Modul Tek. Kerja Bangku & Kerja Pelat

BAB  I

METROLOGI

Metrologi : adalah ilmu tentang pengukuran.

1.1.       KONSEP PENGUKURAN

Menurut SI : 

Besaran	Satuan	Lambang SI    Rumus
Satuan Dasar
Panjang Massa Waktu Arus Temperatur     termodinamika Jumlah zat Intensitas cahaya	meter kilogram sekon amper kelvin mole kandela	m kg s A K mol cd
Satuan tambahan
Sudut bidang Sudut ruang	radian steradian	rad sr
Satuan yang diturun kan
Percepatan Percepatan sudut Kecepatan sudut Luas Berat jenis Kapasitas listrik dsb	meter per sekon kwadrat radian per sekon kwadrat radian persekon meter persegi kilogram per meter kubik farad	m/s2                rad/s2                rad/s                m2                kg/m3 F

Ketelitian atau Kebenaran : tingkat kesesuaian besaran yang diukur atau dihitung terhadap standar yang diakui.

Presisi : mampu ulang (repeatability) proses pengukuran atau kesamaan dari pengukuran yang dilakukan dalam kondisi yang sama.

Kepekaan (sensitivity) : kemampuan untuk membedakan perbedaan sewaktu mengukur suatu besaran.

1.2.       DIMENSI DAN TOLERANSI

Untuk menunjukkan ketelitian ditambahkan suatu toleransi pada suatu ukuran.

Toleransi : besar variasi yang diperkenankan pada suatu bagian tertentu atau merupakan variasi total yang diijinkan pada dimensi tertentu. 

Contoh :     Suatu poros mempunyai ukuran nominal 63,5 mm, namun nilai ini sulit dipertahankan dalam produksi karena akan memakan biaya besar, oleh karena itu diberi toleransi tertentu, variasi sebesar ±0,08 mm dapat diterima. Dimensi dituliskan sebagai : 63,5 ±0,08 mm.

Toleransi sepihak : variasi terhadap ukuran nominal hanya terdapat dalam satu arah saja. 

misal : 40,00+−00,,0700

Toleransi dua pihak : variasi terhadap ukuran nominal terdapat dalam dua arah (positf atau negatif).

misal : 40,00 ±0,07

Gambar 1-1. Contoh Toleransi sepihak dan toleransi dua pihak. 

1.3.       PENGAWASAN MUTU

Pemeriksaan terhadap semua produk (100% dari setiap produk) akan memakan waktu dan mahal. Dengan teknologi pengawasan mutu memungkinkan pemeriksaan dilakukan secara matematik dan menetapkan apakah rangkaian produksi produk dapat diterima. 

Langkah-langkah pengawasan mutu :

1.   Periksalah serangkaian produk.

2.   Ukurlah dimensi.

3.   Hitunglah deviasi dimensi terhadap dimensi rata-rata.

4.   Susunlah peta kontrol.

5.   Gambarkan data pada peta kontrol.

Pemilihan sampel yang akan diukur harus dilakukan dengan bebas.

Variasi ukuran pada produk bisa disebabkan oleh dua : 

a.   penyebab acak yang tak terelakkan.

b.   penyebab tetap yang dapat dikurangi

Penyebab tetap dapat dikurangi karena mencakup faktor-faktor seperti alat perkakas yang tidak baik, cara pengukuran yang tidak baik, cacat bahan atau buruh yang tak terlatih.

Mencari harga deviasi standar,σ,  ditentukan sebagai berikut :

1.   Hitunglah harga rata-rata dimensi, setiap nilai disebut x,

2.   Hitungla harga deviasi standar dengan rumus berikut :

       σ= [(x1 - x)^2 + (x2 - x)^2 + ... + (x3 - x)^2]^0.5

dimana : 

x ,x ...... x  = dimensi masing-masing sampel, mm

x  = dimensi rata-rata dari sampel 

n  = jumlah suku cadang dalam setiap sampel

3.   Hitunglah harga deviasi rata-rata, dengan menggunakan jumlah subgrup, N.

      Σσ 

σ= ----

      N

Penyusunan peta kontrol dilakukan dengan menggambarkan dimensi rata-rata sampel sebagai fungsi waktu, limit kontrol atas dan limit kontrol bawah. 

Gambar 1-2. Karakteristik peta kontrol. 

Besar limit kontrol atas dan limit kontrol bawah dihitung menggunakan rumus : A₁σ = 3. σ_x. Harga  3. σ_x adalah suatu limit yang dapat diterima oleh industri.

Harga A₁ dihitung sbb:

Besar sampel                 A₁

2 unit		3,76
3 unit		2,39
4 unit		1,88
5 uinit		1,60
10 unit		1,03

Limit toleransi selalu digambarkan di luar limit kontrol. 

Setelah peta kontrol selesai, data-data dimasukkan dalam kurun waktu tertentu. Jika data tercatat diantara garis kontrtol maka 99,73% dimensi produk memenuhi persyaratan.  Berarti tidak lebih 3 dari 1000 produk yang tidak memenuhi persyaratan.

Bila titik-titik berada diluar garis kontrol, penyebabnya harus dicari dan diperbaiki dengan segera.

Bila ukuran-ukuran diamati selama kurun waktu tertentu akan diperoleh suatu kurva normal seperti gambar berikut : 

Gambar 1-3. Distribusi normal dan jumlah (%) suku cadang yang memenuhi  daerah limit sigma.  

Contoh perhitungan :

Suatu pengukuran yang terdiri dari 11 kelompok dimana masing-masing kelompok terdiri dari 3 pengukuran, didapatkan hasil sebagai berikut :

  Nomor         Dimensi Sampel                  Ukuran rata-rata                 Deviasi                        

                    x1          x2          x3                    sampel x                              σ

 

1                     2,495   2,501   2,499                       2,498                          0,00252

2                     2,501   2,500   2,496                       2,499                          0,00216

3                     2,591   2,495   2,498                       2,498                          0,00245

4                     2,497   2,500   2,503                       2,500                          0,00252

5                     2,497   2,503   2,501                       2,500                          0,00163

6                     2,502   2,500   2,498                       2,500                          0,00141

7                     2,499   2,499   2,496                       2,498                          0,00216

8                     2,500   2,503   2,505                       2,503                          0,00141

9                     2,500   2,497   2,499                       2,498                          0,00216 

10         2,499  2,503   2,501                       2,501                          0,00163

11        2,503   2,497   2,501                       2,500                          0,00252

                                                               Total 27,495               Total = 0,02286

 Harga rata-rata :

      27,495

x= ------- = 2,500mm

        11

dan Deviasi standar :

                  0,02286

σ= -------- = 0,002mm

         11

Limit Kontrol Atas (LKA) dan Limit Kontrol Bawah (LKB) :

3. σx. =  A1 σ   =    2,39 (0,002)

           = 0,0048

           = 0,005  (kira-kira).

Gambar 1-4. Limit control dan limit toleransi untuk pengganjal.

1.4.      ALAT UKUR

1.4.1.Blok Ukur Presisi

Berbentuk persegi panjang, bulat atau persegi empat, mempunyai dua sisi sejajar dengan ukuran yang tepat.

Dibuat dari baja perkakas, baja khrom, baja tahan karat, khrom karbida atau karbida tungsten.

Digunakan sebagai pembanding pengukur teliti untuk mengukur perkakas, pengukur dan die dan sebagai standar laboratorium induk untuk mengukur ukuran selama produksi. Ketelitian berlaku hanya pada suhu 20 ^oC.

Ukuran blok ukur karbida yang terdiri dari 88 blok :

-         3 blok : 0,5; 1,00; 1,0005 mm

-         9 blok dengan imbuhan sebesar 0,001 mm mulai dari 1,001 hingga 1,009

-         49 blok dengan imbuhan sebesar 0,01 mm mulai dari 1,01 hingga 1,49 mm

-         17 blok dengan imbuhan sebesar 0,5 mm mulai dari 1,5 hingga 9,5 mm

-         10 blok dengan imbuhan sebesar 10 mm mulai dari 10 hingga 100 mm.

      

Contoh : bila diperlukan standar dimensi sebesar 91.658 maka dilakukan kombinasi blok seperti tabel berikut :

Blok yang digunakan

Dimensi yang dikehendaki  =  91,658 mm       Perseribu                       =    1,008  Sisa                                      =  90,658       Perseratus                      =     1,15  Sisa                                      =   89,5       Persepuluh                     =     9,5 Sisa                                       =   80       Satuan                            =    80  Sisa                                       =     0

1,008  mm            1,15             9,5             80          91,658

 Gambar susunan blok : 

Gambar 1-5. Susunan blok ukur hingga mencapai 91,658 mm. 

1.5.      Klasifikasi Alat Ukur

Alat Ukur diklasifikasikan sebagai berikut :

I. Pengukuran linier                         II. Pengukuran sudut

A. Pembacaan langsung	A. Protaktor
1. Penggaris	B. Batang Sinus
2. Perangkat kombinasi Kombinasi	C. Perangkat
3. Pengukur kedalaman	D. Blok Pengukur Sudut
4. Kaliper Vernir	E. Kepala Bagi
5. Mikrometer	III. Pengukur Kerataan Permukaan
6. Mesin Ukur	A. Sipat
a. mekanik	B. Perangkat Kombinasi
b. optik	C. Alat ukur permukaan
B. Instrumen Pengukur	D. Meterprofil
pembanding	E. Optimal plat
1. Kaliper dan Pembagi	IV. Pengukur Serbaguna Khusus
2. Pengukur teleskop	A. Pneumatik
	B. Listrik
	C. Elektronik
	D. Laser

1.5.1.Kaliper Vernier 

Gambar 1-6. Kaliper vernier. 

Digunakan untuk mengukur dimensi bagian dalam dan luar suatu benda.  Vernier terdiri dari bilah utama dan bilah pembantu.

Bilah Utama dibagi dalam milimeter. Bilah pembantu dibagi 100.

100 garis pada bilah pembantu sama dengan 49 milimeter pada bilah utama. Jadi panjang satu garis pada bilah pembantu adalah = 100/49 mm. Bila suatu garis bilah pembantu berhimpit dengan suatu tanda pada skala utama, maka harga ukurnya adalah jumlah skala dihitung dari angka 0 x 0,02 mm.

Misal : Garis yang berhimpit pada bilah utama adalah garis keempat seperti gambar diatas.

Untuk pengukuran dalam :

Skala Utama   = 70 + 8                =  78,00  mm

Vernier           = 4 garis x 0,02    =     0,08  mm

        ukuran dalam             =  78,08  mm

Untuk pengukuran luar : 

Skala Utama   = 70 + 0                =  70,00  mm

Vernier           = 4 garis x 0,02    =     0,08  mm

        ukuran dalam             =  70,08  mm

1.5.2.Mikrometer

Gambar 1-7. Mikrometer dengan kemampuan ukur dari 0 sampai 25 mm. 

 Mikrometer mempunyai ketelitian 0,002 mm dan pengukuran bisa dilakukan dengan cepat. 

Mikrometer terdiri dari sekrup yang berskala samapi 50 dimana setiap skala bernilai 0,01 mm. Disamping itu terdapat skala linier pada barrel  yang mempunyai skala 1 mm untuk bagian bawah dan 0,5 mm untuk bagian atas. 

Cara membaca skala pada mikrometer :

Pertama-tama perhatikan bilangan bulat pada skala utama barrel, lalu perhatikan apakah terbaca skala setengah milimeter pada bagian atas skala utama (ada kalanya dibawah), dan akhirnya bacalah skala perseratusan pada lingkaran.

Nilai ukuran dari gambar dibaca sbb :

-  Skala utama     =  10 x 1,00 mm   =  10,00  mm 

- Skala minor      = 1 x 0,50 mm      =    0,50  mm

-  Skala pemutar  =  16 x 0,01 mm   =    0,16  mm

                                               ------------------------ +

        Nilai                                        = 10,66  mm     

Untuk memperhalus pembacaan mikrometer hingga 0,002 mm, barrel dilengkapi dengan vernir. Skala vernir terlihat pada gambar diatas pada bagian kanan bawah dimana vernir mempunyai skala dari 0 sampai 10. Setiap garis vernir mewakili dua perseribuan milimeter (0,002 mm). Untuk membaca mikrometer vernir perlu diperhatikan skala utama, skala minor dan skala pemutar, kemudian perhatikan garis vernir mana yang berhimpit dengan garis skala pemutar.

Dari gambar bagian diatas pada bagian bawah untuk skala mikrometer vernir bisa dihitung nilai ukuran sbb:

Skala utama    =  10 x 1,00 mm    =  10,00  mm 

Skala minor    =  1 x 0,50  mm     =    0,50  mm

Skala pemutar = 16 x 0,001 mm   =    0,16  mm 

Skala vernir       = 3 x 0,002 mm   =    0,006  mm

                                                 ----------------------- +

      Nilai                                          = 10,666  mm

1.5.3.Alat Optik

Alat ukur optik mempunyai ketelitian tinggi dan tidak menyentuh benda yang diukur.  Sebuah mikroskop untuk mengukur alat perkakas dapat dilihat pada gambar dibawah ini dan bayangan pada alat ini tidak terbalik.

Gambar 1-8. Mikroskop pengukur perkakas.

 Bagian yang akan diukur diletakkan pada meja sorong, mikroskop difokuskan dan benda yang akan diukur diletakkan dibawah garis silang mikroskop. Ulir mikroskop diputar hingga ujung lainnya berada dibawah garis silang. Selish antara kedua pembacaan adalah besaran yang diukur. Ketelitian mencapai 1 per 10.000.

 

1.5.3.Kaliper dan Pembagi

Kaliper digunakan untuk pengukuran kasar, baik untuk permukaan luar maupun dalam. Alat tidak mengukur secara langsung namun harus dicocokkan dengan penggaris atau alat ukur lainnya. Kaliper yang digunakan di bengkel adala jenis kaliper pegas terdiri dari dua kaki dengan pegas yang dilengkapi mur dan baut untuk mengencangkannya.  Pembagi terdiri dari dari dua kaki yang lurus dengan ujung yang tajam dan keras. Alat ini dipakai untuk mentransfer dimensi, membuat lingkaran dan menggambar bagan.

1.5.4.Bilah Sinus 

Gambar 1-9. Bilah Sinus.

 Digunakan untuk mengukur sudut dengan teliti atau untuk mengukur kedudukan benda kerja. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan azas trigonometri. Hasil ukur dicari dengan menggunakan rumus :

sinθ= h 1 −h2 L

Tinggi h₁ dan h₂ diukur dengan balok ukur. 

1.5.6.Pengukur Permukaan

Pengukur permukaan atau pengukur tinggi bisa dilihat pada gambar dibawah ini. Alat ini bisa digunakan untuk menentukan kesejajaran permukaan dan untuk menggores ukuran pada bidang vertikal. 

Gambar 1-10. Alat Pengukur Permukaan.

 1.5.7.Pelat Rata Optik (Optical Flat)

Alat pelat rata optik digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan. Alat ini terdiri dari lensa datar yang mempunyai kwalitas tembus cahaya yang tinggi dengan permukaan yang dipolis dengan teliti. Pelat rata optik dibuat dengan ukuran diameter 25 sampai 300 mm dan ketebalan ±1/6 diameternya.

Prinsip kerjanya adalah : pelat diletakkan diatas permukaan yang akan diuji kerataan permukaannya, berkas cahaya akan dipantulkan dari pelat optik dan dari permukaan yang diuji. Bila gelombang cahaya sefasa, tampak pita terang, bila terdapat perbedaan fasa, tampak pita gelap. Bila tebal lapisan udara ½ panjang gelombang atau lebih terjadi efek interferensi. Interferensi antara berkas sinar yang dipantulkan oleh alas pelat optik dan permukaan benda kerja menyebabkan terjadinya cincin Newton.

Bila permukaannya tak teratur, pola interferensi menyerupai peta kontur. Bila pita lurus dan jarak satu sama lainnya sama, serta sejajar dengan garis singgung maka permukaan benda uji sangat rata.

Gambar 1-11

Bila pita lurus akan tetapi jarak antara tidak sama atau bila pita melengkung, permukaan benda uji tidak rata. Jika panjang gelombang cahaya diketahui, besar penyimpangan dapat dihitung. Cahaya yang digunakan biasanya cahaya monokromatik seperti helium fluoresen yang akan menghasilkan gambar pita yang tajam. Setiap pita menunjukkan perbedaan tinggi sebesar 295 nm atau setengah panjang gelombang helium. 

Gambar diatas memperlihatkan dua benda uji yang diperiksa, sebuah mempunyai permukaan cekum dan yang lainnya cembung. Gambar A memperlihatkan setiap pita berubah kelengkungannya setiap dua interval, hal ini berarti bahwa benda uji lebih tinggi ditengah sebanyak 2,2 x 295 nm = 650 nm karena kelengkungan pita mengarah ke bagian yang tipis. Pada gambar B terjadi sebaliknya. Lengkungan empat pita berarti permukaan 4 x 295 = 1168 nm lebih rendah dibagian tengah.

Gambar 1-12. Pengukuran lengkungan permukaan. A. Permukaan cembung, bagian tepi 295 nm lebih rendah. B. Permukaan bagian tengah cekung, 1168 nm lebih rendah.

1.1.1     1.5.8.Kekasaran Permukaan 

Gambar 1-13. Karakteristik permukaan dan lambang penandaan nilai  maksimum. 

Ketidakrataan permukaan diperlihatkan pada gambar diatas.

Alat untuk mengukur ketidakrataan diperlihatkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 1.14. Alat pengukur permukaan termasuk pencacah transduser, amplifier dan indikator    untuk mengukur kekasaran permukaan. Pembacaan skala dalam mikron. 

Alat tersebut dari jenis pencacah langsung yang mencatat kekasaran permukaan dalam mikron terhadap ketinggian tertentu yang ditentukan terlebih dahulu. Perangkat ini terdiri dari pencacah yang mengubah gerak vertikal menjadi tegangan listrik (volt), mesin penggerak (pilotor) yang menggerakkan jarum pencacah dan amplimeter. Tegangan yang diterima amplimeter dibesarkan dan diolah sehingga hasilnyadapat dibaca. Instrumen mencatat peruabahan kekasaran rata-rata terhadap garis referensi seperti digambarkan berikut ini. 

Gambar 1.15. Hubungan antara harga rata-rata aritmatik dan akar kuadrat ratarata yang digunakan sewaktu menentukan kekasaran permukaan.  

Perancang dan produsen berkeinginan untuk membuat produk yang halus dan rata, namun makin halus permukaan makin tinggi biayanya.  

Gambar 1.16. Harga relatif penyelesaian permukaan. 

harga yang tinggi diakibatkan oleh mahalnya peralatan dan biaya tambahan untuk pengerjaan dan inspeksi. Biaya pengemasan dan perlindungan permukaan yang halus selama perakitan dan pengiriman juga tak kalah tingginya. 

Harga yang tinggi diakibatkan oleh mahalnya peralatan dan biaya tambahan untuk pengerjaan dan inspeksi. Biaya pengemasan dan perlindungan permukaan yang halus selama perakitan dan pengiriman juga tak kalah tingginya. 

1.5.9. Berkas Laser 

Karena keunggulan sinar laser dimana sinar laser bisa menempuh jarak yang jauh tanpa terjadi penurunan kwalitas, maka laser banyak digunakan pada alat ukur. 

Sinar laser bisa mengukur dengan ketelitian sampai 100 nm. Banyak digunakan untuk menguji kelurusan, kerataan, kesikuan dan kedataran suatu benda.

Laser gas helium-neon banyak digunakan untuk alat ukur inspeksi. 

Interferometer laser digunakan untuk mengukur jarak. Alat ini terdiri dari tiga bagian : sumber energi, kombinasi laser dan interferometer, dan sebuah retroflektor. Suatu splitter-berkas meneruskan setengah cahaya laser ke retroflektor dan setengahnya lagi ditujukan ke foto detektor. Cahaya yang mengenai retroflektor dipantulkan kembali ke interferometer sehingga timbul garis-garis interferensi yang merupakan pola ukuran jarak.  

1.5.10. SUKAT (GAGES)

Gage atau Sukat adalah alat ukur yang mempunyai bentuk dan ukuran tetap. Karena itu pada alat ini tidak perlu penyetelan.  

1.5.11. Sukat Snap 

Sukat ini digunakan untuk pengukuran dimensi luar suatu benda. 

Rangka sukat ini berbentuk U dan mempunyai rahang dengan permukaan ukur. Alat ukur snap ada yang bertipe pas dan bertipe tidak pas. 

 Gambar 1.17. Sukat Snap.

Kelegaan alat ukur diatas umumnya adalah 10% dari toleransi produk dimana 5% untuk kelegaan produk dan 5% untuk kelegaan aus.  

1.5.12. Sukat Lubang

                                             Gambar 1.18. Sukat Lubang.

Berbentuk silinder dan digunakan untuk mengontrol ukuran lubang. Pengecekan bisa dilakukan pada satu ujung atau pada kedua ujungnya. 

Jenis sukat lainnya : sukat ring, sukat tirus, sukat ulir, dan sukat tebal. 

Sukat tirus untuk mengecek kemiringan lubang.

Sukat tebal atau pengukur celah digunakan untuk mengecek celah atau mengukur celah tempat-tempat sempit. 

1.5.13. Jam Ukur

Gambar 1.19. Jam ukur dengan landasan magnet. 

Alat ini terdiri dari spindel, jarum penunjuk, piringan yang berskala dan pemegang. Alat ini digunakan untuk mengukur ketidak telitian dalam penyebarisan, eksentrisitas dan deviasi permukaan yang seharusnya paralel.

Gerakan spindel akan menggerakan jarum penunjuk. Umumnya jangkauan gerak spindel sama dengan 2 ½ kali perputaran penunjuk. 

1.5.14. Komparator Proyeksi

Gambar 1.20. Proyektor profil horisontal.

Prinsip kerja komparator proyeksi sama dengan lampu proyeksi. Benda diletakkan di muka sumber cahaya dan bayangannya akan diproyeksikan pada layar dengan pembesaran 20 X atau 50 X, atau bahkan sampai 100 X.

Objek yang akan diperiksa diletakkan sedemikian sehingga bila terkena cahaya bayangan kontur obyek akan terlihat pada layar. 

