Selasa, 23 November 2010

mesin 2

PRODUKSI DENGAN MESIN
KONVENSIONAL
1. Mesin Bubut Konvensional …..
1.1. Pengertian Mesin Bubut Konvensional
Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin perkakas
yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda kerja dan
menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat untuk menyayat
benda kerja tersebut. Mesin bubut merupakan salah satu mesin
proses produksi yang dipakai untuk membentuk benda kerja yang
berbentuk silindris. Pada prosesnya benda kerja terlebih dahulu
dipasang pada chuck (pencekam) yang terpasang pada spindel mesin,
kemudian spindel dan benda kerja diputar dengan kecepatan sesuai
perhitungan. Alat potong (pahat) yang dipakai untuk membentuk
benda kerja akan disayatkan pada benda kerja yang berputar.
Umumnya pahat bubut dalam keadaan diam, pada perkembangannya
ada jenis mesin bubut yang berputar alat potongnynya, sedangkan
benda kerjanya diam. Dalam kecepatan putar sesuai perhitungan, alat
potong akan mudah memotong benda kerja sehingga benda kerja
mudah dibentuk sesuai yang diinginkan.
Dikatakan konvensional karena untuk membedakan dengan
mesin-mesin yang dikontrol dengan komputer (Computer Numerically
Controlled) ataupun kontrol numerik (Numerical Control) dan karena
jenis mesin konvensional mutlak diperlukan keterampilan manual dari
operatornya. Pada kelompok mesin bubut konvensional juga terdapat
bagian-bagian otomatis dalam pergerakkannya bahkan juga ada yang
dilengkapi dengan layanan sistim otomasi baik yang dilayani dengan
sistim hidraulik, pneumatik ataupun elektrik. Ukuran mesinnyapun
tidak semata-mata kecil karena tidak sedikit mesin bubut konvensional
yang dipergunakan untuk mengerjakan pekerjaan besar seperti yang
dipergunakan pada industri perkapalan dalam membuat atau merawat
poros baling-baling kapal yang diameternya mencapai 1000 mm.
1.2. Fungsi Mesin Bubut Konvensional
Fungsi utama mesin bubut konvensional adalah untuk
membuat/memproduksi benda-benda berpenampang silindris,
misalnya poros lurus (Gambar 1), poros bertingkat (step shaft)
(Gambar 2), poros tirus (cone shaft) (Gambar 3), poros beralur (groove
shaft) (Gambar 4), poros berulir (screw thread) (Gambar 5) dan
berbagai bentuk bidang permukaan silindris lainnya misalnya anak
buah catur (raja, ratu, pion dll)
228
Gambar 1. Poros Lurus
Gambar 2. Poros Bertingkat (Step Shaft)
Gambar 3. Poros Tirus (Cone Shaft)
1.3. Jenis-JeGnaims baMr 4e.s Pinoros Beralur dan Berulir (Screw Thread)
225
229
1.3 Jenis-jenis Mesin Bubut Konvensional
Dilihat dari segi dimensinya, mesin bubut konvensional dibagi
dalam beberapa kategori, yaitu : mesin bubut ringan, mesin bubut
sedang, mesin bubut standar, dan mesin bubut berat. Mesin bubut
berat digunakan untuk pembuatan benda kerja yang berdimensi besar,
terbagi atas mesin bubut beralas panjang, mesin bubut lantai, mesin
bubut tegak. Adapun gambarnya dapat dilihat sebagai berikut:
1.3.1 Mesin Bubut Ringan
Mesin bubut ringan (Gambar 5) dapat diletakan di atas meja, dan
mudah dipindahkan sesuai dengan kebutuhan, Benda kerjanya
berdimensi kecil (mini). Jenis ini umumnya digunakan untuk membubut
benda-benda kecil dan biasanya dipergunakan untuk industri rumah
tangga (home industri). Panjangnya mesin umumnya tidak lebih dari
1200 mm, dan karena bebanya ringan dapat diangkat oleh satu orang.
Gambar 5. Mesin bubut ringan
1.3.2 Mesin Bubut Sedang
Jenis mesin bubut sedang (Gambar 6 ) dapat membubut
diameter benda kerja sampai dengan 200 mm dan panjang sampai
dengan 100 mm cocok untuk industri kecil atau bengkel-bengkel
perawatan dan pembuatan komponen. Umumnya digunakan pada
230
dunia pendidikan atau pusat pelatihan, karena harganya terjangkau
dan mudah dioperasikan.
Gambar 6. Mesin bubut sedang
1.3.3 Mesin Bubut Standar
Jenis mesin bubut mesin bubut standar (Gambar 7) disebut
sebagai mesin bubut standar karena disamping memiliki komponen
seperti pada mesin ringan dan sedang juga telah dilengkapi berbagai
kelengkapan tambahan yaitu keran pendingin, lampu kerja, bak
penampung beram dan rem untuk menghentikan mesin dalam
keadaan darurat
Gambar 7. Mesin bubut standar
231
1.3.4 Mesin Bubut Berat
1.3.4.1 Mesin bubut beralas panjang
Mesin bubut beralas panjang (Gambar 8) mempunyai alas yang
panjangnya mencapai 5 sampai dengan 7 meter dengan diameter
cekam sampai dengan 2 meter sehingga cocok untuk industri besar
dan membubut diameter benda yang besar misalnya poros balingbaling
kapal, menyelesaikan hasil cetakan roda mesin pengeras jalan
(wheel vibrator), roda-roda puli yang besar dan sebagainya.
Gambar 8. Mesin bubut beralas panjang
1.3.4.2 Mesin bubut lantai
Mesin bubut lantai (Gambar 9) mempunyai kegunaan yang sama
dengan mesin mesin bubut beralas panjang, tetapi memilki kapasitas
lebih besar lagi sehingga pergerakan penjepit pahat, kepala lepas dan
pengikatan benda kerjanyapun harus dilakukan dengan cara hidraulik,
pneumatik ataupun elektrik. Demikian pula pengikatan dan pelepasan
benda kerjanya dibantu dengan alat angkat sehingga mesin ini hanya
digunakan untuk industri mesin perkakas berskala besar.
232
Gambar 9. Mesin bubut lantai
1.3.4.3 Mesin bubut lantai dengan pengendali
Mesin bubut lantai dengan pengendali (Gambar 10) bagianbagiannya
meliputi: 1). panel kontrol penyetelan., 2). panel kontrol
pengerjaan., 3). soket segi enam untuk merubah kecepatan., 4).
handel pelumasan dan pembersihan kepala lepas., 5). kran untuk
pendingin., 6). sarung penyetel pahat dalam., 7). tuas kepala lepas.,
8). panel kontrol eretan memanjang., 9). panel kontrol eretan
melintang., 10). panel kontrol kepala lepas., 11). ulir pengikat kepala
lepas., 12). handel pelumas., 13). roda pengatur gerak memanjang,
14). roda pengatur gerak pemakanan., 15). tuas penjepit pembawa,
16). roda pengatur pemberhentian
Jenis mesin bubut ini sering digunakan untuk membubut bakal
roda-roda gigi yang besar baik bakal roda gigi lurus maupun bakal
roda miring.
233
Gambar 10. Mesin bubut dengan pengendali
1.3.4.4 Mesin bubut tegak
Jenis mesin bubut tegak (Gambar 11) dilihat dari kontruksinya
berbeda dengan mesin bubut sebelumnya, karena letak kepala tetap
dan kepala lepasnya pada posisi tegak. Cekam kepala tetapnya
berada dibawah sedang kepala lepasnya berada diatas, khususnya
untuk keperluan produksi poros dengan diameter relatif besar dan
panjang.
Gambar 11. Mesin bubut tegak
234
1.3.4.5 Mesin bubut dengan enam spindel mendatar
Mesin bubut dengan enam spindel mendatar (Gambar 12)
memiliki enam spindel mendatar yang masing-masing dapat dipasang
cekam dan dibelakangnya dilengkapi dudukan sekaligus sebagai
pengarah masuknya bahan/benda kerja, sehingga dapat mencekam
bahan yang memilki ukuran panjang. Pencekaman dan majunya
bahan serta pergantian posisi cekam dapat dilakukan secara otomatis
(sisitim hidrolik atau peneumatik) sehingga jenis mesin ini sangat
cocok untuk memproduksi produk secara massal yang memiliki ukuran
dan bentuk yang sama.
Gambar 12. Mesin bubut dengan enam spindel mendatar
1.3.4.6 Mesin bubut tegak dengan delapan spindel
Mesin bubut dengan delapan spindel (Gambar 13) memiliki
delapan spindel posisi tegak yang masing-masing dapat dipasang
cekam yang berukuran besar. Prinsip kerjanya sama dengan mesin
bubut dengan enam spindel mendatar, hanya saja pemasangan benda
kerjanya pada posisi tegak. Karena memiliki ukuran sepindel yang
besar, sehingga jenis mesin ini sangat cocok untuk produksi secara
massal yang memiliki ukuran besar tetapi memiliki ukuran tidak
terlalu panjang.
235
Gambar 13. Mesin bubut tegak dengan delapan spindel
1.3.4.7 Mesin bubut tegak dengan delapan spindel sistim rotari
Mesin bubut dengan delapan spindel sistim rotari (Gambar 14)
memiliki delapan spindel posisi tegak yang masing-masing dapat
dipasang cekam yang berukuran besar. Prinsip kerjanya sama dengan
mesin bubut dengan enam spindel mendatar, namun memilki
kelebihan yaitu masuknya bahan (raw material) dan keluarnya hasil
produk dapat dilakukan secara otomatis (sisitim hidrolik atau
pneumatik). Sehingga prosesnya produksinya bisa lebih cepat bila
dibandingkan dengan mesin bubut enam spindel mendatar .
Gambar 14. Mesin bubut tegak delapan spindel sistim rotari
236
1.3.4.8 Mesin bubut potong
Mesin bubut potong (Gambar 15) berfungsi untuk memotong
benda kerja khususnya kawat. Pemotongan dilakukan secara otomatis
sehingga jenis mesin ini sangat cocok untuk memotong kawat secara
massal yang memiliki ukuran panjang yang sama.
Gambar 15. Mesin bubut khusus untuk memotong
1.3.4.9 Mesin bubut ulir
Mesin bubut ulir (Gambar 16) berfungsi khusus untuk membuat
batang ulir luar (baut), kontruksinya hampir sama dengan mesin bubut
konvensional ukuran sedang. Karena mesin ini dikhususkan untuk
membuat ulir, sehingga sangat cocok untuk membuat ulir luar secara
massal yang memiliki ukuran panjang dan jenis ulir yang sama.
Gambar 16. Mesin bubut ulir
237
1.3.4.10 Mesin bubut ulir tipe Swiss
Mesin bubut ulir tipe Swiss (Gambar 17) juga khusus
berfungsi untuk membuat batang ulir luar (baut). Kontruksinya hampir
sama dengan mesin bubut turret. Karena mesin ini dikususkan untuk
membuat ulir, sehingga ini sangat cocok untuk membuat ulir secara
massal yang memiliki ukuran panjang dan jenis ulir yang sama.
Gambar 17. Mesin bubut khusus pembuat ulir tipe Swiss
1.3.4.11 Mesin bubut turret
Mesin bubut turret (Gambar 18) berfungsi seperti halnya
mesin bubut konvensinal berukuran sedang, namun memilki dudukan
alat potong ada beberapa buah yang pergantian posisinya dapat
dilakukan dengan mudah (sistim mekanik, hidrolik atau peneumatik).
Jenis mesin ini pada umumnya memilki ukuran yang relatif kecil,
sehingga sangat cocok untuk memproduksi produk secara massal
yang memiliki ukuran kecil.
Gambar 18. Mesin bubut turret
238
1.4 Bagian-bagian utama mesin bubut konvensional (Biasa)
Bagian-bagian utama pada mesin bubut konvesional pada
umumnya sama walaupun merk atau buatan pabrik yang berbeda,
hanya saja terkadang posisi handel/tuas, tombol, tabel penunjukan
pembubutan dan rangkaian penyusunan roda gigi untuk berbagai jenis
pembubutan letak/posisinya berbeda. Demikian juga cara
pengoperasianya karena memilki fasilitas yang sama juga tidak jauh
berbeda.
Berikut ini akan diuraikan bagian-bagian utama mesin bubut
konvesional (biasa) yang pada umumnya dimilki oleh mesin tersebut.
1.4.1 Sumbu Utama (Main Spindle)
Sumbu utama atau dikenal dengan main spindle (Gambar 19 a
dan 19 b) merupakan suatu sumbu utama mesin bubut yang berfungsi
sebagai dudukan chuck (cekam), plat pembawa, kolet, senter tetap
dan lain-lain. Terlihat pada (Gambar 19 a) adalah sebuah sumbu
utama mesin bubut yang terpasang sebuah chuck atau cekam
diamana didalamnya terdapat susunan roda gigi yang dapat digesergeser
melalui handel/tuas untuk mengatur putaran mesin sesuai
kebutuhan pembubutan.
Terlihat pada (Gambar 19 b) adalah jenis lain sumbu utama
mesin bubut yang ujungnya sedang terpasang sebuah senter tetap
(G), yang berfungsi sebagai tempat dudukan benda kerja pada saat
pembubutan dintara dua senter. Di dalam kepala tetap ini terdapat
serangkaian susunan roda gigi dan roda pulley bertingkat ataupun
roda tunggal dihubungkan dengan sabuk V atau sabuk rata. Dengan
demikian kita dapat memperoleh putaran yang berbeda-beda apabila
hubungan diantara roda tersebut diubah-ubah menggunakan
handel/tuas pengatur kecepatan (A), (C) dan (F). Roda (Pully V)
bertingkat ini biasanya terdiri dari 3 atau 4 buah keping dengan sumbu
yang berbeda dan diputar oleh sebuah motor listrik.
Putaran yang dihasilkan ada dua macam yaitu putaran cepat
dan putaran lambat. Putaran cepat biasanya dilakukan pada kerja
tunggal untuk membubut benda dengan sayatan tipis sedangkan
putaran lambat untuk kerja ganda yaitu untuk membubut dengan
tenaga besar dan pemakananya tebal (pengasaran). Arah putaran
mesin dapat dibalik menggunakan tuas pembalik putaran (C), hal ini
diperlukan dengan maksud misalnya untuk membubut ulir atau untuk
membubut dengan arah berlawanan sesuai dengan sudut mata potong
pahat.
239
1.4.2 Meja Mesin (bed)
Meja mesin bubut ( Gambar 20) berfungsi sebagai tempat
dudukan kepala lepas, eretan, penyangga diam (steady rest) dan
merupakan tumpuan gaya pemakanan waktu pembubutan. Bentuk
alas ini bermacam-macam, ada yang datar dan ada yang salah satu
atau kedua sisinya mempunyai ketinggian tertentu. Permukaannya
halus dan rata sehingga gerakan kepala lepas dan lain-lain di atasnya
lancar. Bila alas ini kotor atau rusak akan mengakibatkan jalannya
eretan tidak lancar sehingga akan diperoleh hasil pembubutan yang
tidak baik atau kurang presisi.
Gambar 20. Meja Mesin Bubut
1.4.3 Eretan (carriage)
Eretan (Gambar 21) terdiri atas eretan memanjang (longitudinal
carriage) yang bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang
(cross carriage) yang bergerak melintang alas mesin dan eretan atas
(top carriage), yang bergerak sesuai dengan posisi penyetelan d atas
eretan melintang. Kegunaan eretan ini adalah untuk memberikan
pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut kehendak operator
yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda
pemutarnya. Perlu diketahui bahwa semua eretan dapat dijalankan
secara otomatis ataupun manual.
Gambar 19. Sumbu Utama
(a) (b)
Meja mesin
240
Gambar 21. Eretan (carriage)
1.4.4 Kepala Lepas (tail stock)
Kepala lepas sebagaimana (Gambar 22) digunakan untuk
dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada saat
pembubutan, dudukan bor tangkai tirus dan cekam bor sebagai
menjepit bor. Kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin,
porosnya berlubang tirus sehingga memudahkan tangkai bor untuk
dijepit. Tinggi kepala lepas sama dengan tinggi senter tetap. Kepala
lepas ini terdiri dari terdapat dua bagian yaitu alas dan badan, yang
diikat dengan 2 baut pengikat (A) yang terpasang pada kedua sisi alas
kepala lepas sekaligus berfungsi untuk pengatur pergeseran badan
kepala lepas untuk keperluan agar dudukan senter putar sepusat
dengan senter tetap atau sumbu mesin, atau tidak sepusat yaitu pada
waktu membubut tirus diantara dua senter.
Selain roda pemutar (B), kepala lepas juga terdapat dua lagi
lengan pengikat yang satu (C) dihubungkan dengan alas yang
dipasang mur, dimana fungsinya untuk mengikat kepala lepas
terhadap alas mesin agar tidak terjadi pergerakan kepala lepas dari
kedudukannya. Sedangkan yang satunya (D) dipasang pada sisi
tabung luncur/rumah senter putar, bila dikencangkan berfungsi agar
tidak terjadi pergerakan longitudinal sewaktu membubut.
Handel eretan Eretan atas
melintang
Handel eretan
j
Tuas pengatur
Tuas penghubung
241
Gambar 22. Kepala Lepas
1.4.5 Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu
Pembawa
Tuas pengatur kecepatan (A) pada gambar 23, digunakan untuk
mengatur kecepatan poros transporter dan sumbu pembawa. Ada dua
pilihan kecepatan yaitu kecepatan tinggi dan kecepatan rendah.
Kecepatan tinggi digunakan untuk pengerjaan benda-benda
berdiameter kecil dan pengerjaan penyelesaian sedangkan kecepatan
rendah digunakan untuk pengerjaan pengasaran, ulir, alur, mengkartel
dan pemotongan (cut off).
Gambar 23. Tuas pengatur kecepatan
Besarnya kecepatan setiap mesin berbeda-beda dan dapat dilihat
pada plat tabel yang tertera pada mesin tersebut.
1.4.6 Pelat tabel
Pelat tabel (B) pada gambar 24, adalah tabel besarnya
kecepatan yang ditempel pada mesin bubut yang menyatakan besaran
perubahan antara hubungan roda-roda gigi di dalam kotak roda gigi
Pengatur sumbu
t
Pengatur sumbu ransporter
A
C D B
242
ataupun terhadap roda pulley di dalam kepala tetap (head stock).
Tabel ini sangat berguna untuk pedoman dalam pengerjaan sehingga
dapat dipilih kecepatan yang sesuai dengan besar kecilnya diameter
benda kerja atau menurut jenis pahat dan bahan yang dikerjakan
1.4.7 Tuas pengubah pembalik transporter dan sumbu pembawa
Tuas pembalik putaran (C) pada gambar 24, digunakan untuk
membalikkan arah putaran sumbu utama, hal ini diperlukan bilamana
hendak melakukan pengerjaan penguliran, pengkartelan, ataupun
membubut permukaan
Gambar 24. Tuas pembalik putaran (C)
1.4.8 Plat Tabel Kecepatan Sumbu Utama
Plat tabel kecepatan sumbu utama (E) pada Gambar 25,
menunjukkan angka-angka besaran kecepatan sumbu utama yang
dapat dipilih sesuai dengan pekerjaan pembubutan.
Gambar 25. Plat tabel kecepatan sumbu utama
243
1.4.9 Tuas-Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama
Tuas pengatur kecepatan sumbu utama (Gambar 26) berfungsi
untuk mengatur kecepatan putaran mesin sesuai hasil dari
perhitungan atau pembacaan dari tabel putaran.
Gambar 26. Tuas pengatur kecepatan sumbu utama
1.4.10 Penjepit Pahat (Tools Post)
Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang pahat,
yang bentuknya ada beberapa macam diantaranya seperti ditunjukkan
pada gambar 27. Jenis ini sangat praktis dan dapat menjepit pahat 4
(empat) buah sekaligus sehingga dalam suatu pengerjaan bila
memerlukan 4 (empat) macam pahat dapat dipasang dan disetel
sekaligus.
Gambar 27. Penjepit pahat
Tuas pengikat
Baut pengikat
pahat
Tempat
kedudukan pahat
244
1.4.11 Eretan Atas
Eretan atas sebagaimana gambar 28, berfungsi sebagai
dudukan penjepit pahat yang sekaligus berfungsi untuk mengatur
besaran majunya pahat pada proses pembubutan ulir, alur, tirus,
champer (pingul) dan lain-lain yang ketelitiannya bisa mencapai 0,01
mm.
Gambar 28. Eretan atas
Eretan ini tidak dapat dijalankan secara otomatis, melainkan
hanya dengan cara manual. Kedudukannya dapat diatur dengan
memutarnya sampai posisi 360°, biasanya digunakan untuk
membubut tirus dan pembubutan ulir dengan pemakanan
menggunakan eretan atas.
1.4.12 Keran pendingin
Gambar 29. Keran pendingin
Dial ukuran Handel
pemutar
Keran pendingin digunakan
untuk menyalurkan
pendingin (collant) kepada
benda kerja yang sedang
dibubut dengan tujuan
untuk mendinginkan pahat
pada waktu penyayatan
sehingga dapat menjaga
pahat tetap tajam dan
panjang umurnya. Hasil
bubutannyapun halus.
245
1.4.13 Roda Pemutar
Roda pemutar yang terdapat pada kepala lepas digunakan untuk
menggerakkan poros kepala lepas maju ataupun mundur. Berapa
panjang yang ditempuh ketika maju atau mundur dapat diukur dengan
membaca cincin berskala (dial) yang ada pada roda pemutar tersebut.
Pergerakkan ini diperlukan ketika hendak melakukan pengeboran
untuk mengetahui atau mengukur seberapa dalam mata bor harus
dimasukkan.
1.4.14 Transporter dan Sumbu pembawa
Transporter atau poros transporter adalah poros berulir segi
empat atau trapesium yang biasanya memiliki kisar 6 mm, digunakan
untuk membawa eretan pada waktu kerja otomatis, misalnya waktu
membubut ulir, alur dan atau pekerjaan pembubutan lainnya.
Sedangkan sumbu pembawa atau poros pembawa adalah poros
yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung jalannya
eretan.
Gambar 30. Poros transporter dan Sumbu pembawa
1.4.15 Tuas Penghubung
Tuas penghubung sebagaimana digunakan untuk
menghubungkan roda gigi yang terdapat pada eretan dengan poros
transpoter sehingga eretan akan dapat berjalan secara otomatis
sepanjang alas mesin. Tuas penghubung ini mempunyai dua
kedudukan. Kedudukan di atas berarti membalik arah gerak putaran
(arah putaran berlawanan jarum jam) dan posisi ke bawah berarti
gerak putaran searah jarum jam.
Sumbu pembawa Sumbu transporter
246
1.4.16 Eretan Lintang
Eretan lintang sebagaimana ditunjukkan pada berfungsi
untuk menggerakkan pahat melintang alas mesin atau arah ke depan
atau ke belakang posisi operator yaitu dalam pemakanan benda kerja.
Pada roda eretan ini juga terdapat dial pengukur untuk mengetahui
berapa panjang langkah gerakan maju atau mundurnya pahat.
1.5 Dimensi Utama Mesin Bubut
Ukuran mesin bubut ditentukan oleh panjangnya jarak antara
ujung senter kepala lepas dan ujung senter kepala tetap (Gambar 31).
Misalnya tinggi mesin bubut 200 mm, berarti mesin tersebut hanya
mampu menjalankan eretan melintangnya sepanjang 200 mm atau
mampu melakukan pembubutan maksimum benda kerja yang memiliki
radius 200 mm (berdiameter 400 mm). Demikian pula misalnya
panjang mesin 1000 mm, berarti hanya dapat menjalankan eretan
memanjangnya sepanjang 1000 mm.
Namun demikian beberapa mesin bubut ada yang mempunyai
fasilitas atau kelengkapan untuk menambah ukuran diameter benda
kerja yang dapat dikerjakan dengan beberapa alat khusus atau
didesain khusus pula, misalnya untuk menambah ukuran diameter
yaitu dengan membuka pengikat alas diujung kepala tetap.
Gambar 31. Dimensi Utama Mesin Bubut
6 1.6 Perbedaan Mesin Bubut Konvensional dengan CNC
Tabel 1. Perbedaan mesin bubut konvensional dengan CNC
No Kegiatan Mesin bubut
konvensional Mesin bubut CNC
1 Pengendalian manual Komputer
2 Cara kerjanya mudah Sulit / komplek
3 Hasil kerjanya teliti Sangat teliti
4 Program jobsheet Input data
5. Seting pahat Cepat Lama
Kepala Tetap Kepala Lepas
247
Cara pengendalian mesin bubut dapat dilakukan dengan
konvensional atau dengan komputer yaitu sistim numerik (numerical
control) atau dengan Computer Numerical Control (CNC). Perintahperintahnya
menggunakan bahasa numerik melalui kode N dan kode
G. Sebagai contoh untuk memerintahkan spindel berputar searah
jarum jam cukup memasukkan perintah M03 maka spindel akan jalan,
demikian pula untuk menghentikannya cukup dimasukkan perintah
M05. Mesin CNC sebelum dioperasikan memerlukan perencanaan
dari awal sampai dengan akhir. Bahkan dilakukan pengujian melalui
layar monitor atau benda Uji dahulu, setelah semuanya benar baru
diproduksi secara masal.
Berbeda dengan mesin konvensional, operator harus melakukan
perencanaan setelah itu langsung melaksanaan (eksekusi). Sebagai
contoh operator ingin mengurangi diameter poros 2 mm, maka
operator langsung melaksanakannya. Selain itu operator harus
mengetahui tombol atau handel yang diperlukan untuk
menggendalikan mesin tersebut.
1.7 Alat Kelengkapan Mesin Bubut
1.7.1 Chuck (Cekam)
Cekam adalah sebuah alat yang digunakan untuk menjepit benda
kerja. Jenisnya ada yang berahang tiga sepusat (Self centering Chuck)
yang dapat dilihat pada Gambar 32, dan ada juga yang berahang tiga
dan empat tidak sepusat (Independenc Chuck) yang dapat dilihat
pada Gambar 32.
Cekam rahang tiga sepusat, digunakan untuk benda-benda
silindris, dimana gerakan rahang bersama-sama pada saat
dikencangkan atau dibuka. Sedangkan gerakan untuk rahang tiga dan
empat tidak sepusat, setiap rahang dapat bergerak sendiri tanpa
diikuti oleh rahang yang lain, maka jenis ini biasanya untuk mencekam
benda-benda yang tidak silindris atau digunakan pada saat
pembubutan eksentrik.
Gambar 32. Cekam Rahang Tiga Sepusat
(Self centering Chuck )
Lubang tangkai
pemutar cekam
Rahang
penjepit
248
Gambar 33. Cekam Rahang Tiga dan Empat Tidak Sepusat (Independenc
Chuck )
Perlu diketahui bahwa cekam rahang tiga maupun rahang empat
dapat digunakan untuk menjepit bagian dalam atau bagian luar benda
kerja. Posisi rahang dapat dibalik apabila dipergunakan untuk menjepit
benda silindris atau untuk benda yang bukan silindris, misalnya flens,
benda segi empat dll.
1.7.2. Plat pembawa
Plat pembawa ini berbentuk bulat pipih digunakan untuk memutar
pembawa sehingga benda kerja yang terpasang padanya akan ikut
berputar dengan poros mesin (Gambar 34), permukaannya ada yang
beralur (Gambar 34 b) dan ada yang berlubang (Gambar 34 a).
Gambar 34. Plat pembawa
1.7.3. Pembawa
Pembawa ada 2 (dua) jenis, yaitu pembawa berujung lurus
(Gambar 35 a) dan pembawa berujung bengkok (Gb. 35 b). Pembawa
249
berujung lurus digunakan berpasangan dengan plat pembawa rata
(Gambar 34 a) sedangkan pembawa berujung bengkok dipergunakan
dengan plat pembawa beralur (Gambar 34 b). Caranya adalah benda
kerja dimasukkan ke dalam lubang pembawa, terbatas dengan
besarnya lubang pembawa kemudian dijepit dengan baut yang ada
pada pembawa tersebut, sehingga akan dapat berputar bersamasama
dengan sumbu utama. Hal ini digunakan bilamana dikehendaki
membubut menggunakan dua buah senter.
Gambar 35. Pembawa
1.7.4. Penyangga
Penyangga ada dua macam yaitu penyangga tetap (steady rest)
Gambar 36 a, dan penyang jalan (follower rest) Gambar 36 b.
Penyangga ini digunakan untuk membubut benda-benda yang
panjang, karena benda kerja yang panjang apabila tidak dibantu
penyangga maka hasil pembubutan akan menjadi berpenampang
elip/oval, tidak silindris dan tidak rata.
(a) Tetap (b) Jalan
Gambar 36. Penyangga
Apalagi bila membubut bagian dalam maka penyangga ini mutlak
diperlukan. Penyangga tetap diikat dengan alas mesin sehingga dalam
keadaan tetap pada kedudukannya sedang penyangga jalan diikatkan
pada meja eretan, sehingga pada saat eretan memanjang bergerak
maka penyangga jalan mengikuti tempat kedudukan eretan tersebut.
250
Contoh penggunaan penyangga tetap dan penyangga jalan dapat
dilihat pada Gambar 37 a dan Gambar 37 b.
(a)
(b)
Gambar 37. Penggunaan penyangga
1.7.5. Kolet (Collet)
Kolet digunakan untuk menjepit benda silindris yang sudah halus
dan biasanya berdiameter kecil. Bentuknya bulat panjang dengan
leher tirus dan berlubang (Gambar 38), ujungnya berulir dan
kepalanya dibelah menjadi tiga.
Gambar 38. Kolet
251
Kolet mempunyai ukuran yang ditunjukkan pada bagian mukanya
yang menyatakan besarnya diameter benda yang dapat dicekam.
Misalnya kolet berukuran 8 mm, berarti kolet ini dipergunakan untuk
menjepit benda kerja berukuran ∅ 8 mm. Pemasangan kolet adalah
pada kepala tetap dan dibantu dengan kelengkapan untuk menarik
kolet tersebut (Gambar 39). Karena kolet berbentuk tirus, alat
penariknyapun berbentuk lubang tirus, dengan memutar ke kanan
uliran batangnya.
Gambar 39. Kelengkapan kolet
Contoh penggunaan kolet untuk membubut benda kerja dapat
dilihat pada Gambar 40.
Gambar 40. Contoh penggunaan kolet
kolet
252
1.7.6. Senter
Senter (Gambar 41) terbuat dari baja yang dikeraskan dan
digunakan untuk mendukung benda kerja yang akan dibubut. Ada dua
jenis senter yaitu senter mati (tetap) dan senter putar. Pada umumnya
senter putar pemasangannya pada ujung kepala lepas dan senter
tetap pemasangannya pada sumbu utama mesin (main spindle).
Gambar 41. Senter
Bagian senter yang mendukung benda kerja mempunyai sudut
60°, dan dinamakan senter putar karena pada saat benda kerjanya
berputar senternyapun ikut berputar. Berlainan dengan senter mati
(tetap) untuk penggunaan pembubutan dantara dua senter, benda
tersebut hanya ikut berputar bersama mesin namun ujungnya tidak
terjadi gesekan dengan ujung benda kerja yang sudah diberi lubang
senter. Walaupun tidak terjadi gesekan sebaiknya sebelum digunakan,
ujung senter dan lubang senter pada benda kerja diberi greace/gemuk
atau pelumas sejenis lainnya.
