MESIN MILLING dan DRILLING

BAB V

MESIN MILLING dan DRILLING

5.1              Mesin Milling

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 untuk pendingin mata milling agar tidak cepat aus.

Proses milling adalah proses yang menghasilkan chips (gram). Milling menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk profil pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang ditentukan.

Proses kerja pada pengerjaan dengan mesin milling dimulai dengan mencekam benda kerja, kemudian dilanjutkan dengan pemotongan dengan alat potong yang disebut cutter, dan akhirnya benda kerja akan berubah ukuran maupun bentuknya.

5.1.1        Prinsip Kerja Mesin Milling

Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada spindel mesin milling. Spindel mesin milling adalah bagian dari sistem utama mesin milling yang bertugas untuk memegang dan memutar cutter hingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan. Gerakan pemotongan pada cutter jika dikenakan pada benda kerja yang telah dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja, hal ini dapat terjadi karena material penyusun cutter mempunyai kekerasan diatas kekerasan benda kerja.

5.1.2        Jenis-Jenis Mesin Milling

Penggolongan mesin milling menurut jenisnya penamaannya disesuaikan dengan posisi spindel utamanya dan fungsi pembuatan produknya, Berikut merupakan jenis-jenis mesin milling:

1.      Mesin Milling Horizontal

Mesin milling jenis ini mempunyai pemasangan spindel dengan arah horizontal dan digunakan untuk melakukan pemotongan benda kerja dengan arah mendatar.

2.      Mesin Milling Vertikal

Kebalikan dengan mesin milling horizontal, pada mesin milling ini pemasangan spindel-nya pada kepala mesin adalah vertikal, pada mesin milling jenis ini ada beberapa macam menurut tipe kepalanya, ada tipe kepala tetap, tipe kepala yang dapat dimiringkan dan tipe kepala bergerak. Kombinasi dari dua tipe kepala ini dapat digunakan untuk membuat variasi pengerjaan pengefraisan dengan sudut tertentu.

3.      Mesin Milling Universal

Mesin milling ini mempunyai fungsi bermacam-macam sesuai dengan prinsipnya. Berikut merupakan macam-macam mesin milling berdasarkan prinsipnya:

a. Frais muka

b. Frais spiral

c. Frais datar

d. Pemotongan roda gigi

e. Pengeboran

f. Reaming

g. Boring

h. Pembuatan celah

4.      Plano Milling

Mesin milling yang fungsinya untuk mengerjakan benda kerja yang relatif besar, panjang dan berat.

5.      Surface Milling

Jenis mesin milling yang digunakan untuk produksi massal, kepala spindel dan cutter dinaikturunkan.

5.1.3        Gerakan dalam Mesin Milling

Pekerjaan dengan mesin milling harus selalu mempunyai 3 gerakan kerja. Berikut merupakan gerakan kerja mesin milling:

1.      Gerakan Pemotongan

Sisi potong cutter yang dibuat berbentuk bulat dan berputar dengan pusat sumbu utama.

2.      Gerakan Pemakanan

Benda kerja digerakkan sepanjang ukuran yang akan dipotong dan digerakkan mendatar searah gerakan yang dipunyai oleh alas.

3.      Gerakan Penyetelan

Gerakan untuk mengatur posisi pemakanan, kedalaman pemakanan, dan pengembalian, untuk memungkinkan benda kerja masuk ke dalam sisi potong cutter, gerakan ini dapat juga disebut gerakan pengikatan.

5.1.4        Tipe Cutter

Cutter pada mesin milling mempunyai bentuk silindris, berputar pada sumbunya dan dilengkapi dengan gigi melingkar yang seragam. Keuntungan cutter dibanding dengan pahat bubut dan pahat ketam adalah setiap sisi potong dari pisau frais mengenai benda kerja hanya dalam waktu yang pendek pada proses pemotongan selama 1 putaran pisau frais dan pendinginannya pada waktu sisi potong mengenai benda kerja, maka hasilnya cutter frais akan lebih tahan lama.