Inspeksi kontur banyak dilakukan pada pembuatan perkakas, die, alat ukur dan berbagai produk seperti : jarum, gigi gergaji, ulir, perkakas pembentuk, tap dan roda gigi. 

1.5.15. Sukat Pneumatik

Sukat pneumatik menggunakan bantuan udara tekan, dimana pengukuran dilakukan berdasarkan pencatatan jumlah aliran udara atau dengan mengukur tekanan udara ketika keluar dari pengukur tersebut. 

Spindel udara mempunyai dua lubang kecil yang berhadap-hadapan. Aliran udara dipengaruhi oleh ruang antara benda kerja dan spindel. Perubahan dalam aliran dicatat oleh jarum yang telah dikalibrasi dan bisa mencatat sampai ketelitian seperseratus milimeter.  

Gambar 1.21. Skema cara pengukuran diameter dalam dengan spindel.

Dengan sukat jenis ini bisa dicatat ketirusan, lubang yang tidak bulat sempurna, atau cacat pada permukaan yang sulit dideteksi dengan pengukur lubang.

1.5.16. Sukat Listrik

Ada dua jenis :

a.   menggunakan saklar mikro.

b.   indikator jarum dengan dua saklar limit.

Alat dengan saklar mikro digunakan untuk inspeksi benda kerja yang besar yang mempunyai toleransi 0,05 mm. pemeriksaan dimensi dilakukan dengan saklar mikro yang disetel dengan bantuan balok ukur pada pelat datar yang besar. Setiap dimensi yang akan dicek dilengkapi dengan sepasang lampu merah dan lampu hijau yang artinya apakah dimensi benda lebih atau kurang dari toleransi yang disyaratkan. Benda kerja memenuhi persyaratan bila kedua lampu mati. 

Pengukur listrik jenis indikator mempunyai dua limit, yaitu limit atas dan limti bawah. Pemeriksaan listrik jenis indikator mempunyai ketelitian hingga 0,003 mm.

1.5.17. Sukat Elektronik

Skematik pengukuran dengan sukat elektronik : 

Gambar 1.22. Tiga tahap signal pengukuran umum.

Bagian detektor transducer menerima sinyal masukan, dan pada bagian modifikasi tahap kedua sinyal dimodifikasi atau diperkuat untuk seterusnya ditampilkan pada bagian output. 

Beberapa jenis transducer :

Gambar 1.23. Skema transduser. A. Transformator diferensial linier yang variabel. B. Pengukuran regangan. C. Tranduser induksi sendiri. 

Gambar A. adalah jenis transducer induksi-variabel atau LVDT (linier variable differential transformer). Output dari transducer ini adalah tegangan bolak-balik yang besarnya sebanding dengan perpindahan inti didalam kumparan.

Gambar B. adalah pengukur regangan resistansi. Bila balok menerima gaya tekan, maka gaya tersebut akan meregang kawat pengukur. regangan ini menyebabkan penyusutan dalam penampang sehingga resistansi bertambah. Perubahan resistansi diolah pada tingkat selanjutnya.

Gambar C. adalah transducer induksi sendiri, dimana disini perubahan panjang akan mengakibatkan perubahan induktansi sehingga timbul perubahan sinyal listrik dan untuk selanjutnya diolah pada tingkat berikutnya.

Gambar 1.24. Transduser LVDT dan diode LED digunakan tiga kolom elektronik untuk mengukur tiga dimensi. 

Gambar diatas adalah transducer jenis LVDT dimana digunakan LED sebagai indikasi pengukuran. Lampu reject menyala bila terdapat penyimpangan dari toleransi yang disyaratkan.

Pengukuran elektronik mempunyai keunggulan dari pengukuran pneumatik ataupun mekanik karena mempunyai waktu respon yang singkat. Dan juga linieritas transducer lebih baik untuk benda kerja tipis dan halus. Ketelitan pengukuran elektronik mencapai 0,001 mm.

1.5.18. Mesin Inspeksi Otomatik

Untuk produksi besar-besaran biasanya digunakan mesin inspeksi otomatik. Pengukur ditempatkan secara berurutan dalam siklus produksi dan hasil pengukuran bisa dibaca langsung oleh operator sehingga keputusan bisa cepat diambil. 

Biasanya produk yang lulus uji dan yang tidak lulus uji akan dipisahkan secara otomatis oleh mesin.

Gambar berikut adalah mesin untuk memeriksa lubang silinder mesin V-8.

 

Gambar 1.25. Inspeksi pneumatik-elektronik otomatik pada blok silinder V-8. 

BAB  II

ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

2.1. Struktur Untuk Mesin Potong

Ada mesin dimana benda kerjanya tidak bergerak namun perkakasnya bergerak seperti mesin ketam, kempa gurdi (drill press), mesin fris (milling machine) dan gerinda. Ada juga mesin dimana benda kerjanya bergerak namun perkakasnya diam seperti mesin  mesin serut, bubut (lathe), dan fris pengebor (boring mills). Pelajarilah gambar dibawah ini yaitu proses-proses yang biasa dilakukan pada komponen mesin. 

Gambar 2.1. Proses Part Pada Mesin Tradisional.

Pada gambar 2  dibawah terlihat struktur dasar dalam mesin perkakas konvensional. Pada gambar A. benda kerja berputar dalam mesin bubut, tetapi perkakas (cutting tools) diam. Pada mesin pengebor (gambar B.) perkakasnya berputar sedangkan benda kerjanya diam. Menghantarkan atau menggeser kereta luncur perkakas kepada benda kerja berputar biasanya lebih menyenangkan dari pada menggeser benda kerja yang berputar pada kepala tetap kepada perkakas yang diam. Gambar C dan D adalah masing-masing mesin ketam dan penyerut. Bentuk struktur kedua mesin ini dipengaruhi oleh ukuran benda kerja dimana benda kerja kecil lebih cocok dikerjakan dengan mesin ketam.  

                           Gambar 2.2. Struktur Elemen Dasar Pada Mesin Tools Konvensional.

Pada mesin pemotong fris, perkakas yang berputar digunakan hanya pada perkakas pengebor. Mesin fris banyak digunakan untuk memotong lubang lingkaran, membuat jalur pasak, membuat celah, menggergaji, memfris slab dan permukaan, memotong roda gigi dan untuk membentuk benda yang bentuknya tidak umum.

Gambar 2E adalah mesin fris dimana perkakas berputar dikombinasikan dengan benda kerja yang bergerak melintang.

Kebalikan kinematik dari mesin fris standar adalah mesin bor, penggurdi (drill) dan mesin fris horisontal tipe lantai (floor type) seperti yang ditunjukkan gambar 3 berikut. 

Gambar 2.3. Elemen dasar dalam mesin pengebor, pemfris dan penggurdi horisontal jernis  lantai. 

Gambar 2.4. Jenis mesin gerinda.

2.2. Rangka mesin

Rangka dari mesin perkakas umumnya dicor atau dbuat dengan pengelasan. Bahan yang banyak digunakan adalah besi cor atau baja cor.

Dewasa ini penggunaan konstruksi dengan lasan lebih disukai bila dibandingkan dengan rangka cor karena beberapa keuntungan antara lain :

1.   Menghemat berat sampai 25%.

2.   Perbaikan pada rangka yang rusak mudah dikerjakan.

3.   Bisa digunakan berbagai jenis baja.

4.   Perubahan disain lebih murah karena tidak ada modal yang ditanam untuk pembuatan pola atau inti.

5.   Kesalahan dalam pemesinan atau desain lebih mudah untuk dikoreksi.

6.   Tambahan bahan bisa diberikan pada daerah yang bertegangan untuk mengurangi getaran dan defleksi.

Tabel. 2.1. Gerakan memotong dan mengumpan untuk mesin konvensional. 

Mesin	Gerakan Memotong	Gerakan mengangkat	Jenis operasi
Mesin bubut (lathe) Mesin bor Mesin serut Mesin pengetam Mesin fris horisontal Mengebor horisontal Gerinda silinder Kempa Gurdi (Drill Press) Gergaji Mesin pembesar lubang (Broaching)	Benda kerja berputar Perkakas berputar    Meja bergerak melintang Perkakas bergerak melintang Perkakas berputar Perkakas berputar Perkakas (roda gerinda) berputar Perkakas berputar Perkakas Perkakas	Perkakas dan kereta luncur Meja Perkakas Meja Meja Perkakas bergerak melintang Meja dan/atau perkakas Perkakas Perkakas dan/atau benda kerja Perkakas	Permukaan silinder menggurdi, mengebor, melebarkan dan membuat muka. Menggurdi, mengebor, melebarkan dan mengebor muka Permukaan datar (menyerut) Permukaan datar (mengetam) Permukaan datar, roda gigi, nok, menggurdi, mengebor, melebarkan dan memfris muka Permukaan datar Permukaan silinder (menggerinda) Menggurdi, mengebor, mengerjakan muka, dan mengulir Memotong Permukaan luar dan dalam

Namun terdapat kekurangan dari rangka yang dibangun dengan dilas yaitu :

1.   Besi cor memberikan penyerapan getaran lebih baik dibandingkan dengan bahan lain.

2.   Bahan coran adalah seragam sehingga tidak ada reaksi kimia yang terjadi antar bahan.

3.   Pembuatan dengan coran lebih cepat untuk produksi banyak.

4.   Untuk mesin beban besar akan membutuhkan rangka yang lebih besar dan berat.

2.3. Elemen Dasar

Mesin pemotong logam dibangun dari elemen-elemen yang berwadah sendiri yang masing-masingnya mempunyai fungsi tersendiri. Elemen-elemen dasar tersebut al.: kepala tetap (headstock), kolom, meja, sadel, bangku (bed), landasan, dan rel melintang atau meluncur.

Identitas mesin biasanya diambil dari jenis rangkaian komponennya. dimana dibedakan atas 4 tipe : jenis meja, lantai, penyerut dan kepala banyak (multiple head), yang dijumpai pada semua jenis mesin yaitu: mesin bor, gurdi, fris. Misalnya mesin jenis meja (tabletype machine) dimana mesin ini terdiri meja, sadel dan benda kerja ditempatkan pada meja. 

 Gambar 2. 5. Pandangan terbuka dari kepala tetap spindel tunggal yang memperlihatkan roda                           gigi.

Kepala Tetap (head stock) adalah bagian yang menggerakkan dan mengumpan perkakas potong atau alat yang memutar komponen. Gambar 5 adalah gambar potongan kepala tetap yang memperlihatkan roda gigi.

Spindel bisa berputar dalam arah kebalikan untuk digunakan dalam pembuatan ulir dan pengetapan. 

Bangku atau dasar  diperlihatkan pada gambar 7 berikut dimana berfungsi untuk menyangga komponen lainnya. Pada mesin bubut yang disangga adalah : kepala tetap, ekor tetap (tail stock), peluncur melintang dan kereta peluncur.  

       Gambar 2.6. Meja jenis penyerut dengan celah T pada bangku besi cor, jalur Vganda. 

Kolom menyediakan dukungan vertikal dan memandu kepala tetap untuk mesin kelas tertentu. 

                                  Gambar 2.7. Kolom besi tuang dengan jalur diskrap rata. 

Meja berfungsi untuk menyangga benda kerja atau bagian yang akan dimesin dan untuk menyediakan penempatan serta penjepitan benda kerja.

Kereta peluncur yang terdapat pada mesin bubut menyediakan gerakan sepanjang sumbu dari bangku. 

Landasan (runway) berfungsi membawa kolom pada mesin serut jenis lantai dan meja putar. Kalau dasar kolom, kolom dan kepala tetap adalah sebuah satuan integral maka elemen pendukung disebut bangku dan bukan sebuah landasan meskipun keduanya sama dalam prinsip. 

Gambar 2.8. Meja dan sadel penghantar untuk gerakan gabungan yang menggunakan penghantaran tangan.  

Gambar 2.9. Sistem penghantaran yan dimotorisi menggunakan ulir pengarah pada ”runway”.

Penyangga ujung  atau ekor tetap berfungsi sebagai penyangga luar untuk perkakas potong atau benda kerja seperti diperlihatkan pada gambar 2.10. 

Gambar 2.10. Penyangga ujung, tertutup dan terbuka. 

2.4. Penggerak

Motor banyak digunakan dalam penggerak pada mesin perkakas.

Motor arus bolak-balik yang digunakan biasanya dari motor induksi jenis fasa tunggal. Motor ini harus tertutup jika berada dilingkungan yang mudah terbakar. 

Motor arus searah sering digunakan dengan peralatan kendali numeris. 

Motor bisa dihubungkan langsung dengan roda gigi atau dengan menggunakan sabuk “V”. Mesin yang besar biasanya menggunakan roda gigi sedangkan penggunaan sabuk biasanya untuk mesin-mesin kecil.

2.5. Metode Pemegangan Benda Kerja

Metode pemegangan benda kerja tergantung pada benda kerjanya, mesinnya dan sampai berapa jauh dikehendaki produksi yang cepat. Untuk produksi banyak biasanya peralatan pemegang digerakkan secara hidrolik, udara, listrik atau gerakan nok. 

Pada mesin yang dikendalikan secara otomatis atau numerik, alat pemegangnya diprogram untuk menjepit dan melepaskan benda kerja. 

2.6. Menyangga benda kerja di antara kedua pusatnya

Cara menyangga benda kerja bila benda kerja berputar adalah mengganjalnya diantara kedua pusatnya. Metode ini bisa untuk menyangga pemotongan besar dan cukup baik untuk benda yang panjang. 

Dalam memutar poros yang ramping panjang, atau mengebor dan mengulir ujung spindel, maka digunakan perletakan tengah untuk memberikan dukungan tambahan kepada benda kerja. Perletakan tengah yang diam dipasangkan pada bangku mesin bubut  dan mendukung benda kerja dengan menggunakan tiga rahang(jaw) atau roller. Perletakan jenis lain yang mirip disebut perletakan pengikut (follower rest), dipasangkan pada sadel dan kereta luncur dan menyangga benda kerja berdiameter kecil yang kira-kira akan melenting menjauhi perkakas pemotong. Perletakan ini bergerak bersama perkakas.

2.7. Mandril

Benda kerja yang dibor dan lubangnya dilebarkan untuk menepatkan, dapat dipegang diantara kedua pusatnya dengan salah satu jenis mandril. Jenis-jenis mandril diperlihatkan pada gambar 2.4. 

Benda kerja ditekan ke mandril dengan kempa arbor (arbor press) .

2.8. Pelat Muka

Benda kerja mungkin akan dipasangkan ke pelat muka dengan pengapit, baut atau jenis alat bantu lainnya. Pemasangan semacam ini biasanya dilakukan untuk bentuk yang tidak biasa.

Gambar 2.11. Berbagai jenis mandril yang digunakan untuk memegang stok diantara kedua pusatnya.  

Gambar 2.12. Mengebor lubang eksentris pada pelat muka mesin bubut. 

2.9. Pencekam (Chuck)

Pencekam digunakan untuk memegang bagian yang besar dan bentuknya tidak umum dan dibautkan atau disekrup ke spindel sehingga sambungannya kaku.

Ada beberapa jenis pencekam :

1.   Pencekam universal. Semua rahang akan konsentris ketika kunci pencekam diputar.

2.   Independent chuck. Setiap rahang mempunyai penyetelan sendiri-sendiri.

Gambar 2.13. Pencekam mesin bubut rahang tak bergantung. 

1.   Pencekam kombinasi. Sama dengan independent chuck namun mempunyai tambahan kunci pembuka yang mengontrol semua rahang secara serentak.

2.   Pencekam gurdi (Drill chuck). Adalah pencekam sekrup universal kecil yang digunakan pada mesin kempa gurdi tetapi sering digunakan pada mesin bubut untuk menggurdi dan menyenter.

Ada pencekam yang disebut pencekam daya dimana untuk menggerakkan pencekam digunakan dengan tenaga udara (pneumatik), hidrolik atau listrik.

2.10. Leher (collet)

Leher biasa digunakan untuk bahan stok batangan, dibuat dengan rahang dari ukuran standar untuk menampung stok bulat, bujur sangkar, dan segi enam. Untuk stok besar sering digunakan leher dari jenis pendekatan sejajar, tetapi umumnya banyak digunakan leher dari jenis pegas. Pegas ini pejal pada satu ujung dan terbelah pada ujung yang lain yang berbentuk tirus. Ujung yang tirus bersinggungan dengan kap atau busing yang tirusnya serupa, dan kalau ditekan kedalam kap, maka rahang dari leher akan dieratkan disekitar stok.Leher pegas dibuat dalam tiga jenis: didorong ke luar, ditarik ke belakang dan stasioner.

Leher yang didorong ke luar bisa dilihat pada gambar 2.14 yang operasinya seperti berikut : kalau plunger digerakan ke kana, ujung belah yang tirus dari leher ditekan ke dalam kerucut dan kepala yang menyebabkan leher dieratkan disekitar stok. Leher yang ditarik kebelakang beroperasi dengan cara yang sama kecuali bahwa lehernya ditarik ke belakang terhadap kap kerucut untuk gerakan pengencangan.

Gambar pemasangan leher yang ditarik kedalam bisa dilihat pada gambar 2.15.  

Gambar 2.14. Leher dari jenis didorong ke luar. 

Gambar 2.15. Potongan yang memeprlihatkan konstruksi dari pemasangan leher yang ditarik ke dalam.

2.11. Arbor

Arbor jenis yang dikembangkan atau jenis ulir digunakan untuk memegang stok potongan pendek yang didalamnya memeiliki lubang tepat yang dimesin seblumnya. Gerakan memegang benda kerja pada arbor mempunyai mekanisme yang sangat mirip dengan yang digunakan dengan leher. Gambar 2.16 menunjukan arbor yang dikembangkan yang merupakan jenis sumbat. Benda kerja diletakkan pada arbor berhadapan dengan pelat penghenti dan pada saat batang ditarik maka pena kerucut mengembangkan sumbat yang berbelah sebagian dan mengunci benda kerja. Arbor berulir beroperasi dengan cara yang sama kecuali benda kerja disekrupkan pada arbor dengan tangan sampai menekan kembali terhadap tabung penghenti atau flens. 

Gambar 2.16. Arbor jenis sumbat mengembang.  

2.12. Pencekam magnetis

Benda kerja dapat dipegang pada gerinda permukaan dan mesin perkakas yang lain dengan menggunakan pencekam magnetis. Pencekam magnetis mempunyai daya magnet dengan jenis magnet permanen atau magnet yang dibangkitka  arus listrik.Jenis pencekam magnetis berputar bisa dilihat pada gambar 2.17. Semua benda yang dipegang pada pencekam magnetis harus didemagnetisasi setelah pekerjaan selesai. 

Gambar 2.17. Pencekam putar celah konsentris dan kutub radial.  

Gambar 2.18. Skematis yang menunjukkan bagaimana benda kerja dipegang pada pencekam magnet permanen. 

2.13. Metode Penanganan Benda Kerja

Penangana benda kerja dilakukan dengan menggunakan tangan untuk benda yang ringan (massanya 10 - 25 kg) dan dengan crane atau konveyor bagi benda yang berat.  Untuk produksi massal maka pemuat mekanis mempunyai keuntungan ekonomis daripada pemuatan dengan tangan. Pemuatan mekanis akan mengurangi kelelahan operator. 

Pemuat-penurun yang dapat mengambil dan menempatkan bagian kecil dengan berat sampai beberapa ratus kilogram bisa dilihat pada gambar 2.19. Alat ini memuatkan dan menurunkan mesin pencekam vertikal dari konveyor. 

Gambar 2.19. Mesin ”robot” pemuat dan penurun semi otomatis.

2.14. Metoda Pengendalian

Sedikit mesin yang pengendaliannya keseluruhan dilakukan dengan tangan. Mesin bubut meskipun dikendalikan dengan tangan tetapi mempunyai kecepatan dan hantaran dengan daya (listrik, pneumatik atau hidrolik). 

Mesin yang digerakan oleh nok (cam) adalah jenis semi otomatik yaitu setiap operasi dalam suatu siklus dimulai setelah siklus sebelumnya selesai. Noknya biasanya menggerakan kecepatan, hantaran atau alat perkakas. Penggerak atau pengendalian hidrolis digunakan terutama kalau mesin mempunyai bagian yang bergerak bolak balik, pada mesin press, dan pada kasus yang sulit dalam mempertahankan kecepatan dengan cara mekanis. 

Siklus waktu sering digunakan dalam mesin perkakas otomatis. Pengatur waktunya dapat menggerakkan saklar mikro atau solenoid yang akan mengendalian gerakan mesin.

2.15. Keselamatan (Safety)

Banyak faktor keselamatan diperhitungkan oleh pabrik mesin perkakas. Program pelatihan banyak dilakukan oleh penyuplai peralatan dan sekolah-sekolah juga terlibat dalam mendidik pelajar tentang pentingnya keselamatan dalam laboratorium.

Menggunakan kaca mata pengaman, alat pengaman, mencegah memakai pakaian pelindung yang rusak, kecerobohan, perkakas yang rusak/robek, menjadi penekanan pihak manajemen, perserikatan, dan pemerintah. 

Gambar 2.20.A. memperlihatkan pelindung mesin yang mengitari daerah kerja dari mesin tekan (punch press). Gate barier (pintu penghalang) mesti ditutup sebelum mesin bekerja. 

Alat keselamatan lain yang digunakan adalah alat pengindera seperti tirai cahaya photo elektrik (gb. 2.20.B.). Alat ini dipasang untuk mencegah atau menghentikan proses press atau operasi mesin jika tangan operator berada dekat dengan daerah operasi mesin.

Alat penarik (pull back device) yang terlihat pada gambar 2.20.C adalah cara lain dimana mencegah operator mendekati daerah operasi mesin. Alat ini mengikat tangan operator dan dipasang ke kabel penarik.

Peralatan lain yang populer adalah tombol dua tangan  yang menghendaki kedua tangan untuk bekerja sebelum siklus kerja mesin dimulai. 

Gambar 2.20. Metode perlindungan kerja, A. Gerbang penghalang, B. Tirai cahaya foto elektrik, C. Pull-back, D. Pengendalian dua tangan.  

BAB  III

MEMOTONG LOGAM

Mengerti tentang prinsip pemotongan dengan baik akan membantu dalam proses produksi yang 

ekonomis.Prinsip pemotongan banyak digunakan pada pembubutan, penyerutan, pengetaman, 

pemfris-an ataupun pengeboran. Komponen-komponen dibuat dengan membuang sebagian 

logam dalam bentuk serpihan kecil. 