1.7.7. Taper Attachment (Kelengkapan tirus)
Alat ini digunakan untuk membubut tirus. Selain menggunakan
alat ini membubut tirus juga dapat dilakukan dengan cara menggeser
kedudukan kepala lepas ataupun menggunakan eretan atas.
Gambar 42. Taper attachment
Taper attachment
senter mati
senter putar
253
1.8 Alat Potong
Yang dimaksud dengan alat potong adalah alat/pisau yang
digunakan untuk menyayat produk/benda kerja. Dalam pekerjaan
pembubutan salah satu alat potong yang sering digunakan adalah
pahat bubut. Jenis bahan pahat bubut yang banyak digunakan di
industri-industri dan bengkel-bengkel antara lain baja karbon, HSS,
karbida, diamond dan ceramik.
1.8.1 Geometris alat potong
Hal yang sangat penting diperhatikan adalah bagaimana alat
potong dapat menyayat dengan baik, dan untuk dapat menyayat
dengan baik alat potong diperlukan adanya sudut baji, sudut bebas
dan sudut tatal sesuai ketentuan, yang semua Ini disebut dengan
istilah geometris alat potong.
Sesuai dengan bahan dan bentuk pisau, geometris alat potong
untuk penggunaan setiap jenis logam berbeda. Gambar 43
menunjukkan geometris pahat bubut, dan tabel 1 menunjukkan
penggunaan sudut tatal dan sudut bebas pahat bubut.
Gambar 43. Geometris pahat bubut
SSuudduut ttatatatla l
Muka
Sudut tatal
Sudut potong
Badan
Sudut potong
Sisi
po -
tong
Sudut
bebas
Sudut
bebas
Sudut
254
Tabel 2. Penggunaan sudut tatal dan sudut bebas pahat bubut.
Selain itu sudut kebebasan pahat juga harus dipertimbangkan
berdasarkan penggunaan, arah pemakanan dan arah putaran mesin.
Gambar 44 sampai dengan Gambar 47 menunjukkan sudut-sudut
kebebasan pahat berdasarkan pertimbangan tersebut.
a. Pahat bubut rata kanan
Pahat bubut rata kanan memilki sudut baji 80º dan sudut-sudut
bebas lainnya sebagaimana gambar 44, pada umumnya digunakan
untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari
kiri ke arah kanan mendekati posisi cekam.
255
Gambar 44. Pahat bubut rata kanan
b. Pahat bubut rata kiri
Pahat bubut rata kiri memilki sudut baji 55º dan sudut-sudut
bebas lainnya sebagaimana Gambar 45, pada umumnya digunakan
untuk pembubutan rata memanjang yang pemakanannya dimulai dari
kiri ke arah kanan mendekati posisi kepala lepas.
Gambar 45. Pahat bubut rata kiri
c. Pahat bubut muka
Pahat bubut muka memilki sudut baji 55º dan sudut-sudut bebas
lainnya sebagaimana Gambar 46, pada umumnya digunakan untuk
pembubutan rata permukaan benda kerja (facing) yang
pemakanannya dapat dimulai dari luar benda kerja ke arah mendekati
titik senter dan juga dapat dimulai dari titik senter ke arah luar benda
kerja tergantung arah putaran mesinnya.
256
Gambar 46. Pahat bubut muka
d. Pahat bubut ulir
Pahat bubut ulir memilki sudut puncak tergantung dari jenis ulir
yang akan dibuat, sudut puncak 55° adalah untuk membuat ulir jenis
whitwhort. Sedangkan untuk pembuatan ulir jenis metrik sudut puncak
pahat ulirnya dibuat 60°. Gambar 47 menunjukkan besarnya sudut
potong pahat ulir metrik.
Gambar 47. Pahat bubut ulir metrik.
Sudut potong dan sudut baji merupakan sudut yang
dipersaratkan untuk memudahkan pemotongan benda kerja, sudut
bebas adalah sudut untuk membebaskan pahat dari bergesekan
terhadap benda kerja dan sudut tatal adalah sudut untuk memberi
jalan tatal yang terpotong.
257
1.8.2 Penggunaan pahat bubut luar
Sebagaimana dijelaskan di atas bahwa salahsatu alat potong
yang sering digunakan pada proses pembubutan adalah pahat bubut.
Bentuk, jenis dan bahan pahat ada bermacam-macam yang tentunya
disesuaikan dengan kebutuhan.
Prosesnya adalah benda kerja yang akan dibubut bergerak
berputar sedangkan pahatnya bergerak memanjang, melintang atau
menyudut tergantung pada hasil pembubutan yang diinginkan.
Gambar 48 adalah menunjukan macam-macam pahat bubut dan
penggunaannya.
Gambar 48. Jenis jenis pahat bubut dan kegunaannya
Keterangan:
a. pahat kiri., b. Pahat potong., c. Pahat kanan., d. Pahat rata., e.
pahat radius., f. pahat alur., g. Pahat ulir., h. Pahat muka., i. Pahat
kasar
1.8.3 Pahat bubut dalam
Sealin pahat bubut luar, pada proses pembubutan juga sering
menggunakan pahat bubut dalam. Pahtat jenis ini digunakan untuk
membubut bagian dalam atau memperbesar lubang yang sebelumnya
telah dikerjakan dengan mata bor. Bentuknya juga bermacam-macam
dapat berupa pahat potong, pahat alur ataupun pahat ulir, ada yang
diikat pada tangkai pahat (Gambar 49). Bentuk ada yang khusus
sehingga tidak diperlukan tangkai pahat. Contoh pemakaian pahat
bubut dalam ketika memperbesar lubang (Gambar 50 a) dan
membubut rata bagian dalam (Gambar 50 b)
258
Gambar 49. Pahat bubut dalam
Gambar 50. Contoh pembubutan dalam
1.8.4 Pahat potong
Pahat potong (Gambar 51) adalah jenis pahat potong yang
menggunakan tangkai digunakan untuk memotong benda kerja.
Gambar 51. Pahat potong
1.8.5 Pahat bentuk
Pahat bentuk digunakan untuk membentuk permukaan benda
kerja, bentuknya sangat banyak dan dapat diasah sesuai bentuk yang
dikehendaki operatornya. (Gambar 52 a,b dan c) adalah jenis-jenis
pahat berbentuk radius.
pahat
Tangkai pahat
259
Gambar 52. Pahat bentuk
1.8.6 Pahat keras
Pahat keras yaitu pahat yang terbuat dari logam keras yang
mengandung bahan karbon tinggi yang dipadu dengan bahan-bahan
lainnya, seperti Cemented Carbid, Tungsten, Wide dan lain-lain.
Pahat jenis ini tahan terhadap suhu kerja sampai dengan kurang lebih
1000° C, sehingga tahan aus/gesekan tetapi getas/rapuh dan dalam
pengoperasiannya tidak harus menggunakan pendingin, sehingga
cocok untuk mengerjakan baja, besi tuang, dan jenis baja lainnya
dengan pemakanan yang tebal namun tidak boleh mendapat tekanan
yang besar.
Di pasaran pahat jenis ini ada yang berbentuk segi tiga, segi
empat dan lain-lain (Gambar 53) yang pengikatan dalam tangkainya
dengan cara dipateri keras (brassing) atau dijepit menggunakan
tangkai dan baut khusus.
Gambar 53. Pahat keras
1.8.7 Bor senter
Bor senter (Gambar 54) digunakan untuk membuat lubang
senter diujung benda kerja sebagai tempat kedudukan senter putar
atau tetap yang kedalamannnya disesuaikan dengan kebutuhan yaitu
260
sekitar 1/3 ÷ 2/3 dari panjang bagian yang tirus pada bor senter
tersebut. Pembuatan lubang senter pada benda kerja diperlukan
apabila memilki ukuran yang relatif panjang atau untuk mengawali
pekerjaan pengeboran.
Gambar 54. Bor senter
1.8.8 Kartel
Kartel adalah suatu alat yang digunakan untuk membuat aluralur
kecil pada permukaan benda kerja, agar tidak licin yang biasanya
terdapat pada batang-batang penarik atau pemutar yang dipegang
dengan tangan. Hasil pengkartelan ada yang belah ketupat, dan ada
yang lurus tergantung gigi kartelnya. Jenis gigi kartel dapat dilihat
pada Gambar 55.
Gambar 55. Kartel
1.9 Kecepatan potong (Cutting Speed) CS
Yang dimaksud dengan kecepatan potong (CS) adalah
kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan
tatal dalam satuan panjang /waktu (m/menit atau feet/menit).
Pada gerak putar seperti mesin bubut, kecepatan potong (CS)
adalah keliling kali putaran atau π. d. n; di mana d adalah diameter
261
pisau/benda kerja dalam satuan milimeter dan n adalah kecepatan
putaran pisau/benda kerja dalam satuan putaran/menit (rpm).
Karena nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah
ditetapkan secara baku (Tabel 2), maka komponen yang bisa diatur
dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerja. Dengan
demikian rumus untuk menghitung putaran menjadi:
...rpm
p.d
N = Cs
Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter
pisau/benda kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi :
rpm
p.d
N = 1000Cs
Contoh: Benda yang akan dibubut berdiameter 30 mm dengan
kecepatan potong (Cs) 25 m/menit, maka besarnya putaran mesin (n)
diperoleh: n 265,392rpm
3,14.30
=1000. 25 =
Dalam menentukan besarnya kecepatan potong dan putaran
mesin, selain dapat dihitung dengan rumus diatas juga dapat dicari
pada tabel kecepatan potong pembubutan (Tabel 3 dan 4) yang hasil
pembacaannya mendekati dengan angka hasil perhitungan.
Tabel 3. Kecepatan potong pahat HSS (High Speed Steel)
KECEPATAN POTONG YANG DIANJURKAN UNTUK PAHAT
HSS
PEMBUBUTAN DAN
PENGEBORAN
PEKERJAAN
KASAR
PEKERJAAN
PENYELESAIAN
PENGULIRAN
MATERIAL
m/m
enit
ft/mi
n
m/mi
n
ft/min m/min ft/min
Baja
mesin
27 90 30 100 11 35
Baja
perkakas
21 70 27 90 9 30
Besi tuang 18 60 24 80 8 25
Perunggu 27 90 30 100 8 25
Aluminium 61 200 93 300 18 60
262
Tabel 4. Daftar kecepatan potong pembubutan
1.10 Waktu pengerjaan
Yang dimaksud dengan waktu pengerjaan disini adalah durasi
waktu (lamanya waktu) yang digunakan untuk menyelesaikan
pekerjaan. durasi ini sangat penting diperhatikan sehubungan dengan
efisiensi pengerjaan. Apalagi dikaitkan dengan sistem bisnis komersial
atau kegiatan unit produksi di sekolah, waktu pengerjaan sangat
penting untuk diperhitungkan. Hal-hal yang berkaitan dengan waktu
pengerjaan adalah :
a. Kecepatan pemakanan (f)
yang dimaksud dengan kecepatan pemakanan adalah jarak
tempuh gerak maju pisau/benda kerja dalam satuan milimeter
permenit atau feet permenit. Pada gerak putar, kecepatan pemakanan,
263
f adalah gerak maju alat potong/benda kerja dalam n putaran benda
kerja/pisau per menit.
Pada mesin bubut, tabel kecepatan pemakanan f dinyatakan
dalam satuan millimeter perputaran sehingga f = f . n.
Besarnya kecepatan pemakanan dipengaruhi oleh:
• jenis bahan pahat yang digunakan
• jenis pekerjaan yang dilakukan, misalnya membubut rata,
mengulir, memotong atau mengkartel dan lain-lain
• menggunakan pendinginan atau tidak
• jenis bahan yang akan dibubut, misalnya besi, baja, baja tahan
karat (stainless steel), atau bahan-bahan non fero lainnya
• kedalaman pemakanan
Sebagai pedoman umum untuk mengetahui besarnya kecepatan
pemakanan dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5. Kecepatan Pemakanan untuk pahat HSS
Pekerjaan kasar yang dimaksud adalah pekerjaan
pendahuluan dimana pemotongan atau penyayatan benda kerja tidak
diperlukan hasil yang halus dan presisi, sehingga kecepatan
pemakanannya dapat dipilih angka yang besar dan selanjutnya masih
dilakukan pekerjaan penyelesaian (finising). Pekerjaan ini dapat
dilakukan dengan gerakan otomatis ataupun gerakan manual, namun
demikian tidak boleh mengabaikan kemampuan pahat dan kondisi
benda kerja. Semakin tebal penyayatan hendaknya semakin rendah
putarannya untuk menjaga umur pahat dan tidak terjadi beban lebih
terhadap motor penggeraknya.
Sedangkan pekerjaan penyelesaian yang dimaksud adalah
pekerjaan penyelesaian (finishing) akhir yang memerlukan kehalusan
dan kepresisian ukuran tertentu, sehingga kecepatan pemakanannya
harus menggunakan angka yang kecil dan tentunya harus
menggunakan putaran mesin sesuai perhitungan atau data dari tabel
kecepatan potong.
Pemakanan yang disarankan untuk pahat HSS
Pekerjaan kasar Pekerjaan penyelesaian
Material Milimeter
permenit
Inch
permenit
milimeter
permenit
inch
permenit
Baja mesin 0,25-0,50 0,010-0,020 0,07-0,25 0,003-0,010
Baja
perkakas 0,25-0,50 0,010-0,020 0,07-0,25 0,003-0,010
Besi tuang 0,40-0,65 0,015-0,025 0,13-0,30 0,005-0,012
Perunggu 0,40-0,65 0,015-0,025 0,07-0,25 0,003-0,010
Aluminium 0,40-0,75 0,015-0,030 0,13-0,25 0,005-0,010
264
b. Frekwensi pemakanan (i)
Yang dimaksud dengan frekwensi pemakanan adalah jumlah
pengulangan penyayatan mulai dari penyayatan pertama hingga
selesai. Frekwensi pemakanan tergantung pada kemampuan mesin,
jumlah bahan yang harus dibuang, sistem penjepitan benda kerja dan
tingkat finishing yang diminta.
c. Panjang benda berja / jarak tempuh alat potong (L).
Pada proses pembubutan, jarak tempuh pahat sama dengan
panjang benda kerja yang harus dibubut ditambah kebebasan awal
(Gambar 56).
Gambar 56. Jarak tempuh pahat bubut
d. Perhitungan waktu pengerjaan mesin bubut (T)
Pada proses pembubutan perhitungan waktu pengerjaan waktu
pengerjaan = (Jarak tempuh pahat x frekwensi pemakanan ) dibagi
(Kecepatan pemakanan kali kecepatan putaran mesin)
F
T = L.i menit (jam)
Dimana F = f. n
f = kecepatan pemakanan
n = putaran mesin
L = l + la
Contoh: Diketahui panjang benda kerja yang akan dibubut (l)
96 mm, kebebasan awal pahat dari permukaan benda kerja (la) 4 mm,
putaran mesin (n) 420 rpm dan frekwensi pemakanan (i) 1 kali, serta
kecepatan pemakanannya 0,25 mm/menit. Maka waktu pengerjaannya
adalah:
i 2 Menit
0.25.400
(96 4).2
F
T L. =
+
= =
265
1.11 Cara Membubut
1.11.1 Membubut muka
Membubut permukaan (Gambar 57) hendaklah diperhatikan
beberapa hal berikut ini :
a. jangan terlalu panjang keluar benda kerja terikat pada cekam
b. pahat harus setinggi senter
c. gerakan pahat maju mulai dari sumbu benda kerja dengan putaran
benda kerja searah jarum jam atau gerakan pahat maju menuju
sumbu benda kerja dengan putaran benda kerja berlawanan arah
jarum jam (putaran mesin harus berlawanan dengan arah mata
sayat alat potong).
Gambar 57 . Membubut permukaan
Gambar 58. Arah gerakan pahat dan benda kerja
Arah gerak pahat
Arah putar cekam
266
1.11.2 Membubut lurus
Pekerjaan membubut lurus untuk jenis pekerjaan yang
panjangnya relatif pendek, dapat dilakukan dengan pencekaman
langsung (Gambar 59)
Gambar 59. Pembubutan lurus benda yang pendek
Untuk pekerjaan membubut lurus yang dituntut hasil kesepusatan
yang presisi, maka pembubutannya harus dilakukan diantara dua
senter (Gambar 60)
Gambar 60. Pembubutan lurus benda yang panjang
Sedangkan pekerjaan membubut lurus seperti ditunjukkan pada
gambar 57, untuk benda yang panjang dan berdiameter kecil maka
harus diperhatikan beberapa hal berikut ini :
a. benda kerja didukung dengan dua buah senter
b. gunakan penyangga, plat pembawa dan pembawa bila benda
kerjanya panjang.
c. pahat harus setinggi senter
d. pilih besarnya kecepatan putaran menggunakan rumus atau
menggunakan tabel
e. setel posisi pahat menyentuh benda kerja dan set dial ukur
pada eretan melintang menunjuk posisi 0
f. setel posisi pahat pada batas ujung maksimum awal langkah
pada dial eretan memanjang posisi 0
267
g. pengukuran sebaiknya menggunakan alat ukur mesin itu
sendiri
h. gunakan pahat yang mempunyai sudut potong yang tepat
i. jalankan mesin dan perhatikan besarnya pemakanan serta
hasil penyayatannya.
Gambar 61. Pembubutan lurus untuk batang panjang
1.11.3 Membubut tirus (konis)
Membubut tirus serupa dengan membubut lurus hanya bedanya
gerakan pahat disetel mengikuti sudut tirus yang dikehendaki pada
eretan atas, atau penggeseran kepala lepas atau dengan alat bantu
taper attachment (perlengakapan tirus). Jenis pahatnyapun serupa
yang digunakan dalam membubut lurus. Penyetelan peralatan eretan
atas, atau penggeseran kepala lepas atau dengan alat bantu taper
attachment pada saat membubut tirus tergantung pada sudut ketirusan
benda kerja yang akan dikerjakan.
Pembubutan tirus dapat dilkukan dengan beberapa cara
diantaranya:
a. Dengan penggeseran eretan atas.
Pembubutan tirus dengan penggeseran eretan atas, dapat
dilakukan dengan mengatur/menggeser eretan atas sesuai besaran
derajat yang dikehendaki. Dalam hal ini pergeseran eretan atas dari
posisi sejajar dengan senter mesin digeser/diputar sebesar sudut yang
dikehendaki.
Pembubutan tirus dengan cara ini hanya terbatas pada panjang
titik tertentu (relatif pendek), sebab tergantung pada besar kecilnya
eretan atas yang dapat digeserkan. Kelebihan pembubutan tirus
dengan cara ini dapat melakukan pembuatan tirus dalam dan luar,
senter
senter
Penyangga jalan
268
juga bentuk-bentuk tirus yang besar, sedangkan kekurangannya
adalah tidak dapat dikerjakan secara otomatis, jadi selalu dilakukan
dengan tangan. Gambar 62 menunjukkan besarnya cara pembubutan
tirus dengan menggeser eretan atas.
Gambar 62. Pembubutan tirus dengan menggeser eretan atas.
Berdasarkan gambar di atas pembubutan tirus dengan
penggeseran eretan dapat dihitung dengan rumus:
l
D d
l
tg
D d
2
2 −
= =

α Dimana: D = diameter besar ketirusan
d = diameter kecil ketirusan
l = panjang ketirusan
α = sudut pergeseran ere tan atas
Contoh: Dalam pembubutan tirus diketahui, D = 50 mm ; d = 34
mm, panjang ketirusanl = 60 mm, Jadi penggeseran eretan atasnya
adalah:
tg D d
l
α= α

=

= ⎯⎯→ =
2
50 34
260
0133 7 37
.
, o"
Jadi eretan harus digeser sebesar α = 7° 37”
b. Dengan Pengeseran Kepala Lepas
Pembubutan tirus dengan penggeseran eretan atas (Gambar 62),
hanya dapat dilakukan untuk pembubutan bagian tirus luar saja dan
kelebihannya dapat melakukan pembubutan tirus yang panjang
dengan perbandingan ketirusan yang kecil (terbatas). Cara
penyayatannya dapat dilakukan secara manual dengan tangan dan
otomatis. Gambar 63 menunjukkan gambar kerja pembubutan tirus
diantara dua senter.
269
Gambar 63. Membubut tirus diantara dua senter
Gambar 64. Gambar kerja membubut tirus diantara dua senter
Berdasarkan gambar di atas pembubutan tirus dengan
penggeseran kepala lepas/offset (X) dapat dihitung dengan rumus:
2
. (D d )
l
X L −
=
Dimana :X = Jarak pengeseran kepala lepas
D = Diameter tirus terbesar
d = Diameter tirus terkecil
L = Panjang benda kerja total
l = Panjang tirus yang dibubut (tirus efektif)
Contoh 1: Sebuah benda kerja akan dibubut tirus pada mesin
bubut yang data-datanya sebagaimana gambar 60, yaitu panjang total
benda kerja 150 mm, panjang tirus efektif 80 mm, diameter tirus yang
besar (D) 25 mm dan ukuran diameter tirus yang kecil (D) 21 mm.
Jarak pergeseran kepala lepasnya adalah:
D d mm
l
X L 3,75
2
.(25 21)
80
150
2
. ( ) =

=

=
Jadi jarak penggeseran kepala lepas adalah 3.75 mm
270
c. Dengan menggunakan perlengkapan tirus (Taper Attachment).
Pembubutan dengan cara ini dapat diatur dengan memasang
pelengkapan tirus yang dihubungkan dengan eretan lintang. Satu set
perlengkapan tirus yang tersedia diantaranya (Gambar 65):
• Busur skala (plat dasar)
• Alat pembawa
• Sepatu geser
• Baut pengikat (baut pengunci)
• Lengan pembawa
Pembawa dapat disetel dengan menggesernya pada busur
kepala sesuai dengan hasil perhitungan ketirusan, biasanya garis
pembagian pada busur kepala ditetapkan dalam taper per feet bukan
taper tiap inchi.
Untuk menghitung besaran taper per feet dapat dicari dengan
menggunakan rumus :
12
p
Tpf D d −
=
Dimana: Tpf = taper per feet
D = diameter kertirusan yang besar
d = diameter ketirusan kecil
p = panjang ketirusan
Contoh : Sebuah benda kerja akan dibubut tirus pada mesin
bubut mempunyai diameter ketirusan yang besar (D) = 2”, dan
diameter ketirusan yang kecil (d) = 13/4” panjang ketirusannya = 8”.
Gambar 65. Perlengkapan tirus
271
Busur skala attachment mempunyai pembagian tiap strip = 1/16 “.
Hitung berapa strip alat pembawa pada attachment harus digeserkan !
Jawab :
8
12 3"
8"
12 2" 1 4"
3
=

=

=
p
Tpf D d
Setiap setiap skala busur attachment bernilai 1/18 inchi,
sedangkan benda kerja mempunyai Tpf = 3/8”, jadi alat pembawanya
harus digeser 3/8 dibagi 1/16 sama dengan 6 strip pada busur skala.
1.11.4 Membubut bentuk
Membubut bentuk radius (Gambar 66), bulat atau bentuk khusus
lainnya dapat dilakukan pada mesin bubut copi. Namun dapat juga
bentuknya langsung mengikuti bagaimana bentuk asahan pahatnya itu
sendiri, khususnya untuk bentuk-bentuk yang relatif tidak lebar (luas).
Karena bidang pahat yang memotong luasannya relatif besar bila
dibandingkan pembubutan normal, maka besarnya pemakanan dan
kecepatan putarnyapun tidak boleh besar sehingga memperkecil
terjadinya penumpulan dan patahnya benda kerja maupun pahat.
Gambar 66. Membubut bentuk
1.11.5 Membubut alur (memotong)
Pada pekerjaan memotong benda kerja, harus diperhatikan tinggi
mata pahat pemotongnya harus setinggi senter, bagian yang keluar
dari penjepit pahat harus pendek, kecepatan putaran mesin harus
perlahan-lahan (kerja ganda), bagian yang akan dipotong harus sedikit
lebih lebar dibandingkan dengan lebar mata pahatnya agar pahat tidak
terjepit. Benda yang akan dipotong sebaiknya tidak dijepit dengan
senter (lihat Gambar 67).
Gambar 67. Membubut alur
272
Apabila diperlukan dan bendanya panjang boleh dijepit
menggunakan senter tetapi tidak boleh pemotongan dilakukan sampai
putus, dilebihkan sebagian untuk kemudian digergaji, atau dilanjutkan
dengan dengan pahat tersebut tetapi tanpa didukung dengan senter,
hal ini untuk menghindari terjadinya pembengkokan benda kerja dan
patahnya pahat.
1.11.6 Membubut ulir
Mesin bubut dapat dipergunakan untuk membubut ulir luar/baut
dan ulir dalam/mur dan dari sisi bentuk juga dapat membuat ulir segi
tiga, segi empat, trapesium dan lain-lain. Gambar 68 menunjukkan
profil dan dimensi ulir segitga luar (baut) dan gambar 69 menunjukkan
profil dan dimensi ulir segitiga dalam (mur) dalam satuan metris.
Gambar 68. Ulir segitiga luar Gambar 69. Ulir segitiga dalam
Dari sisi arah uliran jenis ulir ada yang arah ulirnya ke kanan
(disebut ulir kanan), dan ada yang arah ulirnya kekiri (disebut ulir kiri).
Arah uliran ini dibuat sesuai kebutuhan ulir tersebut penggunannya
untuk apa dan digunakan dimana, serta salah satu pertimbangan lain
yang tidak kalah pentingnya adalah arah gaya yang diterima ulir
tersebut. Gambar 70 menunjukkan jenis ulir segitiga kanan dan
gambar 71 menunjukkan jenis ulir segitiga kiri.
Sedangkan bila dilihat jalannya uliran ada yang disebut ulir
tunggal, ulir dua jalan (ganda) dan yang lebih dari dua jalan desebut
ulir majemuk. Gambar 72 menunjukkan ulir segitiga dua jalan.
273
Gambar 70. Ulir segitiga kanan Gambar 71. Ulir segitiga kiri
Gambar 72. Ulir segitiga dua jalan
Untuk mendapatkan data standar ukuran dan profil ulir, baik itu
jenis ulir metris, inchi atau jenis ulir lainnya dapat dilihat pada tabel ulir.
Dengan melihat data ulir dari tabel kita dapat menentukan kisar/gang,
diameter lur ulir termasuk dimeter lubang ulir. Gambar 73
menunjukkan data standar profil ulir jenis metrik. Dan untuk
menentukan kedalaman ulir baik itu ulir luar maupun dalam dapat
dilihat pada gambar 74.
Gambar 73. Standar profil ulir jenis metrik.
274
Gambar 74. Standar kedalam an ulir metrik.
Dari data gambar di atas dapat dijadikan acuan bahwa
kedalaman ulir luar (baut) adalah 0,61 x Pitch/kisar dan kedalaman ulir
dalam (Mur) adalah 0,54 x Pitch/kisar. Dan untuk memudahkan mur
terpasang pada baut, pada umumnya diameter nominal baut dikurangi
sebesar 0.1 x kisar.
1.11.7 Membubut dalam
Pekerjaan membubut dalam dilakukan biasanya setelah
dilakukan pengeboran atau sudah ada lubang terlebih dahulu (Gambar
75). Jadi pembubutan dalam hanya bersifat perluasan lubang atau
membentuk bagian dalam benda. Untuk mengetahui kedalaman yang
dicapai maka pada saat awal mata pahat hendaknya disetel pada
posisi 0 dial ukur kepala lepas sehingga tidak setiap saat harus
mengukur kedalaman atau jarak tempuh pahatnya.
Gambar 75. Membubut dalam tirus.
275
1.11.8 Mengebor
Sebelum dilakukan pengeboran benda kerja dibor senter
terlebih dahulu (Gambar 76). Pada saat pengeboran besarnya putaran
mengikuti besar kecilnya diameter mata bor yang digunakan dan harus
diberi pendinginan untuk menjaga mata bor tetap awet dan hasilnya
pengeboran bisa maksimal.
Gambar 76 a. Pengeboran lubang senter.
Gambar 76 b. Pengeboran lubang senter.
276
1.12 Tes formatif
1.12.1 Soal-soal
a. Apa perbedaan yang mendasar antara mesin bubut
konvensional dengan mesin bubut CNC?
b. Sebutkan komponen-komponen utama mesin bubut
konvensional beserta fungsinya?
1.12.2 Kunci Jawaban
a. Perbedaan yang mendasar antara mesin bubut konvensional
dengan mesin bubut CNC adalah pada cara pengendaliannya,
cara pengendalian mesin bubut konvensional dengan manual
(pengerjaan tangan) dan membutuhkan keterampilan manual
operator sedangkan CNC adalah dengan komputer.
b. Komponen-komponen utama mesin bubut konvensional adalah
sebagai berikut:
1) Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu
Pembawa : untuk mengatur kecepatan poros transporter
dan sumbu pembawa.
2) Pelat table : untuk pedoman dalam pengerjaan sehingga
dapat dipilih kecepatan yang sesuai dengan besar
kecilnya diameter benda kerja atau menurut jenis pahat
dan bahan yang dikerjakan.
3) Tuas pengubah pembalik transporter dan sumbu
pembawa: untuk membalikkan arah putaran sumbu
utama, hal ini diperlukan bilamana hendak melakukan
pengerjaan penguliran, pengkartelan, ataupun membubut
permukaan.
4) Kepala Tetap : sebagai tempat serangkaian susunan
roda gigi dan roda pulley bertingkat ataupun roda tunggal
dihubungkan dengan sabuk V atau sabuk rata.
5) Plat Tabel Kecepatan Sumbu Utama : menunjukkan
angka-angka besaran kecepatan sumbu utama yang
dapat dipilih sesuai dengan pekerjaan pembubutan.
6) Tuas-Tuas Pengatur Kecepatan Sumbu Utama : untuk
mengatur kecepatan putaran sumbu utama.
7) Sumbu Utama (Main Spindle) : sebagai tempat
kedudukan benda kerja yang akan dibubut, biasanya
dipasangkan chuck, plat pembawa, dan kolet.
8) Alas Mesin (bed) : digunakan sebagai tempat kedudukan
kepala lepas, eretan, penyangga diam (steady rest) dan
merupakan tumpuan gaya pemakanan waktu
pembubutan
9) Eretan (carriage) : untuk memberikan pemakanan
(feeding) yang besarnya dapat diatur menurut ukuran
(dial) yang terdapat pada roda pemutarnya.
277
10) Penjepit Pahat (Tools Post) : untuk menjepit atau
memegang pahat.
11) Eretan Atas : biasa digunakan untuk membubut tirus.
12) Keran pendingin : digunakan untuk menyalurkan
pendingin (collant) kepada benda kerja yang sedang
dibubut.
13) Kepala Lepas (tail stock) : diigunakan untuk mendukung
benda kerja, kedudukan bor dan sebagai tempat menjepit
bor.
14) Pengikat Kepala Lepas : untuk menjaga dan mengatur
pergerakan kepala lepas.
15) Roda Pemutar : untuk menggerakkan poros kepala lepas
maju ataupun mundur, panjang yang ditempuh dapat
dibaca dari (cincin berskala) dial yang ada pada roda
pemutar tersebut.
16) Transporter : untuk membawa eretan pada waktu kerja
otomatis.
