8/17/2019 Bab 2 Elemen2

1/20

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

2/20

memperhatikan kedua sudut ini pada setiap proses pemesinan yang ditinjau

dapatlah disimpulkan bahwa sesungguhnya semua proses pemesinan

adalah serupa.

2.2 Tujuan Khusus

Setelah mempelajari, diskusi dan menyelesaikan tugastugas dalam

pokok bahasan ini mahasiswa dapat1

a. 2embedakan elemenelemen dasar proses pemesinan

turning, milling, shaping dan drilling

b. 2emilih %ariabel%ariabel elemen proses pemesinan

berdasarkan material yang akan dimachining

2.3 Proses Bubu !Turning"

Benda kerja dipegang oleh pencekam yang dipasang diujung poros

utama (spindel)$ (gambar  '."). 0engan mengatur lengan pengatur, yang

terdapat pada kepala diam, putaran poros utama (n)  dapat  dipilih. Harga

putaran poros utama umumnya dibuat bertingkat, dengan aturan yang telah

distandarkan, misalnya 34, 5"4, 644, 744, "444, ""'4, "'+4, "44, "344,

"644, dan '344 rpm. !ntuk  mesin bubut dengan putaran motor  %ariabel,

ataupun dengan sistem transmisi %ariabel, kecepatan putaran poros utama

tidak lagi bertingkat melainkan berkesinambungan (continue).

13

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

3/20

8ambar '." 2esin bubut

ahat dipasangkan pada dudukan pahat dan kedalaman potong (a)

diatur dengan menggeserkan peluncur silang  melalui roda pemutar. Skala

pada pemutar menunjukkan selisih harga diameter, dengan  demikian

kedalaman gerak translasi dan gerak makannya diatur dengan lengan

pengatur pada rumah roda gigi. 8erak makan () yang tersedia pada mesin

bubut bermacammacam dan menurut tingkatan yang telah distandardkan,

misalnya1 4.", 4.""', 4."'+, 4.", 4."3 999, (mm&(r)).

-lemen dasar dari proses bubut dapat diketahui atau dihitung dengan

menggunakan rumus yang dapat diturunkan dengan memperhatikan

gambar '.'. #ondisi pemotongan ditentukan sebagai berikut1

14

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

4/20

8ambar '.' roses bubut

Benda Kerja #

do : diameter mula $ mm,dm : diameter akhir $ mm,

lt  : panjang pemesinan$ mmPaha $

a : kedalaman potong $ mm,

  a : (d4 ; dm) & ' $ mm : gerak makan $ mm&(r),n : putaran poros utama (benda kerja) $

rpm.

-lemen dasar dapat dihitung dengan rumusrumus berikut

". #ecepatan potong

dimana, d : diamater ratarata yaitu

'. #ecepatan makan

. *aktu pemotongan

. #ecepatan penghasilan geram

15

1000

..   nd v  π =

omo d 

d d d    =

+=

2

)(

n  f  v  f     .=

 f  

t c

v

l t    =

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

5/20

0imana penampang geram sebelum terpotong < : .a $ mm' 

ada gambar '.' diperlihatkan sudut potong utama (Ƙ r,  principal

cutting edge angle) yaitu merupakan sudut antara mata potong mayor

(proyeksinya pada bidang reerensi) dengan kecepatan makan % . Besarnya

sudut tersebut ditentukan oleh geometri pahat dan cara pemasangan pahat

pada mesin perkakas (orientasi pemasangannya). !ntuk harga a dan yang

tetap maka sudut ini menentukan besarnya lebar pemotongan (b, width of 

cut ) dan tebal geram sebelum terpotong (h, undeformed chip thickness)

sebagai berikut1=ebar pemotongan

 >ebal geram sebelum terpotong

0engan demikian penampang geram sebelum terpotong dapat

ditulis sebagai berikut1 < : . a : b . h $ mm' 

2.% Proses &re's !Milling"

roses pemesinan reis (milling) adalah proses penyayatan benda

kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar.

roses penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau

ini bisa menghasilkan proses pemesinan lebih cepat. ermukaan yang

disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. ermukaan

benda kerja bisa juga berbentuk kombinasi dari beberapa bentuk.

