LAPORAN PROYEK AKHIR REKONDISI MESIN FRAIS UNIVERSAL SERI 4260

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

LAPORAN PROYEK AKHIR REKONDISI MESIN FRAIS UNIVERSAL SERI 4260 Disusun Guna Memenuhi Sebagian Syarat Untuk Menyelesaikan Studi Dan Mendapatkan Gelar Ahli Madya Teknik Mesin

Disusun Oleh : Christian Ferry Saputra ( I 8108004 )

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESIN PRODUKSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 commit to user

i


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Surakarta,

Juli 2011

Pembimbing

Pembimbing II

Didik Djoko Susilo, ST, MT

Heru Sukanto, ST, MT

NIP. 19720313 199702 1 001

NIP. 19720731 199702 1 001

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.

Pada hari

: Jum’at

Tanggal

: 13 Juli 2011

Tim Penguji Proyek Akhir 1.

Heru Sukanto, MT. NIP.19720731 199702 1 001

2.

(...........................................)

Teguh Triyono, ST. NIP. 19690625 199702 1 001

3.

(...........................................)

Eko Prasetya Budiana, ST. MT. NIP. 19710926 199903 1 002

4.

(...........................................)

Wahyu Purworaharjo, ST. MT. NIP. 19720229 200012 1 001

(...........................................)

Mengetahui, Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS

Disyahkan Oleh: Koordinator Proyek Akhir

Heru Sukanto, ST, MT Jaka Sulistya Budi , ST commit to user NIP. 19720731 199702 1 001 NIP. 19671019 199903 1 001

iii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO



Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi Tuhan yang menentukan.



Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai tekad dan usaha yangkeras serta doa.



Kegagalan merupakan sebuah proses menuju keberhasilan.



Orang yang mengabaikan orang lain lambat laun akan mengabaikan dirinya sendiri.



Jangan pernah berpikir orang lain lebih baik darimu, dan jangan pernah berpikir kamu lebih baik dari orang lain, teruslah bersyukur atas apa yang kamu miliki.

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin ku-persembahkan kepada:

1. Tuhan Yesus, karena dengan rahmad serta hidayah-Nya saya dapat melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar. 2. Bapak dan Ibuku tercinta terima kasih atas semua dukungan, do’a, materi, segala perjuangan dan pengorbanan yang telah diberikan untukku. 3. Kakek dan Nenek yang selama ini memberikan saya dukungan terus menerus hingga saya selalu bersemangat dalam melalui hari – hari terberat saya di kampus. 4. Bapak Didik selaku dosen pembimbing 1 yang selalu member masukan kepada kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 5. Bapak Heru selaku dosen pembimbing 2 yang selalu memberi masukan kepada kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir. 6. Teman – teman TMP 08.

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK

Christian Ferry Saputra, 2011, REKONDISI MESIN FRAIS

UNIVERSAL SERI 4260

Tugas akhir ini bertujuan merekondisi mesin frais di bengkel produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret (UNS) yang mengalami kerusakan. Rekondisi mesin frais ini dianggap perlu untuk mengoptimalkan kinerja mesin frais agar dapat beroperasi dengan normal. Proses rekondisi mesin frais ini diawali dengan mendeteksi masalah – masalah yang ada dan kemudian memperbaikinya, masalah – masalah yang ditemukan adalah gangguan kelistrikan, bagian mekanis seperti eretan pada meja yang bergerak kurang lancar, pompa pendingin mati. Pada proses rekondisi, yang dilakukan adalah dengan memperbaiki, mengganti, dan melumasi pada bagianbagian yang perlu. Dari hasil rekondisi yang dilakukan mesin dapat beroperasi dengan baik. Langkah – langkah rekondisi diatas dapat dilaksanakan dengan lancar, dan untuk menghindari kerusakan maka sebaiknya melakukan perawatan – perawatan secara berkala dengan teratur. Pemilihan alat – alat penganti bagian yang rusak didasarkan dari alat – alat sebelumnya, bila tidak ada alat yang sama persis dengan sebelumnya maka diganti dengan alat – alat yang mendekati spesifikasi aslinya. Total biaya yang dibutuhkan adalah sekitar 2,7 juta rupiah

commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah- Nya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dan laporan yang berjudul ” REKONDISI MESIN FRAIS”. Proyek akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Ahli Madya dan untuk menyelesaikan program studi D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Banyak upaya dan usaha keras yang penulis kerjakan untuk mengatasi hambatan dan kesulitan yang ada selama pengerjaan proyek akhir ini. Dan berkat rahmat Allah SWT dan bantuan dari segala pihak, akhirnya tugas ini dapat terselesaikan. Untuk itu dalam kesempatan yang bahagia ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar - besarnya kepada : 1. Tuhan Yesus atas segala rahmat dan hidayah-Nya. 2. Ayah dan Ibunda tercinta beserta semua keluarga yang telah memberikan dukungan, do’a dan bimbingan kepada penulis. 3. Bp. Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Bp. Jaka Sulistya Budi, S.T. selaku Koordinator Proyek Akhir. 5. Bp. Didik Djoko Susilo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I Proyek Akhir. 6. Bp. Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II Proyek Akhir 7. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 8. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Produksi angkatan 2008 yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. 9. Semua orang yang telah memberi kasih sayang, cinta, do'a dan semangat buat penulis. 10. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Proyek Akhir dan penyusunan laporan ini. commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

Penulis yakin tanpa bantuan dari semua pihak, karya ini akan sulit terselesaikan dalam hal perancangan, pengujian, pembuatan laporan, dan dalam ujian pendadaran. Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penyusunan laporan ini, maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kemajuan bersama. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya dan serta dapat menambah wawasan keilmuan bersama.

Surakarta, 21 Juli 2011

Penulis

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii HALAMAN MOTTO .......................................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... v ABSTRAKSI .......................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2. Tujuan ..................................................................................................... 2 1.3. Perumusan Masalah ............................................................................... 2 1.4. Batasan Masalah .................................................................................... 3 1.5. Sistematika Penulisan ............................................................................ 3 1.6. Manfaat Proyek Akhir ............................................................................ 4

BAB II DASAR TEORI ..................................................................................... 5 2.1. Pengertian Mesin Frais .......................................................................... 5 2.2. Bagian – bagian Mesin Frais .................................................................. 6 2.3. Jenis – jenis Mesin Frais ........................................................................ 7 2.4. Metode Proses Frais ............................................................................... 8 2.5. Macam – macam Pisau Frais ................................................................. 9 2.6. Elemen Dasar Pengerjaan Mesin Frais ................................................ 12 2.7. Perhitungan Daya Motor ...................................................................... 13 2.7.1. Gaya Pemotongan Per Gigi Rata - rata ...................................... 13 commit to user 2.7.2. Daya Pemotongan Per Gigi Rata - rata ...................................... 17 ix


digilib.uns.ac.id

2.7.3. Reduksi Putaran ......................................................................... 17

BAB III ANALISA KERUSAKAN MESIN ............................................. 19 3.1. Kondisi Awal Mesin Frais ................................................................... 19 3.2. Analisa Kerusakan ................................................................................ 21 3.3. Melakukan Perbaikan............................................................................ 23

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN .............................................. 35 4.1. Data Mesin ........................................................................................... 35 4.2. Perhitungan Ulang Daya Motor ........................................................... 35 4.3. Perhitungan Ulang Putaran Spindle ..................................................... 40 4.3.1. Menentukan Spindle Rendah Dengan Perhitungan ................... 43 4.3.2. Menentukan Spidle Tinggi Dengan Perhitungan ...................... 48

BAB V PERAWATAN MESIN FRAIS ...................................................... 54 5.1. Perawatan Preventive ........................................................................... 54 5.1.1. Perawatan Rutin ......................................................................... 54 5.1.2. Perawatan Periodik .................................................................... 57

BAB VI PENUTUP............................................................................................. 61 6.1. Kesimpulan .......................................................................................... 61 6.2. Saran .................................................................................................... 61