17) Sumbu Pembawa : digunakan untuk membawa atau
mendukung jalannya eretan.
18) Tuas Penghubung : untuk menghubungkan roda gigi
yang terdapat pada eretan dengan poros transpoter
sehingga eretan akan dapat berjalan secara otomatis
sepanjang alas mesin.
19) Eretan Lintang : untuk menggerakkan pahat melintang
alas mesin atau arah kedepan atau kebelakang posisi
operator yaitu dalam pemakanan benda kerja.
278
2. Mesin Frais Konvensional …..
2.1 Pengertian
Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam
proses kerja pemotongannya dengan menyayat/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/penyayatan dengan
kedalaman sesuai penyetingan sehingga menjadi benda produksi
sesuai dengan gambar kerja yang dikehendaki (Gambar 77).
Gambar 77. Prinsip pemotongan pada mesin frais
(a) (b)
(c)
(e) (f)
(d)
279
Pada Gambar (77 a) menunjukkan prinsip pemotongan/
pengefraisan datar bagian permukaan (face milling) dimana 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 (Gambar 77 b, 77 c
dan 77 d), sedangkan gambar (77 e) menunjukkan pemotongan
bagian muka dan sisi (side and face cutting) dan gambar (77 f)
menunjukkan pemotongan pada mesin frais horisontal. Pada gambar
78 diperlihatkan prinsip pemotongan berbagai jenis alur (slot).
Gambar 78. Pemotongan alur
Dengan prinsip-prinsip pemotongan diatas, kita dapat melakukan
pembuatan benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk diantaranya:
a. Bidang rata datar
b. Bidang rata miring menyudut
c. Bidang siku
d. Bidang sejajar
e. Alur lurus atau melingkar
f. Segi beraturan atau tidak beraturan
g. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.
Selain bentuk-bentuk tersebut diatas, 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 diantaranya:
a. Roda gigi lurus
b. Roda gigi helik
c. Roda gigi payung
d. Roda gigi cacing
e. Nok/eksentrik
f. Ulir yang memilki kisar/pitch yang besar, dan lian-lain.
280
2.2. Jenis-jenis mesin frais
Mesin frais merupakan jenis mesin perkakas yang sangat cepat
berkembang dalam teknologi penggunaannya, sehingga dengan
mesin ini dapat digunakan untuk membentuk dan meratakan
permukaan, membuat alur (splines), membuat roda gigi dan ulir dan
bahkan dapat dipergunakan untuk mengebor dan meluaskan lubang.
Tetapi yang paling banyak dijumpai adalah jenis mesin tiang dan lutut
(column-and-knee), meja tetap (fixed-bed) dan pengendalian manual
sebelum mesin–mesin pengendalian computer dikembangkan. Jenis
mesin frais yang lain yang prinsip kerjanya khusus seperti mesin frais
yaitu mesin hobbing (hobbing machines), mesin pengulir (thread
machines), mesin pengalur (spline machines) dan mesin pembuat
pasak (key milling machines). Untuk produksi massal biasanya
dipergunakan jenis mesin yang menggunakan banyak sumbu (multi
spindles planer type) dan meja yang bekerja secara berputar terus
menerus (continuous action-rotary table) serja jenis mesin frais drum
(drum type milling machines)
Gambar 79. Mesin frais horizontal
281
Gambar 80. Mesin frais vertical
Gambar 81. Mesin frais Universal
Gambar 82. Mesin frais universal
282
Gambar 83. Mesin frais bed
Gambar 84. Mesin frais duplex
Gambar 85. Mesin frais planer
283
Gambar 86. Mesin frais roda gigi (gear hobbing machine)
2.2.1. Mesin frais horizontal
Mesin frais horizontal (Gambar 87), 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).
Gambar 87. Bagian-bagian utama mesin frais horizontal
284
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.
2.2.2. Mesin frais tegak (vertical)
Sesuai dengan namanya, yang dimaksud vertical sebenarnya
adalah poros spindelnya yang dikonstruksikan dalam posisi tegak
(Gambar 88).
Gambar 88. Mesin frais tegak
Semua bagian yang terdapat pada mesin frais tegak sama
seperti pada mesin frais horizontal hanya saja posisi spindelnya tegak,
untuk lebih jelasnya nama-nama bagian mesin frais tegak dapat dilihat
pada gambar 89 di bawah ini.
285
Gambar 89. Komponen-komponen mesin frais tegak
Mesin frais universal (Gambar 90) adalah salah satu jenis mesin
frais yang dapat digunakan pada posisi tegak (vertical) dan mendatar
(horizontal) dan memilki meja yang dapat digeser/diputar pada
kapasitas tertentu.
Gambar 90. Mesin frais universal
286
2.3. Alat-alat potong (cutter) mesin frais
2.3.1 Jenis-Jenis Pisau Frais
Pisau mesin frais/Cutter mesin frais baik horisontal maupun
vertical 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:
a. Pisau Mantel (Helical milling cutter)
Pisau jenis ini dipakai pada mesin frais horizontal. Biasanya
digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (Roughing) dan lebar.
Gambar 91. Cutter mantel
b. 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 92 a dan b menunjukkan
jenis pisau alur mata sayat satu sisi, gambar 92 c dan d menunjukkan
pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi, gambar 92 e dan f
menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu muka dan sisi dengan
mata sayat silang.
Gambar 92. Pisau alur dan penggunaanya.
287
c. Pisau frais gigi (Gear cutter)
Pisau frais gigi ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai
jenis dan jumlah gigi yang dinginkan. Gambar 93 menunjukkan salah
satu jenis gear cutter.
Gambar 93. Gear cutter
d. Pisau frais radius cekung (Convex cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang
bentuknya memiliki radius dalam (cekung)
Gambar 94 . Cutter Radius Cekung
e. Pisau frais Radius Cembung (Concave Cutter)
Pisau jenis ini digunakan untuk membuat benda kerja yang
bentuknya memiliki radius dalam (cekung)
Gambar 95. Cutter Radius Cembung
288
f. 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 96. Cutter alur “T”
g. Pisau frais sudut
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 97 a menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle
cutter), Gambar 97 b menunjukkan pisau dua sudut 45°x45° (double
angle cutter), Gambar 97 c menunjukkan pisau dua sudut 30°x60°
(double angle cutter).
Gambar 97. Pisau sudut dan penggunaannya
h. 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 vertical), namun pada kondisi tertentu
dapat juga dipasang posisi horizontal yaitu langsung dipasang pada
spindle mesin frais.
289
Gambar 98 . Cutter Endmill
i. 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 99
menunjukkan pisau frais muka dan sisi.
Gambar 99. Shell endmill cutter
j. 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 100. Pisau pengasaran
290
k. 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 101. Pisau frais gergaji.
2.3.2. Cara pemasangan cutter pada poros spindle mesin frais.
Posisi pemasangan pemasangan pisau untuk mesin frais tegak
(vertical)) Gambar 102 (a), sedangkan Gambar 102 b untuk mesin
frais menadatar (horisontal).
Pisau (cutter)
Pisau (cutter)
(a)
(b)
Gambar 102. Cara pemasangan pisau frais
291
Arbor ditempatkan pada lubang poros kerucut 8 (Gambar 103),
sedangkan ujung lainnya disangga/ditahan dengan bantalan 1 pada
lengan (overarm). Gambar 103 a, menunjukkan mesin frais 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 103 b, menunjukkan beberapa cutter yang
dipasang pada arbor untuk berbagai keperluan pemotongan sesuai
dengan cutter terpasang. Collar standar pada mesin frais 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 103
c 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.
Gambar 103. Posisi cutter pada arbor
Pisau sebaiknya diletakkan sedekat mungkin dengan ujung poros
untuk menghindari pembebanan berlebih ketika sedang pemakanan,
untuk diperlukan beberapa cara pemasangan pisau yang tepat pada
arbor. Gambar 104 menunjukkan pemasangan pisau pada sebuah
stub arbor.
292
Gambar 104. Stub arbor
Mengefrais 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 105). Dan Untuk cutter dengan
batang lurus cara pengikatannya menggunakan Collet chuck seperti
pada gambar 106.
Gambar105. Adaptor
Gambar 106. Pengikatan cutter batang lurus.
293
2.3.3 Metoda pemotongan benda kerja
Metode pemotongan pada kerja frais dibagi menjadi 3, antara
lain : pemotongan searah jarum jam, pemotongan berawanan arah
jarum jam dan netral.
a. Pemotongan Searah Benda Kerja
Yang dimaksud pemotongan searah adalah pemotongan yang
datangnya benda kerja searah dengan putaran sisi potong cutter.
Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)
cenderung tertarik oleh cutter.
Gambar 107. Pemotongan Searah Benda Kerja
b. Pemotongan Berlawanan Arah Benda Kerja
Yang dimaksud pemotongan berlawanan arah adalah
pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan dengan arah
putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya dapat
maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter.
Gambar 108. Pemotongan berlawanan arah Benda Kerja
c. Pemotongan netral.
Pemotongan netral yaitu pemotongan yang terjadi apabila lebar
benda yang disayat lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau
diameter pisau tidak lebih besar dari bidang yang disayat.
Pemotongan jenis ini hanya berlaku untuk mesin frais vertical
(Gambar 109).
294
Gambar 109. Pemotongan netral
2.4 Jenis-jenis bahan pisau
Bahan cutter sangat berpengaruh terhadap kemampuan cutter
dalam menyayat benda kerja. Cutter mesin frais dibuat dari berbagai
jenis bahan antara lain :
2.4.1 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.
2.4.2 Alloy tool steel
Baja perkakas paduan yang mengandung karbon Cromium,
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.
2.4.3 Cemented Carbide
Susunan bahan ini terdiri dari tungsten atau molybdenum, cobalt
serta carbon. 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.
2.4,4 Geometri Alat Potong/Pisau Frais
Salah satu faktor yang menentukan baik buruknya kualitas hasil
pengerjaan proses frais adalah bentuk/geometri permukaan atau
bidang-bidang utama dari alat potong/cutter frais itu sendiri. Untuk
pekerjaan-pekerjaan khusus, cutter yang digunakan juga harus
295
dipersiapkan secara khusus pula. Permukaan cutter yang harus
diperhatikan pada waktu menggerinda/mengasah adalah sudut tatal,
sudut bebas sisi, sudut bebas depan, sudut bebas mata potong, dan
sudut bebas belakang.
Gambar 110. Sudut-sudut alat potong/pisau frais/cutter
2.5 Perlengkapan mesin frais
2.5.1 Ragum (catok)
Benda kerja yang akan dikerjakan dengan mesin frais harus
dijepit dengan kuat agar posisinya tidak berubah waktu difrais.
Berdasarkan gerakannya ragum dibagi menjadi 3 jenis, antara lain:
ragum biasa, ragum berputar, dan ragum universal.
a. Ragum biasa
Ragum biasa digunakan untuk menjepit benda kerja yang
bentuknya sederhana dan biasanya hanya digunakan untuk
mengefrais bidang datar saja. Bagian bawah ragum dapat disetel
posisinya sesuiai dengan posisi benda kerja yang akan difrais. Bila
sudah sesuai baru kemudian diikat kuat dengan mur baut ke meja
mesin freis. Adanya ikatan ini diharapkan benda kerja tidak akan
mengalamai perubahan posisi saat dikerjakan dengan mesin frais.
Adapun gambar ragum biasa dapat dilihat di bawah ini:
Gambar 111. Ragum Biasa
296
b. 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 frais secara horizontal yang diikat dengan mur baut dengan
kuat. Bagian tengahnya terdapat skala nonius yang dapat digunakan
untuk menentukan sudut putaran yang dikehendaki.
Gambar 112. Ragum Putar
c. 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.
Gambar 113. Ragum universal
Pemasangan ragum pada pada meja mesin frais langkahlangkahnya
yang hampir sama untuk semua jenis ragum. Adapun
langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
297
• Periksalah ragum dalam kondisi baik dan bersih.
• Usahakan pemasangan ragum berada di tengah-tengah benda
kerja, hal ini bertujuan untuk mendapatkan keleluasaan kerja.
• Luruskan lubang baut pengikat agar bertepatan dengan alur
meja mesin, selanjutnya kerasi baut-baut pengikat.
Sebelum baut-baut terikat dengan kuat, pastikan bahwa bibir
ragum benar-benar sejajar dengan pergerakan meja. Untuk mengecek
kesejajaran ragum tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan
dial indikator dengan langkah-langkah sebagai berikut :
• Ikatlah ragum dengan baut pengunci dan ingat pengikatanya
jangan terlalu keras (sebelum kedudukan ragum benar-benar
sejajar).
• Siapkan batang/balok pengetes dan dial indicator stand
magnitnya untuk setting kesejajaran ragum. Selanjutnya pasang
balok pengetes pada ragum dan stand magnit pada kolom
mesin.
• Kenakan ujung penggerak jarum (sensor) pada sisi batang
pengetes.
• Gerakan/geser meja mesin searah dengan sisi batang/balok
pengetes yang sudah terpasang pada ragum dan lihat selisih
berapa mm pergerakan sepanjang batang pengetes.
• Pukulah ragum dengan palu lunak sedikit demi sedikit hingga
jarum indicator bergerak separuh dari selisih pergerakan
sepanjang batang pengetes.
• Geser meja berlawanan arah dengan pergerakan awal. Bila
jarum indikator masih bergerak dengan demikian ragum belum
sejajar.
• Ulangi lagi dengan cara yang sama hingga jarum indicator tidak
bergerak lagi, dengan demikian ragum sudah sejajar dengan
pergerakan meja mesin.
• Kencangkan kedua baut pengikat ragum secara bergantian dan
bertahap hingga baut benar-benar kencang. Ingat dalam
mengencangkan baut ragum jangan sampai merubah posisi dari
ragum tersebut.
2.5.2 Kepala pembagi ( dividing head)
Kepala pembagi (Gambar 114) adalah peralatan mesin frais 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.
298
Gambar 114. Kepala pembagi
Pemasangan dividing head juga harus sejajar dengan meja
mesin. Cara mengecek kesejajarannya sama dengan mengecek
kesejajaran ragum, yang berbeda adalah batang pengetesnya berupa
batang bulat sedangkan untuk mengetes kesejajaran ragum berupa
balok empat persegi panjang.
Namun selain harus sejajar pada pergerakan sisi samping
batang pengetes, dividing head juga harus sejajar pada bagian sisi
atas batang pengetes dengan sumbu kedua ujung senter. Untuk
mengecek kesejajaran pada sisi bagian atas dapat digunakan
prosedur pengecekannya seperti dibawah ini :
a. Pastikan senter tetap dan lubang spindle dalam keadaan
bersih kemudian masukkan senter tetap dalam lubang spindle.
b. Pasang batang pengetes diantara kedua ujung senter tetap.
c. Lepaskan hubungan gigi spindle dengan sumbu cacing untuk
memudahkan memutar spindle kepala pembagi dan kendurkan
baut pengencang rumah kepala pembagi untuk memudahkan
penyetelan.
d. Pasang stand magnit pada kolom mesin dan atur ujung sensor
dial indikator hingga menyentuh pada bagian atas batang
pengetes.
e. Selanjutnya lakukan penyetelan kesejajaran kepala pembagi
dengan menggeser meja hingga sampai batas ujung batang
pengetes. Apabila posisi jarum penunjuk tidak bergerak
dengan demikian tidak perlu ada peyetelan, sehingga baut
pada rumah kepala pembagi dikencangkan kembali.
f. Bila belum sejajar lakukan penyetelan kesejajaran pada bagian
atas senter dengan cara yang sama seperti pada saat meyetel
kesejajaran ragum.
299
2.5.3 Kepala Lepas
Kepala lepas (Gambar 115) digunakan untuk menyangga benda
kerja yang dikerjakan dengan dividing head. Sehingga waktu disayat
benda kerja tidak terangkat atau tertekan ke bawah.
Gambar 115. Kepala Lepas
2.5.4 Rotary Table
Rotary table (Gambar 116) 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.
Gambar 116 . Rorotary table
2.5.5 Stub arbor
Bagian ini adalah tempat dudukan (pengikatan) cutter sebelum
dipasang pada sarung tirus pada sumbu utama.
Gambar 117. Adaptor
300
2.5.6 Arbor
Pisau pada mesin frais horizontal dipasang pada arbor yang
posisinya diatur dengan pemasangan ring arbornya. Arbor jenis ini
biasanya digunakan untuk mesin frais horisontal saja.
Gambar 118. Arbor
2.6 Penggunaan kepala pembagi (Dividing head)
Gambar 119. Kepala Pembagi
Kepala pembagi adalah peralatan mesin frais yang terdiri dari 2
bagian utama yaitu : roda gigi cacing dan ulir cacing. Perbandingan
antara jumlah gigi cacing dengan ulir cacing nya disebut ratio. Ratio
dividing head ada dua jenis 1 : 40 dan 1 : 60, tetapi yang paling
banyak dipakai adalah 1 : 40.
Posisi kedudukan dividing head dapat diputar 90° sehingga
dividing head juga dapat berfungsi sebagai rotary table. Dalam
pelaksanaannya untuk membuat segi-segi ke-n, jika tidak dapat
digunakan pembagian langsung, pembagiannya ini menggunakan
bantuan plat pembagi.
Roda gigi
Roda gigib
301
21
5 15
7
5 5
7
= = 40 = =
z
Nc i
13 19 58,8
27
= 360° = 360° = ° ′ ′′
z
Nc
Contoh :
Jika kita akan membentuk suatu benda segi 7 beraturan. Karena
angka 7 adalah bilangan prima maka hal ini tidak dapat dibagi
langsung, melainkan harus menggunakan bantuan plat pembagi. Yang
mana penghitungan putaran engkolnya dapat dihitung dengan rumus :
keterangan :
i = ratio
z = jumlah sisi
Maka dengan demikian untuk membentuk benda tersebut setiap satu
permukaan harus diputar 5 putaran tambah 15 lubang pada sektor 21.
2.7 Penggunaan rotary table
Rotary table adalah suatu alat yang digunakan untuk membagi
jarak suatu bentuk benda dalam satuan derajat sampai ketelitian detik.
Contoh: Bila kita membuat suatu sprocket dengan jumlah gigi 27,
maka jarak antara gigi yang satu dengan sebelahnya adalah :
Jadi jarak antara gigi yang satu denganyang sebelahnya membentuk
sudut 13° 19’ 58,8”
2.8 Kecepatan potong (cutting speed) CS
Yang dimaksud dengan kecepatan potong (CS) adalah
kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan
tatal dalam satuan panjang /waktu (m/menit atau feet/menit).
Pada gerak putar seperti mesin frais, kecepatan potong (CS)
adalah keliling kali putaran atau π . d . n; di mana π adalah nilai
konstansta 22/7= 3.14; d adalah diameter pisau dalam satuan
milimeter dan n adalah kecepatan putaran pisau dalam satuan
putaran/menit (rpm).
Karena nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah
ditetapkan secara baku (Tabel 6), maka komponen yang bisa diatur
dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/pisau. Dengan
demikian rumus untuk menghitung putaran menjadi:
...rpm
p.d
n = Cs
302
Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter
pisau/benda kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi :
rpm
p.d
n = 1000 Cs
Contoh: Akan mengefrais dengan pisau HHS berdiameter 30 mm
dengan kecepatan potong (Cs) 25 m/menit, maka besarnya putaran
mesin (n) diperoleh: n 3,14.30 265,392 rpm
=1000.25 =
Dalam menentukan besarnya kecepatan potong dan putaran
mesin, selain dapat dihitung dengan rumus diatas juga dapat dicari
pada tabel kecepatan potong pembubutan (tabel 6 dan 7) yang hasil
pembacaannya mendekati dengan angka hasil perhitungan.
Tabel 6 Kecepatan potong untuk beberapa jenis bahan
Bahan HaluCsutter HkSaSsar HCaluutster Karbkiadsaar
Baja Perkakas 75 - 100 25 - 45 185 - 230 110 - 140
Baja Karbon
Rendah 70 - 90 25 - 40 170 - 215 90 - 120
Baja karbon
Menengah 60 - 85 20 - 40 140 - 185 75 - 110
Besi Cor Kelabu 40 - 45 25 - 30 110 - 140 60 - 75
Kuningan 85 - 110 45 - 70 185 - 215 120 - 150
Alumunium 70 - 110 30 - 45 140 - 215 60 - 90
303
Tabel 7. Daftar kecepatan potong/putaran mesin frais
2.9 Waktu pengerjaan
Yang dimaksud dengan waktu pengerjaan disini adalah durasi
waktu (lamanya waktu) yang digunakan untuk menyelesaikan
pekerjaan. durasi ini sangat penting diperhatikan sehubungan dengan
efisiensi pengerjaan. Apalagi dikaitkan dengan sistem bisnis komersial
atau kegiatan unit produksi disekolah, waktu pengerjaan sangat
penting untuk diperhitungkan. Hal-hal yang berkaitan dengan waktu
pengerjaan adalah :
Millin
g
304
a. Kecepatan pemakanan (f)
yang dimaksud dengan kecepatan pemakanan adalah jarak
tempuh gerak maju pisau/benda kerja dalam satuan milimeter
permenit atau feet permenit. Pada gerak putar, kecepatan pemakanan,
(f) adalah gerak maju alat potong/benda kerja dalam (n) putaran
benda kerja/pisau per menit.
Pada mesin frais, kecepatan pemakanan dinyatakan dalam
satuan millimeter permenit di mana dalam pemakaiannya perlu
disesuaikan dengan jumlah mata potong pisau yang digunakan.
kecepatan pemakanan tiap mata potong pisau frais, (f) untuk setiap
jenis pisau dan setiap jenis bahan sudah dibakukan tinggal dipilih
mana yang cocok. Dengan demikian kecepatan maju meja mesin
dapat ditentukan dengan rumus f = f. z. n.
Tabel 8. Kecepatan pemakanan (feeding) pergigi untuk HSS :
pisau feed/tooth (mm)
spiral (slab) mill (up to 30º helix angle of
tooth)
spiral mill (30 + 00º helix angle)
face mill and shell end miel
end mill
saw
slotting cutter
form cutter
0,1 ÷ 0,25
0,05 ÷ 0,2
0,1 ÷ 0,5
0,1 ÷ 0,25
0,05 ÷ 0,1
0,05 ÷ 0,15
0,05 ÷ 0,2
b. Frekwensi pemakanan (i)
Yang dimaksud dengan frekwensi pemakanan adalah jumlah
pengulangan penyayatan mulai dari penyayatan pertama hingga
selesai. Frekwensi pemakanan tergantung pada kemampuan mesin,
jumlah bahan yang harus dibuang, sistem penjepitan benda kerja dan
tingkat finishing yang diminta.
c. Panjang benda berja / jarak tempuh alat potong (L).
Pada mesin frais, jarak tempuh meja/benda kerja adalah panjang
benda kerja ditambah diameter pisau ditambah kebebasan pisau.
305
L = l + 2 ( x + R ) atau L = l + 2 x + d
Gambar 120. Jarak tempuh pada pengefraisan Vertical
d. Perhitungan waktu pengerjaan (T)
Waktu pengerjaan = (Jarak tempuh meja x frekwensi pemakanan)
dibagi Kecepatan gerakan meja mesin.
f
T = L.i di mana f= f. z. n
Dimana:
T = waktu pengerjaan
i = frekwensi pemakanan
z = jumlah mata potong
Contoh: Hitung waktu pengefraisan bila diketahui jumlah mata
potong pisau (z) 4 buah, panjang benda kerja 250 mm, jarak tempuh
total (L) 285 mm, kecepatan pemakanan (f) 0,2 mm, dan putaran
mesinnya (n) 400 rpm. Bila frekwensi pemakanannya (i) satu kali,
maka waktu pemesinannya adalah:
0,2.4.400 0,89 menit
285.1
f .z.n
T = L.i = =
2.10 Langkah-langkah pengoperasian Mesin frais
Pengoperasian mesin frais pada dasarnya sama dengan
mengoperasian mesin perkakas lainnya yaitu harus berpedoman pada
petunjuk pengopersian atau biasa disebut SOP (Standart Operation
Sheet)
Dari berbagai mesin perkakas yang ada mesin frais termasuk
salah satu mesin yang dapat digunakan untuk membuat berbagai
macam bentuk komponen sebagaimana sudah diuraikan di atas.
Dengan demikian diperlukan langkah-langkah yang cermat dan teliti
dalam mengoperasikannya. Langkah-langakh yang dapat sebagai
acuan dalam mengopersikan mesin frais antara lain :
306
a. Pelajari dan ikuti petunjuk SOP sebelum mengoperasikan mesin
frais
b. Pelajari gambar kerja untuk menentukan langkah kerja yang efektif
dan efesien.
c. Tentukan karakteristik bahan yang akan dikerjakan untuk
menentukan
d. Tentukan jenis cutter/alat potong dan median pendingin yang akan
digunakan.
e. Tapkan kualitas hasil penyayatan yang diinginkan.
f. Tentukan geometri alat potong yang digunakan dengan tepat
g. Menentukan alat bantu yang dibutuhkan di dalam proses.
h. Tentukan roda-roda gigi pengganti apabila dikehendaki adanya
pengerjaan-pengerjaan khusus.
i. Tentukan parameter-parameter pemotongan yang berpengaruh
dalam proses pengerjaan (kecepatan potong, putaran mesin,
kecepatan pemakanan, kedalaman pemakanan, waktu
pemotongan dll).
Untuk melaksanakan langkah-langkah diatas, kita terlebih dulu
harus dapat menghidupkan mesin. Setiap mesin mempunyai bagian
sendiri-sendiri yang digunakan untuk menghidupkan mesin, sebagai
contoh pada mesin frais HMT. Untuk menghidupkan kita harus
mengaktifkan saklar aliran listrik kemudian kita menekan swit “on”
untuk mengalirkan arus listrik, sedangkan untuk mematikan kita cukup
menekan swit “off” maka dengan demikian putaran mesin akan
berhenti. Sedangkan pada mesin Bridge port peletakan handle-hanle
untuk menghidupkan mesin tidak sama dengan mesin HMT. Akan
tetapi pada prinsipnya cara menghidupkan sama dengan mesin HMT
termasuk jenis mesin frais lainnya.
2.11 Jenis-jenis Pemotongan/pemakanan pada mesin frais
Pemotongan/pemakanan pada mesin frais ada berbagai jenis,
diantaranya dapat dilakukan dengan posisi mendatar (horisontal),
tegak (vertical), miring/menyudut dan lain-lain. Sedangkan pengikatan
benda kerjanya dapat dilakukan dengan ragum, rotary table, kepala
pembagi, diklem/diikat langsung pada meja dan lain-lain.
2.11.1 Pemotongan mendatar (horisontal)
Dalam melakukan pemotongan mendatar, jenis mesin yang
digunakan adalah mesin frais horizontal, dan pisau yang digunakan
adalah jenis pisau frais mantel. Berikut adalah langkah-langkah
pengefraisan rata dengan posisi mendatar:
a. Siapkan perlengkapan mesin yang diperlukan meliputi ragum
mesin, arbor dan satu set kollar (ring arbor) dengan diameter
lubang sama dengan diameter lubang alat potong yang akan
digunakanbnerikut kelengkapan lainnya.
307
(a) (b)
b. Majukan lengan (Gb. 121 a) dan lepaskan pendukung arbor
(Gb. 121 b)
c. Bersihkan lubang dan arbor bagian tirusnya (Gb. 122)
d. Pasang arbor pada spindel mesin dan Ikat arbor dengan
memutar mur pengikat dibelakang bodi mesin (Gb. 123)
Gambar 121. Pemasangan arbor
Gambar 122. Membersihkan bagian tirus
Gambar 123. Mengikat arbor
308
e. Pasang pisau (cutter) dan ring arbor (kollar) pada arbor
(Gambar 124), (a) posisi pengikatan yang benar dan (b) posisi
pengikatan yang salah apabila yang gunakan pisau mantel
helik kiri.
Gambar 124. Pemasangan cutter dan kollar (ring arbor)
f. Pasang pendukung arbor (support) pada lengan mesin dengan
posisi tidak jauh dari pisau dan ikat dengan kuat (Gambar 125).
Gambar 125. Pemasangan pendukung arbor
g. Selanjutnya pasang ragum pada meja mesin frais pada posisi
kurang lebih ditengah-tengah meja mesin agar mendapatkan
area kerja yang maksimal.
h. Lakukan pengecekan kesejajaran ragum. Apabila jenis
pekerjaannya tidak dituntut hasil kesejajaran dengan kpresisian
yang tinggi, pengecekan kesejajaran ragum dapat dilakukan
dengan penyiku (Gambar 126 a). Dan apabila hasil
kesejajarannya dituntut dengan kepresisian yang tingi,
pengecekan kesejajaran ragum harus dilakukan dengan dial
indikator (Gambar 126 b).
( (
309
i. Pasang benda kerja pada ragum dengan diganjal parallel pad
dibawahnya (Gambar 127 a). Untuk mendapatkan
pemasangan benda kerja agar dapat duduk pada parallel
dengan baik, sebelum ragum dikencangkan dengan kuat pukul
benda kerja secara pelan-pelan dengan palu lunak (Gambar
127 b).
j. Selanjutnya lakukan setting nol untuk persiapan melakukan
pemakanan dengan cara menggunakan kertas ( Gambar 128
a). Dan untuk jenis pekerjaan yang tidak dituntut hasil dengan
kepresisian tinggi, batas kedalaman pemakanan dapat diberi
tanda dengan balok penggores(Gambar 128 b)
(a) (b)
Gambar 126. Pengecekan kesejajaran ragum
(a) (b)
Gambar 127 . Pemasangan benda kerja pada ragum
310
Gambar 128 a . Setting nol di atas permukaan
kerja dengan kertas
Gambar 128 b. Penandaan kedalaman pemakanan
k. Atur putaran dan feeding mesin sesuai perhitungan atau
melihat tabel kecepatan potong mesin fais.
l. Selanjutnya lakukan pemakanan dengan arah putaran searah
jarum jam bila pisau yang digunakan arah mata sayatnya helik
kiri(Gambar 129). Dan pemakanannya dapat dilakukan secara
manual maupun otomatis.
311
Gambar 129 . Proses pemotongan benda kerja
m. Dalam menggunakan nonius ketelitian yang terletak pada
handel mesin, pemutaran roda handel arahnya tidak boleh
berlawanan arah dari setting awal karena akan menyebabkan
kesalahan setting yang akan mengakibatkan hasil tidak presisi.
Gambar 130 menunjukkan pengunaan nonius ketelitian pada
handel mesin frais.
Gambar 130. Pemutaran handel pemakanan
Untuk mengefrais bidang rata juga dapat digunakan shell end mill
cutter (Gb. 131). dengan cara yang sama tetapi menggunakan mesin
frais tegak. Namun untuk mesin frais unifersal dapat juga digunakan
untuk mengefrais rata pada sisi benda kerja yaitu stub arbor dipasang
langsung pada sepindel mesin.
312
Gambar 131. Proses pengefraisan bidang rata
dengan Shell end mill cutter.
2.11.2 Pemotongan bidang miring
Bidang miring dapat dikerjakan dengan memiringkan benda kerja
pada ragum universal (Gambar 132)
Gambar 132. Pengefraisan bidang permukaan miring
Apapila bidang permukaannya lebih lebar dan diperlukan
memasang cutter pada arbor yang panjang dengan pendukung (Gb.
133).
