BAB I
MESIN BUBUT
1.1. Pendahuluan
Mesin bubut merupakan salah
satu mesin perkakas yang pernah dibuat
manusia dan merupakan mesin yang paling handal dan paling umum digunakan.Ini
disebabkan karena presentase dari material yang dikerjakan pada proses permesinannya
dalam bentuk silinder.Mesin bubut dasar telah dikembangkan menjadi mesin bubut
turret, Srew Machines, Boring Mills, mesin bubut dengan control numeric dan
turning center.
Beberapa operasi penting yang dilakukan
dengan mesin bubut antara lain seperti Facing, Taper Turning,Tread Cutting,
Knurling, Boring, Drilling dan Reaming.Mesin bubut umumnya digunakan untuk
mengerjakan bagian tersendiri, disesuaikan dengan spesifikasi yang telah
ditentukan.Mesin bubut umumnya digunakan ketika ada sejumlah kecil bagian yang
diinginkan yang mempunyai kesamaan bentuk ( in-short-productions runs).Hal ini
merupakan tulang punggung dari suatu bengkel permesinan,Karena itu pengetahuan
yang mendalam sangat dibutuhkan untuk
semua ahli permesinan.
1.2. Tujuan Praktikum
Tujuan Dari praktikum ini
adalah :
- Mengidentifikasi dan megetahui fungsi dari bagian – bagian utama mesin bubut.
- Mengidentifikasi dan memahami teknik dasar pengoperasian mesin bubut.
- Mengetahui parameter-parameter yang digunakan dalam proses pembubutan, sehingga dapat mengaturnya dalam meningkatkan optimasi proses pemotongan.
- Memahami jenis-jenis pahat potong, Pengasahan pahat serta dapat mengatur kedalaman potong (a) sesuai kebutuhan.
- Dapat menghitung dan mengeset secara benar kecepatan potong benda kerja.
- Dapat mengeset kecepatan makan pada setiap operasi.
- Dapat menentukan waktu yang dibutuhkan dalam memotong benda kerja.
- Memahami proses terbentuknya geram (chips Formations),ketebalan geram,rasio geram, dan bentuk geram.
- Memahami state of the art dari proses pemotongan logam dengan mesin bubut.
- Memahami tingkat keamanan yang dibutuhkan ketika mengoperasikan mesin bubut.
1.3. Landasan Teori
Mesin bubut mungkin merupakan salah satu mesin perkakas
yang tertua yang pernah dibuat manusia,
dan merupakan mesin yang paling handal dan yang paling umum digunakan. Ini
disebabkan karena presentase dari material yang dikerjakan pada proses
permesinannya dalam bentuk silinder.Mesin bubut dasar telah dikembangkan
menjadi mesin bubut turret, Srew Machines, Boring Mills, mesin bubut dengan
control numeric dan turning center.
Beberapa operasi penting yang dilakukan dengan mesin
bubut antara lain seperti Facing, Taper Turning,Tread Cutting, Knurling,
Boring, Drilling dan Reaming.Mesin bubut umumnya digunakan untuk mengerjakan
bagian tersendiri, disesuaikan dengan spesifikasi yang telah ditentukan.Mesin
bubut umumnya digunakan ketika sejumlah kecil bagian yang mempunyai kesamaan
bentuk yang diinginkan ( in-short-productions runs).Hal ini merupakan tulang
punggung dari suatu bengkel permesinan,Karena itu pengetahuan yang
mendalam sangat dibutuhkan untuk semua
ahli permesinan.
Bagian-bagian mesin
yang biasanya menggunakan mesin bubut antara lain adalah bagian kontruksi mesin
(poros,sumbu,pasak,tabung,badan,roda,skrup dan sebagainya), alat perkakas (alat
meraut,bor kikir,pembenam dsb),menurut bentu dasarnya merupakan benda putar
(benda rotasi).Untuk membuat benda kerja ini sering digunakan mesin bubut.
Gambar 1. Mesin Bubut

Keterangan Gambar :
- Kaki mesin dengan kotak
- Bed dengan pematang v
- Kepala tetap dengan berbagai perlengkapan kecepatan dan dilengkapi berbagai chuck untuk dipasang pada poros utama guna mengikat benda kerja.
- Saklar listrik untuk motor penggerak
- Lemari atau kotak roda gigi untuk penyetelan/pemilihan kecepatan poros utama termasuk gerakan eretan membujur dan gerakan eretan melintang secara otomatis.
- Support (eretan atau asutan membujur)
- Eretan membujur
- Eretan melintang
- Eretan atas atau eretan kecil dengan pengikat pahat
- Kepala lepas untuk memegang atau mengikat/menempatkan alat pembuat lubang oleh senter drill dan pengeboran benda kerja oleh bor yang biasa diikat dulu pada drill chuck
1.3.1. Jenis Mesin Bubut
Penggolongan yang sesuai dari mesin ini adalah
sulit karena terdapat keanekaragaman dalam ukuran, disaign, metode penggerak
dan kegunaan.Pada umumnya penggolongan mesin bubut disesuaikan dengan
karakteristik disaignnya yang menonjol.Penggolangan mesin bubut dapat dibagi
menjadi beberapa bagian yaitu :
- Pembubutan berdasarkan kecepatan
Pembubutan
berdasarkan kecepatan masih dibagi lagi menjadi 3 yaitu :
1.
Pembubutan untuk pengerjaan
kayu
2.
Pembubutan untuk pemutaran atau
pengeboran logam
3.
Pemolesan.
- Pembubutan mesin
Pembubutan
dengan mesin dibagi menjadi 3 yaitu :
1.
Penggerak puli kerucut bertingkat
2.
Penggerak roda gigi tangan
3.
Penggerak kecepatan variabel
- Pembubutan bangku
- Pembubutan ruang perkakas
- Pembubutan kegunaan khusus
- Pembubutan Turet
Pembubutan turret dibagi menjadi 3 bagian yaitu :
1.
Horisontal
Pembubutan turret secara horizontal dibagi menjadi 2
yaitu :
a.
Jenis Ram
b.
Jenis Sadel
2.
Vertikal
Pembubutan turret secara vertical dibagi menjadi 2
bagian yaitu :
a.
Stasiun Tunggal
b.
Stasiun Banyak
3.
Otomatis
- Pembubutan otomatis
- Mesin ulir otomatis
Pembubutan mesin ulir otomatis dibagi menjadi 2 bagian
yaitu :
1.
Spindel tunggal
2.
Spindel banyak
- fris pengebor vertical.
1.3.2.Gerakan Pada Mesin
Bubut
Mesin bubut
merupakan mesin perkakas yang digunakan untuk membuat produk dengan bentuk
dasar silindris:batang silindris,lubang silindris,bentuk tirus, bentuk ulir,
dan sebagainya.Gerakan-gerakan pada mesin bubut saat melakukan proses potong
terdiri dari :
- Gerak potong
Gerak ini bertujuan agar dapat
terjadi proses pemotongan.Gerak potong merupakan gerak berputar dari benda
kerja yang berasal dari gerakan spindel.
- Gerak makan (feeding)
Gerak yang bertujuan untuk menggeser
sedikit demi sedikit letak proses pemotongan agar pemotongan dapat merata
kesemua bagian benda kerja.Gerakan ini adalah gerakan translasi pahat.
1.3.3.Bagian-bagian Mesin Bubut.
Fungsi utama dari
mesin bubut adalah untuk menyediakan segala sesuatunya untuk dapat memutar
benda kerja melawan pahat potong, Sehingga membuang sebagian dari benda kerja.Semua
mesin bubut tanpa mempertimbangkan desaign dan ukurannya,secara umum adalah
sama.
Secara umum mesin bubut dilengkapi beberapa elemen antara lain yaitu :
1.
Sebuah pendukung untuk memegang
benda kerja.
2.
Sebuah cara untuk
memegang dan melepaskan benda kerja

3.
Sebuah mekanisme untuk memegang
dan menggerakkan pahat potong (tools)
1.3.3.1.Bagian-bagian
Mesin Bubut Secara Khusus
Bagian-bagian mesin bubut
secara khusus antara lain yaitu :
1.
Bed Mesin
Dibuat dari besi tuang,permukaan atas
dan samping dikerjakan dengan mesin secara seksama.Bed mesin menopang
komponen-komponen lainnya.
2.
Celah Bed Mesin
Beberapa mesin bubut dilengkapi
dengan bagian bed mesin yang dapat dilepas sehingga dapat membubut benda kerja
dengan garis tengah yang lebih besar.
3.
Kepala Tetap
Dipasang secara tetap pada Bed
mesin.Mempunyai spindel berlubang yang tirus atau berulir untuk memasang cat
atau dan plat pembawa.Kepala tetap berfungsi untuk menampung dan menyangga spindel kerja dan unsur
penggeraknya.Unsur ini tidak hanya harus menyalurkan daya gerak motor,melainkan
juga harus memungkinkan perubahan angka putaran (daerah anka putaran) untuk
spindel kerja.
4.
Kepala Lepas
Kepala lepas dapat dipindahkan
kesetiap posisi sepanjang bed mesin.Spindel berlubang untuk menempatkan senter
tirus morse.Berbagai perlengkapan dapat dipasang,Misalnya:Senter kepala
lepas,cak bor dan sebagainya.
5.
Supor (sadle)
Supor dipasang di bed mesin dan
melintanginya.Eretan dan apron bersama merupakan supor.
6.
Apron
Apron adalah bagian supor yang
membawa roda tangan untuk membawa eretan.Transortir juga menembus apron dan
dikaitkan dengan perantara engkol yang dipasang didepan apron
7.
Eretan perkakas
Eretan perkakas digunakan untuk
memegang erat perkakas bubut dan memberikan kepadanya gerakan yang diperlukan
(gerakan laju dan gerak penyetelan).Arah gerakan dapat sejajar,tegak lurus atau
miring terhadap sumbu bubut.
Bagian-bagian utama eretan perkakas adalah :
a.
Eretan dasar dengan kontak
engkol
Eretan dasar meluncur dengan
dudukan-dudukan panjang diatas lis-lis penuntun pada bangku dan menjamin
gerakan yang tepat sejajar dengan sumbu bubut (gerakan memanjang).
b.
Eretan lintang
Eretan lintang dipasang diatas eretan
dan bekerja tegak lurus pada bed mesin dengan jalan engkol berjalan lintang.
c.
Eretan atas dengan pemegang
perkakas
Ini dipasang di atas eretan lintang
dan dapat berputar pada pena berat.Eretan komponen diberi pembagian derajat dan
dapat diputar serta dikunci pada setiap sudut sehingga dapat membubut tirus
yang pendek.
8.
Cakra/penjepit benda kerja
Cakra digunakan untuk menjepit benda
kerja pada mesin bubut.Cakra terdiri dari beberapa jenis yaitu :
a.
Cakra dua dagu
b.
Cakra tiga dagu
c.
Cakra empat dagu
d.
Cakra yang bekerja pada mesin
9.
Penyangga
Penyangga terdiri dari 2 bagian yaitu :
- Kacamata Tetap
Bila membubut batang langsung yang
panjang, batang itu cenderung melengkung di tengah-tengahnya,karena bobotnya
sendiri dan tekanan dari pahat.Hal ini akan menghasilkan benda dengan garis
tengah yang tidak rata.Kacamata tetap memberikan penyanggaan dengan tiga buah
rahang (pena Penyangga).
- Kacamata Jalan
Kacamata
ini dipasang diatas supor dan jalan bersama dengan pahat,dengan demikian
memberikan penyanggaan sepenuhnya pada seluruh panjang benda
kerja.Rahang-rahang harus dipasang tepat dibelakang mata potong pahat.
10. Bangku Mesin
Bangku mesin menampung bagian-bagian
penting seperti kepala tetap, eretan perkakas dan kepala bebas.Eretan perkakas
dan kepala bebas dapat meluncur pada jalur penunutun yang tepat di atas bangku
sejajar dengan sumbu bubut.Seluruh gaya yang berasal dari tekanan
sayat,kemudian bobot,gaya sentifugal dan bagian-bagian dari gaya jepitan harus
ditampung oleh bangku.
1.3.4. Jenis Pembubutan
Menurut Arah Gerak Laju
Jenis pembubutan menurut arah
gerak laju antara lain :
1.
Pembubutan Memanjang
gerak laju berlangsung sejajar dengan
sumbu putaran,dengan demikian bidang permukaan luar bidang kerja (bidang garapan
lengkung) yang dimakan oleh pahat . Gerakan penyetelan menempatkan perkakas
pada posisi penyayatan tepat pada benda kerja.Setelah setiap penyayatan.kedalaman
tusukan ditentukan oleh penyetelan tegak lurus terhadap sumbu putaran.
2.
Pembubutan Membidang
Gerakan laju berlangsung tegak lurus
dengan putaran.dengan cara ini dihasilkan bidang rata tegak lurus dengan
putaran (bidang garapan datar)benda kerja memperoleh panjang yang tepat. Arah
laju didapat dari luar perputaran atau sebaliknya.
3.
Pembubutan Alur
Berlangsung hanya dengan gerakan laju
tegak lurus terhadap sumbu putaran.
4.
Pembubutan dengan Alur Sejajar
dan tegak lurus
Sumbu perputaran pada saat yang
samadihasilkan benda bulat atau bend rotasi
5.
Pembubutan dengan Pengaluran
dan Pemenggalan.
Penggaluran adalah pembubutan ulir.
Pada tusukkan kecil profil alur menyerupai bentuk penyayat .alur lebar di
hasilkan dengan memperluas sebuah alur sempit kearah samping.
![]() |
Gambar 2.Pengerjaan
pengaluran
Pemenggalan
adalah pemotongan sebuah benda kerja berbentuk batang pada mesin bubut.Disini
digunakan sebuah pahat pengalur dengan penyayat yang sangat ramping.Penyayatan
diawali dari luar pada bidang keliling dan berlangsung sampai ketengah.
![]() |
Gambar 3.Pemenggalan (pemotongan) untuk tusukan pemenggalan
dengan penyayat lurus.
1.3.5. Bentuk Serpihan dan
Penyebabnya
Telah banyak penyelidikan
dilakukan dalam mempelajari mekanik dan geometri dari penyebab serpihan, dan
hubungan dari bentuk serpihan terhadap factor seperti umur pahat dan
penyelesaian permukaan.Serpihan pahat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu :
1.
Serpihan tidak continue atau
putus-putus
Menunjukkan suatu kondisi yaitu logam
didepan pahat pemotong diletakkan menjadi potongan-potongan agak kecil.Bahwa
serpihan jenis ini dihasilkan dalam membubut bahan yang rapuh seperti besi cord
an perunggu.Pada kasus pembubutan yang menghasilkan serpihan seperti ini umur
pahat yang digunakan biasanya cukup panjang dan kerusakan yang biasanya terjadi
hanya sebagai akibat dari aksi
penggerusan pada permukaan singung pada
pahat.Serpihan tidak continue ini juga dapat terbentuk pada beberapa bahan ulet
kalau kondisi pemotongan tinggi.
2.
Serpihan continue
Menunjukkan jenis yang ideal dari
serpihan,umur pahat,dan penyelesaiannya.Serpihan jenis ini akan timbul pada
pemotongan segala bahan ulet dengan angka gesekan rendah.
3.
Serpihan continue dengan serpih
yang terbangun
Menunjukkan ciri
serpihan dari hasil pemotongan dengan nilai angka gesekan agak tinggi.Karena
menggunakan angka gesekan yang tinggi maka hasil dari pemotongan (serpih) ini
tidak bagus atau agak kasar.

