Praktikum Proses Produksi (Mesin Frais)

Selamat datang kembali teman - teman semua pada blog saya. Pada postingan kali ini saya masih akan membagi pengalaman saya pada saat praktikum proses produksi mesin frais dalam bentuk laporan praktikum. Semoga postingan kali ini juga dapat bermanfaat dan berguna bagi teman - teman semua dalam memahami mengenai proses produksi menggunakan mesin frais. Selamat belajar.

LAPORAN PRAKTIKUM

PROSES PRODUKSI

MESIN FRAIS

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini, dunia ilmu pengetahuan dan teknologi semakin berkembang dengan pesat setiap harinya, sehingga diharapkan setiap mahasiswa, terutama mahasiswa teknik industri perguruan tinggi harus dapat mampu bersaing di dalam dunia industri baik dalam negeri ataupun luar negeri.

Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang permesinan, dibutuhkan tenaga terampil untuk dapat mengoperasikan mesin sekaligus peralatan dari mesin tersebut. Banyak mahasiswa maupun seorang sarjana yang baru lulus dari perguruan tinggi terkadang tidak dapat mengoperasikan mesin dan peralatannya. Mereka cenderung lebih menguasai teori daripada praktik kerja dari mesin tersebut. Sedangkan di era globalisasi sekarang ini dibutuhkan tenaga kerja yang tidak hanya mengerti teori suatu mesin melainkan tenaga kerja tersebut dituntut untuk mengoperasikan mesin tersebut dan peralatannya. Terkadang juga sebaliknya ada beberapa di antara mereka yang dapat mengoperasikan mesin tersebut tetapi lemah terhadap pendalaman teori dari mesin tersebut.

Apabila hal ini terjadi maka akan lebih banyak lagi sarjana perguruan tinggi yang tidak akan mendapat pekerjaan karena kalah bersaing dengan tenaga ahli asing yang datang dari luar negeri dan bekerja di dalam negeri. Tenaga ahli itu sudah membekali diri mereka dengan beberapa keahlian baik berupa pengalaman teori permesinan, mengoperasikan mesin serta peralatan mesin tersebut. Jika hal ini tidak ditanggapi dengan serius maka tenaga kerja dari negara kita akan menjadi tamu yang terasing di negaranya sendiri.

Salah satu upaya untuk mengatasi hal tersebut, maka perguruan tinggi wajib memberikan bekal teori permesinan yang cukup kepada mahasiswanya. Selain itu, perguruan tinggi juga harus mengadakan praktikum kerja mesin dalam perkuliahan yang merupakan salah satu cara untuk membentuk keterampilan dan mengembakan sikap profesional sebelum mahasiswa terjun langsung ke dalam dunia pekerjaan. Dari praktikum proses produksi inilah diharapkan mahasiswa mendapatkan bekal keterampilan sehingga mampu berpikir kreatif dan dinamis dalam mengalikasikan ilmu pengetahuan yang didapat selama perkuliahan serta dapat memecahkan berbagai persolanan yang mereka hadapi di dunia kerja secara efektif dan efisien.

Selain itu, dalam laporan praktikum proses produksi ini, kami akan memaparkan beberapa prinsip kerja yang terdapat di dalam pengoperasian mesin frais. Dengan memiliki pehamanan dasar tentang prinsip kerja mesin frais, diharapkan seorang operator ataupun teknisi dapat mengoperasikan sekaligus memecahkan beberapa persoalan yang dihadapi dalam praktik kerja mesin sehingga dapat memanfaatkan waktu, tenaga, dan pikiran sebaik-baiknya.

Untuk itu, sangat dibutuhkan seseorang yang dapat mengoperasikan suatu mesin secara profesional dalam bidang teknik, khususnya teknik industri yang dasarnya mesin-mesin tersebut membutuhkan perhitungan dan ketelitian yang sangat sempurna. Oleh karena itu, dengan adanya praktikum mesin frais ini, mahasiswa diharapkan mampu dan memiliki pengetahuan dalam pengerjaan mesin frais baik secara teori maupun praktik agar setelah memasuki dunia kerja khususnya dalam bidang industri, mahasiswa dapat menerapkan aplikasi mesin frais ini dalam dunia industri dan tidak merasa canggung dalam pengoperasian mesin frais.

1.2 Tujuan Praktikum

Praktikum proses produksi mesin frais ini bertujuan sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui dan memahami fungsi dari mesin frais.

2. Untuk mengetahui dan memahami pengoperasian dan mekanisme kerja dari mesin frais.

3. Untuk mengetahui dan mampu mengerjakan pekerjaan dengan mesin frais dalam dunia kerja khususnya bidang industri.

4. Untuk mengetahui aplikasi mesin frais dalam bidang industri.

5. Untuk mengenal dan mengetahui tentang bagian–bagian dari mesin frais.

6. Untuk mengenal dan mengetahui tentang peralatan dan perlengkapan yang digunakan pada praktikum mesin frais dan fungsinya.

