MESIN SEKRAP ( SHAPING MACHINE )

 MESIN SEKRAP

A.    PENGERTIAN MESIN SEKRAP

    Mesin sekrap adalah mesin perkakas yang mempunyai gerak utama bolak-balik horizontal dan berfungsi untuk merubah bentuk dan ukuran benda kerja sesuai dengan yang dikehendaki.Mesin sekrap (shap machine) disebut pula mesin ketam atau serut.Mesin ini digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang yang rata, cembung, cekung, beralur dalam kedudukan mendatar, tegak ataupun miring.

    Prinsip pengerjaan pada mesin sekrap adalah benda yang disayat atau dipotong berada pada keadaan diam, sementara pahat bergerak lurus bolak-balik melakukan penyayatan (gerak translasi).Dalam proses pengetaman ada beberapa jenis gerakan yang perlu diperhatikan dalam mesin sekrap yaitu :

Gerakan utama

    Gerakan ini merupakan gerakan yang ditunjukkan oleh pahat.Pada saat pahat bergerak maju terjadi langkah kerja dimana pahat akan menyayat permukaan benda kerja sementara saat pahat bergerak mundur terjadi langkah bukan kerja karena pahat tidak menyayat benda kerja.

Gerakan feeding (langkah pemakanan)

    Gerakan ini menghasilkan chip atau ketebalan tatal yang terpotong.

Dalamnya penyayatan

  Pada pengaturan dalamnya pemotongan ini akan menghasilkan kedalaman pemotongan yang diinginkan yang juga terkait dengan perencanaan waktu pemesinan.

Pada mesin sekrap ada beberapa jenis penyayatan yang bisa dilakukan antara lain penyayatan permukaan (facing), alur(slotting), dan tangga (steps).

B.   KOMPONEN MESIN SEKRAP

Komponen –komponen mesin sekrap:

Badan Mesin

Merupakan keseluruhan mesin tempat mekanik penggerak dan tuas pengatur.

Meja Mesin

Merupakan tempat kedudukan atau penjepit benda kerja.Pada meja mesin dilengkapi dengan eretan lintang dan eretan tegak.Gerakan pada eretan lintang bisa diatur bergerak secara otomatis.

Lengan

Berfungsi untuk menggerakkan pahat maju mundur.Pada bagian depan lengan membawa Tool slide sebagai tempat toolpost yang memegang pahat.Tool slide dapat diatur miring untuk proses penyekrapan miring.

Eretan Pahat

Bagian ini berfungsi untuk mengatur ketebalan pemakanan pahat.Dengan memutar roda pemutar maka pahat akan naik atau turun.

Pengatur Kecepatan

Berfungsi untuk mengatur atau memilih jumlah langkah lengan mesin per menit.Untuk pemakanan tipis kecepatan bisa tinggi.

Tuas panjang langkah

Berfungsi untuk mengatur panjang pendek langkah pahat atau lengam sesuai panjang benda kerja.Pengaturan dilakukan dengan memutar tap ke kanan atau kiri.

Tuas posisi pahat

Bagian ini ada di lengan mesin dan berfungsi untuk mengatur kedudukan pahat terhadap benda kerja.

Tuas pengatur gerakan otomatis meja melintang

Untuk mengatur gerakan sekrap secara otomatis.Namun diperlukan pengaturan-pengaturan panjang engkol yang mengubah gerak putar mesin pada roda gigi menjadi gerak lurus meja.Dengan demikian meja melakukan gerak ingsutan (feeding).

C.    JENIS MESIN SEKRAP

Mesin sekrap yang umumnya digunakan adalah jenis messin sekrap horizontal.Proses sekrap ada dua macam yaitu sekrap shaper untuk benda kerja yang relative kecil dan sekrap planer untuk benda kerja yang besar.Berikut ini beberapa jenis mesin sekrap antara lain :

1. Sekrap Horizontal (Shaper)

Pada mesin ini pahat melakukan gerak bolak-balik, maju mundur sementara benda kerja melakukan gerak ingsutan.Umumnya digunakan untuk benda kerja pendek dan tidak terlalu berat.

2.    Sekrap Vertikal (Slotter)

Pada mesin sekrap jenis ini digunakan untuk melakukan gerakan pemotongan dalam, menyerut dan bersudut serta untuk pengerjaan permukaanyang sukar dijangkau.Pada mesin ini pahat bergerak naik turun sementara benda kerja bergeser secara melintang dan memanjang.Pada mesin sekrap ini dilengkapi dengan meja putar sehingga mesin bisa dilakukan pengerjaan pembagian bidang yang sama besar.

3.    Sekrap Eretan (Planer)

Mesin ini digunakan untuk pengerjaan benda kerja dengan ukuran panjang dan besar (berat).Benda kerja dipasang pada eretan yang melakukan gerakan bolak-balik sedangkan pahat membuat gerakan ingsutan.Lebar benda ditantukan oleh jarak antar tiang-tiang mesin.