![]() |
||||||
|
|
|||||
1.3.6. Perhitungan-Perhitungan
Dasar Proses Pembubutan
Dalam Proses pembubutan tentu saja
perlu adanya suatu cara atau teknik tertentu yang akan digunakan untuk
meningkatkan atau mengoptimalisasikan kerja dari mesin bubut.Untuk itulah perlu
adanya suatu perhitungan-perhitungan yang dilakukan untuk meningkatkan hal
tersebut.
Pada proses pembubutan dikenal
beberapa macam elemen dasar atau rumus perhitungan pembubutan antara lain yaitu
:
- Rumus Menentukan Kecepatan Potong (v)
Kecepatan
potong didefinisikan sebagai kecepatan pada sebuah titik disekeliling benda
kerja melewati pahat potong dalam 1 menit.

Dimana :
n = Putaran spindel (rpm)
π = 3.14
d = Diameter rata-rata (mm),yaitu….

Dimana,
d0 :
Diameter mula (mm)
dm : Diameter
akhir (mm)
- Rumus Menentukan Kecepatan Makan (vf)

dimana,
f = gerak makan
(mm/r)
n= Putaran spindel
(rpm)
- Rumus Menentukan Waktu Pemotongan (Tc)



lc :
Panjang benda kerja (mm)
vf :
Kecepatan makan (mm/min)
- Rumus Menentukan Kedalaman Potong (a)

Dimana,
d0 :
Diameter mula (mm)
dm : Diameter
akhir (mm)
- Rumus Menentukan Kecepatan Penghasilan Gram (Z)
Z = f x a x v (cm3 / min)
Dimana,
f = gerak makan
(mm/r)
a = Kedalam potong (mm)
v = Kecepatan potong (mm/min)
1.3.7. Faktor-Faktor
Keamanan yang Perlu Diperhatikan
Hal hal yang perlu
dperhatikan selama pengoperasian mesin bubut :
- Selalu menggunakan kacamata pengaman
- Tidak menjalankan mesin bubut apabila belum mengerti dengan benar cara pengoperasian mesin bubut.
- jangan menggunakan pakaian yang kedodoran, cincin,ataupun jam tangan pada saat mengoperasikan mesin bubut.
- Selalu menghentikan mesin bubut sebelum melakukan pengukuran.
- Menggunkan sikat baja untuk membersihkan gram.
- Sebelum memasang atau melepaskan bagian mesin yakinlah bahwa arus listrik telah dimatikan.
- Jangan membuat goresan yang dalam pada benda kerja,karena dapat menimbulkan lendutan/momen pada benda kerja.
1.4. Pelaksanaan Praktikum


Gambar 5.Bentuk Benda Kerja
Cara-cara atau prosedur dalam proses pembubutan :
- Melihat atau membaca gambar kerja dari benda yang akan dibuat.
- Memotong benda kerja (baja lunak) denga panjang dan diameter 25 mm.
- Menyediakan/menyiapkan mesin bubut dan alat ukur (vernier caliper)
- Memasukkan benda kerja pada pencekam.
- Membubut muka (facing)
- Membuat lubang untuk senter
- jalankan mesin bubut dengan kedalaman pemotongan 0,5 dan panjang pemotongan
- ulangi lankah tujuh hingga mencapai diameter yang diinginkan
1.5. Hasil dan Pembahasan
Praktikum
1.5.1.Hasil Perhitungan
Dengan menggunakan berbagai
elemen dasar atau rumus dasar yang ada,maka kita dapat melakukan
perhitungan-perhitungan dalam proses pembubutan.Berikut adalah suatu
perhitungan proses pembubutan yang dilakukan dengan, lt=190 mm, do = 25 mm, dm
= 24 mm, n =950 rpm, a = 0,5 mm, f = 0,056 mm/r.
Sehingga perhitungannya adalah :
1.
Menghitung Kecepatan Potong (v)

Dimana,
n = Putaran spindel = 950 (rpm)
π = 3.14
d = Diameter rata-rata (mm),yaitu….

Dimana,
d0 :
Diameter mula = 25 (mm)
dm :
Diameter akhir = 24 (mm)
maka d menjadi :


Sehingga
perhitungan v menjadi :

2. Menghitung Kecepatan Makan (vf)

dimana,
f = gerak makan = 0,056 (mm/r)
n = Putaran spindel =950 (rpm)
maka perhitungannya adalah :
vf


=

3. Menghitung Waktu Pemotongan (Tc)

dimana,
lc :
Panjang benda kerja = 190 (mm)
vf :
Kecepatan makan = 53,2 (mm/min)
maka
perhitungannya menjadi :

4.
Menghitung Kedalaman Potong (a)


Dimana,
d0 :
Diameter mula = 25 (mm)
dm :
Diameter akhir = 24 (mm)
maka perhitungannya menjadi :

5.
Menghitung Kecepatan Penghasil Geram (Z)

Dimana,
f
= gerak makan = 0,056 (mm/r)
a = Kedalam potong = 0,5 (mm)
v = Kecepatan potong = 73,08 (mm/min)
maka
perhitungannya menjadi :
f


Dari hasil
perhitungan yang ada maka dapat dibuat table sebagai berikut :
1. Perhitungan langkah pertama pada proses pembubutan dengan panjang (190 mm),do (25 mm), dm (20 mm), n (950 rpm), f (0,056). Dengan menggunakan persamaan di atas maka didapat hasil :
1. Perhitungan langkah pertama pada proses pembubutan dengan panjang (190 mm),do (25 mm), dm (20 mm), n (950 rpm), f (0,056). Dengan menggunakan persamaan di atas maka didapat hasil :
Table
1.langkah pertama pengerjaan
do (mm)
|
dm (mm)
|
a (mm)
|
f (mm/r)
|
n (rpm)
|
v (mm/min)
|
vf (mm/min)
|
Tc (min)
|
z (cm3/min)
|
25
|
24
|
0,5
|
0,056
|
950
|
73,08
|
53,2
|
3,57
|
2,046
|
24
|
23
|
0,5
|
0,056
|
950
|
70,10
|
53,2
|
3,57
|
1,963
|
23
|
22
|
0,5
|
0,056
|
950
|
67,11
|
53,2
|
3,57
|
1,879
|
22
|
21
|
0,5
|
0,056
|
950
|
64,13
|
53,2
|
3,57
|
1,795
|
21
|
20
|
0,5
|
0,056
|
950
|
61,15
|
53,2
|
3,57
|
1,712
|
2. Perhitungan langkah kedua dengan
panjang pembubutan (140),do (20mm), dm (16 mm), n (950 rpm), f (0,056),dengan
menggunakan persamaan yang sama maka didapat hasil :
Table 2.Langkah kedua pengerjaan
do (mm)
|
dm (mm)
|
a (mm)
|
f (mm/r)
|
n (rpm)
|
v (mm/min)
|
vf (mm/min)
|
Tc (min)
|
z (cm3/min)
|
20
|
19
|
0,5
|
0,056
|
950
|
58,17
|
53,2
|
2,63
|
1,627
|
19
|
18
|
0,5
|
0,056
|
950
|
55,18
|
53,2
|
2,63
|
1,545
|
18
|
17
|
0,5
|
0,056
|
950
|
52,20
|
53,2
|
2,63
|
1,461
|
17
|
16
|
0,5
|
0,056
|
950
|
49,22
|
53,2
|
2,63
|
1,378
|
3. Perhitungan langkah ketiga dengan
panjang pembubutan (80 mm),do (16mm), dm (15,5 mm), n (950 rpm), f
(0,056),dengan menggunakan persamaan yang sama maka didapat hasil :
Table3. Langkah
ketiga pengerjaan
do (mm)
|
dm (mm)
|
a (mm)
|
f (mm/r)
|
n (rpm)
|
v (mm/min)
|
vf (mm/min)
|
Tc (min)
|
z (cm3/min)
|
16
|
15,5
|
0,5
|
0,056
|
950
|
46,98
|
53,2
|
1,504
|
1,315
|
1.5.2.Pembahasan Praktikum
Pada praktikum kali
ini dilakukan proses pembubutan silinder pejal dari bahan baja ST – 37.Panjang
silinder pejal tersebut adalah 200 mm dengan diameter 25 mm.Proses pembubutan
dilakukan sepanjang 190 mm sampai diameter akhir 15,5 mm.Pembubutan dilakukan
sebanyak 9 langkah proses.Pembubutan dilakukan dengan kecepatan spindel (n) =
950 rpm,gerak makan (f) = 0,056 mm,kedalaman potong dari langkah 1 sampai 7
yaitu 0,5 mm.Proses pendinginannya dilakukan dengan menggunakan air.
Pada saat melakukan
proses pemotongan terjadi gerakan-gerakan pada mesin seperti gerak potong yang
dilakukan benda kerja yang diputar oleh spindel, dan gerak makan yang dilakukan
oleh pahat yang bergerak secara lurus continue terhadap benda kerja.Pada saat
pemasangan pahat,posisi ujung pahat diseting setinggi garis sumbu benda kerja (senter) agar mata pahat tidak
cepat rusak dan proses pemakaman sesuai dengan kedalaman potong yang
diinginkan.Apabila pesangan pahat teralu jauh dari tumpuan,ujung pahat mudah
bergetar sehingga hasil pahat kurang bagus.
Kecepatan potong
benda kerja (vf) dipengaruhi oleh diameter rata-rata benda kerja (d) dan
putaran poros spindel (n),dimana kecepatan potong (vf) tersebut akan semakin
besar apabila diameter rata-rata (d) benda kerja dan spndel
diperbesar.Kecepatan makan benda kerja dipengaruhi dua factor yaitu : gerak
makan dan putaran poros spindel,dimana kecepatan makan tersebut akan semakin
besar apabila gerak makan (f) dan putaran poros spindel diperbesar.
Waktu yang
diperlukan untuk melakukan pembubutan pada setiap langkah proses akan bertambah
lama apabila panjang proses pembubutan tersebut diperbesar tetapi apabila
kecepatan makannya diperbesar dengan panjang yang tetap maka waktu yang
diperlukan akan semakin pendek
Disampng itu hal
yang diperhatikan dalam praktikum kali adala kehalusan permukaan benda kerja
hasil dari proses pembubutan pada setiap langkah.Hal ini disebabkan karena
kehalusan permukaan dipengaruhi oleh kecepatan putaran spindel,kedalaman potong
dan gerak per langkah pada proses pembubutan,dimana permukaan yang
dihasilkan akan semakin halus apabila
kecepatan putaran spindel diperbesar dan kedalaman potong serta gerak makan
perlangkahnya diperkecil.
Penghasilan geram
tergantung dari gerak makannya,semakin besar gerak makan yang digunakan maka
tebal geram yang dihasilkan besar,begitu pula sebaliknya.Selain itu akibat
gerak makan dan kedalaman potong yang terlalu besar akan menyebabkan mata pahat
cepat aus.
Dari hasil praktikum yang
dilakukan maka didapat bentuk akhir dari benda kerja sebagai berikut :





