BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam dunia
Industri sekarang ini berkembang sangat pesat apalagi menuju era globalisasi,
di mana setiap industri sekarang ini
menuntut suatu sistem dan kerja suatu
alat yang baik dan layak dipakai untuk keperluan proses yang secara efektif dan
efisien. Sehingga dalam hal ini pihak perguruan tinggi sebagai penghasil calon
tenaga-tenaga yang profesional memberikan program sistem magang atau kerja
praktek kepada setiap mahasiswa di perusahaan atau industry-industri yang potensial untuk dapat
mengaplikasikan ilmu teknologi dan menyerap sebanyak-banyaknya informasi
teknologi yang telah ada dan sedang berkembang.
Hal-hal yang
yang dapat dipelajari oleh mahasiswa peserta kerja praktek pada perusahaan
sangat banyak dan ragam. Mahasiswa
kerja praktek dapat melihat berbagai macam kegiatan produksi dari proses, cara kerja, pemeliharaan atau
maintenance yang dilakukan oleh perusahaan tersebut atau pun dapat melihat
masalah-masalah secara teknis
yang dihadapi oleh perusahaan sehubungan dengan pekerjaan tersebut. Dengan adanya berbagai macam peralatan
mesin yang terdapat pada industri maka peserta kerja praktek memilih suatau
masalah “proses pembuatan profil
roda gigi payung pada mesin freis
LC-20 VHS NO:00300975” Sebagai
judul yang saya angkat di perusahaan PT.
Great Giant Pineapple. Latar belakang
penulisan suatu pemilihan masalah proses pembuatan roda gigi juga sangat
dibutuhkan. Karena setiap
mesin tidak lepas dari komponen-komponennya diantaranya adalah roda gigi.
Dalam hal ini
yang menjadi tujuan utama penulisan adalah untuk mengetahui sistem proses
pembuatannya sehingga akan menunjang mahasiswa
khususnya mahasiswa teknik mesin program mesin produksi. Dengan kerja
praktek ini diharapkan mahasiswa sebagai calon tenaga kerja professional memiliki pengetahuan
dan keterampilan yang sangat dibutuhkan dalam perusahaan atau industri untuk
kemajuan dan kesejahteraan.
1.2 Tujuan Kerja Praktek
Tujuan dari
kerja praktek ini adalah sebagai berikut ;
- Mengenal prinsip kerja mesin – mesin produksi dalam
dunia industri
- Menerapkan atau mengaplikasikan ilmu atau teori
dalam perkuliahaan dengan dunia industri
- Membandingkan antara teori dan praktek
- Memahami tenteng proses pembuatan profil roda gigi payung khususnya di
mesin (freis LC-20 VHS NO:00300975)
1.3 Batasan Masalah
Pada laporan ini
penulis hanya membatasi permasalahan yaitu hanya membahas;
1. Masalah tentang sistem kerja atau proses
pembuatan profil roda gigi
payung pada mesin freis model: LC-20 VHS No: 00300975 di PT GGP.
2. Toleransi yang digunakan dalam proses
pembuatan profil roda gigi di engineering (0,1-1,0 mm) dan sudutnya (1
-2
).
3. Kepala pembagi atau (dividing head) menggunakan perbandingan putaran gigi (1:40).
4. Dalam menentukan ukuran-ukuran roda gigi
payung yang digunakan hanya pada standar modul.
5. Proses pengerasan benda kerja yang masih manual,
tidak menggunakan mesin harden namun
masih meggunakan arang kayu.
6. Tidak menggunakan alat ukur suhu,namun
hanya menggunakan jumlah arang kayu dan waktu yang digunakan dalam proses
pengerasan.
1.4
Metode
Kerja Praktek
Adapun metode yang dilakukan selama kerja
praktek di PT.GGP
diantaranya yaitu:
1. Observasi (pengamatan)
Observasi (pengamatan), dilakukan
dengan mengamati proses pembuatan profil roda gigi payung secara langsung dan
memeinta data mengenai proses pembuatan profil roda gigi payung. Dengan demikian
diperoleh data-data serta hasil pengamatan yang akan digunakan dalam analisis.