16

va f   Z    ..=

r 

atb

κ .sin=

r   f  h   κ .sin.=

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

6/20

8ambar '. Skematik dari gerakangerakan dan komponenkomponenmesin reis

(a) 2esin reis %ertikal tipe column and knee, dan

(b) 2esin reis hori?ontal tipe column and knee

2esin yang digunakan untuk memegang benda kerja, memutar pisau,

dan penyayatannya disebut mesin reis (milling machine). 2esin reis

(gambar '.) ada yang dikendalikan secara mekanis (kon%ensional &manual)

dan ada yang dengan bantuan @A@. 2esin kon%ensional manual posisi

spindelnya ada dua macam yaitu hori?ontal dan %ertikal.

Klas'()as' Proses &re's

roses reis dapat diklasifkasikan dalam dua jenis. #lasifkasi ini

berdasarkan jenis pisau, arah penyayatan, dan posisi relati pisau terhadap

benda kerja (gambar '.).

17

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

7/20

8ambar '. 0ua klasifkasi proses reis 1(a) reis periperal (slab milling) dan (b) reis muka (face milling)

1. &re's Per'*eral !Slab Milling"

roses reis ini disebut juga slab milling, permukaan yang direis

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. &re's Mu)a !Face Milling"ada reis muka, pisau dipasang pada spindel yang memiliki sumbu

putar tegak lurus terhadap permukaan benda kerja. ermukaan hasil proses

reis dihasilkan dari hasil penyanyatan oleh ujung dan selubung pisau.

Meode Proses &re's

2etode proses reis ditentukan berdasarkan arah relati gerak makan

meja mesin reis terhadap putaran pisau (gambar '.+). 2etode proses reis

ada dua yaitu reis naik dan reis turun.

18

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

8/20

8ambar '.+ (a) rais naik (up milling) dan (b) reis turun (down milling)

1. &re's Na') !Up Milling "

reis naik biasanya disebut reis kon%ensional (conventional milling).

8erak dari putaran pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja

mesin reis (gambar '.+). Sebagai contoh, pada proses reis naik apabila

pisau berputar searah jarum jam, benda kerja disayat ke arah kanan.

enampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses reis naik adalah

seperti koma diawali dengan ketebalan minimal kemudian menebal. roses

reis ini sesuai untuk mesin reis kon%ensional&manual, karena pada mesin

kon%ensional backlash ulir transportirnya relati besar dan tidak dilengkapi

backlash compensation.

2. &re's Turun !Down Milling"

roses reis turun dinamakan juga climb milling.

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

9/20

meja mesin reis akan tertekan dan

ditarik oleh pisau.

roses pemesinan dengan mesin reis merupakan proses penyayatan

benda kerja yang sangat eekti, karena pisau reis memiliki sisi potong

 jamak.

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

10/20

8ambar '.5 Skematik proses reis %ertical dan hori?ontal

-lemen dasar proses reis adalah sebagai berikut

". #ecepatan potong 1 1000

..   nd v  π =

$ m&min

'. 8erak makan pergigi 1 f ? : v f  / (?n) $ mm&(gigi)

. *aktu pemotongan 1 tc : lt & %f  ; min 

0imana,   nwvt     ++=

$ mm,

)(   ad av   −≥  $ untuk mengereis datar,

0≥v $ untuk mengereis datar,

2/d n   = $ untuk mengereis tegak

a. #ecepatan penghasilan geram 1 1000

awv Z 

  f  =

 $ cm&min,

Berbeda dengan proses pemesinan yang lain, proses reis tidak

menghasilkan geram dengan tebal yang tetap melainkan berbentuk koma.

 >ebal geram tersebut dipengaruhi gerak makan pergigi ( ?) dan sudut posisi

(φ ) yang pada setiap saat berubah harganya karena perubahan posisi mata

potong (gigi pahat reis).

21

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

11/20

2., Proses Se)ra*

2esin sekrap (shaping machine) disebut pula mesin ketam atau serut.

2esin ini digunakan untuk mengerjakan bidangbidang yang rata, cembung,

cekung, beralur, dan lainlain pada posisi mendatar, tegak, ataupun miring.