LAMPIRAN DAFTAR PUSTAKA

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bagian Mesin Frais ........................................................................6 Gambar 2.2. Gerakan Cutter Frais Horisontal ....................................................7 Gambar 2.3. Gerakan Putaran Pisau Up Frais .....................................................8 Gambar 2.4. Gerakan Putaran Pisau Down Frais ...............................................9 Gambar 2.5. Pisau Silindris ................................................................................9 Gambar 2.6. Pisau Muka dan Sisi ....................................................................10 Gambar 2.7. Slotting Cutter .............................................................................10 Gambar 2.8. Metal Slitting Saw .......................................................................11 Gambar 2.9. End Mill Cutter ............................................................................11 Gambar 2.10. Frais Muka .................................................................................12 Gambar 2.11. Tee – Slot Cutter ........................................................................12 Gambar 2.12. Proses Frais ................................................................................14 Gambar 2.13. Sepasang Roda Gigi Lurus ........................................................17 Gambar 3.1. Kondisi Awal Mesin Frais ...........................................................20 Gambar 3.2. Kondisi Awal Kelistrikan ............................................................20 Gambar 3.3. Kondisi Awal Bagian Mekanis ....................................................21 Gambar 3.4. Kondisi Awal Pompa Pendingin .................................................21 Gambar 3.5. Instalasi Listrik ............................................................................24 Gambar 3.6. Lampu Penerangan Setelah Diperbaiki .......................................25 Gambar 3.7. Bagian Mekanis Mesin ................................................................26 Gambar 3.8. Pompa Cairan Pendingin .............................................................27 Gambar 3.9. Saluran Selang Cairan Pendingin ................................................28 Gambar 3.10. Perbandingan Roda Gigi Penghubung Spindle Posisi Vertikal .30 Gambar 3.11. Gambar Poros Output Horisontal Gearbox ................................30 Gambar 3.12. Gambar Pengujian Arah Longitudinal Feed ...............................31 Gambar 3.13. Gambar Pengujian Arah Vertical feed .......................................31 Gambar 3.14. Gambar Pengujian Arah Transuerse Feed ..................................32 Gambar 3.15. Gambar Nameplate Kecepatan Pada Eretan Otomatis ...............32 commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.1. Proses Frais Datar ........................................................................35 Gambar 4.2. Proses Frais Muka .......................................................................37 Gambar 4.3. Mekanisme Kotak Transmisi Roda Gigi Utama .........................42 Gambar 5.1. Vice / Tanggem ...........................................................................55 Gambar 5.2. Meja Mesin ..................................................................................55 Gambar 5.3.Eretan .............................................................................................56 Gambar 5.4. Poros Ulir Pada Meja ...................................................................56 Gambar 5.5. Kotak Transmisi ..........................................................................57 Gambar 5.6. Bak Eretan ...................................................................................58

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Gaya Potong Spesifik Pada Mesin Frais .............................................. 16 Tabel 3.1. Hasil Pengujian Motor Listrik .............................................................. 28 Tabel 3.2. Hasil Pengujian Putaran Spindle .......................................................... 29 Tabel 3.3. Hasil Pengukuran Kecepatan Eretan Otomatis .................................... 33 Tabel 3.4. Hasil Pengecekan Skala Ukur Pada Eretan .......................................... 33 Tabel 3.5. Hasil Pengujian Kenyamanan Eretan ................................................... 34 Tabel 4.1.Transmisi Roda Gigi Putaran Rendah ................................................... 40 Tabel 4.2. Transmisi Roda Gigi Putaran Tinggi ................................................... 41 Tabel 5.1. Jadwal Perawatan ................................................................................. 59

commit to user

xiii


digilib.uns.ac.id 1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Mesin perkakas adalah alat mekanis yang membutuhkan tenaga sebagai penggeraknya, sumber tenaga dapat berasal dari motor, listrik, dll. Biasanya digunakan untuk memproduksi bentuk komponen dari metal untuk kelengkapan sebuah mesin atau alat. Para ahli sejarah teknologi berpendapat bahwa mesin perkakas sesungguhnya muncul ketika keterlibatan manusia dihilangkan dalam proses pembentukan dalam kegiatan produksi dari berbagai macam kebutuhan dengan bahan logam yang dibentuk tersebut. Jadi, yang dimaksud dengan mesin perkakas adalah suatu alat atau mesin dimana energi yang diberikan, kemudian dipergunakan untuk mendeformasikan dan memotong material ke dalam bentuk dan ukuran produk atau benda kerja sesuai dengan kehendak dan kebutuhan. Contoh dari mesin perkakas adalah : a) Mesin Bor b) Pembentuk Roda Gigi c) Mesin Hobbing d) Mesin Bubut e) Mesin Miling f) Mesin Gergaji g) Mesin Gerinda Akan tetapi beberapa mesin yang biasa digunakan untuk proses pengerjaan industri adalah mesin bubut, mesin frais, mesin sekrap, dan mesin bor, karena dengan mesin – mesin tersebut hampir semua pekerjaan dari kegiatan perindustrian dapat dikerjakan. Mesin – mesin tersebut apabila sering digunakan akan berdampak pada penurunan performa mesin seperti putaran spindel yang tidak sesuai standart commit to user


digilib.uns.ac.id 2

pada nameplate, eretan mengalami aus, bagian kelistrikan sering mengalami trouble, bagian pendukung seperti pompa pendingin, lampu, selang pada mesin tidak bekerja optimal, dan lain – lain. Karena penting dan seringnya penggunaan mesin perkakas, baik di dunia industri maupun pendidikan, maka perawatan dan perbaikan perlu dilakukan. Oleh karena itu, dilaksanakanlah Proyek Akhir dengan judul “Rekondisi Mesin Frais”, dalam pelaksanaan Tugas Akhir mengingat salah satu mesin frais di laboratorium proses produksi Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret dalam keadaan rusak, maka timbul rasa tanggungjawab sebagai mahasiswa Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret untuk dapat memperbaiki sehingga dapat digunakan kembali dalam keadaan baik. Perbaikan ini perlu dilakukan karena pentingnya mesin ini dalam kegiatan praktikum proses produksi.

1.2 Tujuan Adapun tujuan dalam tugas akhir “Rekondisi Mesin Frais” adalah : a) Memperbaiki dan merekondisi mesin frais sehingga dapat berfungsi dengan baik sehingga setiap bagian dari mesin frais dapat berfungsi dengan baik. b) Menjadikan mesin dapat digunakan kembali untuk kegiatan praktikum. c) Mengetahui cara – cara perawatan dan perbaikan mesin frais bila terjadi kerusakan.

1.3 Perumusan Masalah Bagaimana merekondisi mesin frais agar dapat bekerja secara optimal, sehingga fungsi – fungsi dari setiap bagian dapat berjalan lancar dan normall.

1.4 Batasan Masalah Untuk pembatasan pokok masalah lebih difokuskan pada rekondisi mesin frais universal seri 4260 yang difokuskan pada perbaikan sistem kelistrikan, pompa, dan mekanisme eretan. commit to user


digilib.uns.ac.id 3

1.5 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan proyek akhir ini penulis membuat sistematika laporan sebagai berikut :

Bab I Pendahuluan. Menjelaskan latar belakang, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah, sistematika penulisan, dan manfaat dari proyek akhir rekondisi mesin frais.

Bab II Landasan Teori. Menjelaskan tentang pengertian dari mesin frais, bagian – bagian mesin frais, jenis – jenis mesin frais, prinsip kerja mesin frais, elemen dasar pengerjaan frais, serta perhitungan dari daya motor roda gigi.

Bab III Analisa Kerusakan Mesin Frais Menjelaskan dari kondisi awal dari mesin frais, uraian kerusakan yang terjadi, menganalisa kerusakan, serta perbaikan dan hasil pengecekan setelah diperbaiki.

Bab IV Analisa dan Perhitungan Berisi tentang perhitungan ulang daya motor dan perhitungan ulang putaran spindel.

Bab V Perawatan Mesin Menjelaskan tentang perawatan yang dilakukan pada mesin frais setelah dilakukan rekondisi.

Bab VI Penutup Berisi tentang kesimpulan dan saran dari apa yang telah dilakukan pada waktu merekondisi mesin frais.

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

1.6 Manfaat Proyek Akhir Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: a) Bagi lulusan Dapat menambah pengetahuan, dan pengalaman tentang proses perbaikan dan perawatan mesin frais. b) Bagi perguruan tinggi Sebagai referensi dalam perbaikan mesin frais. c) Bagi industri Mesin dapat digunakan dalam industri dalam pekerjaan yang menggunakan mesin frais. d) Bagi pengembangan IPTEK Mengetahui masalah - masalah dan kerusakan yang biasa terjadi pada mesin frais. e) Bagi laboratorium Mesin dapat berfungsi lancar dan dapat digunakan kembali dalam kegiatan praktikum.