    JENIS PAHAT PADA MESIN SEKRAP

Pada proses penyekrapan ada berbagai bentuk permukaan benda kerja yang dikerjakan mulai dari mendatar, beralur, menyudut, atau bentuk profil.Untuk menunjang pengerjaan tersebut ada beberapa jenis pahat yang bisa digunakan pada proses penyekrapan.Pahat-pahat tersebut antara lain:

    Pahat kasar lurus

    Pahat kasar lengkung

    Pahat sejrap datar

    Pahat sekrap runcing

    Pahat sekrap sisi

    Pahat sekrap sisi kasar

    Pahat sekrap datar

    Pahat sekrap profil

    Elemen Dasar Proses Sekrap

    Kecepatan potong rata-rata

V=(N_p.L_t.(1+R_s))/2100

Lt = lv+lw+ln

Np = jumlah langkah permenit

    Kecepatan makan

V_f=f.n_p

f = Gerak makan

    Kecepatan penghasilan tatal

Z=a.f.v

    Waktu pemotongan

t_c=w/(v.f)

    Mekanisme Kerja Mesin Sekrap

Pada mesin sekrap terdapat motor penggerak yang berfungsi untuk menyalurkan putaran untuk menghidupkan mesin, untuk menyampaikan putaran dari roda gigi ke komponen-komponen mesin yang bergerak, maka terdapat beberapa elemen mesin yang digunakan seperti:

    •         Belt

    •         Puli

    •         Rangkaian roda gigi

    •         Poros engkol

    •         Poros transporter

    •         Porong lurus

    •         Dan lain-lain

Dengan adanya elemen-elemen tersebut maka dapat terjadi mekanisme sebagai berikut:

  Tenaga dari motor penggerak disalurkan langsung ke puli yang terhubung langsung dengan motor penggerak. Kemudian dari puli yang terhubung langsung dengan motor penggerak disalurkan lagi ke puli yang terhubung dengan poros engkol dengan menggunakan belt.

  Setelah itu pada poros engkol yang terhubung dengan puli terdapat poros dengan rangkaian roda gigi, dimana roda gigi tersebut berfungsi sebagai roda gigi pengatur kecepatan.

  Setelah itu di atas poros roda gigi pertama, terdapat rangkaian roda gigi II yang berfungsi sebagai penyalur gerakan kerangkaian roda gigi yang ke III. Dimana rangkaian roda gigi tersebut terhubung dengan roda gigi besar (roda gigi heliks ) yang berfungsi sebagai penggerak lengan ayun. Dimana ketiga rangkaian roda gigi ini tersusun secara pararel.

  Pada lengan ayun terdapat poros yang terhubung dengan roar gigi besar akan tetapi tidak sesumbu, dimana pad aporos tersebut terdapat pelat yang apabila poros tersebut semakin menjauh dari sumbu maka gerakan ayun akan semakin besar dan begitupun sebaliknya.

  Selain itu, pada lengan ayun terdapat pula poros berulir yang tersusun melintang(tegak lurus terhadap lengan ayun), yang berfungsi sebagai pembawa/ penggerak lengan luncur. Selain itu pada poros berulir tersebut terdapat pila roda gigi yang berfungsi sebagai pengatur posisi langkah, serta baut pembuka dan pengunci posisi langkah dan panjang langkah.

  Gerakan melintang meja diatur oleh adanya poros yang terhubung dengan roda gigi, dimana prinsip kerjanya yaitu poros mendorong roda gigisehingga terjadi putaran roda gigi yang menyebabkan terjadi gerakan melintang.

    Prosedur Menghidupkan Mesin

Tata cara menghidupkan mesin sekrap :

      Lengan digerakkan dengan cara  memutar roda pemeriksauntuk melihat kemungkinan  tertabraknya lengan.

      Menghidupkan motor mesin dengan cara memutar saklar

      Ketika tuas kopling dimasukan maka mesin akan mulai bekerja.

      Kemudian mencoba langkah pemakanan (feeding) dari meja, mulai dari  langkah halus  sampai langkah kasar. Perhatikan seluruh gerak mesin.

   Ketika ingin mematikan mesin maka keluarkan tuas kopling terlebih dahulu,    kemudian tekan tombol OFF mesin, setelah itu tekan tombol emergency mesin, kemudian kembalikan posisi saklar dalam keadaan OFF

    Pencekaman Benda Kerja

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada saat mencekam benda kerja yaitu:

1) Karena benda yang akan dibuat berbentuk balok, maka alat cekam yang digunakan adalah ragum

2) Sebelum melakuka pencekaman  benda kerjamaka terlebih dahulu ragum yang digunakan harus         disejajarkan dengan menggunakan dial indicator.

3) Dalam melakukan pencekaman dibutuhkan beberapa alat bantu seperti:

  Palu lunak

  Karton

  Pararel pad

  Penyiku

4) Gunakan pararel pad sebagai landasan benda kerja agar permukaan bidang kontak rata.