2. Wawancara dan diskusi
Wawancara dan
diskusi, dilakukan kepada Ka,Sie
selaku pembimbing kerja praktek di pabrik dan pembimbing di Fakultas Teknik
Mesin Unila, serta karyawan di PT.GGP
yang bertujuan untuk memperoleh informasi-informasi tentang proses pembuatan profil roda gigi payung.
3. Studi literatur
Studi literatur
dilakukan dengan cara mengumpulkan dan mengambil data pada literatur yang ada
di perusahaan mengenai obyek yang akan diamati.
1.5 Sistematika Penulisan
Agar penulisan
laporan ini tidak menyimpang dari tujuan dan judul maka sistematika penulisan
sebagai berikut :
Pada bab ini menguraikan
tentang latar belakang, tujuan dan manfaat, batasan masalah serta sistematika
penulisan.
BAB II
TEORI DASAR
2.1 Definisi Roda Gigi
Roda gigi adalah
suatu benda berbentuk silindris, di mana di bagian tepinya terdapat profil yang
menyerupai gigi. Ada beberapa macam bentukan profil roda gigi. Di antaranya
roda gigi silindris, roda gigi payung, roda gigi cacing, dan bentukkan khusus
lainnya. Setiap macam bentukan memeiliki fungsi dan karakteristik yang berbeda
beda. Namun pada intinya berfungsi mentransmisikan gaya. Terdapat fungsi lain
roda gigi salah satunya untuk menaikkan atau menurunkan putaran (kecepatan).
Pada bagian-bagian mesin sering
dijumpai suatu poros mengerakkan poros yang lainnya. Kadang kala poros itu
terletak pada posisi satu garis, baik pada posisi sejajar maupun bersilangan.
Untuk memenuhi keperluan pemindahan gerak/putaran/daya putar antara dua poros
atau lebih dalam teknologi permesinan terdapat berbagai macam cara yaitu
diantaranya dengan meggunakan roda gigi. Roda gigi merupakan sejenis roda cakra
dimana pada sekitar sekeliling bagian luarnya memiliki profil gigi yang
simentris. Dalam bekerja memindahkan daya/putaran roda gigi mesti berpasangan
sesama roda gigi yang sejenis. Dengan keadaan yang sedemikian rupa itu (bentuk
dan cara kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya
putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi
hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif singkat,
tidak dapat terlalu jauh.
Jenis jenis profil gigi pada Roda
gigi :
a. Profil gigi sikloida (Cycloide)
Struktur gigi melengkung cembung dan cekung mengikuti pola sikloida . Jenis
gigi ini cukup baik karena presisi dan ketelitiannya baik, dapat meneruskan
daya lebih besar dari jenis yang sepadan, juga keausannya dapat lebih lama.
Tetapi mempunyai kerugian, diantaranya pembuatanya lebih sulit dan pemasangannya
harus lebih teliti (tidak dapat digunakan sebagai roda gigi pengganti/change wheel), dan harga lebih mahal .
b. Profil gigi evolvente
Struktur gigi ini berbentuk melengkung cembung, mengikuti pola evolvente. Jenis gigi ini struktur cukup
sederhana, cara pembuatanya lebih mudah, tidak sangat presisi dan maupun
teliti, harga dapat lebih murah , baik sekali digunakan untuk roda gigi ganti. Jenis profil gigi evolvente dipakai sebagai profil gigi
standard untuk semua keperluan transmisi.
c. Profil gigi khusus
Misalnya bentuk busur lingkaran dan miring digunakan untuk transmisi daya yang
besar dan khusus.
Berdasarkan srukturnya, bentuk gigi Roda gigi dibagi menjadi
3:
1.
Gigi lurus (spur gear)
Bentuk gigi ini lurus dan paralel dengan sumbu roda gigi.
Gb.1a Gigi lurus (spur gear)
2.
Gigi miring (helical gear)
Bentuk gigi ini menyilang miring terhadah sumbu roda gigi.
Gb.1b Gigi miring (helical gear)
3. Gigi
panah (double helical / herring bone gear)
Bentuk gigi berupa panah atau
miring dengan kemiringan berlawanan.
Gigi melengkung/bengkok
(curved/spherical gear)
Merupakan rodagigi yang mempunyai bentuk gigi melengkung mengikuti pola tertentu
(lingkaran/ellips). Dalam
kerja dan pemasangannya roda gigi biasanya dipasang secara berpasangan.