2esin sekrap adalah suatu mesin perkakas dengan gerakan utama lurus

bolakbalik secara %ertikal maupun hori?ontal

Gambar 2.8 Mesin sekrap

roses sekrap merupakan proses yang hampir sama dengan proses

bubut, dalam hal ini gerak potongnya tidak merupakan gerak rotasi

melainkan gerak translasi yang dilakukan oleh pahat (pada mesin sekrap)

atau oleh benda kerja (pada mesin sekrap meja), lihat gambar '.6. Benda

kerja dipasang pada meja sementara pahat (serupa dengan pahat bubut)

dipasangkan pada pemegsngnya. #edalaman potong (a) dapat ditetapkan

(dengan cara menggeserkan pahat) melalui skala pada pemutar. 8erak

makan seperti halnya pada proses bubut dapat dipilih dan pada saat

langkah balik beraknir meja atau pahat bergeser sejauh harga yang dipilih

tersebut. anjang langkah pemotongan (   t 

) diatur sesuai dengan panjang

benda kerja (   w

)  ditambah dengan jarak pengawalan (   v

) dan jarak

pengakhiran (   n

).

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

12/20

kecepatan maju (memotong). #ecepatan potong ratarata dan kecepatan

makan ditentukan oleh jumlah langkah per menit (np) yang dapat dipilih dan

diatur pada mesin perkakas yang bersangkutan. -lemen dasar pada proses

sekrap dapat dihitung dengan menggunakan rumusrumus berikut, (gambar

'.7)

8ambar '.7 roses sekrap

Benda Kerja $

lw : panjang pemotong pada benda kerja$ mm,

  lv  : langkah pengawalan$ mm,

ln : langkah pengakhiran$ mm,

lt  : panjang pemesinan,

: lw D lv  D ln $ mm,w : lebar pemotongan benda kerja $ mm,

Paha $

K r  : gerak makan$4,

 Eo : sudut geram$4,

Mes'n Se)ra* $ : gerak makan$ mm&langkaha : kedalaman potong $ mm,

np : jumlah langkah per menit $ langkah&min,

Cs : perbandingan kecepatan$

23

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

13/20

 

.1.

.

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

14/20

8ambar '."4 roses drilling

-lemen proses gurdi adalah

". #ecepatan potong 1   1000

..   nd v  π =

$ m&min,

'. 8erak makan permata potong 1 f ? : v f  / (n?) $ ? : '$ mm&(r),

. #edalaman potong 1 a : d&' $ mm,

. *aktu pemotongan 1 tc : lt & %f  ; min,

0imanamin,;tan/)2/(,; r nnwvt    k d mm   ≥++=  

+. #ecepatan penghasilan geram 1 10004

2 f  vd 

 Z    == π 

$ cm&min

2./ 0onoh Soal

Sebuah poros dari material bahan mild steel (S>. 5) seperti gambar

berikut, rencanakan elemen proses pemesinannya.

25

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

15/20

8ambar '."" 8ambar benda kerja yang akan dibuat

erencanaan proses bubut1

a. 2aterial benda kerja1 mild steel (S>. 5), dia. mm G 5+ mm

b. 2aterial pahat 1 HSS atau ahat #arbida jenis "4, pahat kanan.

0engan geometri pahat dan kondisi pemotongan dipilih dari >abel

'.". (>abel yang direkomendasikan oleh produsen mesin bubut)1

• a : 6,  : ", v : m&menit (HSS)

• a : +,  : 4, v : "54 m&menit (ahat karbida sisipan)

c. 2esin yang digunakan1 mesin bubut dengan kapasitas diameter lebih

dari

" inchi.

d. encekam benda kerja1 @ekam rahang tiga.

e. Benda kerja dikerjakan Bagian I terlebih dulu, kemudian dibalik untuk

mengerjakan Bagian II

. emasangan pahat1 2enggunakan tempat pahat tunggal (tool post!

yang

tersedia di mesin, panjang ujung pahat dari tool post sekitar "4

sampai dengan

"+ mm, sudut masuk Jr : 7.

g. 0ata untuk elemen dasar1

• untuk pahat HSS 1 v : m&menit$ f : 4," mm&put., a : ' mm.

• untuk pahat karbida 1 v : "54 m&menit$ f : 4," mm&put., a : ' mm.

26

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

16/20

h. Bahan benda kerja telah disiapkan (panjang bahan sudah sesuai

dengan

gambar), kedua permukaan telah dihaluskan.

i. erhitungan elemen dasar

 >abel '." enetuan Kenis ahat, 8eometri ahat, %, dan (-2@/)

27

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

17/20

 8ambar '."' 8ambar rencana pencekaman, penyayatan, dan lintasan

pahat

#eterangan1

") Benda kerja dicekam pada Bagian II, sehingga bagian yang menonjol

sekitar +4 mm.