5) Kemudian kencangkan lengan ragum sambil memukul permukaan benda kerja dengan pelan, untuk     mengencangkan pencekaman

6) Benda kerja yang dicekam minimal 2/3 bagian.

    Pencekaman Alat Potong

Adapun macam-macam metoda pencekaman alat potong yaitu:

• Pahat dipasang pada rumah ayunan kira-kira 30-40 mm keluar dari rumah ayunan. Pada posisi    ini     pahat cukup kuat untuk menahan beban potong. Jika terlalu panjang maka pahat akan lentur dan          mungkin akan patah.

• Rumah ayunan dimiringkan berlawanan dengan sisi potong pahat
• Rumah ayunan dipasang tegak lurus dalam proses pembuatan alur

    Proses Pemotongan Mesin Sekrup

  Pemotongan datar

Untuk melakuka pemakanan yang banyak maka digunakan pahat kasar. Besar feeding yaitu 1/3 dari tebal pemakanan. Kedalaman pemotongan  dilakukan dai eretan alat potong, feeding dilakukan oleh gerakan meja, meja bergeser pada saat lengan luncur bergerak mundur.

  Pemotongan tegak

Kedalaman pemotongan dilakukan oleh gerakan meja dan feeding dilakukan oleh gerakan eretan alat potong.

  Pemotongan menyudut

Kedalaman pemotongan dilakukan oleh gerakan meja dan feeding dilakukan oleh eretan alat potong.

   
Penyetingan mesin

                                  Pengaturan Kecepatan Langkah Mesin

Langkah – langkah yang dapat dilakukan untuk mensetting kecepatan langkah mesin:

1)      Mesin benar-benar harus dalam kondisi OFF

    2)      Atur handle pengatur kecepatan langkah mesin pada posisi yang diinginkan (24,32,42,60,80,120)

    3)      Pastikan handle pengatur kecepatan langkah mesin benar-benar telah tersambung dengan roda gigi yang mengatur kecepatan langkah yang distel

L. Pemarkingan

Setelah bakal balok telah diproleh maka selanjutnya lakukan pemarkingan benda kerja sesuai dengan gambar kerja.

Alat- alat yang dihunakan dalam proses pemarkingan yatu:

  Kongkol penggores

  Mistar baja

  Bevel protector

  Penyiku

M. Proses Penyekrapan Alur V

    Pada proses ini pahat yang digunakan adalah pahat sekrap kasar lurus.

Adapun  proses penyekrapannya sebagai berikut :

1). Metode pemotongan yang dilakukan adalah pemotongan tegak, dimana posisi pahat sekrap                  tegak luruus dengan benda kerja.

2). Kemudian pahat sekrap diletakkan ditengah-tengah alur V yang akan dibentuk

3). Setelah itu lakukan pemotongan step demi step sampai mendekati garis.

4). Kemudian untuk proses finishing dengan menggunakan metoda pemotongan menyudut, dimana          ktool post pada mesin sekrap dimiringkan 45 0

5). Kemudian lakukan pemotongan hinggah alur V menjadi halus

6). Periksa kesimetrisan alur V.

N. Proses Penyekrapan Alur U

    Dalam proses pembuatan alur U, maka pahat sekrap yang digunakan adalah pahat sekrap alur U. Adapun proses pembuatannya yaitu:

1). Pasang pahat alur pada bagian benda yang akan dibuat alur U, usahakan pahat tidak melewati            batas pemarkingan.

2). Gunakan metode pemakanan secara zig-zag untuk menghindari kemungkinan pahat akan terjepit        pada benda kerja.

3). Metode pemotongan yang dilakukan adalah pemotongan tegak, dimana pahat sekrap tegak lurus        terhadap benda kerja.

4). Lakukan pemotongan hingga mendekati ukuran yang ditentukan

5). Setelah itu lakukan proses finishing hingga ukuran yang telah ditentukan, usahakan permukaan alur      U halus. 

MESIN FRAIS

MESIN FRAIS

A. Definisi Mesin Frais

Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Permukaan benda kerja bisa juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk. Mesin (Gambar 1.) yang digunakan untuk memegang benda kerja, memutar pisau, dan penyayatannya disebut Mesin Frais (Milling Machine).

Gambar 1. Skematik dari gerakan-gerakan dan komponen-komponen

dari (a) Mesin Frais vertical tipe column and knee, dan (b) Mesin

Frais horizontal tipe column and knee.

Mesin Frais (Gambar 2) ada yang dikendalikan secara mekanis (konvensional manual) dan ada yang dengan bantuan CNC. Mesin konvensional manual posisi spindelnya ada dua macam yaitu horizontal dan vertical. Sedangkan Mesin Frais dengan kendali CNC hampir semuanya adalah Mesin Frais vertical.

Gambar 2. Mesin Frais turret vertical horizontal.