Cutter biasanya terbuat dari HSS maupun Carbide Tripped. Gigi cutter ada yang lurus maupun ada yang mempunyai sudut, untuk yang bersudut (helix angle) dapat mengarah ke kanan dan ke kiri. Ada beberapa macam jenis cutter. Berkut merupakan jenis-jenis cutter:

a.       Plain Mill Cutter

Digunakan untuk pengefraisan horizontal dari permukaan datar.

b.      Shell End Mill Cutter

Pemotongan dengan menggunakan sisi muka, digunakan untuk pengefraisan dua permukaan yang tegak lurus. Pada cutter ini panjangnya lebih besar dari diameternya dan hal yang harus diingat adalah tidak boleh memasang cutter ini terbalik.

c.       Face Mill Cutter

Digunakan untuk pengefraisan ringan (pemakanan kecil). Pisau ini pendek dan mempunyai sisi potong pada bagian yang melingkar dan bagian sisi mukanya, seperti shell mill cutter. Dalam jenis ini ada yang disebut Carbide Tipped. Face mill cutter, keistimewaan pisau ini adalah tentang kemudahan penggantian sisi potongnya.

5.2              Mesin Drilling

Pengeboran adalah suatu proses pengerjaan pemotongan menggunakan mata bor (twist drill) untuk menghasilkan lubang yang bulat pada material logam maupun non logam yang masih pejal atau material yang sudah berlubang. Proses menghasilkan lubang dapat pula dilakukan dengan cara yang lain yaitu dengan proses boring (memperbesar lubang).

Tabel 5.1 Perbedaan Proses Drilling dan Boring

	Drilling	Boring
Alat potong	mata bor	pahat ISO 8/9
Material awal	Bisa pejal	Harus sudah berlubang
Ukuran lubang	Sama dengan ukuran mata bor	Lebih besar dan dapat diatur
Alat pencekam	Drill chuck, sleeve	Boring head

5.2.1        Cara Kerja Mesin Drilling

Mesin bor mempunyai prinsip dasar gerakan yaitu gerakan berputar spindel utama dan gerakan/laju pemakanan. Berikut merupakan cara kerja mesin drilling:

1.      Putaran mata bor

Gerakan putaran mata bor ini merupakan gerakan berputarnya spindel mesin bor. Gerakan ini sering disebut gerakan utama (main motion). Besarnya putaran spindel ini tergantung oleh material benda kerja, material mata bor dan diameter mata bor. Gerakan utama ini diukur dalam m/menit.

2.      Laju pemakanan

Laju pemakanan adalah gerakan turunnya mata bor menuju benda kerja tiap satuan waktu. Besarnya laju pemakanan ini mempengaruhi kualitas permukaan hasil lubang. Laju pemakanan diukur dalam mm/putaran.

Gerak berputar spindel utama dihasilkan dari gerak putar motor utama yang diteruskan melalui beberapa sistem transmisi. Berikut merupakan penjelasannya:

a.       Sistem transmisi sabuk (belt)

                          i.      Biasanya digunakan untuk mesin bor meja atau mesin yang dayanya kecil.

                        ii.      Jika terjadi kelebihan beban memungkinkan adanya selip sehingga aman tetapi efisiensi dayanya rendah.

b.      Sistem transmisi roda gigi (gear)

                          i.      Biasanya digunakan untuk mesin bor yang dayanya besar.

                        ii.      Memiliki daya yang tinggi, tidak memungkinkan adanya selip.

c.       Sistem transmisi gabungan sabuk dan roda gigi

Ukuran dari mesin bor ditentukan oleh beberapa hal, yaitu:

1. Jarak dari tiang ke poros utama
2. Besarnya mata bor yang dapat dipasang
3. Panjang langkah poros utama
4. Jarak dari permukaan meja ke spindel utama

5.2.2        Bagian-Bagian Mesin Drilling

Mesin drilling memiliki bagian-bagian yang terdapat di dalamnya. Berikut merupakan bagian-bagian dari mesin drilling:

a.       Badan/Rumahan

b.      Pilar/Tiang

c.       Tenaga Penggerak

d.      Transmisi

e.       Spindel Head (Spindel tempat memasang mata bor)

f.       Meja

g.      Perangkat Kontrol

              i.            Saklar utama

            ii.            Tombol emergency

          iii.            Saklar pemutar spindel

          iv.            Saklar penggerak laju pemakanan

5.2.3        Jenis-Jenis Mesin Drilling

Mesin drilling dibedakan menjadi dua, berdasarkan tenaga penggerak dan berdasarkan kedudukan spindelnya. Berikut merupakan jenis-jenis mesin drilling:

a.       Berdasar tenaga penggerak:

                                        i.            Mesin bor tangan

                                      ii.            Mesin bor listrik

b.      Berdasar kedudukan spindel:

                                        i.            Mesin bor vertikal

                                      ii.            Mesin bor horizontal