Gambar 133. Pengefraisan bidang miring yang lebar
313
2.11.3 Pemotongan bidang miring menggunakan cutter sudut.
Pemotongan bidang miring atau sudut juga dapat dibuat dengan
pisau sudut. Gambar 134 menunjukkan hasil pengefraisan
menggunakan dengan pisau dua sudut 45° dan prosesnya dapat
dilihat pada gambar 133..
Gambar 134. Blok-V Gambar 135. Pengefraisan blok-V
2.11.4 Pemotongan alur segi empat dan shoulder benda
Banyak bagian-bagian mesin yang mempunyai bentuk/bidang
siku satu buah, dua atau bahkan hamper semua bidangnya seperti
ditunjukkan pada Gambar 136.
Gambar 136. Model alur dan shoulder
Gambar 137 menunjukkan pemotongan shoulder dengan pisau
side and face cutter dan Gambar 138 menunjukkan pemotongan alur
dengan end mill.
Gambar 137. Pemotongan shoulder Gambar 138. Pembuatan alur
314
2,11.5 Pengefraisan alur pasak
Poros yang berfungsi sebagai penerus daya biasanya dibut alur
pasak. Alur pasak tersebut pembuatannya dapat dilakukan dengan
mesin frais. Gambar 139 menunjukkan pemotongan alur pasak pada
mesin frais horizontal, gambar 140 menunjukkan pemotongan alur
pasak yang stub arbornya dipasang lansung pada lubang sepindel
mendatar dan Gambar 141 menunjukkan pemotongan alur pasak
pada mesin frais vertical.
Gambar 139. Pembuatan alur pasak pada
mesin frais horisontal
Gambar 140. Pembuatan alur pasak dengan pisau
terpasang pada s pindel mendatar.
315
Gambar 141. Pengefraisan alur pasak pada
mesin frais tegak.
2.11.6 Pemotongan bentuk persegi
Bentuk-bentuk persegi misalnya membuat segi enam, segi empat
dan sebagainya dapat dilakukan dengan mesin fraisdengan alat bantu
kepala pembagi. Untuk membuat bentuk segi beraturan ini dapat
dilakukan pada posisi mendatar dengan menggunakan posau end mill
(Gambar. 142). Atau dilakukan pada posisi tegak dengan
mengguanakan pisau shell endmill (Gambar 143)
Gambar 142. Pengefraisan segi empat dengan end mill cutter
316
Gambar 143. Pengefraisan persegi empat dengan Shell endmill cutter
2.11.7 Pemotongan roda gigi
Pada hakekatnya profil-profil gigi dapat dibentuk dengan macammacam
cara diantaranya :
a. Dipotong. Pembuatan roda gigi dengan cara ini dapat dilakukan
dengan proses pemesinan:
• Milling (pengefraisan)
• Shaping (penyekrapan)
• Planing (penyerutan)
• Hobbing (pergeseran)
b. Dicetak . Roda gigi dibuat dengan cara dituang kemudian
disempurnakan dengan pemotongan .
c. Diroll . Pembuatan roda gigi dengan cara diroll dibuat dengan cara
semacam proses kartel (knoerling). Sebagai pengerjaan akhir
(finishing) dapat dilakukan dengan : digerinda, laping bila
dikehendaki.
Cara-cara tersebut di atas digunakan atau dipilih sesuai dengan
faktor-faktor yang ada. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :
• Type mesin yang ada pada operator
• Kemampuan skill yang ada pada operator
• Ketelitian yang dikehendaki
• Kekuatan roda gigi yang dikehendaki
• Jumlah roda gigi yang dikehendaki
• Kecepatan produksi yang dikehendaki
• Biaya/ harga
• Dalam materi ini hanya akan dibahas mengenai pengefraisan
roda gigi lurus (milling of spur gear).
2.11.7.1 Penentuan besar-besaran dan ukuran roda gigi
Ada bermacam-macam sistem ukuran roda gigi yaitu, Sistem
modul, Sistem diametral pitch, Sistem circural pitch
317
a. Sistem modul (m)
Sistem ini digunakan untuk satuan metris dan untuk satuan modul
(mm) biasanya tidak dicantumkan. Modul adalah perbandingan antara
diameter jarak antara dengan jumlah gigi
Jadi : mm
z D
m =
b. Diameteral pitch (Dp)
Diameteral pitch (Dp) ialah perbandingan antara banyaknya gigi
dengan diameter jarak antara (dalam inchi).
Jadi : Dp
D z
D z
Dp = → "=
"
c. Circural pitch (Cp) adalah panjang busur lingkaran jarak antara
pada dua buah gigi yang berdekatan (dalam inchi)
Jadi : inchi
z
Cp =π .D"
Bila m Cp m inchi
z D
" . "
"
" = → =π
Persamaan diameteral pitch dengan module:
"
. "
z
cpπ D sedang ; Dp
D"= z
Dp
m
Dp
Cp
z
Dp
z
cp π π π
π
= → = → . " =
"
.
maka m"= D1p atau Dp
m = 25,4
Catatan :
Pembuatan roda gigi yang sistim besarannya tidak sama, hasilnya
tidak dapat dipasangkan.
d. Istilah-istilah pada roda gigi
• Pitch circle = lingkaran tusuk = lingkaran jarak antara =
merupakan garis lingkaran bayangan yang harus bertemu/
bersinggungan untuk sepasang roda gigi.
• Pitch diameter = tusuk = panjang busur lingkaran jarak antara
pada dua gigi yang berdekatan
• Circular Pitch = tusuk = panjang busur lingkaran jarak antara
pada dua gigi yang berdekatan
• Addendum = tinggi kepala gigi = tinggi gigi di luar lingkaran
jarak antara
318
• Dedendum = tinggi kaki gigi = tinggi gigi di dalam lingkaran
jarak antara
• Clearance = kelonggaran antara tinggi kaki gigi-gigi dengan
tinggi kepala gigi yang saling menangkap
• Backlash = perbedaan antara lebar gigi yang saling
menangkap pada lingkaran jarak antara
• Sudut tekan = sudut antara garis singgung jarak antara dengan
garis tekan
• Garis tekan = garis yang dihasilkan dari hubungan titik-titik
tekan dan melalui titik singgung lingkaran jarak antara dan roda
gigi
Gambar 144. Istilah pada roda gigi
319
e. Ukuran utama roda gigi sistem module
Tabel 8. Ukuran utama roda gigi sistem module
NAMA SIMBOL RUMUS
Jarak sumbu antararoda
gigi
A
z
m z z
z
D D ( ) 1 2 1 2 +
=
+
Circular pitch Cp
Diameter jarak antara D p . m
Diameter puncak/ kepala Da z . m
Diameter alas/ kaki Df D + 2 . m
D – ( 2,2 ÷ 2,26 ) m
Tinggi gigi seluruhnya h
ha hf
m
Da Df = +

Tinggi kepala gigi/ ha 1 . m
addendum
Tinggi kaki/ dedendum
hf 1,13 m
Banyak gigi z
m
D
Modul m
z
D
Tebal gigi b ( 6 ÷ 8 ) . m automotive
( 8 ÷ 12 ) . m penggerak
umum
Sudut tekan a 20º evolvente
Perbandingan transmisi i
2
1
z
z
320
f. Ukuran utama roda gigi sistem diameteral pitch
Tabel 9. Ukuran utama roda gigi diameteral pitch
2 2.12 Pisau roda gigi (Gear cutters)
Untuk memperjeles uraian materi sebelumnya tentang pisau roda
gigi, di bawah ini akan dibahas lagi lebih luas tentang materi pisau
roda gigi. Sebagaimana alat-alat potong pada mesin bubut, pisau roda
gigi dibuat dari bahan baja carbon (carbon steel) atau baja kecepatan
potong tinggi (High Speed Steel = HSS). Bentuknya dibuat sedemikian
rupa sehingga hasil pemotongnya membentuk profil gigi, yakni garis
lengkung (evolvente).
a. Macam pisau frais roda gigi
• Type plain
Digunakan baik untuk pemotongan pengasaran maupun
untuk penyelesaian (finishing) pada roda gigi dengan profil gigi
kecil (modul kecil)
NAMA SIMBOL RUMUS
Diameteral pitch diukur
pada lingkaran tusuk
Dp
Cp
p. π
Addendum ha
p
1
Deddendum hf
p
1,25
Whole depth Wd
p
2,25
Clearence Cl
p
0,25
Tebal gigi pada
lingkaran tusuk
t
p
1,5706
Diameter lingkaran
tusuk
D
p
z
Diameter lingkaran luar Da
p
z + 2
Diameter lingkaran
alas
Df
p
D = z
321
Gambar 145. Gear plain cutter (pisau gigi tipe plain)
• Tipe stocking
Pada gigi pemotong mempunyai alur yang selang-seling
(Gambar 146). Beram (tatal) akan terbuang sebagian melalui
alur-alur. Karena alurnya berselang-seling, maka pada benda
kerja tidak akan terjadi garis-garis. Cutter tipe ini digunakan
untuk pengefraisan pengasaran pada roda gigi dengan profil
besar (modul = 2,5 ÷ 12). Untuk penyelesaian (finishing)
digunakan cutter tipe plain.
Gambar 146. Gear stocking cutter (pisau gigi tipe stocking)
b. Ukuran pisau frais roda gigi
Pisau frais roda gigi dibuat untuk setiap ukuran, yakni untuk
diameteral pitch maupun untuk sistem modul. Untuk setiap ukuran
terdiri satu set yang mempunyai 8 buah atau 15 buah. Untuk setiap
nomor cutter hanya dipakai untuk memotong roda gigi dengan jumlah
gigi tertentu. Hal ini dibuat mengingat bahwa roda gigi dengan jumlah
gigi sedikit profil giginya akan sedikit berbeda dengan profil gigi dari
roda gigi dengan jumlah gigi banyak (lihat tabel 10)
Tabel 10. Pemilhan nomor pisau sistim modul
No Nomor pisau Untuk memotong gigi berjumlah
01 1 12÷13
02 2 14÷16
03 3 17÷20
04 4 21÷25
05 5 26÷34
06 6 35÷134
07 7 155÷134
08 8 135 keatas “Gigi rack”
322
Tabel 11. Satu set cutter modul dengan 15 nomor
No Nomor pisau Untuk memotong gigi berjumlah
01 1 12
02 1,5 13
03 2 14
04 2,5 15÷16
05 3 17÷18
06 3,5 19÷20
07 4 21÷22
08 4,5 23÷25
09 5 26÷29
10 5,5 30÷34
11 6 35÷41
12 6,5 42÷54
13 7 55÷80
14 7,5 81÷134
15 8 135÷ Tak terhingga (Gigi rack)
Pisau frais yang digunakan untuk pemotongan roda gigi menurut
sistem diameteral pitch, juga mempunyai 8 buah cutter (satu set).
Misal roda gigi dengan jumlah 12 gigi, maka cutter terdiri dari nomor 8.
Tabel 12. Satu set cutter modul sistim diameter pitch
No Nomor pisau Untuk memotong gigi berjumlah
01 1 Gigi rack
02 2 55÷134
03 3 35÷54
04 4 26÷34
05 5 21÷25
06 6 17÷20
07 7 14÷16
08 8 12÷13
2.12.1 Perawatan pisau roda gigi
Perawatan pisau roda gigi dimaksudkan untuk memperpanjang
umur secara ekonomi maupun umur secara teknologi dari pada alat
potong.
Adapun cara-cara perawatannya adalah sebagai berikut :
a. Memasang cutter dengan cara-cara yang benar, yakni cukup kuat,
tidak oleng/goyang, menggunakan pasak dan sebagainya.
b. Menggunakan putaran dan feeding (pemakanan) sesuai dengan
ketentuan.Lihat tabel 9 dan10
323
Tabel 13. Hubungan cutting speed dengan bahan
Cutting speed … m/minut
Material Carbon steel
cutter
High speed steel
cutter
Cast iron
Mild steel
Brass
18 ÷ 20
10 ÷ 12
40 ÷ 50
25 ÷ 40
20 ÷ 30
50 ÷ 80
Tabel 14.Kecepatan potong untuk HSS dalam m/menit
Diamete
ral pitch
(p)
2 2,5 3 4 5 6 7 8 10 12 16
Metric
modul
6 5 4 3 2,5 2 1,5
Cast
iron Mild
steel
80
35
80
35
10
0
50
11
0
60
62
12
5
75
15
0
10
0
15
0
10
0
17
5
11
0
20
0
12
5
22
5
15
0
c. Menggunakan Pendinginan yang cukup. Untuk besi tuang tidak
perlu ada pendidinginan dengan cairan.
d. Penyimpanan cutter dengan baik, diberi minyak lumas, sisi-sisi
potong jangan sampai terjadi tabrakan/benturan.
2.12.2 Pemasangan benda kerja
Harus diingat bahwa dalam proses pemotongan roda gigi, benda
kerja telah dibubut telebih dahulu sesuai dengan ukuran-ukuran yang
dikehendaki, jadi dalam mesin frais tinggal memotong profil giginya
saja. Cara pemasangan benda kerja ini ada bermacam-macam sesuai
dengan besar-kecilnya beban. Gambar 147 menunjukkan contoh
pemasangan benda kerja dengan mandril dan gambar 148
menunjukkan contoh pemasangan benda kerja dengan meja putar
(sircular attachment)
Gambar 147. Pemasangan benda kerja dengan mandril
324
Gambar 148. Pemasangan benda kerja dengan meja putar
2.12.3 Cara menyetel pisau/cutter
Salah satu cara menyetel agar pisau/cutter benar-benar tepat di
atas garis senter adalah dengan menggunakan siku-siku dan
micrometer (Gambar 149) . Adapun langkah-langkahya adalah
sebagai berikut:
a. Letakkan siku pada meja dan singgungkan pada benda kerja.
b. Ukur tebal cutter
c. Jarak antara siku dengan bagian cutter yang paling tebal adalah :
½ D – ½ tebal cutter. Ini dapat diukur dengan micrometer
kedalaman
D = diameter benda kerja
d. Siku dapat juga disinggungkan pada mandrel.
Gambar 149. Mengukur dengan siku dan micrometer kedalaman
325
2.12.4 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengefrais roda
gigi
a. Meja harus benar-benar sejajar dekat dengan kolum
b. Dividing head dan tailstcok dipasang di tengah-tengah meja, dan
garis senter harus sejajar colum
c. Pasang benda kerja (bahan) dengan mandril diantara dua senter
dengan menggunakan pembawa, periksa kelurusan dan
kesikuannya.
d. Setel engkol pembagi dan masukan pen index pada lobang yang
dikehendaki, pemutaran engkol pembagi harus cermat
e. Pemasangan cutter pada arbor harus benar, cutter tidak boleh
goyang (oleng), sebab bila demikian roda gigi yang dipotong
hasilnya tidak presisi.
f. Pisau harus tepat pada pertengahan benda kerja atau di atas garis
senter
g. Putaran mesin (cutter) dan keceepatan potong harus sesuai
dengan ketentuan.
Catatan :
Untuk mendapatkan hasil pemotongan yang baik, matikan mesin
(putaran cutter) bila akan menarik kembali benda kerja. Hal ini
dilakukan agar cutter tidak merusak permukaan gigi yang baru saja
dipotong.
2.12.5 Pengefraisan/pemotongan gigi sistim modul
Untuk memotong roda gigi lurus pada mesin frais dapat dilakukan
dengan cara berikut ini :
a. Pelajari gambar kerja (Gambar 150), misalnya diketahui sebuah
roda gigi lurus dengan z= 30 gigi, dan modulnya (m) 1,5.
Gambar 150. Roda gigi lurus
326
Maka ukuran-ukuran yang lain dapat direncanakan sebagaiberikut:
• Diameter tusuk (Dt) = z.m
= 30.1,5
= 45 mm
• Diameter luar (Dl) = Dt+(2.m)
= 45+(2.1,5)
= 48 mm
• Kedalaman gigi (h) = ha+hf
= (1.1,5)+(1,2.1,5)
= 3,3 mm
• Pisau yang digunakan adalh nomor 5
• Pembagian pada kepala pembagi bila ratio perbandingan
pembagiannya 40:1, Maka:
18
1 6
30
110
30
40
40
= = =
=
z
Nc
Jadi: Engkol kepala pembagi diputar sebesar satu putaran
penuh, ditambah enam lubang pada indek piring pembagi
berjumlah 18.
b. Persiapkan peralatan dan perlengkapan yang diperlukan untuk
pembuatan roda gigi lurus.
c. Pasang blank roda gigi yang sudah terpasang pada mandril
diantara dua senter.
d. Setting pisau ditengah-tengah benda kerja, dan lanjutkan setting
pisau diatas nol permukaan benda kerja.
e. Atur kedalaman pemakanan sesuai perhitungan.
f. Atur pembagian mengatur piring pembagi dan lengan untuk
pembagian 30 gigi, dalam hal ini dari hasil perhitungan
menggunakan piring pembagi berjumlah 18.
a. Setelah yakin benar, bahwa posisi cutter di tengah-tengah benda
kerja geserkah meja longitudinal, naikkan meja setinggi depth of
cut (h). Sesuai perhitungan didapat 3,3 mm.
b. Putarkan engkol pembagi suatu putaran penuh untuk
menghilangkan backlash
c. Hidupkan mesin, dan lakukan pemotongan gigi
d. Putarkan engkol pembagi untuk mendapatkan satu gigi
e. Lakukan pemotongan hingga selesai satu gigi, ukurlah tebal gigi
dengan gear tooth vernier bila ternyata ada kekurangan atur
kembali defth of cut
f. Kemudian lakukan kembali pemotongan hingga selesai dengan
menggunakan gerakan meja secara otomatis
327
Sebagai ilustrasi hasil pemotongan dalam pembuatan roda gigi
lurus dapat dilihat pada (Gambar 151).
Gambar 151. Pemotongan gigi lurus
2.12. 6 Pemotongan batang bergigi/gigi rack (Rack gear)
a. Fungsi gigi rack
Rack adalah suatu batang bergerigi, yang berguna untuk
memindahkan gerak putar menjadi gerak lurus, biasanya pada
kecepatan yang lambat atau kecepatan putaran tangan. Gerak putar
dari suatu engkol, menggerakkan roda gigi pinion, roda gigi pinion
menggerakkan batang bergerigi ini terdapat, misalnya pada mesin bor,
press dan sebagainya.
b. Ukuran gigi rack
Standard ukuran gigi rack sama dengan standard ukuran roda gigi,
karena gigi rack selalu berpasangan dengan roda gigi, atau dapat
dikatakan rack adalah roda gigi dengan radius tak terhingga. Di sini
jarak antara pusat dua gigi yang berdekatan pada garis tusuk aksial =
axial pitch = px. Bila tusuk pada roda gigi pinion (pt= transvese pitch)
maka : px = pt =π .m. Gambar 150 menunjukkan ukuran-ukuran gigi
rack.
Contoh : Besarnya axial pitch (Px) bila gigi rack dengan modul (m) = 3
adalah: px = pt = π . m = 3,14.3= 9,42 mm
mandrel
cutter
Hasil
pemotongan
328
.
Gambar 152. Ukuran gigi rack
c. Mengefrais batang bergerigi yang berukuranpendek.
Bila batang bergerigi lebih pendek daripada pergeseran meja
melintang (cross slide), maka benda kerja dapat dipasang (dijepit)
dengan ragum mesin. Untuk pembagiannya digunakan sekala pada
cross slide dan apabila menghendaki lebih teliti lagi dapat digunakan
jam ukur (dial indicator).
Gambar 153. Pengefraisan gigi batang pendek
d. Mengefrais batang bergerigi yang panjang
Bila batang bergerigi lebih panjang daripada pergeseran
melintang, maka benda kerja dipasang memanjang sepanjang meja
frais dan diklem. Pisau frais dipasang pada rack milling attachment
(perlengkapan frais rack). Di sini pembagiannya dengan menggunakan
pergeseran memanjang (longitudinal slide).
329
Gambar 154. Ragum dan perlengkapan frais batang bergigi
(Rack milling attachment and vice)
e. Perlengkapan pembagi batang bergigi (Rack indexing attachment)
Disamping kita menggunakan pergeseran meja mesin untuk
pembagian batang bergerigi, pada mesin frais tertentu dilengkapi alat
pembagi khusus. Alat ini terdiri dari satu set roda gigi, pelat pembagi
(indexing plate) pen index dan penyokong (pemegang). Alat ini
dipasang pada ujung meja.
Gambar 155. Perlengkapan pembagi batang bergigi
f. Prosedur pemotongan Untuk memotong gigi rack lurus pada mesin
frais dapat dilakukan dengan cara berikut ini :
• Pelajari gambar kerja (Gambar 156), misalnya diketahui
sebuah gigi rack lurus dengan panjang (L )= 71mm, dan
modulnya (m) 1,5.
330
Gambar 156. Roda gigi lurus
Maka ukuran-ukuran yang lain dapat direncanakan sebagai
berikut, termasuk agar supaya sisa gigi sisi kanan dan kiri sama.
• Besarnya aksial pitch px = π .m
= 3,14.1,5
= 4,71 mm
• Kedalaman gigi (h) = ha+hf
= (1.1,5)+(1,2.1,5)
= 3,3 mm
• Jumlah gigi sepanjang 71 mm adalah:
z= gigi
m
L 15,0743
3,14.1,5
71
.
= =
π
• Jadi sisa gigi adalah = 0,0743.(π .m)
= 0,35 mm
• Untuk mendapatkan sisa gigi yang sama bila tebal pisaunya
adalah 4 mm maka:
X 0,7mm
2
= 0,35.4 =
• Pisau yang digunakan adalh nomor 8
• Persiapkan peralatan dan perlengkapan yang diperlukan untuk
pembuatan roda gigi lurus.
• Pasang blank gigi rack pada ragum yang telah terpasang
sebelumnya.
• Setting pisau pada sisi benda kerja, dan selanjutnya geser
pisau sebesar X = 0,7 mm.
• Atur kedalaman pemakanan sebesar 3,3 mm.
• Setelah yakin benar bahwa posisi cutter pada posisi yang
benar, lakukan pemotongan gigi pertama.
• Berikutnya lakukan pemotongan gigi kedua dengan menggeser
meja sebesar 4,71 mm
• Ukurlah tebal gigi dengan gear tooth vernier bila ternyata ada
kekurangan atur kembali defth of cut (h)
• Kemudian lakukan kembali pemotongan hingga selesai dengan
menggunakan gerakan meja secara otomatis.
331
3. Teknik Pengukuran Pada Proses Produksi…………………
3.1 Jenis Pengukuran
3.1.1 Pengukuran presisi
Pengukuran ini digunakan untuk mendapatkan ketelitian 0,05,
0,02, 0,01 bahkan sampai ukuran micron. Alat-alat ukur yang dipakai
antara lain :
a. Jangka sorong ketelitian 0,05 mm
b. Jangka sorong ketelitian 0,02 mm
c. Mikro meter ketelitian 0,01 mm
d. Mikro meter ketelitian 0,001 mm
3.1.2 Pengukuran tak presisi
Pengukuran ini biasanya menggunakan alat ukur tak langsung
atau menggunakan alat ukur yang mempunyai ketelitian 0,5 mm.
misalnya rollmeter, bar meter (mistar baja). Sedangkan pada
pengukuran dimensi tertentu menggunakan alat ukur tak langsung
kemudian untuk mengetahui hasilnya dicocokkkan dengan alat ukur
langsung.
3.2 Metode pengukuran
Untuk mendapatkan benda kerja yang presisi. Kemampuan
melakukan pengukuran memegang peranan yang sangat penting.
Untuk melihat berbagai ukuran dimensi benda kerja kita dapat
menggunkan beberapa jenis alat ukur.
Berdasarkan cara pembacaan skala ukurnya, alat ukur dibagi
menjadi 2 yaitu :
3.2.1 Alat ukur langsung
Yang dimaksud dengan alat ukur langsung adalah jenis alat ukur
yang datanya dapat langsung dibaca pada alat ukur tersebut
digunakan. Contoh : jangka sorong, micrometer, mistar, busur derajat
(bevel protector) dan lain-alin.
Alat ukur ini biasanya digunakan untuk mengukur bagianbagian
yang mudah diukur dan dijangkau oleh alat ukur langsung.
3.2.2 Alat ukur tak langsung
Yang dimaksud dengan alat ukur tak langsung adalah jenis alat
ukur yang datanya hanya dapat dibaca dengan bantuan alat ukur
langsung. Contoh : telescoping gauge, inside caliper, outside caliper
dan lain-lain. Alat ukur ini dipakai untuk mengukur bagian-bagaian
yang tidak dapat dijangkau oleh alat ukur langsung.
Pada alat ukur langsung memiliki beberapa tingkatan ketelitian.
Untuk itu kita harus dapat menentukan alat ukur jenis apa yang harus
kita gunakan berdasarkan tingkatan toleransi yang ingin kita capai.
Disamping kepresisian alat ukur dan suhu ruang (kuranglebih18º÷20º)
332
yang menentukan kebenaran/ketepatan dari hasil pengukuran, Faktor
lainnya adala posisi dan sikap sewaktu melakukan pengukuran, antara
lain :
a. Lakukan pengukuran dalam keadaan mesin berhenti.
b. Letakkan sensor ukur tegak lurus terhadap bidang ukur.
c. Berilah penerangan yang cukup pada saat melakukan pengukuran.
d. Pembacaan skala nonius harus tegak lurus terhadap skala utama.
e. Untuk jenis pekerjaan yang dituntut dengan kepresisian tinggi,
sebaiknya perlu dilakukan pengukuran beberapa kali. Hal ini untuk
menghindari terjadainya kesalahan pengukuran.
3.3 Alat ukur mistar geser (vernier caliper) dan mikrometer luar
(outside micrometer)
Alat ukur presisi yang sering digunakan di industri dan bengkelbengkel
pemesinan salah satunya adalah mistar geser dan mikrometer
dalam skala ukur mm. Maka dari itu dalam menunjang materi-materi
sebelumnya di bawah ini akan dibahas tentang alat-alat ukur tersebut.
3.3.1 Mistar Geser/Vernier Calipers
3.3.1.1 Skala/venier pada mistar geser
Skala adalah alat pembanding yang pada umumnya terdapat
pada semua jenis alat ukur sehingga memungkinkan mendapat hasil
pengukuran yang tepat.
Skala pada mistar geser terbagi menjadi 2 bagian, yaitu:
a. Skala utama
b. Skala nonius
Skala utama terdiri dari skala standar yang pembagiannya sama
seperti pada mistar baja. Sedangkan skala nonius dibuat panjang
tertentu sehingga dapat dibagi kedalam beberapa bagian, dimana tiap
bagiannya menunjukkan panjang yang proporsional terhadap skala
pada bagian skala utama.
3.3.1.2 Bagian- bagian mistar geser
Secara umum bagian mistar geser terdiri dari:
a. Rahang tetap/fixed jaw, yang bingkainya terdapat pembagian skala
yang sangat teliti.
b. Rahang gerak/sliding jaw, yang skala noniusnya dapat digerakkan
spanjang bingkai.
Bagian yang lainnya untuk jenis mistar geser tertentu, kadangkadang
dilengkapi dengan pengatur gerakan yang halus sepanjang
bingkainya dan juga dilengkapi dangan bagian untuk mengukur
kedalaman. Bagian-bagian mistar geser sebagaimana (Gambar 157)
adalah:
• Beam (Batang/rangka)
• Fixed jaw (rahang tetap)
333
• Sliding Jaw (rahang gerak)
• Main scale (skala tetap)
• Vernier scale (skala ninius)
• Fine adjustment (Penggerak halus)
• Clamping screws (Baut pengencang)
Gambar 157. Bagian dari mistar ingsut nonius.
3.3.1.3 Fungsi mistar geser
Mistar geser dapat digunakan untuk berbagai kegiatan
pengukuran, diantaranya untuk mengukur:
a. Ketebalan, jarak luar atau diameter luar.
b. Kedalaman.
c. Tingkat/step.
d. Jarak celah atau diameter dalam.
334
Gambar 158. Contoh penggunaan mistar geser
3.3.1.3 Prinsip skala metric
Prinsip dari skala metric yang memiliki ketelitian 0,05 mm adalah
pada rahang gerak terbagi menjadi 20 bagian/garis. Jarak dari 0
sampai 20 =19 mm, yang jarak antara garis satu dengan yang lainnya
19 : 20 = 0,95 mm. jadi selisih dari dua skala ini adalah 1 mm – 0,95
mm = 0,05 mm. Dengan demikian, berarti juga mistar geser ini mampu
mengukur sampai ukuran terkecil 0,05 mm (lihat gambar 159)
Gambar 159. Prinsip Skala metrik
1.3 Pembacaan mistar geser ketelitian 0,05 mm
Contoh pembacaan mistar geser ketelitian 0,05 mm pada
pengukuran 9,5 mm sebagaimana gambar 152 adalah:
ada pengukuran 9,5 mm, maka kedudukan garis-garis ukurnya adalah
sebagai berikut:
a. Garis 0 pada skala nonius terletak antara garis ke 9 dan 10 pada
skala tetap.
b. Garis ke 10 skala nonius segaris dengan salah satu garis pada
335
skala tetap.
Gambar 160. Contoh pengukuran 9,5 mm
3.3.1 Mikrometer
3.3.1.1 Bagian-bagian mikrometer
Mikrometer merupakan alat ukur linier yang mempunyai Ketelitian/
kecermatan yang lebih baik daripada mistar ingsut. Bagian-bagian
mikrometer dapat dilihat pada gambar 161.
Gambar 161. Mikrometer luar dengan nama bagiannya.
3.3.1.2 Fungsi mikrometer
Mikrometer dapat digunakan untuk berbagai kegiatan
pengukuran, diantaranya untuk mengukur:
a. Diameter luar
b. Ketebalan suatu benda kerja
336
c. panjang dari suatu bagian
3.3.1.3 Pembacaan mikrometer
Pada bagian tabung ukur dan tabung putar terdapat angka-angka
dan garis-garis (Gambar 162), angka-angka inilah yang menunjukkan
ukuran benda yang diukur. Angka-angka yang terdapat pada tabung
ukur menunjukkan mm, misalnya 0 – 5 – 10 – 15 – 20 – 25. dari 0 – 5
jaraknya adalah 5 mm. demikian pula 5 – 10 jaraknya adalah 5 mm,
dan seterusnya.
Dari angka ke angka ini dibagi dalam 5 bagian, sehingga 1 bagian
jaraknya 1 mm. pada bagian garis bawah terdapat pula garis-garis
ukur pembagi dua, yang artinya antara garis atas dan garis bawah
jaraknya 0,5 mm. Sedangkan pada tabung putar terdapat garis-garis
ukur yang banyaknya 50 buah (Gambar 163). Apabila tabung putar
diputar satu kali (misalnya dari 0 sampai ke 0 lagi), maka poros geser
akan bergerak 0,5 mm. Jika diputar 2 kali berarti 2 x 0,5 mm = 1 mm
dan seterusnya. Dengan demikian tabung putar dibagi dalam 50
bagian, maka 1 bagian jaraknya 0,5 mm : 50 = 0,01 mm (Gambar 164)
Gambar 162.Tabung ukur dan tabung garis
Gambar 163.Penunjukkan garis ukur
337
Gambar 164. Penunjukkan jarak ukur
3.3.1.3 Contoh Pembacaan Mikrometer
Contoh pembacaan mikrometer kapasitas 0 – 25 mm
ketellitian/kecermatan 0,01, pada pengukuran 5,62 mm (Gambar 165)
Gambar 165. Contoh pembacaan mikrometer
Pada pengukuran 5,62 mm, maka kedudukan garis-garis ukurannya
adalah sebagai berikut:
a. Pada tabung ukur terlihat dengan jelas garis ukur milimeter
yang ke 5.
b. Garis ukur 0,5 mm pada tabung ukur terletak antara garis ke 5 dan
ke 6, dan terlihat posisi tabung putarnya melebihi garis ukur 0,5 mm.
c. Pada tabung putar posisi garis ke 12 segaris dengan garis tengah
338
pada tabung ukur. Jadi cara pembacaannya adalah: 5 mm + 0,5
mm + 0,12 mm = 5,62 mm.