Material benda
kerja : Baja ST – 37
Putaran Spindel (n) : 950 rpm
Pendingin : Air
Panjang pembubutan : 190 mm
1.6. Kesimpulan
Dari hasil paraktikum yang
dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
- Mesin bubut hanya dapat digunakan untuk membuat benda kerja yang berbentuk silindris.
- Dengan kecepatan putaran spindel 950 rpm dapat dilihat bahwa permukaan benda kerja halus dan bentuk geram yang kontinnu.
- Parameter-parameter yang mempengaruhi peroses bubut : Kecepatan potong (v),Pemakanan (f),kecepatan putaran (n),kedalaman potong (a).
- Umur pahat tidak dipengaruhi oleh geometri pahat saja melainkan dipengaruhi juga oleh beberapa factor seperti material benda kerja,metal pahat,dan kondisi pemotongan.
- Kehalusan benda kerja dipengaruhi oleh kecepatan putaran dan kedalaman pemakanan,semakin cepat putaran dan semakin kecilnya kedalaman pemakanan akan diperoleh permukaan benda kerja yang semakin halus.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2006.Petunjuk praktikum proses produksi.Fakultas Teknik jurusan Teknik
Mesin Universitas Mataram,Mataram.
Alois Schonmetz.Peter Sinnl.,Johan
Rathpoller.,1985.Pengerjaan logam dengan
mesin.Angkasa. Bandung.
Amsted H.B.Ostwald Philip F,Begema
M.L.,1979.Teknologi Mekanik.Erlangga.Jakarta
Daryanto,Drs,1987.Alat Perkakas Bengkel. Jakarta: PT.Bina Aksara.
Syamsudin.R.1997.Teknik Bubut.Puspa Swara :Jakarta.
BAB II
MESIN FRAIS
(MILLING MACHINE)
2.1. Pendahuluan
Mesin frais (milling machine) adalah mesin yang
digunakan secara akurat untuk menghasilkan satu atau lebih pengerjaan permukaan
benda dengan menggunakan satu atau lebih alat potong frais yang berputar yang
memiliki satu atau lebih mata potong. Benda kerja dipegang dengan aman pada
meja benda kerja dari mesin atau dalam sebuah alat pemegang khusus yang
dijepit/dipasang pada meja mesin. Selanjutnya, benda kerja dikontakkan dengan
pemotong yang bergerak maju mundur. Mesin frais merupakan mesin pemotong yang
dapat digunakan untuk berbagai macam operasi seperti pengoperaisan benda datar
dan permukaan yang memiliki bentuk yang tidak beraturan, roda gigi dan kepala
baut, drilling, boring, reaming dan sloting. Kemampuannya untuk
melakukan berbagai macam pekerjaan membuat mesin ini merupakan salah satu mesin
yang sangat penting yang digunakan dalam bengkel kerja. (Stefford, 1986)
2.2. Tujuan Praktikum
1. Mengetahui jenis‑jenis mesin frais yang banyak
digunakan dalam industri dan penggunaannya.
2. Mengetahui maksud dan kegunaan dari bagian‑bagian
operasional dari mesin frais.
3. Mengetahui maksud dan kegunaan dari berbagai macam
alat tambah yang digunakan dalam mesin frais.
4. Mengetahui teknik dasar pengoperasian mesin frais.
5. Mengetahui penyetelan dan penentuan variabel
pemotongan seperti kecepatan potong, pemakanan, kecepatan putaran, kedalaman
potong, jenis dan jumlah gram yang dihasilkan.
2.3. Landasan Teori
Mesin frais adalah
mesin tools yang digunakan secara akurat untuk menghasilkan satu atau lebih
pengerjaan permukaan benda dengan menggunakan satu atau lebih alat potong.
Benda kerja dipegang dengan aman pada meja benda kerja dari mesin atau dalam
sebuah alat pemegang khusus yang dijepit atau dipasang pada meja mesin.
Selanjutnya benda kerja dikontakkan dengan pemotong yang bergerak maju mundur.
Mesin frais merupakan mesin potong yang dapat digunakan untuk berbagai macam
operasi seperti pengoperasian benda datar dan permukaan yang memiliki bentuk
yang tidak beraturan, roda gigi dan kepala baut, boring, reaming. Kemampuan
untuk melakukan berbagai macam pekerjaan membuat mesin frais merupakan salah
satu mesin yang sangat penting dalam bengkel kerja. (Stefford, 1986)
Memfrais adalah
mengerjakan logam dengan mesin yang mempergunakan pemotong berputar yang
mempunyai sejumlah mata pemotong. Alat ini kenal sebagai pisau frais.
Mesin Frais ditemukan oleh
Eli Whitney sekitar tahun 1818. Frais ini melakukan produksi suku cadang
duplikat yang pertama dengan pengendalikan secara mekanis arah dan gerakan
potong dari perkakas mata potong jamak yang berputar.
Mesin frais melepaskan
logam ketika benda kerja dihantarkan terhadap suatu pemotong berputar, kecuali
untuk putaran, pemotng berbentuk bulat tidak mempunyai gerakan lain. Pemotong frais memiliki satu deretan
mata potong pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong
tersendiri pada daur putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikan hantarannya terhadap
pemotong. Dalam mesin pada umumnya terdapat tiga kemungkinan gerakan meja
longitudinal, menyilang dan vertikal, tetapi pada beberapa meja juga dimiliki
gerakan putar.
Mesin frais adalah
yang paling mampu melakukan banyak tugas dari segala mesin perkakas. Permukaan
yang datar maupun berlekuk dapat dimesin dengan penyelesaian dan ketelitian
istimewa. Pemotong sudut, celah, roda gigi dan ceruk dapat dilakukan dengan
menggunakan berbagai pemotong. Pahat frais, pelumas lubang dan bor dapat
dipegang dalam soket arbor dengan melepaskan pemotong dan orbor. Karena semua
gerakan meja mempunyai penyetelan mikrometer, maka lubang dan pemotongan yang
lain dapat diberi jarak secara tepat. Operasi pada umumnya yang dilakukan oleh
sekrap, kempa gurdi, mesin pemotong roda gigi dan mesin pelumas lubang dapat
dilakuan pada mesin frais. Mesin ini membuat penyelesaian dan lubang yang lebih
baik sampai batas ketelitian dengan jauh lebih mudah dari pada sekrap.
Pemotongan berat dapat diambil tanpa banyak merugikan pada penyelesaian atau ketepatannya.
Pemotonganya efesien pada gerakannya dan dapat dipakai untuk waktu yang lama
sampai perlu diasah kembali. Dalam kasus pada umumnya, benda kerja diselesaikan
dalam satu lantaran dari meja. Keuntungan ini ditambah dengan ketersediaan dari
pemotogan yang sangat beraneka ragam membuat mesin frais sangat penting dalam
bengkel dan ruang perkakas. (Amsted B. H, 1981)
2.3.1 Jenis dari Pemotong Frais
Terdapat tiga
desain umum dari pemotong : (Alois, 1985)
1. Pemotong arbor. Pemotong ini mempunyai lubang dipusatnya untuk
pemasangan pada arbor.
2. Pemotong tangkai. Pemotong ini mempunyai tangkai lurus atau tirus
yang menjadi satu dengan badan pemotong. Ketika digunakan ini dipasang pada
spindel.
3. Pemotongan muka. Pemotong ini dibaut atau dipegang pada ujung
arbor pendek dan biasnya dipakai untuk mengefrais permukaan rata.
Pemotong dapat
dikelompokkan terutama menurut bentuk umumnya atau jenis pekerjaan yang dapat
dilakukannya yaitu : (Alois, 1985)
1. Pemotong frais biasa. Pemotong biasa adalah sebuah pemotong berbentuk
piringan yang hanya memiliki gigi pada kelilingnya. Giginya dapat lurus atau
heliks kalau lebarnya lebih dari 15 mm. Pemotng heliks lebar yang digunakan
untuk pekerjaan meratakan yang lebih berat mungkin memilki takik pada giginya
untuk mematahkan serpihan dan memudahkan pengeluarannya.
2.
Pemotong frais samping. Pemotong ini mirip dengan pemotong datar kecuali
bahwa giginya di samping. Kalau
dua pemotong beroperasi bersama, setiap pemotong adalah datar pada satu sisi
dan memiliki gigi pada sisi yanglain. Pemotong frais samping mungkin bergigi
lurus, heliks atau sigsag.
3.
Pemotong gergaji belah logam. Pemotong ini mirip dengan pemotong frais datar
atau samping, kecuali bahwa pembuatannya sangat tipis, biasanya 5 mm atau
kurang. Pemotong datar dari jenis ini diberi pengaman dengan menggerinda
sisinya untuk menghasilkan ruang bebas dari pemotongnya.
4.
Pemotong frais sudut. Semua pemotong bentuk sudut termasuk
dalam kelompok ini. Mereka dibuat menjadi pemotong sudut tunggal maupun sudut
ganda. Pemotong sudul tunggal ini mempunyai sati permukaan kerucut, sedangkan
pemotong sudut ganda bergigi pada dua permukaan kerucut. Pemotong sudut
digunakan untuk memotong lidah roda, tanggem, galur pada pemotong frais dan
pelebar lubang.
5.
Pemotong frais bentuk. gigi pada pemotong ini diberi suatu bentuk khusus
termasuk didalamnya adalah pemotong cekung dan cembung, pemotong roda gigi,
pemotong galur, pemotong pembulat sudut dan sebagainya.
6.
Pemotong frais ujung. pemotong ini mempunya poros integral untuk meggerakkan dan mempunyai gigi
dikeliling dan diujungnya. Galurnya dapar lurus maupun heliks. Pemotong besar
yang disebut frais cangkang mempunyai bagian pemotong terpisah yang dipegangkan
pada arbor batang, seperti yang terlihat pada gambar 20.4. Karena mahalnya baja kecepatan tinggi, maka
kontruksi ini menghasikan banyak penghematan dalan biaya bahan. Frais ujug
digunakan untuk proyeksi permukaan, membujursangkarkan ujung, memotong celah
dan dalam pekerjaan pencerukan, misanya pembuatan cetakan.
7.
Pemotong celah T. Pemotong jenis ini menyerupai pemotong datar kecil atau frais samping yang
memiliki poros integral lurus atau tirus untuk penggerakan. Penggunaanya untuk
memfrais celah T. Bentuk yang khusus adalah pemotong dudukan pasak Woodruff, yang dibuat dalam ukuran
standart untuk memotong dudukan bulat bagi pasak woodruff.
8. Pemotong gigi sisipan. Dengan meningkatnya ukuran pemotong adalah
ekonomis untuk menyisipkan gigi yang terbuat dari bahan mahal ke dalam baja
yang lebih murah. Gigi pada pemotong semacam ini dapat diganti kalau aus atau
patah.
2.3.2. Jenis-Jenis Mesin Frais
Jenis-Jenis meisn
frais adalah : (Amstead, 1979)
1. Mesin Frais Tangan
Jenis ini yang
paling sederhana dari mesin frais, yang dioperasikan dengan tangan. Memiliki
konstruksi tiang dan lutut atau meja yang dipasangkan pada landasan tetap.
Mesin yang dioperasikan tangan terutama digunakan dalam pengerjaan produksi
untuk operasi frais ringan dan sederhana, misalnya memotong alur, alur pasak
pendek dan membuat celah. Mesin ini memiliki arbor horisontal untuk memegang
pemotongnya dan sebuah meja kerja yang biasanya dilengkapi dengan tiga gerakan.
Benda kerja dihantarkan pada pemotong berputar oleh gerakan tangan dari tuas
atau oleh hantaran ulir tangan.
2. Mesin Frais Datar
Mesin frais mirip
dengan mesin tangan, kecuali bahwa kontruksinya lebih kuat dan dilengkapi
dengan mekanisme hantaran daya untuk mengembalikan gerakan meja. Mesin frais
datar dari jenis tiang dan lutut mempunya tiga gerakan, longitudinal, melintang
dan vertikal. Mesin yang jenis landasan tetap hanya mempunyai landasan gerakan meja longitudinal,
tetapi mempunyai perlengkapan untuk penyetelan melintang dan vertikal ada
spidalyang memegang arbor pemotong frais.
3. Mesin Frais Universal atau Horizontal
Mesin horisontal
adalah terutama sebuah mesin ruang perkakas yang dikontruksi untuk pekerjaaan
sangat teliti. Penampilannya mirip dengan mesin frais jenis datar. Perbedaannya
adalah bahwa meja kerjanya dilengkapi dengan gerakan keempat yang memungkinkan
meja berputar secara horisontal yang dilengkapi dengan sebuah indeks atau
kepala pembagi yang terletak diujung meja. Sifat berputar pada mesin horizontal
memungkinkan memotong spiral, misalnya seperti yang terdapat pada penggurdi,
pemotog frais, nok dan beberapa roda gigi.
4. Mesin Frais Vertikal
Gerakan
mejanya sama denga mesin datar. Biasanya tidak ada gerkan yang diberikan kepada
pemotong kecuali gerakan berputar biasanya. Tetapi, kepala spindelnya dapat
berputar yang memungkinkan peyetelan spindel dalam bidang vertikal pada setiap
sudut dari vertikal samapi horisontal. Mesin ini mempunyai perjalanan spindel
axial yang pendek untuk memudahkan pengfraisan bertingkat. Beberapa mesin frais
vertikal dilengkapi dengan alat putar tambahan atau meja kerja putar untuk
memungkinkan memfrais alur melingkar atau memfrais kontinyu suku cadang
produksi yang kecil. Pemotongnya adalah semua jenis frais ujung.
Penggunaan
mesin mencangkup penggurdian, pengeboran, peluasan lubang, penjarakaan tempat
dari lubang karena penyetelan mikrometer dari meja, pemotongan tepi, dan pencerukkan.
Mesin frais vertikal ditunjukkan pada gambar 2.1.
dibawah ini :

