PARAMETER PEMOTONGAN PADA MESIN FRAIS

BAB 3 - Parameter Pemotongan Pada Mesin Frais 

A. PENGERTIAN

Yang dimaksud dengan parameter pemotongan pada proses pengefraisan adalah informasi berupa dasar-dasar perhitungan, rumus, dan tabel-tabel yang mendasariteknologi proses pemotongan/ penyayatan pada proses pengefraisan. Parameter pemotongan pada mesin frais meliputi Kecepatan Potong (Cutting Speed/ Cs), Kecepatan Putaran Mesin (Revolution Permenit/ Rpm), Kecepatan Pemakanan (Feed/ F) dan Waktu Proses Pemesinannya.

B. Kecepatan Potong (Cutting Speed/ Cs)

Yang dimaksud dengan Kecepatan potong (Cs) adalah kemampuan alat potong menyayat bahan dengan aman menghasilkan tatal dalam satuan panjang/waktu (meter/menit atau feet/menit). Pada gerak putar seperti pada mesin frais Kecepatan potongnya (Cs) adalah Keliling lingkaran benda kerja (phi.d) dikalikan dengan putaran (n) atau:

Keterangan:

Cs  = Kecepatan potong

Phi  = Nilai konstanta (3,14)

d     = Diameter alat potong

n     = Putaran mesin/benda kerja (putaran/menit – Rpm)

Pada prinsipnya kecepatan pemotongan suatu material tidak dapat dihitung secara matematis. Karena setiap material memiliki kecepatan potong sendiri-sendiri berdasarkan karakteristiknya dan harga kecepatan potong dari tiap material ini dapat dilihat didalam table yang terdapat didalam buku atau referensi.Untuk lebih jelasnya mengenai harga kecepatan potong dari tiap material dapat dilihat pada table dibawah ini.

Table 3.1 Kecepatan Potong Bahan.

C. Kecepatan Putaran Mesin (Revolution Permenit/ Rpm)

Yang dimaksud kecepatan Putaran Mesin adalah kemampuan kecepatan putaran mesin untuk melakukan pemotongan/ penyayatan dalam satu menit. Dalam hal ini mengingat nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara baku, maka komponen yang bisa diatur dalam proses penyayatan adalah putaran mesin/benda kerja. Dengan demikian rumus untuk menghitung putaran adalah:

Karena satuan Cs dalam meter/menit sedangkan satuan diameter pisau/benda kerja dalam millimeter, maka rumus menjadi:

Contoh Soal:

Sebuah baja lunak akan dilakukan proses pengefraisan dengan pisau frais shell endmill cutter berdiameter 50 mm dengan kecepatan potong (Cs) 25 meter/menit. Berapa kecepatan putaran mesinya?

Jawab:

Jadi kecepatan putaran mesinya adalah sebesar 159,235 Rpm

Hasil perhitungan di atas pada dasarnya sebagai acuan dalam menyetel putaran mesin agar sesuai dengan putaran mesin yang tertulis pada tabel yang ditempel di mesin tersebut.Artinya, putaran mesin aktualnya dipilih dalam tabel pada mesin yang nilainya paling dekat dengan hasil perhitungan di atas.

D. Kecepatan Pemakanan (Feed/ F) – mm/menit

Kecepatan Pemakanan pada proses pengefraisan, ditentukan dengan mempertimbangkan beberapa faktor diantaranya Kekerasan bahan, Kedalaman penyayatan, Sudut-sudut sayat alat potong, Bahan alat potong, Ketajaman alat potong, dan Kesiapan mesin yang digunakan. Disamping beberapa pertimbangan tersebut, kecepatan pemakanan pada umunya untuk proses pengasaran ditentukan pada kecepatan pemakanan tinggi karena tidak memerlukan hasil permukaan yang halus (waktu pengefraisan lebih cepat), dan pada proses penyelesaianya/ finishing digunakan kecepatan pemakanan rendah dengan tujuan mendapatkan kualitas permukaan hasil penyayatan yang lebih baik sehingga hasilnya halus (waktu pengefraisan lebih cepat).

Besarnya kecepatan pemakanan (F) pada mesin frais ditentukan oleh seberapa besar bergesernya pisau frais (f) dalam satuan mm/putaran dikalikan seberapa besar putaran mesinnya (n) dalam satuan putaran. Maka rumus untuk mencari kecepatan pemakanan adalah :

Keterangan:

F = Kecepatan pemakanan

f = Besar pemakanan atau bergesernya pahat (mm/putaran)

n = Putaran mesin (putaran/menit)

Contoh Soal:

Sebuah benda kerja akan difrais dengan putaran mesinnya (n) 560 putaran/menit dan besar pemakanan (f) 0,2 mm/putaran. Berapa besar kecepatan pemakanannya?

Jawab:

Jadi, pisau bergeser 112 mm selama satu menit

E. Perhitungan Waktu Pemesinan Frais

a. Waktu Pemesinan Pengefraisan Rata 

Pada gambar dibawah menunjukkan bahwa, panjang total pengefraisan (L) adalah panjang pengefraisan rata (l) ditambah start awal pisau (la) dan lepasnya pisau dari benda kerja (lu), atau:

Untuk nilai kecepatan pemakanan (F), dengan berpedoman pada uraian sebelumnya

Berdasarkan prinsip-prinsip yang telah diuraikan diatas, maka perhitungan waktu pemesinan pengefraisan rata (tm) dapat dihitung dengan rumus:



Keterangan:
t = Jumlah mata sayat alat potong
f = Pemakanan tiap mata potong
n = Rpm
L = Jarak tempuh
l = Panjang benda kerja
la = Kelebihan awal
lu = Kelebihan akhir
F = Pemakanan setiap menit
Contoh Soal:
Sebuah benda kerja akan dilakukan proses pengefraisan sepanjang 250 mm dengan pisau frais jari. Data parameternya ditetapkan sebagai berikut:
n = 460 putaran/menit
f = 0,13 mm/putaran
la = 20 mm
lu = 20 mm
t = 6
Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali pemakanan?
Jawab:





Jadi waktu yang dibutuhan adalah selama 1,213 menit.

b. Waktu Pengeboran 

Perhitungan waktu pengeboran pada mesin frais, pada prinsipnya sama dengan menghitung waktu pemesinan pengefraisan rata. Perbedaanya hanya terletak pada jarak star ujung mata bornya. Pada gambar dibawah menunjukkan bahwa Panjang total pengeboran (L) adalah panjang pengeboran (l) ditambah star awal mata bor (la = 0,3d), sehingga:
(mm)
Untuk nilai kecepatan pemakanan (F), dengan berpedoman pada uraian sebelumnya

Berdasarkan prinsip-prinsip yang telah diuraikan diatas, maka perhitungan waktu pengeboran (tm) dapat dihitung dengan rumus:



Keterangan:
f = Pemakanan tiap mata potong
n = Rpm
L = Jarak tempuh
l = Panjang benda kerja
F = Pemakanan setiap menit
Contoh Soal:
Sebuah benda kerja akan dilakukan pengeboran pada mesin frais sepanjang 38 mm denan mata bor berdiameter 12 mm. Data parameternya pemesinannya detetapkan sebagai berikut: Putaran mesin frais (n)=800 putaran/menit, dan pemakaan dalam satu putaran (f)=0,03 mm/putaran. Berapa waktu yang diperlukan untuk melakukan pengeboran dalam satu kali pemakanan?
Jawab:



Jadi waktu yang dibutuhan adalah selama 1,733 menit.