4. Pembacaan Toleransi Pada Gambar Kerja …………………..
4.1 Pengkodean toleransi
Di dalam pemesinan, bagian komponen yang telah selesai
dibuat harus mampu bebas tukar dengan komponen yang lain. Sifat
bebas tukar hanya akan mungkin dilaksanakan jika bagian-bagian
yang bersuaian mempunyai 2 batas ukuran (toleransi yang tepat)
Pada prinsipnya dalam pembuatan benda kerja pasti terjadi
kesalahan/penyimpangan ukuran, karena itulah tidak mungkn dapat
dibuat tepat menurut ukuran yang ditentukan.
Agar kita dapat membuat komponen yang bebas tukar maka
harus diberi batasan ukuran yang diijinkan menyimpang dari ukuran
nominal/sebenarnya, dimana penyimpangan ukuran yang diijinkan dari
ukuran yang sebenarnya disebut Toleransi. Untuk menunjukkan batas
kedudukan daerah toleransi terhadap garis batas dasar digunakan
kode yang berupa huruf-huruf. Huruf yang tidak dipakai untuk
menunjukkan daerah toleransi antara lain : I, L, O, Q dan W. hal ini
dimaksudkan untuk mernghindari kesalahan dengan angka angka.
Penunjukan toleransi untuk lubang ditandakan dengan hurup besar
sedangkan untuk batang digunakan huruf kecil. Untuk lebih jelasnya
mengenai tingkatan tingkatan suaian dengan basis lubang dan poros
dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 15. Tingkatan suaian basis lubang
System Basis lubang
Suaian / fit Lubang Poros penggunaan
Runningfit f 7 Bearing with noticeable
clearance
Close
Runningfit g 6 Bearing with Slight
clearance
Sliddingfi t h 6 Tailstock centersleve,
guide
Close
Sliddingfit Js 6 Handwhells, Change gear,
set collar
Wringingfit k 6 Gear whell, Bushings
Forcefit m 6 Whell rims, clutches,
faceplat
Light
pressfit p 6 Bushings, wristpins, gear
rims
Pressfit
H 7
s 6 Shirking, slutches
339
Tabel 16. Tingkatan suaian basis Poros.
System Basis Poros
Suaian / fit Lubang Poros penggunaan
Runningfit E 8 Bearing with drawn shaft
Sliddingfi t H 9 Actuating levers, Control
gears
Wringingfit K 6 Keys without maching work
Pressfit P 9
h 9
Keys with matching work
Contoh : Penulisan toleransi Kedudukan daerah toleransi lubang
30 H 7, maksudnya 30 adalah diameter nominal, H adalah
kwalitas, dan 7 adalah ukuran toleransi.
Didalam gambar kerja, setiap toleransi sudah terdapat keterangan
mengenai batasan ukurannya. Jika harga dari batasan tersebut tidak
terdapat maka dapat dilihat seperti pada harga suaian (Tabel 17), nilai
penyimpanagan lubang (Tabel 18 a dan b), nilai penympangan poros
(Tabel 19 a dan b).
Tabel 17. Harga Suaian untuk tujuan umum.
340
341
Tabel 18 a. Nilai penyimpangan lubang untuk tujuan umum
342
Tabel 18 b. Nilai penyimpangan lubang untuk tujuan umum
343
Tabel 19 a. Nilai penyimpangan poros untuk tujuan umum
344
Tabel 19 b. Nilai penyimpangan poros untuk tujuan umum
345
15 0
9 9 +
h = −
15 2
9 6 +
− K =
Contoh : Ukuran alur dan pasak suatu poros adalah 15 K6 – h9
Adapun cara membaca toleransinya adalah sebagai berikut:
a. Dengan melihat penunjukan toleransi tersebut kita dapat
mengetahui bahwa toleransi itu memakai sistim basis lubang
dengan diameter nominal 15 pada toleransi K6.
b. Setelah kita mengetahui sistim basisnya, kemudian kita lihat
didalam table untuk batasan toleransi K6-h9
Keterangan
sedangkan untuk
dengan mengetahui 2 batasan tersebut maka dapat dihitung:
ukuran alurnya = batas atas 15,002 mm
. = batas bawah 14,991 mm
ukuran pasaknya = batas atas 15 mm
. = batas bawah 14,957 mm.
5. Keselamatan Kerja Pada Saat Proses Produksi……………
Mengoperasikan mesin perkakas tidak terlepas dari adanya
benda yang berputar dan adanya serpihan logam sebagai akibat dari
adanya proses penyayatan material benda kerja, sehingga akan dapat
menimbulkan bahaya-bahaya yang sering terjadi saat mengoperasikan
mesin.
5.1 Peralatan keselamatan kerja pada proses produksi
Menjaga keselamatan pada saat bekerja dengan mesin perkakas
dapat dilakukan dengan memilih alat keselamatan kerja yang tepat.
Alat keselamatan kerja yang kita pakai harus benar-benar mampu
melindungi kita dari semua bahaya yang terjadi walaupun itu tidak
dapat dijamin selamat 100 %. Keselamatan kerja yang dimaksud
meliputi keselamatan kerja bagi operator. Untuk menjamin
keselamatan operator, maka operator pada saat mengopersikan mesin
perkakas harus menggunakan peralatan keselamatan kerja yaitu yang
harus digunakan pada saat proses produksi pemesinan diantaranya :
5.1.1 Pakaian Kerja
Pakaian kerja yang dipakai operator selalu menyesuaikan dengan
jenis pekerjaannya. Bagi operator pemesinan frais,bubut, gerinda dan
lain-laian, pakaian kerja yang digunakan harus memiliki syarat-syarat
antara lain: tidak mengganggu pergerakan tubuh operator, nyaman
dan tidak terasa panas waktu dipakai. Karena di negara kita beriklim
346
tropis maka disarankan untuk menggunakan pakaian kerja terbuat dari
bahan cotton. Pakaian kerja memiliki manfaat antara lain; tidak merasa
panas jika dipakai, dan Tidak mengganggu gerakan tubuh.
51.2 Sepatu kerja
Sepatu kerja harus benar-benar dapat memberikan perlindungan
terhadap kaki kita. Berdasarkan standart yang telah ditentukan, sepatu
kerja terbuat dari bahan kulit, sedangkan alas terbuat dari karet yang
elastis tetapi tidak mudah rusak karena berinteraksi dengan minyak
pelumas (oli). Untuk bagian ujung sepatu masih dilapisi dengan pelat
besi yang digunakan untuk melindungi kaki jika terjatuh oleh bendabenda
yang berat.
Sepatu kerja memiliki manfaat antara lain: ?Tidak licin waktu
dipakai, ?Mampu melindungi kaki dari chip yang jatuh dan benda-benda
yang lain, Alas kaki tidak mudah rusak karena berinteraksi dengan
minyak pelumas.
5.1.3 Kaca Mata
Kaca mata digunakan untuk melindungi mata dari chip-chip yang
berterbangan pada saat kerja di mesin frais. Oleh karena itu kaca
mata yang dipakai oleh operator harus memenuhi syarat-syarat
berikut:
Mampu menutup seluruh bagian-bagian mata dari kemungkinan
terkena chip, Tidak mengganggu penglihatan operator dan, Memiliki
lubang sebagai sirkulasi udara kemata.
5.2 Resiko-resiko dalam mengoperasikan mesin perkakas dan
cara menghindarinya
5.2.1 Mata terkena chip (Tatal/Beram)
Untuk menghindari mata kemasukan chip/beram pada saat
mengopersikan mesin perkakas, maka selama melakukan penyayatan
harus memakai kaca mata sesuai standar keselamatan kerja (Gambar
166).
Gambar 166. Penggunaan kaca mata
347
5.2.2 Tangan atau rambut terkena atau terbelit alat potong
Pada proses pemesinan ketika alat potong atau benda kerja
berputar, hindarkan tangan atau rambur terkena alat potong atau
terbelit putaran benda kerja. Khususnya pada proses pengefraisan
apabila terpaksa harus mengambil bagian, melihat, atau
membersihkan tatal yang dekat dengan pisau atau benda kerja yang
sedang berputar maka lebih baik putaran spindel dimatikan terlebih
dahulu (Gambar 167). Karena apabila hal itu dilakukan, tidak hanya
mebahayakan tangan, tapi juga rambut yang terlalu panjang. Maka
dari itu rambut diupayakan harus rapi dan tidak terlalu panjang atau
meggunakan pelindung rambut supaya tidak ada bagian rambut yang
terurai. Sedangkan pada saat proses pembubutan dilarang keras
menarik tatal/beram hasil potongan yang melilit pada benda kerja,
karena hal ini dapat mengakibatkan tangan bias terluka. Untuk itu
pada saat menarik tatal/beram gunakan batang penarik (Gambar 168).
Gambar 167. Memembersihkan chip/beram pada saat
putaran mesin harus berhenti
Gambar 168. Menarik lilitan tatal dengan batang penarik
348
Selain itu yang perlu selalu diingat adalah pada saat
mengopersikan mesin dilarang keras menngunakan sarung tangan,
karena dengan menggunakan sarung tangan kulit tangan kita kurang
peka terhadap sentuhan sehingga disamping kurang peka pada saat
melakukan proses pengukuran, yang paling membahayakan adalah
terbelitnya sarung tangan pada saat mesin berputar sehingga tangan
kitapun ikut terbelit oleh putaran mesin.
5.2.3 Tangan terkena chip/beram.
Biasanya bahaya seperti ini terjadi pada waktu kita membersihkan
chip/tatal setelah selesai bekerja. Apalagi chip/tatal hasil pemotongan
pengefraisan, karena alat potongnya memilki mata sayat lebih dari
satu chipnya pada umumnaya berbentuk pendekpendek dan tajam.
Untuk mengatasi resiko ini maka gunakanlah kuas untuk
membersihkan. (Gambar 169 a) menunjukkan pembersihan chip/ tatal
pada mesin frais, dan (Gambar 169 b) menunjukkan pembersihan
chip/tatal pada mesin bubut.
(a) (b)
Gambar 169. Membersihkan mesin dengan kuas.
5.2.4 Kaki terkena benda tajam dan terjatuhnya benda kerja.
Dilingkungan bengkel produksi/pemesinan, tidak bisa dihindari
adanya chip/beram yang berserakan dilantai akibat dari hasil
pemotongan. Selain itu ada kemungkinan benda/alat atau
perlengkapan lain terjatuh dari atas dan juga oli yang berceceran .
Maka dari itu setiap operator yang bekerja dilingkungan bengkel
produksi pemesian diwajibkan menggunakan sepatu kerja sesuai
standar yang berlaku. (Gambar 170) menunjukkan penggunaan
sepatu kerja dilingkungan bengkel produksi pemesinan.
349
Gambar 170. Pengguaan sepatu kerja
5.2.5 Baju dan celana terkena kotoran dan oli
Untuk menghindari baju dan celana terkena kotoran dan oli pada
saat bekerja dilingkungan bengkel produksi pemesian, operator harus
menggunakan pakaian kerja. (Gambar 171) menunjukkan penggunaan
pakaian kerja pada saat bekerja pada mesin frais, dan (Gambar 172)
menunjukkan penggunaan pakaian kerja pada saat bekerja pada
mesin bubut.
Gambar 171. Penggunaan pakaian kerja pada mesin frais
350
Gambar 172. Penggunaan pakaian kerja pada mesin bubut
1. Rangkuman BAB VI.................................................
Pada proses produksi dengan mesin konvensional akan
dijelaskan mesin bubut konvensional dan mesin frais konvensional.
1. Mesin Bubut Konvensional
Mesin bubut (turning machine) adalah suatu jenis mesin
perkakas yang dalam proses kerjanya bergerak memutar benda
kerja dan menggunakan mata potong pahat (tools) sebagai alat
untuk menyayat benda kerja. Fungsi utama mesin bubut
konvensional adalah untuk membuat/memproduksi benda-benda
berpenampang silindris, misalnya poros lurus, poros bertingkat
(step shaft), poros tirus (cone shaft), poros beralur (groove shaft),
poros berulir (screw thread) dan berbagai bentuk bidang
permukaan silindris lainnya misalnya anak buah catur (raja, ratu,
pion dll). Jenis-jenis mesin bubut konvensional antara lain mesin
bubut ringan, mesin bubut sedang, mesin bubut standar dan
mesin bubut berat (mesin bubut beralas panjang, mesin bubut
lantai, mesin bubut lantai dengan pengendali, mesin bubut tegak,
mesin bubut dengan enam spindel mendatar, mesin bubut tegak
dengan delapan spindel, mesin bubut tegak dengan delapan
spindel sistem rotari, mesin bubut potong, mesin bubut ulir, mesin
bubut ulir tipe swiss dan mesin bubut turret). Bagian-bagian utama
mesin bubut konvensional adalah sumbu utama (main spindle),
meja mesin (bed), eretan, kepala lepas, tuas pengatur kecepatan
transporter dan sumbu pembawa, pelat tabel, tuas pembalik
transporter dan sumbu utama, tuas pengatur kecepatan sumbu
utama, penjepit pahat, eretan atas, keran pendingin, roda
pemutar, tranporter dan sumbu pembawa, tuas penghubung dan
eretan lintang. Mesin bubut konvensional juga memiliki alat
kelengkapan yaitu cekam, senter, kelengkapan tirus dan pahat.
351
2. Mesin Frais Konvensional
Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang
dalam proses kerja pemotongannya dengan menyayat/memakan
benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang
berputar (multipoint cutter). Mesin frais dapat digunakan
pembuatan benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk diantaranya
:
h. Bidang rata datar
i. Bidang rata miring menyudut
j. Bidang siku
k. Bidang sejajar
l. Alur lurus atau melingkar
m. Segi beraturan atau tidak beraturan
n. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.
Selain bentuk-bentuk tersebut diatas juga dapat melakukan
pembuatan benda kerja dengan bentuk yang lain dimana bentuk ini
sangat dipengaruhi oleh bentuk pisau dan arah gerakkan.
g. Roda gigi lurus
h. Roda gigi helik
i. Roda gigi payung
j. Roda gigi cacing
k. Nok/eksentrik
l. Ulir yang memilki kisar/pitch yang besar, dan lian-lain.
Mesin frais merupakan jenis mesin perkakas yang sangat
cepat berkembang dalam teknologi penggunaannya, sehingga
memiliki banyak jenis. Jenis-jenis mesin frais antara lain : mesin
frais horisontal, mesin frais vertikal, mesin frais universal, mesin
frais bed, mesin frais duplex, mesin frais planer dan mesin frais
roda gigi.
Pisau frais memiliki banyak jenis sesuai dengan
kegunaanya. Jenis-jenis pisau frais sebagai berikut :
a. Pisau mantel : pemakanan permukaan kasar
dan lebar.
b. Pisau alur : membuat alur pada bidang
permukaan benda kerja.
c. Pisau frais gigi : membuat roda gigi sesuai
dengan jenis dan jumlah gigi
yang diinginkan.
d. Pisau frais radius cekung : membuat benda kerja yang
bentuknya memiliki radius dalam
(cekung).
e. Pisau frais radius cembung : membuat benda kerja dengan
radius luar (cembung).
352
f. Pisau frais alur T : membuat alur berbentuk “T”
seperti halnya pada meja mesin
frais.
g. Pisau frais sudut : membuat alur berbentuk sudut
yang hasilnya sesuai dengan
sudut pisau yang digunakan.
h. Pisau jari : membuat alur pada bidang datar
atau pasak dan jenis pisau ini
pada umumnya dipasang pada
posisi tegak (mesin frais
vertical), dapat juga dipasang
posisi horizontal yaitu langsung
dipasang pada spindle mesin
frais.
i. Pisau frais muka dan sisi : digunakan untuk mengefrais
bidang rata dan bertingkat.
j. Pisau frais pengasaran : digunakan untuk menyayat
benda kerja dari sisi potong
cutter dan cutter ini mampu
melakukan penyayatan yang
cukup besar.
k. Pisau frais gergaji : memotong atau membelah
benda kerja.
Metode pemotongan pada kerja frais dibagi menjadi 3,
antara lain : pemotongan searah jarum jam, pemotongan
berawanan arah jarum jam dan netral.
a. Pemotongan searah benda kerja
Pemotongan yang datangnya benda kerja searah dengan
putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya
kurang baik karena meja (benda kerja) cenderung tertarik oleh
cutter.
b. Pemotongan Berlawanan Arah Benda Kerja
Pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan dengan
arah putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya
dapat maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh
cutter.
c. Pemotongan netral
Pemotongan yang terjadi apabila lebar benda yang disayat
lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau diameter pisau tidak
lebih besar dari bidang yang disayat. Pemotongan jenis ini
hanya berlaku untuk mesin frais vertical.
Mesin frais sama halnya seperti mesin bubut yang memiliki
alat kelengkapan. Alat kelengkapan mesin frais adalah ragum,
kepala pembagi, kepala lepas, rotary table, stub arbor dan arbor.
353
1. Computer Aided Design (CAD)………………………
1.1 Pengertian CAD
CAD dalam keteknikan artinya mendesain menggunakan
sistem grafis komputer untuk membuat desain mekanis
(mesin/komponen mesin), rangkaian elektronik dan arsitektur/teknik
sipil. Pada umumnya CAD dikenal pula sebagai metode menggambar
komponen atau lainnya dengan bantuan software komputer, misal
AutoCAD Release 2000, RoboCAD, Master Engineering, dan lain-lain.
Perusahaan atau industri menggunakan CAD untuk mendesain produk
yang dihasilkan. Penguasaan CAD penting dalam dunia teknik dan
seorang yang ahli CAD banyak dibutuhkan dalam dunia industri
karena teknologi CAD menjadi dasar untuk beragam kegiatan
keteknikan seperti gambar, desain, analisa, dan proses manufaktur.
Karena dikerjakan dengan bantuan komputer, maka suatu desain atau
gambar dapat dianalisa, direvisi dimodifikasi dengan lebih mudah.
(a) (b)
Gambar 1. Produk gambar CAD 2D (a) dan gambar 3D (b)
BAB VII
PROSES PRODUKSI BERBASIS KOMPUTER
354
Pada prinsipnya kita memerlukan software dan hardware ketika
bekerja dengan CAD. Software CAD adalah paket program yang
menyediakan fasilitas-fasilitas untuk mendesain, sedangkan hardware
adalah perangkat yang diperlukan untuk menjalankan software
tersebut. Hardware bisa terdiri dari: CPU, monitor, keyboard, mouse,
tablet, plotter dan lain-lain. Software CAD tersedia banyak di pasaran,
salah satunya adalah AutoCAD.
Gambar CAD merupakan suatu representasi grafis dari sebuah
data geometri komponen atau obyek yang disimpan dalam file
gambar.
Database gambar umumnya berisi daftar lengkap entitas (garis, busur
dan lain-lain) dan informasi koordinat yang diperlukan untuk membuat
gambar CAD, dan informasi tambahan yang diperlukan untuk
menentukan permukaan solid dan sifat-sifat lain. Format data dalam
gambar biasanya berbeda menurut program yang digunakan dan tidak
dapat dipertukarkan secara langsung.
1.2 Cara kerja
Seperti halnya bekerja dengan software lainnya, CAD
memerlukan masukan atau input untuk bekerja. Input tersebut dapat
berupa pilihan (option), data, dan perintah. Masukan yang diberikan
akan direspon oleh CAD dengan jalan mengeluarkan output yang
nampak di bidang gambar atau dalam bentuk permintaan untuk
memberikan masukan lagi. Dengan demikian, salah satu keberhasilan
dalam mengoperasionalkan CAD adalah dengan memperhatikan
komunikasi tersebut.
1.3 Sistem Koordinat Absolut, Relatif, Polar
Koordinat adalah cara untuk menentukan posisi pada suatu
ruang. Posisi tersebut ditunjukkan dengan angka-angka yang
merupakan posisi terhadap suatu sumbu.
Koordinat merupakan faktor penting dalam CAD. Untuk
menentukan setiap posisi di bidang gambar, CAD memerlukan titik
koordinat. Sebaliknya setiap obyek yang ada di bidang gambar akan
mempunyai data koordinat tertentu. Ada 3 sistem koordinat yang bisa
digunakan yaitu: sistem koordinat absolut, relatif, dan polar.
1.3.1 Sistem koordinat
Sistem koordinat pada software AutoCAD 2 dimensi
menggunakan dua sumbu yaitu X dan Y, sedangkan pada gambar tiga
dimensi menggunakan 3 sumbu simetri, yaitu X, Y, dan Z. Ketika kita
memasukkan angka koordinat, berarti kita memasukkan informasi
tentang jarak (dalam satuan panjang) dan arahnya (+ atau -)
sepanjang sumbu x, y dan z. Program AutoCAD bisa digunakan untuk
355
mode 2 dimensi maupun 3 dimensi sehingga mempunyai sistem
koordinat 3 sumbu: x, y dan z.
1.3.1.1 Sistem Koordinat Absolut
Sistem koordinat absolut menggunakan titik pusat sumbu x, y,
z (0,0,0) sebagai acuan utama. Artinya semua posisi titik dari suatu
obyek diukur jaraknya dari titik pusat (0,0,0).
Bila menggambar dalam 2 dimensi, koordinat z dapat
diabaikan atau tidak ditulis.
1.3.1.2 Sistem Koordinat Relatif
Dalam sistem ini posisi suatu titik tidak ditentukan dari pusat
sumbu x, y, z (0,0,0) tetapi menggunakan acuan titik terakhir. Artinya
koordinat suatu titik ditentukan relatif terhadap koordinat titik
sebelumnya. Titik terakhir akan dianggap sebagai pusat sumbu (0,0,0)
oleh titik terbaru, demikian juga titik terbaru tersebut akan menjadi
pusat sumbu (0,0,0) bagi titik yang lebih baru lagi.
1.3.1.3 Sistem Koordinat Polar
Sistem koordinat polar menggunakan jarak dan sudut untuk
menentukan suatu posisi. Penentuan jarak bisa dilakukan dengan
metode absolut terhadap titik pusat sumbu maupun relatif terhadap
titik terakhir. Sedangkan sudut diukur terhadap sumbu x.
Default AutoCAD menggunakan WCS atau World Coordinate
System. Selain itu juga terdapat fasilitas UCS (User Coordinate
System) yaitu sistem koordinat yang dapat dipindahkan posisinya dan
diputar arah sumbunya. Sistem koordinat dalam AutoCAD dapat
dibuat dalam bentuk tabel sebagai berikut.
Sistem Koordinat
Absolut Relatif Polar
P1 = 1 , 0.5
P2 = 2 , 1.1
P1 = 1 , 0.5
P2 = 1 , 0.6
P1 = 1 , 0.5
P2 = 1.17 , 31o
Format Penulisan dalam AutoCAD
to (x2,y2)
to 2,1.1
to @(x2-x1),(y2-y1)
to @1,0.6
to @(panjang<sudut)
to @1.17<31
1.1
2 1
0.6
356
Contoh Soal:
Tentukan koordinat masing-masing titik dengan sistem koordinat
absolut, relatif dan polar. Mulailah dari titik A dengan menganggap
koordinat A (0,0) dan lanjutkan dengan titik-titik lainnya dengan arah
berlawanan jarum jam.
Gambar 2, Menentukan koordinat benda 2D
1.4 Perintah Menggambar pada AutoCAD
1.4.1 Menggambar 2D
1.4.1.1 Membuat Bidang Gambar
Untuk memudahkan mengatur gambar yang akan dibuat, perlu
ditetapkan bidang gambar yang akan digunakan. Penetapan bidang
gambar ini seperti halnya kita menentukan ukuran kertas yang akan
digunakan dan batas gambar atau garis tepi pada kertas. Pada
AutoCAD hal ini dilakukan dengan perintah limits. Dengan
mengaktifkan limits, menggambar hanya dapat dilakukan di dalam
daerah limits yang telah ditentukan.
Menentukan
batas limits
Command: limits
Reset Model space limits:
Specify lower left corner or [ON/OFF]
<0.0000,0.0000>: (A)
Specify upper right corner <420.0000,297.0000>:
210,297 (B)
A
A A A
A A
B
A
357
Mengaktifkan
limits
Command: limits
Reset Model space limits:
Specify lower left corner or [ON/OFF]
<0.0000,0.0000>: ON
Membuat
garis batas
Command: rectang
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/ Width]: 0,0
Specify other corner point: 210,297
1.4.1.2 Grid dan Snap
Grid dan snap adalah alat bantu untuk menggambar. Grid
adalah titik-titik yang berulang secara teratur pada sumbu vertikal
maupun horisontal. Sedangkan snap adalah pengunci gerakan kursor
pada grid. Jarak antara titik-titik ini dapat diatur. Ketika grid dan snap
diaktifkan, maka akan muncul titik-titik pada daerah limits dan
pergerakan kursor akan mengikuti posisi grid. Gerakan kursor akan
berupa lompatan ke titik-titik tersebut dan kursor akan tepat berhenti
pada salah satu titik yang dituju oleh gerakan mouse.
Menentukan
jarak antar
titik
. .
. .
Command: grid
Specify grid spacing(X) or [ON/OFF/Snap/Aspect]
<10.0000>: 10
Mengaktifkan
grid
Command: grid
Specify grid spacing(X) or [ON/OFF/Snap/Aspect]
<10.0000>:ON
Menentukan
jarak
lompatan
kursor dan
mengaktifkan
snap
Command: snap
Specify snap spacing or
[ON/OFF/Aspect/Rotate/Style/Type] <10.0000>: 10
Specify snap spacing or
[ON/OFF/Aspect/Rotate/Style/Type] <10.0000>: ON
A
B
358
1.4.1.3 Menggambar line dan polyline
Menggambar line atau garis dilakukan dengan memasukkan
posisi titik awal dan dianjutkan titik-titik berikutnya. Untuk menggambar
garis terakhir dari suatu bangun yang menuju kembali ke titik awalnya
atau membentuk kurva tertutup dapat diberikan perintah “c” yang
artinya closed atau ditutup.
Line merupakan entity yang terpisah, sedangkan polyline adalah
entity yang bersatu. Jika segitiga digambar dengan line, maka segitiga
itu akan terdiri dari 3 segment, sedangkan bila digambar dengan
polyline, maka segitiga tersebut hanya terdiri dari satu segment.
Line dan Polyline
Command: _line Specify first point: (A)
Specify next point or [Undo]: (B)
Specify next point or [Undo]: (C)
Specify next point or [Close/Undo]: (A) atau C
Specify next point or [Close/Undo]:
A
B C
A
B C
A
B
359
Command: _pline
Specify start point: (A)
Current line-width is 0.0000
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
(B)
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]: A
Specify endpoint of arc or
[Angle/CEnter/CLose/Direction/Halfwidth/Line/Radius/Second
pt/Undo/Width]: (C)
Specify endpoint of arc or
[Angle/CEnter/CLose/Direction/Halfwidth/Line/Radius/Second
pt/Undo/Width]: L
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
(A)
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
1.4.1.4 Menggambar Arc
Terdapat beberapa pilihan dalam membuat arc atau busur. Untuk
memudahkan pemahaman, perlu diketahui bagian-bagian dari busur
yaitu:
�� titik ujung awal atau start
�� titik kedua atau titik tengah garis busur
�� titik ujung akhir atau end
�� titik pusat busur atau center
�� panjang tali busur atau chord
�� radius busur
�� sudut busur atau angle
�� arah lengkungan busur atau direction
Beberapa cara menggambar arc
three point
Command: _arc Specify start point of arc or [CEnter]:
start
middle
end
chord
radius
direction
angle
B
A
C
A
B
C
360
(A)
Specify second point of arc or [CEnter/ENd]: (B)
Specify end point of arc: (C)
Start
Center
End
Command: _arc Specify start point of arc or [CEnter]:
(A)
Specify second point of arc or [CEnter/ENd]: CE
Specify center point of arc: (B)
Specify end point of arc or [Angle/chord Length]: (C)
Start
Center
Angle
Command: _arc Specify start point of arc or [CEnter]:
(A)
Specify second point of arc or [CEnter/ENd]: CE
Specify center point of arc: (B)
Specify end point of arc or [Angle/chord Length]: A
Specify included angle: 60
1.4.1.5 Menggambar Circle
Perintah Circle digunakan untuk membuat lingkaran pada suatu
bidang. Lingkaran dapat dibuat melalui beberapa cara, salah satunya
adalah menentukan titik pusat lingkaran, selanjutnya menentukan
radius lingkaran. Cara lain adalah dengan menentukan 2 titik (2 point)
atau 3 titik (3 point) sebagai batas ukuran lingkaran. Selain itu,
lingkaran dapat pula dibuat berdasarkan garis singgung yang tegak
lurus pada permukaan suatu objek kemudian menentukan radiusnya
(tangent – tangent – radius).
Beberapa cara menggambar Circle
Menggambar
dengan
memilih D
untuk
diameter
atau memilih
R untuk
radius
Command: circle
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan
radius)]: (A)
Specify radius of circle or [Diameter] : D
Specify diameter of circle : 40
A
B . C
B . A
A .
361
Menggambar
dengan 2
points dan 3
points
Command: circle
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan
radius)]: 2P
Specify first end point of circle's diameter: (A)
Specify second end point of circle's diameter: (B)
Command: circle
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan
radius)]: 3P
Specify first point on circle: (A)
Specify second point on circle: (B)
Specify third point on circle: (C)
Tangent
tangent
radius
dan
Command: circle
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan
radius)]: TTR
Specify point on object for first tangent of circle: (A)
Specify point on object for second tangent of circle:
(B)
Specify radius of circle: 40
Tangent
tangent
tangent
Command: circle
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan
radius)]: 3p Specify first point on circle: _tan to (A)
Specify second point on circle: _tan to (B)
Specify third point on circle: _tan to (C)
A B
C
A
B
A
C B
362
1.4.1.6 Osnap
Object Snap mode Merupakan metode untuk memilih titik
tertentu pada suatu obyek. Pada AutoCAD juga dilengkapi dengan
bantuan visual bernama AutoSnap untuk membantu melihat dan
menggunakan object snaps denga lebih mudah. AutoSnap terdiri dari
elemen-elemen berikut :
�� Penanda (markers) : menunjukkan jenis object snap yang aktif
dengan jalan menampilkan simbol pada lokasi tertentu.
�� Identitas (tooltips): mengidentifikasi jenis object snap di lokasi
object snap di bawah kursor.
�� Magnet: menggerakkan kursor secara otomatis dan menguncinya
pada titik snap saat kursor mendekati titik tersebut.
