan lubang silindris pada setiap jarak yang diinginkan dari ujung spindel

utama. Sebuah pisau frais yang dipasang jauh dari ujung spindel utama pada waktu

pemakanan akan bergetar sebagai akibat dari gerakan pemotongan pisau.

30

Arbor panjang hanya digunakan untuk mengefrais horizontal. Oleh karena itu harus

ditunjang oleh bantalan penunjang, maka ujung arbor yang menonjol dari bantalan

penunjang seringkali merupakan suatu gangguan untuk menggunakannya. Oleh karena itu

pisau frais kita tempatkan pada jarak sekecil mungkin dengan spindel utama

Gambar 8.3. Bagian-bagian Utama Arbor Panjang

Poros arbor

Fungsi poros arbor adalah: 1) untuk pemasangan pisau frais, 2) pemasangan pisau frais

pada tempat yang ditentukan sebelumnya.

Alur pasak.

Alur pasak dengan pasaknya berfungsi menjamin pisau frais terhadap perputaran.

Gambar 8.4. Alur Pasak

Ulir pengunci.

Ulir pengunci diputarkan sebuah mur sehingga frais terjepit dengan teguh pada

arbor.Penjepitan dapat dilaksanakan dengan mengikat mur pengunci yang masuk pas pada

ujung ulir arbor. Ulir pengunci ini memiliki ulir sekrup yang halus.

31

Gambar 8.5. Ulir/Mur Pengunci. a. Konstruksi, b. Pengencangan mur.

Ulir Tarik.

Dengan ulir tarik ini pisau frais ditarik (dibautkan) erat ke dalam spindel utama. Semua

perkakas lengkapan mesin frais untuk memasang pisau frais harus diberi ulir tarik yang

sama jenisnya. Bahan yang digunakan dalam membuat arbor adalah baja karbon.

Gambar 8.6. Ulir Tarik

Gelang Pengunci.

Gelang pengunci digunakan: 1) agar dapat mengunci pisau frais pada tempat yang

didinginkan, 2) mengunci dua buah frais atau lebih dengan cermat satu terhadap lainnya.

Gambar 8.7. Berbagai Macam Gelang Pengunci a. Posisi penggunaan gelang pengunci, b.

konstruksi gelang pengunci, c. Gelang Pengunci yang dapat distel

32

Penunjangan

Gaya pengerjaan arbor panjang cenderung akan melengkung ke atas. untuk itu arbor

panjang harus ditunjang dengan bantalan penunjang yang dipasang pada lengan penunjang.

Bantalan penunjang ditempatkan sedekat mungkin dengan arbor panjang.

Gambar 8.8. Berbagai Macam Cara Penunjangan a. Sebuah bantalan penunjang b. dua

buah bantalan penunjang pada ujung arbor c. dua buah bantalan penunjang pada kedua sisi

pisau frais d. dua buah pisau frais dan dua buah penunjang.

B. Pemasangan Pisau Frais pada Arbor Panjang

a. Cara Memasang Arbor

ambillah arbor yang akan dipakai, yang besarnya sesuai dengan besar lubang frais

bersihkan bagian tirusnya dan kemudian masukkan bagian tirus ini kedalam lubang spindel

perhatikan agar pasda waktu memasukan, alur pada arbor bertepatan dengan nok poada

spindel keraskan arbor dengan baut penarik pada bagian belakang tiang.

Gambar 8.9. Cara Memasang Arbor

b. Cara mengeraskan arbor

bila arbor sudah dipasang dengan baik pada spindel, kemudian dikeraskan dengan baut

penarik. Untuk menghindarkan terlepasnya arbor dari spindel, keraskan lagi dengan mur

penjamin

33

Gambar 8.10. Cara Mengeraskan Arbor

c. Cara memasang pasak pada arbor

Sebelum pasak diletakkan, alaur pasak pada arbor harus ada pada bagian atas Billa

akurnya sudah dibersihkan, maka pasak dipasang masuk di antara lubang pada cincin

Pasak harus dipasang agak ketat, jangan pakai pasak yang longgar.

Gambar 8.11. Cara Memasang Pasak pada Arbor

d. Memasang Pisau Frais

1) Masukkan pisau frais dengan hati-hati disertai pengamatan bahwa pisau frais sudah

betul berhadapan dengan spindel dan didorong dengan pelan, sehingga meluncur pada

arbor 2) Putar pisau frais sehingga alur pasak dari pisau frais lurus dengan pasak.