|
5.
Mesin Frais Jenis Penyerut
Mesin
frais ini mendapatkan nama karena kemiripannya dengan penyerut. Benda kerja
dibawah pada meja panjang yang hanya mempunyai gerakan longitudial, dan
dihantarkan terhap pemotong putar pada kecepatan yang sesuai. Gerakan hantaran
meja variabel dan pemotong putar adalah ciri utama yang membedakan ciri ini
dari penyerut. Gerakan lintang vertikal terdapat pada spindel pemotong. Mesin
ini dirancang untuk memfrais benda besar yang memerlukan pelepasan stok berat
dan untuk duplikasi teliti dari bentuk keliling dan profil. Mesin frais jenis penyerut di tunjukkan pada gambar 2.2. dibawah ini :

Gambar 2.2 Mesin Frais Jenis Penyerut
Sumber :
(Amstead, 1979)
6. Mesin Frais Dari Jenis Bangku Tetap
Ini
adalah mesin produksi dari kontruksi yang kasar bangkunya adalah benda cor yang
kaku dan berat serta penyangga sebuah meja yang hanya memiliki gerakan
longitudinal. Penyetelan vertikal diberikan dalam kepala spindel dan suatu
penyetelan lintang dibor dalam pena atau rambu spindel. Mesin ini mampu
mengambil pemotongan frais berat pada tugas produksi jangka panjang dan sering
kali dilengkapi dengan sebuah daur pemesinan yang dikendalikan secara otomatis.

|
Gambar 2.3 Mesin Frais Lutut dan Tiang
2.3.3. Cara-Cara Memfrais
Ada dua cara
memotong dengan mesin-mesin frais horisontal. (Anonim, 2004)
1. Memfrais ke atas
Dengan
cara ini arah gerak jalan berlawanan dengan arah rotasi pisau frais. Ini
berarti bahwa pisau frais mulai menyayat pada bagian bawah benda kerja dan
meletakkan penyayatan yang berat pada waktu benda kerja digerakan ke dalam
pisau frais. Ini adalah satu-satunya cara memotong yang dilakukan pada mesin
frais yan digerakan dngan tangan atau jenis mesin frais yang lebih tua.
2. Memfrais ke bawah
Dengan
cara ini arah gerak jalan searah dengan arah rotasi pisau frais. Cara in
ditetapkan pada jenis mesin frais yang lebih baru yang khususnya didesain untuk
itu. Cara tersebut memungkinkan menyayat lebih berat karena kekuatan yang
dikeluarkan lewat bagian-bagian mesin frais yang lebih laku.
2.3.4. Tindakan
dalam Mempergunakan Mesin Frais
1. Pilihlah jenis dan ukuran pisau frais yang tepat.
2. Pilihlah poros frais atau lengkapan untuk memegang
frais yang tepat.
3. Pilihlah cara memegang benda kerja yang tepat dan
pasanglah dalam posisinya.
4. Pasanglah pisau frais dalam posisinya.
5. Pilihlah kecepatan dan gerak makan yang tepat.
6. Setel meja kerja dalam posisinya yang tepat.
7.
Setel kedalaman sayatan.
2.3.5. Tindakan
Keamanan
Lebih banyak kecelakaan terjadi dalam menjalankan mesin frais
dari pada mengoperasikan mesin yang lainnya, karena itu diperlukan perhatian
yang sangat besar. (Anonim, 2004)
1. Jangan menjalankan mesin frais sebelum menerima
intruksi selengkapnya.
2. Jangan meletakan tangan di atas meja kerja yang
sedang bergerak.
3. Jauhkan tangan dari semua pisau frais ynag sedang
berputar, jangan sampai tergoda untuk menyentuh permukaan benda kerja.
4. Jangan sekali-kali mencoba mengulurkan sesuatu di
atas pisau frais.
5. Periksalah pakaian yang longgar, gulung lengan
baju, pakailah selalu kacamata keamanan.
6. Adalah sangat berbahaya untuk mempergunakan
gombal-gombalan, kain hapus atau sikat di dekat pisau frais yang sedang
berputar.
7. Hentikan mesin frais sebelum mengatur pekerjaan,
menyetel atau melakukan pengukuran pada benda kerja.
8. Bila pekerjaan telah usai dan mesin frais telah
dihentikan, lepaskan pisau frais dan peganglah dengan kain.
9. Jangan sekali-kali membiarkan orang lain start
atau menghentikan mesin frais.
10. Jauhkan jari-jari saudara dari lubang bantalan
bila memasng penompang poros frais arau supor.
2.3.6. Perkakas Frais
Perkakas frais
mempunyai sejumlah besar penyayat berbentuk pasak, berlawanan dengan perkakas
bubut sekrap/sekrap. Karena itu pada kecepatan sayat tertentu, beban penyayat
masing-masing harus lebih kecil. Terutama beban panas harus lebih kecil, pada
sutu pemutaran fraios, penyayat hanya sebentar melakukan penyayatan dan
kemuadian mendingin kembali. Dengan demikian dapat dicapai waktu tahan yang
lebih lama.(Alois, 1985)
2.3.7. Bagian – Bagian Mesin Frais
Bagian-bagian mesin frais adalah :
(Amstead, 1979)
1. Kepala Indeks
Kepala indeks atau
kepala bagi digunakan untuk memutar benda kerja melalui besar sudut tertentu,
melalui sebuah pecahan dari putaran atau sementara meja dihantarkan, misalnya
kalau memotong roda gigi heliks. kepala dibekalkan bersama dengan mesin frais
horisontal tetapi dapat digunakan juga pada mesin lain. Dalam gambar ditunjukan
sebuah kepala indeks dan kaki tetapnya yang dipasangkan pada meja kerja mesin.
Karena banyak benda kerja yag harus didukung diantara pusatnya, maka kesemua
unit tadi diperlukan. ( Amstead, 1992 )
2.
Gigi Pemotong Frais
Sebuah pemotong
frais tertentu dengan nomenklatur dari berbagai sudut dan pemotng. Untuk
pemotong kecepatan tinggi umumnya digunakan sudut garuk radial positif sebesar 10 sampai 15 derajat. Harga
ini memuaskan untuk bahan pada umumnya dan menggambarkan suatu kompromi antara
kemmpuan geser atau potong dengan kekuatan. Pemotong frais yang dibuat untuk
bahan yang lebih lunak, misalnya aluminium dapat diberikan garukan yang lebih
besar dengan kemampuan potong yang lebih baik.
Biayanya, hanya
pemotong jenis gergaji dan frais datar sempit yang memiliki gigi dengn garukan
aksial nol. Dengan lebarnya pemotong, maka digunkan sudut garuk - aksial
positif untuk meningkatkan efisiensi pemotongan.
Untuk pemfrais kecepatan
tinggi dengan pemotong berujung karbida, biasanya digunakan sudut garuk negatif
(baik radil maupun aksil).diperoleh kawat yang lebih awet sebagai hasil dari
peningkatan sudut potong juga kemampuan gigi lebih baik untuk menahan beban
kejut. Pemotong jenis frais datar, dengan gigi ditepinya biasnya diberikan
garukan negatif sebesar 5 sampai 10 dengan
klau harus memotong baja. Paduan dan baja karbon menengah memerlukan
sudut garuk negatif yang lebih besar daripada baja lunak. Pengecualian untuk
penggunaan sudut garuk negatif bagi pemotong karbida dilakukan kalau akan
memfrais lunak bukan besi.
2.3.8. Istilah
Dalam Memfrais
Adapun
istilah-istilah dalam memfrais adalah : (Amstead, 1979)
1.
Kecepatan Potong
Kecepatan potong
dari sebuah pemotong frais ditentukan oleh kecepatan keliling atau permukaan
dari pemotong. Gerakan benda kerja melintasi pemotong tidak ditinjau dalam
perhitungan ini.
Dalam memilih
kecepatan potong yang baik, faktor berikut harus dipertimbangkan :
a.
Bahan pemotong. Kecepatan
potong umumnya diberikan dalam nilai untuk pemotongan baja kecepatan tinggi.
Nilai ini adalah dua kali lipat dari pada untuk pemotong baja karbon dan
seperempat dari yang dianjurkan untuk pemotong berujung karbida.
b.
Jenis bahan yang harus dipotong. Kekerasan Brinell dari suatu bahan adalah suatu pemandu untuk memesin
dengan mudah. Bahan lunak seperti magnesium dan aluminium dapat difrais dengan
kecepatan yang lebih tinggi dari pada bahan yang lebih keras.
c. Jenis penyelesaian yang diperlukan. Penyelesaian yang paling baik diperoleh dengan
hantaran sedikit dan kecepatan potong tinggi. Secara umum, kecepatan
potong dari pemotongan penyelesaian
harus sekitar 20 % lebih tinggi dari pada pemotongan kasar.
d. Umur pahat. Pemotong berat, yang menumpukkan panas dengan
cepat, harus dilakukan secara lebih lambat dari pada pemotong ringan. Kecepatan
potong rendah perlu digunakan agar pemotong awet.
e. Penggunaaan media pendingin. Kecepatan potong tinggi menimbulkan panas banyak yang harus disebarkan untuk
melindungi pemotong dan benda kerja. Perkakas dan benda kerja harus dibanjiri
dengan media pendingin seperti minyak larutan, minyak tersulfurisasi atau
minyak mineral lemak binatang. Perkecualiannya adalah baja cor, yang sering
difrais kering karena aksi pelumasan dari grafit. Kerosin dan minyak larut air
sering digunakan sebagai media pendingin untuk aluminium. Karena campuran air
mendatangkan bahaya api dalam memesin magnesium, maka hanya minyak pemotong
yang tidak tercampur dengan air yang boleh dipakai.
2. Langkah
Gerakan
Peraut atau pemfrais
adalah perkakas berpenyayat banyak yang mengambil serpih dari benda kerja dalam
rentetan yang tidak terputus dengan melakukan gerakan penyayatan melingkar
seraya memaju lurus. Seperti juga halnya pada perkakas yang mengupas serpih,
bentuk dasar penyayat peraut adalah bentuk pasak.
Pada perautan
terjadi gerakan berikut adalah yang menghasilkan serpih :
Gerakan utama atau penyayatan, dilakukan oleh perkakas
Gerakan maju, dilaksnakan oleh benda kerja yang memungkinkan kesenimbungan
pengambilan serpih
Gerakan efektif, gabungan antara gerakan penyayatan dan gerakan maju
Keistimewaan
penyerpihan dengan meraut adalah serpih yang tidak terputus. Setiap penyayat
pada peraut hanya sebentar saja melakukan hantaman dalam setiap putaran penuh.
Sampai hantaman berikutnya, penyayat dapat menjadi dingin kembali. dengan
memperhatikan kedudukan sumbu peraut sebagai patokan, dibedakan dua jenis
kegiatan : (Amstead, 1979)
Perautan giling. Sumbu peraut sejajar dengan bidang penggarapan. Gigi peraut berada pada
bidang mantel badan peraut (gigi keliling)
Perautan muka. Sumbu peraut berdiri tegak lurus dengan bidang garapan. Selain gigi
keliling terdapat pula gigi pada bidang muka (gigi muka).
3. Gaya Peyerpihan
Penyayat peraut membebankan gaya sayat (gaya
keliling) kepala benda kerja yang mengadakan perlawanan, poros peraut dibebani
lenturan, sistem pengencangan benda kerja dan meja mesin. Penentu besar gaya
sayat U yang harus diaslurkan adalah kekuatan benda kerja yang akan digarap,
penampang serpih bentuk serpih dan sudut serpih.
Pengertian gaya sayat spesifik adalah gayaa yang
harus dibebankan kepala setiap mm2 penampang serpih (N/mm2).
2.3.9. Elemen Dasar Proses Frais
Elemen Dasar Proses Milling
adalah : (Anonim, 2004)
1.
Kecepatan potong (vf)