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Mesin Frais Mesin frais merupakan salah satu mesin perkakas yang biasa digunakan untuk pengerjaan proses permesinan. Secara umum, mesin frais dapat didefinisikan mesin perkakas yang berfungsi untuk pengerjaan datar atau perataan permukaan suatu benda kerja. Mesin frais adalah mesin yang mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain. Hal ini disebabkan karena selain mengerjakan proses permesinan seperti melakukan pengerjaan pemakanan permukaan datar maupun berlekuk dengan penyelesaian dan ketelitian yang tepat, mesin ini juga berguna untuk menghaluskan atau meratakan benda kerja sesuai yang dikehendaki. Mesin frais ini mempunyai gerak utama putaran spindel yang memutar pahat dan benda kerja diam dalam vice yang dapat digerakkan oleh meja secara vertikal, transversal atau horisontal. Bentuk – bentuk benda kerja yang biasa dikerjakan pada mesin frais adalah metal, besi tuang, logam campuran, dan plastik sintetis. Hasilnya dapat kasar dan halus, suatu pengerjaan harus memiliki kualitas permukaan yang baik seperti pada bagian pada mesin perkakas, biasanya masih dikerjakan lagi dengan disekrap atau digerinda. Geram yang terjadi dikarenakan oleh gerakan pisau frais, sisi potongnya membentuk sebuah lingkaran, pisau frais merupakan pisau yang terdiri dari pahat potong yang berganda agar pisau frais dapat memotong benda kerja dari sisi potongnya yang juga mempunyai sudut baji, alfa, dan gamma seperti halnya pada pisau bubut.

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

2.2 Bagian - bagian Mesin Frais Mesin frais mempunyai bagian utama sebagai berikut :

m

a

Gambar 2.1 Mesin frais vertikal l k

b : Nama bagian a)

Arbor

d c

: Menyediakan penambahan dari spindel untuk j

memegang cutter

i

b)

Tiangd

: Sebagai penyangga mesin frais h

c)

Table vertikal travel control

: Menaikkan dan menurunkan meja

d)

Pompa pendingin

e)

e d

Alas

g : Mengalirkan fluida pendingin kepada benda f

kerja

: Sebagai landasan mesin frais dan tangki

penyimpanan fluida pendingin f)

Start & Stop Control

: Menghidupkan dan mematikan mesin

g)

Motor listrik

: Sebagai penggerak utama

h)

Knee

: Membawa meja mesin, tempat untuk berbagai

macam control mesin i)

Table cross travel control

: Menggerakkan meja maju mundur

j)

Meja

: Membawa benda kerja yang tercekam untuk

dipotong oleh cutter k)

Table hand feed

: Sebagai penggerak meja kekanan dan kekiri

l)

Spindel feed gear box

: Memilih kecepatan rotasi dan spindel

m) Spindel

: Menyediakan tempat untuk memegang arbor

serta menggerakkan arbor

2.3 Elemen Dasar Pengerjaan Mesin Frais commit to user


digilib.uns.ac.id 7

Elemen dasar pada proses pengerjaan frais adalah sebagai berikut : a) Kecepatan potong

v

=

; m/min

…….……(2.1)

fz =

; m/gigi

…………(2.2)

b) Gerak makan

Keterangan :

z = Jumlah gigi

d = Diameter luar

vf = Kecepatan makan

n = Putaran poros utama

2.4 Perhitungan Daya Motor 2.4.1 Gaya pemotongan pergigi rata-rata

Gambar 2.2 Proses frais datar (slab frais)

Dalam pemotongan pisau frais, dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain penampang geram dan gaya potong spesifik. Pada penampang geram, geometri geram sebelum terpotong dalam proses frais ditunjukkan pada gambar 2.2, karena tebal geram tersebut berubah selama proses pemotongan berlangsung (setiap gigi akan mengikuti lintasan sikloidal) maka dipilih harga tebal geram rata-rata dan gaya potong commit to user


digilib.uns.ac.id 8

pergigi rata-rata. Bila gaya potong tangensial (Ft) didefinisikan sebagai berikut :

Ftm = Am .ksm Dimana : Ftm

…………(2.3)

= gaya potong pergigi rata - rata (N)

Am = penampang geram sebelum terpotong rata-rata (mm2) Ksm = gaya potong spesifik rata-rata (N/mm2) Perbedaan antara proses frais datar dan tegak (muka) terletak pada penampang geram (Am), yaitu :

Am = w . hm Dimana : w

…………(2.4)

= lebar geram sebelum terpotong (mm2)

Hm = tebal geram sebelum terpotong rata-rata (mm)

Gambar 2.3 Proses frais

a) Mengefrais datar ( Slab frais )

hm = fz √

…………(2.5)

Dengan : a = kedalaman potong, d = diameter pisau frais

b) Mengefrais tegak ( Face Frais ) hm = fz..sin αr .sin commit to user


digilib.uns.ac.id 9

…………(2.6)

fz =

Dengan :

fz = gerak makan pergigi (mm/gigi) Vf = kecepatan makan (mm/min) Z = jumlah gigi mata potong n = putaran spindel αr = sudut potong utama = sudut posisi rata – rata

Pada gaya potong spesifik, berdasarkan hasil percobaan untuk berbagai kondisi pemotongan dengan beberapa benda kerja, hanya dipengaruhi oleh tebal geram rata - rata (hm) sebagaimana rumus korelasi berikut : Ksm = ks1.1 . hm-p

…………(2.7)

Dimana : Ksm

= Gaya potong spesifik rata-rata (N/mm).

Ks1.1

= Gaya potong spesifik referensi (N/mm2) merupakan sifat benda kerja sewaktu dipotong dengan proses frais, dipengaruhi oleh sudut geram dan kecepatan potong.

P

= Pangkat untuk tebal geram rata-rata ; dipengaruhi oleh material benda kerja dan kecepatan potong.

Tabel 2.1 Gaya potong spesifik referensi dalam proses frais (Taufiq Rochim, 1993) Jenis Benda Kerja

Klasifikasi

Kekuatan UTS

commit to user

Ks1.1

P


digilib.uns.ac.id 10

DIN

(N/mm2)

(N/mm2)

Baja Struktur

St 50

520

1990

0,25

(Structual Steel)

St 60

620

2110`

0,16

Baja Mampu Laku Panas

Ck 45

670

2220

0,14

(Heat Treable Steels)

Ck 60

770

2130

0,17

Baja Sementasi

16 Mn Cr 5

770

2100

0,27

(Cementation Steels)

18 Cr Ni 6

630

2260

0,30

42 Cr Mo 4

730

2500

0,26

34 Cr Mo 4

600

2240

0,21

50 Cr V 4

600

2220

0,27

EC Mo 80

590

2290

0,17

Baja Perkakas Panas

55 Ni Mo V6

(Hot Work Tool Steels)

Annealed

940

1740

0,25

treated

(352 BHN)

1920

0,24

Besi Tuang

GG 26

(200 BHN)

1160

0,26

(Cast Iron)

GG 30

1100

0,26

2.4.2 Daya pemotongan pergigi rata – rata

Nzm =

…………(2.8)

Dimana : Nzm = Daya potong pergigi rata – rata (kW) V

= Kecepatan potong (m/min)

Sehingga didapatkan hubungan perhitungan untuk putaran spindel yaitu :

commit to user



Nzm =

…………(2.9)

2.4.3 Reduksi putaran Putaran spindel dihasilkan dari transmisi pasangan – pasangan roda gigi dalam main gear box. Roda gigi yang dipakai oleh mesin frais di dalam gearbox roda gigi silindris dengan gigi lurus. Roda gigi ini mempunyai gigi sejajar dengan sumbu roda gigi.

Gambar 2.4 Sepasang roda gigi lurus

Pada pasangan roda gigi seperti gambar 2.4 putaran roda gigi 1 adalah n1 dan putaran roda gigi 2 adalah n2. Garis tengah lingkaran bagi masing – masing adalah d1 dan d2. Kecepatan keliling titik singgung kedua lingkaran adalah :

V = π.D1.n1 = π.D2.n2 =

…………(2.10)

2.5 Perawatan (Maintenance) Maintenance adalah pemeliharaan, namun sampai saat ini masih banyak orang yang beranggapan bahwa maintenance adalah perawatan, akan tetapi dalam kenyataannya adalah berbeda antara perawatan dan pemeliharaan. Pemeliharaan dan perawatan tidaklah sama, dimana pengertian dari pemeliharaan yaitu tindakan yang dilakukan terhadap suatu alat atau produk agar produk tersebut tidak mengalami kerusakan, tindakan yang dilakukan yaitu meliputi commit to user



penyetelan, pelumasan, pengecekan, pelumas dan penggantian komponen yang tidak layak lagi. Sedangkan pengertian perawatan yaitu suatu tindakan perbaikan yang dilakukan terhadap suatu alat yang telah mengalami kerusakan agar alat tersebut dapat digunakan kembali. Kesimpulannya yaitu pemeliharaan dilakukan sebelum suatu alat/produk mengalami kerusakan dan mencegah terjadinya kerusakan, sedangkan perawatan yaitu dilakukan setelah suatu alat mengalami kerusakan(perbaikan), akan tetapi dalam kehidupan kita sehari – hari istilah maintenance adalah suatu perawatan terhadap mesin agar mesin selalu dalam kondisi yang baik dan dapat berfungsi secara normall. 2.5.1 Macam – macam maintenance. a) Preventive maintenance Preventive maintenance adalah tindakan perawatan yang terjadwal dan terencana. Hal ini dilakukan untuk mengantisipasi masalah – maslah yang dapat menimbulkan kerusakan pada komponen atau alat agar tetap normall di melakukan pengecekan terhadap indikator tekanan dan temperatur, atau alat indikator lainnya. apakah telah sesuai hasilnya untuk kondisi normall kerja dari suatu alat membersihkan kotoran - kotoran yang menempel pada alat/produk (debu, tanah maupun bekas minyak), mengikat baut - baut yang kendor, pengecekan terhadap kondisi pelumasan, perbaikan atau mengganti kondisi gasket pada sambungan - sambungan yang bocor. b) Predictive maintenance Predictive maintenance adalah suatu perawatan yang bersifat prediksi, dalam hal ini merupakan evaluasi dari perawatan yang dilakukan secara berkala. Pendeteksian ini dapat dievaluasi dari indikator – indikator yang terpasang pada instalasi suatu alat dan juga dapat melakukan pengecekan vibrasi dan aligment untuk menambah data dan tindakan selanjutnya.

