mesin frais

                MESIN FRAIS

 #SEJARAH MESIN FRAIS
 

   Mesin Milling (Frais) ditemukan oleh Eli Whitney sekitar tahun 1818. Mesin Milling ini melakukan operasi produksi suku cadang duplikat yang pertama dengan pengendali secara mekanik, dengan arah dan gerakan pemotongan dari perkakas mata potong jamak yang berputar. Mesin Milling melemparkan logam (beram) ketika benda kerja dimakankan terhadap suatu alat potong (cutter) yang berputar. Alat potong/cutter pada mesin Milling memiliki satu deretan mata potong pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong tersendiri pada tiap siklus putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikannya, antaranya terdapat pemotong mesin Milling tersebut. Mesin Milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas dari segala mesin perkakas. Permukaan yang datar maupun berlekuk dapat dimesin dengan penyelesaian dan ketelitian yang baik. Pemotong sudut, celah, roda gigi, dan ceruk dapat dapat digunakan dengan menggunakan berbagai pemotong. Pahat gurdi, peluas lubang, dan bor dapat dipegang dalam soket arbor dengan melepaskan pemotong dan arbor. Karena semua gerakan meja mempunyai penyetelan mikrometer, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara cepat.Operasi pada umumnya dilakukan oleh ketam, gurdi, mesin pemotong roda gigi, dan mesin peluas lubang dapat dilakukan pada mesin milling. Mesin ini membuat penyelesaian dan lubang yang lebih baik sampai pada batas ketelitian dengan jauh lebih baik daripada mesin sekrap. Pemotong berat dapat diambil tanpa banyak merugikan pada penyelesaian atau ketepatannya.Milling (Frais) adalah proses menghilangkan/pengambilan fatal-fatal dari bahan atau benda kerja dengan pertolongan dari alat potong yang berputar dan mempunyai sisi potong, kecuali pahat potong yang bersisi tunggal yang juga digunakan.Mesin Milling adalah mesin perkakas untuk mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan mempergunakan pisau Milling (cutter) sebagai pahat penyayat yang berputar pada sumbu mesin. Mesin Milling termasuk mesin perkakas yang mempunyai gerak utama yang berputar, Pisau Frais dipasang pada sumbu/arbormesin yang didukung dengan alat pendukung arbor, jika arbor mesin berputar melalui suatu putaran motor listrik maka pisau Frais akan ikut berputar, arbor mesin dapat ikut berputar kekanan dan kekiri sedangkan banyaknya putaran dapat diatur sesuai kebutuhan.

 

A.Pengertian Mesin Frais

         Mesin frais (milling machine) adalah mesin perkakas yang dalam proses kerja pemotongannya dengan menyayat atau memakan benda kerja menggunakan alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter). Pisau frais dipasang pada sumbu atau arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais (Rasum, 2006).

B.Teori dasar mesin Frais (milling machine)

       Pada tahun 1940, otomatis dengan menggunakan cams, seperti halnya screw mesin danpercekaman chuck otomatis, telah dikembangkandengan baik pada dekade ini. Dengan berakhirnyaperang dunia ke dua, banyak ide tambahanpengembangan mesin servo yang dapatdigunakan di udara. Beberapa ide dimana dalamwktu dekat menggabungkan antara teknologiyang timbul dari digital komputer merubah controlmesin tool sangat drastik. Pengembangan secararinci sangat maju pada setiap decade setelahperang dunia ke dua.Pada tahun 1950, pembuatan numerical control(NC) telah muncul.Pada tahun 1960 dan 1970, NC dikembangkanmenjadi CNC, penyimpanan data dan pemasukanmedia dikembangkan, computer processing powerdan kapasitas memori terus meningkat, danmesin-mesin NC dan CNC berangsur-angsurdirubah dari level perusahaan yang besar ke levelperusahaan yang medium (menengah).

     Pengerjaan logam dalam dunia manufacturing ada beberapa macam, mulai dari pengerjaan panas, pengerjaan dingin hingga pengerjaan logam secara mekanis.

Pengerjaan mekanis logam biasanya digunakan untuk pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan finishing, sehingga dalam pengerjaan mekanis dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah satunya adalah pengerjaan perataan permukaan dengan menggunakan mesin Frais atau biasa juga disebut mesinMilling.

    Mesin milling adalah mesin yang paling mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa, juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki Mesin milling dapat menghasilkan permukaan bidang rata yang cukup halus, tetapi proses ini membutuhkan pelumas berupa oli yang berguna untukpendingin mata milling agar tidak cepat aus.

    Proses milling adalah proses yang menghasilkan chips (beram).Milling menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang ditentukan.
           