B. Jenis Mesin Frais 

Mesin frais dapat dibedakan :

1. Ditinjau dari bentuknya a. Mesin frais mendatar atau mesin frais rata (horisontal).

Mesin frais ini mempunyai konstruksi perkakas potong (milling cutter) yang terpasang pada poros spindel dengan posisi horisontal/mendatar.

b. Mesin frais tegak (vertikal)

Mesin frais ini mempunyai konstruksi perkakas potong (milling cutter) yang terpasang pada poros spindel dengan posisi tegak lurus terhadap meja. Mesin frais ini digunakan untuk mengefrais sisi , frais muka, frais ujung, alur, celah, bentuk melingkar, bentuk bertingkat dan sebagainya.

c. Mesin frais universal

Mesin frais ini dapat dioperasikan sebagai mesin frais horisontal maupun vertikal, digunakan untuk pekerjaan yang mempunyai keragaman (kompleksitas) tinggi. Posisi spindel dapat diubah menjadi horisontal maupun vertikal. Hampir semua pekerjaan dapat dilakukandengan mesin frais ini. Salah satu kelebihannya adalah meja mesin yang dapat digerakkan secara manual maupun otomatis.

2. Ditinjau dari cara kerjanya 

a. Mesin frais plain (plain type milling machine)

b. Mesin frais unuversal

3. Ditinjau dari desainnya 

a. Mesin frais meja

Mesin frais ini termasuk mesin frais produksi yang dapat mengerjakan benda kerja dengan hasil yang sama (seragam) dalam jumlah banyak.

b. Mesin frais lutut dan tiang (column and knee milling machine)

Mesin frais ini paling banyak digunakan, seperti dibengkel, karena peralatannya lebih fleksibel digunakan pada berbagai kondisi pemotongan. Bagian utamanya adalah tiang dimana dipasang lutut yang dapat digerakkan naik turun.

4. Ditinjau dari pekerjaan spesialnya. 

a. Mesin frais copy.

b. Mesin frais untuk membuat roda-roda gigi yang besar.



C. Bagian-bagian Utama Mesin Frais 

1. Head

Merupakan tempat mekanisme motor penggerak terpasang untuk menggerakkan spindel.

2. Spindel

Merupakan bagian yang menggerakkan arbor (tempat mata pahat/cutter).

3. Arbor (poros tempat cutter/pahat frais)

Arbor digunakan untuk mencekan pahat frais yang terpasng pada sumbu utama. Arbor juga disebut poros frais, berfungsi sebagai tempat kedudukan pisau frais dan ditempatkan pada sumbu mesin. Bentuknya panjang dan sepanjang badannya diberi alur spie (pasak), pada ujungnya berbentuk tirus dan ujung lainnya berulir, dilengkapi ring penekan (collar). Arbor juga dibuat dengan bentuk yang pendek untuk pengikatan pisau-pisau frais sisi. Ukurannya sesuai dengan standar lubang pisau frais, misalnya 22, 27, dan 23 mm atau 7/8 inch, 1 inch, dan 11/4 inch. Arbor dibuat dari baja paduan yang tahan puntiran dan bengkokan.

Gambar 3. Arbor

4. Arbor support

Merupakan bagian dimana mata potong dan arbor terpasang.

5. Column

Column berfungsi untuk menyokong dan menuntun knee saat bergerak vertikal.

6. Knee

Merupakan bagian yang terapsang pada column, tempat mekanisme (transmisi penggerak) pengaturan pemakanan (feed) dan menopang saddle.

7. Saddle

Saddle terpasang pada knee yang bergerak keluar masuk ke arah operator secara manual dengan mengatur handwheel maupun secara otomatis. Saddle digunakan untuk menopang meja.

8. Feed dial

Feed dial digunakan untuk mengatur gerakan meja saat pemakanan.

9. Crossfeed handwhell

Crossfeed handwhell digunakan unruk menggerakkan meja (bed) secara hroisontal di depan column.

10. Base

Merupakan landasan mesin yang terletak menyatu dengan lantai. Base juga berfungsi sebagai reservoir (penampung fluida pendingin)

11. Kepala pembagi

Benda kerja dapat dipasang antara dua senter, satu senter dipasang dalam lubang dalam spindel kepala pembagi dan senter lainnya dipasang pada kepala lepas.

Gambar 4. Kepala Pembagi

12. Kepala lepas

Kepala lepas digunakan untuk menahan benda kerja yang panjang, kepala lepas sebagai salah satu senter pada mesin frais.

Gambar 5. kepala lepas

13. Meja putar

Untuk mesin frais tegak, meja putar digunakan sebagai kepala pembaginya. Pada alat ini dibuat alur T untuk mencekam benda kerja dengan baut jepit.