7. Untuk mengetahui dan mempelajari perbedaan mesin frais dengan mesin perkakas lainnya.

8. Untuk mengetahui dan mempelajari tentang jenis-jenis dari mesin frais.

9. Untuk mengetahui dan mempelajari jenis-jenis pisau mesin frais.

10. Untuk mengetahui alat-alat pendukung dan perlengkapan dari mesin frais.

11. Untuk dapat menerapkan K3 dalam pengoperasian mesin frais.

12. Untuk dapat mengidentifikasi kehalusan dari permukaan benda kerja yang diproses dengan mesin frais.

13. Untuk dapat mengidentifikasi alat potong atau pisau potong yang sesuai untuk benda kerja yang akan dibentuk.

1.3 Manfaat Praktikum

Manfaat dari praktikum proses produksi mesin frais ini adalah sebagai berikut :

1. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami fungsi dari mesin frais.

2. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami pengoperasian dan mekanisme kerja dari mesin frais.

3. Mahasiswa dapat mengetahui dan mampu mengerjakan pekerjaan dengan mesin frais dalam dunia kerja khususnya bidang industri.

4. Mahasiswa dapat mengetahui aplikasi mesin frais dalam bidang industri.

5. Mahasiswa dapat mengenal dan mengetahui tentang bagian–bagian dari mesin frais.

6. Mahasiswa dapat mengenal dan mengetahui tentang peralatan dan perlengkapan yang digunakan pada praktikum mesin frais dan fungsinya.

7. Mahasiswa dapat mengetahui dan mempelajari perbedaan mesin frais dengan mesin perkakas lainnya.

8. Mahasiswa dapat mengetahui dan mempelajari tentang jenis-jenis dari mesin frais.

9. Mahasiswa dapat mengetahui dan mempelajari tentang jenis-jenis pisau mesin frais.

10. Mahasiswa dapat mengetahui alat-alat pendukung dan perlengkapan dari mesin frais.

11. Mahasiswa dapat menerapkan K3 dalam pengoperasian mesin frais.

12. Mahasiswa dapat mengidentifikasi kehalusan dari permukaan benda kerja yang diproses dengan mesin frais.

13. Mahasiswa dapat mengidentifikasi alat potong atau pisau potong yang sesuai untuk benda kerja yang akan dibentuk.

1.4 Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)

K3 pada praktikum proses produksi mesin frais adalah:

1. Praktikan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja yang aman pada saat praktikum agar aman dari gram dan sisa–sisa hasil benda kerja setelah diproses dengan mesin frais. Pakaian kerja yang aman dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Pakaian Kerja Yang Aman

(Sumber: google.co.id/pakaiankerjayangamanpadapraktikummesinfrais)

2. Praktikan diwajibkan untuk menggunakan sepatu tertutup yang aman agar terlindung dari geram dan sisa–sisa benda kerja yang bertebaran di lantai. Gambar sepatu boots praktikum dapat dilihat pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2 Sepatu Boots Praktikum

(Sumber: google.co.id/sepatusafetyboots)

3. Praktikan diwajibkan untuk menggunakan kaca mata pelindung pada saat proses praktikum mesin frais agar gram dan sisa–sisa benda kerja tidak masuk ke mata. Gambar kacamata pelindung dapat dilihat pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3 Kacamata Pelindung

4. Praktikan dianjurkan untuk menggunakan helm praktikum dan untuk praktikan mahasiswi diwajibkan untuk mengikat rambut agar rambut tidak masuk dan tersangkut pada pisau mesin frais. Gambar helm praktikum dapat dilihat pada Gambar 1.4.

Gambar 1.4 Helm Praktikum

(Sumber: google.co.id/helmpraktikum)

5. Praktikan dianjurkan untuk menggunakan sarung tangan praktikum jika tersedia agar tangan terlindung dari gram dan sisa–sisa benda kerja yang bertebaran pada mesin frais. Gambar sarung tangan safety dapat dilihat pada Gambar 1.5.

Gambar 1.5 Sarung Tangan Safety

(Sumber: google.co.id/sarungtanganpraktikum)

6. Praktikan diwajibkan untuk mengenakan masker agar gram dan sisa–sisa benda kerja tidak terhirup.

BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Definisi Mesin Frais

Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pada saat alat potong (cutter) berputar, gigi-gigi potongnya menyentuh permukaan benda kerja yang dijepit pada ragum meja mesin frais sehingga terjadilah pemotongan atau penyayatan dengan kedalaman sesuai penyetingan sehingga menjadi benda produksi sesuai dengan gambar kerja yang dikehendaki. Gambar mesin frais dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Mesin Frais

(Sumber: google.co.id/mesinfrais)

2.2 Prinsip Pemotongan Mesin Frais

Proses permesinan frais adalah proses penyayatan benda kerja dengan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pahat ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Permukaan benda kerja bias juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk. Mesin frais ada yang dikendalikan secara mekanis (konvensional manual) dan dengan bantuan CNC. Mesin konvensional manual spindelnya ada dua macam yaitu horisontal dan vertikal. Sedangkan mesin frais dengan kendali CNC hampir semuanya adalah mesin frais vertikal.

Pada gambar menunjukkan prinsip pemotongan atau pengefraisan datar bagian permukaan (face milling) di mana cutter bergerak berputar memotong keatas (cutting up) sedang benda kerjanya bergerak lurus melawan cutter pada mesin frais horizontal. Demikian pula yang terjadi pada mesin frais tegak, sedangkan gambar menunjukkan pemotongan bagian muka dan sisi (side and face cutting) dan pada gambar menunjukkan pemotongan pada mesin frais horisontal. Gambar prinsip pemotongan pada mesin frais dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Prinsip Pemotongan Mesin Frais

(Sumber: google.co.id/prinsippemotonganfrais)

Pada Gambar 2.3 diperlihatkan prinsip pemotongan berbagai jenis alur (slot).