Terdapat dua buah roda gigi atau lebih. Oleh karena ini, akan menimbulkan
sebuah kerjasama antar roda gigi. Kerjasama berdasarkan sumbunya akan dibedakan
menjadi :
a. Sumbu roda gigi sejajar/paralel
Biasanya dapat berupa kerjasama rodagigi lurus, miring atau spherical
b. Sumbu roda gigi tegak lurus berpotongan
Biasanya dapat berupa roda gigi trapesium/payung/ bevel dengan profil
lurus(radial), miring(helical) atau melengkung(spherical)
c. Sumbu roda gigi menyilang tegak lurus
Biasanya dapat berupa roda gigi cacing(worm),
atau roda gigi miring atau melengkung.
d. Sumbu roda gigi menyilang
Biasanya dapat berupa rodagigi sekrup (screw/helical)
atau spherical.
e. Sumbu roda gigi berpotongan tidak tegak lurus
Biasanya dapat berupa roda gigi paying.
Ada dua macam roda gigi sesuai
dengan letak giginya :
1. Roda gigi dalam (internal gear),
yang mana gigi terletak pada bagian dalam dari lingkaran jarak bagi.
2. Roda gigi luar (external gear),
yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran jarak, jenis roda gigi ini
paling banyak dijumpai. Roda gigi dalam banyak dijumpai pada transmisi roda
gigi planet (planitary gear) dan roda gigi cyclo.
2.2 Prinsip Kerja Mesin Grafity Roll
Prinsip kerja
dari mesin gravity roll seperti tampak pada gambar 2.1, yaitu tumpukan papan
falet bergerak menuju meja up roll yang kemudian akan di angkat menuju TMA dengan
menggunakan motor listrik. Dengan
berputarnya motor listrik, maka primary
dan secondary gear akan berputar,
yang akan menggerakan batang penghubung. Tumpukan papan falet pun terangkat.
Setelah mencapai TMA sensor pun berkerja yang akan memutuskan arus listrik pada
motor listrik, akibatnya papan falet berhenti pada posisi paling atas.
Bersamaan dengan itu peneomatik akan bekerja yang akan meggerakan pengungkit.
Pengungkit menahan palet nomor dua dari palet paling bawah. Setelah peneomatik
bekerja mendorong pengungkit kepapan palet nomor dua maka sensor pada motor
listrik kembali beroperasi, namun untuk putaran motor listrik ber balik arah.
Sehingga palet nomor satu akan kembali turun, dan akan dibawa menuju room tumpukan kaleng.
Gb.1c (Mesin Grafity Roll )
2.3 Mesin Perkakas
Proses permesinan merupakan suatu proses
untuk menciptakan produk melalui
tahapan-tahapan dari bahan baku untuk diubah atau diproses dengan
cara-cara tertentu secara urut dan sistematis untuk menghasilkan suatu produk yang berfungsi. Didalam
proses pembuatan roda gigi payung ada beberapa tahapan pengerjaan yaitu di
antaranya proses pemotongan logam dalam bentuk as, kemudian beralih dengan
pembubutan, serta pengeboran, sekrap, dan terahir pembuatan gigi dengan
menggunakan mesin freis. Adapun proses finishing yang dilakukan dalam proses
pembuatan roda gigi payung, yaitu kerja bangku. Kerja bangku dilakukan guna
membersihkan sisa-sisa gram yang menempel pada benda kerja pada saat pengefreisan,
dan untuk membuat alur senai pada benda kerja.
2.3.1 Definisi Mesin Milling / Freis
Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam,
mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam secara
mekanis. Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk pengerjaan lanjutan
maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan mekanis dikenal
beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan
dengan menggunakan mesin Freis atau biasa juga disebut mesin Milling. Mesin
milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila
dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain
mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan
ketelitian istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja
sesuai dengan dimensi yang dikehendaki.Mesin milling dapat
menghasilkan permukaan bidang rata yang cukup halus, tetapi proses ini
membutuhkan pelumas berupa oli yang berguna untuk pendingin mata milling
agar tidak cepat aus.Proses milling adalah proses yang menghasilkan chips
(beram). Milling menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk
profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang
ditentukan. Adapun bagian-bagian dari mesin freis horizontal terlihat pada
gambar dibawah ini.