Dimana :
n = putaran spindel ( rpm )
d = diameter luar pahat ( mm )
2.
Gerak makan per gigi (fz)

Dimana :
vf = kecepatan
potong ( mm / min )
z
= jumlah gigi
3. Waktu pemotongan
(Tc)

Dimana :

lw = panjang pemotongan
lw =
; untuk mengefrais datar/horizontal ( mm
)

lv ³ 0 ;
untuk mengfrais tegak/vertikal ( mm )
ln ³ 0 ;
untuk mengefrais datar ( mm )
ln = d/2 ; untuk mengfrais
tegak ( mm )
Indexing (I)

Kecepatan penghasilangram (Z)

Dengan:
a
= kedalaman potong (mm)
w
= lebar pemotongan (mm) `
2.3.10. Proses Frais
Proses frais ditunjukkan pada gambar2.4. dibawah ini :
|

Langkah‑langkah pengerjaan pada mesin
frais : (Anonim, 2004)
- Mencekam benda kerja pada pencekam mesin frais.
- Menentukan besarnya putaran kepala pembagi mesin frais sesuai
- dengan jumlah sisi yang akan dibuat (dalam praktikum ini 6 sisi).
- mengefrais benda kerja dengan kedalaman potong 0.1 mm sepanjang 60mm.
- mengefrais benda kerja dengan kedalaman potong 0.2 mm sepanjang 60mm.
- mengefrais benda kerja dengan kedalaman potong 0.2 mm sepanjang 60mm.
- mengefrais benda kerja dengan kedalaman potong 0.4 mm sepanjang 60mm.
- Melepaskan benda kerja dari pencekam mesin frais.
- Mengikir permukaan hasil frais yang kasar dan membuang gerigi yang tajam.
2.5.
HASIL DAN PEMBAHASAN
2.5.1. Hasil Proses Frais
![]() |
Gambar 2.5.
Bentuk Produk akhir Proses Frais
- Data hasil pengamatan Proses Frais :
Bahan Benda Kerja : Baja ST-37
Putaran (n) : 240 rpm
Coolan :
Air
Panjang benda kerja : 25 mm
Kecepatan makan (vf) : 1,2
mm/min
Diameter mata pahat : 50.8
mm
Jumlah gigi pahat : 8 buah
Lebar benda kerja : 25 mm
Tabel 2.1.
Hasil Pengamatan
Tabel hasil pengamatan pada sisi I :
Urutan
|
Lw
(mm)
|
W
(mm)
|
a
(mm)
|
d
(mm)
|
Vf
(mm/min)
|
Z
|
I1
I2
|
30
30
|
20
20
|
1,0
1,1
|
25
25
|
20
20
|
8
8
|
2.5.2. Analisa Data dan Pembahasan
1. Kecepatan potong
(v)

v = 3.14 x 25 x 240 = 18.840 (m/min)
1000
2.
Gerak makan
pergigi (fz)
fz = vf ( mm/min)
z x n
= 20 mm/min .
8 gigi x (240 rpm x (2 x 3.14/1r))
= 0.0104 mm/min
3.
Waktu
pemotongan (Tc)

di mana : lw = 24 mm
lv = 1 mm
ln = d/2 = 12,35
mm
sehingga lt = lv + lw + ln
lt = 37,35 mm
Tc = 37,35/20 = 1,8675 min
4.
indexing
number of index = 60 / jumlah pembagi
yang akan di potong
= 60 / 6
= 10
5.
Kecepatan
penghasilan gram (Z)
Z =
( cm3 /
mm)

1000
= 20 x 1 x 20 = 0.4 cm³ /(min)
1000
1000
= 145 x 0.4 x 12.7 = 0.737 (cm3/min)
1000
analog
dengan cera yang sama di peroleh harga v, vf, tc, i, z untuk langkah berikut :
Urutan
|
Lw
(mm)
|
W
(mm)
|
a
(mm)
|
d
(mm)
|
Z
|
Fz
|
V
(m/min)
|
Vf
(mm/min)
|
Tc
(min)
|
I
|
Z
(cm³/min)
|
1
|
24
|
20
|
1,0
|
25
|
8
|
0,01
|
18,62
|
20
|
1,867
|
10
|
0,4
|
2
|
24
|
20
|
1,1
|
25
|
8
|
0,01
|
18,62
|
20
|
1.867
|
10
|
0.4
|
Untuk proses frais untuk membuat
kepala mur segi enam pada sisi selanjutnya (II, III, IV, V, VI) adalah sama
dengan proses di atas.
2.5.3. Pembahasan
Elemen-elemen
dasar pada proses milling seperti kecepatan pemotongan, gerak makan, waktu
pemotongan dan kecepatan penghasilan geram dapat dihitung dari data-data benda
kerjanya seperti lebar pemotongan, panjang pemotongan, kedalaman potong, dan
pada mesin fraisnya seperti putaran poros utama dan kecepatan makan. Untuk
kecepatan potong
dimana d adalah diameter pahat (mm) dan n
adalah putaran poros utama dalam rpm.
Setelah data-data tersebut dimasukkan, didapat kecepatan potong 68.69 mm dalam
1 menit. Sedangkan unit gerak makan fz = vf dimana vf adalah kecepatan makan dan z adalah jumlah
gigi. Setelah vf , z dan n
dimasukkan didapat nilai fz = 0.0089
mm/gigi. Adapun untuk waktu pemotongan tc
= lf / vf dengan panjang yang dimilling adalah 60 mm
diperoleh waktu pemotongan 0.39 min. Dan untuk kecepatan penghasilan geram Z =
( cm3
/ mm) dimana vf adalah kecepatan makan, a adalah kedalaman potong (mm) dan w adalah lebar pemotongan (mm), setelah data-data tersebut
dimasukkan maka didapat Z1 = 0.012 (cm3/min), Z2
= 0.046 (cm3/min), Z3 = 0.092 (cm3/min), dan Z4
= 0.737 (cm3/min).


2.6.
Kesimpulan
Dari uraian di atas maka dapat di ambil suatu
kesimpulan :
1. mesin frais dapat di gunakan untuk membuat benda
kerja yang berbentuk datar maupun persegi.
2. putaran mata pahat memakan benda kerja dari
samping.
3. besernya kedalaman potong dan kedalaman potong
mempengaruhi kehalusan permukaan benda kerja.
4. semakin besar kedalaman potong semakin lama wktu
yang di butuhkan unyuk pemakanan benda kerja.
5. parameter-parameter yam g mempengaruhi proses
miling adalah : kecepatan putaran spindel, diameter pahat, pemakanan dan
kedalaman potong.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Petunjuk Praktikum Proses Produksi. Fakultas Teknik.
Jurusan Teknik Mesin Universitas Matraram: Mataram
Philip F. Ostwald, dkk., 1979. Teknologi Mekanik. Erlangga: Jakarta.
Schonmetz. Alols, dkk. 1985. Pengejaan Logam Dengan Mesin: Angkasa: Bandung.
Daryanto. 1987. Alat Perkakas Bengkel. PT. Bina Aksara: Jakarta.
BAB III
LAS LISTRIK
3.1. Pendahuluan

Gambar 1. Ilustrasi skematis dari
proses las busur listrik.
3.2. Tujuan Praktikum.
Tujuan dari praktikum ini
adalah :
- Dapat mengatur mesin las listrik,mempersiapkan electrode,benda kerja dan peralatan pembantu yang akan digunakan dalam pengelasan.
- Dapat menentukan jenis electrode,besar arus, dan kecepatan pengelasan sesuai dengan kebutuhan.
- Dapat memilih ayunan dan kecepatan gerak electrode sesuai dengan kebutuhan.
- Dapat mengetahui kebutuhan,kekerasan hasil las-lasan.
- Dapat mengerti dan memahami pemilihan jenis kampuh las.
- Dapat membuat beberapa bentuk produk.
3.3. Landasan Teori
Dalam las busur
listrik yang ditemukan dipertengahan tahun 1800, panas yang dibutuhkan berasal
dari energi lstrik.Penggunaan baik sebuah electrode habis pakai (konsumeable)
dan electrode tak habis pakai (non konsumable),sebuah busur listrik yang
dihasilkan anatara busur electrode dengan benda kerja yan akan
dilas,menggunakan sumber arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC).Las busur
listrik ini mencapai temperature hingga 300000C (540000F),yang
mana jauh lebih tinggi dengan yang dihasilkan pada pengelasan gas oxy-asitelin.
Mesin las listrik
dengan elekrode terbungkus merupakan metode yang tertua sederhana dan paling
gampang berubah dari proses penyambungan logam yang ada.Penggunaan electrode
kawat logam yang terbungkus fluks.Proses pemindahan logam dari electrode
terjadi saat electrode mencair dan memebentuk butir-butir yang terbawa arus busur
listrik yang terjadi.Pola pemindahan electrode dipengaruhi besarnya arus
listrik.Makin besar arus listrik,maka makin halus butiran logamnya.
Adapaun fungsi dari fluks (dalam bentuk perak) itu sendiri adalah
untuk melindungi busur dari kontaminasi udara luar (oksigen).