Gambar 2.3 Pemotongan Alur Mesin Frais

(Sumber: google.co.id/pemotonganalur)

Dengan prinsip-prinsip pemotongan yang telah dijelaskan, kita dapat melakukan pembuatan benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk diantaranya: bidang rata datar, bidang rata miring menyudut, bidang siku, bidang sejajar, alur lurus atau melingkar, segi beraturan atau tidak beraturan, pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain. Selain bentuk-bentuk tersebut, kita juga dapat melakukan pembuatan benda kerja dengan bentuk yang lain dimana bentuk ini sangat dipengaruhi oleh bentuk pisau dan arah gerakkannya alat serta perlengkapan lain yang digunakan, di antaranya roda gigi lurus, roda gigi helik, roda gigi payung, roda gigi cacing, nok atau eksentrik, ulir yang memilki kisar atau pitch yang besar, dan lain-lain.

2.3 Jenis–Jenis Mesin Frais

Jenis–jenis mesin frais pada garis besarnya diklasifikasikan dalam tiga jenis yaitu:

1. Mesin Frais Horisontal

Mesin frais horisontal, alasnya (base) dari besi tuang kelabu, yang mendukung seluruh komponen dan dibaut fondasi serta berfungsi untuk menampung cairan pendingin yang mengalir ke bawah, di mana di dalam kolom (coulumn) terdapat mesin pompa yang memompa cairan tersebut untuk kemudian disirkualsi lagi ke atas meja (table). Gambar bagian-bagian utama mesin frais horisontal dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Bagian-Bagian Utama Mesin Frais Horisontal

(Sumber: google.co.id/bagianutamamesinfraishorisontal)

Pada bagian kolom yang mendukung seluruh rangka terdapat kotak roda gigi kecepatan, motor dengan sabuk transmisi. Kolom ini adalah merupakan komponen utama mesin frais yang berbentuk box dimana lengan mesin (overarm) dan spindel tempat memasang poros arbor.

2. Mesin Frais Tegak (Vertical)

Sesuai dengan namanya, yang dimaksud vertical sebenarnya adalah poros spindelnya yang dikonstruksikan dalam posisi tegak. Gambar bagian-bagian utama mesin frais tegak dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Bagian-Bagian Utama Mesin Frais Tegak

(Sumber: google.co.id/mesinfraistegak)

3. Mesin Frais Universal

Mesin frais universal adalah salah satu jenis mesin frais yang dapat digunakan pada posisi tegak (vertical) dan mendatar (horisontal) dan memilki meja yang dapat digeser atau diputar pada kapasitas tertentu. Gambar mesin frais universal dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Mesin Frais Universal

(Sumber: google.co.id/mesinfraisuniversal)

2.4 Alat-Alat Potong (Cutter) Mesin Frais

Pisau mesin frais atau cutter mesin frais baik horisontal maupun vertikal memiliki banyak sekali jenis dan bentuknya. Pemilihan pisau frais berdasarkan pada bentuk benda kerja, serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang akan dibuat. Adapun jenis-jenis pisau frais, antara lain:

1. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)

Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horisontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (roughing) dan lebar. Gambar pisau mantel dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Pisau Mantel

(Sumber: google.co.id/pisaumantel)

2. Pisau Alur (Slot Milling Cutter)

Pisau alur berfungsi untuk mebuat alur pada bidang permukaan benda kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya disesuaikan dengan kebutuhan. Gambar a dan b menunjukkan jenis pisau alur mata sayat satu sisi, gambar c dan d menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi, gambar e dan f menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan mata sayat silang. Gambar pisau alur dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Pisau Alur

(Sumber: google.co.id/pisaualur)

3. Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)

Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang dinginkan. Gambar pisau frais gigi dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Pisau Frais Gigi

(Sumber: google.co.id/pisaufraisgigi)

4. Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)

Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung). Gambar pisau frais radius cekung dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Pisau Frais Radius Cekung

(Sumber: google.co.id/pisaufraisradiuscekung)

5. Pisau Frais Radius Cembung (Concave Cutter)

Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius luar (cembung). Gambar pisau frais radius cembung dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Pisau Frais Radius Cembung

(Sumber: google.co.id/pisaufraisradiuscembung)

6. Pisau Frais Alur T (T Slot Cutter)

Pisau jenis ini hanya digunakan untuk untuk membuat alur berbentuk “T” seperti halnya pada meja mesin frais. Gambar pisau frais alur T dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Pisau Frais Alur T

(Sumber: google.co.id/pisaufraisalurT)

7. Pisau Frais Sudut

Pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang hasilnya sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memiliki 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). Gambar pisau frais sudut dapat dilihat pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Pisau Frais Sudut

(Sumber: google.co.id/pisaufraissudut)

8. Pisau Jari (Endmill Cutter)

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 frais vertikal), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada spindel mesin frais. Gambar pisau jari dapat dilihat pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Pisau Jari

(Sumber: google.co.id/pisaujari)

9. Pisau Frais Muka dan Sisi (Shell Endmill Cutter)

Jenis pisau ini memilki mata sayat dimuka dan disisi, dapat digunakan untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat. Gambar pisau frais muka dan sisi dapat dilihat pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Pisau Frais Muka dan Sisi

(Sumber: google.co.id/pisaufraismukadansisi)

10. Pisau Frais Pengasaran (Heavy Duty Endmill Cutter)

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. Gambar pisau frais pengasaran dapat dilihat pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Pisau Frais Pengasaran

(Sumber: google.co.id/pisaufraispengasaran)

11. Pisau Frais Gergaji (Slitting Saw)

Pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau membelah benda kerja. Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat alur yang memilki ukuran lebar kecil. Gambar pisau frais gergaji dapat dilihat pada Gambar 2.17.