14. Ragum (tanggem penjepit/facing fixture vise)

Ragum digunakan untuk menjepit benda kerja. Macam-macam ragum antara lain :

a. Ragum datar (ragum lurus)

Rangkanya dibuat dari besi tuang dengan rahang pengragum dari baja perkakas yang disepuh.

b. Ragum pelat (ragum dengan bibir pemegang)

Ragum pelat dibuat lebih kuat dari ragum biasa. Ragum ini sangat cocok untuk mesin yang besar dan pekerjaan berat.

c. Ragum universal sudut (ragum dapat diputar)

Ragum universal sudut dapat diputar dalam arah horizontal dan vertical sebesar sudut (derajat) tertentu.

d. Ragum busur

Ragum di mana pada alas ragum terdapat skala indeks sudut.

Gambar 6. macam-macam ragum

D. Macam-Macam Pisau Frais 

1. Pisau frais aksial (axial)

Pisau frais aksial digunakan unrtuk memotong rata dan sejajar dengan putaran arbor.

Gambar 7. pisau frais aksial

2. Pisau frais radial

Pisau frais radial digunakan untuk mengefrais permukaan menyudut terhadap putaran arbor.

Gambar 8. pisau frais radial

3. Pisau frais profil

Pisau frais profil digunakan untuk membuat bentuk yang berjari-jari (concave, convex, corner rounding).

Gambar 9. pisau frais profil

4. Pisau frais special

a. Pisau frais alur T (tee)

Gambar 10. pisau frais alur T (tee)

b. Pisau frais ekor burung

Gambar 11. pisau frais ekor burung

c. Pisau frais alur pasak

Gambar 12. Pisau frais alur pasak

d. Pisau frais bilah

e. Pisau frais gergaji (slitting saws)

f. Pisau frais pasangan (inserted tool cutter)

g. Pisau frais jari (end mill cutter)

Gambar 13. pisau frais jari (end mill cutter)

E. Pemasangan Pisau Frais

1. Perbedaan putaran pisau

Ada dua jenis pisau frais berdasarkan putarannya. Pisau kanan jika pemakanan pisau searah jarum jam. Pisau kiri jika pemakanan pisau berlawanan arah jarum jam.

2. Penyetelan

a. Pisau frais

Pisau frais mempunyai lubang ditengahnya untuk penyetelan pada arbor atau pemegang lainnya yang akan mengikat langsung ke sumbu mesin. Untuk itu, sumbu utama mesin dibuat berlibang tirus (sebagai pengikat yang tidak mudah lepas dan mudah dikeluarkan kembali).

b. Cara pemasangan pisau yang lain

1. Tangkai tirus pisau jari dan beberapa pisau lainnya sering dibuat dengan standar tangkai tirus, umumnya menggunakan seri ketirusan Morse, Brown dan Sharpe.
2. Tangkai lurus biasanya pada pisau-pisau berukuran kecil, pengikatnya pada mesin frais menggunakan alat pemegang bor kepala lurus dan alat pemegang bagian tirusnya diikatkan pada sumbu mesin. 
3. Pemegang pisau sisi

Pemegang pisau sisi telah distandarisasi. Pisau sisi dapat diikatkan pada bagian belakangnya kemudian diikat dengan mengencangkan mur pengunci. 

     

      4. Quick Taper

Merupakan pengembangan alat pemegang pisau dengan ketirusan besar untuk memudahkan melepas kembali pisau frais.

      5. Spring Collet Chuck

Digunakan untuk mencekam pahat frais, khususnya pada pembuatan lubang dan taper.




F. Klasifikasi Proses Frais 

Proses frais dapat diklasifikasikan dalam tiga jenis. Klasifikasi ini berdasarkan jenis pisau, arah penyayatan, dan posisi relatif pisau terhadap benda kerja (Gambar 14).

Gambar 14. Tiga klasifikasi proses frais : (a) Frais periperal (slab

milling), (b) frais muka (face milling), dan (c) frais jari (end milling).

1. Frais Periperal (Slab Milling) 

Proses frais ini disebut juga slab milling, permukaan yang difrais dihasilkan oleh gigi pisau yang terletak pada permukaan luar badan alat potongnya. Sumbu dari putaran pisau biasanya pada bidang yang sejajar dengan permukaan benda kerja yang disayat.

2. Frais Muka (Face Milling) 

Pada frais muka, pisau dipasang pada spindel yang memiliki sumbu putar tegak lurus terhadap permukaan benda kerja. Permukaan hasil proses frais dihasilkan dari hasil penyayatan oleh ujung dan selubung pisau.

3. Frais Jari (End Milling) 

Pisau pada proses frais jari biasanya berputar pada sumbu yang tegak lurus permukaan benda kerja. Pisau dapat digerakkan menyudut untuk menghasilkan permukaan menyudut. Gigi potong pada pisau terletak pada selubung pisau dan ujung badan pisau.


G. Metode Proses Frais 

Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja Mesin Frais terhadap putaran pisau (Gambar 15.). Metode proses frais ada dua yaitu frais naik dan frais turun.

Gambar 15. (a)Frais naik (up milling) dan (b) frais turun (down milling).