|
3.3.1. Elektroda
Pada dasarnya bila ditinjau dari logam yang dilas
kawat elektrode dibedakan menjadi lima group besar yaitu : baja lunak, baja
karbon tinggi, baja paduan, besi tuang dan logam non ferro. Karena filler metal
harus mempunyai kesamaan sifat dengan logam induk, maka sekaligus ini berarti
bahwa tiada elektroada yang dapat dipakai untuk semua jenis pengelasan,
demikian pula ukuran diameternya.
Elektroda pada las listrik merupakan bagian yang
sangat penting. Elektroda akan mencair pada waktu pengelasan. Macam dan jenis
elektroda banyak sekali, berdasarkan selaputnya dibedakan menjadi :
1. Elektroda polos
2. Elektroda berselaput tipis
3. Elektroda berselaput tebal
Tebal selaput elektroda antara 11% - 50% dari
diameter elektroda. Selaput elektroda akan menghasilkan gas CO2 yang
melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap udara
luar. Karena udara mengandung O2 dan N yang dapat mempengaruhi sifat
mekanik dari logam yang di las.
3.4. Cara Palaksanaan
Praktikum
Langkah-langkah
yang dilakukan dalam praktikum pengelasan asitelin :
- Menyiapakan alat yang digunakan seperti : Alat potong besi,ragum,palu,topeng las,meteran,dan tang.
- Memotong bahan yaitu besi 1 meter (2 buah),75 cm (6 buah),45 cm (7 buah),55 cm (1 buah),30 cm (1 buah),10 cm (3 buah).
- Menyambung bagian-bagian dengan las busur listrik.
3.5. Hasil dan Pembahasan
Praktikum
3.5.1. Hasil Praktikum
Dari percobaan
pengelasan dengan membuat benda kerja berupa tempat pot bunga maka didapat data
sebagai berikut :
Tabel 1 :
Diameter electrode (mm)
|
Arus (ampere)
|
Tegangan (v)
|
Waktu (menit)
|
2,6
|
17,6
|
450
|
90
|
Dari data yang
telah didapat ini,maka kita dapat mengetahui dan menghitung nilai rupiah yang
dikeluarkan.Sehingga rumus-rumus yang digunakan adalah :
1.Rumus menghitung Daya
(P)

dimana,
V : Tegangan (volt)
l : Arus (ampere)
Sehingga Daya yang masuknya
adalah :




=
W atau 7,92 KW

2.Rumus menghitung nilai
rupiah yang dikeluarkan

dimana,
w =
P = Daya
(W)
t = Waktu
(H)
Sehingga didapat :



Dengan mengansumsi harga yang dikeluarkan PLN 1 KWH = Rp 650,- maka biaya yang dikeluarkan
adalah 11,88 KWH x Rp 650,- = Rp 7722,-
3.5.2. Pembahasan
Praktikum
Dalam praktikum ini tidak dilakukan pengujian kekerasan
ataupun pengujian-pengujian yang lain terhadap hasil praktikum (tempat pot
bunga) serta tidak melakukan percobaan dengan menggunakan electrode yang
berdiameter lain,arus yang berbeda,serta besar tegangan yang berbeda,sehingga
tidak dapat diambil kesimpulan mengenai hasil yang didapat jika terjadi
perubahan besar tegangan,arus dan diameter electrode.
Dengan tidak dilakukannya pengujian-pengujian pada benda
kerja (tempat pot bunga) maka kualitas dari benda kerja tidak dapat diketahui
dan kurang terjamin.

3.6. Kesimpulan
Dari hasil
pengelasan dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut :
1.
Besar arus pada pengelasan
mempengaruhi proses pengelasan,semakin besar arus yang dipakai maka proses
pengelasan akan semakin cepat.
2.
Untuk memperoleh nyala busur
las yang baik dibutuhkan pengaturan arus (ampere) yang tepat sesuai dengan tipe
dan ukuran electrode dan ketebalan benda kerja.
3.
Permukaan yang bersih akan
menghasilkan sambungan las yang jauh lebih kuat.
4.
hasil pengelasan dipengaruhi
oleh kecepatan pengelasan,posisi pengelasan dan ketebalan benda kerja serta
diameter dan jenis electrode.
5.
Besarnya tegangan yang sesuai
dengan saklar pengatur sebesar 450 volt Sedangkan arus yang sesuai dengan spesifikasi
sebesar 17,6 ampere.jadi daya yang dibutuhkan oleh mesin las listrik sebesar
7,92 KW
6.
Biaya untuk membayar listrik
selama 1,5 jam adalah Rp 7722,-
DAFTAR PUSTAKA
Anonim,2006.Petunjuk praktikum
Proses Produksi.Fakultas teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Mataram:Mataram.
Boentarto,1997.Bengkel Teknik
Las Listrik.Anelka:Solo
Daryanto,Drs.,!987.Alat
Perkakas Bengkel.PT.Bina Aksara:Jakarta
Hery Sonawanjir,MY,2003.Las
Listrik SIMW dan Pemeriksaan Hasil Pengelasan.Alfabeta:Bandung
BAB IV
LAS ASETELIN
Dalam bab ini dibahas beberapa permasalahan yang
berkaitan dengan las asetelin menggunakan tangki asetelin yang merupakan tempat
untuk membuat atau pembangkit gas asetelin. Dalam tangki pembangkit asetelin
dijalankan proses pembuatan gas karbit dengan pertolongan air pada batu-batu
karbit sehingga diperoleh gas asetelin. Dalam las asetelin / las karbit yang
paling terpenting adalah bagaimana kita mengatur antara gas asetelin dan oksigen
untuk memperoleh nyala netral, nyala asetelin lebih dan nyala oksigen lebih.
Sehingga melalui praktikum ini kita dapat membedakan antara ketiga nyala
tersebut dan membandingkan bagaimana hasilnya untuk memilih nyala mana yang
terbaik yang digunakan dalam proses las asetelin. (Anonim, 2004)
4.2.Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum
ini adalah :
1.
Dapat melakukan penyetelan
peralatan las oxy-asetelin dengan mengatur besar tekanan oksigen dan tekanan
pada gas asetelin sesuai kebutuhan.
2.
Dapat menyalakan blender dan
mengatur penyalaan yang disesuaikan dengan kebutuhan dan tingkat keamanan yang
memadai.
3.
Dapat mengatur kecepatan gerak
blender, lamanya pengelasan dan penambahan bahan logam pengisi sesuai
kebutuhan.
4. Dapat mengetahui kekuatan tarik, kekerasan
dan struktur mikro hasil las-lasan.
4.3.Landasan Teori
Las asetelin adalah proses pengelasan
secara manual dimana permukaan logam yang akan disambung mengalami pemanasan
sampai cair oleh nyala gas asetelin yaitu pembakaran C2H2 dengan O2 dengan atau
tanpa logam pengisi, dimana proses penyambungannya tanpa tekanan.
Di samping untuk keperluan pengelasan
(penyambungan), las asetelin dapat juga dipakai sebagai : Preheating,
postheating, braze welding, torch brazing, cutting dan hard facing.
Penggunaannya untuk: produksi, kerja lapangan dan
reparasi.
Pembakaran adalah persenyawaan secara
kimia antara zat-zat dengan oksigen. Oksigen dapat tersedia dalam udara atau
ditambahkan secara khusus, misalnya dalam tabung-tabung oksigen.
Kecepatan nyala tergantung dari
tekanan dan komposisi campuran gas. Setiap campuran gas asetelin-oksigen,
kecepatan maksimumnya tergantung dari perbandingan antara gas asetelin dengan
oksigen.
Nyala las asetelin terdiri dari:
1. Kerucut nyala dalam (luminous inner cone)
2. Daerah reducing
3. Daerah oksidising (selubung nyala)
Bentuk nyala dibagi menjadi 3 jenis,
tergantung dari perbandingan antar oksigen dan gas asetelin dalam nyala, yaitu:
1. Nyala Netral (Neutral Flame)
Nyala Netral adalah nyala api las yang pengaturan
antara gas asetelin dan oksigen adalah sebanding. Nyala api ini sering
dipergunakan pada proses pengelasan baja, baja tahan karat, tembaga dan
aluminium.
Tanda dari nyala
netral adalah nyala inti atau nyala kerucut dalam berwarna putih bersinar tanpa
adanya nyala kerucut antara kemudian disusul dengan nyala kerucut luar yang
berwarna kuning.
2. Nyala Karburasi (oxydising flame)
Nyala karburasi adalah nyala apilas yangberlebihan
gas asetelinnya. Nyala api ini dapat terjadi bila pengeluaran asetelin melalui
katupasetelin diperbesar setelah didapatkan nyala api netral.
Nyala api ini
digunakan untuk melapis keras suatu permukaan dan pateri keras.
Tanda-tanda dari
nyala karburasi adalah nyala kerucut dalam berwarna keruh, kemudian disusul
dengan adanya nyala kerucut antara dan nyala ekor luar. Ukuran nyala lebih
panjang dan warna nyala kemerah-merahan, terdapat karbon bebas dalam nyala.
2. Nyala Oksidasi
Nyala oksidasi adalah nyala api las yang berlebih
oksigennya. Nyala oksidasi ini dapat terjadi dengan mengurangi pengeluaran asetelin
setelah nyala netral.
Nyala api ini
biasanya digunakan untuk proses pengelasan kuningan atau perunggu.
Tanda-tanda dari
nyala oksidasi adalah nyala inti berbentuk pendek dan berwarna ungu, kemudian
disusul dengan nyala kerucut luar yang berbentuk pendek dan berbunyi gemuruh
4.3.1.Macam-macam sambungan
Sambungan-sambungan pada las
asitelin sebagai berikut :
1. Sambungan kampuh I
Sambungan kampuh I
dipergunakan untuk menyambung plat yang tipis dimana tebalnya diantara 1–8 mm.
Sambungan kampuh I ini ada dua macam terdiri dari sambungan kampuh I satu sisi
dan sambungan kampuh I dua sisi. Pada sambungan kampuh I satu sisi hanya
digunakan untuk menyambung plat-plat tipis yang tebalnya di antara 1–3 mm.
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.

Gambar 6.7
Sambungan kampuh I satu sisi

Gambar 6.8
Sambungan kampuh I dua sisi
2. Sambungan kampuh V
Sambungan kampuh V
dipergunakan untuk menyambung logam atau plat yang tebalnya di antara 6–15 mm,
dan sambungan kampuh V terdiri dari sambungan kampuh terbuka; sambungan kampuh
V diturap, sambungan kampuh V tertutup.
Pada sambungan
kampuh V terbuka dipergunakan untuk menyambung logam atau plat yang tebalnya
6-15 mm, dan jarak antar plat 1–2 mm, dan tinggi antara 1-2 mm, sudut antara 60o – 80o.
Untuk jelasnya diperlihatkan gambar berikut ini.
|