    Mesin frais (Milling machine) Merupakan salah satu mesin konvensional yang mampu mengerjakan suatu benda kerja dalam permukaan datar ,sisi,tegak,miring, bahkan alur rodagigi.Mesin perkakas ini mengerjakan atau menyelesaikan suatu benda kerja dengan menggunakan pisau milling(cutter) . Dengan ini Suatu mesin perkakas yang mengerjakan benda kerja menggunakan pisau atau pahat frais berputar pada poros utama mesin dan benda kerja di hantarkan ke pisau tersebut,baik dalam arah Horizontal,Melintang,maupun Vertikal.

C. Jenis-jenis Mesin frais

Mesin frais konvensional ada 3 macam yaitu :

      1.      Mesin frais vertical

    Merupakan mesin frais dengan poros utama sebagai pemutar dengan pemegang alat potong dengan posisi tegak. mesin frais vertikal dapat digunakan untuk mengerjakan pekerjaan sebagai berikut: 

1)      mengfrais rata

2)      mengfrais ulur

3)      mengfrais bentuk 

4)       membelah atau memotong

                       5)      Mengebor

 2. Mesin frais horizontal
 

         Merupakan mesin frais yang poros utamanya sebagai pemutar dan pemegang alat potong pada posisi mendatar. frais horizontal dapat digunakan untuk mengejakan pekerjaan sebagai berikut ini antara lain:

1)      mengfrais rata 

2)      mengfrais ulur 

3)      mengfrais roda gigi lurus 

4)      mengfrais bentuk                   

5)      membelah atau memotong.

3. Mesin frais  universal

     Adalah suatu mesin frais dengan kedudukan arbornya mendatar perubahan kearah vertikal dapat dilakukan dengan mengubah posisi arbor. Gerakan meja dari mesin ini dapat kearah memanjang, melintang, naik turun. Dan dapat diputar membuat sudut tertentu terhadap bodi mesin   
      
D.Bagian-bagian Mesin Frais

Bagian—bagian mesin frais dan fungsinya:

    a.    Lengan untuk kedudukan penyongkong obor

    b.     Penyongkong obor

    c.     Tunas untuk mengerakan meja secara otomatis

    d.    Nok pembatas, untuk membatasi jarak gerakan otomatis meja

    e.     Meja mesin, tempat untuk memasang benda kerja dengan perlengkapan mesin

    f.      Engkol untuk mengerakan meja dalam arah memanjang

    g.    Tuas untuk mengunci meja

    h.    Baut menyetel, untuk menghilangkan getaran meja

    i.       Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah melintang.

    j.       Engkol untuk menggerakan lutut dalam arah tegak

    k.    Tuas untuk mengunci meja

    l.     Tabung pendukung dengan batang ulir, untuk mngatur tingginya meja   

    m.   Lutut untuk kedudukan alas meja

    n.    Tuas untuk mnegunci sadel

    o.    Alas meja, tempat kedudukan untuk meja

    p.      Tuas untuk merubah kecepatan motor listrik

    q.    Engkol meja

    r.     Tuas untuk menentukan besarnya putaran spindel/pisau frais

    s.      Tuas untuk mengatur angka-angka kecepatan spindel/pisau frais

    t.      Tiang, untuk mengantar turun naiknya meja

    u.    Spindel, untuk memutarkan arbor dan pisau frais

    v.    Tuas untuk menjalankan spindle

E.Macam-Macam Pisau Frais

     Ada bermacam-macam pisau pada mesin frais. Berikut ini jenis pisau frais adalah:

1. Pisau silindris, pisau ini digunakan untuk menghasilkan permukaan horizontal dan dapat mengerjakan permukaan yang lebar dan pekerjaan berat.

2. Pisau muka dan sisi, pisau ini memiliki gigi potong di kedua sisinya. Digunakan untuk menghasilkan celah dan ketika digunakan dalam pemasangan untuk menghasilkan permukaan rata, kotak, hexagonal, dll. Untuk ukuran yang besar, gigi dibuat terpisah dan dimasukkan ke dalam badan pisau. Keuntungan ini memungkinkan cutter dapat dicabut dan dipasang jika mengalami kerusakan.

3. Slotting cutter, Pisau ini hanya memilki gigi di bagian kelilingnya dan pisau ini digunakanuntuk pemotongan celah dan alur pasak

4. Metal slitting saw, pisau ini memiliki gigi hanya di bagian keliling saja atau memiliki gigi keduanya di bagian keliling dan sisi sisinya. Digunakan untuk memotong kedalaman celah dan untuk memotong panjang dari material. Ketipisan dari pisau bermacam -macam dari 1 mm – 5 mm dan ketipisan pada bagian tengah lebih tipis dari bagian tepinya. Hal ini untuk mencegah pisau dari terjepit dicelah.

5. Frais ujung, Frais ujung berukuran dari berdiameter 4 mm sampai diameter 40 mm.

6. Shell end mill, Kelopak frais ujung dibuat untuk disesuaikan dibor pendek yang dipasang di poros. Kelopak frais ujung lebih murah untuk diganti daripada frais ujung padat/solid.