3.1. Perkakas Pemotong Logam 

Gambar 3.1. Skematis dari pembentukan serpihan menggunakan model pahat     mata tunggal orthogonal.

Untuk menerangkan metode pemotongan dijelaskan dengan model mata pahat ortogonal seperti 

terlihat pada gambar diatas. 

Dalam menganalisa proses pemotongan, dianggap bahwa serpihan disobek dari benda kerja 

dengan gerakan menggeser melintasi bidang AB. Serpihan akan mengalami gaya gesek yang 

tinggi dengan permukaan pahat. Oleh sebab itu kerja untuk membuat serpihan harus bisa 

mengatasi gaya geser dan gaya gesek yang timbul.

Untuk mengukur gaya gaya yang bekerja pada perkakas digunakan alat yang disebut 

dynamometer. Jenis dinamometer yang sering digunakan adalah jenis dinamometer elektronik. 

Transduser dan sebuah platform dikombinasikan untuk mengukur satu, dua atau tiga gaya atau

torsi. Perkakas dan benda kerja di letakkan pada platform. Pada gambar 3.2. diperlihatkan sebuah 

benda kerja dipasangkan pada platform dan transduser mengukur kecepatan, gaya dan torsi 

pengeboran.  

Gambar 3.2. Dinamometer dua saluran yang mengukur dorongan dan momen gurdi. Transduser dinamometer dipasangkan pada platform.

Transduser mengukur perubahan bentuk dengan melihat perubahan induktansi, kapasitansi atau 

resistansi. Pada gambar 3.2. diperlihatkan transduser jenis piezoelectric yang digunakan pada sel 

beban. Prinsip pengukuran gaya pada sebuah bahan piezo elektrik adalah apabila gaya bekerja pada 

kwarsa (bahan piezoelektrik), timbul muatan listrik yang proporsional pada permukaannya (lihat 

gambar 3.2.). Kwarsa akan sensitif terhadap tekanan dan geseran yang bekerja  pada aksisnya, 

sehingga gaya potong dan torsi bisa masing-masing diukur.

Gaya-gaya yang biasa bekerja pada perkakas potong yang bisa diukur oleh dinamometer 

diperlihatkan pada gambar 3.3.  yaitu gaya potong, tangensial dan radial.   

Gambar 3.3. Diagram yang menunjukkan pengaruh memanjang, melintang danmenggeser pada elemen kuarts dan konstruksi transduser pembebanan dinamometer.  

Gambar 3.4. Gaya-gaya yang bekerja pada ujung pahat bubut: gaya longitudinal, F_t, Gaya potong, F_c dan gaya radial, F_r.

Gambar 3.4. memperlihatkan perkiraan distribusi gaya-gaya. Pada banyak perkakas potong, gaya potong adalah yang paling berpengaruh. 

                    Gambar 3.5. Distribusi gaya-gaya pada perkakas potong mata tunggal.

Daya yang diperlukan pada proses pemesinan secara praktis bisa dicari dengan alat wattmeter atau 

ammeter.  

Daya kuda juga bisa dihitung dari pengukuran gaya-gaya oleh dinamometer dan F_c. Daya kuda yang didapat adalah daya pada spindel.

                FxVc

HPs =     ------------

                              33000

         

dimana : F_c = Gaya potong, lb (N)

      V_c = Kecepatan potong, ft/min (m/s)

Daya pada motor, HP_m :

                             HP_m = HP_s /E

dimana :  E = Efisiensi penggerak spindel, %

Laju pelepasan logam bisa dicari dengan rumus :

                   Q = 12 x t x f_t x V_c

dimana :    Q = laju pelepasan logam, in³/min (mm³/min)

t = kedalaman potong, in. (mm) f_t = hantaran, in. per putaran (mm/rev.)

V_c = kecepatan potong, ft/min (m/s)

Kadang-kadang digunakan daya satuan yang persamaannya adalah

  HPs

P=  

          Q

dimana : P = daya satuan , hp/in.³/min (W/mm³/s)

 3.2. Bentuk dan Sudut Pahat 

                        Gambar 3.6. Nomenklatur untuk pahat pemotong sisi kanan.

Pada gambar 3.6. diatas terlihat pahat mata tunggal yang dipakai pada mesin bubut dimana 

pahatnya berbentuk baji, dan sudut yang tercakup disebut sudut potong. Sudut pengaman 

samping antara sisi perkakas dengan benda kerja adalah untuk mencegah penggesekan perkakas. 

Sudutnya kecil sekitar 6 sampai 8 derajat untuk bahan pada umumnya. Sudut garuk sisi bervariasi 

dengan sudut potong, sedangkan sudut potong tergantung bahan yang dimesin. Sudutsudut pada 

gambar 3.7. adalah pahat pemotong yang dipasang horisontal dan tegak lurus terhadap benda 

kerja. Sudut efektifnya dapat diubah dengan penyetelan pada pemegang pahat tanpa mengubah 

sudut dasar pahat.

Bahan yang lunak memungkinkan digunakan sudut potong kecil yaitu sekitar 22 derajat untuk 

perkakas kayu. Logam yang lunak dan ulet, misalnya tembaga dan aluminium, memerlukan sudut 

lebih besar yang berkisar 47 derjat, sedangkan bahan yang rapuh memerlukan sudut yang lebih 

besar lagi.

Tabel 1. adalah mengenai harga yang dianjurkan untuk pahat baja pemotong, kecepatan tinggi.

Tabel 1. Sudut pahat dan kecepatan memotong untuk pahat baja kecepatan tinggi.

Bahan	Sudut pengaman samping, derjat	Sudut garuk samping, derjat	Sudut garuk belakang, derjat	Sudut ruang bebas ujung, derjat	kecepatan memotong, m/min
Baja lunak 1020 Baja karbon menengah 1035 Baja karbon menengah 1090 Stok ulir, 1112 Besi cor Aluminium Kuningan Logam monel Plastik Fiber	12 10 10 12 10 12 10 15 12 15	14 14 12 22 12 15 0 14 0 0	16 16 8 16 5 35 0 8 0 0	8 8 8 8 8 8 8 12 8 12	30 20 15 45 15 140 75 35 35 25

3.3. Bahan Pahat

Bahan yang banyak digunakan didalam perkakas pemotong adalah sbb:

a.     Baja Karbon Tinggi. 

Digunakan selama beberapa tahun terutama sebelum dikembangkannya baja pahat kecepatan 

tinggi. Kandungan karbon berkisar 0,80 sampai 1,20% dan baja ini mempunyai kemampuan 

baik untuk dikeraskan. Pada kekerasan maksimum maka baja agak rapuh dan kalau 

dikehendaki sedikit keuletan, maka harus dikorbankan kekerasannya. Baja ini akan kehilangan 

kekerasannya pada suhu 300 ^oC, maka tidak sesuai untuk  pekerjaan kecepatan tinggi dan 

tugas berat.

b.  Baja Kecepatan Tinggi

Baja ini mengandung unsur paduan yang tinggi sehingga mempunyai kemampuan

dikeraskan sangat baik dan tetap mempertahankan tepi pemotongan yang baik sampai suhu 

sekitar 650 ^oC. Kemapuan sebuah pahat untuk mencegah pelunakan pada suhu tinggi dikenal 

sebagai kekerasan merah. Baja pahat pertama yang mempertahankan tepi pemotongan 

sampai hampir kekerasan merah dikembangkan oleh Fred W. Taylor dan M. White pada 

tahun 1900. Caranya adalah dengan menambahkan Wolfram 18% dan Chrom 5,5% kepada 

baja sebagai unsur pemadu utamanya. Unsur pemadu lainnya untuk baja ini adalah 

vanadium, molibden dan kobalt.

Beberapa jenis baja kecepatan tinggi al.:

1.   Baja kecepatan tinggi 18-4-1. Baja ini mengandung wolfram 18%, chrom 4% dan vanadium 1%.

2.   Baja kecepatan tinggi Molibden. Baja molibden seperti 6-6-4-2 mengandung wolfram 6%, molibden 6%, khrom 4% dan vanadium 2%, mempunyai ketahanan dan kemampuan memotong sangat baik. 

3.   Baja kecepatan sangat tinggi. Baja ini mengandung kobalt yang ditambahkan dengan kadar 2 sampai 15%. Unsur kobalt akan meningkatkan efisiensi pemotongan pada suhu tinggi. Bahan ini biasanya mahal sehingga hanya digunakan untuk operasi pemotongan berat yang beroperasi pada tekanan dan suhu tinggi.

c.  Paduan Cor Bukan Besi

                       Sejumlah bahan paduan bukan besi yang mengandung unsur paduan utama seperti kobalt, chrom dan tungsten dengan sedikit unsur pembentuk karbida (1 sampai 2%) seperti tantalum, molibden atau boron adalah bahan yang sangat baik digunakan sebagai baha  perkakas potong. Paduan ini dibentuk dengan cor dan mempunyai kekerasan merah yang tinggi yaitu sampai suhu 925 ^oC. Terhadap baja kecepatan tinggi maka bahan ini dapat dipakai dengan kecepatan dua kali lebih besar. Namun bahan ini rapuh, tidak tanggap terhadap perlakuan panas. Perkisaran elemen paduan adalah wolfram 12 sampai 15%, kobalt 40 sampai 50% dan chrom 15 sampai 35%. 

d.  Karbida

                       Perkakas karbida yang hanya mengandung wolfram karbida dan kobalt (94% wolfram karbida dan 6% kobalt) adalah cocok untuk memesin besi cor dan semua bahan lain kecuali baja. Untuk memesin bahan baja ditambahkan titanium dan tantalum karbida. 

                      Kekerasan merah bahan karbida mengungguli bahan lain karena dapat mempertahankan tepi potong pada suhu diatas 1200 ^oC. Selain itu merupakan bahan yang palin keras dan mempunyai kekuatan kompresi yang sangat tinggi. namun bahan ini rapuh, tidak tanggap terhadap perlakuan panas.

e.  Intan

                       Intan digunakan sebagai pahat mata tunggal dan digunakan untuk pemotongan ringan dan kecepatan tinggi, harus didukung dengan kaku karena intan mempunyai kekerasan dan kerapuhan yang tinggi. Perkakas ini digunakan untukbahan keras yang sulit dipotong dengan bahan perkakas yang lain atau untuk pemotongan ringan dengan kecepatan tinggi pada bahan yang lebih lunak yang ketelitian dan penyelesaian permukaannya dipentingkan. 

f.    Keramik

                       Serbuk aluminium oksida (salah satu bahan keramik) dengan beberapa bahan tambahan dibuat sebagai sisipan pahat pemotong. Sisipan ini diapitkankepada pemegang pahat atau diikatkan padanya dengan epoxy resin. Bahan ini mempunyai kekuatan kompresi yang tinggi tetapi agak rapuh. Titik pelunakan keramik pada umumnya adalah diatas 1100 ^oC. Keramik mempunyai konduktivitas panas yang rendah sehingga memungkinkan pahat beroperasi pada kecepatan potong tinggi dan mengambil pemotongan yang dalam.

Bentuk Serpihan dan Penimbunannya

                      Serpihan pahat digolongkan ke dalam tiga jenis seperti gambar 9. Jenis I, serpihan tidak kontinyu atau terputus-putus, menunjukan suatu kondisi yaitu logam didepan pahat diretakkan menjadi potongan-potongan agak kecil. Serpihan jenis ini didapatkan dalam memesin bahan rapuh seperti besi cor dan perunggu. Serpihan tidak kontinyu bisa juga didapatkan pada bahan ulet kalau koefisien geseknya tinggi.

                      Jenis II adalah jenis kontinyu dan adalah jenis ideal dari serpihan. Dalam hal ini logam diubah bentuknya secara kontinyu dan meluncur dipermukaan pahat tanpa retak. Serpihan jenis ini timbul pada kecepatan potongan tinggi dan agak sering kalau pemotongannya dilakukan dengan pahat karbida.

                       Jenis III adalah ciri serpihan yang dimesin dari bahan ulet yang mempunyai angka gesekan tinggi. Pada saat dimulai pemotongan, beberapa bahan tertegak didepan tepi pemotongan. Beberapa bagian benda kerja ada kalanya menempel pada perkakas. Pada saat proses pemotongan berlangsung, serpihan mengalir diatas tepi ini dan naik di sepanjang permukaan pahat. Secara periodik tempelan benda kerja pada perkakas lepas dan ikut bersama serpihan atau menempel pada benda yang dibubut. Karena peristiwa ini kehalusan permukaannya tidak sebaik tipe serpihan jenis II. 

Gambar 3.7. Jenis serpihan dasar. A. Tidak kontinyu, B. Kontinyu, C. Kontinyu dengan tepi yang terbangun. 

                       Dari penelitian didapatkan bahwa 97% dari kerja yang diberikan pada pemotongan diubah dalam bentuk panas.  Gambar 3.8. menunjukkan tiga daerah pembangkitan panas. Variabel yang paling berpengaruh terhadap pembangkitan panas adalah kecepatan pemotongan. 

    Gambar 3.8. Perkiraan sumber panas dalam tiga daerah, A. Bidang geser, B.

Bidang gesek, C. Bidang permukaan. 

                       Dalam membubut kecepatan tinggi pada proses produksi, pengendalian dan pembuangan serpihan menjadi penting untuk melindungi operator maupun pahat. Serpihan yang panjang dan keriting akan membelit di sekeliling benda kerja dan pahat. Tepi tajamnya serta kekuatan tariknya yang tinggi menyebabkan pengeluaran dari daerah kerja menjadi sulit dan berbahaya terutama ketika mesin beroperasi. Pematah serpihan akan mengerutkan dan meninggikan tegangan serpihan sehingga serpihan akan terpotongpotong pendek untuk mempermudah pengeluarannya. Gambar 3.9. memperlihatkan jenis-jenis pematah serpihan. 

Gambar 3.9. Pematah serpihan yang digunakan pada perkakas mata tunggal.

Media Pendingin (Coolant)

Gambar 3.8. menunjukan sumber utama dari panas yang akan bisa mengakibatkan permukaan

logam cendrung untuk melekat satu sama lain jika panasnya berlebihan. 

Media pendingin mempunyai fungsi al.:

1.  Mengurangi gesekan antara serpihan, pahat dan benda kerja.

2.  Mengurangi suhu padat dan benda kerja.

3.  Mencuci serpihan

4.  memperbaiki penyelesaian permukaan.

5.  Menaikkan umur pahat.

6.  Menurunkan daya  yang diperlukan.

7.  Mengurangi kemungkinan korosi pada benda kerja dan mesin.

8.  Membantu mencegah menempelnya serpihan kepala pahat.

Media pendingin harus mempunyai syarat : tidak ada penolakan dari operator, tidak merusakkan 

mesin dan stabil. Disamping itu juga harus memiliki perpindahan panas yang baik, tidak 

menguap, tidak berbuih, memberikan pelumasan dan mempunyai suhu nyala yang tinggi.

Umunya pendingin berbentuk cair, karena dapat diarahkan pada pahat dan mudah disirkulasi.

Media pendingin kimia banyak digunakan yang antara lain :

1.   Amina dan nitrit untuk mencegah karat.

2.   Nitrat untuk menstabilkan nitrit.

3.   Fosfat dan borat untuk melunakkan air.

4.   Bahan sabun dan pembasah untuk pelumasan dan mengurangi tegangan permukaan.

5.   Gabungan dari fosfor, chlorin dan belerang untuk pelumasan 

6.   Chlorin untuk pelumasan.

7.   Glikol sebagai bahan pengaduk dan pembasah.

8.   Germisida untuk mengendalikan pertumbuhan bakteri.

Pengenaan media pendingin adalah antara pahat dengan benda kerja, atau kalau memungkinkan 

antara serpihan dengan pahat. 

Berdasarkan jenis bahan, media pendingin yang digunakan antara lain :

1.   Besi Cor. digunakan media pendingin udara tekan, minyak cair atau dikerjakan kering.

2.   Aluminium. digunakan pelumas kerosin, minyak cair atau air soda.

3.   Besi mampu tempa. Digunakan minyak larut air atau dikerjakan kering.

4.   Kuningan. Dikerjakan kering, minyak parafin atau campuran minyak lemak binatang.

5.   Baja. minyak larut air, minyak tersulfurisasi atau minyak mineral.

6.   Besi tempa. minyak lemak binatang atau minyak larut air.

Kemampu Mesinan dan Penyelesaian Permukaan

Kemampu mesinan atau kemudahan suatu bahan untuk dipotong sangat dipengaruhi oleh jenis dan 

bentuk pahat yang digunakan.  Baja karbon mempunyai kemampu mesinan yang lebih baik 

daripada baja paduan yang kekerasan dan kandungan karbonnya sama. Penambahan timbal kepada 

baja menambah kemampu mesinan meskipun bajanya menjadi mahal. Penggunaan beberapa 

perseratus dari tellurium 1% kepada baja akan meningkatkan kemampu mesinan dan kecepatan 

potong sekitar 3,5 kali tetapi harga elemennya menjadi sama dengan kalau terbuat dari emas. 

Penambahan fosfor atau belerang secukupnya akan meningkatkan kemampu mesinan, fosfor 

menyebabkan serpihan menjadi rapuh sehingga menghilangkan serpihan yang panjang dan sulit 

dibentuk.

Dua faktor yang paling mempengaruhi kemampu mesinan dari logam adalah keuletan dan 

kekerasan. Makin keras logam maka penetrasi oleh pahat akan sulit dan kemampu mesinan 

menurun. Bahan yang ulet tidak memungkinkan pembentukan serpihan yang terputusputus, maka 

keuletan yang rendah adalah modal untuk kemampu mesinan yang baik.

Gambar 3.10. memperlihatkan penggambaran kurva yang memperlihatkan pengaruh kedua 

karakteristik ini. Besi cor putih kekerasannya tinggi dan kurang ulet. Kalau dimampu tempakan, 

akan jauh lebih ulet tetapi kekerasannya menurun. 

Gambar 3.10. Pengaruh relatif dari keuletan dan kekerasan terhadap kemampumesinan. 

Kemampu mesinan yang baik bukan berarti penyelesaian permukaan yang baik, tetapi lebih 

ditujukan pada keekonomisan yang dihubungkan kepada pelepasan logam.

Faktor yang memperbaiki penyelesaian permukaan adalah pemotongan ringan, hantaran sedikit, 

kecepatan potong tinggi, fluida pemotong, pahat ujung bulat dan kenaikan sudut penggarukan 

pada pahat yang dibuat dengan baik.

Umur Pahat

Dalam proses produksi umur pahat menjadi penting karena kalau terlalu sering ganti pahat maka 

akan banyak membuang waktu produksi. Umur pahat adalah ukuran lamanya suatu pahat dapat 

memotong dengan memuaskan. Keausan pada pahat bisa terjadi pada dua tempat seperti yang 

diperlihatkan pada gambar 3.11. 

                    Gambar 3.11. Kedudukan keausan pada pahat mata tunggal. 

                       Keausan pertama terjadi pada sisi pahat. Pada keausan yang lain terjadi muka pahat dalam bentuk kawah kecil. Umur pahat akan berkurang dengan naiknya kecepatan memotong maka umur pahat digambarkan sebagai umur pahat dalam menit terhadap kecepatan memotong dalam meter tiap menit, atau dalam sentimeter kubik dari logam yang terkelupas. Fred W. Taylor merumuskan :

         VTⁿ = C 

dengan : V = kecepatan memotong, m/min        T = umur pahat, menit

               n = eksponen tergantung pada kondisi pemotongan

               

C = konstan = kecepatan memotong untuk suatu umur pahat satu menit.

Perkiraan nilai pendekatan untuk harga n :

Jenis pahat pemotong                                                 n  

   Baja kecepatan tinggi                                        0,08 - 0,12

   Karbida                                                              0,13-- 0,25

   Keramik                                                             0,40 - 0,55

 

Gambar 3.12. memperlihatkan hubungan kecepatan potong terhadap umur pahat untuk baja

kecepatan tinggi. 

Gambar 3.12. Pengaruh kecepatan potong pada umur pahat untuk pahat baja kecepatan tinggi. 

Kerusakan pahat bisa terjadi oleh hal-hal berikut :

1.   Pengerindaan yang tidak tepat atas sudut pahat. 

2.   Kehilangan kekerasan pahat. Disebabkan oleh pemanasan yang berlebihan.

3.   Pematahan atau penyerpihan tepi pahat. Disebabkan  karena pengambilan pemotongan terlalu berat atau karena sudut potong terlalu kecil.

4.   Aus alamiah dan pengamplasan. 

5.   Pahat retak karena beban berat.

Kecepatan Potong Dan Hantaran

Kecepatan potong dirumuskan :

CS = πDN/1000

dengan :  CS =  kecepatan potong, m/min

                   D = diameter, mm

                   N = kecepatan putar, rpm

Pada gambar 3.13. terlihat bagaimana hubungan antara rpm dengan kecepatan potong. 

Gambar 3.13. Hubungan dari put/men terhadap kecepatan permukaan menggunakan CS = πDN.

Hantaran (feed) menunjukkan kecepatan dari pahat pemotong atau roda gerinda maju sepanjang 

atau kedalam permukaan benda kerja. Untuk mesin yang benda kerjanya berputar, hantaran 

dinyatakan dalam milimeter per putaran. Untuk mesin yang pahat atau benda kerjanya bergerak 

bolak balik hantaran dinyatakan dalam milimeter per langkah, sedangkan untuk benda kerja 

stasioner dan perkakas berputar, hantaran dinyatakan dalam milimeter per putaran perkakas. 

Tabel 3. memperlihatkan kecepatan potong untuk berbagai bahan.

 

                                  Bahan                                        Baja kecepatan                            Karbida                                                                  tinggi

           

                                                                                  Halus^a            Kasar^b            halus^a            kasar^a

 

Baja pemotong bebas, 1112,  1315	75-110	25-45		185-230	110-140
Baja karbon, 1010,1025	70-90	25-40		170-215	90-120
Baja menengah, 1030, 1050	60-85	20-40		140-185	75-110
Baja nikel, 2330	60-85	20-35		130-170	70-100
Chrom nikel, 3120, 5140	45-60	15-25		100-130	55-80
Besi cor kelabu lunak	40-45	25-30		110-140	60-75
Kuningan	85-110	45-70		185-215	120-150
Aluminium	70-110	30-45		140-215	60-90
Plastik	90-150	30-60		120-200	45-75

 

a = kedalaman pemotongan 0,38 - 2,39 mm. Hantaran 0,13 - 0,38 mm/put b = kedalaman pemotongan 4,75 - 9,53 mm. Hantaran 0,75 - 1,27 mm/put.