c) Breakdown maintenance commit to user



Breakdown maintenance adalah suatu perawatan yang dilakukan tanpa ada rencana terlebih dahulu, dimana kerusakan terjadi pada suatu alat atau produk yang sedang beroperasi yang mengakibatkan kerusakan bahkan dapat menyebabkan alat tidak dapat beroperasi, missal kerusakan terjadi pada pompa yaitu terjadi kerusakan pada bantalan karena kegagaan pada pelumasan, terlepasanya couple penghubung pada poros penggeraknya akibat kurang kencangnya baut – baut penyambung, macetnya impeller karena terhambat suatu benda asing, dll. d) Corrective maintenance. Corrective maintenance adalah perawatan yang telah direncanakan yang didasarkan pada kelayakan waktu operasi yang ditentukan pada buku petunjuk alat tersebut. Pemeliharaan ini merupakan general overhaul yang meliputi pemeriksaan, perbaikan, dan penggantian pada setiap bagian – bagian alat yang tidak layak pakai lagi, baik karena rusak ataupun karena batas maksimum waktu operasi yang telah ditentukan.

commit to user



BAB III ANALISA KERUSAKAN MESIN 3.1 Kondisi Awal Mesin Frais Sebelum dilakukan rekondisi, mesin dalam keadaan tidak dapat berfungsi dengan baik. Beberapa hal yang ada dalam keadaan awal antara lain : a) Kondisi fisik Awal mesin sebelum direkondisi terlihat tidak bersih, badan mesin terdapat terak kotoran yang perlu dibersihkan. Cat pada sebagian badan mesin tidak terlihat baik, terkelupas. Selain itu banyak mur/baut yang hilang. b) Pompa cairan pendingin Pompa cairan pendingin rusak tidak dapat memompa cairan pendingin. Pompa terlihat kotor tidak terawat dan selang cairan pendingin tidak ada. Katup/kran tidak dapat berfungsi. Selain itu cairan pendingin juga sangat kotor. c) Bagian mekanis Bagian mekanis, yaitu pada eretan horisontal, eretan vertikal, dan eretan melintang susah digerakkan. Pasak skala hilang dan handle eretan tidak ada. d) Bagian kelistrikan Instalasi kelistrikan dalam keadaan tidak teratur, terutama pada rangkaian kabel. Apabila dipakai dalam pengoperasian, dalam jangka waktu sekitar 4 jam motor berhenti sendiri. Lampu penerangan juga tidak dapat berfungsi. Beberapa komponen kelistrikan tidak ada, antara lain kontaktor dan bohlam lampu penerangan.

Gambar 3.1 Kondisi awal mesin frais

3.2 Uraian Kerusakan Mesin :

commit to user



a) Bagian kelistrikan mesin

Gambar 3.2 Kondisi awal kelistrikan

Kerusakan yang terjadi adalah : 1) Motor tiba - tiba mati saat penggunaan dalam waktu lama sekitar setengah hari penggunaan 2) Lampu penerangan mati

b) Bagian mekanis mesin.

Gambar 3.3 Kondisi awal bagian mekanis mesin Gerakan meja untuk arah melintang dan memanjang tidak lancar

c) Bagian pompa pendingin mesin

Gambar 3.4 Kondisi awal pompa pendingin Pompa cairan pendingin (coolant pump) tidak berfungsi.

3.3 Analisa Kerusakan a) Melakukan penyelidikan Penyelidikan atau inspeksi bertujuan untuk memeriksa penyebab dari kerusakan-kerusakan tersebut. Bagian kelistrikan mesin 1) Motor tiba-tiba mati, langkah – langkah pemeriksaannya adalah : commit to user



a. Mengaktifkan saklar utama dari MCB (posisi ON) b. Mengaktifkan saklar mesin c. Memeriksa setiap aliran listrik yang masuk kemesin d. Memeriksa bagian-bagian pada rangkaian kelistrikan, yaitu : terminal kabel, kontaktor, transformator (trafo), sekering, dan ampere control 2) Lampu penerangan mati, langkah – langkah pemeriksaannya adalah : a. Mengaktifkan saklar utama dari MCB (posisi ON) b. Mengaktifkan saklar mesin c. Mengaktifkan saklar lampu d. Memeriksa lampu masih hidup atau sudah putus e. Memeriksa aliran listrik yang masuk kesaklar 3) Bagian mekanis mesin Gerakan meja untuk arah memanjang dan melintang tidak lancar, langkah – langkah pemeriksaannya adalah memutar handle penggerak meja. 4) Bagian cairan pendingin mesin Pompa cairan pendingin tidak berfungsi/mati, langkah – langkah pemeriksaannya adalah : a. Mengaktifkan saklar utama dari MCB (posisi ON) b. Mengaktifkan saklar mesin c. Mengaktifkan saklar pompa d. Memeriksa arus listrik yang mengalir ke pompa e. Memeriksa elemen-elemen yang terdapat pada pompa b) Melakukan diagnosa kerusakan Setelah melakukan penyelidikan maka diketahui kerusakan yang terjadi : 1) Bagian kelistrikan a. Mesin mati jika digunakan dalam waktu lama. Penyebab kerusakan adalah: 1. Ada kabel yang terlepas dari terminal commit to user



2. Ada beberapa komponen listrik yang mengalami kerusakan seperti kontaktor, transformator, sekering, dan ampere kontrol 3. Kualitas kabel yang sudah kurang bagus b. Lampu penerangan mati. Penyebab kerusakan adalah : 1. Ada kabel yang terlepas dari terminal 2. Terjadi kerusakan pada saklar lampu 3. Bohlam putus 2) Bagian mekanis mesin seperti gerakan meja untuk arah melintang dan memanjang tidak lancar. Penyebab kerusakan adalah : a. Bagian slide meja yang bergesekan dalam kondisi kotor b. Bagian ulir penggerak meja kurang pelumasan c. Ada bearing yang pecah 3) Bagian cairan pendingin mesin Pompa cairan pendingin tidak berfungsi. Penyebab kerusakan adalah : a. Kumparan terbakar b. Ada kebocoran dari pipa saluran luar cairan pendingin yaitu psda bagian katup pengaturnya sehingga menetes dan masuk kedalam pompa

3.4 Melakukan Perbaikan Perbaikan menyebabkan

dilakukan

kerusakan

setelah

terhadap

mengetahui mesin

diganti.Perbaikan yang dilakukan adalah :

commit to user

dan

bagian-bagian harus

diperbaiki

yang atau



a) Bagian kelistrikan mesin

Gambar 3.5 Instalasi listrik

Tahapan perbaikan yang dilakukan adalah : 1. Membuka penutup sabuk puli motor 2. Melepas sabuk pada puli 3. Membuka penutup ruang kelistrikan 4. Mengeluarkan rangkaian listrik 5. Mengecek

rangkaian

kelistrikan

menggunakan

diagram

instalasi

kelistrikan 6. Mengecek komponen - komponen kelistrikan menggunakan multitester 7. Mengganti komponen - komponen kelistrikan yang rusak Penggantian dilakukan pada komponen kontaktor, kabel, ampere control, dan untuk sekering diganti MCB (Main Circuit Breaker) 8. Memasang kembali rangkaian kelistrikan pada mesin frais

b) Lampu penerangan mati

Gambar 3.6 Lampu penerangan setelah diperbaiki commit to user



Lampu pada mesin frais harus dalam keadaan hidup, karena lampu tersebut berfungsi untuk : 1. Membantu pengerjaan disaat gelap / malam hari 2. Membantu operator dalam melihat kepresisian benda kerja selama pengerjaan Tahap perbaikan yang dilakukan adalah : 1.