Gambar 2.17 Pisau Frais Gergaji

(Sumber: google.co.id/pisaufraisgergaji)

2.5 Jenis-Jenis Bahan Pisau Frais

Bahan cutter sangat berpengaruh terhadap kemampuan cutter dalam menyayat benda kerja. Cutter mesin frais dibuat dari berbagai jenis bahan antara lain:

1. Unalloyed Tool Steel

Baja perkakas bukan paduan dengan kadar karbon 0,5 – 1,5% kekerasannya akan hilang jika suhu kerja mencapai 250° C, oleh karena itu material ini tidak cocok untuk kecepatan potong tinggi.

2. Alloy Tool Steel

Baja perkakas paduan yang mengandung karbon kromium, vanadium dan molybdenum. Baja ini terdiri dari baja paduan tinggi dan paduan rendah. HSS (High Speed Steel) adalah baja paduan tinggi yang tahan terhadap keausan sampai suhu 600° C.

3. Cemented Carbide

Susunan bahan ini terdiri dari tungsten atau molybdenum, cobalt serta karbon. Cemented Carbide biasanya dibuat dalam bentuk tip yang pemasangannya dibaut pada holdernya (pemegang cutter). Pada suhu 9000C bahan ini masih mampu memotong dengan baik, cemented carbide sangat cocok untuk proses pengefraisan dengan kecepatan tinggi. Dengan demikian waktu pemotongan dapat lebih cepat dan putaran yang tinggi pada umumnya dapat menghasilkan kualitas permukaan yang halus.

4. Geometri Alat Potong atau Pisau Frais

Salah satu faktor yang menentukan baik buruknya kualitas hasil pengerjaan proses frais adalah bentuk atau geometri permukaan atau bidang-bidang utama dari alat potong atau cutter frais itu sendiri. Untuk pekerjaan-pekerjaan khusus, cutter yang digunakan juga harus dipersiapkan secara khusus pula. Permukaan cutter yang harus diperhatikan pada waktu menggerinda atau mengasah adalah sudut tatal, sudut bebas sisi, sudut bebas depan, sudut bebas mata potong, dan sudut bebas belakang. Gambar sudut-sudut alat potong atau pisau frais atau cutter dapat dilihat pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18 Sudut-Sudut Alat Potong Mesin Frais

(Sumber: google.co.id/sudutsudutalatpotongmesinfrais)

BAB 3

BAHAN, ALAT, DAN PROSEDUR KERJA

3.1 Bahan Praktikum Mesin Frais

Bahan praktikum yang digunakan dalam praktikum mesin frais ini adalah:

1. Benda kerja awal, berfungsi sebagai benda kerja yang terbuat dari besi silindris berlubang yang akan dilakukan proses frais menjadi besi silindris berlubang dan bergerigi. Gambar benda kerja awal dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Benda Kerja Awal

3.2 Peralatan Praktikum Mesin Frais

Peralatan praktikum yang digunakan dalam praktikum mesin frais ini adalah sebagai berikut:

1. Jig, berfungsi untuk menyangga benda kerja agar dapat dijepit pada cekam dan live center mesin sehingga mata potong dapat memotong dan membentuk benda kerja sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Gambar jig dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Jig

2. Masker, berfungsi untuk mencegah agar gram dan sisa–sisa benda kerja yang bertebaran setelah diproses dengan mesin frais terhirup masuk ke dalam hidung. Gambar masker dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Masker

3. Kunci pas, berfungsi untuk membuka mur dan ring pada jig agar benda kerja dapat dimasukkan ke dalam jig. Gambar kunci pas dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Kunci Pas

4. Kunci chuck, berfungsi untuk membuka cekam pada mesin frais agar jig yang telah dimasukkan benda kerja dapat dijepit dengan erat. Gambar kunci chuck dapat dilihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Kunci Chuck

5. Kuas, berfungsi untuk membersihkan geram pada benda kerja agar tidak mengganggu proses frais. Kuas dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Kuas

6. Jangka sorong, berfungsi untuk mengukur diameter luar, dalam, dan lubang dari benda kerja awal serta diameter dalam pada benda kerja akhir. Gambar jangka sorong dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Jangka Sorong

7. Marker, berfungsi untuk mencetak nomor induk mahasiswa pada bagian permukaan benda kerja akhir. Gambar marker dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Marker

8. Kacamata pelindung, berfungsi untuk melindungi mata dari serpihan gram dan sisa–sisa benda kerja pada saat proses frais. Gambar kacamata dapat dilihat pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Kacamata Pelindung