BAB  IV

MESIN BUBUT

4.1. Penggolongan Mesin        Bubut
A.  Pembubut Kecepatan	F.  Pembubut Turet
1.  Pengerjaan Kayu	1. Horisontal
2.  Pemusingan Logam	a. Jenis ram
3.  Pemolesan	b. Jenis sadel
B.  Pembubut Mesin	2. Vertikal
1.  Penggerak puli kerucut	a. Stasiun tunggal
bertingkat	b. Stasiun banyak
2.  Penggerak roda gigi tangan          3. Otomatis

3.  Penggerak kecepatan              G. Pembubut Otomatis      

C.  Pembubut Bangku                         H.  Mesin Ulir Otomatis

D.  Pembubut Ruang Perkakas               1. Spindel Tunggal E.  Pembuat kegunaan Khusus           2. Spindel Banyak

I.  Fris Pengebor Vertikal

4.2. Konstruksi Mesin Bubut

Gambar 4.1. Pembubut mesin tugas berat.

Pada gambar 4.1. diperlihatkan nama-nama bagian atau komponen yang umum dari mesin bubut. 

Jenis ini mempunyai kepala tetap berisi roda gigi dan mendapatkan daya dari motor yang 

disambungkan dengan sabuk V. 

Pengendali pada kepala tetap bisa mengatur kecepatan sampai 27 variasi kecepatan. 

Ekor tetap bisa distel sepanjang bangku untuk menampung panjang stok yang berbeda-beda. 

Pergerakannya diatur dengan penyetel roda dan dilengkapi dengan ulir pengencang pada dasarnya 

untuk menyetel kelurusan dan untuk pembubutan tirus.

Sekrup pengarah  adalah poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan sejajar dengan 

bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap. Dihubungkan dengan roda gigi pada 

kepala tetap dan putarannya bisa dibalik. Dipasang ke kereta luncur dan bisa dipasang atau dilepas 

dari kereta luncur selama operasi. Ulir pengarah hanya untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas 

kalau tidak dipakai. 

Batang hantaran terletak dibawah ulir pengarah yang berfungsi untuk menyalurkan daya dari kotak

pengubah cepat (quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arah melintang 

atau memanjang. 

Kereta luncur terdiri dari perletakan majemuk, sadel pahat dan apron. Konstruksinya kaku karena 

harus menyangga dan memandu pahat pemotong. Dilengkapi dengan dua hantaran tangan untuk 

memandu pahat dalam arah menyilang. Roda tangan yang atas mengendalikan gerakan perletakan 

majemuk dan roda tangan dibawah untuk menggerakkan kereta luncur sepanjang landasan.

Apron yang terletak pada kereta luncur berisi kendali, roda gigi dan mekanisme lain untuk 

menghantar kereta luncur baik dengan tangan atau dengan daya. 

Ukuran Mesin bubut dinyatakan dalam diameter benda kerja yang dapat diputar, sehingga sebuah mesin bubut 400 mm mempunyai arti mesin bisa mengerjakan benda kerja sampai diameter 400 mm. Ukuran kedua yang diperlukan dari sebuah mesin bubut adalah panjang benda kerja. Beberapa pabrik menyatakan dalam panjang maksimum benda kerja diantara kedua pusat mesin bubut, sedangkan sebagaian pabrik lain menyatakan dalam panjang bangku.

Ada beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan variasi dalam desainnya tersebut tergantung 

pada jenis produksi atau jenis benda kerja. 

Pembubut Kecepatan (speed lathe) adalah mesin bubut yang mempunyai konstruksi sederhana dan 

terdiri dari bangku, kepala tetap, ekor tetap dan peluncur yang dapat distel untuk mendukung 

pahat. Digunakan untuk pemahatan tangan dan kerja ringan maka bubut dioperasikan pada 

kecepatan tinggi.  Mesin jenis ini biasanya dipakai untuk membubut kayu, atau untuk membuat 

pusat pada silinder logam sebelum dikerjakan lebih lanjut oleh mesin bubut mesin.

Pembubut mesin. Mendapatkan namanya dari mesin bubut pertama /lama yang digerakkan oleh 

mesin setelah sebelumnya digerakkan dengan sabuk atas (overhead belt). Yang membedakannya 

dari bubut kecepatan adalah tambahan untuk pengendalian kecepatan spindel dan untuk 

penyanggaan dan pengendalian hantaran pahat tetap. Kepala tetap dilengkapi dengan puli kerucut 

empat tingkat yang menyediakan empat kisaran kecepatan spindel jika dihubungkan ke poros 

motor. Sebagai tambahan mesin ini dilengkapi dengan roda gigi belakang yang bila dihubungkan 

dengan puli kerucut akan memberikan tambahan empat variasi kecepatan.

Pembubut bangku adalah mesin bubut kecil yang terpasang pada bangku kerja. Disainnya 

mempunyai kesamaan dengan mesin bubut kecepatan atau mesin hanya berbeda dalam ukuran dan 

pemasangannya. Dibuat untuk benda kecil dan mempunyai kapasitas ayunan maksimum sebesar 

250 mm pada pelat muka. 

                      Pembubut Ruang Perkakas adalah mesin bubut untuk pembuatan perkakas kecil, alat ukur, die dan komponen presisi lainnya. Mesin ini dilengkapi dengan segala perlengkapan yang diperlukan untuk membuat pekerjaan perkakas yang teliti. 

4.3. Operasi Bubut

Operasi pada mesin bubut ada beraneka ragam :

•      pembubutan

•      pengeboran

•      pengerjaan tepi

•      penguliran

•      pembubutan tirus

•      Penggurdian

•      Meluaskan lubang

4.3.1. Pembubutan Silindris

Benda disangga diantara kedua pusatnya. Hal ini ditunjukkan pada gambar 4.2A.

Gambar 4.2. Operasi pembubut, A. Pahat mata tunggal dalam operasi pembubutan, B. Memotong tepi. 

4.3.1.1. Pengerjaan Tepi (Facing)

                       Pengerjaan tepi adalah apabila permukaan harus dipotong pada pembubut. Benda kerja biasanya dipegang pada plat muka atau dalam pencekam seperti gambar 3B. Tetapi bisa juga pengerjaan tepi dilakukan dengan benda kerja diantara kedua pusatnya. Karena pemotongan tegak lurus terhadap sumbu putaran maka kereta luncur harus dikunci pada bangku pembubut untuk mencegah gerakan aksial.

4.3.1.2. Pembubutan Tirus

Terdapat beberapa standar ketirusan dalam praktek komersial. Penggolongan berikut yang umum 

digunakan :

1.   Tirus Morse. Banyak digunakan untuk tangkai gurdi, leher, dan pusat pembubut. Ketirusannya adalah 0,0502 mm/mm (5,02%).

2.   Tirus Brown dan Sharp. Terutama digunakan dalam memfris spindel mesin : 0,0417 mm/mm (4,166%).

3.   Tirus Jarno dan Reed. Digunakan oleh beberapa pabrik pembubut dan perlengkapan penggurdi kecil. Semua sistem mempunyai ketirusan 0,0500 mm/mm (5,000%), tetapi diameternya berbeda.

4.   Pena tirus. Digunakan sebagai pengunci. Ketirusannya 0,0208 mm/mm (2,083%).

Ketirusan luar yang teliti dapat dipotong pada sebuah pembubut dalam      

beberapa cara :

1.   Mesin kendali numeris yang dapat memotong kerucut sebagai hal yang biasa.

2.   Dengan perlengkapan membubut tirus. Perlengkapan yang diperlihatkan pada gambar 4. dibautkan pada punggung mesin bubut dan mempunyai batang pemandu yang dapat dikunci pada sudut atau ketirusan yang diinginkan. Ketika kereta luncur bergerak sebuah peluncur diatas batang pahat bergerak masuk dan keluar, sesuai dengan penguncian dari batang. 

3.   Perletakan majemuk pada kereta luncur bubut seperti diperlihatkan pada gambar 5. mempunyai dasar bulat dan dapat diputar ke sembarang sudut yang diinginkan dari benda kerja. Pahat kemudian dihantarkan kedalam benda kerja dengan tangan. Metode ini untuk ketirusan pendek.

---

Ketirusan ini distandardisasi dalam satuan Inggris yaitu (0,60235 in. tiap foot), Brown dan Sharp 

(1/2 in. tiap foot), Jarno dan Reed (0,6 in. tiap foot), dan pena tirus (1/4 in. tiap foot). Konversi 

diberikan dalam milimeter dan presentase, yang ekivalen karena ketirusan adalah tanpa satuan di 

dalam satuan SI. 

Gambar 4.3. Pembubutan tirus dengan menggunakan perlengkapan tirus. 

                                                          Gambar 4.4. Aplikasi dan Perlengkapan Alat Bantu.

1.     Penguncian pusat ekor tetap yang digeser. Gambar 4.5. memperlihatkan metode ini. Kalau ekor tetap digeser secara horisontal dari sumbu sebesar 6,4 mm untuk batang silinder sepanjang 305 mm, akan diperoleh ketirusan 0,0416 mm/mm (4,16%). Jadi ketirusan juga ditentukan oleh panjang silinder yang dibubut. 

Gambar 4.5. Membubut tirus dengan menggunakan perletakan majemuk. 

Gambar 4.6. Membubut tirus dengan meng-offset-kan pusat ekor tetap.

 4.3.1.3. Memotong Ulir

Biasanya pembuatan ulir dengan mesin bubut dilakukan apabila hanya sedikit ulir yang 

harus dibuat atau dibuat bentuk khusus. Bentuk ulir didapatkan dengan menggerinda pahat 

menjadi bentuk yang sesuai dengan menggunakan gage atau plat pola. Gambar 4.7. 

memperlihatkan sebuah pahat untuk memotong ulir -V 60 derjat dan gage yang digunakan 

untuk memeriksa sudut pahat. Gage ini disebut gage senter sebab juga bisa digunakan 

sebagai gage penyenter mesin bubut. Pemotong berbentuk khusus bisa juga digunakan untuk 

memotong ulir.  

Gambar 4.7. Metode Penguncian Pahat Untuk Memotong Ulir Pada Mesin Bubut.

Dalam mengunci pahat untuk ulir-V, terdapat dua metode hantaran pahat. Pahat dapat 

dihantarkan lurus kedalam benda kerja, ulir terbentuk karena serangkaian potongan ringan 

seperti pada gambar 4.7A. Metode pemotongan ini baik digunakan untuk pemotongan besi 

cor atau kuningan. Metode kedua adalah dengan menghantar pahat pada suatu sudut seperti 

gambar 4.7B dan 4.7D. Metode ini digunakan untuk membuat ulir pada bahan baja. Pahat 

diputar sebesar 29^o dan pahat dihantar ke benda kerja sehingga seluruh pemotongan 

dilakukan pada sisi kiri dari pahat. 

4.3.1.4. Mesin Bubut Turet

Mesin bubut turet memiliki ciri khusus yang terutama disesuaikan untuk kebutuhan mesin 

produksi.

Keahlian pekerja disesuaikan pada mesin ini sehingga operator yang kurang pengalaman bisa

 menghasilkan komponen yang sejenis. Karakteristik utama kelompok mesin ini  adalah 

bahwa pahat/perkakas bisa distel untuk operasi berurutan.  Walaupun tenaga skill/terlatih 

diperlukan untuk menyetel perkakas dengan benar, namun setelah itu untuk 

mengoperasikannya bisa dilakukan oleh tenaga tidak terlatih. 

4.3.1.4.1. Mesin Bubut Turet Horisontal

Mesin ini dibuat dalam dua desain umum yaitu ram dan sadel. Mesin bubut jenis ram

(gambar 4.8) disebut demikian sesuai dengan cara turet dipasang. Turet ditempatkan pada 

peluncur atau ram yang bergerak kebelakang dan kemuka pada sebuah sadel yang diapitkan 

kepada bangku mesin bubut. Pengaturan ini menghasilkan gerakan cepat dari turet dan 

dianjurkan untuk untuk kerja batang atau pencekaman tugas ringan. Sadelnya tidak bergerak 

selama operasi. 

Pada jenis sadel (gambar 4.9.), yang digunakan untuk pekerjaan pencekaman, mempunyai 

turet yang dipasang langsung pada sadel.

Sadelnya  bergerak bolak balik bersama turet. 

Gambar 4.8. Mesin bubut turet jenis ram nomor 3 dengan kendali daur listrik. 

Gambar 4.9. Mesin bubut turet pencekaman jenis sadel.

 Karena perkakas pencekaman menggantung (overhang) dan tidak mendukung benda kerja, maka perkakas pencekam harus sekaku mungkin. 

Mesin bubut turet dikonstruksi dengan cara yang sama dengan mesin bubut biasa. 

Perbedaan Antara Mesin Bubut Turet Dengan Mesin Bubut Biasa

Perbedaan utamanya adalah bahwa mesin bubut turet disesuaikan untuk pekerjaan produksi 

yang banyak sedangkan mesin bubut biasa terutama digunakan untuk berbagai pekerjaan, 

untuk pembubut ruang perkakas atau kerja tunggal. Ciri ciri mesin bubut turet yang 

membuatnya dipakai untuk produksi banyak adalah :

1.   Perkakas bisa distel pada turet untuk pekerjaan berurutan.

2.   Setiap stasiun dilengkapi dengan penghenti atau penggerak hantaran sehingga masing-masing pemotongan oleh pahat adalah sama dengan pemotongan sebelumnya.

3.   Pemotongan majemuk dapat diambil dari stasiun yang sama pada saat yang sama, misalnya pembubutan atau pemboran lubang sebanyak dua buah atau lebih.

4.   Pemotongan kombinasi dapat dibuat yaitu pahat pada peluncur menyilang (cross slide) dapat digunakan bersamaan dengan pahat pada turet yang lagi memotong. 

5.   Kekakuan pada pemegang benda kerja atau pahat harus dibuat pada mesin untuk pekerjaan majemuk atau pemotongan kombinasi.

6.   Mesin bubut turet mungkin dilengkapi dengan berbagai perlengkapan seperti pembuatan tirus, pembuatan ulir dan pekerjaan duplikasi dan bisa dikontrol dengan pita/kaset.

Prinsip Pahat Dan Perpahatan

Dalam produksi adalah penting bahwa pekerjaan dilakukan sesingkat mungkin. Waktu yang 

dihabiskan dalam produksi adalah : waktu penyetelan, penanganan benda kerja, penanganan 

mesin, dan waktu pemotongan.

Waktu penyetelan dapat dikurangi dengan menyiapkan semua pahat yang diperlukan dalam 

kondisinya dan siap dipakai.

Waktu penanganan benda kerja yaitu waktu yang dipakai dalam memasang atau melepaskan 

benda kerja. Hal ini sangat tergantung kepada piranti pemegang benda kerja. Untuk 

pekerjaan batang maka waktu ini dikurangi dengan menggunakan leher stok batang.

Waktu penanganan mesin adalah waktu yang diperlukan dalam memasang masing-masing 

perkakas pada tempatnya. Bisa dikurangi dengan menempatkan perkakas pada posisi dan 

urutan yang benar sehingga memudahkan penggunaannya atau dengan melakukan 

pemotongan kombinasi atau jamak, jika memungkinkan.

Waktu potong untuk suatu operasi dikendalikan oleh penggunaan yang benar atas perkakas 

potong, kecepatan dan hantaran.

Pemotongan kombinasi bisa menghemat waktu potong (gambar 4.10A.).

Gambar 4.10. A. Mengkombinasikan pemotongan pada pekerjaan batang. B.

Pemotongan banyak dari turet segi enam.

Pemotongan kombinasi menunjukkan penggunaan serentak dari pahat peluncur dan turet.

Gambar 11. menunjukkan penyetelan turet segienam untuk membuat pemotongan dalam 

pada adaptor ulir. 

Gambar 4.11.   Penyetel turet segi enam menggambarkan urutan operasi untuk menangani pemotongan dalam yang diperlukan pada adaptor yang ditunjukkan dalam gambar desain.

Gambar 12. menunjukakan detail pemotongan dalam yang diperlukan untuk memesin 

adaptor. Jenis-jenis operasinya adalah : 

Gambar 4.12. Penyetelan untuk memesin operasi dalam pada adaptor berulir.

 1.   Stok batang dimajukan terhadap penghenti stok kombinasi dan  gurdi awal.dan diapitkan ke leher. Gurdi awal dimajukan dan ujung benda kerja di gurdi/senter. 

2.   Dibuat lobang pada stok dengan menggurdi sesuai dengan panjang yang diperlukan.

3.   Lubang dibor sesuai dengan diameter ulir.

4.   Lubang yang digurdi diperbesar dengan peluas lubang (reamer)

5.   Alur untuk celah ulir dibuat. Untuk operasi ini digunakan perkakas luncur gerak cepat.

6.   Ulirnya dibuat dengan sebuah tap yang dipegang  oleh kopling tap dan pemegang die.

4.3.1.4.2. Mesin Bubut Turet Horisontal Otomatis

Gambar 4.13. adalah mesin bubut turet otomatis yang penampilannya mirip dengan jenis 

sadel standar namun operasinya otomatis. Turet segienam dioperasikan dengan tenaga 

hidrolik dan dilengkapi dengan penggeseran melintang cepat dan penukaran otomatis kepala 

hantaran yang sesuai pada setiap titik. Gerakan dari peluncur menyilang dikendalikan oleh 

nok yang digerakkan oleh gerakan ke depan dari turet. 

Gambar 4.13. Mesin bubut turet horisontal otomatis.

4.3.1.4.3. Mesin Bubut Turet Vertikal 

Mesin bubut turet vertikal mirip dengan fris pengebor vertikal, tetapi memiliki karakteristik 

pengaturan turet untuk memasang pahat. Mesin ini terdiri dari pencekam atau meja berputar 

dalam kedudukan horisontal, dengan turet dipasangkan diatas rel menyilang. Mesin ini 

dikembangkan untuk memudahkan pemuatan, pemegangan dan pemesinan dari suku cadang 

berat dan diameter besar. 

Pada gambar 4.14. memperlihatkan sebuah mesin bubut turet vertikal yang dilengkapi 

dengan tiga kepala pemotong: kepala turet utama yang berputar, kepala ram yang 

ditunjukkan di sebelah kiri dan kepala samping. 

Untuk mengadakan pemotongan bersudut, baik ram maupun turet dapat diputar 30 derjat 

kekiri atau kanan dari pusat. Ram menyediakan stasiun perkakas lain pada mesin yang bisa 

dioperasikan terpisah atau bersama-sama dengan yang lainnya.

Mesin bisa dilengkapi dengan pengendali yang akan menghasilkan operasi otomatik pada 

setiap kepala, laju dan arah hantaran dan perubahan kecepatan spindel.  

Gambar 4.14. Mesin bubut turet vertikal.

4.3.1.4.4. Mesin Bubut Stasiun Jamak Vertikal Otomatis

Mesin ini didesain untuk produksi tinggi dan biasanya dilengkapi dengan lima atau sembilan 

stasiun kerja dan posisi/dudukan pemuatan. Dalam  beberapa mesin disediakan dua spindel 

untuk setiap stasiun.

Biasanya semua jenis operasi bisa dilakukan seperti menfris, menggurdi, mengulir, mengetap, meluaskan lobang dan mengebor. Keuntungan mesin ini adalah bahwa operasi bisa dilakukan secara serentak dan dengan urutan yang sesuai.

4.3.1.4.4.1. Mesin Bubut Otomatis

Mesin bubut yang perkakasnya secara otomatis dihantarkan kepada benda kerja dan mundur 

setelah daurnya diselesaikan, dikenal sebagai mesin bubut otomatis. Mesin bubut yang 

otomatis sepenuhnya dilengkapi dengan magasin hantaran sehingga sejumlah suku cadang 

dapat dimesin secara berurutan dengan hanya sedikit pengawasan dari operator. 

Gambar 4.15. memperlihatkan mesin bubut otomatis jenis vertikal.

Gambar 4.15. Mesin bubut pencekam vertikal stasiun jamak. 

Gambar 4.16. Mesin bubut otomatis vertikal.

4.3.1.4.4.2. Mesin Bubut Duplikat

Mesin bubut duplikat memproduksi kembali sejumlah suku cadang dari bentuk induk 

ataupun contoh dari benda kerja. Hampir setiap mesin bubut standar dapat dimodifikasi 

untuk pekerjaan penduplikasian. Reproduksinya dari sebuah pola, baik bulat atau datar yang 

biasanya dipasangkan dibelakang mesin bubut. Pola dihubungkan dengan sebuah jarum yang 

digerakkan oleh udara, hidrolik atau listrik. 

Gambar 4.17. Mesin bubut duplikat otomatis.

4.3.1.4.4.3. Mesin Ulir Otomatis

Ditemukan oleh Christopher N. Spencer. Ciri utama dari mesin tersebut adalah adanya 

pengontrolan gerakan turet sehingga perkakas bisa diumpan ke benda kerja pada kecepatan 

yang diinginkan, ditarik dan diarahkan ke kedudukan berikutnya. Ini semuanya dilakukan 

dengan mekanisme nok berbentuk silinder atau drum yang terletak dibawah turet. Ciri khas 

lainnya  yang dikendalikan oleh nok adalah mekanisme pemegangan benda kerja pada leher, 

dan melepaskannya pada akhir siklus. 

Mesin pertama jenis ini hanya beroperasi untuk membuat sekrup dan baut. Karena mesin ini 

hanya memproduksi komponen satu persatu dengan sedikit perhatian dari operator maka 

sebab itu disebut otomatik. 

Mesin ulir otomatis bisa diklasifikasikan berdasarkan turet atau jumlah spindel, tapi mesin 

multi spindel tidak diklasifikasikan sebagai mesin ulir tetapi sebagai mesin pindel-banyak 

otomatis. Pada gambar 4.18. memperlihatkan mesin ulir yang didesain untuk benda kerja 

batang diameter kecil. Mesin ini mempunyai peluncur melintang yang bisa membawa 

perkakas didepan dan dibelakang, dan turet  yang terpasang pada posisi vertikal pada 

peluncur gerakan longitudinal. Perkakas dipasang disekeliling turet pada bidang vertikal 

segaris dengan spindel.  

Gambar 4.18. Mesin ulir otomatis nomor 2.

4.3.1.4.4.4. Mesin Ulir Jenis Swis

Pada gambar 4.19 adalah tampak ujung mesin ulir jenis swiss yang dikembangkan untuk 

pembubutan teliti dari komponen kecil. Pahat mata tunggal digunakan pada mesin ini dan 

ditempatkan secara radial disekeliling bushing karbida dimana stok dimajukan selama 

proses pemesinan. Pembubutan dilakukan oleh dua mata perkakas horisontal sedangkan 

tiga lainnya digunakan untuk membuat alur, memotong putus dan membuat alur.  

Gambar 4.19. Tampak ujung dari mesin ulir jenis Swis yang menunjukkan nok ayun dan mekanisme kendali pahat.

Spindel Banyak Otomatis

Mesin spindel banyak otomatis adalah jenis yang paling cepat dari mesin produksi untuk 

pekerjaan batang. Mesin ini otomatis sepenuhnya dan dibuat dalam berbagai model 

dengan dua, empat, lima, enam atau delapan spindel. Dalam mesin ini langkah operasi 

dibagi menjadi beberapa bagian sehingga satu stasiun mengerjakan satu bagian operasi 

dan semua stasiun beroperasi secara serentak sehingga memperpendek waktu pengerjaan. 

Konstruksi umum dari mesin ini bisa dilihat pada gambar 4.20. Spindel yang membawa 

stok batang seluruhnya dipegang dan diputar dalam rel stok. Didepan spindel terdapat 

sebuah peluncur pahat ujung untuk tempat meletakkan pahat  segaris dengan dengan 

masingmasing spindel mesin. Peluncur pahat tidak mengarah atau berputar bersama 

pembawa spindel melainkan bergerak maju-mundur untuk membawa ujung pahat ke dan 

dari persinggungan dengan batang atau stok yang berputar.  

Gambar 4.20. Mesin btang spindel banyak otomatis.

       

 Fris Pengebor Vertikal

Pada mesin ini benda kerja berputar pada meja horisontal. Pahat pemotong stasioner, kecuali 

untuk gerakan hantaran dan terpasang pada rel menyilang yang tingginya dapat distel. 

Pekerjaan yang bisa dilakukan adalah pekerjaan tepi horisontal, pembubutan vertikal dan 

pengeboran. Mesin ini diberi tingkatan berdasarkan diameter mejanya yang ukurannya 

bervariasi dari 1 sampai 12 m.  

Gambar 4.21. Fris pengebor dan pembubut vertikal.

Gambar 4.21 adalah contoh mesin fris pengebor vertikal. Kelebihan dari mesin ini adalah 

bisa memegang suku cadang yang besar dan berat, karena benda kerja dapat diletakkan di 

meja dengan crane. -- 

BAB  V

MESIN PENGGURDI DAN PENGEBOR

5.1. Pengertian

Penggurdian adalah membuat lobang dalam sebuah obyek dengan menekankan sebuah gurdi 

berputar kepadanya. Hal yang sama dapat dicapai dengan memegang penggurdi stasioner dan

memutar benda kerja. 

Pengeboran adalah memperbesar lubang yang telah digurdi atau diberi inti.  Pada prinsipnya 

merupakan suatu operasi penepatan sebuah lubang yang telah digurdi sebelumnya dengan 

pahat jenis mesin bubut mata tunggal.

Meluaskan lubang (Reaming) adalah memperbesar lubang yang telah dimesin sampai ke ukuran yang sesuai dengan penyelesaian halus. Peluas lubang adalah sebuah pahat teliti dan tidak dirancang untuk membuang logam banyak. 

5.1.1. Gurdi

Gurdi adalah sebuah pahat pemotong yang ujungnya berputar dan memiliki satu atau 

beberapa tepi potong dan galur yang berhubungan kontinyu di sepanjang badan gurdi. Galur 

bisa berupa lurus atau heliks, disediakan untuk memungkinkan lewatnya serpihan dan fluida 

pemotongan. 

5.1.2. Penggurdi Puntir (Twist Drill)

Penggurdi puntir adalah jenis yang banyak dipakai, dimana memiliki dua galur dan dua tepi 

potong. Penggurdi jenis ini dperlihatkan pada gambar 2. dengan berbagai sebutan yang 

diberikan. beberapa jenis penggurdi bervariasi dalam jumlah dan sudut galurnya, ditunjukkan

pada gambar 5.1. Penggurdi beralur tunggal digunakan untuk pelubangan mula dan untuk 

penggurdian lubang dalam. 

Gambar 5.1. Penggurdi punter standard dan peristilahannya. 

Gambar 5.2. Jenis penggurdi.

Penggurdi dua galur adalah jenis konvensional yang dipakai untuk pelubangan mula dan 

menggurdi lubang. Untuk penggurdian produksi, penggurdi dilengkapi dengan saluran oli 

didalam atau diluar. Penggurdi begralur tiga atau empat pada prinsipnya dipakai untuk 

memperbesar lubang yang telah dibuat sebelumnya. 

5.1.3. Penggurdi Pistol (Gun Drill)

Ada dua jenis penggurdi pistol bergalur lurus yang digunakan untuk penggurdian lubang 

dalam seperti ditunjukkan gambar 5.3. Yang satu disebut penggurdi trepan, dimana tidak 

memiliki pusat mati dan meninggalkan inti pejal dari logam. Dengan gerakan maju gurdi, 

maka inti bekerja sebagai pemandu pusat di titik pemotongan. Ini mencegah pelarian 

penggurdi ke satu sisi, dan ketelitian lubang mudah dipertahankan.

Jenis yang lain adalah penggurdi pistol pemotong pusat (jenis konvensional), digunakan 

untuk penggurdian lubang yang sangat dalam, misalnya menggurdi lubang buntu yang tidak 

dapat menggunakan penggurdi jenis inti. Kesemua jenis gurdi ini menggunakan ujung 

karbida seperti pada gambar. 

Penggurdi pistol beroperasi pada hantaran yang jauh lebih kecil daripada penggurdi puntir 

konvensional, tetapi kecepatan potongnya lebih tinggi. Minyak bertekanan sangat tinggi 

diberikan ke ujung pengerek melalui lubang di pemotongnya.  

 Gambar 5.3. Penggurdi pistol bergalur lurus. A. Penggurdi trepan, B. Penggurdi pistol pemotongan.

5.1.4. Penggurdi Khusus

Untuk menggurdi lubang besar dalam pipa atau logam lembaran, gurdi puntir tidak sesuai 

karena gurdi cendrung akan terbenam ke dalam benda kerja atau lubangnya terlalu besar 

untuk gurdi biasa. Lubang besar tersebut dipotong dengan pemotong lubang seperti gambar 

5.4.  

Gambar 5.4. Pemotong untuk lubang pada logam tipis. A. Pemotong gergaji. B. Fris kecil (fly cutting).  

Gambar 5.5. Penggurdi sekop dan pemegang tangkai.

Pemotong jenis gergaji diperoleh dalam jangkauan ukuran yang luas. Untuk lubang yang 

sangat besar pada logam tipis digunakan fris kecil (fly cutter). Pemotong terdiri pemegang 

pahat horisontal yang dapat disetel untuk menampung perkisaran diameter yang luas. Kedua 

pemotong akan memotong pada lintasan yang sama, tetapi yang satu disetel agak lebih 

rendah dari yang lain. 

Penggurdi sekop seperti gambar 5.5. adalah metode lain untuk membuat lubang dengan 

diameter besar, berkisar antara 35 sampai 380 mm. Bahan yang dipakai pada penggurdi 

sekop adalah baja kecepatan tinggi atau bahan lain  yang terbuat dari baja karbon menengah 

sampai tinggi dan berujung karbida.

5.1.5. Prestasi Penggurdi

Prestasi Penggurdi tidak lepas dari bahan penggurdi itu sendiri. Bahan baja kecepatan tinggi 

dapat memberikan  kecepatan pemotongan sekitar dua kali dari bahan baja karbon. Untuk 

bahan keras dan abrasiv seperti besi cor, penggurdi diberi ujung karbida wolfram akan 

memberikan hasil penggurdian yang memuaskan. Baja kecepatan super tinggi berbantalan 

kobalt, kandungan karbon tinggi, mampu menggurdi baja dengan kekerasan Rockwell C68, 

seperti baja anti karat dan paduan untuk pesawat ruang angkasa. Beberapa penggurdi diberi 

perlakuan permukaan selubung keras dan tipis, atau dilapis khrom untuk memberikan 

permukaan yang tahan aus. 

Gambar 5.6.. Penggurdi bertingkat garis tepi ganda. Diameter pengarah tidak berubah, sehingga memperbaiki aksi pengarahan. 

5.1.6. Sudut Mata

Sudut mata harus pas dengan bahan yang digurdi.  Sudut mata yang biasa untuk penggurdi 

komersial pada umumnya adalah 118 derjat yang bagus digunakan untuk baja lunak, 

kuningan dan bahan pada umumnya. Untuk logam yang lebih keras, maka sudut mata yang 

lebih besar akan memberikan prestasi lebih baik. 

Gambar 5.7. ditunjukkan dua penggurdi dengan sudut mata 140 derjat dan 80 derjat. 

Ketebalan dan lebar serpihan yang diperoleh dari penggurdian ditandai dengan huruf T dan 

W. Tebal T1 untuk yang bersudut mata 140 derjat adalah lebih tebal dari tebal T2  pada sudut 

mata 80 derjat. Dalam menggurdi logam yang keras dan sulit dimesin, serpihan yang tebal 

memungkinkan sejumlah penghematan daya.  

Gambar 5.7. Variasi sudut mata mempengaruhi prestasi penggurdi.

Terlihat juga bahwa lebar W1  untuk sudut mata 140 derjat adalah kurang daripada W2  untuk 

sudut mata yang lebih kecil. W yang lebih lebar memiliki sisi pemotongan lebih lebar, 

berguna dalam menggurdi bahan yang menimbulkan  keausan pengikisan.

5.1.7. Sudut Heliks

Prestasi gurdi dipengaruhi oleh sudut heliks dari galurnya. Sudut ini bisa bervariasi dari 0 

sampai 45 derjat, standar yang umum untuk baja dan bahan lainnya biasanya sekitar 30 

derjat. Makin kecil sudut ini maka makin besar puntiran yang diperlukan untuk 

mengoperasikan pada kecepatan yang sama. Sudut untuk menggurdi tembaga, magnesium 

dan plastik lunak sekitar 35 - 45 derjat, paduan tembaga 20 - 25 derjat, plastik keras 17 

derjat, dan baja lunak sampai menengah 25 - 32 derjat.

5.1.8. Mata Gurdi

Pada gurdi terdapat tepi pahat pada ujung web yang menghubungkan kedua pemotong 

seperti gambar 5.1. Tepi pahat ini tidak memotong secara efisien karena penggaruk negatif 

besar yang tidak hanya di titik pusat tetapi juga disepanjang tepi pahat. Untuk memperbaiki 

efisiensi penggurdian dan mengurangi desakan, maka dibuatlah suatu mata penggurdi 

memusat sendiri yang memiliki tepi spiral seperti diperlihatkan gambar 10 yang memiliki 

aksi pemotongan yang jauh lebih baik. 

Cara lain untuk mengurangi desakan ujung adalah dengan penipisan ujung web dan 

pembelahan mata seperti gambar 5.8. Penggurdi mata terbelah ini banyak digunakan untuk 

menggurdi baja pengerasan-kerja yang kasar dan logam super alloy.  

Gambar 5.8. Penggurdi mata spiral. 

 Gambar 5.9. Penggurdi mata terbelah dengan web tipis untuk mengurangi                         desakan ujung. 

5.1.9. Fluida Pendingin

Fluida pendingin memperbaiki aksi pemotongan antara penggurdi dengan benda kerja, 

memudahkan pengeluaran serpihan serta mendinginkan benda kerja dan pahat. Beberapa 

logam dengan media pendingin yang dianjurkan :

•      Aluminium : campuran minyak mineral-lemak hewan

•      Kuningan : kering, campuran minyak mineral-lemak hewan

•      Perunggu : kering, minyak cair

•      Besi cor : kering, semburan udara

•      Tembaga : minyak cair, campuran minyak mineral-lemak hewan

•      Magnesium : kering, minyak mineral

•      Besi mampu tempa : minyak cair

•      Baja : minyak cair, minyak tersulfurisasi

•      Baja perkakas : lemak hewan, minyak cair

5.2. Kecepatan Potong

Kecepatan potong dirumuskan :

                    C.S ₌ ^πDN  mm/min

dengan D = diameter penggurdi, mm    N = putaran tiap menit 

Kecepatan potong sangat bergantung dari kekerasan dan kekasaran bahan. Makin kasar dan 

makin keras maka kecepatannya makin rendah. Untuk gurdi kecepatan tinggi, pada baja 

kecepatan seharusnya : 35 m/min; aluminium : 75 m/min; besi cor : 30 m/min; magnesium : 

90 m/min; dan kuningan : 60 m/min.

5.3. Hantaran Penggurdi

Hantaran untuk penggurdi kecepatan tinggi di sekitar 25 mm biasanya berkisar antara 0,05 

sampai 0,38 mm/put seperti bisa dilihat pada tabel 1. Untuk memperoleh produksi lebih 

cepat, seringkali dianjurkan untuk meningkatkan hantaran, bukannya meningkatkan 

kecepatan potong. Kalau kecepatan potong ditingkatkan dalam daerah kritis, akan terjadi 

penurunan umur pahat secara cepat. 

Tabel 1. Hantaran yang dianjurkan untuk penggurdi.

	Diameter mm	Hantaran mm/put
Dibawah    Diatas	3,3 3,2 - 6,4 6,4 - 12,7 12,7 - 25,4 25,4	0,03 - 0,05 0,05 - 0,10 0,10 - 0,18 0,18 - 0,38 0,38 - 0,64

5.4. Ukuran Lubang Yang di Gurdi

Biasanya, gurdi dua galur secara normal akan menggurdi dengan sedikit kelebihan ukuran 

pada umumnya logam. Besarnya kelebihan ukuran lubang yang didapat dari penggurdi 

berdiameter 3,2 sampai 25 mm dihitung dengan rumus berikut :

kelebihan ukuran rata-rata = 0,05 + 0,13 D

kelebihan ukuran maksimum = 0,13 + 0,13 D 

kelebihan ukuran minimum = 0,03 + 0,08 D

dengan : D = diameter penggurdi nominal, mm

5.5. Peluas Lubang (Reamer)

Peluas lubang adalah perkakas yang menyelesaikan lubang yang telah digurdi atau di bor. 

Istilah yang dipakai pada peluas lubang bisa dilihat pada gambar 5.10.  

Gambar 5.10. Peluas lubang standar dan peristilahannya. 

Peluas lubang yang tersedia untuk berbagai bahan dan penggunaannya adalah :

1.  Peluas lubang tangan	5. Peluas lubang ekspansi
2.  Peluas lubang pencekam	6. Peluas lubang mampu setel
3.  Peluas lubang cangkang	7. Peluas lubang kegunaan khusus

                     (shell)

                      4.  Peluas lubang tirus. 

Gambar 5.11. Jenis-jenis peluas lubang.

Peluas lubang tangan adalah perkakas  penyelesaian yang dirancang untuk penepatan akhir 

dari lubang.

Peluas lubang pencekam dirancang untuk penggunaan dalam mesin. 

Peluas lubang cangkang terdiri atas ujung jenis cangkang yang dipasangkan pada arbor 

tirus. Celah dalam peluas lubang menghubungkan penyeret pada arbor untuk menghasilkan 

pergerakkan positif. 

Peluas lubang pena-tirus biasanya mempunyai diameterkecil dan agak panjang. Pelubang 

harus dikonstruksi sekuat mungkin karena mata potongnya dihubungkan  dalam pemotongan melalui keseluruhan panjangnya.

Peluas lubang ekspansi dapat disetel untuk mengkompensasi keausan atau untuk kebutuhan meluaskan lubang yang kelebihan ukuran.

Peluas lubang mampu setel berbeda dengan yang lain dalam hal alat ini dapat dimanipulasi 

untuk dipakai pada jangkauan ukuran tertentu.

5.6. Pengelompokan Mesin Penggurdi

Berdasarkan konstruksinya mesin penggurdi bisa dikelompokan sebagai berikut :

A.  Penggurdi mampu jinjing	E.  Mesin penggurdi turet
B.  Mesin penggurdi peka	F.  Mesin penggurdi spindel
1.  Pasangan bangku	jamak
2.  Pasangan lantai	1. Unit tunggal
C.  Mesin penggurdi tegak	2. Jenis jalan
1.  Tugas ringan	G.  Mesin penggurdi produksi
2.  Tugas berat	otomatis
3.  Mesin penggurdi gang	1. Meja pengarah
D.  Mesin Penggurdi radial	2. Jenis perpindahan

H.  Mesin penggurdi lubang       dalam

Mesin penggurdi mampu jinjing dispesifikasikan berdasarkan diameter penggurdi 

maksimum yang dapat dipegangnya. Untuk penggurdi jenis peka atau tegak dispesifikasikan 

berdasarkan diameter benda kerja paling besar yang bisa digurdi. Ukuran mesin penggurdi 

radial didasarkan pada panjang lengannya dalam meter.

5.7. Penggurdi Mampu Jinjing dan Peka

Penggurdi mampu jinjing (portable) adalah mesin penggurdi kecil yang terutama digunakan 

untuk operasi penggurdian yang tidak dapat dilakukan dengan mudah pada kempa gurdi 

(drill press) biasa. Yang paling sederhana adalah mesin penggurdi yang dioperasikan dengan 

tangan. Penggurdi jenis ini bisa menggunakan penggurdi sampai diameter 12 mm.

Mesin penggurdi peka adalah mesin kecil berkecepatan tinggi dari konstruksi sederhana 

yang mirip dengan kempa gurdi tegak biasa. Mesin ini terdiri dari standar tegak, sebuah 

meja horisontal, dan sebuah spindel vertikal untuk memutar dan memegang gurdi. Mesin 

jenis ini berhantaran ringan dan hanya sesuai untuk pekerjaan ringan dengan diameter gurdi 

tidak lebih dari 15 mm.

5.8. Penggurdi Tegak

Penggurdi tegak mirip dengan penggurdi peka, mempunyai mekanisme hantaran daya untuk 

penggurdi putar dan dirancang untuk kerja yang lebih berat. Gambar 5.12. menunjukkan 

mesin berukuran 1 meter dengan tiang berbentuk peti. Mesin jenis ini bisa melakukan 

pekerjaan mengetap atau menggurdi. 

Gambar 5.12. Kempa gurdi tegak berukuran satu meter. 

5.9. Mesin Penggurdi Gang (Kelompok)

Kalau beberapa spindel penggurdi diletakkan pada meja tunggal, ini disebut sebagai 

penggurdi gang (kelompok). jenis ini sesuai untuk pekerjaan produksi yang harus melakukan 

beberapa operasi. Benda kerja dipegang dalam sebuah jig yang dapat diluncurkan pada meja 

dari satu spindel ke spindel lainnya. 

                                     

                              

                                                          Gambar 5.13. Mesin Penggurdi Gang. 

5.10. Mesin Penggurdi Radial

Mesin penggurdi radial dirancang untuk pekerjaan besar kalau tidak memungkinkan bagi 

benda kerja untuk digerakkan berputar bila beberapa lubang harus digurdi. Mesin jenis ini 

ditunjukkan pada gambar 5.14 yaitu terdiri dari sebuah tiang vertikal yang menyangga 

sebuah lengan yang membawa kepala gurdi. Kepala gurdi mempunyai penyetelan di 

sepanjang lengan ini.  

Gambar 5.14. Mesin penggurdi radial

5.11. Mesin Turet

Mesin turet mengatasi keterbatasan ruang lantai yang ditimbulkan oleh 

Mesin Penggurdi Gang. Sebuah mesin gurdi turet diperlihatkan pada gambar 5.15 dimana 

mesin tersebut adalah mesin turet yang dikendalikan secara numerik. Dua pemegang dapat 

ditempatkan pada meja kerja sehingga memungkinkan pemuatan dan penurunan selama daur 

mesin. 

Gambar 5.15. Mesin penggurdi dikendalikan KN jenis turet dengan kapasitas 40 mm pada baja. 

5.12. Mesin Penggurdi Spindel Jamak

Mesin penggurdi jamak ditunjukkan oleh gambar 5.15, menggurdi beberapa lobang secara 

serentak. Mesin ini khususnya adalah mesin produksi yang bisa menggurdi banyak suku 

cadang dengan ketelitian. 

5.13. Mesin Penggurdi Jenis Perpindahan

jenis ini sering dirancang sebagai mesin otomatis. Mesin ini melakukan suatu deretan 

operasi pemesinan yang berurutan dan memindahkan benda kerja dari satu stasiun ke stasiun 

lainnya. Mesin otomatis terdiri dari jenis meja-index dan perpindahan segaris.

Meja Index dimana sesuai untuk  suku cadang yang memerlukan sedikit operasi, bisa berupa 

jenis vertikal atau horisontal dan berjarak dari pinggir meja-index. 

Jenis Perpindahan , dilengkapi dengan alat penanganan atau perpindahan antar stasiun. 

Metode yang paling sederhana dan ekonomis adalah dengan menggerakkannya pada rel atau 

ban berjalan.

Gambar 5.16. Mesin penggurdi dan pengetap spindel jamak serba guna, mampu setel.  

Gambar 5.17. Mesin perpindahan berbangku kecil dengan tiga puluh lima stasiun untuk kotak transmisi; 75 suku cadang tiap jam produksi.

5.14. Mesin Penggurdi Lubang Dalam

Mesin biasa akan menemui masalah jika melakukan operasi untuk pembuatan lobang yang 

dalam seperti laras senapan, spindel panjang, batang engkol, dan peralatan penggurdi sumur 

minyak tertentu. Kesulitan biasanya dijumpai pada penyanggaan benda kerja dan gurdi. 

Kecepatan putar dan hantaran harus ditentukan dengan teliti, karena terdapat kemungkinan 

lebih besar untuk terjadi pelenturan jika dibandingkan dengan pelubangan pendek.

Mesin Penggurdi Lubang Dalam dikembangkan untuk mengatasi permasalahan ini. Mesin 

biasanya mempunyai konstruksi horisontal menggunakan sebuah penggurdi pistol 

pemotongan pusat yang mempunyai mata potong tunggal dengan galur lurus pada 

keseluruhan panjangnya. Biasanya gurdi stasioner dan benda kerja berputar, tetapi kalau sulit 

memutar benda kerja, maka keadaannya bisa dibalik.

5.15. Mesin Pengebor

Beberapa mesin telah dikembangkan untuk pekerjaan mengebor seperti pengebor jig, fris 

pengebor vertikal dan mesin pengebor horisontal. Fris pengebor vertikal dan horisontal 

sesuai untuk benda kerja besar. 

5.15.1. Mesin Pengebor Jig

Gambar 5.18. menunjukkan mesin yang dirancang untuk menempatkan dan mengebor 

lubang dalam jig. Mesin pengebor jig dikonstruksikan dengan ketepatan lebih tinggi dan 

dilengkapi dengan alat pengukur teliti untuk mengendalikan gerakan meja.Mesin juga 

dirancang untuk pengendalian numeris dengan meletakkan tugas pada pita, maka dijamin 

pengulangan yang tepat.

5.15.2. Fris Pengebor Vertikal

Fris pengebor vertikal mempunytai meja kerja bulat horisontal dan sesuai untuk pengerjaan 

tepi serta pembubutan vertikal seperti halnya pekerjaan mengebor. Mesin ini sudah 

dijelaskan pada bab mengenai mesin bubut. 

Gambar 5.18. Pengebor jig produksi dan ruang perkakas.

5.15.3. Mesin Pengebor Horisontal

Mesin pengebor horisontal, berbeda dengan fris pengebor vertikal dalam hal benda kerja 

stasioner dan perkakas berputar, sesuai untuk pengeboran lubang horisontal seperti terlihat 

pada gambar 5.19.  

Gambar 5.19. Mesin pengebor horisontal jenis meja untuk melakukan operasi pengeboran, penggurdian dan pemfrisan.

Spindel horisontal untuk memegang perkakas didukung dalam sebuah rakitan pada sebuah 

ujung yang dapat disetel secara vertikal. Meja kerja mempunyai gerakan longitudinal dan 

menyilang didukung pada jalu gerakannya pada bangku mesin. Dalam beberapa kasus 

mejanya dapat diputar.

5.15.4. Perkakas Pengebor

Operasi pengeboran pada umumnya menggunakan mata tunggal seperti yang ditunjukkan 

pada gambar 5.20 karena mudah disetel dan dipelihara. 

Gambar 5.20. Pengeboran lurus pada mesin pengebor horizontal menggunakan batang lurus dan penyangga ujung. 

Untuk pekerjaan mengebor presisi pada mesin fris, pengebor jig atau kempa gurdi 

diperlukan perkakas yang mempunyai penyetelan mikrometer. Perkakas semacam ini 

dipegang oleh kepala pemotong dan  berputar.  Maka setiap peningkatan ukuran lubang 

dilakukan dengan menyetel perkakas secara radial dari titik pusatnya.

Pengaturan pemotong ganda yang paling populer adalah jenis blok, seperti ditunjukkan pada 

gambar 5.21 yang terdiri dari dua pemotong berhadapan yang terletak dalam alur pada blok. 

Terdapat alur untuk mengunci pemotong pada dudukannya serta untuk menyetelnya.  

Gambar 5.21. Pemotong pengeboran jenis blok.

Perkakas yang umum dipakai dalam mesin kecil seperti mesin bubut adalah sebuah perkakas 

mata tunggal, yang disangga dengan cara yang memungkinkan pemasukkannya ke dalam 

lubang. Pahat seperti ini ditunjukkan pada gambar 5.22A.

Gambar 5.22. Jenis Dari Pahat Pengebor.

Pahat ini didukung dalam pemegang terpisah yang pas masuk ke dalam tempat pahat mesin 

bubut. Untuk mesin bubut turet, sedikit berbeda pada pemegang dan pahat tempa, yaitu 

digunakan yang mirip dengan yang ditunjukkan gambar B. Gambar C dirancang untuk 

memegang potongan pahat baja kecepatan tinggi. 

Dalam pekerjaan produksi maka pisau pemotong menggunakan mata potong jamak yang 

banyak digunakan. Pemotong ini terlihat pada gambar F,  yang bentuknya menyerupai 

peluas lubang cangkang dan biasanya dilengkapi dengan pemotong gigi sisipan yang bisa 

disetel secara radial untuk mengimbangi keausan dan variasi diameter.  

BAB  VI

MESIN FRIS DAN PEMOTONG FRIS

Mesin fris melepaskan logam ketika benda kerja dihantarkan terhadap suatu pemotong 

berputar seperti terlihat pada gambar 6.1. 

Gambar 6.1. Operasi fris sederhana.

Pemotong fris memiliki satu deretan mata potong pada kelilingnya yang masing-masing

berlaku sebagai pemotong tersendiri pada daur putaran. Benda kerja dipegang pada meja 

yang  mengendalikan  hantaran. Pada mesin umumnya terdapat tiga kemungkinan gerakan 

meja yaitu : longitudinal, menyilang dan vertikal, namun beberapa meja juga memiliki 

gerakan putar.

Mesin fris adalah yang paling mampu melakukan banyak tugas dari segala mesin perkakas. Permukaan yang datar maupun berlekuk dapat di mesin dengan penyelesaian dan ketelitian yang baik. Pemotongan sudut, celah, roda gigi dan ceruk dapat dilakukan oleh mesin fris. Pahat gurdi, peluas lubang dan bor dapat dipegang dalam soket arbor dengan melepaskan pemotong dan arbor. 

6.1. Jenis Pemotong Fris

Mesin fris mampu melakukan banyak jenis pekerjaan karena banyaknya jenis pahat yang 

tersedia. Terdapat tiga desain umum dari pemotong :

1.   Pemotong Arbor. Pemotong ini mempunyai lubang dipusatnya untuk pemasangan pada bor.

2.   Pemotong tangkai. Pemotong jenis mempunyai tangkai lurus atau tirus yang menjadi satu dengan badan pemotong.  Pemotong dipegang oleh spindel.

3.   Pemotong muka. Pemotong ini dibaut atau dipegang pada ujung arbor pendek dan biasanya dipakai untuk memfris permukaan rata.

Bahan fris dibuat antara lain dari baja karbon tinggi, berbagai baja kecepatan tinggi, atau 

yang berujung karbida dan lain lain. Pemotong serba guna umumnya terbuat dari baja 

kecepatan tinggi yang mempertahankan mata potong tetap tajam, keras dan ulet pada suhu 

sekitar 500 sampai 600 ^oC, sehingga dapat digunakan kecepatan potong 2 sampai 2 ½ kali 

dari yang dianjurkan untuk memotong baja karbon. Logam cor bukan besi seperti Stelit, 

Cobalt atau Rexalloy dan pemotong berujung karbida memiliki daya tahan panas lebih tinggi 

sehingga sesuai untuk pemotongan berat dan kecepatan tinggi. Kecepatan potong dari 

pemotong bahan  cor bukan besi dan karbida berkisar dari dua sampai lima kali daripada 

yang dianjurkan untuk baja kecepatan tinggi.

Pemotong  yang banyak digunakan diperlihatkan pada gambar 3, yang dikelompokkan 

menurut bentuk atau jenis pekerjaan yang dapat dilakukan.

1.   Pemotong fris biasa. Pemotong biasa adalah sebuah pemotong yang berbentuk piringan yang memiliki  gigi di sekelilingnya. Giginya bisa lurus dan juga bisa heliks jika lebarnya lebih dari 15 mm. Pemotong heliks yang lebar yang digunakan untuk beban berat memiliki takik pada giginya untuk mematahkan serpihan dan untuk memudahkan pengeluarannya.

2.   Pemotong fris samping. Pemotong ini mempunyai gigi disamping.

                     Pemotong jenis ini bisa mempunyai gigi lurus, heliks atau zigzag.

3.   Pemotong gergaji pembelah logam. Pemotong jenis ini sangat tipis, biasanya 5 mm atau kurang. Pemotong ini diberi pengaman dengan menggerinda sisinya untuk menghasilkan ruang bebas bagi pemotongan.

  Gambar 6.2. Jenis Pemotongan Dari Freis. 

1.   Pemotongh fris sudut. Pemotong ini bisa berbentuk pemotong sudut tunggal atau ganda. Pemotong sudut tunggal mempunyai satu permukaan kerucut, sedangkan pemotong sudut ganda mempuinyai gigi pada dua permukaan kerucut. Pemotong sudut digunakan untuk memotongh lidah roda, tanggem, galur pada pemotong fris dan pelebar lubang.

2.   Pemotong fris bentuk. Gigi pemotong ini mempunyai bentuk khusus. Pemotong jenis ini termasuk pemotong cekung dan cembung, pemotong roda gigi, pemotong galur, pemotong pembulat sudut dan sebagainya.

3.   Pemotong fris ujung. Pemotong ini mempunyai poros integral untuk menggerakkan dan mempunyai gigi di keliling dan ujungnya. Galurnya bisa lurus ataupun heliks. Pemotong besar yang disebut fris cangkang mempunyai bagian pemotong terpisah yang dipegangkan pada arbor batang seperti terlihat gambar 6.3. Fris ujung digunakan untuk proyeksi permukaan, membujur sangkarkan ujung, memotong celah dan dalam pekerjaan pencerukan misalnya pembuatan cetakan.  

Gambar 6.3. Fris cangkang dan arbor.

1.   Pemotong celah - T. Digunakan untuk memfris celah - T. Bentuk yang khusus adalah pemotong dudukan pasak Woodruff, yang digunakan untuk memotong dudukan bulat untuk pasak tersebut.

2.   Pemotong gigi sisipan. Dengan makin meningkatnya ukuran pemotong, maka lebih ekonomis untuk menyisipkan gigi yang terbuat dari bahan mahal ke dalam baja yang lebih murah. Gigi pemotong ini bisa diganti kalau aus atau patah.

6.2. Gigi Pemotong Fris

Pemotong fris dengan nomenklatur terlihat pada gambar 6.4. Untuk pemotong kecepatan 

tinggi digunakan sudut garuk radial positif sebesar 10 sampai 15 derjat. Pemotong fris yang 

dibuat untuk bahan yang lebih lunak, misalnya aluminium, dapat diberikan garukan yang 

lebih besar dengan kemampuan potong lebih baik.

Gambar 6.4. Pemotong fris dengan penunjukkan nomenklatur

Untuk pemfrisan kecepatan tinggi dengan pemotong berujung karbida, biasanya digunakan 

sudut garuk negatif (baik radial maupun aksial). Pemotong jenis fris datar, dengan gigi di 

tepinya, biasanya diberi garukan negatif sebesar 5 sampai 10 derjat kalau harus memotong 

baja. Paduan dan baja karbon menengah memerlukan garukan negatif yang lebih besar 

daripada baja lunak. Perkecualian untuk penggunaan sudut garuk negatif bagi pemotong 

karbida dilakukan kalau akan memfris logam lunak bukan besi. 

Sudut ruang bebas adalah sudut yang dicakup antara tepi dan garis singgung pada pemotong 

dari ujung gigi. Untuk pemotong komersial sudut ruang bebas adalah sekitar 4 sampai 5 

derjat. Pemotong yang berdiameter lebih kecil mempunyai sudut ruang bebas yang 

ditingkatkan untuk menghilangkan kecendrungan dari gigi untuk menggesek benda kerja. 

Sudut ruang bebas juga ditentukan oleh bahan benda kerja. Besi cor memerlukan sudut 

sebesar 4 sampai 7 derjat, sedangkan bahan lunak seperti magnesium, aluminium dan 

kuningan memerlukan sudut ruang bebas 10 sampai 12 derjat. 

Dari penelitian diperoleh bahwa gigi kasar lebih efisien  untuk melepas logam dari pada gigi

halus. Gigi halus juga memberikan kecendrungan untuk bergetar daripada gigi kasar tetapi 

gigi halus dianjurkan untuk memotong gergaji yang digunakan untuk menmfris bahan tipis. 

6.3. Pengelompokkan Dari Mesin Fris

Menurut desainnya mesin fris bisa dibedakan atas :

A.  Jenis tiang dan lutut			D.  Mesin pusat pemesinan
1.  Fris tangan			E.  Jenis khusus
2.  Mesin fris datar			1. Mesin meja putar
3.  Mesin fris universal			2. Mesin fris planet
4.  Mesin fris vertikal			3. Mesin profil
B.  Mesin jenis penyerut			4. Mesin duplikat
C.  Jenis landasan tetap

1.   Mesin fris simpleks

2.   Mesin fris dupleks 3.  Mesin fris tripleks.

6.3.1. Mesin Fris Tangan

Ini adalah jenis yang paling sederhana dari mesin fris yang dioperasikan dengan tangan. Mesin ini digunakan terutama dalam pekerjaan operasi fris ringan dan sederhana seperti memotong alur, alur pasak pendek dan membuat celah.

6.3.2. Mesin Fris Datar

Mesin ini mririp dengan mesin fris tangan hanya konstruksinya lebih kuat dan dilengkapi dengan mekanisme hantaran daya untuk mengendalikan gerakan meja. Mesin fris datar jenis tiang dan lutut mempunyai 3 gerakan yaitu longitudinal, melintang dan vertikal. Mesin jenis landasan tetap hanya mempunyai gerakan meja longitudinal.

Contoh mesin fris datar lutut dan tiang diperlihatkan pada gambar 6.5. 

6.3.3. Mesin Fris Universal

Mesin universal adalah sebuah mesin ruang perkakas yang dikonstruksi untuk 

pekerjaan yang sangat teliti. Penampilannya mirip dengan mesin fris jenis datar. 

Hanya mejanya bisa berputar secara horisontal dan dilengkapi dengan sebuah 

indeks atau kepala pembagi pada ujungnya. Sifat meja berputar bisa digunakan 

untuk memotong spiral. Mesin ini dapat juga dilengkapi fris vertikal, tambahan meja 

putar, tambahan pembuat celah dan perlengkapan lainnya.  

Gambar 6.5. Mesin fris lutut dan tiang.

6.3.4. Mesin Fris Vertikal

Gambar 6.6 terlihat satu jenis mesin fris vertikal. Dalam hal ini spindel

pemotong mempunyai kedudukan vertikal. Mesin mempunyai  perjalanan spindel aksial yang pendek untuk memudahkan pemfrisan bertingkat. Ada juga mesin yang dilengkapi dengan alat putar tambahan atau meja kerja putar sehingga mesin bisa memfris alur melingkar atau memfris kontinyu suku cadang produksi yang kecil. 

6.3.5. Mesin Fris Jenis Penyerut

Mesin ini disebut penyerut karena kemiripannya dengan penyerut. Benda kerja dibawa pada 

meja panjang yang hanya mempunyai gerakan longitudinal, dan dihantarkan kepada 

pemotong putar. Gerakan meja adalah variabel merupakan ciri utamanya. Gambar 6.7 

memperlihatkan mesin jenis ini. 

Gambar 6.6. Mesin fris vertikal kepala putar. 

Gambar 6.7. Mesin fris jenis penyerut.

6.3.6. Mesin Fris Jenis Bangku Tetap

Mesin ini mempunyai konstruksi bangku dari benda cor yang kaku dan berat dan menyangga 

meja kerja yang hanya mempunyai gerakan longitudinal. Nama simpleks, dupleks dan 

tripleks menunjukkan bahwa mesin berturut-turut dilengkapi dengan kepala spindel satu, dua 

atau tiga. Mesin ini sering dikendalikan secara otomatis. Gambar 6.8 memperlihatkan jenis 

mesin ini untuk dupleks. 

Gambar 6.8. Mesin fris dupleks.

6.4. Pusat Pemesinan

Pusat pemesinan adalah mesin Kontrol Numerik yang dirancang untuk produksi barang kecil 

sampai menengah. Pusat pemesinan merujuk ke sebuah atau lebih mesin Kontrol Numerik 

yang mempunyai kapasitas pemesinan multi purpose (banyak kegunaan). Pusat pemesinan 

dapat memfris, menggurdi, mengebor, meluaskan lubang, mengetap dan membentuk keliling 

yang kesemuanya dalam sebuah penyetelan. 

Operasional pusat pemesinan meliputi menstart dan menghentikan mesin, memilih dan 

menukar pahat, melakukan pembentukan keliling dua atau tiga dimensi, menghantar salah 

satu atau secara jamak dari dua atau tiga sumbu, mendudukan setiap sumbu pada pergeseran 

yang cepat, menstart atau menghentikan spindel, mengarahkan meja, mengalirkan dan 

menghentikan media pendingin. 

Pada gambar 6.9 terlihat sebuah pusat pemesinan Kontrol Numerik terkomputerisasi, 

horisontal, jenis landasan, yang mempunyai magasin menyimpan 28 pahat. Sementara 

gambar 6.10 menunjukan pusat pemesinan vertikal yang mempunyai magasin 20 pahat. 

Gambar 6.9. Pusat pemesinan horisontal jenis landasan kendali numeris dengan tiga sumbu gerak hantaran dan magasin penyimpan 28 pahat. 

Gambar 6.10. Pusat pemesinan vertikal kendali numeris dengan tiga sumbu gerak hantaran dan penukar pahat 20 kedudukan. 

6.5. MESIN FRIS KHUSUS

6.5.1. Mesin Fris Meja Putar

Mesin meja putar adalah penyesuaian dari mesin fris vertikal dan diperlihatkan 

pada gambar 6.11. Operasi mesin kontinyu dan cepat tetapi terbatas pada 

pemfrisan permukaan datar saja. 

Gambar 6.11. Mesin fris meja putar.

6.5.2. Mesin Fris Planet

Mesin fris planet digunakan untuk memfris bagian luar dan bagian dalam dari permukaan dan

ulir pendek. Benda kerja diam dan gerakan memotong dilakukan oleh pemotong. Pada awal 

pekerjaan, pemotong putar berada dalam kedudukan tengah. Pertama kali pemotong 

dihantarkan secara radial sampai kedalaman tertentu kemudian pemotong melakukan gerakan

planet di dalam atau sekeliling benda kerja. Gambar 6.12 memperlihatkan operasi 

pemotongan pemfrisan dalam dan luar untuk mesin fris ini. 

Gambar 6.12. Penyetelan fris planet yang menunjukkan aksi pemotong untuk pemfrisan dalam dan luar. Kiri fris luar. Kanan, fris dalam. 

6.5.3. Mesin Profil

Mesin jenis ini digunakan untuk mengukir dan membentuk profil. Mesin profil tangan adalah

jenis yang paling sederhana yang mempunyai pemotong putar, gerakannya dikendalikan oleh

gerakan tangan dari meja. 

6.6. Mesin Duplikat

Pembuatan die atau cetakan besar yang digunakan untuk spatbor, atap dan panel mobil 

banyak menggunakan mesin fris duplikat. Mesin ini memproduksi komponen dari sebuah 

model dengan ukuran yang pas. Salah satu mesin jenis ini bisa dilihat pada gambar 6.13. 

Model atau pola yang akan ditiru biasanya dibuat dari bahan kayu keras, plaster Paris, lilin 

atau bahan lain yang mudah dikerjakan. 

Gambar 16. Mesin fris duplikat.

6.7.   Kecepatan Potong

Kecepatan potong dirumuskan :

                    CS = π. D. N  

dengan :  CS = kecepatan potong, m/min

                  D = diameter pemotong, mm

                    N = putaran tiap menit

Dalam memilih kecepatan potong yang diperhatikan adalah :

1.   Bahan Pemotong. Kecepatan pemotong umumnya diberikan dalam nilai untuk pemotong baja kecepatan tinggi.

2.   Jenis bahan yang harus dipotong. Bahan lunak seperti magnesium dan aluminium dapat difris dengan kecepatan yang lebih tinggi dari bahan yang lebih keras.

3.   Jenis penyelesaian yang diperlukan. Penyelesaian yang baik diperoleh dengan hantaran sedikit dan kecepatan potong tinggi.

4.   Umur pahat. Kecepatan potong rendah akan mengawetkan pemotong.

5.   Penggunaan media pendingin. Kecepatan potong yang tinggi menimbulkan panas dan panas ini harus dilepqaskan dari pemotong dan benda kerja dengan menggunakan media pendingin.

6.8. Hantaran Potong

Gambar 6.17 memperlihatkan dua jenis cara menghantarkan benda kerja pada mesin fris. Gambar A dianjurkan karena  setiap gigi mengawali pemotongan dalam logam bersih dan tidak harus menembus kerak permukaan yang mungkin ada. Gambar B membuat pemotongan lebih efisien, serpihan yang dilepas lebih besar, dan kecendrungan untuk bergetar berkurang. 

Gambar 6.17. Metode menghantarkan benda kerja pada mesin fris. A. Pemfrisan konvensional atau naik. B. Pemfrisan memanjat atau turun.

6.9. Kecepatan Pelepasan Logam

Untuk memfris tepi dan pemotong fris datar, kecepatan pelepasan logam bisa dicari dengan:

R= d w f  =  milimeter kubik per menit 

dengan : d = kedalaman pemotongan, mm                        w = lebar pemotongan, mm              

                f =  hantaran, mm/min

Dalam menghitung waktu untuk melakukan pemotongan tunggal (gambar 6.18), panjang total dari pemotongan sedikit lebih besar daripada benda kerja disebabkan jarak pendekatan S yang diperlukan untuk memotong. Jarak pendekatan dicari dengan :

D ²              D          ²

S = ( ) − ( −d) = d(D−d) 2    2

Untuk persamaan diatas harus ditambahkan lagi sekitar 6,0 mm supaya memberikan sedikit perjalanan lebih dari pemotongnya. Panjang total perjalanan adalah : 

                    St = L+ d(D− 6) + 6 = milimeter

Waktu potong sebenarnya :

T = L + d(D− d ) + 6          = menit

f

dengan :    S = jarak pendekatan, mm            St = jarak perjalanan total, mm

                    T = waktu potong, menit

                    L = panjang benda kerja, mm 

Gambar 6.18. Penggambaran jarak pendekatan untuk operasi menggurdi.