Melepas kabel yang terhubung dengan sumber arus

2.

Memperbaiki saklar lampu

3.

Memperbaiki tuas lampu

4.

Memasang kembali kabel pada terminal listriknya

5.

Mengganti lampu bohlam

c) Bagian mekanis mesin.

Gambar 3.7 Bagian mekanis mesin

Gerakan mekanis mesin (meja) untuk arah memanjang dan melintang tidak lancar. Tahap perbaikan yang dilakukan adalah : 1. Melepas handle pemutar meja 2. Melepas pengunci poros ulir penggerak meja 3. Melepas baut penutup dudukan poros ulir penggerak meja 4. Melepas baut pengunci slot meja commit to user



5. Mengangkat meja dan menurunkannya 6. Mengecek bagian dari poros ulir dan bearing 7. Mengganti bearing yang pecah 8. Membersihkan bagian mekanisme penggerak yang kotor 9. Melumasi bagian slide meja dan memberikan grease pada poros ulir dan roda gigi penggeraknya 10. Mengembalikan posisi bagian-bagian mekanisme penggerak meja seperti semula 11. Mengembalikan meja keposisi semula

d) Bagian cairan pendingin mesin 1. Pompa cairan pendingin tidak berfungsi.

Gambar 3.8 Pompa cairan pendingin

Tahap perbaikan yang dilakukan adalah : a. Melepas kabel listrik untuk pompa b. Melepas baut pengunci dudukan pompa c. Melepas selang dengan membuka pengunci selang (saluran cairan pendingin) d. Mengangkat pompa e. Memperbaiki kumparan yang terbakar (spul) f. Memasang kembali bagian-bagian pompa seperti semula

commit to user



2. Saluran selang cairan pendingin bocor

Gambar 3.9 Saluran selang cairan pendingin

Tahapan perbaikan yang dilakukan pada kebocoran saluran keluar cairan pendingin adalah : a. Melepas sambungan saluran keluar dengan katup pengaturan b. Membersihkan selang dari kotoran yang menyumbat c. Memberi lem pada selang yang mengalami kebocoran dan pada sela katup pengaturan d. Memasang kembali bagian - bagian saluran keluar cairan pendingin seperti semula.

e) Pengujian putaran motor listrik Tabel 3.1 Hasil pengujian motor listrik No

Putaran Motor Pada Nameplate

Putaran Motor Hasil Pengujian

1.

1400 Rpm

1480 Rpm

f) Pengujian putaran spindel Tabel 3.2 Hasil pengujian putaran spindel

commit to user



Hasil pengujian menggunakan Tachometer tidak sama dengan name plate No

Putaran Output Gearbox (Pada Nameplate)

Putaran Output Gearbox Hasil Perhitungan

1. 31 Rpm 32 Rpm 2. 55 Rpm 56 Rpm 3. 102 Rpm 104 Rpm 4. 178 Rpm 180 Rpm 5. 310 Rpm 316 Rpm 6 570 Rpm 580 Rpm karena kecepatan spindel yang

Putaran Putaran Putaran Output Spindel Hasil Spindel Gearbox Pada Pengujian Hasil Poros (Tachometer) Perhitungan Horisontal (Tachometer) 34 Rpm 65 Rpm 64 Rpm 58 Rpm 115 Rpm 114 Rpm 108 Rpm 204 Rpm 210 Rpm 184 Rpm 360 Rpm 360 Rpm 321 Rpm 620 Rpm 632 Rpm 582 Rpm 1140 Rpm 1160 Rpm tertera pada nameplate sebenarnya menunjukkan

putaran pada poros horisontal bukan putaran pada pemegang pahat. Dari hasil pengujian putaran spindel (dalam posisi horisontal) didapat selisih sedikit antara hasil perhitungan dengan hasil pengujian. Hal tersebut dikarenakan data aktual pengujian putaran motor memiliki sedikit beda selisih dengan spesifikasi motor penggerak yang tertulis pada nameplate, yaitu pada pengujian tachometer 1480 rpm sedangkan pada nameplate 1400 rpm. Pengujian putaran spindel dilakukan dengan mengukur putaran output poros gearbox dengan tachometer. Sedang output putaran spindel dalam posisi vertikal adalah dua kali lipat dari putaran output gearbox. Peningkatan putaran tersebut dikarenakan susunan roda gigi yang mentransmisikan dari putaran output gearbox ke putaran spindel vertikal, seperti terlihat pada gambar 3.10

Perbandingan roda gigi Penghubung 20:40 Gambar 3.10 Perbandingan roda gigi penghubung spindel posisi vertikal

commit to user

Putaran spindel vertikal



Gambar 3.11 Poros output horisontal gearbox

g) Pengujian gerakan meja secara otomatis Untuk mengetahui gerakan meja secara otomatis dapat bergerak sesuai dengan nameplate yang tertera pada mesin, maka dilakukan pengujian dengan cara memberi titik pada salah satu bagian dari setiap meja (longitudinal,transversal,vertikal) kemudian otomatis eretan penggerak meja difungsikan selama 1 menit dan dihitung panjang perpindahan meja dalam satuan milimeter (mm). Cara Pengujian : 1. Pengujian arah longitudinal

Gambar 3.12 Pengujian arah longitudinal feed

2. Pengujian arah vertikal

Gambar 3.13 Pengujian arah vertikal feed 3. Pengujian arah transverse commit to user



Gambar 3.14 Pengujian arah transverse feed

h) Nameplate kecepatan eretan otomatis b a

Gambar 3.15 Nameplate kecepatan eretan otomatis

c

Tabel 3.3 Hasil pengukuran kecepatan eretan otomatis No

1

2

3

Arah Gerakan

Posisi Handle

Kec Pada Namplate

Hasil Pengujian

Pada Nameplate

Handle (mm / min)

(mm / min)

4B

120

121

4C

67,8

68

3C

14,9

16

Longitudinal

6C

33,5

34

Feed

6B

59,4

60

5C

7,3

7,5

2C

27,2

28

2B

48

49

1C

6

7

Transverse Feed

Vertikal Feed

commit to user



i) Langkah pengujian skala ukur Pada skala ukur langkah pengujian yang dilakukan adalah dengan cara menentukan jarak yang akan ditempuh dibandingkan jumlah strip yang diperlukan untuk mencapai jarak yang telah ditentukan, kemudian jarak dibagi dengan jumlah strip, jika hasil pembagian adalah sama dengan ketelitian pada skala ukur maka skala dianggap normall. Tabel 3.4 Hasil pengecekan skala ukur pada eretan No.

1. 2. 3.

Skala ukur

Ketelitian

Skala ukur pada eretan memanjang/horisontal Skala ukur pada eretan melintang Skala ukur pada eretan naik-turun

0.05 mm 0.05 mm 0.02 mm

Hasil Pengecekan 6 mm/120 1 strip = 0.05 mm 5 mm/100 1 strip = 0.05 mm 2 mm/100 1 strip = 0.02 mm

Ket

Sesuai Sesuai Sesuai

j) Pengujian kenyamanan eretan Pengujian kenyamanan eretan dilakukan dengan cara menggunakan alat neraca pegas yang dikaitkan kepada tuas/pemutar eretan kemudian ditarik sehingga didapatkan nilai beban untuk menggerakkan eretan dalam satuan kg, berikut adalah cara – cara pengujian dalam mengetahui beban untuk menggerakkan eretan tersebut.

1) Pengujian eretan transversal a. Dengan neraca pegas

Gambar 3.16 Pengujian eretan transversal →

Didapatkan beban tarik (m) (Pada mesin yang direkondisi) commit to user

: 3 kg



→

Didapatkan beban tarik (m)

: 4 kg

(Pada mesin normal)

b. Dengan tongkat pengukur torsi

Gambar 3.17 Pengujian eretan transversal →


: 3 kg

(pada mesin yang direkondisi) →


: 4 kg

(pada mesin normal) →

: T = F (Newton) x r (meter)

Torsi (pada mesin yang direkondisi)

= [m (massa).g (grafitasi)] x panjang (meter) = [3 kg.9.8 m/s2] x 10 cm .10-2 = 29,4 kgm/s2x 0.1 m = 2,94 kgm2/s2 = 2,94 Nm

→

: T = F (Newton) x r (meter)

Torsi (pada mesin normal)


2) Pengujian eretan longitudinal a. Dengan neraca pegas

commit to user



Gambar 3.18 Pengujian eretan longitudinal →


: 3 kg

(Pada mesin yang direkondisi) →


: 3 kg

(Pada mesin normal)


Gambar 3.19 Pengujian eretan longitudinal →


: 3 kg

(pada mesin yang direkondisi) →


: 3 kg

(pada mesin normal) →

Torsi (Pada mesin yang direkondisi)