9. Mesin frais, adalah suatu mesin perkakas yang digunakan untuk memotong dan membentuk benda kerja yang diam. Proses frais sendiri merupakan suatu proses pemakanan dan pembentukan benda kerja yang pemotongannya dilakukan dengan cara mata potong yang bergerak dan memotong benda kerja yang diam dengan arah baik searah dengan gerakan benda kerja atau berlawanan dengan gerakan benda kerja. Mesin frais yang digunakan pada praktikum ini berfungsi untuk melakukan praktikum mesin frais dan membentuk benda kerja awal menjadi benda kerja akhir yaitu besi silindris berlubang dan bergerigi. Mesin frais dapat dilihat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Mesin Frais

10. Palu, berfungsi untuk membuat cetakan nomor induk mahasiswa pada bagian permukaan benda kerja akhir dengan bantuan marker sebagai cetakan angka. Gambar palu dapat dilihat pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Palu

3.3 Prosedur Kerja pada Praktikum Mesin Frais

Berikut adalah flowchart prosedur kerja mesin frais:

Gambar 3.12 Flowchart Prosedur Kerja

Langkah–langkah yang dilakukan dalam pembentukan besi silindris berlubang dan bergerigi dengan proses frais dengan mesin frais adalah sebagai berikut.

1. Mempersiapkan peralatan dan bahan praktikum mesin frais yang akan digunakan sebelum praktikum.

2. Mengenakan pakaian kerja yang aman, sepatu tertutup, kacamata pelindung dan masker sebelum praktikum.

3. Mengukur dimensi benda kerja awal terlebih dahulu yaitu besi silindris berlubang dengan menggunakan jangka sorong. Dimensi yang diukur adalah diameter lubang, diameter luar, diameter dalam, dan tebal benda kerja. Gambar pengukuran dimensi benda kerja awal dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Pengukuran Dimensi Benda Kerja Awal

4. Membuka mur dan ring pada jig sehingga benda kerja awal dapat dimasukkan ke dalam jig. Gambar pembukaan mur dan ring dapat dilihat pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14. Pembukaan Mur dan Ring

5. Memasukkan benda kerja awal ke dalam jig setelah mur dan ring dilepaskan. Gambar pemasukkan benda kerja awal ke dalam jig dapat dilihat pada Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Pemasukkan Benda Kerja Awal ke Dalam Jig

6. Lalu, setelah benda kerja awal masuk ke dalam jig, maka mengencangkan kembali mur dan ring jig di ragum dengan menggunakan kunci pas. Gambar pengencangan kembali mur dan ring jig dapat dilihat pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Pengencangan Kembali Mur dan Ring Jig

7. Selanjutnya, melepaskan jig dari ragum dan membawanya ke mesin frais.

8. Membuka cekam mesin frais dengan menggunakan kunci chuck untuk menjepit jig.

9. Lalu, menjepit jig pada cekam mesin frais dan pada live center mesin frais. Gambar penjepitan jig pada cekam dan live center mesin frais dapat dilihat pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17 Penjepitan Jig pada Cekam dan Live Center

10. Jika jig sudah terjepit kuat, maka selanjutnya adalah mengarahkan tuas sumbu x, y dan z agar mata potong berada dekat dengan benda kerja. Gambar mata potong yang sudah berada dekat dengan benda kerja dapat dilihat pada Gambar 3.18.

Gambar 3.18 Mata Potong Sudah Berada Dekat dengan Benda Kerja

11. Selanjutnya, memutar dan mengatur sumbu y pada nol derajat sebanyak dua kali. Gambar pengaturan sumbu y dapat dilihat pada Gambar 3.19.

Gambar 3.19 Pengaturan Sumbu y pada Nol Derajat

12. Setelah itu, mengatur mal derajat pada 15 derajat terlebih dahulu. Gambar pengaturan mal derajat pada 15 derajat dapat dilihat pada Gambar 3.20.

Gambar 3.20 Pengaturan Mal Derajat pada 15 Derajat

13. Lalu, menyalakan mesin frais dengan menekan tombol ON berwarna hijau pada bagian sisi samping bagian kanan mesin frais. Gambar penekanan tombol ON mesin frais dapat dilihat pada Gambar 3.21.

Gambar 3.21 Penekanan Tombol ON pada Mesin Frais

14. Setelah mesin frais menyala, melakukan pemotongan benda kerja pada 15 derajat terlebih dahulu sebagai titik awal dan melakukan pemotongan sampai mal derajat menunjukkan pada 345 derajat dengan memutar tuas sumbu x untuk menggerakan benda kerja ke arah yang searah atau berlawanan dengan gerak mata potong. Gambar pemotongan benda kerja dapat dilihat pada Gambar 3.22.

Gambar 3.22 Pemotongan Benda Kerja

15. Jika mal derajat sudah menunjuk pada 345 derajat maka benda kerja sudah selesai dibentuk menjadi benda kerja akhir yaitu besi silindris berlubang dan bergerigi, maka mematikan mesin frais dengan menekan tombol OFF berwarna merah pada bagian sisi samping kanan mesin frais. Gambar penekanan tombol OFF dapat dilihat pada Gambar 3.23.

Gambar 3.23 Penekanan Tombol OFF

16. Setelah mesin frais mati, maka melepaskan jig dari cekam dan life center lalu menjepit kembali pada ragum meja kerja kembali.