�� Kotak analisa (aperture box): kotak yang mengelilingi crosshairs
dan menentukan daerah yang akan dianalisa oleh AutoCAD untuk
mencari snaps.
Ketika kursor (crosshair) digerakkan, aperture box akan ikut
bergerak. Daerah di sekitar aperture box akan dianalisa oleh AutoCAD
dan AutoCAD akan menentukan jenis snaps yang sesuai dengan
daerah itu. Pada gambar di atas, kursor mendekati ujung garis,
sehingga AutoCAD menganggap bahwa snap yang sesuai adalah
jenis snap to endpoint.
Osnap
Endpoint
Midpoint
363
Intersection
Center,
Quadrant,
Tangent
Perpendicu
lar
Parallel
1.4.7 Rectangle
Rectangle, polygon dan ellipse bersifat seperti polyline, yaitu
terdiri dari 1 segmen utuh. Untuk membuat gambar persegi panjang
(Rectangle) dapat dilakukan dengan menentukan 2 buah titik secara
diagonal. Pada sistem koordinat UCS, sisi-sisi persegi panjang selalu
364
paralel terhadap sumbu X dan Y. Dalam proses pembuatannya,
terdapat beberapa perintah modifikasi seperti Chamfer, Fillet,
Elevation, Thickness, dan Width.
Chamfer dan Fillet digunakan untuk memodifikasi bentuk tepi
persegi panjang, Elevation untuk mengubah elevasi atau ketinggian
objek sepanjang sumbu Z, Thickness untuk mengubah tebal garis
objek searah sumbu Z, dan Width digunakan untuk mengubah tebal
garis pada bidang XY. Cara menggambar Rectangle dapat dicermati
pada tabel di bawah ini:
Rectangle
Rectangle
Command: _rectang
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: (A)
Specify other corner point: (B)
Rectangle
dengan
chamfer
Command: _rectang
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: C
Specify first chamfer distance for rectangles: 10
Specify second chamfer distance for rectangles: 10
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: (A)
Specify other corner point: (B)
Rectangle
dengan fillet
Command: rectang
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: F
Specify fillet radius for rectangles: 10
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: (A)
Specify other corner point: (B)
Rectangle
dengan
pengaturan
tebal garis
Command: rectang
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: W
Specify line width for rectangles <0.0000>: 5
Specify first corner point or
[Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]: (A)
Specify other corner point: (B)
A
B
365
1.4.8 Polygon
Polygon atau sisi banyak dibuat dengan bantuan lingkaran, yaitu
ujung-ujungnya menyentuh lingkaran di bagian dalam (Inscribed) atau
luar (circumscribed). Dapat pula dibuat dengan menentukan titik
pertama dan kedua sebagai ukuran panjang sisi polygon.
Polygon
A adalah
polygon
inscribed (di
dalam
lingkaran)
B adalah
polygon
circumscribed
(di luar
lingkaran)
Command: polygon
Enter number of sides <5>: 5
Specify center of polygon or [Edge]: C
Enter an option [Inscribed in circle/Circumscribed
about circle] <I>: I atau C
Specify radius of circle: 80
1.4.9 Ellipse
Pembuatan ellips diawali dengan penentuan titik pusat ellips,
setelah itu jarak kedua sumbu ellips. Dapat pula dilakukan dengan
menentukan panjang dan lebar ellips. Sumbu yang panjang sebagai
sumbu mayor sedangkan sumbu yang pendek sebagai sumbu minor.
Ellipse
Command: ellipse
Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]: C
Specify center of ellipse: (A)
Specify endpoint of axis: @60<0
Specify distance to other axis or [Rotation]: 30
Command: ellipse
Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]: C
Specify center of ellipse: (A)
Specify endpoint of axis: @60<0
Specify distance to other axis or [Rotation]: R
Specify rotation around major axis: 45
A
B
C
A A
366
Input =
panjang
sumbu
120
Command: ellipse
Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]: (A)
Specify other endpoint of axis: @120<0
Specify distance to other axis or [Rotation]: 30
Command: ellipse
Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]: A
Specify axis endpoint of elliptical arc or [Center]: (A)
Specify other endpoint of axis: @120<0
Specify distance to other axis or [Rotation]: 30
Specify start angle or [Parameter]: 180
Specify end angle or [Parameter/Included angle]:
270
1.4.10 Hatch
Hatch digunakan untuk mengarsir suatu gambar. Jenis arsir
maupun metode pengarsiran dapat dilakukan dengan berbagai cara,
seperti memberi titik pada bidang yang diarsir maupuin melalui batasbatas
bidang yang diarsir.
A
367
1.4.11 Modify
AutoCAD menyediakan fasilitas modifikasi (Modify) untuk
mengubah baik ukuran, bentuk maupun lokasi suatu objek atau
gambar. Modifikasi objek dapat dilakukan dengan memberikan salah
satu perintah modifikasi kemudian memilih objek yang akan
dimodifikasi atau sebaliknya. Modifikasi dapat pula dilakukan melalui
jendela Properties dengan meng-klik ganda suatu objek. Perintahperintah
modifikasi terdiri dari Erase, Copy, Mirror, Offset, Array,
Move, Rotate, Scale, Strecth, Lengthen, Trim, Extend, Break,
Chamfer, Fillet, dan Explode.
Perintah Erase digunakan untuk menghapus suatu objek.
Objek dapat pula dihapus dengan perintah Cut atau dengan menekan
tombol Delete. Objek yang sudah dihapus dapat dikembalikan dengan
perintah Undo. Sedangkan perintah Oops akan mengembalikan
semua objek yang baru dihapus dengan baik dengan perintah Erase,
Block maupun Wblock.
Pemilihan objek yang akan dihapus dapat dilakukan melalui
beberapa cara yaitu Pick, Fence, dan Window seperti tertera pada
tabel di bawah ini:
368
Erase
Pemilihan
obyek
menggunak
an pick
Command: erase
Select objects: pilih garis A
1 found
Select objects: pilih garis B
1 found, 2 total
Select objects:
Pemilihan
obyek
menggunak
an fence
Command: erase
Select objects: F
First fence point: (1)
Specify endpoint of line or [Undo]: (2)
Specify endpoint of line or [Undo]: (3)
Specify endpoint of line or [Undo]:
2 found
Select objects:
Pemilihan
obyek
menggun
akan
window
Command: erase
Select objects: klik di (A)
Specify opposite corner: klik di (B) 3 found
Select objects:
A
B
A
B
1
2
3
A
B
369
1.4.12 Mengcopy
Intruksi mengcopy dilakukan untuk memperbanyak gambar
atau garis atau bidang. Objek yang akan dicopy diblok terlebih dahulu
selanjutnya diperbanyak sesuai dengan kebutuhan. Perintah Copy
dilakukan dengan menentukan jarak dan arah dari objek aslinya
melalui dua titik (base point dan second point of displacement).
Copy
Metode
Base
point dan
Second
point
Command: copy
Select objects: klik obyek 1 found
Select objects:
Specify base point or displacement, or [Multiple]: (A)
Specify second point of displacement or <use first
point as displacement>: (B)
Metode
Base
point dan
Multiple
Command: _copy
Select objects: klik obyek 1 found
Select objects:
Specify base point or displacement, or [Multiple]: M
Specify base point: (A)
Specify second point of displacement or <use first
point as displacement>: (B)
Specify second point of displacement or <use first
point as displacement>: (C)
Specify second point of displacement or <use first
point as displacement>: (D)
Specify second point of displacement or <use first
point as displacement>:
A B
A B C D
370
1.4.13 Mirror (pencerminan)
Pencerminan suatu gambar dilakukan bila kita menginginkan
objek sama dalam posisi yang saling berhadapan atau bersebelahan
tanpa merubah dimensi gambar aslinya. Pencerminan dapat dilakukan
dalam berbagai sumbu, seperti sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z
maupun sembarang sumbu asal ditentukan sebelumnya.
Mirror
Garis D – E
sebagai
sumbu
cermin
Command: mirror
Select objects: (A) 1 found
Select objects: (B) 1 found, 2 total
Select objects: (C) 1 found, 3 total
Select objects:
Specify first point of mirror line: (D)
Specify second point of mirror line: (E)
Delete source objects? [Yes/No] <N>:
1.4.14 Offset
Perintah Offset digunakan untuk membuat objek baru yang
paralel terhadap objek aslinya. Hasil offset untuk bidang tertutup dan
lengkung seperti lingkaran dan busur dapat lebih besar atau lebih kecil
dari objek aslinya, tergantung pada penentuan sisi offset.
Offset
Command: offset
Specify offset distance or [Through] <1.0000>: 5
Select object to offset or <exit>: klik obyek
Specify point on side to offset: pilih sisi offset (A)
A C
B
D
E
A
371
1.4.15 Array (Menggandakan)
Intruksi array dapat digunakan untuk memperbanyak gambar
atau objek. Langkah pertama dengan mengaktifkan perintah array lalu
pilih objek atau gambar, selanjutnya menentukan jumlah duplikasi
objek. Array dapat membentuk pola atau susunan gambar persegi
panjang (rectangular) dengan mengatur jumlah baris dan kolom, jarak
antar baris dan kolom serta ukuran sudut. Array juga dapat
membentuk susunan melingkar (polar) dengan mengatur jumlah
duplikasi objek baik searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum
jam sesuai dengan nilai sudut yang dimasukkan, positif atau negatif.
Array
Jendela
informasi
Array
Array
Rectangular
Command: array
Select objects: (pilih lingkaran A) 1 found
Select objects:
Enter the type of array [Rectangular/Polar] <R>: R
Enter the number of rows (---) <1>: 2
Enter the number of columns (|||) <1> 3
Enter the distance between rows or specify unit cell
(---): 40
Specify the distance between columns (|||): 40
D 40
A
A
372
Array Polar
Command: array
Select objects: klik obyek 1 found
Select objects:
Enter the type of array [Rectangular/Polar] <P>: P
Specify center point of array: endp of (A)
Enter the number of items in the array: 8
Specify the angle to fill (+=ccw, -=cw) <360>: 360
Rotate arrayed objects? [Yes/No] <Y>: Y
1.4.16 Move (memindah)
Perintah Move digunakan untuk memindah objek tanpa
mengubah orientasi dan ukurannya. Objek dapat dipindahkan pada
posisi yang tepat dengan menggunakan koordinat dan object snaps
atau dengan menetapkan titik perpindahan dari titik A ke titik B.
Move
Command: _move
Select objects: 1 found
Select objects:
Specify base point or displacement: (A)
Specify second point of displacement or <use first
point as displacement>: (B)
1.4.17 Rotasi (memutar)
Perintah Rotate digunakan untuk memutar objek secara
melingkar pada titik tertentu. Untuk menentukan sudut perputaran
dapat dilakukan dengan memasukkan nilai sudut atau menetapkan titik
A
A B
373
berikutnya. Nilai sudut positif akan memutar objek berlawanan arah
atau searah jarum jam sesuai dengan pengaturan arah pada kotak
dialog gambar.
Rotate
Command: rotate
Current positive angle in UCS:
ANGDIR=counterclockwise ANGBASE=0
Select objects: pilih obyek 1 found
Select objects:
Specify base point: endp of (A)
Specify rotation angle or [Reference]: 30
1.4.18 Scala (memperbesar/memperkecil)
Perintah Scale digunakan untuk memperbesar atau
memperkecil suatu objek secara proporsional. Perintah ini dilakukan
dengan cara menentukan titik pusat dan panjang sebagai faktor skala
sesuai dengan satuan yang digunakan atau dengan memasukkan nilai
faktor skala melalui command. Dapat pula dilakukan dengan
menetapkan ukuran panjang yang baru berdasar pada ukuran panjang
awal.
Perintah scale dapat mengubah seluruh ukuran dimensi objek
yang dipilih. Faktor skala yang lebih besar dari 1 akan memperbesar
objek sedangkan faktor skala yang lebih kecil dari 1 akan memperkecil
suatu objek.
Scale
Command: scale
Select objects: : pilih obyek 1 found
Select objects:
Specify base point: endp of (A)
Specify scale factor or [Reference]: 2
A
A
374
1.4.19 Stretch
Perintah Stretch digunakan untuk mengubah posisi, bentuk
atau ukuran objek dengan cara menseret atau merentangkannya
berdasarkan titik awal dan titik perpindahannya. Pemilihan objek yang
akan diseret dilakukan dengan memblok atau crossing selection. Agar
lebih tepat, bisa dengan mengkombinasikan grip editing dengan object
snap, grid snap, dan koordinat relatif.
Stretch
Command: stretch
Select objects to stretch by crossing-window or
crossing-polygon... (A)
Select objects: Specify opposite corner: (B) 0 found
Select objects: pilih sisi/ujung yang akan di stretch
Select objects:
Specify base point or displacement: (C)
Specify second point of displacement: (D)
1.4.20 Lengthen
Dimensi sudut suatu busur dan panjang suatu objek seperti garis
terbuka, busur, polyline, busur eliptik, dan spline dapat diubah dengan
perintah Lengthen. Beberapa cara penggunaan perintah Lengthen
sebagai berikut:
a. menarik titik akhir objek secara dinamis.
b. Menentukan ukuran panjang atau sudut yang baru sebagai
persentase dari panjang total atau sudut aslinya.
c. Menentukan pertambahan panjang atau sudut yang diukur dari
titik akhir.
d. Menentukan panjang total absolut atau sudut absolut suatu
objek
A
B
C
D
375
Lengthen
DELTA
Setiap obyek
yang di
lengthen akan
bertambah/ber
kurang sesuai
dengan nilai
delta length
yang
dimasukkan
Command: _lengthen
Select an object or [DElta/Percent/Total/DYnamic]:
(pilih obyek)
Current length: 100.0000
Select an object or [DElta/Percent/Total/DYnamic]:
DE
Enter delta length or [Angle] <0.0000>: 50
Select an object to change or [Undo]: (pilih
obyek)
PERCENT
Setiap obyek
yang di
lengthen akan
berubah
panjangnya
sesuai dengan
prosentasenya
Command: _lengthen
Select an object or [DElta/Percent/Total/DYnamic]:
p
Enter percentage length <100.0000>: 50
Select an object to change or [Undo]: (pilih
obyek)
TOTAL
Setiap obyek
yang di
lengthen akan
berubah
panjangnya
sesuai nilai
total length
Command: _lengthen
Select an object or [DElta/Percent/Total/DYnamic]:
Current length: 100.0000
Select an object or [DElta/Percent/Total/DYnamic]:
T
Specify total length or [Angle] <100.0000)>: 200
Select an object to change or [Undo]: (pilih
obyek)
DYNAMIC
Setiap obyek
yang di
lengthen akan
berubah
panjangnya
sesuai posisi
kursor
Command: _lengthen
Select an object or [DElta/Percent/Total/DYnamic]:
DY
Select an object to change or [Undo]:
Specify new end point: (pilih obyek)
376
1.4.21 Trim (memotong)
Trim digunakan untuk memotong objek yang dibatasi oleh
objek lainnya. Batas pemotongan dapat berupa garis, busur, lingkaran,
polyline, ellips, spline, region, dan sebagainya.
Pada perintah Trim, objek yang telah dipotong ataupun objek
baru dapat diperpanjang kembali tanpa keluar dari perintah Trim, yaitu
dengan menekan tombol Shift kemudian memilih objek yang akan
diperpanjang.
Trim
Command: trim
Current settings: Projection=UCS Edge=Extend
Select cutting edges ...
Select objects: Specify opposite corner: 3 found (pilih obyek)
Select objects:
Select object to trim or [Project/Edge/Undo]: (pilih A)
Select object to trim or [Project/Edge/Undo]:
1.4.22 Extend (memperpanjang)
Extend digunakan untuk memperpanjang suatu objek hingga
batas objek yang ditentukan. Operasi perintah Extend sama seperti
perintah Trim.
Extend
Command: _extend
Current settings: Projection=UCS Edge=Extend
Select boundary edges ...
Select objects: 1 found (A)
Select objects:
Select object to extend or [Project/Edge/Undo]: (B)
Select object to extend or [Project/Edge/Undo]:
A
A B
377
1.4.23 Break (memotong)
Perintah Break digunakan untuk membuat celah (gap) pada
sebuah objek seperti busur, garis, lingkaran, polyline, dan sebagainya
yang menghasilkan dua objek terpisah. Perintah Break sering
digunakan untuk memasukkan teks atau blok pada celah diantara dua
objek. Pemotongan suatu objek dengan perintah Break dapat
dilakukan dengan memilih objek sebagai titik potong pertama dan
kemudian menentukan titik potong kedua, atau dengan cara memilih
seluruh objek dan kemudian menentukan titik-titik potongnya.
Break
Command: _break
Select object: (pilih obyek)
Specify second break point or [First point]: F
Specify first break point: (A)
Specify second break point: (B)
1.4.24 Chamfer (membuat garis potong lurus)
Chamfer merupakan perintah untuk membuat garis diantara
dua garis yang tidak paralel. Biasanya digunakan untuk membuat
bentuk baji atau tirus pada bagian tepi objek. Chamfer dapat dilakukan
dengan metode penentuan jarak (distance) atau metode penentuan
sudut (angle).
Command: _chamfer
(TRIM mode) Current chamfer Length = 20.0000, Angle = 0
Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method]: D
Specify first chamfer distance <25.0000>: 25
Specify second chamfer distance <25.0000>: 25
Command: CHAMFER
(TRIM mode) Current chamfer Dist1 = 25.0000, Dist2 = 25.0000
Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method]: (A)
Select second line: (B)
A
B
A B
378
Command: CHAMFER
(TRIM mode) Current chamfer Dist1 = 10.0000, Dist2 = 10.0000
Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method]: A
Specify chamfer length on the first line <20.0000>: 40
Specify chamfer angle from the first line <0>: 30
Command:
CHAMFER
(TRIM mode) Current chamfer Length = 40.0000, Angle = 30
Select first line or [Polyline/Distance/Angle/Trim/Method]: (A)
Select second line: (B)
1.4. 25 Fillet (membuat radius)
Fillet digunakan untuk membentuk busur dengan radius
tertentu sekaligus menghubungkan dua buah objek baik paralel
maupun tidak paralel.
Fillet
Command: fillet
Current settings: Mode = TRIM, Radius = 10.0000
Select first object or [Polyline/Radius/Trim]: R
Specify fillet radius <10.0000>: 20
Command: FILLET
Current settings: Mode = TRIM, Radius = 20.0000
Select first object or [Polyline/Radius/Trim]: (A)
Select second object: (B)
A
B
A
B
379
1.4.26 Explode
Perintah Explode digunakan untuk menguraikan atau
memecahkan gabungan objek seperti block menjadi beberapa
komponen terpisah.
Explode
Command: explode
Select objects: (pilih obyek polyline)1 found
Select objects:
1.4.27 Editing dengan mengubah properties
Objek yang dibuat memiliki beragam informasi seperti
geometri, ukuran, jenis garis, warna, posisi, layer dan lain-lain. Semua
informasi tersebut dapat diperoleh dan diubah melalui jendela
properties. Jika memilih beberapa objek sekaligus, maka jendela
properties hanya akan menampilkan informasi secara umum saja.
Properties suatu objek dapat ditampilkan secara alfabetis atau
berdasar kategori tergantung pada menu tab yang dipilih. Untuk
mengubah properties suatu objek dapat dilakukan dengan
memasukkan nilai baru; memilih nilai yang telah tersedia pada list;
mengubah nilai property pada kotak dialog; atau dengan
menggunakan pick point button untuk mengubah nilai koordinat.
380
1.4.28 Layer
Bekerja dengan layer pada dasarnya obyek/gambar di
AutoCAD terdiri atas obyek-obyek atau gambar-gambar pada
lembaran-lembaran transparan. Ketika lembaran-lembaran itu
ditumpuk menjadi satu akan muncul obyek/gambar yang utuh. Layer
adalah lapisan-lapisan bidang gambar, dimana setiap lapisan dapat
diatur tersendiri. Kita sebenarnya selalu menggunakan layer saat
bekerja dengan AutoCAD, yaitu default layer atau layer yang kita
tentukan sendiri.
Setiap layer mempunyai informasi warna (color), jenis garis
(linetype), tebal garis (lineweight), dan plot style. Layer digunakan
untuk mengorganisasikan gambar ke dalam kelompok-kelompok
obyek. Dengan bantuan layer kita akan lebih mudah dalam bekerja
dan mengedit. Misalnya: dengan membuat layer garis sumbu (color,
linetype, lineweight), maka setiap kali menggambar sumbu kita tidak
perlu menentukan lagi color, linetype, dan lineweight-nya. Kita hanya
perlu mengaktifkan layer garis sumbu. Kita juga dapat menetapkan
plot style pada layer yang ada. Plot style akan menentukan bagaimana
gambar yang dibuat akan diplot/dicetak, misalnya dicetak dengan
skala 50%.
381
1.4.29 Beberapa fasilitas pada perintah layer antara lain:
1. membuat dan menamai layer
2. mengaktifkan sebuah layer
3. mengaktifkan layer milik suatu obyek
4. mengurutkan layer
5. mengatur visibilitas layer
6. mengunci dan membuka layer
7. menetapkan warna/color pada layer
8. menetapkan jenis garis/linetype pada layer
9. menetapkan tebal garis/lineweight pada layer
10. menetapkan plot style to pada layer
11. menyaring layer
12. mengganti nama/renaming layer
13. mengahpus layer
382
383
1.4.30 Bekerja dengan Blocks
Block merupakan kumpulan obyek yang dapat digabungkan
untuk membentuk obyek tunggal. Block tersebut dapat disisipkan atau
dimasukkan ke dalam gambar, dapat diskala, diputar dan lain
sebagainya. Block akan mempercepat proses menggambar.
Contohnya, kita dapat menggunakan block untuk membuat
perpustakaan yang berisi obyek-obyek yang sering digabungkan
seperti: simbol, komponen, atau bagian-bagian standar. Kita hanya
perlu menyisipkan obyek tanpa perlu menggambar obyek yang sama
berulangkali.
Gambar 3. Jenis Simbol Bekerja dengan Block
384
1.5Tes formatif
1.5.1 Soal-Soal
a. Mengapa CAD dipelajari dalam dunia teknik?
b. Sebutkan dan jelaskan koordinat pada AutoCAD?
c. Sebutkan perintah menggambar dan editing dengan AutoCAD
beserta dengan fungsinya?
1.5.2 Kunci Jawaban
a. Teknologi CAD menjadi dasar untuk beragam kegiatan
keteknikan seperti gambar, desain, analisa, dan proses
manufaktur. CAD memudahkan proses dalam menggambar
atau mendesain karena telah menggunakan komputerisasi,
sehingga kesalahan yang terjadi mudah dibenarkan. Sekarang
semua industri menggunakan CAD dalam menggambar,
desain, analisa bahkan uji kekuatan bahan dari desain yang
telah dibuat. Seorang ahli CAD sangat dibutuhkan dalam dunia
industri.
b. AutoCAD menggunakan sistem koordinat sebagai berikut :
1) Sistem Koordinat Absolut
Sistem koordinat absolut menggunakan titik pusat sumbu x,
y, z (0,0,0) sebagai acuan utama. Artinya semua posisi titik
dari suatu obyek diukur jaraknya dari titik pusat (0,0,0).
Bila menggambar dalam 2 dimensi, koordinat z dapat
diabaikan atau tidak ditulis.
2) Sistem Koordinat Relatif
Dalam sistem ini posisi suatu titik tidak ditentukan dari
pusat sumbu x, y, z (0,0,0) tetapi menggunakan acuan titik
terakhir. Artinya koordinat suatu titik ditentukan relatif
terhadap koordinat titik sebelumnya. Titik terakhir akan
dianggap sebagai pusat sumbu (0,0,0) oleh titik terbaru,
demikian juga titik terbaru tersebut akan menjadi pusat
sumbu (0,0,0) bagi titik yang lebih baru lagi.
3) Sistem Koordinat Polar
Sistem koordinat polar menggunakan jarak dan sudut untuk
menentukan suatu posisi. Penentuan jarak bisa dilakukan
dengan metode absolut terhadap titik pusat sumbu maupun
relatif terhadap titik terakhir. Sedangkan sudut diukur
terhadap sumbu x.
Default AutoCAD menggunakan WCS atau World
Coordinate System. Selain itu juga terdapat fasilitas UCS
(User Coordinate System) yaitu sistem koordinat yang
dapat dipindahkan posisinya dan diputar arah sumbunya.
Sistem koordinat dalam AutoCAD dapat dibuat dalam
bentuk tabel sebagai berikut.
385
c. Perintah menggambar dengan AutoCAD dan perintah untuk
editing yang umum digunakan sebagai berikut :
1) Line = membuat garis dengan memasukkan posisi
titik awal dan dilanjutkan titik berikut dengan
hasil garis yang bukan satu kesatuan.
2) Polyline = membuat garis dengan satu kesatuan
3) Arc = membuat busur.
4) Circle = membuat lingkaran pada satu bidang
dengan sebuah titik pusat.
5) Rectangle = membuat persegi panjang dengan 2 buah
titik secara diagonal.
6) Polygon = membuat segi banyak (polygon).
7) Ellipse = membuat lingkaran ellipse.
8) Hatch = membuat arsiran suatu bidang gambar
sesuai dengan bentuk arisran yang
diinginkan.
9) Offset = membuat objek baru yang paralel dengan
objek asli.
10) Array = memperbanyak atau menggandakan objek,
baik secara vertikal dan horisontal atau arah
melingkar.
11) Scale = memperbesar atau memperkecil objek.
12) Stretch = mengubah posisi, bentuk dan ukuran objek
sesuai yang diinginkan.
13) Trim = memotong objek.
14) Extend = memperpanjang objek.
15) Chamfer = membuat garis potong dengan bentuk lurus
pada dua biadang/garis dengan sudut tegak
lurus.
16) Fillet = membuat radius.
17) Spline = membuat bentuk seperti gelombang
berdasarkan titik.
18) Region = mengabungkan objek pada satu bidang.
19) Explode = menguraikan atau memecahkan gabungan
objek.
386
1.5 Membuat Gambar Solid 3D Dengan AutoCAD
1.5.1 Menggambar dengan 3D Solids
Untuk membuat objek solid 3D, selain diperlukan penguasaan
perintah-perintah dasar gambar dan modifikasi objek 2D juga
diperlukan penguasaan penggunaan User Coordinat System (UCS)
dan menu view.
Objek solid 3D meliputi volume total sebuah benda. Objek solid
merupakan salah satu model 3D yang sangat informatif dan mudah
dipahami. Proses pembentukan dan perbaikan (editing) bentuk-bentuk
solid yang kompleks juga lebih mudah.
Proses pembuatan benda solid dapat dilakukan melalui fasilitas
bentuk dasar solid seperti box, cone, cylinder, sphere, torus, dan
wedge atau melalui proses ekstruksi (Extrude) benda 2D, atau dapat
dilakukan melalui proses revolving objek 2D.
Jika suatu objek solid sudah terbentuk, maka dapat dibuat
bentuk lain yang lebih kompleks dengan mengkombinasikan objekobjek
solid tersebut. Objek-objek solid dapat digabungkan (joint)
dengan perintah union ataupun dikurangkan (subtract) dari objek solid
lainnya.
Objek solid dapat dimodifikasi menjadi bentuk tertentu melalui
beberapa perintah seperti fillet, chamber, atau color edges.
Permukaan solid mudah dimanipulasi karena tidak memerlukan
penggambaran bentuk baru maupun operasi boolean pada objek solid
tersebut. Pada AutoCAD juga terdapat perintah untuk mengiris (slice)
suatu solid menjadi dua bagian atau mendapatkan penampang 2D dari
solid 3D.
Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat objek solid
3D diuraikan sebagai berikut:
1. BOX
Untuk membuat objek kotak solid dapat dilakukan dengan
menggunakan perintah BOX. Bidang alas selalu paralel dengan
sumbu XY. Selain itu, objek kotak dapat dibuat dari objek
segiempat melalui perintah RECTANG atau objek polyline tertutup
melalui perintah PLINE. Kemudian diekstruksi dengan perintah
EXTRUDE.
2. CONE
Untuk membentuk gambar konis solid, dapat dilakukan dengan
perintah CONE. Dapat pula dilakukan dengan membuat gambar
lingkaran 2D kemudian diekstruksi dengan sudut tertentu
sepanjang sumbu Z.
3. CYLINDER
Objek silinder solid dapat dibentuk dengan perintah CYLINDER.
Dasar silinder dapat berbentuk melingkar atau eliptik. Dapat pula
dilakukan dengan membuat gambar lingkaran 2D kemudian di
ekstruksi dengan tinggi tertentu sepanjang sumbu Z.
387
4. SPHERE
Perintah SPHERE digunakan untuk membuat gambar bola solid
yang didasarkan pada titik pusat dan radius atau diameter.
5. TORUS
Perintah TORUS digunakan untuk membuat objek cincin solid atau
donut.
6. CIRCLE
Perintah CIRCLE digunakan untuk membuat lingkaran 2D.
7. PLINE
Perintah PLINE digunakan untuk membentuk objek polyline 2D.
8. RECTANG
Perintah RECTANG digunakan untuk membuat segiempat 2D.
9. EXTRUDE
Perintah EXTRUDE digunakan untuk membentuk solid 3D primitif
dengan mengekstruksi objek 2D.
10. INTERFERE
Perintah INTERFERE digunakan untuk membuat komposit solid
3D dari dua atau lebih objek solid.
11. INTERSECT
Perintah INTERSECT digunakan untuk membuat komposit solid
dari interseksi dua atau lebih objek solid dan menghilangkan area
di luar interseksi.
12. PEDIT
Perintah PEDIT digunakan untuk meng-edit polyline atau polygon
3D.
13. REVOLVE
Perintah REVOLVE digunakan untuk membuat objek solid dengan
cara melingkarkan objek 2D pada sumbu tertentu.
14. SUBTRACT
Perintah SUBTRACT digunakan untuk menggabungkan beberapa
solid sekaligus mengurangkannya.
15. UNION
Perintah UNION digunakan untuk menggabungkan beberapa solid
sekaligus menambahkannya.