: T = F (Newton) x r (meter) = [m (massa).g (grafitasi)] x panjang (meter) = [3 kg.9.8 m/s2] x 10 cm .10-2 = 29,4 kgm/s2x 0.1 m = 2,94 kgm2/s2 = 2,94 Nm

→

Torsi (Pada mesin normal)

: T = F (Newton) x r (meter) = [m (massa).g (grafitasi)] x panjang (meter) = [3 kg.9.8 m/s2] x 10 cm .10-2 = 29,4 kgm/s2x 0.1 m = 2,94 kgm2/s2 = 2,94 Nm

commit to user



3) Pengujian eretan vertikal a. Dengan neraca pegas 1. Putaran searah jarum jam (ditarik keatas)

Gambar 3.20 Pengujian eretan vertical → Didapatkan beban tarik (m)

:

4 kg

(Pada mesin yang direkondisi) →


4 kg

(Pada mesin normal)

Gambar 3.21 Pengujian eretan vertical

→ Didapatkan beban tarik (m)

:

4 kg

:

4 kg

:

T = F (Newton) x r (meter)

(pada mesin yang direkondisi) → Didapatkan beban tarik (m) (pada mesin normal) → Torsi (pada mesin yang direkondisi)


commit to user



→ Torsi (pada mesin normal)

:

T = F (Newton) x r (meter)


2. Putaran berlawanan arah jarum jam (ditarik kebawah)

Gambar 3.22 Pengujian eretan vertikal → Didapatkan beban tarik (m)

: 3 kg

(Pada mesin yang direkondisi) → Didapatkan beban tarik (m)

: 3 kg

(Pada mesin normal)


Gambar 3.23 Pengujian eretan vertikal → Didapatkan beban tarik (m)

: 3 kg

(pada mesin yang direkondisi) → Didapatkan beban tarik (m)

: 3 kg

(pada mesin normal)

commit to user



→ Torsi (Pada mesin yang

: T

direkndisi)

= F (Newton) x r (meter) = [m (massa).g (grafitasi)] x panjang (meter) = [3 kg.9.8 m/s2] x 10 cm .10-2 = 29,2 kgm/s2x 0.1 m = 2,92 kgm2/s2 = 2,92 Nm

→ Torsi (Pada mesin normal)

: T

= F (Newton) x r (meter) = [m (massa).g (grafitasi)] x panjang (meter) = [3 kg.9.8 m/s2] x 10 cm .10-2 = 29,4 kgm/s2x 0.1 m = 2,94 kgm2/s2 = 2,94 Nm

Dari hasil pengujian pada eretan mesin frais menggunakan neraca pegas dan pengukur torsi, didapat massa dan torsi pada tiap eretan, nilai massa dan torsi eretan tersebut adalah gaya minimum untuk menggerakkan eretan. Hasil pengujian eretan dapat dilihat pada tabel 3.5. Tabel 3.5 Hasil pengujian eretan No

Massa (kg) (Mesin yang direkondisi)

Torsi (Nm) (Mesin yang direkondisi)

Massa (kg) (Mesin normal)

Torsi (Nm) (Mesin normal)

Transversal

3

2,92

4

3,92

2

Longitudinal

3

2,92

3

2,92

3

a) Vertikal

4

3,92

4

3,92

1

Eretan

searah

jarum jam (ditarik keatas)

commit to user



b) Vertikal berlawanan jarum jam

3

(ditarik

2,92

3

2,92

kebawah)

Dari tabel 3.5 dapat disimpulkan bahwa kondisi kenyamanan eretan adalah sama dengan mesin normal untuk eretan longitudinal dan eretan vertikal, sedangkan untuk eretan transversal terdapat perbedaan sebesar 1 Nm lebih ringan dibandingkan dengan mesin normal. 3.5 Biaya Perbaikan Dalam perekondisian mesin frais universal seri 4260 diperlukan penggantian – penggantian beberapa komponen yang rusak dan untuk melengkapi komponen – komponen yang hilang, biaya – biaya tersebut diantaranya : a) Biaya kelistrikan Tabel 3.6 Biaya kelistrikan No

Nama Barang

Spesifikasi ( Merk )

Jumlah

Harga Satuan

Nota No

Jumlah

1

Thermis

-

1

-

1

Rp

300.000,00

2

Kontaktor

-

3

Rp 146.000,00

1

Rp

438.000,00

3

MCB

-

1

-

1

Rp

98.000,00

4

Return Kontaktor

-

1

-

1

Rp

150.000,00

5

Rakit Kabel

-

-

-

1

Rp 220.000,00

6

Ongkos Penginstalan

-

-

-

1

Rp 300.000,00

7

Terminal

-

5

1

Rp

Rp

commit to user

8.000,00

40.000,00



Rp1.546.000,00

TOTAL

b) Biaya perbaikan lampu Tabel 3.7 Biaya perbaikan lampu No

Nama Barang


Jumlah

Harga Satuan

Nota No

Jumlah

1

Lampu Philips

15 Watt

1

-

1

Rp 30.000,00

2

Lampu Bohlam

10 Watt

1

-

1

Rp

3.500,00

Rp 33.500,00

TOTAL

c) Biaya pengecatan Tabel 3.8 Biaya pengecatan No

Nama Barang


Jumlah

Harga Satuan

Nota No

Jumlah

CP DAI

1/2 kg

Rp. 11.000,00

2

Rp 22.000,00

1

Poksi

2

Tinner 1

ND

2 Liter

Rp. 14.000,00

14

Rp. 28.000,00

3

Poksi

Ep

1/2 Kg

-

3

Rp. 30.000,00

4

Cat Oplos

Catilax

1/2 kg

-

4

Rp. 55.000,00

5

Tinner 2

ND

1 Liter

-

2

Rp 12.000,00

TOTAL

d) Biaya perbaikan pompa Tabel 3.9 Biaya perbaikan pompa commit to user

Rp 147.000,00



No

Nama Barang


Jumlah

Harga Satuan

Nota No

1

Penyepulan Pompa

-

1 Buah

-

21

Rp 230.000,00

2

Selang Transparan

-

1 Meter

-

6

Rp.

5.500,00

3

Klem Selang

-

2 Buah

6

Rp.

2.000,00

4

Packing

TBA

1/2 Meter

-

7

Rp.

25.000,00

5

Selang Rajut

-

2 Meter

Rp 14.000,00

8

Rp.

28.000,00

6

Klem Selang

-

2 Buah

Rp

8

Rp.

4.000,00

7

Kran Pompa

Tomeco

1 Buah

-

16

Rp.

30.000,00

8

Bromus

-

1 Liter

-

13

Rp.

80.000,00

Rp

1.000,00

2.000,00

Jumlah

Rp 404.500,00

TOTAL

e) Biaya perbaikan eretan Tabel 3.10 Biaya perbaikan eretan No

Nama Barang


Jumlah

Harga Satuan

Nota No

Jumlah

1

Bearing

51106

1 buah

-

10

Rp. 45.000,00

2

Bearing

51107

1 Buah

-

11

Rp. 48.500,00

3

Pembubutan pasak

-

3 Buah

Rp 15.000,00

12

Rp. 45.000,00

TOTAL commit to user

Rp 138.500,00



f) Biaya lain – lain Tabel 3.11 Biaya lain - lain No

Nama Barang


Jumlah

Harga Satuan

Nota No

Jumlah

-

5

Rp. 15.000,00

9

Rp. 12.000,00

10

Rp. 40.000,00

14

Rp.

5.000,00

1.800,00

1

Solar

-

3.3Liter

2

Kuas

-

2 Buah`

3

Grease

Hi-them

1 Buah

4

Amplas

-

2 Lembar

5

Baut

Berbagai Ukuran

14 Buah

-

15

Rp.

6

Pembersih Kecil

WD

1 Buah

Rp 30.000,00

15

Rp. 30.000,00

7

Sock

-

1 Buah

-

16

Rp.

8.000,00

8

Seal Tape

-

1 Buah

-

16

Rp.

1.500,00

9

Lem Besi

Araldite

1 Buah

-

17

Rp. 14.500,00

10

Oli

Mesran

4 Liter

Rp 28.000,00

18

Rp. 112.000,00

11

Pengkilap

Pledge

1 Botol

-

19

Rp. 14.000,00

12

Lem Gasket

-

1 Buah

-

20

Rp. 35.000,00

13

Baut

M 12

10 Buah

-

22

Rp. 15.000,00

Rp

6.000,00 -

Rp

TOTAL

2.500,00

Rp. 303.800,00

g) Biaya total Tabel 3.12 Biaya total

No

Pembayaran commit to user

Jumlah



1

Biaya instalasi kelistrikan

Rp1.546.000,00

2

Biaya perbaikan lampu

Rp

33.500,00

3

Biaya pengecatan

Rp

147.000,00

4

Biaya perbaikan pompa

Rp

404.500,00

5

Perbaikan eretan

Rp

138.500,00

6

Biaya lain - lain

Rp

303.800,00

Total

Rp 2.573.300,00

BAB IV PERHITUNGAN 4.1 Data Mesin Mesin frais yang terdapat pada bengkel proses produksi Fakultas Teknik UNS ini termasuk tipe universal frais machine, dengan menggunakan motor listrik AC 3 phase, daya sebesar 1,5 kW, arus dan tegangan input : 3.7 A / 380 V, putaran : 1400 rpm pada frekuensi 50 Hz.