Gambar 8.12. Memasang Pisau Frais

e. Memasang Pisau Frais Gergaji

Pasang pisau frais gergaji pada arbor tanpa pasak dan jepit antara dua buah cincin

memungkinkan pisau frais meluncur terhadap arbor pada beban yang terlampau besar.

Gambar 8.13. Memasang Pisau Frais Gergaji

34

f. Kedudukan alas arbor

aturlah kedudukan frais sehingga bertepatan dengan permukaan yang akan difrais atur

letak meja mesin bila perlu pada kedudukan yang tepat masukkan cincin-cincin pada arbor

dan putar sehingga alur pasak lurus terhadap pasak masukkan alas pada arbor pasang

cincin poada arbor demikian rupa sehingga ujung arbor berulir tidak tertutup oleh cincin

masukkan mur pengunci dan keraskan dengan kekuatan tangan.

Gambar 8.14. Kedudukan alas arbor

g. Memasang cincin arbor

Bersihkan cincin dan jagalah agar antara cincin yang satu dengan cincin lainnya tidak

terdapat tatal, karena bila ada tatal dapat menyebabkan arbor jadi bengkok pada saat

dikeraskan.

Gambar 8.15. Memasang cincin arbor

h. Mengeraskan frais

jagalah agar gagang kunci tegak lurus terhadap mur gunakan kunci yang betul pas untuk

murnya dan keraskan dengan cukup kuat.

Gambar 8.16. Mengeraskan frais

i. Menyetel lengan mesin

Tentukan kedudukan alas arbor sedekat mungkin dengan mesin frais Bersihkan lengan dan

pendukung arbor Periksa kelurusan antara pendukung arbor terhadap lengan

35

pasang pendukung arbor apda lengan demikian rupa sehingga bagian depan dari

pendukung arbor itu rata terhadap permukaan lengan keraskan mur pada pendukung

dengan cukup kuat geser lengan sehingga alas masuk dalam pendukung keraskan mur

pengikat lengan dengan cukup kuat.

Gambar 8.17. Menyetel lengan mesin

C. Pemasangan Pisau pada Arbor Pendek (Pena Frais)

Arbor pendek digunakan untuk memasang pisau frais yang berlubang silindris

sedekat mungkin dengan spindel utama. Pisau frais yang dapat di pasang dengan pena frais

antara lain frais kepala, frais kepala mantel, dan frais kepala pisau. Pemasangan pisau frais

pada pena frais berlawanan dengan pada spindel utama. Perbedaan itu antara lain: pena

frais digunakan baik untuk horizontal maupun vertikal tidak diperlukan penunjang seperti

pada penggunaan arbor dipasang dengan sekrup.

Gambar 8.18. Pemasangan Frais Pada Arbor Pendek

Gambar 8.19. Konstruksi Pemasangan Pisau Frais pada Arbor Pendek

36

Dalam pemasangannnya pisau frais dijamin dengan: 1) pasak lintang, 2) dengan pasak

memanjang. Beberapa keuntungan penggunaan pasak melintang antara lain: pemasangan

pasak-pasak melintang mempunyai gaya-gaya secara lebih baik daripada pasak

memanjang lubang frais dan pena tidak diperlemah oleh suatu alur pasak.

Gambar 8.20. Penjaminan Pisau Frais dengan Pasak a. dengan pasak lintang b. Dengan pasak panjang

Sekrup pena frais dilengkapi dengan ulir kanan metris. Namun demikian untuk sekrup

pena yang lama masih pula terdapat ulir kiri. Oleh karena itu diperlukan kecermatan dalam

pemasangannya serta penggunaan kunci-kunci yang diperlukan.

Gambar 8.21. Kunci-kunci yang dibutuhkan dalam Pemasangan PisauFrais dalam Arbor Pendek

DAFTAR PUSTAKA

37

Daryanto. 1986. Teknologi Bengkel Mesin. Bandung. Tarsito

Depdiknas. 2004. Mempergunakan Mesin Frais (Kompleks). Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan. Jakarta

PPPGT Bandung. 1982. Modul Mesin Frais. Bandung

Priambodo Bambang.1981. Teknologi Mekanik. Jakarta. Erlangga

Yogaswara Eka. 2001. Mesin Frais Konvensional Dan CNC. Bandung. Armico

MESIN FRAIS38

TUGAS MATA KULIAH MANUFACTUREDOSEN PEMINA: Drs. KUSDI, ST. MT.

Oleh:Sulisetiyoningrum : 607615513035

Arif Rahman : 607615513042

UNIVERSITAS NEGERI MALANGPROGRAM PASCA SARJANA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KEJURUANNopember 2008

39