1. Frais Naik (Up Milling) 

Frais naik biasanya disebut frais konvensional (conventional milling). Gerak dari putaran pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja Mesin Frais (Gambar 15.). Sebagai contoh, pada proses frais naik apabila pisau berputar searah jarum jam, benda kerja disayat ke arah kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan minimal kemudian menebal. Proses frais ini sesuai untuk Mesin Frais konvensional/manual, karena pada mesin konvensional backlash ulir transportirnya relatif besar dan tidak dilengkapi backlash compensation.

2. Frais Turun (Down Milling) 

Proses frais turun dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau sama dengan arah gerak makan meja Mesin Frais. Sebagai contoh jika pisau berputar berlawanan arah jarum jam, benda kerja disayat ke kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses frais ini sesuai untuk Mesin Frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja dipandu oleh ulir dari bola baja, dan dilengkapi backlash compensation. Untuk Mesin Frais konvensional tidak direkomendasikan melaksanakan proses frais turun, karena meja Mesin Frais akan tertekan dan ditarik oleh pisau.

Proses pemesinan dengan Mesin Frais merupakan proses penyayatan benda kerja yang sangat efektif, karena pisau frais memiliki sisi potong jamak. Apabila dibandingkan dengan pisau bubut, maka pisau frais analog dengan beberapa buah pisau bubut (Gambar 5.). Pisau frais dapat melakukan penyayatan berbagai bentuk benda kerja, sesuai dengan pisau yang digunakan. Proses meratakan bidang, membuat alur lebar sampai dengan membentuk alur tipis bisa dilakukan oleh pisau frais (Gambar 16.).

Gambar 15. Pisau frais identik dengan beberapa pahat bubut.

Gambar 16. Berbagai jenis bentuk pisau frais untuk Mesin Frais horizontal dan vertical.

PENGERTIAN MESIN BUBUT LENGKAP

Pengertian Mesin Bubut

Mesin bubut adalah salah satu jenis mesin perkakas yang digunakan untuk proses pemotongan benda kerja yang dilakukan dengan membuat sayatan pada benda kerja dimana pahat digerakkan secara translasi dan sejajar dengan sumbu dari benda kerja yang berputar.

Mesin bubut merupakan mesin perkakas 

Prinsip Kerja Mesin Bubut

Prinsip kerja mesin bubut ialah menghilangan bagian dari benda kerja untuk memperoleh bentuk tertentu dimana benda kerja diputar dengan kecepatan tertentu bersamaan dengan dilakukannya proses pemakanan oleh pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak makan (feeding).

Bagian-bagian Mesin Bubut

Pada dasarnya :

1. Meja mesin
2. Headstock
3. Tailstock
4. Compound slide
5. Across slide
6. Toolpost
7. Leadscrew
8. dan lain-lain. 

Gambar berikut ini diperlihatkan nama-nama bagian atau komponen yang umum dari mesin bubut:

Fungsi masing-masing bagian mesin bubut ialah sebagai berikut: 

1. Tailstock untuk memegang atau menyangga benda kerja pada bagian ujung yang berseberangan dengan chuck (pencekam) pada proses pemesinan di mesin bubut.  
2. Lead crew adalah poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan sejajar dengan bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap. Dihubungkan dengan roda gigi pada kepala tetap dan putarannya bisa dibalik. Dipasang ke pembawa (carriage) dan digunakan sebagai ulir pengarah untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas kalau tidak dipakai. 
3. Feedrod terletak dibawah ulir pengarah yang berfungsi untuk menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat (quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arah melintang atau memanjang. 
4. Carriage terdiri dari tempat eretan, dudukan pahat dan apron. Konstruksinya kuat karena harus menyangga dan mengarahkan pahat pemotong. Dilengkapi dengan dua cross slide untuk mengarahkan pahat dalam arah melintang. Spindle yang atas mengendalikan gerakan dudukan pahat dan spindle atas untuk menggerakkan pembawa sepanjang landasan. 
5. Toolpost digunakan sebagai tempat dudukan pahat bubut, dengan menggunakan pemegang pahat. 
6. Headstock adalah tempat terletaknya transmisi gerak pada mesin bubut yang mengatur putaran yang dibutuhkan pada proses pembubutan.

Dimensi dan Jenis Mesin Bubut

Dimensi atau ukuran mesin bubut biasanya dinyatakan dalam diameter benda kerja yang dapat dikerjakan pada mesin tersebut. misalnya sebuah mesin bubut ukuran 400 mm mempunyai arti mesin bisa mengerjakan benda kerja sampai diameter 400 mm. Ukuran kedua yang diperlukan dari sebuah mesin bubut adalah panjang benda kerja. Beberapa pabrik menyatakan dalam panjang maksimum benda kerja diantara kedua pusat mesin bubut, sedangkan sebagian pabrik lain menyatakan dalam panjang bangku. Ada beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan variasi dalam desainnya tersebut tergantung cara pengoparasiannya dan jenis produksi atau jenis benda kerja. 