4.2 Perhitungan Ulang Daya Motor 4.2.1

Menentukan gaya pemotongan pisau frais ( per gigi rata-rata ) a) Mencari penampang geram sebelum terpotong rata-rata (Am)

Gambar 4.1 proses frais datar (slab frais) commit to user



1. Proses frais datar (Slab frais )  Mencari gerak makan per gigi ( fz ) dengan persamaan berikut: Kecepatan makan

( vf )

= 100 mm/min

Diameter pisau frais

(d)

= 40 mm

Jumlah gigi

(z)

= 8

Kecepatan potong

(v)

= 18 m/min (B. Sudibyo, 1986, ATMI)

Putaran pisau frais

(n)

= = = 143,31

178 rpm

Pembulatan diambil dari pendekatan nameplate putaran pada mesin. fz

=

= = 0,07 mm/gigi 

Mencari tebal geram sebelum terpotong rata-rata (Hm) Kedalaman potong (a) = 3mm (Universal Milling Machine Manual Hand Book) hm

commit to user

= fz √



= 0,07 √

= 0,019 mm 

Mencari penampang geram sebelum terpotong rata-rata. Lebar geram sebelum terpotong rata-rata (w) = 60 mm Am

= w . hm = 60.0,019 = 1,14 mm2

Gambar 4.2 Proses frais muka (Face frais)

2. Proses frais muka (Face frais) 

Mencari gerak makan per gigi (fz) Kecepatan makan

(vf)

= 100mm/min

Diameter pisau frais

(d)

= 60 mm

Jumlah gigi

(z)

= 10

Kecepatan potong

(v)

= 18 m/min (B. Sudibyo, 1986)

Putaran pisau frais

(n)

=

= = 95,54

102 rpm

Pembulatan diambil dari pendekatan nameplate putaran pada mesin

commit to user



fz =

=

= 0,1 mm/gigi 

Mencari tebal geram sebelum terpotong rata - rata (hmI) Sudut potong utama (αr) = 15° Sudut posisi rata-rata (

) = 50°

hm = fz..sin αr .sin = 0,1 . sin 15° .sin50° = 0,02 mm 

Mencari penampang geram sebelum terpotong rata - rata Lebar geram sebelum terpotong rata-rata (w) = 60 mm

Am = w. hm = 60.0,02 = 1,2 mm Penampang geram sebelum terpotong rata-rata diambil yang terbesar, Am = 1,2 mm2 b) Mencari gaya potong spesifik rata-rata (ksm) Dengan melihat tabel 2.1 maka didapat : 

Jenis benda kerja baja struktural (Structural Steel) St. 60



Gaya potong spesifik referensi commit to user

(ksl.l) = 2110 N/mm2





Pangkat untuk tebal geram rata -rata



Tebal geram sebelum terpotong rata - rata (hm) = 0,02 mm ksm

=

(p) = 0,16

ksl.l . hm-p

= 2011 . 0,02-0,16 = 3945,6 N/mm2

c) Mencari gaya pemotongan per gigi rata - rata (Ftm) Ftm

= Am . ksm = 1,2 . 3945,6 = 4734,72 N

4.2.2 Menentukan daya pemotongan pisau frais (per gigi rata - rata) Nzm

= = = 1,42 kW

Dengan hasil perhitungan untuk daya pemotongan pisau frais (per gigi rata - rata) adalah 1,42 kW, sedangkan pada mesin frais menggunakan motor listrik dengan daya sebesar 1,5 kW. Dapat diambil kesimpulan mesin frais tipe ini kondisi aman. 4.3 Perhitungan Ulang Putaran Spindel Putaran spindel mesin frais ini ditentukan dari perbandingan roda gigi dan puli. Perbandingan tersebut dirumuskan : commit to user



i =

=

=

………..4.1 (Taufiq Rochim, 1993)

Dimana : n1

= Putaran puli motor (rpm)

n2

= Putarn puli yang digerakkan (rpm)

d1

= Diameter puli penggerak (mm)

d2

= Diameter puli yang digerakkan (mm)

z1

= Jumlah gigi yang penggerak

z2

= Jumlah gigi yang digerakkan

Dari hubungan roda gigi pada mesin frais, didapat tabel sebagai berikut : Tabel 4.1 Transmisi roda gigi putaran rendah Putaran rendah

Roda gigi yang

(rpm)

berhubungan

31

55

102

Jumlah gigi (z)

1D / 1C, 4C / 3B, 5B / 2A,

22 / 48, 20 / 53, 20 / 55,

3A /1F, 2F/1G

40 /20, 30/30

1D / 1C, 3C / 2B, 5B / 2A,

22 / 48, 29 / 44, 20 / 55,

3A /1F, 2F/1G

40/20, 30/30

1D / 1C, 2C / 1B, 5B / 2A,

22 / 48, 40 / 33, 20 / 55,

3A /1F, 2F/1G

40 /20, 30/30

commit to user



Tabel 4.2 Transmisi roda gigi putaran tinggi Putaran Tinggi

Roda gigi yang

(rpm)

berhubungan

178

310

570

Jumlah gigi (z)

1D / 1C, 4C / 3B, 4B / 1A,

22 / 48, 20 / 53,40 / 20,

3A /1F, 2F/1G

40/20, 30/30

1D / 1C, 3C / 2B, 4B / 1A,

22 / 48, 29 / 44, 40 / 20,

3A /1F, 2F/1G

40/20, 30/30

1D / 1C, 2C / 1B, 4B / 1A,

22 / 48, 40 / 33, 40 / 20,

3A /1F, 2F/1G

40/20, 30/30

Dengan data yang diketahui : n1 = 1400 mm d1 = 105 mm d2 = 280 mm

Maka dapat dihitung besarnya putaran pada poros D (n2) : =

= n2 = commit to user



= 525 rpm

4.3.1 Menentukan spindel rendah dengan perhitungan Putaran spindel rendah yang tertera dalam mesin : a) Putaran spindel 31 rpm Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi 1D / 1C, 4C / 3B, 5B / 2A, 3A /1F, 2F/1G Dengan jumlah gigi sebagai berikut ; z1D = 22 ; z1C = 48 ; z4C = 20 ; z3B= 53 ; z5B = 20 ; z2A = 55 ; z3A = 40 ; z1f = 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30 Besarnya putaran spindel dengan perhitungan sebagai berikut : 

Putaran Poros C (nC) = nC

=

nD = n2 = 525 rpm

= = 240,625 

240 rpm

Putaran Poros B (nB) = nB

= = commit to user



= 90,57 

90 rpm

Putaran Poros A (nA) = nA

= = = 32 rpm (Putaran output pada gearbox)



Putaran Poros F (nF) = nF

= = = 64 rpm



Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel =

nG

=

= = 64 rpm (putaran pada spindel/pemegang pahat)

commit to user



b) Putaran spindel 55 rpm Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi 1D / 1C, 3C / 2B, 5B / 2A, 3A /1F, 2F/1G Dengan jumlah gigi sebagai berikut ; z1D = 22 ; z1C = 48 ; z3C= 29 ; z2B= 44 ; z5B = 20 ; z2A = 55 ; z3A = 40 ; z1f = 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30 Besarnya putaran spindel dengan perhitungan sebagai berikut : 

Putaran Poros C (nC) nC



= 240 rpm


= = = 158,18



158 rpm


= = commit to user



= 57,45 57 rpm (putaran output pada gearbox) 


= = = 114 rpm




nG

=

=

= 114 rpm (putaran pada spindel/pemegang pahat) c) Putaran spindel 102 rpm Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi 1D / 1C, 2C / 1B, 5B / 2A, 3A /1F, 2F/1G Dengan jumlah gigi sebagai berikut ; z1D = 22 ; z1C = 48 ; z2C= 40 ; z1B= 33 ; z5B = 20 ; z2A = 55 ; z3A = 40 ; z1f = 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30 Besarnya putaran spindel dengan perhitungan sebagai berikut : 


= 240 rpm commit to user





Putaran Poros B (nB) =

nB

= = = 290,9



290 rpm


= = = 105,45



105 rpm (putaran output pada gearbox)