1.5.1.1 Membuat BOX
Langkah-langkah penggambaran BOX adalah sebagai berikut:
1. Dari Menu Draw, pilih Solids �� Box
atau dari Toolbar Solids, klik
atau dari Command line, ketik BOX ↵
2. Tentukan posisi sudut pertama.
3. Tentukan posisi sudut berikutnya (panjang, lebar, tinggi).
388
Misalnya:
Command: BOX ↵
Specify corner of box or [CEnter]<0,0,0>: (klik sembarang)
Specify corner or [Cube/Length]: @5,5,2 ↵
Gambar 4. Benda Kerja Berupa Box
1.5.1.2 Membuat CONE
Langkah-langkah penggambaran CONE dengan dasar
melingkar adalah sebagai berikut:
1. Dari Menu Draw, pilih Solids �� Cone
atau dari Toolbar Solids, klik
atau dari Command line, ketik CONE ↵
2. Tentukan titik pusat.
3. Tentukan radius atau diameter.
4. Tentukan tinggi.
Misalnya:
Command: CONE ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: (klik
sembarang)
Specify radius for base of cone or [Diameter]: 2.5 ↵
Specify height of cone or [Apex]: 3 ↵
389
Gambar 5. Benda Kerja Berupa CONE
1.5.1.3 Membuat CYLINDER
Langkah-langkah penggambaran CYLINDER dengan dasar
melingkar adalah sebagai berikut:
1. Dari Menu Draw, pilih Solids �� Cylinder
atau dari Toolbar Solids, klik
atau dari Command line, ketik CYLINDER ↵
2. Tentukan titik pusat.
3. Tentukan radius atau diameter.
4. Tentukan tinggi.
Misalnya:
Command: CYLINDER ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: (klik
sembarang)
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: 2.5 ↵
Specify height of cylinder or [Center of other end]: 3 ↵
390
Gambar 6. Benda Kerja Berupa Silinder
1.5.1.4 Membuat SPHERE
Langkah-langkah penggambaran SPHERE adalah sebagai berikut:
1. Dari Menu Draw, pilih Solids ��Sphere
atau dari Toolbar Solids, klik
atau dari Command line, ketik SPHERE ↵
2. Tentukan titik pusat sphere.
3. Tentukan radius atau diameter sphere.
Misalnya:
Command: SPHERE ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center of sphere <0,0,0>: (klik sembarang)
Specify radius of sphere or [Diameter]: 2.5 ↵
Gambar 7. Benda Kerja Berupa Bola
391
1.5.1.5 Membuat TORUS
Langkah-langkah penggambaran TORUS adalah sebagai
berikut:
1. Dari Menu Draw, pilih Solids �� Torus
atau dari Toolbar Solids, klik
atau dari Command line, ketik TORUS ↵
2. Tentukan titik pusat torus.
3. Tentukan radius atau diameter torus.
4. Tentukan radius atau diameter tube.
Misalnya:
Command: TORUS ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center of torus <0,0,0>: (klik sembarang)
Specify radius of torus or [Diameter]: 2.5 ↵
Specify radius of tube or [Diameter]: 1 ↵
Gambar 8. Benda Kerja Berupa Torus
392
1.5.2 Menggambar Benda Kerja
1.5.2.1 Poros Bertingkat
Gambar 9. Benda Kerja Poros Bertingkat
Penyelesaian
Gambar ini dapat diselesaikan dengan berbagai cara. Salah satunya
dengan cara membuat model 2D tertutup terlebih dahulu kemudian di
REVOLVE menjadi objek 3D Solid. Langkah penyelesaian sebagai
berikut:
a. Dari tampak atas, buat model 2D menggunakan perintah
POLYLINE dan FILLET seperti gambar di bawah.
Gambar 10. Benda Kerja Potongan A-B
A B
393
Command: PLINE ↵
Specify start point: <klik sembarang>
Current line-width is 0.0000
Specify next point or [Arc/Halfwidth/Length/Undo/Width]: @0,-5 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@10,0 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@0,-2 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@5,0 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@0,4 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@5,0 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@0,-1 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@3,0 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]:
@0,4 ↵
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]: c ↵
b. Gunakan perintah REVOLVE agar objek 2D menjadi 3D Solid.
Command: REVOLVE ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: <klik model 2D>
Select objects: ↵
Specify start point for axis of revolution or
define axis by [Object/X (axis)/Y (axis)]: <klik di titik A>
Specify endpoint of axis: <klik di titik B>
Specify angle of revolution <360>: ↵
c. Ubah pandangan menjadi SW Isometric dari Menu View �� 3D
Views �� SW Isometric
d. Berikan perintah HIDE untuk melihat hasilnya.
e. Hasil gambar masih terlihat garis-garis isoline. Untuk
menghilangkannya, gunakan perintah DISPSILH berikut:
Command: DISPSILH ↵
Enter new value for DISPSILH <0>: 1 ↵
f. Berikan kembali perintah HIDE untuk melihat hasilnya.
394
1.5.2.2 Stang Torak
Gambar 11. Benda Kerja Stang Torak
Penyelesaian
Seperti pada contoh sebelumnya, gambar ini dapat diselesaikan
dari model 2D digabung dengan operasi Boolean untuk membentuk
objek solid 3D. Berikut langkah penyelesaiannya.
a. Dari tampak atas, buat beberapa lingkaran dan garis-garis hubung
sekaligus membentuk sebuah polyline seperti gambar di bawah.
Gambar 12. Bagian Benda Kerja Stang Torak
395
Command: LINE ↵
Specify first point: <klik sembarang>
Specify next point or [Undo]: @10,0 ↵
Specify next point or [Undo]: ↵
Command: CIRCLE ↵
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: <klik di
ujung kiri garis>
Specify radius of circle or [Diameter] <1.0000>: 5 ↵
Command: CIRCLE ↵
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: <klik di
pusat lingkaran>
Specify radius of circle or [Diameter] <5.0000>: 2 ↵
Command: CIRCLE ↵
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: <klik
lagi di pusat lingkaran>
Specify radius of circle or [Diameter] <2.0000>: 1 ↵
Command: CIRCLE ↵
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: <klik di
ujung kanan garis>
Specify radius of circle or [Diameter] <1.0000>: 2 ↵
Command: CIRCLE ↵
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: <klik di
pusat lingkaran>
Specify radius of circle or [Diameter] <2.0000>: 1 ↵
Command: CIRCLE ↵
Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: <klik
lagi di pusat lingkaran tadi>
Specify radius of circle or [Diameter] <1.0000>: 0.5 ↵
Command: LINE ↵
Specify first point: _tan to <klik bagian atas lingkaran jari-jari 5>
Specify next point or [Undo]: _tan to <klik bagian atas lingkaran
sebelah kanan jari-jari 2>
Specify next point or [Undo]: ↵
Command: MIRROR ↵
Select objects: <klik garis hubung antar lingkaran>
Specify first point of mirror line: <klik pusat lingkaran sebelah kiri>
396
Specify second point of mirror line: <klik pusat lingkaran sebelah
kanan>
Delete source objects? [Yes/No] <N>: ↵
Command: TRIM ↵
Current settings: Projection=UCS, Edge=None
Select cutting edges ...
Select objects: <klik garis hubung lingkaran bagian atas>
Select objects: <klik garis hubung lingkaran bagian bawah>
Select objects: ↵
Select object to trim or shift-select to extend or
[Project/Edge/Undo]: <klik lingkaran terbesar sebelah kanan>
Select object to trim or shift-select to extend or
[Project/Edge/Undo]: <klik lingkaran terluar sebelah kiri>
Select object to trim or shift-select to extend or
[Project/Edge/Undo]: ↵
Command: PEDIT ↵
Select polyline or [Multiple]: <klik potongan lingkaran sebelah kiri>
Object selected is not a polyline
Do you want to turn it into one? <Y> ↵
Enter an option [Close/Join/Width/Edit
vertex/Fit/Spline/Decurve/Ltype gen/Undo]: J ↵
Select objects: <klik garis hubung atas>
Select objects: <klik garis hubung bawah>
Select objects: <klik potongan lingkaran sebelah kanan>
Select objects: ↵
3 segments added to polyline
Enter an option [Open/Join/Width/Edit
vertex/Fit/Spline/Decurve/Ltype gen/Undo]: ↵
b. Ubah pandangan menjadi SW Isometric dari Menu View �� 3D
Views �� SW Isometric
c. Ubah elevasi (Center Z) lingkaran jari-jari 1 dan 2 sebelah kiri
menjadi -5, sedangkan lingkarn jari-jari 0.75 dan 1 sebelah kiri
menjadi -2 melalui PROPERTIES.
d. Ekruksi polyline sebesar 1, lingkaran jari-jari 1 dan 2 sebelah kiri
sebesar 11, dan lingkaran jari-jari 0.75 dan 1 sebelah kanan
menjadi 5.
Command: EXTRUDE ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: <klik polyline>
Select objects: ↵
Specify height of extrusion or [Path]: 1 ↵
Specify angle of taper for extrusion <0>: ↵
397
Command: EXTRUDE ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: <klik lingkaran jari-jari 1 sebelah kir>
Select objects: <klik lingkaran jari-jari 2 sebelah kiri>
Select objects: ↵
Specify height of extrusion or [Path]: 11 ↵
Specify angle of taper for extrusion <0>: ↵
Command: EXTRUDE ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Select objects: <klik lingkaran jari-jari 0.75 sebelah kanan>
Select objects: <klik lingkaran jari-jari 1 sebelah kanan>
Select objects: ↵
Specify height of extrusion or [Path]: 5 ↵
Specify angle of taper for extrusion <0>: ↵
e. Gabungkan polyline dengan lingkaran jari-jari 2 sebelah kiri dan
jari-jari 1 sebelah kanan dengan perintah UNION.
Command: UNION ↵
Select objects: <klik polyline>
Select objects: <klik lingkaran jari-jari 2 sebelah kiri>
Select objects: <klik lingkaran jari-jari 1 sebelah kanan>
Select objects: ↵
f. Lubangi objek hasil union tadi dengan lingkaran lainnya
menggunakan perintah SUBTRACT.
Command: SUBTRACT ↵
Select solids and regions to subtract from ..
Select objects: <klik objek hasil union>
Select objects: ↵
Select solids and regions to subtract ..
Select objects: <klik lingkaran sebelah kiri>
Select objects: <klik lingkaran sebelah kanan>
Select objects: ↵
g. Untuk melihat hasilnya sudah sesuai dengan gambar soal,
gunakan perintah HIDE.
398
1.5.2.3 Torak/Piston
Gambar 13. Benda Kerja Stang Torak
Penyelesaian
Gambar ini diselesaikan dengan menggabungkan perintah 2D dan
perintah dasar 3D solid. Langkah penyelesaian sebagai berikut:
1. Dari tampak belakang, buat silinder dengan jari-jari 5, tinggi 10 dan
jari-jari 4, tinggi 9.
Command: CYLINDER ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: <klik
sembarang>
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: 5 ↵
Specify height of cylinder or [Center of other end]: 10 ↵
Command: CYLINDER ↵
Current wire frame density: ISOLINES=4
399
Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: <klik
di pusat silinder pertama>
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: 4 ↵
Specify height of cylinder or [Center of other end]: 9 ↵
2. Lubangi silinder pertama dengan silinder kedua dengan perintah
SUBTRACT.
Command: SUBTRACT ↵
Select solids and regions to subtract from ..
Select objects: <klik silinder pertama>
Select objects: ↵
Select solids and regions to subtract ..
Select objects: <klik silinder kedua>
3. Buat dua buah silinder masing-masing dengan jari-jari 5, tinggi 0.5
dan jari-jari 4.5, tinggi 0.5. Kemudian gunakan SUBTRACT untuk
melubanginya.
4. Ubah pandangan menjadi SW Isometric dari Menu View �� 3D
Views �� SE Isometric.
5. Perbanyak menjadi 3 dengan jarak masing-masing 1 dan
tempatkan seperti tampak pada gambar di bawah. Setelah
posisinya tepat, lubangi Silinder jari-jari 5 dan tinggi 10 dengan
SUBTRACT.
(a)
400
(b)
Gambar 14. Benda Kerja Torak (a) dan dimensinya (b)
6. Ubah UCS bidang gambar ke kanan dari menu TOOLS ��
ORTHOGRAPHIC UCS �� RIGHT
7. Buat silinder jari-jari 2 , tinggi 10 dan titik pusat di quadran sisi kiri
silinder terbesar. Kemudian lakukan SUBTRACT untuk melubangi
silinder terbesar. Hasilnya seperti ganbar (a) di bawah.
Gambar 15. Benda Kerja Torak
401
8. Buat silinder jari-jari 1 dan tinggi 10. Kemudian lakukan
SUBTRACT untuk melubangi silinder terbesar. Hasilnya seperti
gambar (b) di atas. Buat pula sebuah silinder jari-jari 1, tinggi 11
sepusat dengan silinder sebelumnya.
9. Buat BOX dengan ukuran 10 x 2 x 0.5
Command: BOX ↵
Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: <klik sembarang>
Specify corner or [Cube/Length]: @10,2,0.5 ↵
10. Buat dua buah silinder masing-masing berjari-jari 0.8 dan 1.5
dengan tinggi 0.5, pusat di tengah sebelah ujung kiri BOX.
Kemudian COPY ke ujung kanan. Buat pula sebuah silinder jari-jari
0.8, tinggi 1.5 di pusat yang sama.
11. Gabungkan BOX dengan CYLINDER jari-jari 1.5, tinggi 0.5
sekaligus lubangi dengan CYLINDER jari-jari 0.8, tinggi 0.5
dengan perintah SUBTRACT. Hasilnya seperti pada gambar (a) di
bawah.
Command: SUBTRACT ↵
Select solids and regions to subtract from ..
Select objects: <klik box>
Select objects: <klik silinder jari-jari 1.5 sisi kiri>
Select objects: <klik silinder jari-jari 1.5 sisi kanan>
Select objects: ↵
Select solids and regions to subtract ..
Select objects: <klik silinder jari-jari 0.8 sisi kiri>
Select objects: <klik silinder jari-jari 0.8 sisi kanan>
Select objects: ↵
(a) (b)
Gambar 16. Benda Kerja Klem Batang Torak
12. Dengan perintah 2D, buat beberapa lingkaran dan garis hubung.
Gunakan TRIM untuk membentuk model dan PEDIT – JOIN untuk
membentuk polyline dari garis-garis hubung dan potongan
402
lingkaran. Kemudian EXTRUDE sebesar 0.5 seperti tampak pada
gambar (b) di atas.
13. Lubangi model tersebut dengan kedua silinder terkecil
menggunakan SUBTRACT. Kemudian diputar sebesar 3350.
14. Buat pula silinder jari-jari 0.8 dan tinggi 5 seperti tampak pada
gambar (a) di bawah.
(a) (b)
Gambar 17. Benda Kerja Batang Torak
15. Gabungkan semua komponen untuk membentuk gambar seperti
soal. Kemudian berikan perintah HIDE untuk melihat hasilnya.
2. Computer Numerically Controllled (CNC)…………
2.1 Sejarah mesin CNC
CNC singkatan dari Computer Numerically Controlled,
merupakan mesin perkakas yang dilengkapi dengan sistem kontrol
berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N dan G (Gkode)
yang mengatur kerja sistem peralatan mesinnya, yakni sebuah
alat mekanik bertenaga mesin yang digunakan untuk membuat
komponen/benda kerja. Mesin perkakas CNC merupakan mesin
perkakas yang dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat
membuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan
interpolasi/sisipan yang diarahkan secara numerik (berdasarkan
angka). Parameter sistem operasi/sistem kerja CNC dapat diubah
melalui program perangkat lunak (software load program) yang sesuai.
Adanya mesin CNC berawal dari berkembangnya sistem
Numerically Controlled (NC) pada akhir tahun 1940an dan awal tahun
1950an yang ditemukan oleh John T. Parsons dengan bekerjasama
dengan Perusahaan Servomechanism MIT. Adanya mesin CNC
didahului oleh penemuan mesin NC yang mempunyai ciri parameter
sistem pengoperasiannya tidak dapat diubah. Sistem CNC pada
awalnya menggunakan jenis perangkat keras (hard ware) NC, dan
403
komputer yang digunakan sebagai alat penghitungan kompensasi dan
terkadang sebagai alat untuk mengedit.
Pada awalnya mesin CNC masih menggunakan kertas
berlubang sebagai media untuk mentransfer kode G dan M ke sistem
kontrol. Setelah tahun 1950, ditemukan metode baru mentransfer data
dengan menggunakan kabel RS232, floppy disks, dan terakhir oleh
Komputer Jaringan Kabel (Computer Network Cables) bahkan bisa
dikendalikan melalui internet.
Akhir-akhir ini mesin-mesin CNC telah berkembang secara
menakjubkan sehingga mengubah industri pabrik yang selama ini
menggunakan tenaga manusia menjadi full otomasi. Berkembangnya
Mesin CNC, maka benda kerja yang rumit sekalkipun dapat dibuat
secara mudah dalam jumlah yang banyak.
Telah kita ketahui bersama bahwa pembuatan komponen/suku
cadang suatu mesin yang presisi dengan mesin perkakas manual
tidaklah mudah, meskipun dilakukan oleh seorang operator mesin
perkakas yang mahir sekalipun penyelesaiannya memerlukan waktu
lama. Bila ada permintaan konsumen untuk membuat komponen
berteknologi tinggi dalam jumlah banyak dengan waktu singkat,
dengan kualitas sama baiknya, tentu akan sulit dipenuhi bila
menggunakan perkakas manual. Apalagi bila bentuk benda kerja yang
dipesan lebih rumit, tentu akan semakin sulit diselesaikan dalam waktu
singkat. Penyelesaian produk yang lama secara ekonomis akan
meningkatkan biaya produksinya, harga jual produk akan menjadi
semakin mahal, sehingga semakin sulit bersaing dengan produk
import.
Gambar 18. Mesin Bubut CNC Production Unit (PU 2A)
Tuntutan konsumen yang menghendaki kualitas benda kerja
yang presisi, berkualitas sama baiknya, dalam waktu singkat dan
404
dalam jumlah yang banyak, akan lebih mudah dikerjakan dengan
mesin perkakas CNC (Computer Numerlcally Controlled) yaitu mesin
yang dapat berkerja melalui pemograman yang dilakukan dan
dikendalikan melalui komputer. Mesin CNC dapat bekerja secara
otomatis atau semi otomatis setelah diprogram terlebih dahulu melalui
komputer yang ada.
Program yang dimaksud merupakan program membuat benda
kerja yang telah direncanakan atau dirancang sebelumnya. Sebelum
benda kerja tersebut dieksikusi atau dilaksanakan oleh mesin CNC,
program tersebut sebaiknya dicek berulang-ulang agar program yang
telah dibuat benar-benar telah selesai dengan bentuk seperti yang
diinginkan, serta benar-benar dapat dikerjakan oleh mesin CNC.
Pengecekan tersebut dapat melalui layar monitor yang terdapat pada
mesin CNC atau melalui plotter yang dipasang pada tempat dudukan
pahat/pisau frais. Setelah program benar-benar telah berjalan seperti
yang direncanakan, baru kemudian dieksekusi oleh mesin CNC,
selanjutnya mesin CNC akan mengerjakannya secara otomatis.
Dari segi pemanfaatannya, mesin perkakas CNC dapat dibagi
menjadi dua, antara lain: (a) mesin CNC Training Unit (TU), yaitu
mesin yang digunakan untuk keperluan pendidikan, pelatihan atau
training. (b) mesin CNC Production Unit (PU), yaitu mesin CNC yang
digunakan untuk membuat benda kerja/komponen yang dapat
digunakan sebagai mana mestinya.
Gambar 19. Mesin Frais CNC
405
Dari segi jenisnya mesin perkakas CNC dapat dibagi menjadi
tiga jenis, antara lain: (a) mesin CNC 2A yaitu mesin CNC 2 aksis,
karena gerak pahatnya hanya pada arah dua sumbu koordinat (aksis)
yaitu X, dan Z, atau dikenal dengan mesin bubut CNC. (b) mesin CNC
3A, yaitu mesin CNC 3 aksis atau mesin yang memiliki gerakan sumbu
utama ke arah sumbu koordinat X, Y, dan Z, atau dikenal dengan
mesin frsais CNC. (c) mesin CNC kombinasi (arbeitscentrum), yaitu
mesin CNC bubut dan frais yang dilengkapi dengan peralatan
pengukuran sehingga dapat melakukan pengontrolan kualitas benda
kerja yang dihasilkan. Mesin CNC pada umumnya berupa mesin CNC
bubut dan mesin CNC frais.
2.2 Dasar-Dasar Pemograman Mesin CNC
Ada beberapa langkah yang harus dilakukan seorang
programmer sebelum menggunakan mesin CNC, pertama mengenal
beberapa sistem koordinat yang ada pada mesin CNC, yaitu: (a)
sistem koodinat kartesius, yang terdiri dari koordinat mutlak (absolut)
dan koordinat berantai/relatif (inkremental), dan (b) sistem koordinat
kutub (koordinat polar), yang terdiri dari koordinat mutlak (absolut) dan
koordinat relatif/berantai (inkremental). Selanjutnya menentukan
system koordinat yang akan digunakan dalam pemograman. Apakah
program akan menggunakan pemograman dengan metode absolut
atau inkremental. Pada umumnya sistem koordinat yang sering
digunakan antara lain system koordinat kartesius, yaitu koordinat
mutlak (absolut) dan koordinat relatif/berantai (incremental). Langkah
kedua adalah memahami prinsip gerakan sumbu utama dalam mesin
CNC.
2.2.1 Pemrograman Absolut
Pemrograman absolut adalah pemrogramman yang dalam
menentukan titik koordinatnya selalu mengacu pada titik nol benda
kerja. Kedudukan titik dalam benda kerja selalu berawal dari titik nol
sebagai acuan pengukurannya. Sebagai titik referensi benda kerja
letak titik nol sendiri ditentukan berdasarkan bentuk benda kerja dan
keefektifan program yang akan dibuat. Penentuan titik nol mengacu
pada titik nol benda kerja (TMB). Pada pemrogramman benda kerja
yang rumit, melalui kode G tertentu titik nol benda kerja (TMB) bisa
dipindah sesuai kebutuhan untuk memudahkan pemrogramman dan
untuk menghindari kesalahan pengukuran.
Pemrogramman absolut dikenal juga dengan sistem
pemrogramman mutlak, di mana pergerakan alat potong mengacu
pada titik nol benda kerja. Kelebihan dari sistem ini bila terjadi
kesalahan pemrogramman hanya berdampak pada titik yang
bersangkutan, sehingga lebih mudah dalam melakukan koreksi.
Berikut ini contoh pengukuran dengan menggunakan metode absolut.
406
Y C
A B
Titik Koordinat Absolut
(X , Y)
A
B
C
(1, 1)
(5, 1 )
(3, 3 )
Gambar 20. Pengukuran Metode Absolut
2.2.2 Pemrogramman Relatif (inkremental)
Pemrogramman inkremental adalah pemrogramman yang
pengukuran lintasannya selalu mengacu pada titik akhir dari suatu
pengukuran. Titik akhir suatu lintasan merupakan titik awal untuk
pengukuran lintasan berikutnya atau penentuan koordinatmya
berdasarkan pada perubahan panjang pada sumbu X (?X) dan
perubahan panjang lintasan sumbu Y (?Y). Titik nol benda kerja
mengacu pada titik nol sebagai titik referensi awal, letak titik nol
benda kerja ditentukan berdasarkan bentuk benda kerja dan
keefektifan program yang akan dibuatnya. Penentuan titik koordinat
berikutnya mengacu pada titik akhir suatu lintasan.
Sistem pemrogramman inkremental dikenal juga dengan
sistem pemrogramman berantai atau relative koordinat. Penentuan
pergerakan alat potong dari titik satu ke titik berikutnya mengacu
pada titik pemberhentian terakhir alat potong. Penentuan titik
setahap demi setahap. Kelemahan dari sistem pemrogramman ini,
bila terjadi kesalahan dalam penentuan titik koordinat,
penyimpangannya akan semakin besar. Berikut ini contoh dari
pengukuran inkremental.
X
407
Y C
A B
Titik Koordinat Inkremental
(?X , ?Y)
A
B
C
( 1 , 1 )
( 4 , 0 )
( -2 , 2 )
Gambar 21. Pengukuran metode inkremental
2.2.3 Pemrogramman Polar
Pemrogramman polar terdiri dari polar absolut mengacu pada
panjang lintasan dan besarnya sudut (@ L, a) dan polar inkremental
mengacu pada panjang lintasan dan besarnya perubahan sudut (@ L,
? a).
Y C
A B
Polar Koordinat Absolut:
(@ L , a)
Polar Koordinat Inkremental
(@ L , ?a)
B (5, 0o) ,
C (2V2, 135 o )
A (2V2, 225 o )
B (5, 0o) ,
C (2V2, 135 o )
A (2V2, 270 o )
Gambar 22. Pengukuran metode inkremental.
X
X
408
2.3 Gerakan sumbu utama pada mesin CNC
Dalam pemogrammman mesin CNC perlu diperhatikan bahwa
dalam setiap pemograman menganut, prinsip bahwa sumbu utama
(tempat pahat/pisau frais) yang bergerak ke berbagai sumbu,
sedangkan meja tempat dudukan benda diam meskipun pada
kenyataanya meja mesin frais yang nergerak. Programer tetap
menganggap bahwa alat potonglah yang bergerak. Sebagai contoh
bila programer menghendaki pisau frais ke arah sumbu X positif, maka
meja mesin frais akan bergerak ke sumbu X negatif, juga untuk
gerakan alat pemotong lainnya.
Gambar 23. Gerakan sumbu utama menganut kaidah tangan kanan
Selain menentukan sumbu simetri mesin, langkah berikutnya
adalah memahami letak titik nol benda kerja (TNB), titik nol mesin
(TNM), dan titik referens (TR). TNB merupakan titik nol di mana dari
titik tersebut programmer mengacu untuk menentukan dimensi titik
koordinatnya sendiri, baik secara absolute maupun inkremental. TNM
merupakan titik nol mesin. Pada mesin CNC bubut TNM terletak di
pangkal cekam (lihat Gambar 24) tempat cekam benda kerja
diletakkan. Pada mesin CNC frais TNM berada pada pangkal dimana
alat potong/pisau frais diletakkan (lihat Gambar 25). Titik Referens
(TR) adalah suatu titik yang menyebutkan letak alat potong mula-mula
diparkir atau diletakan. Titik referens ditempatkan agak jauh dari
benda kerja, agar pada saat pemasangan atau melepaskan benda
kerja, tangan operator tidak mengenai alat potong yang dapat
mengakibatkan kecelakaan kerja. Benda kerja aman untuk dipasang
maupun dilepas dari ragum atau pencekam.
409
Gambar 24. Posisi TNB, TNM, dan TR pada mesin CNC Bubut
Gambar 25. Posisi TNB, TNM, dan TR pada mesin CNC Frais
Pembuatan program mesin CNC, seorang programmer harus
memiliki kemampuan dasar pemograman, antara lain: (a) Pengalaman
dalam membaca gambar teknik, (b) berpengalaman dalam pengerjaan
logam dengan menggunakan mesin perkakas konvensional. (c)
mampu memilih alat potong/pisau perkakas secara tepat sesuai
dengan bentuk benda kerjanya, (d) dapat menentukan posisi benda
kerja dalam sisitem koordinat dengan tepat, (e) mempunyai dasardasar
pengetahuan matematika terutama trigonometri.
2.4 Standarisasi Pemrogramman Mesin Perkakas CNC
Pemakaian kode-kode pada mesin perkakas CNC dapat
menggunakan standar pemrograman ynag berlaku antara lain: DIN
(Deutsches Institut fur Normug) 66025, ANSI (American Nationale
Standarts Institue), AEROS (Aeorospatiale Frankreich), ISO, dll.
Sebagian besar dari standar, yang diinginkan memiliki persamaan dan
sedikit saja perbedaannya. Berikut ini beberapa bagian kode pada
mesin CNC EMCO antara lain kode G, kode M, kode F, kode S dan
kode T yang mempunyai arti sebagai berikut.
TNB
TNM
TR
TNM
TNB
TR
410
3.4.1 Arti Kode M pada mesin CNC
Tabel 1. Arti kode M mesin CNC
KODE ARTI
M00 Mesin terhenti terprogram
M03 Sumbu utama berputar searah dengan jarum jam;
Kode ini biasanya pada awal intruksi. Adanya kode ini
menyebabkan sumbu utama mesin akan berputar
searah jarum jam. Pada mesin bubut CNC cekam
benda kerja akan berputar searah jarum jam,
sedangkan pada mesin frais CNC yang berputar
adalah tempat alat potong arbornya
.
Gambar 26. Alat potong berputar searah jarum jam M03
M04 Sumbu utama berputar berlawanan arah jarum jam
Gambar 27. Arah putaran spindle berlawanan arah dengan jarum
jam (M04)
M05 Sumbu utama berhenti terprogram
M06 Penggantian alat potong dilakukan agar kualitas benda
kerja meningkat. Bentuk benda kerja yang semakin
kompleks akan cenderung menggunakan alat potong
yang banyak, seperti pemakanan kasar, pengeboran,
pembuatan alur, dan pemakanan finishing. Masing411
masing jenis pemakanan memerlukan alat potong
yang khusus, sebagai contoh alat potong yang
digunakan untuk melakukan pemakanan kasar akan
berbeda dengan alat potong yang digunakan untuk
membuat ulir.
M08 Cairan pendingin akan mengalirkan.
Pada proses pengerjaan benda kerja, terjadi gesekan
antara benda kerja dan alat potong. Alat potong dan
benda kerja akan menjadi panas. Bila tidak
didinginkan maka alat potong akan cepat tumpul/
rusak. Oleh karena itu perlu didinginkan dengan cara
memerintahklan mesin untuk mengalirkan cairan
pendingin (coolant).
Gambar 28. Cairan pendingin disemprotokan untuk mendinginkan
alat potong dan benda kerja
M09 Cairan pendingin berhenti mengalir
M17 Sub program (unterprogram) berakhir
M19 Sumbu utama posisi tepat
M30 Program berakhir dan kembali pada program semula.
M38 Berhenti tepat, aktif
M39 Berhenti tepat, pasif
M90 Pembatalan fungsi pencerminan
M91 Pencerminan sumbu X
M92 Pencerminan sumbu Y
M93 Pencerminan sumbu X dan Y
M99 Penentuan parameter lingkaran I, J, K.
412
2.4.2 Arti Kode G pada mesin CNC
Intruksi pada mesin CNC menggunakan kode-kode
pemrograman, misal kode G, kode M, kode P, dan sebagainya. Arti
kode tiap mesin biasanya memiliki persamaan, namun arti kode pada
merek yang berbeda dapat memiliki arti yang berbeda pula, sehingga
programmer harus dapat menyesuaikan standarisasi kode yang
digunakan pada mesin CNC yang akan digunakan. Sebagai contoh
intruksi G 84 pada mesin CNC EMCO TU 2A berarti pembubutan
memanjang, sedangkan pada mesin CNC PU 2A merek Gildmeister
siklus pembubutan memanjang menggunakan kode G 81.
Pembahasan kali ini penulis mengacu pada arti kode yang
digunakan pada mesin CNC EMCO baik yang Training Unit (TU)
maupun Production Unit (PU) kecuali bila penulis menyebutkan merek
tertentu seperti Gildmesiter, MAHO, Deckel, dan lain-lain.
2.4.2.1 Arti Kode G 00
Kode G 00 merupakan intruksi untuk memerintahkan mesin
CNC agar sumbu utama (pisau frais/pahat bubut) melakukan gerakan
cepat tanpa melakukan pemakanan. Gerakan ini digunakan bila
pahat/pisau frais tidak melakukan pemakanan/pemotongan pada
benda kerja. Gerakan cepat digunakan bila alat potong berada bebas
dari pemakanan benda kerja, alat potong kembali ke atas permukaan
benda kerja, atau kembali ke titik referen. Gerakan cepat dapat
dilakukan bila posisi alat potong benar-benar tidak akan menabrak
benda kerja dari peralatan lainnya. Kesalahan dalam penentuan
koordinat dapat menyebabkan tabrakan antara alat potong dengan
mesin atau benda kerja yang dapat menyebabkan kerusakan fatal
pada alat potong maupun mesin
(a) (b)
Gambar 29. Gerakan cepat alat potong di atas benda kerja
413
Lintasan alat potong di atas akan bergerak cepat ke bawah di
sebelah benda kerja tanpa pemakanan (Gambar 29 b), pemrograman
inkrementalnya dapat ditulis:
3.4.2.2 Arti Kode G 01
Kode G 01 merupakan instruksi agar alat potong mesin CNC
melakukan gerakan pemakanan lurus baik ke arah sumbu X, Y,
maupun Z. Pada mesin CNC baik bubut maupun frais intruksi G 01
merupakan perintah agar alat potong bergerak lurus dari satu titik ke
titik lainnya dengan kecepatan sesuai dengan feeding yang telah
ditentukan.