![]() |


Gambar 6.9 Sambungan
kampuh V terbuka
Sambungan kampuh V diturap
dipergunakan untuk menyambung logam atau plat yang tebalnya 6–5 mm, jarak antar
pelat 2–4 mm, tinggi antaranya 1–2 mm, sudut antaranya 60o–80o dan di bawah jarak antara diberi penahan
sepanjang kampuh. Lebih jelasnya diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
![]() |
Gambar
6.10 Sambungan kampuh Vditurap
Pada sambungan V tertutup dipergunakan untuk
menyanbung logam atau plat yang tebalnya 8–15 mm, dengan sudut antara 60o–80o
dan kedua ujung plat saling bertemu diantara 1-2 mm. Hal tersebut diperlihatkan
pada gambar di bawah ini.
![]() |
Gambar 6.11 Sambungan kampuh V tertutup
c.
Sambungan kampuh T
Sambungan kampuh T
adalah sambungan las digunakan untuk menyambung dua logam atau plat yang satu
dengan yang lain. Terletak tegak lurus atau membentuk sudut 90o
sehingga antara kedua posisi plat tersebut membentu haruf T. Terdiri dari 3
macam bentuk antara lain adalah; sambungan kampuh T tanpa sudut tepi, sambungan
kampuh T bersudut tunggal, dan sambungan kampuh T bersudut ganda.
Pada sambungan
kampuh T tanpa sudut tepi yang digunakan untuk menyambung logam atau plat yang
satu dengan yang lain terletak tegak lurus dan membentuk huruf T. Tanpa
menggunakan sudut tepi lebih jelasnya diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
![]() |
Gambar
6.22. Sambungan kampuh T tanpa sudut tepi
Pada sambungan
kampuh T bersudut tunggal yang tebalnya antara 10-20 mm di mana antara kedua plat tegak lurus dan
membentuk huruf T. Plat yang tegak pada
bagian yang disambung (berisi kampuh las) dipingul pada satu sisi saja untuk
lebih jelasnya lihat gambar di bawah ini.
![]() |
Gambar 6.23 Sambungan
kampuh T bersudut tunggal
Pada sambungan
kampuh T bersudut ganda yang digunakan untuk menyambung plat-plat yang tebalnya
lebih dari 20 mm, di mana kedua plat tegak lurus dan membentuk huruf T. Plat
yang tegak pada bagian yang disambung (berisi kampuh las) dipingul pada kedua
sisinya, hal ini diperlihatkan pada gambar dibawah ini (Soetardjo, 1997).
![]() |
Gambar 6.24. Sambungan kampuh T bersudut ganda.
(Soetardjo, 1997)
4.4. Pelaksanaan
Praktikum
Langkah-langkah
pengerjaan dalam
praktikum pengelasan asitelin :
1. Memotong benda kerja pelat yang tebalnya 2 mm panjang 30 mm sebanyak 6 potong dan 2 potong dengan ukuran
tebal panjang
2. Menggerinda ujung dari
tiap benda kerja dengan type berbeda (3 pasang gerinda rata dan 1 pasang gerinda miring
dengan kemiringan pelat 60 derajat).
3. Melakukan proses
pengelasan
4.5. Hasil
dan Pembahasan
Dari praktikum yang
dilakukan maka dapat diambil data-data sebagai berikut :
4.5.1 Data
Pengujian
Dari data yang ada maka dapat di
buat suatu table sebagai berikut :
Tabel hasil
pengamatan pada las asetelin :
Tipe sambungan
|
Diameter kawat pengisi (mm)
|
Tekanan oksigen (kg/cm2)
|
Waktu pengelasan (min)
|
Tekanan asitelin (kg/cm2)
|
Kampuh V
|
2
|
4
|
3
|
0.4
|
Kampuh T
|
2
|
4
|
2.49
|
0.4
|
Kampuh I
|
2
|
4
|
2.37
|
0.4
|
Kampuh I 2 sisi
|
2
|
4
|
5.20
|
0.4
|
4.5.2. Pembahasan
Perbedaan kekerasan yang didapat untuk setiap pengelasan pada kampuh
dapat disebabkan karena kesalahan yang dilakukan dalam pengelasan (seperti
pengelasan kurang rata atau terdapat lubang-lubang pada daerah pengelasan).
Lama pengelasan tergaqntung pada bagaiman kita mengatur tekanan oksigen dan
tekanan asetelin sesuai kebutuhan yang diiginkan, selain itu penambahan bahan
pengisi (kawat) juga mempengaruhi lama waktunya pengelasan.
4.6. Kesimpulan
Pada pengelasan asetelin ini dapat di ambil suatu kesimpulan di antaranya
:
1.
pengelasan nyala oksidasi terjaqdi pada tekanan asetelin yang lebih kecil
dari tekanan oksigen
2.
ratya-rata kekuatan yang diperoleh dari
hasil pengelasan menunjukkan bahwa p[ewngelasan dngan nyala netral pada
sambungan sangat besar. Makin dekat dengan titik pengelasan maka tingkat
kekerasan benda kerja akan semaqkin tinggi.
3.
las asetelin dipengaruhi oleh penyalaan, jenis kawat pengisi, ketebaslan
benda kerja dan jenis kampuh las.
DAFTAR PUSTAKA
Aninim, 2007. Petunjuk Praktikum
Proses Produksi. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Mataram: Mataram
Daryanto, Drs. 1987. Alat Perkakas
Bengkel. PT. Bina aksara:
Jakarta
....................... 1996. Mesin
Perkakas Bengkel. PT. Riricka cipta: Jakarta
Marhlot HTB, Goklas, 1984. Mengelas
Logam Dan Pemilihan Kawat Las. PT. Gramedia: Jakarta
Soetarjo, 1997. Petunjuk Praktik
Las Asetelin Dan Las Listrik. SIC: Surabaya
BAB
V
MESIN SEKRAP
(SHAPING MACHINE)
5.1. Pendahuluan
Mesin sekrap adalah
mesin dengan gerak utama yang berjalan maju mundur secara horizontal atau
vertikal mesin ini sering juga disebut mesin ketam. Mesin sekrap dibuat untuk
maksud menghilangkan material untuk menghasilkan permukaan datar. Permukaan
datar ini dapat dimesin secara horizontal, bersudut atau pada bidang tegak.
Pahat potong digerakkan maju dan mundur oleh sebuah ram yang mana bergerak
dalam sebuah bidang datar dengan gerakan bergantian. Pahat hanya menghasilkan
gerak pada gerakan maju.
![]() |
Gambar 5.1. Mesin Ketam atau Mesin Sekrap. Sumber
(amstead,1989).
Konstruksi secara umum dari pada mesin
mesin ketam terlihat pada Gambar 5.1. diatas yang merupakan mesin ketam
Horizontal biasa , yamg pada umumnya dipakai untuk pekerjaan produksi dan pekerjaan serbaguna, adalah mesin ketam
horizontal, terdiri atas dasar dan rangka yang mendukung ram horizontal,
konstruksinya agak sederhana.ram, yang
membawa pahat diberi gerak ulang alik sama dengan langkah yang
diinginkan. Mekanisme balik cepat yang
menggerakkan ram dirancang sedemikian rupa sehingga langkah balik dari mesin ketam
lebih besar dari langkah potong sehingga mengurangi waktu tanpa kerja dari
mesin sampai minimum.kepala pahat diujung ram yang dapat diputar melalui sebuah
sudut, dilengkapi dengan dengan alat untuk menghantarkan pahat kedalam benda
kerja. Pada penguncinya pemegang pahat
peti lonceng, diberi engsel pada ujung atas untuk memunkinkan pahat naik
pada langkah balik sehingga tidak menggali kedalam benda kerja .
Benda kerja
didukung pada rel silang pada muka mesin ketam. Sebuah ulir pengarah, yang
berhubungan dengan rel silang, memunkinkan benda kerja digerakkan menyilang
atau vertikal dengan tangan atau penggerak daya.
5.2. Tujuan
Praktikum
Tujuan
untuk diadakannya praktikum ini adalah :
1. Dapat mengetahui dan memahami teknik dasar
pengoperasian mesin sekrap dengan benar.
2. Dapat mengetahui jenis-jenis kontrol otomatis dan
manual pada mesin sekrap.
3. Dapat menganalisa kecepatan potong, pemakanan dan
kecepatan putaran mesin sekrap serta pemilihan tool (pahat) dan media pendingin
dengan benar.
4. Dapat menganalisa jenis-jenis pengerjaan yang akan
dilaksanakan pada mesin sekrap.
5.3. Landasan
Teori
Mesin sekrap dibuat
dengan maksud menghilangkan material untuk menghasilkan permukaan datar.
Permukaan datar ini dapat dimesin secara horizontal, bersudut atau pada bidang
tegak. Pahat potong digerakkan maju dan mundur oleh sebuah ram yang mana
bergerak dalam sebuah bidang datar dengan gerakan bergantian. Pahat hanya
menghasilkan gerak pada gerakan maju.
Mesin sekrap merupakan mesin perkakas yang
digunakan untuk membuat alur (terutama alur V), meratakan permukaan, membuat
lubang (segitiga, segiempat, segilima, dan lain-lain), dan sebagainya dengan
cara menggerakkan pahat maju mundur. Dalam oprasinya ada beberapa hal yang
harus diperhatikan antara lain :
5.3.1 Mengatur jarak langkah pahat
Langkah pahat harus diset
mendekati 14 mm sampai 15 mm sebelum pahat memotong benda kerja (langkah awal)
dan 5 mm sampai 6 mm setelah memotong benda kerja (langkah akhir).
5.3.2 Pengesetan kecepatan makan, kecepatan potong
dan kedalaman potong.
Untuk mengatur besarnya
kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong proses sekrap dapat
dilihat pada tabel yang terpasang pada kaca almari disamping mesin sekrap.
5.3.3 Elemen dasar proses sekrap
Elemen dasar pada
proses sekrap terdapat pada benda kerja dan mesin, dapat dilihat seperti
berikut :
Benda kerja :
lw=
panjang pemotongan pada benda kerja ; mm
lv = langkah pengawalan ; mm
ln = langkah pengakhiran ; mm
lt = panjang permesinan ; mm

w =
lebar pemotongan benda kerja ; mm
Mesin sekrap :
f = gerak makan ; 

a = kedalaman potong ; mm
np = jumlah langkah per menit
Rs = perbandingan
kecepatan

1.
Kecepatan potong rata-rata
Kecepatan potong
pada mesin ketam horizontal didefinisikan sebagai kecepatan rata-rata dari
pahat selama langkah potong dan terutama
banyaknya langkahn ram tiap menit dan panjang langkahnya . kalau panjang
langkah diubah dan banyaknya langkah tiap menit konstan, maka kecepatan potong
rata-rata akan berubah kecepatan potong rata-rata dapat ditentukan dengan rumus
sebagai berikut :


2.
Kecepatan makan
Kecepatan makan (feeding speed) merupakan gerak pengirisan dari sebuah pahat
terhadap benda kerja, besarkecil nilai kecepatan dipengaruhi oleh gerak makan
dari pahat dan banyaknya langkah persatuan waktu (menit), jika dituliskan dalam
bentuk rumus
yaitu
:


3.
Kecepatan pemotongan
Kecepatan potong dari mesin ketam ditentukan
oleh dimensi untuk lebar pemotongan benda kerja(w) per kecepatan makan (Vf),
jika dituliskan dalam rumus
adalah :

4.
Kecepatan penghasilan geram
Dalam pengerjaan
dengan mesin ketam, misalnya pada mesin ketam horizontal, maka kecepatan
penghasialan geram (pelepasan logam) terutama merupakan fungsi dari hantaran
benda kerja dapat dihitung dengan :