17. Membuka mur dan ring jig pada ragum. Gambar pembukaan mur dan ring jig pada ragum dengan menggunakan kunci pas dapat dilihat pada Gambar 3.24.

Gambar 3.24 Pembukaan Mur dan Ring Kembali

18. Setelah mur dan ring jig dibuka, melepaskan benda kerja akhir dari jig.

19. Mengukur kembali dimensi benda kerja yang berubah yaitu diameter dalam dengan menggunakan jangka sorong.

20. Mencetak nomor induk mahasiswa pada permukaan benda kerja akhir dengan menggunakan marker. Gambar pencetakkan nomor induk mahasiswa pada permukaan benda kerja akhir dapat dilihat pada Gambar 3.25.

Gambar 3.25 Pencetakkan Nomor Induk Mahasiswa pada Benda Kerja Akhir

21. Setelah pencetakkan Nomor Induk Mahasiswa pada permukaan benda kerja akhir selesai, lalu merapikan kembali peralatan dan bahan praktikum ke tempat semula dan membersihkan sisa-sisa hasil benda kerja serta gram yang bertebaran pada mesin frais. Jika sudah merapikan peralatan dan bahan serta membersihkan gram pada mesin frais maka praktikum telah selesai dilaksanakan.

BAB 4

HASIL PRAKTIKUM

4.1 Hasil Praktikum Sebelum dan Sesudah

Benda kerja awal pada praktikum mesin frais ini adalah berbentuk besi silindris berlubang. Benda kerja awal ini akan dibentuk roda gigi dengan melalui proses frais pemotongan setiap 15 derajat menggunakan mata potong alur. Dimensi benda kerja awal sebelum dilakukan proses frais dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Dimensi Benda Kerja Awal (Besi Silindris Berlubang)

Benda Kerja	Diameter Lubang (mm)	Diameter Luar (mm)	Diameter Dalam (mm)	Tebal (mm)
Silinder Berlubang	11	50,45	50	20,25

Gambar benda kerja awal sebelum diproses pada mesin frais dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Benda Kerja Awal

Setelah diproses frais dengan mesin frais membentuk benda kerja akhir yaitu roda gigi. Dimensi roda gigidapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Dimensi Benda Kerja Akhir (Roda Gigi)

Benda Kerja	Diameter Lubang (mm)	Diameter Luar (mm)	Diameter Dalam (mm)	Tebal (mm)
Silinder Berlubang dan Bergerigi	11	50,45	45,6	20,25

Gambar roda gigi dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Roda Gigi

4.2 Analisa Hasil Praktikum

Dalam melakukan proses frais dengan mesin frais, langkah pertama adalah mempersiapkan peralatan dan bahan praktikum mesin frais yang akan digunakan sebelum praktikum dimulai. Lalu, mengenakan pakaian kerja yang aman, sepatu tertutup, kacamata pelindung, dan masker sebelum memulai praktikum. Kemudian, langkah selanjutnya adalah mengukur dimensi benda kerja awal terlebih dahulu, yaitu besi silindris berlubang dengan menggunakan jangka sorong mengukur dimensi diameter lubang, diameter luar, dan diameter dalam serta tebal. Benda kerja awal ini kondisinya masih baik dan layak pakai untuk praktikum mesin frais ini.

Kemudian, setelah mengukur dimensi benda kerja awal, langkah selanjutnya adalah mengambil jig dan membuka mur serta ring jig tersebut agar benda kerja awal dapat dimasukkan ke dalam jig. Setelah benda kerja masuk ke dalam jig, mengencangkan kembali mur dan ring jig tersebut pada ragum dengan menggunakan kunci pas agar benda kerja awal kuat terjepit pada jig sehingga ketika pemotongan, benda kerja awal tidak lepas dari jig. Lalu, ketika benda kerja awal telah kuat terpasang pada jig, selanjutnya adalah membawa jig tersebut ke mesin frais, membuka cekam mesin frais dengan menggunakan kunci chuck dan menjepit jig tersebut pada cekam serta life center. Posisikan benda kerja awal dekat dengan life center dan bagian batangan jig yang terjepit pada cekam.

Setelah, jig telah terpasang kuat pada cekam dan life center maka selanjutnya adalah mengarahkan tuas sumbu x, y, dan z hingga mata potong berada dekat dengan benda kerja. Kemudian, mengatur sumbu y dengan cara memutar tuas derajat sumbu y hingga menunjukkan angka nol derajat sebanyak dua kali. Setelah itu, mengatur mal derajat pada angka 15 derajat terlebih dahulu sebagai titik awal pemotongan benda kerja. Pengaturan ini dilakukan dengan cara memutar tuas mal derajat dengan perlahan hingga menunjuk angka 15.

