RACK GEAR ( BATANG GIGI ) 

Roda gigi rack merupakan roda gigi dengan gigi-gigi yang dipotong lurus. Sedangkan

roda gigi penggeraknya dinamakan pinion. Roda gigi ini bertujuan untuk merubah gerak

puitar roda gigi menjadi gerak lurus. Pinion pada umumya mempunyai jumlah gigi dan

ukuran yang lebih kecil dengan gigi lurus ataupun helik. Beberapa contoh penggunaan rack

dan pinion ini adalah: pada penggerak eretan di mesin bubut, mekanisme kecepatan pada

mesin planning, dan pengatur ketinggian pada mesin bor.

1. Fungsi Rack Gear

Batang gigi ( rack gigi ) berfungsi sebagai transmisi untuk merubah gerak lurus menjadi

gerak putar atau sebaliknya.

2. Kelebihan dan kekurangan Rack gear

3. Langkah Kerja

Untuk pengefraisan roda gigi rack diperlukan langkah-langkah tertentu agar pembuatan

roda gigi yang dikerjakan pada mesin frais sesuai dengan rencana yang ditentukan.

Langkah-langkah pembuatan rack gear akan meliputi :

1. Penyiapan benda kerja termasuk penentuan dimensi

Pengefraisan roda gigi lurus dilakukan pada benda kerja dengan bentuk persegi. Proses

pembuatan roda gigi merupakan kelanjutan dari pekerjaan frais terutama daklam

menbuat bahan dasarnya (blank). Oleh karena itu diperlukan langkah cermat dalam

menyiapkan bahasn dasar melalui proses frais Dalam proses pembuatan bahan awal

rack, factor penting yang haris diperhatikan adalah kelrataan, kelurusan dan

ketegaklurusan masing-masing bidang . Ukuran bahan awal dari roda gigi rack sangat

tergantung dari fungsi dan kegunaannya, sehingga dimungkinkan vareasi yang amat

banyak. Untuk pembuatan roda gigi rack dapat digunakan mesin frais horizontal,

maupun universal. Mesin tersebut harus dilengkapi dengan beberapa kelengkapan

antara lain:

pisau frais dengan modul yang sama dengan modul giginya

alat-alat penjepit, klem dan alat-alat pembawa

alat-alat ukur, jangka sorong, jangka bengkok, penyiku dan lainnya

blok gores dan semacamnya

2. Pemasangan benda kerja

Dalam pengefraisan gigi rack, pencekaman benda kerja dapat dilakukan dengan

menjepit benda kerja pada ragum, menggunakan fixture dan dapat pula diklem langsung

di meja mesin. Pada pencekaman dengan ragum, benda kerja dicekam melintang

sebessar 90 terhadap meja. Sedangkan untuk pengefraisan dalam jumlah banyak dapat

dilakukan dengan menggunakan fixture guna mengurangi waktu setting. Pencekaman

dengan klem dapat dilakukan dnegan dua klem yang didikatkan pada alur T meja mesin

frais.

3. Pemilihan, pemasangan dan setting pisau frais

Dalam pemilihan, pemasangan dan pensetingan pisau pada pengefraisan rack pada

dasarnya sama dengan pemilihan, pemasangan maupun pensetingan pisau pada

pengefraisan roda gigi lurus.

4. Penentuan pitch dan kedalaman pemotongan

5. Kedalaman pemotongan harus ditentukan dan merupakan bahan pertimbangan dalam

menseting pisau frais. Pada umunya kedalaman pemotongan untuk system modul dan

Diametral pitch dapat dihitung sebagi berikut:

Kedalaman pemotongan = 2,25 x modul

Sedangkan untuk system diametral pitch:

Kedalaman Pemotongan = ,

Cara menseting kedalaman pemotongan

a. Gerakkan meja hingga benda kerja yang telah dicekam pada tempatb yang akan

disayat berada pada posisis tengah di bawah pisau.

b. Tempelkan kertas tipis yang telah dibasahi pada permukaan benda kerja

c. Hidupkan mesin hingga pisau frais berputar dan siap menyayat

d. Dekatkan benda kerja menuju pisau frais hingga menyentuh kertas tipis.

e. Bila pisau telah menyentuh kertas tipis, hentikan mesin dan setinglah ukuran pada

angka nol

f. Bebaskan benda kerja dengan menggerakkan lurus dan naikkan sesuai jedalaman

yang disyaratkan

g. Lakukan pemakanan hingga tercapai kedalaman yang ditentukan dan jumlah gigi

yang ditentukan

6. Pemotongan Gigi

Setelah pemasangan benda kerja, pengecekan kelurusan pahat, penentuan speed dan

feed, setting dalam pemotoingan, siap maka langkah selanjutnya adalah operasional

pemotongan.

a. sayatlah gigi pertama dengan poemakanan otomatis dan aturlah langkah meja sehingga akan berhenti apabila pahat telah sdsmapi di ujung benda kerja

b. Setelah satu kalim openyeyatan telitilah ketepatan profil maupun ketepatan nukuran agar dapat dilakukan perbaikan bila masih kurang

c. Lakukan pemakana npada gigi ke tiga dan selanjutnya hingga selesai. Pitch pada pengefraisan rack pada dasarnya sama dengan pitch pada penegfraisan roda gigi lurus. Pitch dapat dihitung dengan rumusan berikut:

Pitch = m x π mm

4. Metode Pembuatan

Dalam proses pembuatan rack gear terbagi menjadi 2 yaitu :

4.1. Metode ragum dimiringkan

Uraian Pembuatan rack gear dengan metode ragum dimiringkan :

Setting mesin menggunakan kepala/sumbu vertical mesin

Miringkan sumbu vertical searah jarum jam sebesar 90o

Pasang ragum pada meja mesin kemudian dial kesejajarannya terhadap meja mesin

menggunakan dial indicator. Kencangkan baut ( T-Slot ) untuk menguatkan ragum

terhadap meja mesin. Miringkan ragum sebesar 19o20’(20).

Setelah sejajar, pasang benda kerja pada ragum dan kencangkan secukupnya. Dial

kerataan benda menggunakan dial indicator. Kemudian kencangkan lagi.

Dial kesejajaran sumbu vertical mesin 90o terhadap benda kerja

Setelah cukup rata, pasang adaptor yang telah dipasangkan cutter pada kepala

mesin

Setting benda kerja terhadap cutter pada posisi nol. Penyetingan berlangsung pada

saat cutter berputar

Pasang kepala pembagi kemudian kencangkan menggunakan T-Slot. Rangkai roda

gigi sesuai perhitungan Pw = Pn ( gunakan guard pelindung roda gigi )

Bebaskan cutter terhadap benda, kemudian naikkan meja mesin setinggi “h”

Lakukan pemotongan awal sesuai jarak yang telah diperhitungkan

Pemotongan berikutnya dilakukan setelah cutter dibebaskan kemudian geser eretan

melintang sebesar pitch (jarak tiap puncak blok).

4.2 Metode meja dimiringkan

Pada dasarnya proses pemotongan menggunakan metode meja dimiringkan ada

kesamaan dengan metode benda dimiringkan. Tetapi ada juga perbedaannya sebagai

berikut :

Kemiringan ragum tetap pada posisi 0o (sejajar dengan meja)

Kemiringan ragum digantikan dengan memiringkan meja sebesar 19o20’ atau 20o

Rangkai roda gigi sesuai perhitungan Ps = Pn

5. Alat Perlengkapan Kerja

NO NAMA GAMBAR FUNGSI

1 Kunci pas

Digunakan untuk membuka

dan mengencangkan baut

atau mur

2 Cutter modul

Alat potong khusus untuk

pembuatan alur roda gigi

3 Ragum sederhana

Digunakan untuk

mencekam benda kerja

tanpa sudut tertentu

4 Adaptor

Digunakan untuk

mencekam Cutter pada

sumbu vertical mesin

5 Arbor

Digunakan untuk

mencekam cutter pada

sumbu horizontal mesin

6 Obeng minus

Digunakan untuk membuka

dan mengencangkan baut

kepala minus

7 Universal key

Untuk membuka dan

mengencangkan baut dan

mur dengan ukuran

beragam

8 Kunci L ( Align Key

)

Digunakan untuk membuka

dan mengencangkan baut

inbus segienam

9 Roda gigi

Digunakan untuk

mengubah dan

memindahkan putaran

10 Pemegang collect

Digunakan untuk menahan

benda kerja pada saat

pemotongan berlangsung

11 Kongkol penggores

Digunakan untuk

penyetingan kesejajaran

dan center benda terhadap

cutter

12 Kepala pembagi

Mengubah putaran poros

transporter menjadi 40 : 1

terhadap benda kerja

13 Ragum sudut

Untuk mencekam benda

kerja dengan sudut kearah

horizontal

14 Kepala lepas

Digunakan pada saat

mencekam benda ( center

to center )

15 Dial indikator

Digunakan unutk

memeriksa kemiringan

suatu bidang

6. Perhitungan

Dik :

M = 1,5 ; Pt = 6 ; I = 40 : 1 ; nk = 20 ; β = 19o20` ; h = (2.1 – 2.2) . m

Tentukan :

Rangkaian roda gigi dengan 2 metode

Benda dimiringkan

Meja dimiringkan

Jawab :

Benda dimiringkan ….. Pn = Pw

Pw = π.m = 32.2725. 11 x 1,5 = 4,7127

R= i. Pwnk. Pt = 40. 32 . 27 . 1,520 . 25 . 11 . 6 = 5184033000 = 72 . 48 . 40 . 55

Sehingga didapatkan : z1 = 100 ; z2 = 50 ; z3 = 50 ; z4 = 60

Selisih Pw = z1 . z3 . nk . Ptz2 . z4 . I = 10 . 50 . 20 . 650 . 60 . 40 = 5

Selisih Pw = 5 – 4,994367093 = 0,005632907

Diketahui :

- Vc = 23

- Π = 3,14

- Diameter Cutter = 54,5 ( cutter m 1,5 ; no.4 ; α 20o ; 21 – 25 T )

- Feed per Teeth = 0,04 ( table RPM )

- Number of teeth = 14 ( cutter )