Pengetaman adalah penggarapan mengungkit
serpih dengan gerakan penyayatan yang lurus (gerakan utama). Di sini dihasilkan
benda kerja yang dibatasi oleh bidang rata. Demikian pula dapat dihasilkan
berbagai bentuk jenjangan dan parit. Dengan peralatan khusus dapat pula
dihasilkan bidang garapan yang melengkung. Perkakas yang berpenyayat satu itu
(pahat ketam) memisahkan pita serpih dari benda kerja satu demi satu.
Biasanya, perkakas ketam menyayat pada satu
arah (dorongan kerja). Seusai tiap penyayatan, perkakas itu berjalan kembali ke
kedudukan semula (dorongan kosong). Karena itu, penggarapan bidang memerlukan
dua gerakan: gerakan penyayatan v dan
gerakan laju s setelah setiap dorongan kerja. Laju tidak dilakukan pada waktu
pengambilan serpih, melainkan ketika perkakas tidak melakukan penyayatan.
Dorongan kerja lebih jauh dari pada panjang penyayatan pada benda kerja sebesar suatu jarak
pelampauan, karena pada titik balik dorongan pahat, perkakas harus dipercepat
dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan sayat. (Oskar Horesovsky, dkk,
1985)
Menurut design umumnya mesin ketam (sekrap)
dapat dikelompokkan dalam beberapa kelompok sebagai berikut :
a.
Pemotongan
dorong-horizontal
1. Biasa (pekerjaan produksi).
2. Universal (pekerjaan ruang perkakas).
b.
Pemotongan tarik
– horizontral.
c.
Vertikal.
1. Pembuat celah (slotter).
2. Pembuat dudukan pasak (key seater).
d.
Kegunaan
khusus, misalnya untuk memotong roda gigi.
Daya dapat digunakan kepada mesin dengan
motor tersendiri, baik melalui roda gigi maupun sabuk, atau dengan penggunaan
sistem hidrolis. Penggerakan maju-mundur
dari pahat dapat diatur dalam beberapa cara. Beberapa mesin ketam yang lebih
tua digerakkan dengan roda gigi atau ulir hantaran, tetapi pada umumnya
sekarang mesin ketam digerakkan dengan lengan osilasi dan mekanisme engkol.
Jenis mesin ketam (Sekrap) yang digunakan
pada praktikum ini adalah mesin ketam jenis horizontal. Kecepatan potong pada
mesin ketam horizontal didefinisikan sebagai kecepatan rata–rata dari pahat
selama langkah potong dan terutama tergantung pada banyaknya langkah Ram tiap
menit dan panjang langkahnya. Kalau panjang langkah diubah dan banyaknya
langkah tiap menit tetap (konstan), maka kecepatan potong rata–rata berubah.
Perbandingan dari kecepatan potong terhadap kecepatan balik masuk ke dalam
perhitungan, karena diperlukan untuk menentukan berapa bagian dari waktu bekerjanya
pahat pemotong. (Bambang Priambodo, dkk, 1981)
Secara umum Bagian–bagian yang terdapat pada
mesin sekrap dapat di uraikan sebagai berikut :
1. Alas, dapat merupakan tuangan yang bolong atau dibuat dari baja pelat. Terdapat
pintu-pintu masuk ke lemari alat-alat dan ke ruangan mekanisme penggerak.
2. Dudukan, dipasang melintang eretan vertikal depan mesin dan membawakan meja dan
ragum mesin. Dudukan dinaikkan dan diturunkan dengan bantuan alat pemutar oleh
tangan.
3. Meja, merupakan tuangan yang bolong yang dikerjakan dengan mesin, dilengkapi
dengan alur-alur pada permukaannya. Alur-alur ini memungkinkan benda-benda
kerja yang besar, yang tidak teratur bentuknya, dipasang langsung pada meja.
Meja dioperasikan dengan tangan atau otomatis.
4. Lengan, tuangan berat yang bergerak horizontal, tegak lurus terhadap meja. Untuk
penyetelan dan keausan disediakan slip baja yang disepuh keras.
Mekanisme yang
mengerakkan lengan terdiri atas engkol beralur yang dapat disetel dalam roda
gigi besar. Engkol dihubungkan pada lengan dengan perantaraan mata rantai yang
bergerak bebas. Lengkapan ini berputar pada poros bawah. Jarak yang ditempuh
oleh lengan ditentukan oleh posisi lengan dalam alur. Pada engkol terdapat
pembagian derajat untuk memudahkan penyetelan panjang langkah diantaranya :
1. Kepala, yang membawa pemegang pahat dan memberikan gerak vertikal pada pahat.
Gerak berputar juga dimungkinkan untuk melakukan pengerjaan ke samping dan yang
bersudut.
2. Penopang Meja, menembus meja bolong dan memberikan penopangan
serta kekakuan selama mesin berjalan.
3. Meja Lintang, meja ini dapat digerakkan dengan tangan atau otomatis. Bila digerakkan
dengan tenaga, maka banyaknya gerak diatur oleh posisi batang penghubung pada
roda penggerak. Batang itu dihubungkan pada lengan buai dan bila roda penggerak
berputar, lengan buai bergerak ke belakang dan ke depan. Posisi daripada pal
mengatur arah meja. Bila pal dilepaskan, meja dapat dipindahkan ke samping
dengan tangan. Meja tidak boleh bergerak selama langkah memotong.
4. Rumah Pahat atau Rumah Klaper (Clapper Box). Rumah ini memegang pahat dan didisain untuk
mengangkatnya pada langkah yang tidak memotong. Dengan demikian melindungi mata
pemotong pahat. Nama “clapper” berasal dari suara yang terdengar pada waktu
rumah pahat melakukan langkah balik.
5. Pahat. Pahat yang digunakan untuk menyekrap pada dasarnya serupa dengan pahat
mesin bubut, tetapi lebih besar dan lebih dalam penampangnya, memberikan
tambahan kekuatan.
Mesin ketam
menghasilkan permukaan-permukaan yang datar. Hal ini dicapai oleh pahat yang
bergerak horizontal ke depan dengan benda kerja di bawahnya dan tegak lurus
padanya. Benda kerja tetap diam pada waktu pahat menyayat (pada langkah tenaga)
dan berpindah pada langkah balik pahat. Adapun derajat penyelesaian akhir tergantung
pada :
1. Bentuk pahat
2. Kecepatan pahat lewat di atas benda kerja; hal ini
tergantung pada jenis logam yang diketam;
3. Kecepatan benda kerja lewat melintangi pahat,
misalnya ,penyayatan halus menghasilkan pekerjaan akhir yang baik.
4. Penerapan cairan pendingin yang tepat.
![]() |
Gambar 5.2.
Proses Pengerjaan Dengan Mesin Sekrap (Amstead, 1987)
Pelaksanaan atau Cara Praktikum
Dalam pelaksanaan praktikum proses produksi ini telah disediakan sebuah
benda kerja untuk selanjutnya akan di proses pada permesinan (skrap).
untuk dimensi dari benda kerja tersebut terlihat pada gambar 2. di bawah
ini :

![]() |
|||
![]() |

|
Gambar 5.3.
Bentuk benda kerja sebelum pengerjaan
Langkah‑langkah pengerjan pada mesin
sekrap adalah sebagai berikut :
1. Memasukkan benda kerja pada pencekam.
2. Mensekrap benda kerja dengan kedalaman potong 0,25
mm sepanjang 100 mm, dari ukuran 25 menjadi 24,75 mm (gambar 4).
3. Mensekrap benda kerja dengan kedalaman potong 0,5
mrn, dari ukuran 24,75 mm menjadi 24,25mm (gambar 5).
4. Mensekrap benda kerja dengan kedalaman potong 0,75
mm, dari ukuran 21,25 mm menjadi 23,5 mm (gambar 6).


100 20
Gambar 5.4 Benda kerja
setelanh disekrap dengan kedalaman potong 0.25 mm

![]() |
100 20
Gambar 5.5 Benda kerja setelanh disekrap dengan
kedalaman potong 0.5 mm

![]() |
23,5
100 20 100 20
Gambar 5.6 Benda kerja setelanh disekrap dengan
kedalaman potong 0.75 mm
Data
Pengamatan.
Pengerjaan 1
w
(mm)
|
lw
(mm)
|
a
(mm)
|
f
(mm\step)
|
Rs
|
np (Maju)
(step/menit)
|
np (Mundur)
(step/menit)
|
100
|
20
|
0,25
|
0,1
|
0,97
|
82
|
83
|
Pengerjaan
2
w
(mm)
|
lw
(mm)
|
a
(mm)
|
f
(mm\step)
|
Rs
|
np(maju)
(step/menit)
|
np (Mundur)
(step/menit)
|
100
|
20
|
0,5
|
0,1
|
0,97
|
81
|
82
|
Pengerjaan
3.
w
(mm)
|
lw
(mm)
|
a
(mm)
|
f
(mm\step)
|
Rs
|
np (maju)
(step/menit)
|
np (Mundur)
(step/menit)
|
100
|
20
|
0,75
|
0,1
|
0,97
|
82
|
83
|
5.5
Hasil dan Pembahasan.
Melalui percobaan yang telah dilakukan diperoleh hasil yang disajikan
dalam bentuk tabel dan diuraikan dalam pembahasan sebagai berikut.
5.5.1 Hasil
Hasil pada proses pengerjaan disajikan data
hasil praktikum dalam bentuk tabel
berikut :
Pengerjaan 1.
w
(mm)
|
lw
(mm)
|
a
(mm)
|
f
(mm\
step)
|
Rs
|
np
(step/
menit)
|
v
(mm/min)
|
vf
(mm/min)
|
tc
(min)
|
Z
(cm
![]()
min)
|
100
|
20
|
0,25
|
0,1
|
0,97
|
82
|
3,096
|
8.5
|
12,95
|
0,06
|
Diketahui:
Bahan Benda Kerja =
Baja ST-37
Iv = 14 mm
np =
82 langkah/min
In = 6 mm
Rs =
0.97
1. Mencari nilai kecepatan rata‑rata (v)
It =lv+ln+lw
It
=14+ 6+ 20
It =
40 mm

2. Mencari nilai kecepatan
makan (vf)
vf= f.nf
vf
= 0.1 x 82
vf= 8.2 mm/min
3. Mencari nilai waktu pemotongan
(tc)
tc= 

tc = 

tc =
12,95 min
4.
Mencari nilai kecepatan penghasil geram (Z)
Z = f.a.V
Z = 0,1x0,25x3,2308
Z = 0,008077 mm3/kg
Pengerjaan
2
Analog dengan cara
yang sama pada pengerjan 1, maka didapatkan:
w
(mm)
|
lw
(mm)
|
a
(mm)
|
f
(mm\
step)
|
Rs
|
np
(step/
min)
|
v
(mm/min)
|
vf
(mm/
min)
|
tc
(min)
|
Z
(cm
![]()
min)
|
100
|
20
|
0,5
|
0,1
|
0,97
|
81
|
3,309
|
21
|
14
|
0,01
|
Diketahui:
Bahan Benda Kerja =
Baja ST-37
Iv = 14 mm
np =
81 langkah/min
In = 6 mm
Rs =
0.97
1. Mencari
nilai kecepatan rata‑rata (v)
It =lv+ln+lw
; (lt :panjang permesinana ;mm)
It
=14+ 6+ 20
It =
40 mm

2. Mencari nilai kecepatan makan (vf)
vf= f.nf
vf
= 0.1 x 81
vf= 8,1 mm/min
3. Mencari
nilai waktu pemotongan (tc)
tc= 

tc
= 

tc = 12,34 min
4. Mencari
nilai kecepatan penghasil geram (Z)
Z = f.a.V
Z = 0,1x0, 5x3,1914
Z = 0,15957 mm3/kg
Pengerjaan 3
Analog dengan cara
yang sama, maka didapatkan:
w
(mm)
|
lw
(mm)
|
a
(mm)
|
f
(mm\
step)
|
Rs
|
np
(step/
min)
|
v
(mm/min)
|
vf
(mm/
min)
|
tc
(min)
|
Z
(cm
![]()
min)
|
93,75
|
20,3
|
0,5
|
0,15
|
0,97
|
84
|
3,309
|
12,6
|
7,44
|
0,25
|
Diketahui:
Bahan Benda Kerja =
Baja ST-37
Iv = 14 mm
np =
82 langkah/min
In = 6 mm
Rs =
0.97
1. Mencari nilai kecepatan rata‑rata (v)
It =lv+ln+lw
It
=14+ 6+ 20
It =
40 mm

2. Mencari nilai kecepatan
makan (vf)
vf= f.nf
vf
= 0.1 x 82
vf= 8.2 mm/min
3. Mencari nilai waktu pemotongan
(tc)
tc= 

tc = 

tc =
12,95 min
4.
Mencari nilai kecepatan penghasil geram (Z)
Z = f.a.V
Z = 0,1x0,25x3,2308
Z = 0,008077 mm3/kg
5.4. PEMBAHASAN
Mesin sekrap adalah
mesin perkakas yang digunakan untuk membuat alur (terutama alur V), meratakan
permukaan, membuat lubang (segitiga, segiempat dan lain‑lain).
Pada saat melakukan
permesinan yang harus diperhatikan adalah pengaturan langkah awal (14 mm – 15
mm) dan langkah akhir (5 mm – 6 mm) untuk menjaga agar mata pahat tidak cepat
rusak. Pada proses pemesinan terjadi proses pemakanan benda kerja yang dilakukan
oleh pahat dengan benda kerja sebagai gerak makan (benda kerja bergerak dan
pahat diam). Perbandingan kecepatan pada permesinan ini harus kurang dari satu
karena pahat melakukan pemotongan pada saat maju saja, jadi kecepatan maju
harus lebh kecil daripada kecepatan mundur. Untuk menghaluskan permukaan benda
kerja kedalaman potong dan kecepatan potong harus diperkecil.
Kecepatan menghasilkan geram sangat
dipengaruhi oleh kedalaman potongnya. Semakin besar kedalaman potong, maka
semakin besar pula nilai dari kecepatan penghasilan geramnya dan sebaliknya,
sedangkan faktor lain seperti np (jumlah langkah per menit) tidak begitu
mempengaruhi kecepatan makan untuk setiap pengerjaan.
Sedangkan waktu yang
diperlukan untuk proses skrap akan semakin lama apabila lebar pemotongan
diperbesar, tetapi apabila kecepatan makannya diperbesar dengan lebar yang
tetap maka waktu pemotongannya akan semakin pendek.
5.5
kesimpulan
Dari hasil praktikum dapat ditarik kesimpulan bahwa :
1. kecepatan mundur harus lebih besar dari kecepatan
maju
2. semakin besar kedalaman
poton, maka tingkat kekasaran permukaan benda
Semakin besar pula
3. kecepatan penghasilan
geram dipengaruhi oleh kecepatan potong, dan
Kedalaman permukaan
4. waktu yang diperlukan tergantung
dari kecepatan langkah dan besarnya
langkah sebelum
pemakanan,semakin besar langkah maka semakin besar pula
waktu yang diperlukan.
5. mesin sekrap berguna
untuk membuat alur berbentuk datar dan membuat alur
lurus, serta alur V dan juga untuk membuat
lubang.
pada proses sekrap benda kerja bergerak
kearah kiri kanan sedangkan pahat
bergerak maju mundur
dan tebal pemakanan untuk sekali pemakanan 1.5 mm
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2007. Petunjuk Praktikum Proses Produksi.
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Mataram: Mataram
Philip F. Ostwald, dkk., 1979. Teknologi Mekanik. Erlangga: Jakarta.
Schonmetz. Alols, dkk. 1985. Pengejaan Logam Dengan Mesin: Angkasa: Bandung.
Daryanto. 1987. Alat Perkakas Bengkel. PT. Bina Aksara: Jakarta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar