teknologi material dan mekanik

1. MESIN PERKAKAS

2. Mesin perkakas merupakan suatu alat yang berfungsi
memotong atau piranti pengolahan lain dan part. Jadi, yang
dimaksud dengan mesin perkakas adalah suatu alat atau mesin
dimana energi yang diberikan, kemudian dipergunakan untuk
mendeformasikan dan memotong material ke dalam bentuk
dan ukuran produk atau benda kerja sesuai dengan kehendak.
Syarat-syarat umum yang harus dipenuhi oleh mesin perkakas
adalah:
a. Kebutuhan akan daya kerja
b. Efisiensi yang tinggi baik secara teknis maupun ekonomis.
c. Performance
d. Kualitas kerja
e. Kekakuan static dan dinamic
f. Deformasi mekanis yang mungkin terjadi
g. Gaya-gaya yang terjadi pada saat operasi.

3. Mesin Gergaji
Mesin Gergaji gergaji merupakan alat perkakas yang
berguna untuk memotong benda kerja. Mesin
gergaji merupakan mesin pertama yang menentukan
proses lebih lanjut. Dapat dimaklumi bahwa mesin
ini memiliki kepadatan operasi yang relatif tinggi
pada bengkel-bengkel produksi.
Gergaji tangan : digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan
yang sederhana dalam jumlah produksi yang rendah.
Gergaji Mesin : Untuk pekerjaan-pekerjaan dengan
persyaratan ketelitian tinggi dengan kapasitas yang
tinggi yang bekerja secara otomatik dengan bantuan
mesin.
Mesin-mesin gergaji memiliki konstruksi yang beragam
sesuai dengan ukuran, bentuk dan jenis material
benda kerja yang akan dipotong.

4. Gergaji Tangan

5. A. Mesin gergaji bolak-balik (Hacksaw-Machine)
Mesin gergaji ini umumnya memiliki pisau gergaji dengan
panjang antara 300 mm sampai 900 mm dengan
ketebalan 1,25 mm sampai 3 mm dengan jumlah gigi rata-
rata antara 1 sampai 6 gigi iper inchi dengan material HSS.
Karena gerakan yang bolak-balik, maka waktu yang
digunakan untuk memotong adalah 50%.

6. B. Mesin gergaji piringan (Circular Saw)
Diameter piringan gergaji dapat mencapai 200 sampai
400 mm dengan ketebalan 0,5 mm dengan ketelitian
gerigi pada keliling piringan memiliki ketinggian antara
0,25 mm sampai 0,50 mm.
pada proses penggergajian ini selalu digunakan cairan
pendingin.
Toleransi yang dapat dicapai antara kurang lebih 0,5 mm
sampai kurang lebih 1,5 mm

7. C. Mesin Gergaji pita (Band Saw) adalah gergaji untuk
pemotong lurus.
Dalam hal mesin gergaji pita memiliki keunikan yaitu
mampu memotong dalam bentuk-bentuk tidak lurus atau
lengkung yang tidak beraturan.
Kecepatan pita gergajinya bervariasi antara 18 m/menit
sampai 450 m/menit agar dapat memenuhi kecepatan
potong dari berbagai jenis material benda kerja.

9. Mesin scrap
Mesin Scrap Scarp merupakan proses pemakanan
benda kerja yang sayatannya dilakukan oleh badan
mesin (ram) yang meluncut bolak-balik .
Gerak potong pahat pada benda kerja merupakan
gerakan lurus translasi. Dalam hal ini benda kerja
dalam keadaan diam dan pahat bergerak lurus
translasi. Pada saat pahat melakukan gerak balik,
benda kerja juga melakukan gerak umpan (feeding).
Sehingga punggung pahat akan tersangkut pada
benda kerja yang sedang bergerak tersebut. Untuk
menghindari gangguan ini, pangkal dudukan pahat
diberi engsel sehingga punggung pahat dapat berayun
pada waktu balik menyentuh benda kerja.

11. • Bagian-Bagian Mesin Scrap
Diatas badan mesin terdapat ram yang
meluncur bolak-balik pada pembimbing
(guide). Didepan ram dipasang leher sehingga
dudukan pahat dapat berputar posisi ke kiri
dan ke kanan. Tuas pemutar digunakan untuk
menurunkan/menaikkan posisi dudukan pahat
sehingga ujung pahat posisinya terhadap
benda kerja dapat diatur.

12. Prinsip Kerja Mesin Scrap
Benda kerja diletakkan dan dijepit pada meja. Posisi
meja dapat juga dinaik-turunkan sepanjang pembimbing
melalui poros ulir. Dengan memutar poros ulir yang
telah dihubungkan dengan roda gigi maka gerakkan
suap dari meja sepanjang pembimbing dapat dilakukan.
Dimana roda gigi digerakkan oleh tuas pengungkit
secara berkala. Gerakkan berkala ini dibuat sedemikian
rupa sehingga poros ulir hanya bergerak pada waktu
ram melakukan gerak balik membawa dudukan pahat.
Gerak putar dari motor listrik diubah menjadi gerak
translasi pada ram.

13. Mesin Gerinda
Mesin Gerinda Mesin gerinda merupakan proses menghaluskan permukaan
yang digunakan pada tahap finishing dengan daerah toleransi yang sangat kecil
sehingga mesin ini harus memiliki konstruksi yang sangat kokoh.
Keuntungan proses Menggerinda
1. Merupakan metode yang umum dari pemotongan bahan seperti baja yang
dikeraskan. Besarnya kelegaan tergantung pada ukuran, bentuk, dan
kecenderungan suku cadang untuk melengkung selama operasi perlakuan
panas.
2. Disebabkan banyaknya mata potong kecil pada roda, maka menimbulkan
penyelesaian yang sangat halus dan memuaskan pada permukaan singgung
dan permukaan bantalan. Kekasaran permukaan yang dicapai adalah 0,4
sampai 2200 µm
3. Penggerindaan dapat menyelesaikan pekerjaan sampai ukuran teliti dalam
waktu singkat. Mesin gerinda perlu pengaturan roda halus, sebab hanya
jumlah kecil bahan yang dilepas, sampai ± 0,005 mm.
Tekanan pelepasan logam dalam proses ini kecil, sehingga memperbolehkan
untuk menggerinda benda kerja yang mudah pecah dan benda kerja yang
cenderung untuk melenting menjauhi perkakas. Sifat ini memungkinkan
memakai pencekam magnetis untuk memegang benda kerja dalam operasi
penggerindaan

14. Bagian-bagian Mesin Gerinda
• Bagian badan mesin yang biasanya terbuat dari besi tuang
memiliki sifat sebagai peredam getaran yang baik. Fungsinya
adalah untuk menopang meja kerja dan menopang kepala
rumah spindel.
• Bagian poros spindel merupakan bagian yang kritis karena harus
berputar dengan kecepatan tinggi juga dibebani gaya
pemotongan pada batu gerindanya dalam berbagai arah.
• Bagian meja juga merupakan bagian yang dapat mempengaruhi
hasil kerja proses gerinda karena diatas meja inilah benda kerja
diletakkan melalui suatu ragum ataupun magnetic chuck yang
dikencangkan pada meja.

16. Mesin bubut
• Mesin Bubut Bubut merupakan suatu proses pemakanan benda kerja
yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja
kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi
sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.
• Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan
gerakan translasi dari pahat disebut gerak umpan (feeding). Dengan
mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan
translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan
ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengna jalan
menukar roda gigi translasi (change gears) yang menghubungkan
poros spindel dengan poros ulir (lead screw).
• Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi
keperluan pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi
penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan
jumlah gigi maksimum 127. roda gigi penukar dengan jumlah 127
mempunyai ke khususan karena digunakan untuk monversi dari ulir

17. • Prinsip Kerja Mesin Bubut
Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa
sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi
penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem
berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada
eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi
sayatan yang berbentuk ulir.

18. Mesin Fris dan pemotong Fris
• Mesin fris adalah mesin 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
• 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

20. 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 dipakai untuk memfris permukaan rata.
3. Pemotong muka. Pemotong ini dibaut atau dipegang pada ujung arbor pendek
dan biasanya ntuk 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
Bahan Pemotong Fris
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 udengan badan pemotong. Pemotong dipegang oleh spindel.

21. MESIN CNC
Numeric Control (NC) adalah suatu kendali mesin atas dasar informasi digital, ini
diperkenalkan di area pabrikasi. NC adalah bermanfaat untuk produksi rendah
dan medium yang memvariasikan produksi item, di mana bentuk, dimensi, rute
proses, dan pengerjaan dengan mesin bervariasi.
Istilah computer numerical control (CNC) digunakan bila sistem kontrol memakai
komputer internal. Komputer internal memungkinkan penyimpanan program
tambahan, penyuntingan program, penjalanan program dari memori, diagnostik
kontrol dan pemeriksaan mesin, pekerjaan rutin-rutin dan khusus, dan
kemampuan melakukan perubahan skala inci/ metrik/ absolut.
Ketelitian adalah kegiatan menganalisis atau mengolah data secara sistematis
untuk mencapai kesalahan yang relatif terhadap suatu acuan. Sedangkan
ketepatan adalah kemampuan yang dicapai untuk memenuhi besar atau kecilnya
suatu target dengan cara mengulangi hal yang sama.
Kontrol Numerik atau Pengaturan Numerik
Kontrol numerik atau pengaturan numerik (numerical control: NC) adalah istilah
yang digunakan untuk menjelaskan kontrol gerakan mesin dan berbagai fungsi
lainnya berupa program otomasi dimana tindakan mekanik dari suatu alat-alat
permesinan atau peralatan lain dikendalikan oleh suatu program yang berisi data
kode angka. Data alphanumerical menghadirkan suatu instruksi pekerjaan untuk
mengoperasikan mesin tersebut.

22. • Pembuatan komponen dengan CNC memerlukan akses langsung ke mesin dan
instalasi komputer agar memperoleh pengalaman praktis yang amat diperlukan.
Dalam menggunakan piranti dan jenis mesin tertentu, seperti mengoperasikan
mesin-mesin turning, milling dan drilling harus memahami bahasa serta teknik
pemrograman memerlukan instruksi.
• Sistem Pengoperasian Mesin
Kode data diubah untuk satu rangkaian perintah, yang mana servo mekanisme,
seperti suatu pijakan motor yang berputar sesuai jumlah yang telah ditetapkan,
memperbaiki dengan masing-masing mengemudi dari suatu meja pekerjaan dan
suatu alat untuk melaksanakan suatu pengerjaan dengan mesin dan gerakan yang
ditetapkan oleh suatu sistem pengulangan tertutup atau terbuka.
Sistem operasi dari mesin perkakas NC adalah menggunakan sistem operasi CNC
sehingga diperlukan pengenalan kode data untuk menjalankan satu rangkaian
perintah.

23. Jenis Mesin Perkakas NC
Mesin perkakas NC meliputi mesin dengan operasi tujuan tunggal.
Sebagai contoh : mesin perkakas NC untuk mesin bubut (CNC Turning).
Prinsip Kerja CNC Turning
Benda kerja dipegang oleh pencekam yang dipasang diujung poros utama
(spindel). Dengan memutar lengan pengatur, yang terdapat pada kepala
tetap, putaran spindel (n) dapat dipilih. Harga putaran spindel umumnya
dibuat bertingkat, dengan aturan yang telah distandarkan, misalnya 630,
710, 800, 900, 1000, 1120, 1400, 1600, 1800, dan 2000 rpm. Kecepatan
putaran spindel tidak lagi bertingkat melainkan berkesinambungan
(kontinue). Pahat dipasangkan pada dudukan pahat dan kedalaman
potong (a) diatur dengan menggeserkan peluncur silang melalui roda
pemutar dan gerak makannya diatur dengan lengan pengatur pada rumah
roda gigi. Gerak makan (f) yang tersedia pada mesin bubut bermacam-
macam dan menurut tingkatan yang telah distandarkan, misalnya: ……..,
0.1, 0.112, 0.125, 0.14, 0.16, …… (mm/(r)).

27. • Bubut merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang
sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian
dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan
sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut
gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak
umpan (feeding). Memutar memerlukan two-axis, kendali alur
berlanjut, yang manapun untuk menghasilkan suatu ilmu ukur silindris
lurus/langsung atau untuk menciptakan suatu profil.
Bedanya dengan Mesin perkakas NC adalah meliputi mesin dengan
operasi tujuan tunggal, yang memberikan informasi kuantitatif seperti
pengerjaan dengan mesin operasi yang disajikan oleh suatu komputer
kendali dengan program database berupa kode data yang diubah
untuk satu rangkaian perintah yang menyimpan instruksi secara
langsung untuk mengendalikan alat-alat bermesin CNC (Computer
Numerical Control).

28. Bagian-Bagian Mesin CNC Turning
Bagian dari mesin CNC Turning tidak jauh beda dengan mesin
bubut konvensional yaitu sebagai berikut:
• Unit Kontrol berupa panel pengontrolan yang berisi tombol-
tombol perintah untuk menjelaskan kontrol gerakan mesin dan
berbagai fungsi lainnya yang menggunakan instruksi oleh sistem
kontrol elektronika.
• Kepala Tetap berupa roda-roda gigi transmisi penukar putaran
yang akan memutar poros spindel
• Poros utama (spindel) berupa tempat kedudukan pencekam
untuk berdirinya benda kerja.
• Eretan utama (appron) akan bergerak sepanjang meja sambil
membawa eretan lintang (cross slide) dan eretan atas (upper
cross slide) dan dudukan pahat.
• Eretan Melintang yang menggerakan pahat arah melintang.
• Eretan Memanjang yang menggerakan pahat arah vertikal.
• Kepala Lepas, sejajar kepala tetap untuk membantu pergerakan
spindel dalam memegang benda kerja.

29. Keuntungan
a. Laju produksi cepat.
b. Keakuratan pada lebih besar dan repeatabilas.
c. Menurunkan tingkat tarip sisa (pemborosan komponen).
d. Mengurangi kebutuhan pemeriksaan.
e. Tidak banyak memakan tempat/ ruangan
f. Level keterampilan yang dibutuhan operator dikurangi
Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh mesin perkakas NC jenis CNC Turning :
a. Pengerjaan komponen dengan mesin yang mudah menjadi sulit karena
menggunakan format yang rumit.
b. Modal yang ditanamkan mengalami peningkatan.
c. Peralatan sederhana tetap diperlukan
d. Dibutuhkan tenaga ahli yang berfungsi untuk memprogram peralatan NC.
Pembuatan komponen dengan CNC memerlukan akses langsung ke mesin
dan instalasi komputer agar memperoleh pengalaman praktis yang amat
diperlukan. Dalam menggunakan piranti dan jenis mesin tertentu, seperti
mengoperasikan mesin-mesin turning, milling dan drilling harus
memaham