Untuk mendapatkan waktu daur total, maka waktu balik tanpa kerja dan waktu penanganan 

benda kerja harus ditambahkan kepada waktu potong sebenarnya.

BAB   VII

MESIN KETAM DAN MESIN SERUT

Mesin ketam adalah mesin dengan pahat pemotong bolak-balik, yang mengambil 

pemotongan berupa garis lurus. Dengan menggerakkan benda kerja menyilang terhadap jalur 

pahat, maka dihasilkan permukaan yang rata. Sebuah mesin ketam dapat juga memotong alur

pasak luar dan dalam, alur spiral, batang gigi, tanggem (catok), celah-T dan berbagai bentuk 

lainnya.

Mesin serut adalah mesin perkakas yang dirancang untuk melepaskan logam dengan menggerakkan meja kerja dalam garis lurus terhadap pahat mata tunggal. Pekerjaannya mirip dengan mesin serut sesuai untuk pekerjaan benda kerja yang jauh lebih besar. 

7.1. Pengelompokkan Mesin Ketam

Menurut desain, secara umum mesin ketam dikelompokkan atas:

A.  Pemotongan dorong horisontal

1.   Biasa (pekerjaan produksi)

2.   Universal (pekerjaan ruang perkakas)

B.  Pemotongan tarik - horisontal

C.  Vertikal

1.   Pembuat celah (slotter)

2.   Pembuat dudukan pasak (key seater)

D.  Kegunaan khusus, misalnya untuk memotong roda gigi.

7.1.1 Mesin Ketam Jenis Horisontal

Gambar 7.1 adalah skema mesin ketam horisontal biasa. Mesin ini 
terdiri dari dasar dan rangka yang mendukung ram horisontal. Ram 
membawa pahat dan bergerak bolak-balik sesuai langkah yang 
diinginkan. Mekanisme Balik Cepat dirancang untuk membuat ram 
mempunyai langkah balik yang lebih cepat daripada langkah potong. 
Kepala pahat diujung ram yang dapat diputar dilengkapi dengan alat 
untuk menghantar pahat ke benda kerja. Pada pemegang pahat peti 
lonceng, yang diberi engsel pada ujung atas, untuk memungkinkan 
pahat naik pada langkah balik sehingga tidak menggali benda kerja. 

Gambar 7.1. Mesin ketam horisontal biasa.

7.1.2. Mekanisme Balik Cepat

Banyak metode mekanisme balik yang dikembangkan dimana salah satunya adalah jenis

engkol atau lengan osilasi (gambar 7.2). Mekanisme ini terdiri dari sebuah engkol putar yang 

digerakkan pada kecepatan seragam, dihubungkan kepada lengan osilasi oleh blok peluncur 

yang bekerja di pusat dari lengan osilasi. Engkolnya dimasukkan dalam roda gigi besar dan 

dapat diubah-ubah dengan mekanisme ulir. Untuk mengubah kedudukan langkah, maka 

apitan yang memegang penyambung ke ulir ram dikendorkan, dan pengatur kedudukan ram 

diputar.  Dengan memutar ulir pengatur kedudukan, ram dapat digerakkan mundur atau maju 

untuk menempatkan kedudukan potong.

Berdasarkan gambar 3 maka perbandingan langkah bisa ditulis:

langkah potong  = 220 = 1,57  langkah balik  

      140       1 

Gambar 7.2. Mekanisme jenis engkol mekanis, balik cepat, untuk mesin ketam.

7.2. Kecepatan Potong

Kecepatan potong untuk mesin ketam horisontal didefinisikan sebagai kecepatan rata-rata 

dari pahat selama langkah potong dan terutama tergantung pada banyaknya langlah ram tiap 

menit dan panjang langkahnya. 

•      Kecepatan potong rata-rata:

CS = 2 LN     =  L N     (meter tiap menit)                                  1000C     500 C

dengan : N = langkah tiap menit

L = panjang langkah, mm

C = perbandingan waktu potong (waktu potong/waktu total)

•      Banyaknya langkah tiap menit untuk kecepatan potong yang diinginkan :

                    N = CS x 500 C             (langkah tiap menit)

                                 L

•      Banyaknya langkah yang diperlukan :

S = W/F

•      Waktu total dalam menit:

T = S

                                         N

    T =       S L           waktu total menit                 

            CS x 500

dengan : W = lebar benda kerja dalam milimeter F = hantaran dalam milimeter

7.3. Mesin Ketam Hidrolis

Mesin ketam hidrolis menggantikan mesin ketam mekanik dimana lengan osilasi menggunakan gerakan hidrolik. Keuntungan dari mesin ketam hidrolik adalah kecepatan potong dan tekanan dalam penggerakkan ram konstan dari awal sampai akhir pemotongan. Kecepatan potong biasanya ditunjukkan oleh indikator dan tidak memerlukan perhitungan. 

Gambar 7.3. Mekanisme Hidrolik untuk mesin ketam.

7.4. Mesin Ketam Vertikal

Mesin ketam vertikal atau slotter (gambar 7.4) terutama digunakan untuk pemotongan dalam 

dan menyerut bersudut serta operasi pemotongan vertikal.  

                                             Gambar 7.4. Mesin ketam vertikal.

Ram dari mesin serut beroperasi secara vertikal dan memiliki sifat balik cepat seperti mesin jenis horisontal. Benda kerja yang dimesin ditumpu pada meja berputar yang memiliki sebuah hantaran putar sebagai tambahan untuk meja biasa. Hantaran meja putar memungkinkan pemesinan permukaan lengkung. Permukaan datar dipotong dengan menggunakan salah satu  dari hantaran silang meja.

7.5. Pahat Mesin Ketam

Pahat mesin ketam serupa dengan pahat mesin bubut dan seringkali dipegang dengan pemegang yang jenisnya sama. Sudut pahat yang sama juga berlaku, kecuali bahwa ruang bebas sudut ujung sebesar 4 derajat adalah cukup. Untuk baja maka sudut garuk samping sebaiknya sekitar 15 derajat, dan untuk besi cor sekitar 5 derajat.

7.6. MESIN SERUT

Mesin serut adalah mesin perkakas yang dirancang untuk melepaskan logam dengan menggerakkan meja kerja dalam garis lurus terhadap pahat mata tunggal. Mesin serut sesuai untuk benda kerja yang jauh lebih besar. Benda yang dipotong, yang terutama permukaannya datar, bisa horisontal, vertikal atau bersudut. Mesin serut tidak lagi penting bagi pekerjaan produksi karena permukaan datar pada umumnya sekarang dimesin dengan mesin fris, peluas lubang atau pengamplas.

7.6.1. Pengelompokkan Mesin Serut

Menurut konstruksi, mesin serut dibagi atas :

•      Rumahan - ganda • Sisi - terbuka

•      Jenis - lorong (pit)

•      Plat atau tepi

7.6.2. Penggerak Mesin Serut

Terdapat banyak cara penggerakkan mesin serut yaitu penggerak roda gigi, penggerak 

hidrolis, penggerak sekrup, penggerak sabuk, penggerak motor dengan kecepatan variabel 

dan penggerak engkol.

Penggerak roda gigi dan penggerak hidrolis paling banyak digunakan. 

Penggerak hidrolis sangat memuaskan bagi mesin serut. Penggerak ini memberikan 

kecepatan potong seragam pada keseluruhan langkah potong. Keuntungan lain adalah gaya 

inersia yang harus diatasi lebih kecil dalam mesin serut hidrolis daripada mesin serut 

konvensional dengan roda gigi. Keuntungan lain adalah tekanan potong seragam, 

pembalikan meja cepat dan operasinya tidak bising.

7.6.3. Mesin Serut Rumahan Ganda

Mesin serut jenis ini terdiri darisebuah dasar yang berat dan panjang, dengan meja yang 

bergerak bolak-balik. Gambar 7.5 menunjukkan gambar mesin serut ini dimana terlihat cara 

penyanggaan pahat, baik diatas maupun di samping dan cara bagaimana mereka dapat 

disetel untuk pemotongan sudut. 

                                       Gambar 5. Mesin serut rumahan ganda.

7.6.4. Mesin Serut Sisi Terbuka

Mesin serut ini mempunyai rumahan pada satu sisi saja (gambar 7.6). Sisi yang terbuka 

memungkinkan pekerjaan pemesinan untuk benda kerja yang besar.  

                                               Gambar 7.6. Mesin serut sisi terbuka.

7.6.5. Mesin Serut Jenis Lorong (pit)

Mesin serut ini berbeda dengan mesin serut biasa dalam hal bangkunya stasioner dan 

pahatnya digerakkan diatas benda kerja (gambar 7.7). Dua kepala jenis ram dipasangkan 

pada rel silang, dan masing-masing dilengkapi dengan pemegang pahat peti lonceng ganda 

untuk penyerutan dua jalur. Kedua rumahan pembalikan, yang menyangga rel silang, 

meluncur pada jalur dan digerakkan oleh ulir dari penggerak roda cacing tertutup pada ujung 

landasan. 

                              Gambar 7.7. Mesin serut jenis ”pit”.

7.6.6. Mesin Serut Plat atau Tepi

Mesin serut ini dirancang untuk memesin tepi dari pelat baja berat untuk bejana tekan dan pelat perisai. Pelatnya diapitkan kepada bangku, dan kereta peluncur yang mendukung pahat pemotong digerakkan mundur dan maju di sepanjang tepinya. Mesin serut tepi umumnya menggunakan pemotong fris agar lebih cepat dan lebih teliti.

7.7. Pahat Dan Peralatan Pemegang Benda Kerja

Pahat yang digunakan pada mesin serut dan mesin ketam adalah dari jenis umum yang 

sama dengan yang digunakan pada mesin bubut, tetapi konstruksinya lebih berat. Pemegang 

pahat biasanya dilakukan dengan gigi yang dapat dilepas. Bentuk pahat pemotong untuk 

operasi mesin serut biasa ditunjukkan pada gambar 7.8 yang biasanya berujung baja 

kecepatang tinggi, paduan cor atau sisipan karbida. Baja kecepatan tinggi atau paduan cor 

umumnya digunakan dalam pemotongan kasar berat dan karbida untuk pekerjaan kasar 

kedua dan penyelesaian.  Sudut potong untuk pahat tergantung pada jenis pahat yang 

digunakan dan bahan yang dipotong. Sudut-sudutnya sama dengan yang digunakan pada 

pahat mata tunggal yang lain, hanya ruang bebas ujung tidak boleh melebihi 4 derjat.  

                      Gambar 7.8. Bentuk pahat pemotong untuk operasi mesin serut.

BAB  VIII

PENGENDALIAN NUMERIS

8.1. Pengertian

Pengendalian numeris menuntun operasi mesin perkakas dari data numeris yang tersimpan 

pada kertas atau pita magnetis, kartu berlubang, penyimpanan komputer atau informasi 

langsung dari komputer. 

Karena menggunakan informasi matematis, maka konsepnya disebut kendali numeris atau 

KN (numerical control atau NC). KN adalah operasi dari mesin perkakas dan mesin 

pemproses lainnya dengan sederetan kode instruksi. Mungkin instruksi yang paling penting 

adalah kedudukan relatif pahat terhadap benda kerja. Kendali Numeris adalah bukan metode 

memesin, melainkan cara untuk mengendalikan mesin.

Desain KN pada awal sejarahnya adalah meletakkan unit pengendali pada struktur mesin 

yang telah ada sebagai pengendali numeris. Dari pengalaman mesin KN lebih efisien di 

operasi mesin secara keluruhan daripada mesin konvensional.  Mesin perkakas KN saat ini 

mempersatukan berbagai pengembangan seperti optimasi kecepatan potong dan hantaran, 

penentuan posisi benda kerja, pemilihan perkakas, dan pengeluaran serpihan. Adopsi KN ke 

desain mesin yang sudah ada sehingga menjadi mesin perkakas KN telah membawa mesin 

ini mempunyai karakteristik yang berbeda dengan mesin-mesin perkakas yang sudah ada.  

Contohnya, modifikasi mesin bubut turet telah menghasilkan turet  yang terpasang miring di 

sisi belakang dari pada dipasang pada jalur horisontal didepan. Perkakas dalam jumlah yang 

banyak bisa dipasang pada turet sebagai akibat penyesuaian struktur tersebut. Hal ini bisa 

dilihat pada gambar 8.1.

Perkembangan pusat pemesinan dengan penyimpanan perkakas adalah hasil dari KN. 

Gambar 8.2 memperlihatkan pusat pemesinan dengan penyimpanan sebanyak 24 pahat 

dalam sebuah magazin. Setiap pahat bisa dipilih dan digunakan sesuai dengan program. 

Pusat pemesinan bisa mengerjakan hampir semua jenis pemesinan seperti fris, penggurdian, 

pengeboran, pemotongan dan sebagainya.  

Gambar 8.1. Mesin bubut turet miring dengan pengontrolan numeris. 

Gambar 8.2. Mesin KN dengan perkakas diatas kolom dan pemasangan komponen didepan.

8.2. Urutan Operasional

KN dimulai dari programer komponen yang memvisualisasikan operasi yang dibutuhkan 

mesin pada benda kerja. Instruksi yang diberikan disebut program dimana program 

disiapkan sebelum komponen dibuat. Instruksi terdiri dari urutan kode simbolik yang 

berisikan pekerjaan yang diperlukan oleh pahat dan mesin. Dimulai, gambar teknik benda 

kerja diuji, proses dipilih. Perencanaan proses mencakup persiapan kertas operasi atau kertas 

rute yang berisikan prosedur urutan  operasi dan daftar mesin, pahat dan biaya operasi. 

Ketika operasi telah diketahui, yang berkaitan dengan KN didesain lebih lanjut. 

Program disiapkan dalam bentuk kode yang berisikan urutan operasi. Ada 2 cara dalam 

memprogram KN yaitu secara manual atau dengan komputer. Jika pemograman dilakukan 

secara manual, instruksi mesin dibuat dalam bentuk  manuscript program. Manuscript ini 

memberikan instruksi untuk alat potong dan benda kerja. Pada pemograman dengan bantuan 

komputer dimana komputer akan melakukan perhitungan dan menterjemahkan instruksi 

ringkas ke dalam instruksi yang lebih detil dan bahasa kode untuk pita.

Pada program manual, manuscript disimpan ke pita berlobang. Pada pemograman komputer, memori internal akan menterjemahkan langkah-langkah           pemograman,     melakukan          perhitungan        untuk membuat instruksi langkah-langkah KN, dan mempersiapkan pita (tape). Verfikasi adalah langkah selanjutnya dimana pita dijalankan pada komputer dan sebuah plotter akan mensimulasikan gerakan pahat dan secara grafik akan menampilkan komponen akhir pada kertas yang sering dalam bentuk 2 dimensi. Verifikasi akan memperlihatkan kesalahan-kesalahan yang mungkin timbul.

Langkah terakhir adalah membuat benda dengan menggunakan pita KN. Operator mesin memasang pita pada alat pembaca program yang merupakan bagian dari machine control unit/MCU (unit kendali mesin). Alat ini akan merobah kode instruksi kedalam operasi mesin.

Langkah umum ini bisa dilihat pada gambar 8.3.

8.3. Jenis Kendali

Kendali bisa berupa lingkar (loop) terbuka atau tertutup. Kendali lingkar terbuka 

didefinisikan sebagai sebuah sistem dimana output atau  variabel sistem lainnya tidak 

mempunyai efek atau feedback (umpan balik) terhadap input. Gambar 8.4 memperlihatkan 

sebuah sistem kendali numeris dua sumbu lingkar terbuka. 

Gambar 8.3. Bagan alir langkah-langkah kendali numeris. 

Gambar 8.4. Bagan alir langkah-langkah kendali numeris.

Sumbu koordinat adalah bidang X-Y dan sumbu ketiga adalah Z. Media input, yang biasanya 

pita, di baca oleh unit yang disebut reader (pembaca). Sinyal diskrit dihantarkan ke unit 

kendalidan instruksi diberikan ke unit penggerak motor bertingkat (stepping motor). Setiap 

luncuran atau gerakan yang harus dikendalikan memiliki motor bertingkat dan penggeraknya 

masing-masing.

Penggerakan ke elemen mesin  bisa berupa ulir penuntun konvensional,  ball bearing screw, 

atau pengaturan gigi rack dan pinion. Kendali loop terbuka sederhana dan murah namun 

ketelitiannya tidak sebaik kendali loop tertutup.

Sistem kendali loop tertutup untuk kendali sumbu tunggal diberikan oleh gambar 8.5. 

Gerakan mesin, setelah dijalankan motor bertingkat, dicatat atau dimonitor oleh unit umpan 

balik yang bisa berupa peralatan elektronik, mekanik atau optik. Adalah piranti transducer 

yang mendeteksi posisi meja, luncuran, serta pahat. Posisi ini dikirimkan oleh bagian umpan 

balik ke unit kendali dimana sinyal secara kontinyu dibandingkan dengan sinyal program. 

Sinyal perintah diteruskan ke penguat yang menggerakkan motor penggerak sampai 

perbedaan antara sinyal perintah dan posisi aktual luncuran mencapai nol. Ketika sinyal 

kesalahan nol, berarti gerakan mesin sudah sesuai dengan posisi yang diperintahkan. 

Unit kendali bisa menginisiasi salah satu atau lebih gerakan berikut:

1.   mencatat ketepatan perintah

2.   mengkompensasi secara otomatis kesalahan

3.   menghentikan gerakan ketika sinyal masukan dan hantaran sama. 

Gambar 8.5. Sistem kendali numeris lingkar tertutup, satu sumbu.

8.4. Koordinat Tegak Lurus

Kendali numeris menggunakan koordinat tegak lurus atau cartesian untuk menentukan 

sebuah titik dalam ruangan. Konstruksi mesin perkakas didasarkan pada dua atau tiga sumbu 

tegak lurus dari gerakan dan sumbu putaran.  

Gambar 8.6. Prinsip-prinsip x, y dan z untuk mesin fris. 

Umumnya, gerak sumbu Z adalah paralel dengan spindel utama mesin, sedangkan gerak 

sumbu X adalah horisontal dan paralel dengan permukaan pemegang benda kerja. Gerak 

sumbu Y adalah tegak lurus bidang X dan Z. Lokasi dari rute gambar 8.6 adalah X = -2, Y = 

+3 dan Z = +1. Penunjukan sumbu untuk beberapa mesin perkakas ditunjukkan oleh gambar 

8.7. 

Jika sumbu koordinat telah ditentukan, programer komponen punya pilihan dalam 

menentukan posisi relatif pahat terhadap sumbu koordinat asal. Mesin KN bisa menentukan 

titik nol sebagai nol tetap atau titik mengambang (floating point). Pada nol tetap titik asal 

selalu berada pada titik yang sama  pada meja mesin dan berada pada sudut kiri bawah. 

Lokasi ditentukan oleh sebagai koordinat X dan Y positif. Pada titik mengambang, titik nol 

bisa diset pada sembarang titik pada meja mesin.  Benda kerja yang simetris, titik nol akan 

berada pada pusat simetri. Metode titik mengambang adalah metode yang lebih umum 

dipakai. 

Gambar 8.7. Prinsip-prinsip kendali numeris. A. Mesin bubut turet vertikal atau fris pengebor vertikal. B. Kempa pons turet. C. Mesin las. D. Pembengkok tabung kanan. 

8.5. Pita Berlubang

Bahan untuk pita bisa kertas berlobang, kertas yang diperkuat bahan mylar, aluminium yang 

dilapisi mylar, atau bahan plastik tertentu. pita dari kertas yang diperkuat bahan mylar paling 

banyak digunakan. 

Meskipun berbagai format pita tersedia, pembicaraan ditekankan pada mesin-mesin KN 

yang dibuat berdasarkan standar yang menetapkan format pita dengan blok variabel untuk 

kendali posisi dan kontur. Pita mempunyai lebar 1 inchi dan 8 kanal. Lobang dibuat di dalam 

kanal dalam pola kode.  Pembaca pita membaca pola lobang dengan sel photo elektrik,  

sensor berbentuk jari (finger), sikat atau metode vakum. Gambar 8.8 memperlihatkan contoh 

sebuah head (kepala) baca. Kecepatan baca 100 sampai 1000 karakter per detik bisa 

dilakukan dengan menggunakan metode photo elektrik. 

Pada pemograman secara manual, mesin tik khusus akan membuat lobang ketika tuts 

ditekan. Pada pemograman dengan komputer, tidak hanya perhitungan yang dilakukan, 

tetapi lubang pada pita juga dibuat yang identik dengan pita yang dibuat secara manual. 

Gambar 8.8. Fotoelektrik tape reader dengan kecepatan tinggi. 

Gambar 8.9 memperlihatkan pita kertas berlobang. Lobangnya dibuat pada pita dalam 

bentuk kode. Gambar tersebut menunjukan pengkodean standar dari Electronic Industries 

Association (EIA) untuk pita berlobang ukuran lebar 1 inchi, 8 kanal dengan sistem desimal 

kode biner (binary-coded decimal/BCD). Sistem standar ASCII juga banyak digunakan. 

Pengkodean pita ditandai dengan ada atau tidaknya lobang sehingga sesuai dengan sistem 

biner (sistem dasar 2). Kode biner menggunakan nilai 0 atau 1 atau disebut satu bit. Sistem 

ini digunakan hampir pada semua operasi KN. 

Ada 8 kanal dan satu kolom lobang sprocket. Jika data numerik adalah input, kanal 1, 2, 3, 4 

dan 6 digunakan. 4 kanal pertama mewakili angka 1, 2, 4 dan 8 yaitu pangkat dari 2; yaitu 

2⁰=1, 2¹=2, 2²=4, 2³=8. Maka, sesuai gambar, angka 7 ditulis ke pita dengan membuat 

lobang pada kanal 1, 2 dan 3, dengan total 1+2+4=7. Pembaca pita melakukan pemeriksaan 

dasar terhadap ketelitian dengan mana pita dilobangi.  Hal ini disebut parity check 

(pemeriksaan keseimbangan). Jumlah lubang harus ganjil pada setiap baris  dan kemudian 

mesin berhenti. Karena itu setiap perintah pelubangan yang bernilai genap, lobang tambahan 

harus dibuat pada kanal 5. 