7. Frais muka, Pisau ini dibuat untuk mengerjakan pemotongan berat dan juga digunakan untuk menghasilkan permukaan yang datar. Ini lebih akurat daripada cylindrical slab mill/frais slab silindris. Frais muka memiliki gigi di ujung muka dan kelilingnya. Panjang dari gigi di kelilingnya selalu kurang dari separuh diameter dari pisaunya.

8. Tee-slot cutter Pisau ini digunakan untuk frais celah awal. Suatu celah atau alur harus dibuat pada benda kerja sebelum pisau ini digunakan.

Berdasarkan bentuknya,pisau frais terbagi menjadi beberapa jenis yaitu:

a. Pisau mantel

b. Pisau sudut tunggal dan sudut ganda 

c. Pisau roda gigi

d. Pisau alur

e. Pisau sisi muka

f. Pisau gergaji

g. Pisau alur T

h. Pisau jari

F. Alat dan Bahan

a. Milling machine (mesin frais)

 
b. Jangka sorong / caliper

c. Pahat alas
 

d. Kuas
 

e. Coolant (pendingin)
 

f. Palu plastic
 

g. Stopwatch

 
h. Mistar siku
 
i.kikir
 

j. Kunci tanggem (ragum) 

G.Bentuk Pengfraisan
 

      Mesin frais mempunyai beberapa hasil bentuk yang berbeda, dikarenakan cara pengerjaannya. Berikut ini bentu-bentuk pengfraisan yang bisa dihasilkan oleh mesin frais:

1. Bidang rata datar
2. Bidang rata miring menyudut
3. Bidang siku
4. Bidang sejajar
5. Alur lurus atau melingkar
6. Segi beraturan atau tidak beraturan
7. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang
8. Roda gigi lurus, helik, paying, cacing
9. Nok/eksentrik, dll.

H. PROSEDUR KERJA MESIN FRAIS
 

       Prinsip kerja mesin frais adalah gerak potong dilakukan oleh pahat yang berasal dari putaran spindel dan gerak makan oleh benda kerja yang berasal dari gerakan meja kerja secara translasi sebagai pembawa benda kerja. Pada mesin freis terdapat dua jenis pemakanan yaitu Up milling dan Down milling.

1.      Pahat Up milling

Arah gerak potong yang dilakukan pahat berlawanan arah dengan arah gerak   makan yang dilakukan oleh benda kerja. Tiap gigi dari pahat freis memotong dengan arah keluar mulai dari permukaan yang dikehendaki sampai permukaan benda kerja. Pada pengefraisan ini pemotongan diawali dengan geram yang tipis. Metoda ini dipakai pada semua mesin  freis.

a.       Keuntungan proses Up milling ini adalah :

1)      karena black-lashnya di dalam bagian-bagian mesin tidak menimbulkan kesulitan selama proses pemotongan

2)      gigi pahat selalu memotong bagian benda kerja yang bersih

3)      pemakanan lebih cepat

b.      Kerugian dari proses Up milling ini, yaitu :

1)      sebelum memotong gigi tersebut akan bergesekan dengan permukaan benda kerja, sehingga mengakibatkan tumpul

2)      karena gerak makan dan gerak potong berlawanan arah maka tekanan potongnya menjadi besar dan perlu dipegang kuat

3)      penghasilan geram lebih banyak

4)      pahat jadi lebih cepat rusak

5)      hasil pemotongan  kurang halus

6)      daya diperlukan lebih besar

2.      Pahat Down milling

Arah gerak potong yang dilakukan pahat searah dengan gerak makan yang dilakukan benda kerja.Tiap pahat freis memotong dengan arah kedalam mulai dari permukaan benda kerja hinga permukaan yang diinginkan.Gerak potong cenderung untuk menarik benda kerja ke dalam pahat freis.Karena hal tersebut, maka hanya mesin yang mempunyai alat pengatur keregangan yang dapat memakai metoda pemotongan ini.

a.       Keuntungan proses Down milling ini adalah :

1)      pembesaran tekanan potong semakin kecil

2)      menghasilkan potongan yang bersih dari bekas potongan 

3)      dapat digunakan benda kerja yang tipis

4)      daya yang dibutuhkan lebih sedikit

b.      Kerugian proses Down milling ini adalah:

1)      Tepi pahat potong tidak hanya melakukan tekanan ke bawah benda kerja, tetaapi juga cenderung untuk menarik benda kerja dengan suatu gaya akibat gerak mendaakinya pahat 

                    2)      Prosse pemakanan lebih lama

Terimakasih atas kunjungan anda :)

Tatangsaputra032@gmail.com

SMK PGRI JATIBARANG (MAYDAS 159)