Setelah semua tuas sumbu dan mal derajat diatur sesuai yang telah ditentukan, maka mesin frais dapat dinyalakan dengan menekan tombol ON pada bagian sisi samping bagian kanan mesin frais yang berwarna hijau. Setelah mesin frais menyala, kemudian melakukan pemotongan benda kerja pada sudut 15 derajat yang telah diatur tadi dengan cara memutar tuas sumbu x ke kanan untuk menggerakkan mata potong ke depan dan memutar ke kiri untuk menggerakkan mata potong ke belakang. Gambar menggerakkan mata potong dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Menggerakkan Mata Potong

Pada saat pemotongan benda kerja, ketika mata potong telah memotong benda kerja akan meninggalkan sisa-sisa benda kerja yaitu berupa gram yang akan bertebaran baik pada benda kerja dan mesin frais. Pemotongan benda kerja ini merupakan konsep dari pergeseran material sehingga menyebabkan adanya gram atau sisa-sisa benda kerja yang telah tergeser oleh mata potong yang dapat berbahaya jika terhirup masuk ke dalam hidung atau masuk ke mata. Oleh karena itu, praktikkan diwajibkan untuk mengenakan masker dan kacamata pelindung sebelum praktikum dimulai. Geram atau sisa-sisa benda kerja ini juga akan mengganggu dan memperlambat mata potong dalam memotong benda kerja, sehingga ketika gram telah bertebaran banyak pada benda kerja harus dibersihkan dengan menggunakan kuas. Pembersihan ini harus hati-hati karena jika kuas terkena mata potong maka kuas akan dapat terpotong. Gambar pembersihan benda kerja dengan menggunakan kuas dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Pembersihan Benda Kerja dengan Kuas

Pemotongan benda kerja dilakukan pada 15 derajat sebagai titik awal dan akan pemotongan selanjutnya dilakukan penambahan derajat sebesar 15 derajat hingga pada sudut 345 derajat. Penambahan sudut ini dilakukan dengan cara mengatur pada tuas mal derajat secara perlahan agar tidak berlebih. Ketika mal derajat menunjukkan angka 345 derajat maka pemotongan benda kerja telah selesai, lalu mematikan mesin frais dengan cara menekan tombol OFF pada bagian sisi samping kanan mesin frais yang berwarna merah tepat di sebelah kanan tombol ON. Setelah mesin frais mati, melepaskan jig dari live center dan cekam dengan menggunakan kunci chuck kembali. Lalu, menjepit kembali jig pada ragum pada meja kerja. Kemudian, setelah jig telah kuat terjepit pada ragum, membuka mur dan ring jig terlebih dahulu dengan menggunakan kunci pas. Setelah mur dan ring jig terlepas maka benda kerja akhir dapat dilepaskan dari jig. Lalu, mengukur kembali dimensi benda kerja akhir dengan menggunakan jangka sorong. Pengukuran ini pada dimensi yang berubah yaitu diameter dalam pada benda kerja akhir.

Setelah pengukuran diameter dalam pada benda kerja akhir, maka selanjutnya adalah melakukan pencetakan nomor induk mahasiswa pada bagian permukaan benda kerja akhir dengan menggunakan marker. Setelah melakukan pencetakan nomor induk mahasiswa pada benda kerja akhir, jika benda kerja akhir masih kasar pada bagian gerigi atau bagian luar maka melakukan penghalusan dengan menggunakan ampelas. Lalu, merapikan kembali peralatan dan bahan praktikum ke tempat semula dan membersihkan sisa-sisa hasil benda kerja serta geram yang bertebaran pada mesin frais. Jika sudah, maka praktikum mesin frais telah selesai dilaksanakan.

4.3 Faktor Kesalahan

Faktor kesalahan pada praktikum mesin frais ini dapat disimpulkan adalah:

1. Ketidaktelitian pengukuran dimensi benda kerja awal karena jangka sorong masih bersifat analog.

2. Tidak akuratnya pengaturan mal derajat pada sudut yang telah ditentukan karena mal derajat masih bersifat analog.

3. Gram yang mengganggu dan menyebabkan proses frais menjadi tidak sempurna atau cacat.

4. Tidak akuratnya pengaturan tuas sumbu y pada titik nol sebanyak dua kali.

5. Kurang kuat nya mur dan ring pada jig sehingga benda kerja awal dapat bergerak ketika dilakukan proses frais.

6. Tidak akuratnya penjepitan jig pada bagian center dari cekam mesin frais.

7. Mata potong kurang jauh dari benda kerja setelah terpotong sehingga dapat menyebabkan mata potong menyentuh benda kerja ketika penambahan derajat pada mal derajat.

BAB 5

KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat dari praktikum proses produksi mesin frais adalah:

1. Proses frais merupakan proses pemotongan benda kerja yang dijepit pada cekam yang bergerak menuju mata potong yang sedang berputar.

2. Jika mata potong berputar berlawanan arah dengan gerakan benda kerja adalah up milling sedangkan jika mata potong berputar searah dengan gerakan benda kerja adalah down milling.

3. Pada up milling, gaya pemotongan cenderung meningkat secara perlahan mulai dari kecil ke besar sehingga proses ini membuat pahat potong cenderung untuk menjauh dari benda kerja, maka hasil pemotongan akan cenderung kasar. Up milling cenderung aman terutama untuk proses pengkasaran/roughing process.

4. Pada down milling, gaya pemotongan dimulai dari besar dan lambat laun mengecil, pada proses ini memungkinkan benda kerja cenderung mendekati pahat potong, namun hasil permukaan benda kerja akan lebih halus dibandingkan metode up milling. Karena hal tersebut maka proses ini cocok digunakan untuk proses penghalusan/finishing.

5. Mesin frais dapat melakukan berbagai macam pekerjaan mulai dari penghalusan benda kerja, pembuatan benda kerja bertingkat, pembuatan alur, pembuatan roda gigi dan lain sebagainya.

DAFTAR PUSTAKA

Amri. Laporan Pendahuluan Mesin Frais (On-Line). 2013. Tersedia di www: https://www.academia.edu/25366266/Laporan_Pendahuluan_Mesin_Frais_1_ (4 November 2018)

Gooners, Airlangga. Proses Frais (Buku3) (On-Line). 2013. Tersedia di www: https://www.scribd.com/document/136463004/Proses-Frais-Buku-3 (30 Oktober 2018)

Prasetyo, Renggo Jenar. Skripsi Analisa Kekasaran Permukaan Dudukan Bearing Hummer Mill dan Dudukan Shredder dengan Proses Pengerjaan Milling (On-Line). 2014. Tersedia di www: http//repository.unib.ac.id/9241/1/1-ren-FT.pdf (29 Oktober 2018)

Sumbodo, Wirawan. Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. 2008

Surbakty, Bm. dan Barus, Kasman. Petunjuk Kerja Frais. Madiun: CV Sinar Harapan Madiun. 1984

Tim Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. Mempergunakan Mesin Frais (Komplek). Yogyakarta: Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan. 2004

Widarto. Teknik Pemesinan. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Kejuruan. 2008

LAMPIRAN

GAMBAR TEKNIK FUSION 360

1. Gambar Benda Kerja Sebelum Proses Frais.

2. Gambar Benda kerja Sesudah Proses Frais.

TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM

1. Fungsi mesin Frais?

2. Peralatan yang digunakan (7)?

3. Apa itu up milling dan down milling?

JAWAB:

1. Dengan berbagai kemungkinan gerakan meja mesin frais, dapat digunakan untuk membentuk bidang-bidang pada benda kerja di antaranya:

a. Bidang rata datar

b. Bidang rata miring menyudut

c. Bidang siku

d. Bidang sejajar

e. Alur lurus atau melingkar

f. Segi banyak beraturan atau tidak

2. Peralatan yang digunakan:

a. Mesin milling vertical

b. Tool holder jenis collet

c. Mata pahat jenis End Mill

d. Ragum mesin

e. Dial indicator

f. Jangka sorong

g. Penggores

3. Up milling/Conventional Milling adalah metode di mana mata potong berputar berlawanan arah dengan gerakan benda kerja. Sedangkan, down milling/climb merupakan metode di mana putaran pahat potong searah dengan gerakan benda kerja.

TUGAS SETELAH PRAKTIKUM

Setelah praktikan menyelesaikan praktikum, selanjutnya buatlah laporan dan jawablah pertanyaan berikut :

1. Sebutkan dan jelaskan jenis Pahat Potong pada mesin milling disertai gambar aplikasinya, minimal 5 contoh!

2. Berdasarkan pengamatan anda selama praktikum, jelaskan proses milling apa saja yang dilakukan selama praktikum? Dan bagaimana pengaruh jenis proses terhadap hasil kerja benda kerja.

3. Jelaskan pengaruh kecepatan pemakanan terhadap hasil kekasaran permukaan milling secara visual!

JAWAB:

1. Jenis – jenis pahat potong mesin frais dan gambarnya adalah sebagai berikut:

a. Pisau Mantel (Helical Milling Cutter)

Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horisontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (roughing) dan lebar. Gambar pisau mantel dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Pisau Mantel

(Sumber: google.co.id/pisaumantel)

Pisau Alur (Slot Milling Cutter)

Gambar 2 Pisau Alur

(Sumber: google.co.id/pisaualur)

Pisau Frais Gigi (Gear Cutter)

Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan jumlah gigi yang dinginkan. Gambar pisau frais gigi dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Pisau Frais Gigi

(Sumber: google.co.id/pisaufraisgigi)

Pisau Frais Radius Cekung (Convex Cutter)

Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung). Gambar pisau frais radius cekung dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Pisau Frais Radius Cekung

(Sumber: google.co.id/pisaufraisradiuscekung)

Pisau Frais Radius Cembung (Concave Cutter)

Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius luar (cembung). Gambar pisau frais radius cembung dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 Pisau Frais Radius Cembung

(Sumber: google.co.id/pisaufraiscembung)

2. Proses frais yang dilakukan selama praktikum adalah up milling dan down milling. Untuk up milling di mana mata potong berputar berlawanan arah dengan gerakan benda kerja maka hasil pemotongan benda kerja akan cenderung kasar. Sedangkan untuk down milling, di mana putara pahat potong searah dengan gerakan benda kerja maka hasil pemotongan benda kerja akan lebih halus dibandingkan dengan metode up milling.

3. Secara visual, pengaruh kecepatan makan terhadap hasil kekasaran permukaan benda kerja adalah jika semakin tinggi kecepatan makan, maka tingkat atau nilai kekasaran permukaan benda kerja akan semakin tinggi.

Baik teman - teman semua, semoga postingan saya kali ini dapat bermanfaat dan berguna bagi kita semua. Terima kasih kepada asisten laboratorium dan dosen mata kuliah praktikum proses produksi yang telah memberikan banyak dukungan dan saran guna kelancaranan dari praktikum mesin frais ini. Selamat belajar dan salam sehat.

-Andrean Yonathan