Dilihat cara pengoperasian mesin bubut dibagi menjadi dua jenis yaitu mesin bubut manual/mesin bubut konvensional dan mesin bubut otomatis/ mesin bubut cnc. Mesin bubut manual adalah mesin bubut yang proses pengoperasiannya secara manual dilakukan oleh manusia secara langsung, sedangkan mesin bubut atomatis adalah mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis memotong benda kerja dan mundur setelah proses diselesaikan, dimana semua pegerakan sudah diatur atau diprogram secara otomatis dengan mengunakan komputer. Mesin bubut yang otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan tool magazine sehingga sejumlah alat potong dapat diletakan dimesin secara berurutan dengan hanya sedikit pengawasan dari operator. Mesin bubut otomatis ini lebih dikenal dengan sebutan CNC (Computer Numerical Control) Lathe Machine ( mesin bubut dengan sistem komputer kontrol numerik), seperti pada gambar berikut:

 

Gambar a. Mesin bubut manual,  Gambar b. Mesin bubut CNC

Gerakan-gerakan dalam membubut

1. Gerakan berputar, yaitu bentuk gerakan rotasi dari benda kerja yang digerakan pahat dan dinamakan gerakan potong.
2. Gerakan memanjang, yaitu bentuk gerakan apabila arah pemotongannya sejajar dengan sumbu kerja. Gerakan ini juga disebut gerakan pemakanan.
3. Gerakan melintang, yaitu bentuk

gerakan apabilah arah pemotongannya tegak lurus terhadap sumbu kerja. Gerakan ini juga disebut dengan gerakan melintan atau pemotongan permukaan. 

Cara menggunakan mesin bubut

1. Mepersiapkan alat-alat yang diperlukan seperti pahat bubut,kunci chuck, dll,
2. Memastikan keadaan mesin masih off dan mesin itu terhindar dari benda yang mudah terbakar,
3. Memasang pahat bubut pada rumah pahat (tool post) setinggi ujung senter.
4. Memasang benda kerja yang akan dibubut pada cekam/chuck.
5. Membubut benda kerja sesuai spesifikasi yang diinginkan.

Peralatan pelengkap yang terdapat pada mesin bubut 

1. Pelat cekam (pencekam)
2. Pelat pembawa
3. Senter
4. Collet
5. Penyangga
6. Pahat bubut
7. dll

Jenis pekerjaan yang dapat dilakukan dengan mesin bubut

1. Pembubutan muka (facing), yaitu proses pembubutan yang dilakukan pada tepi penampang atau gerak lurus terhadap sumbu benda kerja, sehingga diperoleh permukaan yang halus dan rata.
2. Pembubutan rata (pembubutan silindris), yaitu pengerjaan benda yang dilakukan sepanjang garis sumbu.
3. Pembubutan ulir (threading), yaitu pembubutan ulir dengan pahat ulir.
4. Pembubutan tirus (taper), yaitu proses pembubutan enda kerja berbentu konis.
5. Pembubutan (drilling), yaitu pembubutan denganmenggunakan mata or, sehingga akan diperoleh lubang pada benda kerja.
6. Perluasan lubang (boring), yaitu proses pembubutan yang bertujuan untuk memperbesar lubang.
7. Knurling, yaitu proses pembubutan luar (pembubutan silindris) yang bertujuan untuk membubut profil pada permukaan benda kerja.

Parameter pemotongan pada mesin bubut

1. Kecepatan potong (Cutting Speed), yaitu kecepatan dimana pahat melintasi benda kerja untuk mendapatkan hasil yang paling baik pada kecepatan yang sesuai.
2. Gerak makan (Feed), adalah penggerak titik sayat alat potong per satu putaran benda kerja.
3. Kedalaman Pemotongan (Depth of Cut), adalah dimana dalamnya masuk alat potong  menuju sumbu-sumbu benda.
4. Waktu Pemesinan ( Mechining Time), adalah banyaknya waktu penyayatan yang dibutuhkan untuk mengerjakan (membentuk atau memotong) suatu benda kerja.

Jenis Pahat Mesin Bubut

Beragam bentuk benda kerja yang ingin kita buat di mesin bubut menuntut kita untuk mempersiapkan bentuk-bentuk pahat bubut yang umum dipakai. Gambar berikut menjelaskan bentuk pahat bubut dan bentuk benda kerja yang di hasilkan. Bagian pahat yang bertanda bintang adalah pahat kanan,artinya melakukan pemakanan dari kanan ke kiri.

Berdasarkan bentuknya, pahat bubut diatas dari kiri ke kanan adalah:

1. Pahat sisi kanan
2. Pahat pinggul/champer kanan
3. Pahat sisi/permukaan kanan
4. Pahat sisi/permukaan kanan(lebih besar)
5. Pahat ulir segitiga kanan
6. Pahat alur
7. Pahat alur segitiga(kanan kiri)
8. Pahat ulir segitiga kiri
9. Pahat sisi kiri
10. Pahat pinggul kiri
11. Pahat alur lebar

Berdasarkan bahan pembuatnya, ada dua macam pahat bubut yang umum dipakai, yakni pahat HSS dan carbide/tungsten carbide.