') enyayatan dilakukan ' kali dengan kedalaman potong a" : ' mm dan

a#  : ' mm. emotongan pertama sebagai pemotongan pengasaran

(roughing! dan pemotongan kedua sebagai pemotongan $nishing.

) anjang pemotongan total adalah panjang benda kerja yang dipotongditambah panjang awalan (sekitar + mm) dan panjang lintasan keluar

pahat (sama dengan kedalaman potong). 8erakan pahat dijelaskan

seperti 8ambar '.".

a) 8erakan pahat dari titik ke titik " adalah gerak maju dengan cepat

(rapid!

b) 8erakan pahat dari titik " ke titik ' adalah gerakan penyayatan

dengan f : 4," mm&putaran

c) 8erakan pahat dari titik ' ke titik adalah gerakan penyayatan

dengan f : 4," mm&putaran

d) 8erakan pahat dari titik ke titik adalah gerakan cepat

(dikerjakan dengan memutar eretan memanjang).

28

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

18/20

8ambar '." 8ambar rencana gerakan dan lintasan pahatSetelah rencana jalannya pahat tersebut di atas kemudian dilakukan

perhitungan elemen dasar pemesinannya. Hasil perhitungan dapat

dilihat pada >abel '.'.

a. erhitungan -lemen 0asar roses Bubut (untuk ahat HSS)

v : mm&menit, f : 4," mm&putaran, a : mm, a" : 'mm, a' :

'mm, a : . . . mm, d4 : mm, dm" : 4 mm, dm' : '3 mm, lt : '

mm

Proses n v f   

Bubut rataa"

6,6 ,6 ",' 3,64

Bubut rataa'

63,5' 6,35 ",47 3,64

b. erhitungan -lemen 0asar roses Bubut (untuk ahat #arbida "4)

v : "54 mm&menit, f : 4," mm&putaran, a : mm, a" : 'mm, a' :

'mm, a : . . . mm, d4 : mm, dm" : 4 mm, dm' : '3 mm, lt : '

mm

 >abel '.' Hasil perhitungan elemen dasar pemesinan bagian i

Proses n v f   

Bubut rataa"

6,6 ,6 ",' 3,64

Bubut rataa'

63,5' 6,35 ",47 3,64

Ba4'an II#

Benda kerja dibalik, sehingga bagian I menjadi bagian yang dicekam

seperti terlihat pada 8ambar '.". =intasan pahat sama dengan lintasan

pahat pada 8ambar '." hanya panjang penyayatannya berbeda, yaitu

(+4 D + D ') mm.

29

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

19/20

8ambar '." 8ambar rencana pencekaman, penyayatan,dan lintasan pahat

Hasil perhitungan elemen dasar pemesinan dapat dilihat pada >abel '.

Perh'un4an ele5en dasar *roses bubu !unu) *aha 6SS"

v : mm&menit, f : 4," mm&putaran, a : 'mm, a" : . . . mm, a'

: . . . mm, a : 'mm,

d4 : mm, dm" : 4 mm, dm' : . . . mm, lt : +5 mm

Proses n v f   

Bubut rataa

6,6 ,6 ",36 3,64

Perh'un4an ele5en dasar *roses bubu !unu) *aha Karb'da"

v : "54 mm&menit, f : 4," mm&putaran, a : 'mm, a" : . . . mm, a'

: . . . mm, a : 'mm, d4 : mm, dm" : 4 mm, dm' : . . . mm, lt :

+5 mm

 >abel '. Hasil perhitungan eleman dasar pemesinan bagian II

Proses n v f   

Bubut rataa

".37",66 "37,"7 4, ,44

2.7 La'han

a. Sebutkan klasifkasi elemenelemen proses pemesinan

b. 2etode proses reis ada dua yaitu reis naik dan reis turun, jelaskan

dimana perbedaan kedua proses tersebut.

30

8/17/2019 Bab 2 Elemen2

20/20

c. Kika ditinjau secara mendalam, terdapat perbedaanperbedaan

elemenelemen proses pemesinan bubut, reis, sekrap dan drilling,

temukan perbedaanperbedaan tersebut dan jelaskan.

d.