= = = 210 rpm



Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel = commit to user



nG

=


4.3.2 Menentukan spindel tinggi dengan perhitungan Putaran spindel tinggi yang tertera dalam mesin : a) Putaran spindel 178 rpm Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi 1D / 1C, 4C / 3B, 4B / 1A, 3A / 1F, 2F / 1G Dengan jumlah gigi sebagai berikut ; z1D = 22 ; z1C = 48 ; z4C = 20 ; z3B= 53 ; z4B= 40 ; z1A = 20 ; z3A = 40 ; z1f = 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30 Besarnya putaran spindel dengan perhitungan sebagai berikut : 




= 240 rpm


= = = 90,57



90 rpm

Putaran Poros A (nA) = commit to user



nA

= = = 180 rpm (putaran pada output gearbox)




= = = 360 rpm




nG

=


b) Putaran spindel 310 rpm Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi 1D / 1C, 3C / 2B, 4B / 1A, 3A / 1F, 2F / 1G Dengan jumlah gigi sebagai berikut ; z1D = 22 ; z1C = 48 ; z3C = 29 ; z2B= 44 ; z4B= 40 ; z1A = 20 ; z3A = 40 40 ; z1f = 20

; z2f = 30 ; z1g = 30

Besarnya putaran spindel dengan perhitungan sebagai berikut : commit to user








= 240 rpm


= = = 158,18



158 rpm


= = = 316 rpm (putaran output pada gearbox)




= = = 632 rpm



Putaran Poros G (nG) / Putaran Spindel commit to user



=

nG

=

= = 632 rpm (putaran pada spindel/pemegang pahat) c) Putaran spindel 570 rpm Roda gigi yang berhubungan terjadi pada roda gigi 1D / 1C, 2C / 1B, 4B / 1A, 3A / 1F, 2F / 1G Dengan jumlah gigi sebagai berikut ; z1D = 22 ; z1C = 48 ; z2C = 40 ; z1B = 33 ; z4B = 40 ; z1A = 20 ; z3A = 40 ; z1f = 20 ; z2f = 30 ; z1g = 30 Besarnya putaran spindel dengan perhitungan sebagai berikut : 




= 240 rpm


= = = 290,9



290 rpm

Putaran Poros A (nA) = commit to user



nA

= = = 580 rpm (putaran output pada gearbox)




= = = 1160 rpm




nG

=

= = 1160 rpm (putaran pada spindel/pemegang pahat) Dalam perhitungan putaran spindel di atas, untuk putaran yang dihasilkan lebih besar dengan selisih yang relatif sedikit dibandingkan dengan nilai putaran spindel yang tertera pada mesin. Hal ini disebabkan karena rugi – rugi pada sistem transmisi diabaikan.

commit to user



BAB V PERAWATAN MESIN 5.1 Perawatan Preventive 5.1.1

Perawatan rutin Perawatan rutin merupakan kegiatan perawatan yang dilakukan secara rutin, dalam hal ini biasa dilakukan setiap hari atau setelah pemakaian mesin. Perawatan rutin meliputi : a) Pembersihan mesin : Pembersihan dilakukan terhadap mesin dari kotoran - kotoran, terutama geram dari hasil penyayatan. Pembersihan sangat penting untuk menjaga kelancaran gerak dari komponen - komponen mesin, sehingga apabila dipakai kembali dapat bekerja dengan baik. Beberapa bagian yang perlu mendapat perhatian khusus, meliputi : 1. Pemegang benda kerja (tanggem / vice) Pemegang benda kerja / tanggem ini sangat penting pada mesin frais karena sangat berkaitan dengan kerataan benda kerja. Tanggem perlu dibersihkan sebelum digunakan untuk menjepit benda kerja, karena kotoran, geram - geram akan mempengaruhi ukuran dalam pengerjaan frais. Pembersihan tanggem terutama dilakukan setelah dipakai, bagian pencekam penjepit akan kotor oleh geram - geram dan cairan pendingin, sehingga perlu dibersihkan untuk memperlancar gerakan penjepit terhadap benda kerja. Pembersihan dilakukan menggunakan kuas, lap, dan kompresor.

commit to user



Gambar 5.1 Vice / tanggem

2. Meja mesin

Gambar 5.2 Meja mesin Bagian ini perlu dijaga kebersihannya, karena pada permukaan meja berbentuk alur sehingga kemungkinan geram geram dan cairan pendingin masuk kedalam alur - alur tersebut dapat mengganggu kelancaran dalam proses pengerjaan benda kerja. Pembersihan dilakukan dengan menggunakan kuas, kain lap, dan kompresor. b) Pelumasan Pelumasan dengan menggunakan minyak pelumas (oli) dan grease terhadap beberapa komponen sebagai berikut : 1. Eretan

Gambar 5.3 Eretan

Pelumasan diberikan pada bagian yang bergeser dari eretan atas, eretan melintang, dan eretan memanjang. Pelumasan berfungsi untuk memperlancar gerakan dari eretan tersebut dan mencegah terjadinya korosi.

2. Poros ulir pada meja

Gambar 5.4 Poros ulir pada meja commit to user



Pelumasan diberikan pada bagian poros ini agar dapat bekerja dengan lancar. Pelumasan menggunakan grease.

5.1.2 Perawatan periodik Perawatan periodik adalah perawatan yang dilakukan secara periodik atau dalam jangka waktu tertentu, dalam hal ini dapat dilakukan beberapa minggu sekali. Perawatan periodik ini meliputi : a) Pengecekan Pengecekan dilakukan terhadap bagian - bagian yang berhubungan antara satu dengan yang lainnya, selain itu pengecekan juga dilakukan pada bagian kelistrikan mesin. b) Pelumasan Pelumasan dilakukan pada bagian - bagian yang mendapat perhatian khusus antara lain : 1.

Kotak transmisi (main gear box )

Gambar 5.5 Kotak transmisi

Pelumasan ini berguna untuk memperlancar putaran roda gigi yang terdapat didalamnya serta untuk mengurangi gesekan pada roda gigi sehingga roda gigi tidak cepat aus.

2.

Bak eretan

Gambar 5.6 Bak eretan

commit to user



Pelumasan ini berguna untuk memperlancar putaran roda gigi yang terdapat didalamnya serta untuk mengurangi gesekan pada roda gigi sehingga roda gigi tidak cepat aus. Sebagai pedoman pada bagian perawatan mesin, maka dibutuhkan kartu kontrol yang isinya terdiri dari segala sesuatu yang harus dilakukan selama mengadakan perawatan preventive terhadap mesin frais.

Tabel 5.1 Jadwal perawatan Jadwal Perawatan No

Perawatan

Keterangan Harian

1

Meja

2

Eretan

3

Tanggem/ragum

4

Poros ulir

5

Kotak transmisi

6

Mingguan

Bulanan

B L B B

G

Diganti setiap pemakaian 6 – 12 bulan, tergantung frekuensi pemakaian

G


Bak eretan

commit to user



7

Bak coolent G

8

Pompa /saluran pompa


B

Keterangan : B = Bersihkan L = Lumasi G = Ganti (Oli/Coolant/Komponen)

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan Dari hasil rekondisi mesin frais universal, maka proyek akhir ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : a) Pada rekondisi mesin frais kegiatan yang dilakukan adalah memperbaiki kelistrikan mesin, memperbaiki sistem mekanik (meja) dan eretan, serta perbaikan pompa pencairan pendingin. b) Pada perhitungan ulang daya motor, diperoleh hasil 1.42 KW, sedangkan daya motor pada nameplate adalah 1.5 KW. c) Pada perhitungan ulang putaran spindel diperoleh hasil yang cenderunglebih besar dibandingkan dengan putaran spindel yang tertera pada mesin, hal ini terjadi karena rugi - rugi diabaikan. commit to user



d) Putaran spindel yang dimaksud pada nameplate adalah putaran pada poros output horisontal, sedangkan untuk putaran pada spindel pemegang pahat didapat 2 kali lipat dari putaran pada spindel output horisontal/nameplate dikarenakan terdapat system penghubung transmisi output horisontal dengan perbandingan 1:2. e) Untuk meminimalisir kerusakan pada mesin frais adalah dengan melakukan perawatan preventif.

6.2 Saran Untuk memperlancar dalam proses pengerjaan proyek akhir maka : a) Penerapan praktek materi kelistrikan dalam penangan mesin perkakas masih kurang, sehingga diperlukan adanya pengarahan dan bimbingan mengenai kelistrikan mesin perkakas yang lebih mendalam. b) Kerjasama dan rasa tanggungjawab setiap individu sangat diperlukan dalam proses pengerjaan proyek akhir untuk dapat menyelesaikan secara tepat waktu dan memperoleh hasil yang maksimal.

commit to user

LAPORAN PROYEK AKHIR REKONDISI MESIN FRAIS UNIVERSAL SERI 4260

Recommend Documents