1. Pahat High Speed Steel (HSS)

Dalam Bahasa Indonesia bisa jadi baja berkecepatan tinggi. Tapi apa sih sebenarnya HSS itu?

baja kecepatan tinggi (HSS atau HS) adalah bagian dari alat baja, biasanya digunakan dalam alat bit dan alat pemotong. Hal ini sering digunakan dalam bilah gergaji listrik dan bor. Hal ini unggul untuk alat yang lebih tua baja karbon tinggi yang digunakan secara luas melalui tahun 1940-an karena dapat menahan suhu tinggi tanpa kehilangan kesabaran nya (kekerasan). Properti ini memungkinkan HSS untuk memotong lebih cepat dari baja karbon tinggi, maka nama baja kecepatan tinggi. Pada suhu kamar, di perlakuan panas umumnya direkomendasikan mereka, nilai HSS umumnya menampilkan kekerasan tinggi (di atas HRC60) dan ketahanan abrasi yang tinggi (umumnya terkait dengan konten tungsten sering digunakan dalam HSS) dibandingkan dengan karbon dan alat baja umum.

Penggunaan utama dari baja kecepatan tinggi terus menjadi dalam pembuatan berbagai alat pemotong: latihan, PDAM, penggilingan pemotong, alat bit, pemotong gigi, gergaji, dll, meskipun penggunaan untuk pukulan dan mati meningkat.

baja kecepatan tinggi juga ditemukan sebuah pasar di alat-alat tangan baik di mana ketangguhan relatif baik mereka di kekerasan tinggi, ditambah dengan ketahanan abrasi yang tinggi dan baik-baik saja, membuat mereka cocok untuk aplikasi kecepatan rendah memerlukan tajam (tajam) tepi tahan lama, seperti file, pahat, pisau tangan pesawat, dan kualitas tinggi dapur, pisau saku, dan pedang.

Jadi HSS bukan hanya digunakan untuk memotong besi, tapi juga kayu, bahkan bagus juga untuk pisau dapur.

2. Pahat Carbide

Tungsten carbide (WC) adalah senyawa kimia anorganik yang mengandung bagian yang sama dari atom tungsten dan karbon. Bahasa sehari-hari, tungsten carbide sering hanya disebut karbida. Dalam bentuk yang paling dasar, itu adalah bubuk abu-abu halus, tetapi dapat ditekan dan dibentuk menjadi bentuk untuk digunakan dalam mesin industri, alat-alat, abrasive, serta perhiasan. Tungsten carbide adalah sekitar tiga kali lebih keras dari baja, dengan modulus Young sekitar 550 GPa, dan jauh lebih padat dari baja atau titanium. Hal ini sebanding dengan korundum (α-Al2O3) atau safir dalam kekerasan dan hanya dapat dipoles dan selesai dengan abrasive kekerasan unggulan seperti silikon karbida, cubic boron nitrida dan berlian antara lain, dalam bentuk bubuk, roda, dan senyawa.

Jadi jenis pahat ini dibuat dengan campuran bahan kimia antara lain tungsten dan karbon, tergantung sifat bahan yang dikehendaki. Kadang juga memakai methanol, hydrofluoric acid/nitric acid (HF/HNO3), dll. Rumit sangat. 

Keselamatan kerja pada proses bubut

1. Baca dulu intruksi manual sebelum memulai mengoprasikan mesin
2. Upayakan tempat kerja tetap bersih dengan penerangan yang memadai
3. Semua peralatan harus digrounded
4. Gunakan selalu kacamata pelindung setiap saat bekerja dengan mesin
5. Hindari pengoprasian mesin pada lingkungan yang berbahaya, seperti lingkungan yang banyak mengan dung bahan mudah terbakar
6. Yakinkan bahwa tombol dalam keadaan OFF sebelum menghubungkan mesin dengan sumber listrik
7. Pertahan kan kebersihan tempat kerja, bebas dari kekacaua, minyak dan sebagainya
8. Tetapkan batas aman untuk pengunjung
9. Ketika membersihkan mesin, upayakan mesin dalam keadaan mati, maka lebih baik jika hubungan dengan sumber listrik diputus
10. Gunakan selalu alat dan perlengkapan yang ditentukan
11. Gunakan selalu alat yang benar.

Hal-hal yang perlu dilakukan untuk menghindari kecelakaan kerja

1. Lindungi lintasan meja dari hubungan langsung dengan listrik.
2. Selalu gunakan kaca mata pelindung.
3. Jangan menghentikan spindel dengan tangan.
4. Jangan biarkan kunci chuck tetap menempel pada chuck.

Cukup sekian kawan artikel saya tentang Pengertian Mesin Bubut, saya rasa sudah cukup lengkap. Semoga bermanfaat untuk kawan-kawan semua.