Gb.1d Bagian-bagian utama mesin freis horizontal
2.3.2 Prinsip kerja mesin milling / Freis
Gb.1e Mesin freis LC-20
VHS NO:00300975
Tenaga untuk pemotongan berasal dari
energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik,
selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi
untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling. Spindel
mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin milling yang
bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan putaran
atau gerakan pemotongan.Gerakan pemotongan pada cutter jika dikenakan
pada benda kerja yang telah dicekam maka akan terjadi gesekan atau tabrakan
sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat
terjadi karena material penyusun cutter mempunyai kekerasan diatas
kekerasan benda kerja.
2.3.3 Jenis-jenis mesin milling ( freis )
Penggolongan mesin milling menurut
jenisnya penamaannya disesuaikan dengan posisi spindel utamanya dan
fungsi pembuatan produknya, ada beberapa jenis mesin milling dalam
dunia manufacturing antara lain:
a. Mesin Milling
Horizontal
Gb.1f Mesin freis horizontal
Mesin jenis ini mempunyai pemasangan spindel dengan
arah horizontal dan digunakan untuk pemotongan benda kerja dengan arah
mendatar. Mesin freis horizontal alasnya (base) dari besi tuang kelabu, yang mendukung seluruh komponen dan
dibaut fondasi serta berfungsi
untuk menampung cairan pendingin yang mengalir ke bawah, dimana di dalam kolom (coulumn)
terdapat mesin pompa yang memompa cairan
tersebut untuk kemudian disirkualsi lagi ke atas meja (table).
b. Mesin Milling Vertikal
Gb.1g Mesin freis vertikal
Kebalikan dengan mesin milling horizontal,
pada mesin milling ini pemasangan spindel-nya pada kepala
mesin adalah vertikal, pada mesin milling jenis ini ada beberapa macam
menurut tipe kepalanya, ada tipe kepala tetap, tipe kepala yang dapat dimiringkan
dan tipe kepala bergerak. Kombinasi dari dua tipe kepala ini dapat digunakan
untuk membuat variasi pengerjaan pengefreisan dengan sudut tertentu.
c. Mesin Milling
Universal
Gb.1h Mesin freis universal
Mesin freis universal adalah salah satu jenis mesin freis yang dapat
digunakan pada posisi tegak (vertical) dan mendatar (horizontal)
dan memilki meja yang dapat digeser/diputar pada kapasitas tertentu. Mesin milling ini mempunyai
fungsi bermacam-macam sesuai dengan prinsipnya, seperti :
a. Freis muka
b. Freis spiral
c. Freis datar
d. Pemotongan roda gigi
e. Pengeboran
f. Reaming
g. Boring
h. Pembuatan celah
d. Plano
Milling
Gb.1i Mesin freis plano
Untuk benda kerja yang besar dan berat atau benda kerja berdimensi lebih
besar.
e. Surface Milling
Gb.1j Mesin freis surface
Untuk produksi
massal, kepala spindel dan cutter dinaikturunkan.
f. Tread Milling
Gb.1k Mesin freis tread
Jenis mesin freis ini biasanya digunakan untuk benda kerja yang mempunyai
bentuk dimensi panjang, dan mesin ini digunakan untuk pembuatan ulir pada benda
kerja.
g. Mesin frais duplex
Gb.1l Mesin frais duplex
Mesin freis jenis ini biasa digunakan untuk pembuatan benda kerja yang
mempunyai bentuk benda kerja tidak terlalu rumit, namun mempunyai ketelitian
yang cukup.
2.3.4 Gerakan dalam mesin milling
Pekerjaan dengan mesin milling harus selalu mempunyai 3 gerakan
kerja, diantaranya yaitu:
1. Gerakan Pemotongan
Sisi potong cutter yang dibuat berbentuk
bulat dan berputar dengan pusat sumbu utama.
2. Gerakan Pemakanan
Benda kerja digerakkan sepanjang ukuran yang akan
dipotong dan digerakkan mendatar searah gerakan yang dipunyai oleh alas.
3. Gerakan Penyetelan
Gerakan untuk mengatur posisi pemakanan, kedalaman
pemakanan, dan pengembalian, untuk memungkinkan benda kerja masuk ke dalam sisi
potong cutter, gerakan ini dapat juga disebut gerakan pengikatan
2.3.5 Bagian Utama Mesin Milling ( freis
)
Bagian utama mesin milling atau freis meliputi beberapa
bagian diantaranya:
a. Cutter
Cutter pada mesin freis mempunyai bentuk
silindris, berputar pada sumbunya dan dilengkapi dengan gigi melingkar yang
seragam.Keuntungan cutter dibanding dengan pahat bubut dan pahat ketam
adalah setiap sisi potong dari pisau freis mengenai benda kerja hanya dalam
waktu yang pendek pada proses pemotongan selama 1 putaran pisau freis dan
pendinginannya pada waktu sisi potong mengenai benda kerja, maka hasilnya cutter
freis akan lebih tahan lama.Cutter biasanya terbuat dari HSS
maupun Carbide Tripped. Gigi cutter ada yang lurus maupun ada
yang mempunyai sudut, untuk yang bersudut (helix angle) dapat mengarah
ke kanan dan ke kiri.
Ada beberapa jenis cutter seperti
misalnya :
1.
Pisau Mantel (Helical
milling cutter)
Gb.2a Cutter mantel
Pisau jenis ini dipakai pada mesin freis horizontal. Biasanya
digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
2.
Pisau Alur (slot
milling cutter)
Gb.2b Pisau alur dan
penggunaanya.
Pisau alur berfungsi untuk mebuat alur pada bidang permukaan benda kerja.
Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan dengan
kebutuhan. Gambar 2b a dan 2b b menunjukkan jenis pisau alur mata sayat satu
sisi, gambar 2b c dan d menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan
sisi, gambar 2b e dan 2b f menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan
sisi dengan mata sayat silang.
3.
Pisau freis gigi (Gear cutter)
Gb.2c Gear cutter
Pisau freis gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuaijenis dan
jumlah gigi yang dinginkan. Gambar
diatas menunjukkan salah satu jenis gear cutter.
4.
Pisau freis radius cekung
(Convex cutter)
Gb.2d Cutter Radius Cekung
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki
radius dalam (cekung).
5. Pisau freis Radius Cembung (Concave Cutter)
Gb.2e Cutter Radius Cembung
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki
radius dalam (cekung).
6.
Pisau freis alur T (T
Slot Cutter)
Gb.2f Cutter alur “T”
Pisau jenis ini hanya digunakan untuk untuk membuat alur berbentuk “T”
seperti halnya pada meja mesin freis.
7.
Pisau freis sudut
Gb.2g Pisau sudut dan
penggunaannya
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya
sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memilki sudut-sudut
yang berbeda diantaranya: 30°, 45°, 50°, 60°, 70° dan 80°. Gambar a menunjukkan
pisau satu sudut 60° (angle cutter),
Gambar b menunjukkan pisau dua sudut 45°x45° (double angle cutter), Gambar c menunjukkan pisau dua sudut 30°x60°
(double angle cutter).
8.
Pisau Jari (Endmill
Cutter)
Gb.2h Cutter Endmill
Ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil sampai ukuran
besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidng datar atau
pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin freis vertical),
namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu
langsung dipasang pada spindle mesin freis.
9.
Pisau freis muka dan sisi (Shell endmill cutter)
Gb.2i Shell endmill
cutter
Jenis pisau ini memilki mata sayat dimuka dan disisi, dapat digunakan untuk
mengefreis bidang rata dan bertingkat. Gambar diatas menunjukkan pisau freis
muka dan sisi.
10. Pisau freis Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)
Gb.2j Pisau pengasaran
Pisau jenis ini mempunyai satu ciri khas yang berbeda dengan cutter yang
lain. Pada sisinya berbentuk alur helik yang dapat digunakan untuk menyayat
benda kerja dari sisi potong cutter, Sehingga cutter ini mampu
melakukan penyayatan yang cukup besar.
11.
Pisau freis gergaji (Slitting saw)
Gb.2k Pisau freis gergaji
Pisau freis jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja.
Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memilki ukuran lebar
kecil.
b. Arbor
Pisau pada mesin freis horizontal dipasang pada arbor yang posisinya
diatur dengan pemasangan ring arbornya. Arbor jenis ini biasanya digunakan
untuk mesin freis horisontal saja.
Gb.3a Arbor
Pisau sebaiknya
diletakkan sedekat mungkin dengan ujung poros untuk menghindari pembebanan berlebih
ketika sedang pemakanan, untuk diperlukan beberapa cara pemasanganpisau yang
tepat pada arbor. Gambar di bawah menunjukkan pemasangan pisau pada sebuah stub
arbor.
Gb.3b Stub arbor
Mengefreis bagian permukaan dan sisi tidak memerlukan arbor mendatar, untuk
ini cukup menggunakan stub arbor. Caranya bagian batang tirus (1)
dimasukkan pada lubang poros spindle mesin, namun sebelumnya pisau terlebih
dahulu dimasukkan pada bagian silinder stub arbor dan diikat dengan baut
(3). Untuk mencegah bergesernya pisau pada saat mendapat beban besar, digunakan
pasak (2). Untuk jenis pisau yang memilki tangkai tirus, pemasangannya dapat
menggunakan adaptor (Gambar a). Dan untuk cutter dengan batang
lurus cara pengikatannya menggunakan collet chuck seperti pada gambar b.
Gb.3c Adaptor
Gb.3d
Pengikat cutter batang lurus
Cara pemasangan cutter pada
poros spindle mesin freis:
Posisi pemasangan pemasangan pisau untuk mesin freis
tegak (vertical) Gambar 3c, sedangkan
Gambar 3d untuk mesin freis menadatar (horizontal).
Gb. 3e
Gb. 3f
Adapun cara pemasangan pisau freis yang ditunjukkan, yaitu arbor
ditempatkan pada lubang poros kerucut 8 , sedangkan ujung lainnya disangga/ditahan
dengan bantalan 1 pada lengan (overarm). Gambar 3e, menunjukkan mesin freis
horizontal dengan satu pisau mantel
(5) terpasang pada arbor.Pisau dapat ditempatkan disepanjang arbor dengan
merubah kedudukan collar (ring arbor)
3, 4, 6 dan 7 yang terpasang pada arbor di kedua sisi cutter. Collar paling
ujung kiri 7 mendukung ujung arbor sedang
collar ujung kanan 3 menahan arbor dengan dikuatkan oleh mur 2 pada ujung
arbor. Gambar 3f, menunjukkan beberapa cutter
yang dipasang pada arbor untuk berbagai keperluan pemotongan sesuai dengan cutter terpasang. Collar standar pada mesin freis dengan lebar antara 1 sampai dengan
50 mm, yaitu : 1,0; 1,1; 1,2; 1,25; 1,3; 1,75; 2,0; 2,5; 3,0; 3,25; 5,0; 6,0;
7,5; 8,0; 10; 20; 30; 40 dan 50 mm. Collar
(ring arbor) digunakan untuk memberi ruang dua
cutter atau lebih pada jarak tertentu satu dengan yang lainnya.
Gambar 3g menunjukkan dua buah cutter
dengan jarak A, jarak diperoleh dengan memilih dan mengatur collar-collar tersebut. Kadang–kadang dalam
mengatur jarak ini operator harus menambah dengan shim yang terbuat dari aluminium atau tembaga diantara
collar tersebut untuk mendapatkan ketelitian jarak penempatan cutter.
Gb.3g Gb.
3h
Gb. 3i
c. Ragum
(catok)
Benda kerja yang akan dikerjakan dengan mesin freis harus dijepit dengan
kuat agar posisinya tidak berubah waktu proses pemakanan. Berdasarkan gerakannya ragum dibagi menjadi 3 jenis, antara lain:
1.
Ragum biasa
Gb.4a ragum biasa
Ragumbiasa digunakan untuk menjepit
benda kerja yang bentuknya sederhana dan biasanya hanya digunakan untuk mengefreis
bidang datar saja. Bagian bawah ragum dapat disetel posisinya sesuiai dengan
posisi benda kerja yang akan difreis. Bila sudah sesuai baru kemudian diikat
kuat dengan mur baut ke meja mesin freis
2. Ragum berputar
Gb.4b Ragum berputar
Ragum ini digunakan untuk menjepit benda kerja yang harus membentuk sudut terhadap
spindle. Bentuk ragum ini sama dengan ragum biasa tetapi pada bagaian bawahnya
terdapat alas yang dapat diputar hingga sudut 360°. Ragum ini juga diletakkan
di atas meja mesin freis secara horizontal yang diikat dengan mur baut
dengan kuat. Bagian tengahnya terdapat skala nonius yang dapat digunakan untuk
menentukan sudut putaran yang dikehendaki.
3. Ragum universal
Gb.4c Ragum Universal
Ragum ini mempunyai dua sumbu perputaran, sehingga dapat diatur letaknya
baik secara horizontal maupun vertikal. Ragum universal dapat
mengatur sudut benda kerja yang akan dikerjakan dalam berbagai posisi. Sehingga
pegerjaan benda kerja dapat dari arah vertical maupun horizontal.
d. Kepala Pembagi Vertikal ( Dividing
Head Vertikal )
Kepala pembagi (Gambar 5) adalah
peralatan mesin freis yang digunakan untuk membentuk segi beraturan pada poros
yang panjang. Pada peralatan ini biasanya dilengkapi dengan plat pembagi yang
berfungsi untuk membantu pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan pembagian
langsung.
Gb.5 Dividing
head
e. Kepala
lepas
Untuk menyangga benda kerja yang dikerjakan dengan dividing
head. Sehingga waktu pemakanan benda kerja tidak terangkat dan tertekan ke
bawah.
Gb.6 Kepala lepas
Kepala lepas merupakan salah satu dari kelengkapan mesin freis dan juga
berfungsi agar saat proses pemakanan, benda kerja tidak bergetar dan berubah
kedudukannya.
f. Rotary table ( Kepala Pembagi
Horizontal )
Rotary table digunakan untuk membagi
segi-segi beraturan misalnya kepala baut. Di samping itu juga dapat digunakan
untuk membagi jarak-jarak lubang yang berpusat pada satu titik misalnya membagi
lubang baut pengikat pada flendes.
Gb.7 Rotary
table
Cara kerja dari Rotary table sama
dengan dividing head vertikal yang membedakan yaitu hanya perbandingan antara
jumlah perbandingan gigi, dan proses pemakanan pada benda kerja.
2.3.6. Pengerjaan pada mesin milling ( Freis )
a. Pengefreisan sisi,
adalah pengefreisan di mana pisau sejajar dengan permukaan benda kerja.
Gb.8a Pengefreisan sisi
b. Pengefreisan muka, adalah pengefreisan dimana sumbu pisau tegak
lurus dengan permukaan benda kerja.
Gb.8b Pengefreisan muka
2.3.7. Metode gerak makan pengefreisan
a. Climb Mill
Gb.9a Pemakanan searah
Merupakan cara pengefreisan di mana putaran cutter searah dengan
gerakan benda kerja. Gaya potong menarik benda kerja ke dalam cutter sehingga
faktor kerusakan pahat akan lebih besar. Hanya mesin yang mempunyai alat
pengukur keregangan diperbolehkan memakai metode pemotongan ini.
b. Conventional
Milling
Gb.9b Pemakanan berlawanan arah
Merupakan pengefreisan di mana putaran cutter berlawanan arah
dengan gerakan benda kerja, pemotongan ini dimulai dengan beram yang tipis dan
metode ini digunakan untuk semua jenis mesin freis.
2.3.8 Alat dan Bahan
a.
Milling machine (mesin freis)
b. Jangka
sorong / kaliper
c. Pahat
alas
d. Kuas
e. Coolant
(pendingin)
f. Palu
plastiks
g. Kikir
h. Kunci
tanggem
i. Ragum
j. Dividing head
k. Dial indicator
2.3.9 Cara Kerja
1. Mempersiapkan semua
peralatan yang dibutuhkan dan benda kerja.
2.
Mengukur benda kerja dengan menggunakan kaliper dan menghaluskan sedikit permukaannya
dengan menggunakan kikir.
3. Mengatur putaran spindel
yang sesuai untuk jenis benda kerja.
4. Menempatkan benda kerja
yang akan difreis pada meja kerja.
5. Mencari
titik permukaan/titik nol dan kemudian melakukan pemakanan untuk masing–masing
sisi. Saat pemakanan dilakukan, mata pahat dan benda kerja diberi pendingin,
sehingga benda kerja tidak mengeluarkan asap ( benda kerja panas ).
6. Mengatur ketebalan
pemakanan.
7. Mencatat keadaan akhir
benda kerja
2.4
Pengukuran Dimensi Roda Gigi
Pengukuran
dalam membuat profil roda gigi payung menggunakan pengukuran standar modul. Karena dalam pengefreisan pada alur gigi dilakukan pada
diameter tusuk yang kecil dan dan modul yang digunakan adalah
yang lebih
kecil dari dari modul dalam menghitung ukuran-ukuran roda gigi ,maka untuk
membentuk modul yang sebenarnya dilakukan pergeseran meja.
Untuk menghitung panjang l sesuai dengan momen yang bekerja pada gigi
adalah sebagai berikut :
Untuk menentukan besar diameter luar dari kerucut terkecil ( Dl1 )
sebagai batas pelaksanaan pembubbutan panjang gigi yang akan dibuat adalah
sebagai berikut:
Dasar perhitungan diatas adalah berdasarkan diameter tusuk gigi yang
terbesar sehingga modul yang diperhitungkan berdasarkan pada diameternya.
Sedangkan pada pengefreisan gigi paying harus berdasarkan pada diameter tusuk
yang terkecil. Karena apabila dilakukan berdasarkan diameter tusuk yang
terbesar maka profil pada diameter tusuk yang terkecil aka semakin kecil.
Untuk
menentukan sudut pergeseran eretan atas dalam dalam memembuat ketirusan, maka
eretan atas diputar dengan (
b =
+
1)
Pada proses
pemakanan benda kerja perlu diperhatikan arah pemakanan dan ketepatan kedudukan
pisau freis pada kaki giginya, dan blank harus dicondongkan sebesar (
-
2)
Penyetingan dilakukan pada diameter sedangkan meja harus dinaikan sebesar
:
(h
2). Nomor pisau yang digunakan tergantung
dari jumlah gigi yang akan dibuat pada benda kerja. Untuk pengefreisan setiap
alur gigi dilakukan dengan memutar engkol pembaginya (t) sebanyak jumlah gigi
yang dibutuhkan (z) dalam hal ini didapat (t = nc
=
).
Dari perhitungan diatas maka dapat disimpulkan rumus roda gigi payung
adalah sebagai berikut:
1.
=
2.
=
3. Dk
= Dt
2 hk
4.
R =
5.
p =
2
=
p +
2
6.
b =
+
1
7. nc =
keterangan:
OD = Outside diameter
Z =
Banyaknya jumlah gigi
m = Nomor cutter modul
Dt = Diameter tusuk roda gigi
1 = Sudut kepala gigi utama
2 = Sudut kaki gigi utama
b =
sudut ketirusanroda gigi utama
p =
sudut ketirusan punggung roda gigi
= Sudut yang dibentuk oleh kedua poros
hl =
Tinggi kepala gigi
hk = Tinggi kaki gigi
=
sudut kerucut roda gigi pinion
=
sudut kerucut roda gigi utama
2.5 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengefreis roda gigi
Gb.10
Mesin freis vertikal
dan horizontal
1. Meja harus
benar-benar sejajar dekat dengan kolum
2.
Dividing head dan tailstcok dipasang di tengah-tengah
meja, dan garis senter harus sejajar colum
3. Pasang benda kerja
(bahan) dengan mandril diantara dua senter dengan menggunakan pembawa, periksa
kelurusan dan kesikuannya
4. Setel engkol
pembagi dan masukan pen index pada lubang
yang dikehendaki, pemutaran engkol pembagi harus cermat
5. Pemasangan cutter pada arbor harus benar, cutter
tidak boleh,goyang (oleng), sebab bila demikian roda gigi yang dipotong hasilnya
tidak presisi
6. Pisau harus tepat
pada pertengahan benda kerja atau di atas garis senter
7. Perhitungan setiap pemakanan pada pembuatan
diameter tusuk
( nc =
).
nc = banyaknya jumlal putaran engkol pada dividing head
i = diameter sudut yang
didapat dari setengah diameter tusuk
z = banyaknya jumlah gigi yang akan dibuat