Gambar 8.9B adalah skematik strip pendek  pita yang mungkin muncul bagi program yang 

disederhanakan. Semua angka biasanya digambarkan dengan 5 atau 6 digit (baris), dan dua 

digit pertama merujuk kepada bilangan bulat (inchi, mm atau cm) dan sisanya sebagai 

pecahan.  

Gambar 8.9. A. Pita desimal kode binari, tampak bawah. B. Program desimal kode binari.

8.6. Pemrograman Dari Titik ke Titik

Metode titik ke titik atau penempatan dilakukan oleh mesin pelobang, las titik atau mesin 

gurdi. Metode ini digunakan secara luas pada mesin yang bisa bergerak hanya ke satu arah. 

Metode titik ke titik melakukan pengaturan penempatan spindel atau benda kerja pada posisi 

relatif spesifik, dan pahat beroperasi dengan instuksi pita atau dengan tangan. Pahat bergerak 

diantara koordinat tanpa menyentuh benda kerja. Pada gambar 8.10, lubang akan digurdi 

pada pemberhentian yang berurutan. Apakh perkakas akan bergerak pertama kali sepanjang 

sumbu-x  dan kemudian pada sumbu-y adalah tidak penting. Ada beberapa mesin yang 

bergerak secara serentak disepanjang kedua sumbu. beberapa mesin ada yang hanya 

mempunyai pengontrolan pada sumbu-x dan sumbu-y, sedangkan beberapa mesin yang lain  

dapat diprogram pada ketiga sumbu.

Metode titik ke titik bisa diprogram untuk memesin garis lurus dan lekukan tepi (kontur). 

Untuk memesin FG  pada gambar 10A, pahat bisa ditempatkan dengan perintah pita pada 

dua lokasi x-y yang berbeda. 

Beberapa mesin pada dasarnya adalah memberi kedudukan, tetapi mesin tersebut 

mempunyai kemampuan dalam perencanaan kontur, misalnya memfris garis lurus seperti 

yang diperlihatkan gambar 10C.  

Gambar 8.10. Jenis perintah.

Sebuah program pemberi kedudukan sesuai standar EIA RS 273 untuk menggurdi 4 lobang diperlihatkan pada gambar 8.11. Kode tab (lubang dalam jalur no. 2, 3, 4, 5 dan 6 dalam baris melintang) mendahului setiap perintah. Instruksi koordinat x mendahului instruksi koordinat y.

8.7. Pemrograman Lintasan Kontinyu

Dalam pemrograman lintasan kontinyu maka perkakas pemotong menyentuh benda kerja 

sementara terjadi gerakan koordinat. Gambar 8.12 memperlihatkan operasi pembentukan 

lekuk tepi mencakup memfris, membubut dan memotong nyala.  

Gambar 8.11. Format pita EIA RS-273 untuk menggurdi empat lubang. Saluran no.

1 di sisi kanan pita. 

Gerakan pembentukan lekuk tepi berbeda dengan gerakan antar titik dimana sebuah program 

interpolasi menurunkan/menghasilkan  gerakan lintasan kontinyu yang diubah dari gerakan 

titik ke titik. Ada 3 metode interpolasi yang digunakan untuk menghubungkan titik 

koordinat:: linier, melingkar dana parabolis.

Interpolasi Linier adalah hasil serangkaian gerakan memesin garis lurus yang diprogram  

dalam jumlah yang cukup untuk memberikan hasil yang bisa diterima. Interpolasi linier 

memungkinkan gerakan pahat pada dua atau lebih sumbu secara bersamaan. 

Pada Interpolasi melingkar , program untuk lingkaran bisa berupa titik akhir dari busur, jari-

jari dan pusat, dan arah pemotongan seperti diperlihatkan pada gambar 10D. Alat 

interpolator yang ada pada komputer akan memecah garis kedalam garis-garis lurus yang 

sangat pendek (0,003-0,005 mm).  

Gambar 12. A. Jalur pemotong untuk pemrograman kontinyu. B. Puncak-puncak yang dihasilkan dalam memesin dengan sumbu tidak sejajar. 

Interpolasi parabolis digunakan untuk desain bentuk bebas seperti cetakan atau memahat cetakan. 

8.8. Sistem Kendali Numeris Lainnya

Sistem yang mempunyai pengontrolan komputer untuk beberapa mesin perkakas disebut 

Direct numerical control (Kendali Numeris Langsung). Satu atau lebih mesin disambungkan 

dengan sebuah komputer untuk menerima perintah langsung atau data langsung (real time 

distribution data) sehingga tidak diperlukan lagi pita berlobang. Pembaca pita tidak lagi 

dipasang pada mesin karena tidak diperlukan. Penggunaan komputer memungkinkan untuk 

menyimpan program yang panjang yang tidak muat jika disimpan didalam memori mesin 

KN. 

Sistem Computer Numerical Control (CNC) atau Kendali Numeris dengan Komputer, 

menggunakan program yang tersimpan pada mini komputer untuk melakukan fungsi KN 

sesuai dengan program kontrol/perintah yang ada dimemori komputer. Mesin mempunyai 

kemampuan menghitung dan penyimpanan data yang merupakan bagian dari unit kendali. 

CNC juga dikenal sebagai soft wire dimana program bisa dirobah bersama-sama dengan 

bagian kendali yang sudah ada pada mesin. Komputer bisa digunakan sebagai terminal untuk 

menerima informasi dari komputer lain atau data dari saluran telepon.  

BAB  IX

JIG DAN FIXTURE

9.1. Pengertian

Jig dan fixture adalah piranti pemegang benda kerja produksi yang digunakan dalam rangka 

membuat penggandaan komponen secara akurat. Hubungan dan kelurusan yang benar antara 

alat potong atau alat bantu lainnya, dan benda kerja mesti dijaga. Untuk melakukan ini maka 

dipakailah jig atau fixture yang didesain untuk memegang, menyangga dan memposisikan 

setiap bagian sehingga setiap pengeboran, pemesinan dilakukan sesuai dengan batas 

spesifikasi.

Jig didefinisikan sebagai piranti/peralatan khusus yang memegang, menyangga atau 

ditempatkan pada komponen yang akan dimesin. Alat ini adalah alat bantu produksi yang 

dibuat sehingga ia tidak hanya menempatkan dan memegang benda kerja tetapi juga 

mengarahkan alat potong ketika operasi berjalan. Jig biasanya dilengkapi dengan bushing  

baja keras untuk mengarahkan mata gurdi/bor (drill) atau perkakas potong lainnya (gambar 

1A). Pada dasarnya, jig yang kecil tidak dibaut/dipasang pada meja kempa gurdi (drill press 

table). Namun untuk diameter penggurdian diatas 0,25 inchi, jig biasanya perlu dipasang 

dengan kencang pada meja.

Fixture adalah peralatan produksi yang menempatkan, memegang dan menyangga benda 

kerja secara kuat sehingga pekerjaan pemesinan yang diperlukan bisa dilakukan. Blok ukur 

atau feeler gauge digunakan pada fixture untuk referensi/setelan alat potong ke benda kerja 

(gambar 9.1B). Fixture harus dipasang tetap ke meja mesin dimana benda kerja diletakkan .

9.2. JENIS-JENIS JIG

Jig bisa dibagi atas 2 kelas : jig gurdi dan jig bor. Jig bor digunakan untuk mengebor lobang 

yang besar untuk digurdi atau ukurannya aneh (gambar 9.2). Jig gurdi digunakan untuk 

menggurdi (drilling), meluaskan lobang (reaming), mengetap, chamfer, counterbore, reverse 

spotface atau reverse countersink (gambar 9.3). Jig dasar umumnya hampir sama untuk 

setiap operasi pemesinan, perbedaannya hanya  dalam ukuran dan bushing yang digunakan. 

              Gambar 9.1. Referensi alat bantu terhadap benda kerja. 

                           Gambar 9.2. Jig bor.

Jig gurdi bisa dibagi atas 2 tipe umum yaitu tipe terbuka dan tipe tertutup. Jig terbuka 

adalah    untuk operasi sederhana dimana benda kerja dimesin pada hanya satu sisi. Jig 

tertutup atau kotak digunakan untuk komponen yang dimesin lebih dari satu sisi.

                                                    Gambar 9.3. Operasi umum jig gurdi.

Jig template adalah jig yang digunakan untuk keperluan akurasi. Jig tipe ini terpasang diatas, 

pada atau didalam benda kerja dan tidak diklem (gambar 9.4).  Template bentuknya paling 

sederhana dan tidak mahal. Jig jenis ini bisa mempunyai bushing atau tidak.  

Gambar 9.4. Jig Template.

Jig plate sejenis dengan template, perbedaannya hanya jig jenis ini mempunyai klem untuk 

memegang benda kerja. (gambar 9.4). 

Gambar 9.5. Jig plate.

Jig plate kadang-kadang dilengkapi dengan kaki untuk menaikkan benda kerja dari meja 

terutama untuk benda kerja yang besar. Jig jenis ini disebut jig table/meja (gambar 9.6).

Jig sandwich adalah bentuk jig plate dengan pelat bawah. Jig jenis ini ideal untuk komponen 

yang tipis atau lunak yang mungkin bengkok atau terlipat pada jig jenis lain (gambar 9.7).  

Gambar 9.6. Jig sandwich.

 Jig angle plate (pelat sudut) digunakan untuk memegang komponen yang dimesin pada 

sudut tegak lurus terhadap mounting locatornya (dudukan locator) yaitu dudukan untuk alat 

penepatan posisi benda kerja. Gambar 9.8 adalah jig jenis ini. Modifikasi jig jenis ini dimana 

sudut pegangnya bisa selain 90 derjat disebut jig pelat sudut modifikasi dan diperlihatkan 

oleh gambar 9.9.  

Gambar 9.7. Jig meja. 

Gambar 9.8. Jig pelat sudut.   Gambar 9.9. Jig pelat sudut dimodifikasi.

     

 Jig kotak atau jig tumble, biasanya mengelilingi komponen (gambar 9.10). Jig jenis ini 

memungkinkan komponen dimesin pada setiap permukaan tanpa memposisikan ulang benda 

kerja pada jig.

Jig Channel adalah bentuk paling sederhana  dari jig kotak (gambar 9.11). Komponen 

dipegang diantara dua sisi dan dimesin dari sisi  ketiga. 

Gambar 9.10. jig kotak atau tumble. 

Gambar 9.11. Jig kanal.

Jig daun (leaf) adalah jig kotak dengan engsel daun untuk kemudahan pemuatan dan 

pelepasan (gambar 9.12). Jig daun biasanya lebih kecil dari jig kotak. 

Jig indexing digunakan untuk meluaskan lobang atau daerah yang dimesin lainnya 

disekeliling komponen (gambar 9.13).  Untuk melakukan ini, jig menggunakan komponen 

sendiri atau pelat referensi dan sebuah plunger. Jig indexing yang besar disebut juga jig 

rotary. 

Jig Trunnion adalah jenis jig rotary untuk komponen yang besar atau bentuknya aneh 

(gambar 9.14). Komponen pertama-tama diletakkan  didalam kotak pembawa dan kemudian 

dipasang pada trunnion. 

Jig pompa adalah jig komersial yang mesti disesuaikan oleh pengguna (gambar 9.15). Pelat 

yang diaktifkan oleh tuas membuat alat ini bisa memasang dan membongkar benda kerja 

dengan cepat.  

Gambar 9.12. Jig daun.

Gambar 9.13. Jig indeks.

 Jig multistation (stasion banyak) mempunyai bentuk seperti gambar 9.16. Ciri utama jig ini 

adalah cara menempatkan benda kerja. Ketika satu bagian menggurdi, bagian lain meluaskan 

lubang (reaming) dan bagian ketiga melakukan pekerjaan counterbore. Satsion akhir 

digunakan untuk melepaskan komponen yang sudah selesai dan mengambil komponen yang 

baru.  

Gambar 9.14. Jig trunnion.

Gambar 9.15. Jig pompa.

9.3. JENIS-JENIS FIXTURE

Jenis fixture dibedakan terutama oleh bagaimana alat bantu ini dibuat. Perbedaan utama 

dengan jig adalah beratnya. Fixture dibuat lebih kuat dan berat dari jig dikarenakan gaya 

perkakas yang lebih tinggi. 

Fixture pelat adalah bentuk paling sederhana dari fixture (gambar 9.17).  Fixture dasar 

dibuat dari pelat datar yang mempunyai variasi klem dan locator untuk memegang dan 

memposisikan benda kerja. Konstruksi fixture ini sederhana sehingga bisa digunakan pada 

hampir semua proses pemesinan. 

Gambar 9.16. jig multi-stasion. 

Gambar 9.17. Fixture plate.

Fixture pelat sudut adalah variasi dari fixture pelat (gambar 9.18). Dengan fixture jenis ini, 

komponen biasanya dimesin pada sudut tegak lurus terhadap locatornya. Jika sudutnya 

selain 90 derjat, fixture pelat sudut yang dimodifikasi bisa digunakan (gambar 9.19) 

Gambar 9.18. Fixture pelat sudut. 

Gambar 9.19. Fixture pelat sudut modifikasi. 

Gambar 9.20. Fixture vise-jaw.

 Fixture vise-jaw, digunakan untuk pemesinan komponen kecil (gambar 9.20). Dengan alat 

ini, vise jaw standar digantikan dengan jaw yang dibentuk sesuai dengan bentuk komponen.  

Gambar 9.21. Fixture Indeks. 

Gambar 9.22. Komponen mesin dengan menggunakan fixture indeks.

                  

Fixture indexing mempunyai bentuk yang hampir sama dengan jig indexing (gambar 9.21). 

Fixture jenis ini digunakan untuk pemesinan komponen yang mempunyai detail pemesinan 

untuk rongga yang detil. Gambar 9.22 adalah contoh komponen yang menggunakan fixture 

jenis ini. 

Fixture multistation, adalah jenis fixture untuk kecepatan tinggi, volume produksi tinggi 

dimana siklus pemesinan kontinyu. Fixture duplex adalah jenis paling sederhana dari jenis 

ini dimana hanya ada dua stasiun (gambar 9.23). Mesin tersebut bisa memasang dan 

melepaskan benda kerja ketika pekerjaan pemesinan berjalan. Misal, ketika pekerjaan 

pemesinan selesai pada stasiun 1, perkakas berputar dan siklus diulang pada stasiun 2. Pada 

saat yang sama benda kerja dilepaskan pada stasiun 1 dan benda kerja yang baru dipasang. 

Gambar 9.23. Fixture duplex. 

Gambar 24. Fixture Profil.

Fixture profil, digunakan mengarahkan perkakas untuk pemesinan kontur dimana mesin 

secara normal tidak bisa melakukan. Kontur bisa internal atau eksternal. Gambar 9.24 

memperlihatkan bagaimana nok/cam secara akurat memotong dengan tetap menjaga kontak 

antara fixture dan bantalan pada pisau potong fris. 

9.4. Klasifikasi Fixture

Fixture biasanya diklasifikasikan berdasarkan tipe mesin yang menggunakannya. Misal, 

fixture yang digunakan pada mesin milling disebut fixture milling. Fixture bisa juga 

diklasifikasikan dengan subklasifikasi. Misal, jika pekerjaan yang dilakukan adalah milling 

stradle  maka fixture disebut straddle milling fixture.

Berikut ini adalah list operasi produksi yang menggunakan fixture :

Assembling		Lapping
Boring		Milling
Broaching		Planing
Drilling		Sawing
Forming		Shaping
Gauging		Stamping
Grinding		Tapping
Heat treating		Testing
Honing		Turning
Inspecting    BAB  X TUJUAN DESAIN ALAT BANTU 10.1. Pendahuluan Desain alat bantu adalah proses mendesain dan mengembangkan alat-alat bantu, metode dan teknik untuk meningkatkan efisiensi dan produktifitas produksi.  Tujuan utama dalam mendesain alat bantu adalah menurunkan biaya produksi sambil menjaga kwalitas dan menigkatkan produksi. Untuk memenuhi, insinyur desain harus memenuhi hal-hal berikut : •    Menyediakan alat bantu yang sederhana, dan mudah dioperasikan untuk efisiensi maksimum.  •    Mengurangi pengeluaran dalam produksi dengan menghasilkan komponen pada biaya serendah mungkin. •    Mendesain alat bantu yang secara konsisten memproduksi komponen dengan kwalitas tinggi. •    Meningkatkan laju produksi dengan alat bantu mesin yang tersedia. •    Mendesain alat bantu yang tidak mudah melakukan kesalahan dan mencegah penggunaan yang tidak benar. •    Memilih material yang akan memberikan umur alat bantu yang cukup. •    Memberikan proteksi dalam desain alat bantu untuk keselamatan operator yang maksimum. Desain alat bantu dalam manufaktur menempati posisi antara produk desain dan produksi barang. Pertama-tama kebutuhan produk ditentukan, kemudian gambar dan spesifikasi dibuat. Perancang produk menyerahkan informasi ini ke Insinyur Perencanaan Proses. Insinyur Perencanaan Proses bekerja sama dengan perancang produk dan perancang alat bantu, meremcanakan metode yang akan digunakan untuk memproduksi komponen. Kadang-kadang perancang produk merubah atau memodifikasi desain supaya lebih sederhana atau untuk mempercepat produksi.  Biasanya perancang produk mengatur laju produksi dan desain komponen, dan memilih alat bantu.  10.2. PERENCANAAN DESAIN Jumlah perencanaan dalam desain alat bantu sangat mempengaruhi sukses tidaknya desain. Semua informasi dan spesifikasi yang berkaitan dengan produk di evaluasi sehingga desain alat bantu yang paling efisien dan ekonomis bisa ditentukan. Selama fase ini, perancang alat bantu dengan hati-hati mempelajari gambar komponen dan rencana produksi. Perancang alat bantu mesti memahami komponen dan proses produksinya. 10.3. Gambar Komponen Perancang alat bantu akan menerima kopi gambar komponen seperti contohnya pada gambar 1.   Gambar 10.1. Gambar komponen. Ketika menganalisis gambar, perancang harus memperhatikan faktor-faktor berikut: •      Ukuran keseluruhan dan bentuk komponen •      Jenis dan kondisi material yang digunakan komponen •      Jenis operasi pemesinan yang dilakukan •      Derjat akurasi yang dilakukan •      Jumlah yang dibuat •      Permukaan buat pengkleman  dan penepatan. 10.4. Rencana Produksi Rencana produksi seperti yang diperlihatkan gambar 2 adalah daftar item operasi produksi dan urutan operasi yang dipilih oleh insinyur perencanaan proses. Perancang alat bantu menggunakan rencana produksi ini untuk membantu dalam desain. Perencanaan produksi bisa berisikan hal-hal berikut: •      Jenis dan ukuran alat bantu yang digunakan pada setiap operasi. •      Jenis dan ukuran alat potong untuk tiap operasi. •      Urutan operasi •      Operasi pemesinan terdahulu yang dilakukan pada komponen. Tambahan terhadap rencana produksi dan gambar komponen adalah jumlah waktu dan uang yang tersedia untuk desain. 10.5.TANTANGAN BAGI PERANCANG ALAT BANTU  Perancang alat bantu mempunyai tanggung jawab produksi. Perancang alat bantu mungkin juga bertanggung jawab terhadap penyediaan material, supervisi ruangan perkakas, dan inspeksi alat bantu.  10.6. Desain Dalam fase ini perancang alat bantu bertanggung jawab dalam mengembangkan gambar dan sketsa ide desain alat bantu. Gambar desain biasanya harus disetujui oleh kepala perancang.  10.7. Supervisi Perluasan supervisi dari perancang alat bantu biasanya ditentukan oleh besarnya perusahaan. Supervisi bagi sebuah bagian seperti  departemen desain atau pembuatan alat bantu, atau bahkan di keseluruhan departemen alat bantu, bisa juga menjadi tanggung jawab  Satu sumber daya yang sering digunakan oleh perancang alat bantu dalam mengatasi permasalahan adalah kelompok orang-orang ahli di ruangan perkakas/alat bantu. Oleh sebab itu diperlukan kerjasama yang kooperatif antara perancang dengan pembuat alat bantu. Pembelian Sering perancang alat bantu bertanggung jawab dalam menyediakan material untuk membuat alat bantu. Dalam situasi ini perancang bergantung pada vendor atau penjual untuk mensuplai material dan komponen sesuai spesifikasi desain. Ketika memilih vendor, lebih baik memilih perusahaan yang menawarkan pelayanan paling baik ke pelanggannya. Pelayanan-pelayanan tersebut seperti bantuan desain dan pemecahan masalah dimana produk mereka dipakai, merupakan faktor penentu dalam memilih.  Inspeksi Sering perancang alat bantu diperlukan untuk menginspeksi alat bantu yang telah selesai untuk melihat apakah sudah memenuhi spesifikasi atau belum. Inspeksi ini atau percobaan fungsional biasanya dilakukan dalam dua tahap, pertama, alat bantu diperiksa apakah sesuai dengan gambar, kedua,  beberapa produk uji coba dibuat dan kemudian diperiksa apakah sudah sesuai dengan spesifikasi atau belum. Setelah alat bantu diserahkan ke bagian produksi, perancang alat bantu harus melakukan pemeriksaan periodik untuk melihat bahwa toleransi yang disyaratkan telah dipenuhi. PERSYARATAN UNTUK MENJADI PERANCANG ALAT BANTU Untuk menjadi perancang alat bantu, orang tersebut harus mempunyai ketrampilan berikut: •      kemampuan untuk membuat gambar mesin dan sketsa •      mengerti metode produksi modern, peralatan dan teknik •      kemampuan mekanik yang kreatif •      mengerti metode dasar pembuatan alat bantu •      pengetahuan tentang matematika teknik melalui  trigonometri praktis.  DAFTAR PUSTAKA 1.    Amstead B.H., P.F. Ostwald, M.L. Begeman, Manufacturing Processes. John Wiley & Sons, 1987. 2.    Amstead B.H. P.F. Ostwald, M.L. Begeman, terj. Sriati Djaprie. Teknologi Mekanik. Jilid 1, Erlangga, 1993. 3.    Amstead B.H. P.F. Ostwald, M.L. Begeman, terj. Bambang Priambodo. Teknologi Mekanik. Jilid 2, Erlangga, 1993. 4.    Hoffman E. G. Jig and Fixture Design. 4th edition, Delmar Publishers, 1996.