(b) (b)
Gambar 30. Pembubutan lurus (a) dan tirus (b) pada mesin bubut CNC
(c) (b)
Gambar 31. Pemakanan lurus pada mesin CNC frais
414
Gerakan lurus dengan pemakanan digunakan untuk melakukan
pengefraisan atau pembubutan lurus, termasuk tirus dan kedalaman
pemakanan.
Lintasan alat potong bergerak dengan pemakanan lurus ke titik
X =25 dan Y =18 (Gambar 31 b), pemrograman inkrementalnya dapat
ditulis:
3.4.2.3 Arti Kode G 02
Kode G 02 merupakan intruksi agar alat potong mesin CNC
melakukan gerakan interpolasi lingkaran searah jarum jam. Alat
potong (pisau frais atau pahat bubut) akan membentuk lingkaran yang
searah jarum jam. Sering dijumpai bentuk benda kerja yang berupa
lengkungan yang memiliki radius tertentu. Seperti bentuk fillet pada
ujung–ujung benda kerja atau bentuk lingkaran sebagian atau penuh
pada benda kera. Gerakan searah jarum jam atau berlawanan
menggunakan asumsi bahwa alat potong berada di atas benda kerja,
atau di belakang benda kerja. Jadi bila alat potong berada di depan
benda kerja maka berlaku sebaliknya.
G 02 X + ….. Z - ….. G 02 X - ….. Z - …..
Gambar 32. Arah pembubutan melingkar G 02 pada mesin CNC Bubut
G 02 Searah JJ
415
Gambar 33. Arah pemakanan melingkar G 02 pada mesin CNC Frais
Lintasan alat potong mesin frais bergerak dengan pemakanan
radius berlawanan dengan jarum jam ke titik X = Pz dan Y = Pz
(Gambar 33). Pemrograman inkrementalnya bila menggunakan EMCO
TU 2A dapat ditulis:
N 100 = Nomor blok ke 100
G 02 = Gerak alat potong melingkar searah dengan jarum jam
XPz = Tujuan lengkungan searah X yang dikehendaki (mm)
YPz = Tujuan lengkungan searah Y yang dikehendaki (mm)
ZPz = Tujuan lengkungan searah Z yang dikehendaki (mm)
F =Feeding (kecepatan asutan dalam mm/menit)
M99 = merupakan parameter gerak alat potong membentuk radius
yang berpusat di titik M yang memiliki jarak dengan titik awal
searah sumbu X disebut I, searah dengan sumbu Y disebut J,
dan searah dengan sumbu Z disebut K
2.4.2.4 Arti Kode G 03
Kode G 03 merupakan instruksi agar alat potong mesin CNC
melakukan gerakan interpolasi lingkaran berlawanan arah dengan
jarum jam. Gerakan ini akan selalu membentuk lingkaran yang
berlawanan arah dengan jaraum jam.
G 03 berlawanan arah JJ
416
G 03 X + ….. Z - ….. G 03 X - ….. Z - …..
Gambar 34. Arah pembubutan melingkar G 03 pada mesin CNC bubut
Gambar 35. Arah pemakanan melingkar G 03 pada mesin CNC Frais
Lintasan alat potong mesin frais bergerak dengan pemakanan
radius berlawanan dengan jarum jam ke titik X = Pz dan Y = Pz
(Gambar 35). Pemrograman inkrementalnya bila menggunakan EMCO
TU 2A dapat ditulis:
417
2.4.2.5 Parameter I, J, K
Setiap gerakan alat potong yang membentuk lintasan radius,
baik searah jarum jam (G02) maupun yang berlawanan arah dengan
jarum jam (G03) harus dilengkapi parameteri I, J, K. Parameter I
artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusat lengkungan searah
X, Parameter J artinya jarak titik awal lintasan radius ke titik pusat
lingkaran searah Y, Parameter K artinya jarak titik awal lintasan radius
ke titik pusat lingkaran searah Z.
Parameter I, J, K (Gambar 36) bernilai absolute maupun
inkremental. Nilai absolute selalu mengacu pada titik nol, sedangkan
nilai inkremental mengacu pada perubahan X, dan perubahan Y
(Gambar 37).
Gambar 36. Nilai I, J, K inkremental
Gambar 37. Nilai I, J, K Absolute
2.4.2.6 Arti Kode G 40
Gerakan alat potong tanpa memperhatikan besar radius alat
potongnya. Alat potong bergerak sesuai dengan bentuk lintasan benda
kerja. Biasanya digunakan untuk pembuatan alur, atau huruf tertentu.
J
I
J
I
418
Gambar 38. Gerak alat potong sesuai lintasan G 40
2.4.2.7 Arti Kode G 41
Instruksi kode G 41 berarti gerakan sumbu utama ke kiri dari
lintasannya sebesar radius alat potongnya. Alat potong (pisau
frais/bubut) akan bergeser ke kiri lintasan sesuai dengan besarnya
diameter alat potongnya. Kode G41 akan menyebabkan gerakan alat
potong akan selalu menyesuaikan dengan besarnya radius alat potong
yang dimilikinya dengan cara menggeser ke posisi sebelah kiri dari
lintasannya, sehingga bentuk benda kerja tidak akan berubah
walaupun pisau frais atau pahat bubut memiliki radius yang berbeda.
Gambar 39. Gerak alat potong bergeser ke kiri lintasannya
2.4.2.8 Arti Kode G 42
Alat potong (pisau frais/bubut) akan bergeser ke kanan lintasan
sesuai dengan besarnya diameter alat potong. Gerakan sumbu utama
dengan memperhatikan besarnya radius pisau frais yang dimilkinya
dengan melakukan penggeseran ke arah kanan lintasan benda kerja
(Gambar 39).
R
419
2.4.2.9 Arti Kode G 91
Kode G 91 merupakan penepatan program inkremental,
Pemrogramman inkremental merupakan pemrograman yang mengacu
pada besarnya perubahan lintasan. Titik akhir suatu lintasan
merupakan awal dari lintasan berikutnya
Gambar 40. Pemrogramman Inkremental G 91
2.4.2.10 Arti Kode G 92
Pemrogramman absolute merupakan pemrograman yang
mengacu pada titik nol. Penetapan titik nol dapat dilakukan pada posisi
yang memudahkan pemrogramman. G 92 merupakan penetapan
pemrogramman absolute yang selalu mengacu pada titk nol.
420
Gambar 41. Titik nol benda kerja (W)
3.4.2.11 Arti Kode lainnya
Tabel 2. Arti Kode Lainya
KODE ARTI (mengacu pada CNC EMCO PU)
G07 Gerakan pahat/pisau frais (alat potong) membentuk radius
(fillet).
G17 Pengaturan persumbuan ke 1
G 18 Pengaturan persumbuan ke 2
G 19 Pengaturan persumbuan ke 3
G 20 Pengaturan persumbuan ke 4
G 21 Pengaturan persumbuan ke 5
G 22 Pengaturan persumbuan ke 6
G 25 Memanggil sub program
G 27 Lompatan tanpa syarat
G 53 Penggeseran posisi 1 dan 2 hapus / batal
G 54 Penggeseran posisi 1
G 55 Penggeseran posisi 2
G 56 Penggeseran posisi 3, 4 dan 5 hapus
G 57 Penggeseran posisi 3
G 58 Penggeseran posisi 4
G 59 Penggeseran posisi 5, juga dapat diubah dalam program
G 70 Ukuran dalam inchi
G 71 Ukuran dalam mm
G 72 Penetapan jajaran lingkar lubang bor
G 73 Pelaksanaan jajaran lingkar lubang bor
G 74 Penetapan jajaran segi empat lubang bor
G 75 Pelaksanaan jajaran segi empat lubang bor
G 81 Pemboran, penyenteran
G 82 Pemboran, pengefraisan muka setempat
G 83 Pemboran lubang dalam dengan penarikan
G 86 Pemboran lubang dalam dengan pemutusan tatal
G 87 Siklus pengefraisan kantong
421
G 89 Siklus pengefraisan alur
G 94 Data kecepatan asutan dalam mm/men, inchi/men
G 95 Data asutan dalam mm/put, inchi/put
G 98 Penarikan ke bidang awal
G 99 Penarikan ke bidang penarikan
A 00 Salah perintah fungsi G atau M
A 01 Salah perintah G 02 atai G 03
A 02 Nilai X Salah
A 03 Nilai F salah
A 05 Kurang perintah M 30
A 06 Kurang perintah M 03
A 08 Pita kaset habis, perlu diganti baru
A 09 Program tidak ditemukan
A 10 Pita kaset dalam pengamanan
A 13 Penyetelan inchi/mm dengan memory program penuh
A 14 Salah posisi kepala frais
A 15 Salah nilai Y
A 16 Tidak ada nilai radius pada pisau frais
A 17 Salah sub program
A 18 Jalannya komponsasi radius pisau frais lebih kecil dari nol
F Asutan dalam mm/men, μm/put
Kisar ulir dalam μm
S Kecepatan sumbu utama
T Memanggil alat potong (empat angka)
L Nomor sub program/pengulangan (empat angka) tujuan
lompatan
2.5 Siklus Pemrogramman
Pengerjaan benda kerja dengan bentuk tertentu akan lebih
cepat bila menggunakan siklus pemrogramman. Keuntungan yang
diperoleh antara lain: tidak memerlukan intruksi/blok kalimat yang
panjang, lebih mudah, dan lebih cepat. Beberapa siklus
pemrogramman yang ada pada tiap mesin CNC antara lain: siklus
pengeboran, siklus pembuatan ulir, siklus kantong, siklus alur, dan
lain-lain. Siklus pemrogramman merupakan pemrogramman membuat
kontur atau pengeboran yang mengacu pada dimensi bentuk
konturnya. Pola siklus pemrograman kontur untuk setiap mesin
memiliki karakteristik yang berbeda. Di bawah ini beberapa contoh
siklus pemrogramman dengan menggunakan mesin Frais CNC MAHO
432, CNC Bubut Gildmesiter dan CNC Training Unit (TU).
422
2.5.1 Siklus pemrogramman pembubutan memanjang
Alat potong (pisau frais/bubut) akan bergerak membentuk
siklus pemakanan memanjang secara otomatis. Siklus pemakanan ini
biasanya untuk melakukan pemakanan awal yang masih kasar
sebelum alat potong bergerak melakukan finishing sesuai lintasannya.
Pada mesin CNC EMCO TU 2A siklus pembubutan memanjang
menggunakan kode G 84, biasanya dilakukan untuk pemakanan kasar
sehingga dapat memperpendek waktu pengerjaan dan proses
finisihing akan lebih mudah.
2.5.1.1 Siklus pemrogramman G 84 pada mesin CNC EMCO
Lintasan alat potong mesin CNC bubut bergerak dengan siklus
pemakanan memanjang dengan pengurangan diameter secara
bertahap (Gambar 42). Pemrogramannya bila menggunakan EMCO
TU 2A dapat ditulis:
Tabel 3. Siklus pemrograman G84 Mesin CNC EMCO
N G X Z F
00 00 -500
01 00 0 -400
02 84 -100 -2100 100
03 84 -200 -2100 100
04 84 -300 -1600 100
05 84 -400 -1600 100
06 84 -500
07 00 500
08 00 0 400
09 22
Gambar 42. Siklus pemakanan memanjang G 84
423
Keterangan :
N = nomor blok
G 84 = Perintah siklus pembubutan memanjang
X = Diameter yang akan dikehendaki (mm)
Z = Gerak memanjang (m)
F = Feeding (kecepatan asutan dalam mm/menit)
H = Kedalaman tiap kali pemakanan
2.5.1.2 Siklus pemrogramman G 81 mesin CNC PU 2A Gildmeister
Pada mesin CNC bubut Production Unit merek Gildmeister
terdapat tiga jenis pembubutan memanjang. Pertama pada akhir siklus
tanpa diakhiri proses finishing (Gambar 43 a), kedua pada akhir siklus
dilanjutkan proses finishing (Gambar 43b), ketiga bentuk pembubutan
memanjang dengan bentuk lurus dan tirus (Gambar 43c).
(a) (b)
(c)
Gambar 43. Siklus pemakanan memanjang G 81 mesin Gildmeister
424
2.5.2 Arti Kode G 88
G 88 merupakan perintah untuk membuat siklus pembubutan
melintang pada mesin CNC TU 2A EMCO. Pada mesin CNC PU 2A
merek Gildmesiter siklus pembubutan melintang intruksinya berupa G
36 G 82. Bila pemakanan dimulai dari titik nol benda kerja, maka siklus
ini dapat digunakan untuk mengurangi panjang benda kerja, atau
untuk menghasilkan permukaan melintang yang halus selanjutnya
dapat menentukan titik nol benda kerja. Berbeda dengan perintah G
84, benda kerja akan mengalami pengurangan diameter sepanjang
titik koordinat yang sudah ditentukan sebelumnya.
Gambar 44. Siklus pembubutan melintang G 36 G 82
Gambar 45. Siklus pembubutan melintang dengan finishing G 37 G 82
425
Bila proses pembubutan melintang dilanjutkan dengan proses
finishing dengan menggunakan alat potong yang sama, maka siklus
pemrogrammannya menggunakan G 37 G 82
2.5.3 Siklus Pembuatan Kantong
Gambar 46. Siklus pembuatan kantong
Penulisan program siklus pembuatan kantong di atas dapat dituliskan :
G87 X60 Y60 Z-10 B2 R8 (I70) (J-1) K5 F… Z….
M…
G87 = Siklus pembuatan kantong (mesin CNC MAHO 432)
X60 = Panjang kantong
Y60 = Lebar kantong
Z-10 = Kedalaman kantong
B2 = Mulai dikerjakan alat potong pada jarak 2 mm di BK
K5 = Setiap siklus melakukan pemakanan se dalam 5 mm
I70 = Lebar pemakanan alat potong 70%
J-1 = Pisau frais berputar berlawanan arah jarum jam
426
2.5.4 Siklus Pembuatan kantong Lingkaran
Gambar 47. Siklus kantong lingkaran
Penulisan program siklus pembuatan kantong di atas dapat
dituliskan :
G89 Z-10 B2 R20 (I70) (J-1) K5 F… Z…. M…
G89 = Siklus pembuatan lingkaran (mesin CNC MAHO 432)
Z-10 = Kedalaman kantong
B2 = Mulai dikerjakan alat potong pada jarak 2 mm di BK
K5 = Setiap silkus melakukan pemakanan se dalam 5 mm
I70 = Lebar pemakanan alat potong 70%
J-1 = Pisau frais berputar berlawanan arah jarum jam
3.5.5 Siklus Pemrogramman Pengeboran
Gambar 48. Siklus Pengeboran
B = 20
Y = 2
Z= -15
427
Penulisan program siklus pembuatan kantong di atas dapat dituliskan :
G81 (X1.5) Y2 Z-15 B20 R20 F… Z…. M…
G81 = Siklus pengeboran (mesin Frais CNC MAHO 432)
Z-15 = Kedalaman pengeboran 15 mm
Y2 = Jarak aman alat potong 2 mm di atas permukaan benda kerja
B20 = Jarak aman alat potong 20 mm di atas BK (setelah slesai)
2.5.6 Siklus pembuatan ulir G33
Siklus pembuatan ulir akan membuat ulir sesuai dengan
prosedur baku. Siklus pembuatan ulir dilakukan setelah diameter luar
ulir terbentuk. Setelah itu menggunakan mesin CNC akan mengganti
alat potong sesuai dengan modul ulir yang akan dikerjakan. Di bawah
ini contoh siklus pembuatan ulir M 40 x 2 dengan puncak ulir P=2 mm,
dan kedalaman ulir 1,3 mm, menggunakan mesin CNC bubut
Production Unit.
Gambar 49. Siklus pembuatan ulir G 33
428
Tabel 4. Siklus pembuatan ulir G33
N G/M X,Y,Z,I,J,K Keterangan
01 90 S…….M 03 Poros berputar searah JJ
02 G 00 X 46 Z 78 M07 Cairan pendingin mengalir
03 G 00 X 38,7
04 G 33 Z 22 K 2 Tahap pertama penguliran
05 G 00 X 46
06 G 00 Z 78
07 G 00 X 37,4
08 G 33 Z 22 K 2 Tahap kedua penguliran
09 G 00 X 46 M 09
10 G 00 X 100 Z 150
11 M 30 Program berhenti
2.6 Menentukan titik koordinat benda kerja
2.6.1 Handel
Gambar 50. Dimensi handel
429
Gambar 51. Perhitungan koordinat titik 1
Gambar 52. Perhitungan koordinat titik 2
Penentuan Titik 1
Penentuan Titik 2
x’ = Cos a . 29
x’ = 26.71525
x = (38,5-x’) . 2
x = 23,5695
430
Gambar 53. Perhitungan koordinat titik 3 dan 5
Tabel 5. Koordinat hasil perhitungan benda kerja
Titik X Z
P1 6,1514 1,4426
P2 23,0605 -71,4678
P3 20 -93,9743
P4 20 -115
P5 77 -84,6068
Penentuan Titik 3 Penentuan Titik 5
c2 = a2 + b2
b2 = c2 - a2
b2 = 952 – 85,42
= 41,6068
z = b + 43
= 41,6068 + 43
= 84,6068
x = 38,5 . 2
= 77
431
2.6.2 Lengkungan
432
2.6.3 Paron bola
(a) (b)
Gambar 54. Dimensi Paron Bola (a) dan dimensinya (b)
Gambar 55, Detail perhitungan kontur paron bola
433
Gambar 56, Penentuan titiik koordinat paron bola
2.7 Kecepatan Potong dan Kecepatan Asutan
2.7.1 Kecepatan Potong (Vc)
Vc = (π x d x n) / 1000 (m/menit)
d = Diameter Benda Kerja
n = Jumlah putaran/menit (rpm)
π = Phi = 3,14
Vc Dipengaruhi oleh: a) Bahan, b) Jenis alat potong,
c) Kecepatan penyayatan/asutan, d) Kedalaman penyayatan
2.7.2 Kecepatan Asutan (F)
Kecp. Asutan (F)
F (mm/menit) = n (put/menit) x f (mm/put)
Dimana : n = (Vc x 1000) / π x d (put/menit)
F = dalam mm/putaran atau mm/menit
434
2.8 Mengoperasikan mesin CNC EMCO TU 2A
Langkah-langkah mengoperasikan mesin CNC EMCO TU 2A,
antara lain :
a) Mempersiapkan program.
Program ini merupakan perintah atau informasi pengerjaan
benda kerja oleh mesin CNC. Program yang dibuat harus benar
agar tidak terjadi bahaya (kerusakan pahat, benda kerja, atau
cekam).
b) Pemasukan program
Program yang sudah dibuat dimasukkan ke mesin CNC
dengan menggunakan tombol-tombol angka.
�� Pindahkan pengendali manual ke palayanan CNC dengan
menekan tombol (H/C ).
�� Mulailah memasukan program dengan tombol angka. Setiap
memasukkan satu angka tekan (INP) agar tersimpan. Jika
salah hapus dengan (DEL).
c) Pengujian atau pemeriksaan program
Program yang sudah selesai dibuat dapat diperiksa
kebenarannya dengan menekan tombol ( - ). Untuk memeriksa
atau mengetahui gerakannya gunakan plotter. Langkah plotter
akan berhenti jika program salah. Jika alarm informasi kesalahan
berbunyi tekan ( REV ) + ( INP ). Lakukan koreksi kesalahan
sampai program menjadi benar.
Gambar 57. Mesin CNC TU 2A EMCO
d) Eksekusi Program
Program yang sudah selesai dan benar dapat dieksekusi
atau diterapkan pada Benda Kerja. Apabila belum berani ke
benda kerja dapat diganti dengan lilin, kemudian baru
menggunakan benda kerja aluminium.
435
2.8.1 Setting Tool
Mengatur posisi pahat jika menggunakan lebih dari satu
macam pahat. Dilakukan dengan menggunakan sebuah Lup. Pahat
yang disetel pertama sebagai pedoman untuk pahat yang lainnya. Hal
ini dilakukan agar pahat tidak menabrak benda pada saat pergantian
pahat.
a. Mempersiapkan Benda Kerja
Pasang dan jepitlah benda kerja pada cekam dengan
keras agar tidak goyang.
Jika diameternya kelebihan dapat dikurangi dengan
pengendalian manual atau CNC ( G 84 )
b. Tentukan titik awal pahat sesuai dengan program.
Gambar 58. Menentukan Titik Nol Benda Kerja pada Mesin CNC Frais
c. Eksekusi Program.
Eksekusi program dilakukan dengan:
Tekan ( H/C ) manual ke CNC.
Aktifkan Sumbu Utama dengan memutar saklar putar ke
arah CNC.
Tekan tombol ( START )
d. Jika akan terjadi bahaya tekan tombol darurat.
Untuk mengaktifkan kembali matikan kunci ( OFF ),
hidupkan kembali ( ON ) putar kembali tombol darurat ke
kanan.
2.8.2 Langkah Kerja
1. Susunlah program untuk membuat Pion
2. Masukkan program tersebut ke mesin CNC TU 2A untuk membuat
program pion, dan pada saat memasukkan data alangkah baiknya
motor dimatikan dengan G 64
436
3. Periksalah program dengan ( - ) dan menggunakan plotter untuk
mengetahui gerakan pahat.
4. Jika sudah benar programnya. Mulailah eksekusi program.
5. Setting Tool.
6. Pasang benda kerja ( aluminium ) dengan kuat jangan sampai
goyang.
7. Tentukan titik awal pahat dengan menekan tombol X dan Z secara
manual.,. Untuk posisi nol tekan tombol ( DEL ), Pahat digerakkan
ke sumbu utama benda tekan ( DEL ) maka X = 0. Pahat
digerakkan ke tepi benda gerakkan sedikit Z, tekan (DEL ) maka Z
= 0. Letakkan pahat pada titik X = 1350, Z = 500
8. Eksekusi program
- Tekan tombol ( H/C )
- Putar saklar menjadi CNC
- Tekan tombol ( START )
- Mesin akan menggerakkan program
9. Jika sudah selesai bersihkan mesin CNC TU 2A, dan kembalikan
perlengkapan ke tempat semula.
2.9 Membuat Benda Kerja Menggunakna Mesin CNC
2.9.1 Membuat Program CNC Bubut EMCO TU 2A
Mesin CNC TU 2A (Training Unit 2 Aksis) merupakan mesin
bubut CNC yang memiliki dua sumbu gerakan yaitu sumbu X dan
sumbu Z. Sumbu X menunjukkan besar kecilnya diameter sedangkan
sumbu z menunjukkan panjang langkah pahat/alat potong. 2A
menunjukkan jumlah sumbu (Sumbu x dan Sumbu Z). Selain dapat
dijalankan secara otomatis mesin ini dapat juga melayani eksekusi
manual.
Sebelum membuat program benda kerja, kita harus memahami
dulu sistem persumbuan pada mesin CNC Bubut, sumbu X
menyatakan besar kecilnya diameter sedangkan Z menunjukkan
panjang langkah, antara lain sebagai berikut:
Gambar 59. Sistem persumbuan pada mesin bubut
437
Benda kerja yang akan dibuat adalah sebuah pion dari bahan
material Alumunium dengan dimensi awal berdiameter 32 mm panjang
50 mm dengan bentuk sebagai berikut.
Gambar 60. Benda kerja pion yang akan dibuat
Dari benda kerja di atas, maka dapat dibuat program dengan
menggunakan mesin CNC EMCO Traininig Unit (TU 2A) sebagai
berikut :
Tabel 6. Program benda kerja pion pada Mesin CNC TU 2A
NO G/M X Z F
1 G92 27500 500
2 M03
3 G00 3200 100
4 G84 3200 -5500 50
5 G00 2000 100
6 G84 2000 -5000 50
7 G01 2000 -1600 50
8 G84 1800 -8000 50
9 G01 1600 -1000 50
10 G84 1600 -2200 50
11 G01 1400 -1600 50
12 G84 1400 -2200 50
13 G01 1200 -1700 50
14 G84 1200 -2100 50
15 G01 2200 -1000 50
16 G84 1400 -2500 50
17 G01 1200 -2500 50
438
18 G84 1200 -3500 50
19 G00 1600 -4000
20 G01 2000 -5000 50
21 G00 2200 100
22 G00 1800 100
23 G84 1800 -500 50
24 G00 1600 100
25 G84 1600 -400 50
26 G00 1400 100
27 G84 1400 -300 50
28 G00 1200 100
29 G84 1200 -200 50
30 G00 0 0
31 G03 2000 -1000 50
32 M99 I 00 K 1000
33 G00 2000 -1500
34 G02 1000 -2000 50
35 M99 I 00 K 500
36 G01 1600 -2300 50
37 G01 1000 -2600 50
38 G01 1400 -4000 50
39 G01 1600 -4000 50
40 G01 2000 -5000 50
41 G00 2750 500 50
42 M30
2.9.2 Mesin Freis CNC TU 3A
Mesin Frais CNC (Computer Numerically Controlled) TU
(Training Unit) 3A merupakan mesin bubut CNC dengan tiga sumbu
gerakan yaitu sumbu X (gerak ke arah horizontal), sumbu Y (gerakan
melintang) dan sumbu Z (gerakan vertikal) yang sistem
pengoperasiannya menggunakan program yang dikontrol langsung
oleh komputer. Mesin Frais CNC TU 3A dapat dioperasikan secara
otomatis (lewat program yang dikendalikan komputer) maupun secara
manual.
439
Gambar 61. Mesin Frais CNC TU 3A EMCO
Bagian-bagian Mesin Frais CNC TU 3A hampir sama dengan
Mesin Bubut CNC TU 2A, namun ada beberapa bagian yang berbeda
yaitu :
1. Eretan (Support): gerak persumbuan jalannya mesin untuk
mesin 3 axis memiliki dua fungsi gerakan kerja yaitu posisi
vertikal dan posisi horizontal.
2. Rumah Alat Potong (Milling Taper spindle): menjepit tool atau
alat potong.
3. Ragum : berfungsi untuk menjepit benda kerja.
Unsur pengendali manual pada Mesin Frais CNC TU 3A sama dengan
Mesin Bubut CNC TU 2A begitu juga dengan cara pengoperasian
mesin dan langkah-langkah penggunaannya.
Mesin Frais CNC TU 3A memiliki 3 aksis (sumbu) sehingga
pada saat praktikum tombol masukan data yang juga ikut digunakan
yaitu G 83 yang berfungsi siklus pengeboran dengan penarikan tatal
(sumbu Z yang geraknya vertikal).
Gambar 62. Sumbu simetri mesin Frais CNC TU 3A EMCO
440
Adapun pelayanan pembagian tombol TU 3A adalah sebagai berikut:
a. Unsur pelayanan CNC.
1. Saklar utama : Memory hilang apabila mesin dimatikan.
2. Lampu kontrol : Menunjukkan supply tenaga pada mesin unit
pengendali.
3. Tombol darurat: Jika tombol ini ditekan memory akan hilang,
berfungsi sebagai pegangan jika pahat akan menabrak cekam,
atau benda kerja akan lepas, dan pahat terlalu dalam
memakan.
4. Saklar pemilih sistem persumbuan dan untuk palayanan metric
/ inch.
2.9.3 Pembuatan Benda Kerja dengan Mesin CNC EMCO TU 3A
Sebelum membahas lebih jauh mengenai cara pemograman
benda kerja dengan mesin CNC, perlu diinformasikan terlebih dahulu
jenis mesin apa yang akan digunakan, serta metode pemograman
yang akan digunakan, diameter pisau frais, panjang pisau frais (bila
akan menggunakan lebih dari satu PF). Dalam contoh di bawah ini
penulis akan membahas pemograman membuat benda kerja berupa
asbak rokok dengan menggunakan mesin CNC EMCO TU 3A (mesin
frais).
Gambar 63. Benda kerja Asbak Rokok
Ada beberapa cara untuk membuat program benda kerja
seperti di atas, yang pertama dengan menggunakan metode absolut,
yang kedua dengan menggunakan metode inkremental. Penggunaan
441
metode kombinasi memungkinkan sebagian program menggunakan
metode absolut (G 92) dan sebagian lagi menggunakan metode
pemrograman berantai ( inkremental ) (G91).
Dari benda kerja di atas dapat dibuat program mesin CNC
Frais dengan mesin CNC TU 3A sebgai berikut:
Tabel 7. Program benda kerja asbak rokok dengan Mesin CNC TU 3A
NO G X Y Z F
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
92
M 03
M 06
00
00
01
01
00
00
01
01
01
01
01
01
01
01
01
02
02
02
02
00
00
83
00
00
M 05
M 00
M 03
00
00
01
01
01
01
01
01
01
-2500
D 500
00
00
00
5000
5000
00
00
5000
4000
1000
1000
4000
4000
2500
2500
1500
2500
3500
2500
2500
2500
2500
-2500
400
400
400
400
4600
4600
400
400
500
00
S 1000
00
00
00
5000
5000
5000
5000
00
1000
1000
4000
4000
1000
1500
1500
2500
3500
2500
1500
1500
2500
2500
00
400
400
400
4600
460
400
400
2500
2500
6000
00
6000
500
-250
-250
500
500
-250
-250
-250
-250
-250
-250
-250
-250
-500
-500
-500
-500
-500
500
500
-700
6000
6000
6000
500
-250
-250
-250
-250
-250
-250
-250
T 01
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
25
60
60
60
60
60
60
60
442
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
02
02
02
02
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
02
01
02
01
02
01
02
01
00
00
83
00
00
M 05
M 30
2500
4500
2500
500
-310
-310
1057
3942
5310
3942
1057
-310
-310
-310
1190
3810
5310
5310
3810
1190
-310
-310
-310
2500
2500
-2500
4500
2500
500
2500
2500
2500
5000
5000
2500
00
00
2500
2500
3810
5310
5310
3810
1190
-310
-310
1190
2500
2500
2500
2500
00
-250
-250
-250
-250
-250
-500
-500
-500
-500
-500
-500
-500
-700
-700
-700
-700
-700
-700
-700
-700
-700
-700
500
500
-700
6000
6000
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
60
25
2.10 Membuat Benda Kerja Berbasis Software AutoCAD
Membuat benda kerja menggunakan mesin perkakas CNC
dapat melalui pemrogramman CNC seperti di atas. Pemrogramman
konvensional memerlukan waktu yang lama, terutama bila harus
menghitung pertemuan dua kontur dalam satu titik koordinat.
Programmer harus menghitung titik potongnya secara trigonometri
dengan ketelitian hingga 0,001 mm. Melalui software CNC Keller Q
Plus. Benda kerja dapat dibuat secara bebas dengan menggunakan
software AutoCAD selanjutnya disimpan dalam bentuk dxf file ke
software CNC Keller Q Plus. Berikut ini akan diberikan contor
membuat benda kerja berbentuk mentri catur yang akan digambar
dulu menggunakan software AutoCAD selanjutnya akan dibuat
program CNC nya melalui software CNC Keller Q Plus. Adapun benda
kerja berupa Mentri catur dengan dimensi sebagai berikut:

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar