Modul ini membahas teknik pemesinan, termasuk pemesinan bubut, frais, gerinda, dan CNC. Materi mencakup penjelasan proses, alat, parameter, dan contoh pekerjaan untuk setiap teknik pemesinan. Tujuannya agar peserta dapat merencanakan pekerjaan menggunakan berbagai mesin perkakas.

1. i
No. Kode: DAR2/PROFESIONAL/01/2/2018
PENDALAMAN MATERI TEKNIK PEMESINAN
Penulis
Bernardus Sentot Wijanarka
Dwi Rahditanta
Sutopo
Achmad Arifin
Hak cipta © Direktorat Pembelajaran, Dit Belmawa, Kemenristekdikti RI, 2018
PPG DALAM JABATAN
Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi
Edisi Revisi 2019

2. ii

3. v
Daftar Istilah
Adendum
Jarak radial antara lingkaran puncak (addendum circle) dengan lingkaran pitch.
Cekam
Pemegang benda kerja pada mesin bubut yang terdiri dari bagian badan berulir dan rahang
yang dapat digerakkan maju mundur secara bersama-sama atau sendiri-sendiri dengan jumlah
rahang 3 atau 4
Dedendum
Jarak radial antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki
Eretan
Bagian mesin bubut yang berfungsi sebagai dudukan sekaligus penghantar alat potong/pahat
agar dapat bergerak sepanjang alas mesin baik bergerak dalam arah membujur maupun
melintang
Gerak makan
Jarak lurus yang ditempuh alat potong tiap putaran benda kerja atau putaran alat potong
dengan satuan mm/putaran
Gambar kerja
Suatu gambar dari satu atau beberapa bagian benda untuk proses manufaktur
Gerak interpolasi
Gerak simultan dua sumbu koordinat atau lebih menuju satu titik koordinat tertentu
Kacamata
Perlengkapan mesin bubut yang digunakan untuk menahan benda kerja yang memilki ukuran
cukup panjang
Kecepatan potong
Kecepatan pemotongan berupa panjang beram yang merupakan fungsi dari diameter benda
kerja atau diameter alat potong (mm) , dan putaran spindel (rpm) dengan satuan m/menit
Kedalaman potong
Tebal pemakanan benda kerja yang dikerjakan dalam satuan mm

4. vi
Kepala pembagi
Alat bantu mesin perkakas yang berfungsi untuk memudahkan proses pengerjaan bidang segi
banyak pada mesin frais dengan ratio putaran 1:40
Kepala lepas
Bagian mesin bubut yang merupakan center kedua pada mesin bubut terletak di sebelah kanan
dan dapat digeser sepanjang meja/alas mesin
Kepala tetap
Bagian utama mesin bubut yang berfungsi untuk menyangga poros utama yang merupakan
penggerak spindel utama
Kode G
Nama bahasa pemrograman yang mengendalikan kontrol NC atau mesin CNC
Kode M
Kode yang digunakan sebagai perintah di kelompok perintah bantu proses pemesinan
Kontersing (Countersink)
Alat potong yang digunakan pada mesin bubut untuk membuat champer pada ujung lubang
Konterbor (counterbor)
Alat potong yang dapat digunakan pada mesin bubut yang berfungsi untuk membuat lubang
bertingkat
Mesin perkakas
Mesin yang digunakan untuk membuat produk dengan proses penyayatan dengan alat potong
denga benda kerja yang berputar atau alat potong yang berputar
Mesin perkakas CNC
Mesin perkakas CNC (Computer Numerical Controlled) adalah mesin perkakas yang dalam
pengoperasian proses pemotongan (cutting) benda kerja oleh pahat/alat potong dibantu dengan
kontrol numerik dengan menggunakan computer
Membubut muka (facing)
Proses pembubutan yang dilakukan pada sisi tepi penampang benda kerja, dimana pahat
bergerak melintang menuju sumbu benda kerja
Modul
Parameter yang menentukan jumlah gigi bagi suatu lingkaran pitch yang tertentu
Pembubutan lurus
Pengerjaan benda kerja yang dilakukan sepanjang garis sumbunya atau arah memanjang untuk
mendapatkan ukuran diameter benda kerja yang dikehendaki

5. vii
Pressure angle
Sudut tekan yaitu merupakan sudut terkecil antara garis normal pada involut dengan garis
singgung pada lingkaran pdi titik potong antara involut dengan lingkaran referensi. Menurut
standar ISO sudut tekan besarnya 20 0
Program CNC
Urutan perintah numerik yang digunakan pada mesin perkakas untuk mengerjakan urutan
pengerjaan untuk membuat benda kerja tertentu
Ragum
Pemegang benda kerja pada mesin frais atau mesin gerinda
Root circle
Lingkaran kaki yang merupakan lingkaran semu dengan diameter yang merupakan dasar
pembentukan involute
Senter
Peralatan mesin bubut yang digunakan untuk menopang benda kerja yang sedang dibubut,
agar kelurusannya terhadap sumbu tetap terjaga
Spindel
Sumbu utama mesin perkakas dimana ditempatkan alat pencekam benda kerja atau alat
pemegang alat potong
Toleransi ukuran (dimensional tolerance)
Perbedaan antara dua harga batas maksimum dan mininum, dimana ukuran atau jarak
permukaan/batas geometri suatu komponen harus terletak
Tooth thickness
Tebal gigi yang merupakan panjang busur pada lingkaran pitch diantara dua buah sisi pada
satu gigi
Ukuran dasar
Ukuran/ dimensi bagian benda kerja yang dituliskan dalam bilangan bulat tertentu sebagai
ukuran utama yang harus dicapai dalam proses pengerjaannya.

6. viii
Pendahuluan
A. Rasional dan Deskripsi Singkat
Teknik Pemesinan merupakan ilmu yang mempelajari proses penyayatan (cutting)
bahan logam oleh alat potong dengan menggunakan mesin perkakas. Proses pemesinan
dilakukan pada benda kerja yang berputar (mesin bubut) atau alat potong yang berputar (mesin
frais, mesin gerinda, mesin bor). Proses penyayatan dilakukan oleh alat potong yang
dikendalikan operator terhadap benda kerja yang dipasang pada mesin perkakas. Teknik
pemesinan yang dipaparkan pada modul PPG dalam Jabatan ini disusn berdasarkan capaian
pembelajaran PPG, yang terdiri dari: teknik pemesinan bubut, teknik pemesinan frais, teknik
pemesinan gerinda, dan teknik pemesinan CNC (mesin bubut dan frais).
Kompetensi yang akan dicapai oleh peserta adalah: (1) merencanakan pekerjaan
dengan mesin perkakas konvensional (mesin bubut, mesin frais, dan mesin gerinda) dan (2)
merencanakan pekerjaan dengan mesin perkakas CNC (mesin bubut CNC dan mesin frais
CNC). Kompetensi ini merupakan bagian dari capaian pembelajaran PPG Vokasi Teknik Mesin,
yaitu pada capaian pembelajaran pengetahuan dan keterampilan khusus:
 setiap guru SMK wajib menguasai pengetahuan minimal penerapan substansi keahlian
Teknik Mesin, atau Teknologi Manufaktur, atau Teknologi Pemeliharaan Mesin Industri
Logam, atau Teknologi Perancangan Mekanik, atau Teknologi Pengecoran Logam, atau
Teknologi Pengelasan Logam, dan pengetahuan pendukung lainnya yang setara dengan
level 5 KKNI;
 mampu melaksanakan pekerjaan guru SMK sesuai dengan kode etik profesi guru, yang
peka budaya, menghargai keragaman etnik, agama dan faktor lain dari peserta didik, yang
mencakup kemampuan: menghasilkan lulusan SMK yang memiliki keahlian sesuai dengan
Program Keahlian Teknik Mesin pada level 2 KKNI, minimal mencakup kompetensi
keahlian: (1) teknik pemesinan; (2) teknik pengelasan; (3) teknik pengecoran logam; (4)
teknik mekanik industri; (5) teknik perancangan dan gambar mesin; dan (6) teknik fabrikasi
logam dan manufaktur.
Berdasarkan Capaian pembelajaran tersebut di atas, maka modul ini diharapkan
memperkaya ranah pengetahuan para peserta PPG dalam jabatan, sehingga disusun modul
pendalaman materi Teknik Pemesinan dalam 4 kegiatan belajar:
(1) Kegiatan Belajar 1: Pemesinan Bubut
(2) Kegiatan Belajar 2: Pemesinan Frais
(3) Kegiatan belajar 3 : Pemesinan Gerinda
(4) Kegiatan belajar 4: Pemesinan CNC

7. 156
Setelah mempelajari modul ini para peserta akan dapat: (1) merencanakan pekerjaan
dengan mesin bubut, (2) merencanakan pekerjaan dengan mesin frais, (3) merencanakan
pekerjaan dengan mesin gerinda, dan (4) merencanakan pekerjaan dengan mesin bubut CNC
dan mesin frais CNC.
B. Relevansi
Modul ini berisi capaian pembelajaran dalam domain pengetahuan dan keterampilan
umum PPG Vokasi Teknik Mesin. Kedalaman materi sesuai dengan KKNI level 5 dan
membahas empat mata pelajaran untuk kompetensi keahlian teknik pemesinan, yaitu : teknik
pemesinan bubut, teknik pemesinan frais, teknik pemesinan gerinda dan pemesinan CNC
sesuai dengan kurikulum SMK. Materi tersebut relevan dengan struktur kurikulum SMK
kompetensi keahlian teknik pemesinan pada kelompok peminatan kejuruan C3.
C. Petunjuk Belajar
Proses pembelajaran untuk materi teknik pemesinan akan dapat berjalan dengan lancar
apabila para peserta pernah mempelajari konsep dasar dan praktik pada masing- masing
kegiatan belajar yang dipaparkan. Uraian materi bukan merupakan uraian lengkap dan detail,
sehingga harus ditambah dengan bacaan lain dari buku referensi yang tertulis di daftar pustaka.
Langkah- langkah mempelajari modul ini adalah :
1. Bacalah dengan seksama bagian rasional dan deskripsi singkat, apablila dari deskripsi
singkat tersebut anda telah menguasi kegiatan belajar tertentu oleh anda lewati bagian
tersebut
2. Bacalah dan pahami capaian pembelajaran dan sub capaian pembelajaran dan catatlah
bagian yang sudah anda kuasai dan yang belum anda kuasai
3. Bagian yang sudah anda kuasai, cukup dikerjakan langsung pada bagian tugas atau tes
formatif
4. Bagian yang belum anda kuasai, bacalah uraian materinya, dan apabila belum cukup
dapat ditambah dengan sumber belajar lain dari buku bacaan di daftar pustaka yang
dapat anda download sendiri. Kerjakanlah tugas dan tes formatif untuk mengetahui
penguasaan anda. Perkiksa jawaban tes formatif sesuai kunci jawaban pada bagian
akhir modul ini. Apabila ada jawaban yang belum benar maka ulangi membaca materi
dan mengerjakan lagi tugas dan tes formatif yang belum benar
5. Kuasailah semua tugas dan tes formatif pada empat kegiatan belajar, sesudah itu
silahkan mengerjakan tugas akhir dan tes akhir
6. Bila Anda menemui kesulitan, silakan hubungi instruktur/widiaiswara pembimbing atau
fasilitator yang mengajar mata diklat ini.
Baiklah para perserta pendalaman materi PPG Dalam Jabatan, selamat belajar.
Semoga para peserta sukses menguasai semua modul dan lulus dalam ujian tulis nasional
PPG dalam jabatan 2018.

8. 157
Kegiatan Belajar 2: Pemesinan Frais
A. Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan
Capaian pembelajaran kegiatan belajar 2 ini adalah merencanakan dan melakukan pekerjaan
pembentukan benda kerja dengan menggunakan mesin frais konvensional.
B. Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan
Sub capaian pembelajaran yang akan kita pelajari pada kegiatan belajar ini adalah:
1. Menentukan berbagai perlengkapan pada mesin frais (alat pencekam benda kerja dan
alat pencekam pisau frais)
2. Menentukan berbagai macam jenis pisau dalam proses pemesinan frais
3. Menentukan parameter-parameter pada proses pemesinan frais
4. Menentukan pembagian dengan menggunakan deviding head
5. Merencanakan berbagai macam pekerjaan pembentukan benda kerja dengan mesin
frais.
C. Pokok-Pokok Materi
Materi pokok yang akan dibahas pada kegiatan ini adalah: Pengertian umum mengenai
pemesinan frais dan metode penyayatan pada pemesinan frais, alat kelengkapan mesin frais
yang meliputi berbagai alat penjepit benda kerja dan penjepit pisau frais, jenis-jenis pisau frais
beserta fungsinya, parameter proses pemesinan frais, berbagai macam pekerjaan dalam
proses pemesinan frais yang meliputi pembuatan: bidang rata, bertingkat, bidang miring, alur,
drilling, boring, dan pembuatan berbagai macam roda gigi.
D. Uraian Materi
1. Pengertian
Proses pemesinan frais adalah proses pemotongan benda kerja dengan alat potong
yang berputar. Proses pemesinan frais merupakan proses pemotongan benda kerja yang
sangat efektif, karena pisau frais memiliki sisi potong jamak. Permukaan yang dipotong bisa
berbentuk bidang rata datar, bidang rata miring menyudut, bidang siku, bidang sejajar, alur
lurus atau melingkar, dan segi banyak beraturan maupun yang tidak beraturan. Disamping itu
dengan penggunaan peralatan bantu, mesin frais dapat digunakan untuk mengerjakan
pembuatan roda gigi (lurus, rack, helik, payung, dan roda gigi cacing), nok/eksentrik, ulir scolor
(ulir pada bidang datar), dan ulir cacing yang mempunyai kisar besar dan tidak dapat dikerjakan
di mesin bubut.

9. 158
Pada umumnya mesin frais yang dikendalikan secara mekanis (konvensional manual)
dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu mesin frais horisontal dan vertikal. Disebut mesin frais
horisontal jika kedudukan sumbu spindel mesin sejajar dengan permukaan meja mesin, dan
disebut mesin frais vertikal jika sumbu spindel mesin tegak lurus terhadap permukaan meja
mesin. Bagian-bagian utama dan gerakan-gerakan utama dari mesin frais dapat dilihat pada
Gambar 1 berikut ini.
Gambar 1. Bagian-bagian utama mesin frais dan gerakan utama proses frais;
(a) Frais Vertikal, dan (b) frais horizontal
2. Metode Pemotongan Proses Frais
Metode pemotongan pada proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak
pemakanan (gerakan meja mesin frais) terhadap putaran pisau. Metode pemotongan pada
proses pemesinan frais dibagi menjadi tiga, yaitu: 1) frais naik /berlawanan arah (up milling), 2)
frais turun /searah (down milling) , dan 3) frais netral.
a. Frais naik (Up Milling )
Frais naik biasanya disebut frais konvensional (conventional milling). Gerak dari putaran
pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh, pada proses
frais naik apabila pisaut berputar searah jarum jam, benda kerja disayat ke arah kanan.
Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais naik adalah seperti koma

10. 159
diawali dengan ketebalan minimal kemudian menebal. Proses frais ini sesuai untuk mesin frais
konvensional/manual, karena pada mesin konvensional backlash ulir transportirnya relatif besar
dan tidak dilengkapi backlash compensation.
b. Frais turun (Down Milling)
Proses frais turun dinamakan juga climb milling. Arah dari putaran pisau sama dengan
arah gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh jika pisau berputar berlawanan arah jarum
jam, benda kerja disayat kekanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses
frais naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan maksimal kemudian menipis. Proses
frais ini sesuai untuk mesin frais CNC, karena pada mesin CNC gerakan meja dipandu oleh ulir
dari bola baja, dan dilengkapi backlash compensation. Untuk mesin frais konvensional tidak
direkomendasikan melaksanakan proses frais turun, karena meja mesin frais akan tertekan dan
ditarik oleh pahat.
c. Frais Netral
Pemotongan netral terjadi apabila dalam proses penyayatan benda menggunakan pisau
face mill atau sheel end mill.
https://www.slideshare.net/bangzek/proses-frais-buku-3-0
http://www.academia.edu/9668082/BUKU_3_PROSES_FRAIS_MILLING
a) Frais Up Milling b) Frais Down Milling

11. 160
3. Alat Kelengkapan mesin Frais
a. Peralatan Pemegang/penjepit Pisau Frais
1) Drill Chuck Arbor
Alat ini dipakai untuk mencekam mata bor, atau tool lain
yang berdiameter kecil dan memiliki bentuk tangkai
silindris.
2) Sleeve Arbor
a) Slevee Arbor for cutter
b) Sleeve Arbor for twist-
drill
Digunakan untuk mencekam end mill cutter yang memiliki
bentuk tangkai tirus.
Digunakan untuk mencekam twist drill yang memiliki
bentuk tangkai tirus.
3) Collet Arbor
Digunakan untuk mencekam pisau dengan tangkai
silindris, dan didesain untuk dapat mencekam pisau
dengan diameter yang bervariasi sesuai dengan kapasitas
collet yang sudah ditentukan.
4) Stub Arbor
Digunakan untuk mencekam face mill, shell end mill cutter,
dan beberapa tools lain yang memiliki lubang silindris di
tengah, dan tanpa perlu menambahkan ring untuk
membantu pencekaman

12. 161
5) Short Arbor
Short arbor ini digunakan untuk mencekam shell end mill
cutter dan beberapa tools lain yang memiliki lubang
silindris ditengah, dan biasanya perlu ditambahkan ring
untuk membantu proses pencekaman.
6) Long Arbor
Long Arbor digunakan sebagai dudukan pisau (slab mill,
side and face mill, slitting saw, dll.) yang dipasang pada
spindel utama pada posisi mendatar (horizontal). Long
arbor dilengkapi dengan ring-ring yang berfungsi untuk
memposisikan kedudukan pisau dan sekaligus untuk
menjepit pisau. Pada long arbor terdapat alur pasak.
7) Side Lock Arbor Salah satu jenis Arbor yang digunakan untuk mencekam
cutter dengan tangkai silindris, dimana prinsip
pencekamannya cukup sederhana, yaitu hanya dengan
mengencangkan screw yang ada pada arbor, sehingga
screw tersebut menekan cutter dan mengikatnya, untuk itu
perlu ada bidang rata pada sisi tangkai cutter, agar bisa
tercekam dengan baik.
Gambar 3.16. Gambar skematik arbor mesin frais horisontal

13. 162
8) Boring Head Arbor
Digunakan untuk mencekam boring tools, dimana pada
boring head biasanya disertai skala yang cukup teliti untuk
pembuatan lubang yang memiliki ukuran presisi.
b. Peralatan Pemegang/Penjepit Benda Kerja
1) Clamping
Clamping digunakan untuk mencekam material
langsung pada meja mesin frais. Dalam hal ini
clamp digunakan sebagai pencekam sedangkan T-
slot Bolt sebagai pengencangnya.
2) Angle Plate Angle plate digunakan sebagai dudukan atau basis
dari benda kerja yang dituntut memiliki kesikuan
yang teliti, yang tidak bisa dicekam dengan ragum.
Benda kerja yang dipasang pada angle plate,
dicekam dengan menggunakan clamp.
3) V-Block
V-blocks digunakan untuk pencekaman batang
poros yang akan dikerjakan dengan mesin frais.
Batang poros yang pendek biasanya ditempatkan
pada sebuah V-blocks saja, tetapi jika batang
porosnya panjang, dibutuhkan dua buah V-blocks
atau lebih dipasang pada meja mesin. V-blocks
dan benda kerja dicekam pada meja mesin frais
dengan menggunakan clamp.

14. 163
4) Vice Machine
a) Vice Plate
Vice plate atau ragum rata merupakan alat
pencekam benda kerja yang paling sering
digunakan dalam proses pemesinan frais.
b) Swivel Vice Swivel vice memiliki kemampuan untuk diubah
sudutnya pada satu sudut putar, sehingga mampu
digunakan untuk pembuatan sudut pada proses
pemesinan frais.
c) Compound Vice
Compound vice ini memiliki lebih dari satu sudut
putar, sehingga bisa digunakan untuk pembuatan
sudut / profil yang lebih rumit.
5) Rotary Table
Rotary table digunakan untuk membuat pembagian
jarak-jarak lobang, alur radius (melingkar), dan
bentuk-bentuk segi banyak.

15. 164
6) Deviding Heads Deviding head digunakan untuk membuat segi-segi
yang beraturan pada poros benda kerja, maupun
untuk membuat alur helik pada pemesinan frais.
Deviding head biasanya dilengkapi dengan plat
pembagi yang berfungsi untuk membantu
pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan
pembagian langsung. Untuk melakukan pembagian
deferensial dan pembuatan alur helik, deviding
head dilengkapi juga dengan roda-roda tukar.
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/teori-pemesinan-dasar-
kelengkapan-mesin-frais.pdf
4. Pisau Frais
a. Material Pisau Frais
Pisau frais atau gigi pisau frais pada umunya terbuat dari bahan-bahan high speed steel,
cemented carbide atau cast alloy. Pisau frais dapat dibedakan mejadi pisau frais solid dan
pisau frais inserted. Tipe solid dibuat dari material solid seperti HSS atau dibuat dari carbon
steel, alloy steel, atau HSS dengan gigi cemented carbide yang dibrasing pada bodi pisau.
Pada pisau frais tipe sisipan (inserted), gigi-giginya dibuat dari HSS, cast alloy, atau
cemented carbide. Body/tubuh pisau biasanya dibuat dari alloy steel untuk menghemat ongkos.
Pisau inserted dapat dilepas apabila telah mengalami kerusakan/tumpul untuk diganti dengan
yang baru.

16. 165
Gambar 2. Pisau Frais Tipe Solid
Gambar 3. Pisau Frais Tipe Sisipan (Insert)
b. Macam Pisau Frais dan Kegunaannya
Berdasarkan bentuknya pisau frais dapat dibedakan sebagai berikut:
1) Pisau Frais Rata (Plain Milling Cutter)

17. 166
Pisau frais rata dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu, pisau frais rata untuk
pemotongan ringan dan pisau frais rata untuk pemotongan berat.
a) Pisau frais rata Untuk Pemotongan Ringan (Light Duty Plain Milling Machine)
Pisau ini pada umumnya digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan Bentuk gigi dari
pisau ini pada umunya berupa gigi lurus maupun gigi miring/helik. Gigi helik biasanya
mempunyai sudut 250
. Gigi-gigi helik lebih sesuai untuk pemakanan dengan tenaga
yang lebih sedikit mulai awal pemakanan, getaran yang lebih ringan dan mampu
menghasilkan permukaan yang lebih halus. Gigi-gigi pisau ini pada umumnya kecil
dengan pitch kecil pula. Pisau ini didesain untuk pemotongan ringan dengan kecepatan
sedang.
Gambar. 4. Pisau Frais Lurus (Plain Milling Cutter
b) Pisau frais rata untuk Pemotongan Kasar/Berat (Heavy Duty Plain Millimg Cutter)
Pisau ini dibuat dengan ukuran lebih besar dan lebar dengan jumlah gigi yang lebih kecil
daripada light duty plain milling. Untuk pisau frais dengan diameter 3” biasanya terdiri
dari 8 gigi dan untuk diameter 4” biasanya 10 gigi. Sudut kemiringan gigi pisau antara
250
-450
. Pisau ini didesain untuk pekerjaan–pekerjaan kasar (berat)
2) Pisau Sisi ( Side Milling Cutter)
Side Millling Cutter sama dengan Plain Milling Cutter namun pada salah satu sisi atau
kedua sisi terdapat mata potong/mata pisau. Dengan pisau ini dapat dilakukan
pemakanan pada sisi muka dan pada kedua sisi samping.
Macam-macam pisau sisi (side milling cutter) antara lain:
a) Pisau sisi lurus (Plain side milling cutter) dengan sisi lurus pada sisi muka dan kedua
sisi sampingnya.
Gambar. 5. Pisau Lurus Untuk Pemotongan
Kasar/Berat (Heavy Duty Plain Millimg Cutter)

18. 167
b) Pisau setengah sisi (half side milling cutter) mempunyai gigi helik pada sisi muka dan
gigi pemotong pada satu sisi samping. Pisau tipe ini dianjurkan untuk pengefraisan
permukaan kasar dan pengfraisan pada satu sisi saja.
c) Pisau Staggered (Staggered tooth side milling cutter) pisau ini dianjurkan untuk
pemotongan kasar dan alur atau slotting.
a. Pisau sisi lurus b. Pisau setengah sisi c. Pisau Staggered
Gambar 6. Macam-macam Pisau Sisi ( Side Milling Cutter)
3) Pisau Potong/Gergaji (Metal Slitting Saw)
Pisau ini didesain untuk operasi pemotongan benda kerja dan pembuatan alur sempit
dan dalam (narrow slot). Untuk pemotongan yang dalam diperlukan kelonggaran
(clearance) samping yang mencukupi.
Terdapat beberapa macam pisau gergaji antara lain:
a) Pisau gergaji rata (Plain metal seltting saw). Merupakan pisau yang paling tipis
dengan sisi rata dan pada sisi sampingnya dibuat tirus masuk. Hal ini digunakan
untuk mencegah terjadinya tekanan pada sisi pisau. Gigi-gigi pisau harus tajam dan
mempunyai jumlah yang lebih banyak daripada pisau muka lurus (plain milling
cutter). Namun demikian kecepatan pemakanan (feed) harus lebih rendah (biasanya
1/8 hingga ¼ dari feed yang digunakan pada pisau lurus. Pisau gergaji lurus
biasanyan dibuat dengan ketebalan 1/32 inch sampai dengan 3/16 inch dengan
diameter 2 ½“ sampai 8 “.
b) Pisau Potong dengan Gigi Samping (Metal Slitting Saw with Side Teeth)
Pisau ini mempunyai bentuk sama dengan pisau sisi. Pada sisi samping diberi
kelonggaran untuk beram dan untuk melindungi atau mencegah pisau dari tekanan
dan jepitan sewaktu pengoperasian. Pisau ini biasanya dibuat dengan tebal 1/16
inch sampai 3/16 inch dan diameter dari 2 ½ “ sampai 8 “. Pisau jenis ini dianjurkan
untuk membuat alur yang dalam dan proses pemotongan.
c) Pisau Potong Staggered (Stanggered Tooth Metal Slitting Saw)
Pisau ini mempunyai bentuk yang sama pisau staggered. Pisau ini dianjurkan untuk
pemotongan selebar 3/16 inchi dan selebihnya, dan bisa pula untuk pemotongan
yang lebih tajam. Biasanya pisau ini mempunyai lebar3/16 inchi hingga ¼ Inchi
dengan diameter 3” sampai 8”.
d) Pisau Alur Sekrup (Screw Sloting Cutter) adalah pisau potong khusus yang didesain
untuk memotong alur dalam kepala baut. Pisau ini juga dapat digunakan untuk

19. 168
pemotongan ringan seperti pemotongan tube copper, ring piston dan benda
sejenisnya. Pisau ini mempunyai fine feeds. Pada sisi pisau ini dibuat lengkung
lurus san sejajar. Pisau ini mempunyai lebar 0,020”-0,182” dan diameter maksimal 2
¾ inchi.
a b c
Gambar 7. Macam-macam Pisau Potong/Gergaji (Metal Slitting Saw):
a. Pisau gergaji lurus, b. Pisau potong staggered dan pisau
potong dengan gigi samping, dan c. Pisau alur sekrup
4) Pisau Sudut (Angular Milling Cutter)
Pisau sudut digunakan untuk pemotongan sudut seperti pemotongan alur V, ekor
burung, serrations dan gigi reamer. Terdapat dua macam pisau sudut yaitu:
a) Pisau sudut tunggal. Pisau ini mempunyai satu sisi permukaan sudut. Pisau ini
digunakan pada pembuatan alur ekor burung, nothes pada roda ratchet dan
operasional sejenis. Sudut pisau ini pada umumnya antara 450
-600
b) Pisau sudut ganda digunakan untuk pembuatan alur V. Pisau ini mempunyai bentuk
sisi V dan biasanya dibuat dengan sudut 450
, 600
, atau 900.
.
a b
Gambar 8. Pisau Sudut (Angular Milling Cutter)
a. Pisau sudut ganda, b. Pisau sudut tunggal
5) Pisau Jari ( End Mill Cutter)
End Mill Cutter merupakan pisau solid dengan sisi dan gagang yang menjadi satu.
Namun demikian terdapat pisau end mill dengan mata pisau dan gagang terpisah yang
disebut tipe shell. Selain tipe shell tersebut pisau end mill mempunyai gagang lurus atau
tirus yang dapat dipasangkan pada spindel mesin frais. End mill dapat digunakan untuk
pengefraisan muka, pengefraisan horizontal, vertikal, menyudut atau melingkar. Secara
operasional end mill digunakan untuk pembuatan alur, keyways, pockets (kantong),
shoulders (tingkat), permukaan datar dan pengefraisan bentuk.
End Mill sebagian besar digunakan pada mesin frais vertikal meskipun tidak menutup
kemungkinan dipakai pada mesin frais horizontal. Terdapat berbagai macam bentuk end

20. 169
mill dan biasanya terbuat dari HSS, comented carbide, atu gigi comented carbide yang
disisipkan. Macam-macam end mill tersebut antara lain:
a. End mill dua mata (two flute). Pisau ini hanya mempunyai dua mata potong pada
selubungnya. Ujung sisi didesain untuk dapat memotong hinggga ke center. Pisau
ini dapat digunakan sebagaimana bor dan dapat pula digunakan untuk membuat
alur.
b. End mill dengan mata potong jamak. Pisau ini mempunyai tiga, empat, enam atau
delapan sisi potong dan biasanya mempunyai diameter di atas 2“
c. Ball end mill. Pisau ini digunakan untuk pengefraisan fillet atau alur dengan radius
pada permukaannya, untuk alur bulat, lubang, bentuk bola dan untuk semua
pengerjaan bentuk bulat.
d. Shell end mill. Pisau ini mempunyai lubang untuk pemasangannya pada arbor
pendek. Gigi-gigi pisau ini biasanya berbentuk helik. Pisau ini dibuat lebih besar
ukurannya dari pada pisau solid dan biasanya berukuran 1 ¼ “ sampai 6 “.
Gambar. 9. Pisau Jari ( end mill cutter) (A) Dua mata satu ujung, (B) Dua mata dua
ujung, (C) Tiga mata satu ujung, (D) Mata ganda satu ujung, (E) Empat mata
dua ujung, (F) Dua mata ujung bulat, (G) Type Carbide , (H) Tipe carbide gigi
helik kanan, (I) Mata potong ganda gagang tirus, (J) Tipe carbide dengan ujung
tirus dan gigi helik.
Gambar. 10. Pisau Shell End Mill

21. 170
6) Pisau Muka (Face Milling Cutter)
Adalah pisau bentuk khusus dari pisau end mill besar. Pisau ini dibuat dengan ukuran 6
“ atau lebih. Face milling cutter biasanya mempunyai mata potong sisip (inserted). Pisau
ini biasanya dipasangkan langsung pada spindel mesin frais dan digunakan untuk
menghasilkan permukaan datar.
Gambar 11. Pisau Muka
7) T-Slot Milling Cutter.
Merupakan pisau tipe end mill khusus yang didesain untuk pemotongan alur T, seperti
pada alur yang terdapat pada meja mesin frais.
8) Pisau Modul
Pisau ini dipakai untuk membuat roda-roda gigi. Dalam satu set, pisau modul terdapat 8
dan 15 buah pisau modul.
9) Pisau ekor burung
Pisau ini dipakai untuk membuat alur ekor burung. Pisau ini sudut kemiringannya
terletak pada sudut-sudut istimewa yaitu: 300
, 450
, 600

22. 171
10) Pisau Bentuk (Cekung dan Cembung)
Pisau bentuk digunakan untuk mengefrais permukaan dengan bentuik yang bervariasi
sesuai keinginan. Pisau ini dapat digunakan untuk mengefrais bentuk-bentuk dan
ukuran standar maupun bentuk-bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Bermacam-
macam pisau bentuk dapat dilihat pada Gambar 12.
a (pisau Cekung) b (Pisau Cembung)
c (Pisau Sudut dan Bulat)) d (Pisau Roda Gigi)
e. Pisau Frais Bentuk Khusus
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/teori-pemesinan-dasar-
material-dan-jenis-pisau-frais.pdf
5. Parameter Proses Pemesinan Frais
Agar penyayatan pada proses pemesinan frais dapat berjalan dengan efektif dan efisien, maka
perlu diperhatikan berbagai parameter dalam proses pemesinan frais yaitu: kecepatan potong,
putaran pisau, feeding, kedalaman pemotongan, gerak makan per gigi, kedalaman
pemotongan, waktu pemotongan, dan kecepatan penghasilan tatal (chip).
a. Kecepatan potong/cutting speed (V) m/menit
Dalam menentukan kecepatan potong beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan
antara lain: (1) material benda kerja yang akan difrais, (2) material pisau frais, (3) diameter

23. 172
pisau, (4) kehalusan permukaan yang diharapkan, (5) dalam pemotongan yang ditentukan,
dan (6) Rigiditas penyiapan benda kerja dan mesin.
Untuk benda kerja yang berbeda kekerasannya, strukturnya dan kemampuan
pemesinaanya diperlukan penentuan cutting speed yang berbeda. Tabel 1 berikut
menunjukkan cara penentuan cutting speed:
Tabel 1. Cutting Speed untuk Proses frais
Material
High-Speed Steel Cutter Carbide Cutter
ft/min m/min ft/min m/min
Machine steel 70-100 21-30 150-250 45-75
Tool steel 60-70 18-20 125-200 40-80
Cast iron 50-80 15-25 125-200 40-80
Bronze 65-120 20-35 200-400 80-120
Aluminium 500-1000 150-300 1000-2000 150-300
Cutting speed dapat dirumuskan dalam bentuk persamaan:
v = (π.d.n)/1000 m/min,
v = cutting speed (m/menit),
d = diameter pisau frais (mm)
n = putaran pisau (rpm)
b. Penentuan putaran Pisau (n) rpm
Terdapat tiga faktor yang harus dipertimbangkan dalam menentukan putaran pisau frais
antara lain: (1) Material yang akan di frais, (2) Bahan pisau frais, dan (3) Diameter pisau
frais
c. Feed (vf) mm/putaran
Feed dapat dinyatakan sebagai rasio gerak benda kerja terhadap gerak putar pisau frais.
Dalam menentukan feed, faktor yang harus diperhatikan adalah: (1) Dalam pemakanan, (2)
Tipe pisau frais, (3) Bentuk pisau frais, (4) Kekuatan dan keseragaman benda kerja, (5) Tipe
permukaan finishing yang ditentukan, dan (6) Power dan rigiditas mesin.
d. Kedalaman pemotongan (a)
Pemakanan pada proses frais meliputi pemakanan kasar dan pemakanan halus (finishing).
Pada pemakanan kasar kedalaman pemotongan dapat ditentukan pada kedalaman
maksimal (lebih dalam). Pada pemotongan yang berat dapat digunakan pisau dengan gigi
helik dan jumlah gigi yang lebih sedidkit. Pemotongan dengan jumlah gigi potong lebih
sedikit akan menghasilkan pemotongan yang lebih kuat dan lebih mempunyai kelonggaran
yang lebih besar daripada banyak gigi.
Pada pemotongan halus (finishing) dilakukan secara ringan (light) daripada pemotongan
kasar. Dalamnya pemotongan pada pemakanan kasar biasanya tidak lebih dari 1/64 inchi
(0,39 mm). Pada pemakanan halus, feed harus dikurangi dan putaran pisau dipercepat.

24. 173
e. Gerak makan per gigi, Fz
Fz = vf /z.n. mm/gigi
z= jumlah gigi pisau frais
f. Waktu pemotongan (tc) menit
tc = lt/vf menit
Keterangan:
lt = lv + lw + ln (mm)
lt = panjang total
lw= panjang benda kerja
lv = jarak awal sebelum menyayat
ln = jarak keluar benda kerja setelah menyayat
lv = 1 , untuk mengefrais datar
lv ≥ 0 untuk mengefrais tegak
ln ≥ 0 untuk mengefrais datar
ln ≈ d/2 untuk mengefrais tegak
g. Kecepatan penghasilan geram
Z = (vf.a.w) /1000 cm3
/min.
vf = feeding
a = kedalaman penyayatan
w = lebar benda kerja yang disayat.
6. Deviding Head (Kepala Pembagi)
a. Prinsip Kerja Kepala Pembagi
Kepala pembagi merupakan salah satu dari alat bantu yang penting dalam proses frais.
Alat ini digunakan untuk membagi lingkaran atau keliling benda kerja menjadi bagian yang
sama, seperti pada pembuatan roda gigi, segi empat, segienam, segidelapan dan lainnya. Alat
ini dapat pula digunakan untuk pembuatan alur helik, yaitu dengan cara memutar benda kerja
dengan perbandingan relatif terhadap gerakan meja mesin frais.
Pada prinsipnya kepala pembagi terdiri dari dua bagian penting yaitu roda gigi cacing dan
ulir cacing. Roda gigi cacing biasanya memiliki gigi berjumlah 40 gigi. Sedangkan ulir cacingnya
merupakan ulir tunggal. Dengan demikian roda gigi cacing dan ulir cacing mempunyai
perbandingan putaran 40:1. Artinya jika batang ulir cacing (engkol) diputar 40 putaran, maka
roda gigi cacing baru berputar satu putaran, Hal ini berarti untuk pembagian keliling z bagian
diperlukan putaran engkol sebanyak nek putaran yang dapat dihitung dengan persamaan:
Nek =
Z
40 N ek = putaran engkol
Z = jumlah pembagian yang diperlukan
40 = angka perbandingan transmisi

25. 174
Pada kepala pembagi universal, poros pembagi dapat disetel secara horizontal, vertikal
atau miring. Sehingga dengan kepala pembagi universal kita dapat membuat roda gigi bentuk
miring (helik), roda gigi kerucut (payung), maupun roda gigi cacing. Prinsip kerja dari kepala
pembagi dapat disajikan dalam Gambar 13 sebagai berikut:
Gambar 13. Prinsip Kerja Kepala Pembagi
Pada poros pembagi (a) dipasang roda gigi cacing (b). Pada roda gigi cacing ini bekerja
sebuah ulir cacing (c), yang dapat diputar dengan bantuan engkol (f). Pena penusuk dari engkol
(g), dapat disetel sepanjang alur pada tangkai engkol, dengan demikian berbagai lingkaran
lubang pada piringan/plat pembagi (d) dapat digunakan.
Piringan pembagi (d) yang dapat diganti-ganti dan diputar terhadap poros cacing dapat
dipasangkan pada rangka kepala pembagi dengan bantuan baut pengikat (e). Untuk
mempermudah supaya setiap kali tidak perlu melakukan perhitungan berapa bagian dan harus
berhenti di mana, maka dipasang sebuah gunting pembatas (h), dengan kaki-kaki yang dapat
disetel. Bagian depan dari poros pembagi dilengkapi dengan ulir sekerup untuk pemasangan
piring pembagi (i), bila diperlukan.
Untuk mengantisipasi kemungkinan adanya kelonggaran (backless) antara ulir cacing dan
roda gigi cacing, engkol harus selalu diputar ke arah yang sama, misalnya searah jarum jam.
Bila engkol diputar terlalu jauh dari yang kita inginkan, maka engkol harus diputarkan kembali
(kearah yang berlawanan) minimal ½ putaran sebelum dapat dilakukan lagi menurut arah yang
benar.
b. Piring Pembagi
Piringan pembagi merupakan kelengkapan yang penting dari kepala pembagi. Piring
pembagi mempunyai lubang-lubang yang dilengkapi dengan gunting pembatas lubang-lubang.
Pada piring pembagi tersebut terdapat lingkaran-lingkaran yang mempunyai jumlah lubang
tertentu.

26. 175
Tabel 5 Jumlah lubang pada piring pembagi
Seri A Seri B
1 2 1 2 1
30
41
43
48
51
57
69
81
91
99
117
38
42
47
49
53
59
77
87
93
111
119
15
16
17
18
19
20
21
23
27
29
31
33
37
39
41
43
47
49
Gambar 14. Piring Pembagi
c. Teknik Pembagian dengan Kepala Pembagi
Pembagian dengan menggunakan kepala pembagi dapat dilakukan dengan teknik
pembagian secara langsung, tidak langsung, maupun dengan pembagian deferensial.
1) Pembagian langsung
Pada spindel atau poros utama kepala pembagi biasanya dipasang sebuah piringan
pembagi dengan 24 lubang atau alur yang dipasang secara permanen. Dengan demikian
terdapat kemungkinan untuk membagi lingkaran secara langsung dalam 2, 3, 4, 6, 8, 12
atau 24 bagian.
Gambar 15. Piringan untuk Pembagian Langsung
Piringan dengan 24 lobang

27. 176
2) Pembagian tidak langsung
Pembagian tidak langsung dilakukan bila pembagian langsung tidak dapat dilakukan.
Pada pembagian tidak langsung ini diperlukan kelengkapan piringan pembagi yang
dipasang melekat/digerendel pada rangka kepala pembagi. Ulir cacing sebagai
penggerak, berulir tunggal (z1=1), dan roda gigi cacing yang digerakkan mempunyai 40
gigi (Z2= 40). Dengan demikian berarti rasio antara ulir cacing dan roda gigi cacing adalah:
iv : perbandingan perpindahan kepala pembagi
Z1 : jumlah ulir cacing (ulir tunggal)
Z2 : jumlah gigi roda cacing
Gambar 16. Pembagian Tidak Langsung
Hal ini berarti jika benda kerja berputar satu kali, engkolnya harus diputar 40 kali.
Dengan demikian jika keliling benda kerja harus dibagi menjadi 5 bagian yang sama, maka
jumlah putaran engkol untuk tiap bagian ialah 40 : 5 = 8. Sehingga rumus umum putaran
engkol adalah:
nek : jumlah putaran engkol tiap bagian
iv : perbandingan perpindahan kepala pembagi
z : jumlah bagian yang harus membagi keliling engkol
Contoh:
Akan dibuat roda gigi dengan jumlah gigi 64. Roda gigi tersebut dikerjakan dengan mesin
frais menggunakan kepala pembagi. Tentukan putaran engkol dan piring pembagi yang
digunakan
Penyelesaian:
Putaran engkol dihitung dengan persamaan:
nek = (iv / z) putaran
nek = (40 / z) putaran
iv = Z2/Z1 = 40/1 =
40

28. 177
nek =
Z
40
=
64
40
=
8
5
putaran
Maka engkol harus diputar 5/8 tiap bagiannya.
Piring pembagi yang digunakan adalah piring pembagi seri B-1 dengan jumlah lubang 15,
16, 17, 18, 19 dan 20. dalam hal ini diambil jumlah yang bisa dibagi 8.
N =
8
5
=
16
10
Jadi engkol diputar 10 lubang atau hingga lubang ke 11 pada deretan lubang piring
pembagi yang mempunyai jumlah lubang 16.
3) Pembagian diferensial
Terdapat pembagian-pembagian yang tidak dapat dilakukan dengan pembagian
langsung maupun tidak langsung dengan kepala pembagi dan piring pembagi. Untuk
mengatasi hal tersebut digunakan pembagian deferensial.
Perhitungan-perhitungan untuk teknik pembagian deferensial dapat kita tuliskan
dalam rumus sebagai berikut:
iv = perbandingan perpindahan kepala pembagi
nek = jumlah putaran engkol tiap pembagian
Ts = jumlah pembagian yang sebenarnya
Tb = bilangan pembagi pembantu sembarang
Uw = perbandingan roda gigi dari roda-roda tukar
ZP = hasil kali jumlah gigi dari roda-roda tukar penggerak
ZD = hasil kali jumlah gigi dari roda-roda tukar yang digerakkan
Dengan demikian apabila harga Uw positif (+), maka piring pembagi harus
berputar searah dengan putaran engkol. Sedangkan bila harga Uw negatif (-), maka
piring pembagi harus berputar berlawanan dengan arah putar engkol. Sehubungan
dengan adanya kelonggaran pada roda-roda tukar, maka disarankan dipilih Uw yang
harganya negatif (-). Oleh karena itu bila mungkin kita harus memilih bilangan pembagi
pembantu (Tb) yang lebih kecil dari pada pembagian sebenarnya yang akan dibuat
(Ts).
Contoh :
nek =
Tb
iv
putaran
Uw =
ZD
ZP
= (Tb – Ts)
Tb
iv

29. 178
Akan dibuat sebuah roda gigi dengan mesin frais. Jika roda gigi tersebut memiliki 127
buah gigi.
a. Tentukan putaran engkol dan pembaginya.
b. Tentukan jumlah gigi pada roda–roda tukar.
c. Gambarkan pemasangan roda gigi tersebut.
Penyelesaian:
Dengan pembagian tidak langsung didapatkan:
Nek =
Ts
iv
=
127
40
Ternyata piring pembagi dengan jumlah lubang 127 tidak ada.
Dipilih bilangan pembagi pembantu (Tb) adalah 120, maka putaran engkolnya adalah:
Nek =
Tb
40
=
120
40
=
3
1
=
15
5
putaran
Jadi engkol diputar 5 lubang atau lubang ke-6 pada piring pembagi dengan jumlah
lubang 15.
Dengan perumpamaan jumlah gigi 120 dari yang seharusnya 127 gigi tersebut,
berarti piring pembagi harus mundur (bergerak kekiri) sebanyak 7 gigi untuk satu
putaran benda kerja. Putaran piring pembagi ini dapat terlaksana jika dipasang roda-
roda gigi tukar. Untuk menentukan jumlah gigi pada roda gigi tukar dapat digunakan
rumus:
Uw = (Tb – Ts)
Tb
iv
= (120 – 127)
120
40
= -
120
280
[tanda negatif (-) menunjukkan bahwa arah putaran piring pembagi berlawanan
dengan arah putaran engkol].
Uw = -
120
280
= -
12
14
x
10
20
Angka-angka 14, 12, 20 dan 10, di atas menunjukkan jumlah roda gigi tukar
yang harus dipasang. Apabila dilihat pada persediaan jumlah roda-roda gigi tukar,
ternyata roda gigi dengan jumlah tersebut di atas tidak ada. Jadi harus dihitung lagi
dengan mengalikan penyebut dan pembilang dengan bilangan yang sama dan
seterusnya hingga didapat angka-angka yang sama dengan jumlah gigi roda-roda
tukar yang tersedia pada perhitungan pecahan, misalnya dikalikan dengan
2
2
atau
3
3
,
maka:
Uw = -
120
280
= -
12
14
x
10
20
Angka pecahan
12
14
dikalikan masing-masing dengan 4 sehingga menjadi
36
56

30. 179
Angka pecahan
10
20
=
1
2
dikalikan masing-masing dengan 24 sehingga
menjadi
24
48
Hasil, perbandingan putarannya adalah:
Uw = -
9
14
x
10
20
=-
36
56
x
24
48
Dengan demikian roda-roda gigi tukarnya adalah:
Z1 : 56 gigi
Z2 : 36 gigi
Z3 : 48 gigi
Z4 : 24 gigi
Pemasangan roda–roda gigi tukar tersebut dapat disajikan pada Gambar
berikut ini:
Gambar 17. Pemasangan Roda Gigi Pengganti
4) Pembagian dalam derajat

31. 180
Kepala pembagi juga dapat dilakukan untuk melakukan pembagian dalam derajat.
Dalam hal ini jika engkol kepala pembagi harus membuat 40 putaran untuk satu putaran
benda kerja, maka satu putaran dari engkol sesuai dengan = 3600
: 40 = 90
.
Dengan demikian berarti:
2 jarak lobang dari lingkaran pembagi dengan 18 lobang sesuai dengan 10
1 jarak lobang dari lingkaran pembagi dengan 18 lobang sesuai dengan 30’
Tk = 3600
/ α0
Tk = banyaknya pembagian terhadap seluruh keliling lingkaran.
α = sudut titik pusat dalah derajat.
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/pemesinan-kompleks-
proses-frais-kepala-pembagi.pdf
7. Roda Gigi
a. Pengertian Roda Gigi
Roda gigi merupakan salah satu elemen penting pada mekanisme suatu
peralatan/konstruksi mesin. Roda gigi berfungsi sebagai transmisi daya, untuk merubah arah
putaran/gerakan, dan juga dapat digunakan untuk meningkatkan maupun menurunkan
kecepatan suatu putaran/gerakan. Keuntungan menggunakan transmisi daya dengan roda gigi
adalah tidak terjadi slip, sehingga speed ratio tetap.
b. Berbagai Macam Roda Gigi dan Kegunaannya.
Berbagai macam bentuk roda gigi dapat juga dikelompokkan berdasarkan posisi poros
atau sumbu antara roda gigi penggerak dan roda gigi yang digerakkan, sebagai berikut:
 Poros sejajar : roda gigi lurus, roda gigi helik, roda gigi rack dan pinion).
 Poros yang berpotongan : ulir cacing dengan roda cacing, dan roda gigi helik).
 Poros yang bersinggungan: roda gigi payung/konis.
1) Roda gigi lurus
Roda gigi lurus pada umunya digunakan untuk memindahkan putaran antara dua poros
yang sejajar. Roda gigi lurus biasanya digunakan untuk kecepatan-kecepatan rendah hingga
sedang.
Keuntungan penggunaan roda gigi lurus antara lain adalah pembuatannya mudah, dan
perbedaan kesenteran antar poros masih bisa ditoleransi.

32. 181
2) Roda gigi helik
Roda gigi helik dapat digunakan untuk menghubungkan poros yang sejajar maupun poros
yang menyudut. Gigi-gigi penyusunnya dibuat menyudut dengan poros roda gigi. Contoh
penggunaan roda gigi helik adalah pada gearbox (synchromesh) dan valve timing gears.
Beberapa keuntungan menggunakan roda gigi helik anatar lain:
 Roda gigi helik dapat dioperasikan pada kecepatan tinggi.
 Roda gigi helik dapat dioperasikan untuk beban yang berat.
 Pada waktu bekerja tidak berisik dibandingkan dengan roda gigi lurus
 Roda gigi helik lebih kuat dari pada roda gigi lurus
Namun demikian proses pembuatan roda gigi helik lebih mahal dari pada pembuatan
roda gigi lurus.
3) Roda Gigi Rack dan Pinion
Roda gigi rack merupakan roda gigi dengan gigi-gigi yang dibuat pada batang lurus.
Sedangkan roda gigi penggeraknya dinamakan pinion. Roda gigi ini bertujuan untuk merubah
gerak puitar roda gigi menjadi gerak lurus.
Pinion pada umumya mempunyai jumlah gigi dan ukuran yang lebih kecil dengan gigi
lurus ataupun helik. Beberapa contoh penggunaan rack dan pinion ini adalah: pada penggerak
eretan di mesin bubut, mekanisme kecepatan pada mesin planning, dan pengatur ketinggian
pada mesin bor.

33. 182
4) Roda gigi cacing.
Roda gigi cacing mempunyai gigi yang dipotong menyudut seperti pada roda gigi helik
dan dipasangkan dengan ulir yang dinamakan ulir cacing. Penggunaan roda gigi ini biasanya
untuk mereduksi kecepatan. Roda gigi ini dalam operasionalnya akan mengunci sendiri
sehingga tidak dapat diputar pada arah yang berlawanan. Keuntungan dari roda gigi ini adalah
dengan meberikan input minimal dapat dihasilkan output dengan kekuatan maksimal.
5) Roda gigi payung/konis
Roda gigi payung digunakan pabila diinginkan untuk memindah daya pada posisi poros
yang bersinggungan (intersection). Contoh penggunaan roda gigi ini misalnya pada: drill chuck,
jalur vertical pada mesin planning, mekanisme pengatur langkah pada mesin skrap dan
pengatur arah pada mesin bor pekerjaan berat. Pada umunya pasangan roda gigi payung
membentuk sudut 90 0
, namun dalam hal tertentu dapat dibuat pasangan roda gigi payung
dengan sudut lebih besar maupun lebih kecil dari 90 0
.

34. 183
c. Bagian Utama Roda Gigi
Pada proses pembuatan roda gigi, perlu diperhatikan beberapa hal yang antara lain
meliputi: bagian-bagian utama roda gigi, perhitungan penentuan dimensi roda, dan langkah
kerja proses penyayatan gigi.
Bagian-bagian utama dari roda gigi tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
1) Lingkaran kaki (root circle) merupakan lingkaran semu dengan diameter yang
merupakan dasar pembentukan involute.
2) Lingkaran pitch (pitch circle) merupakan lingkaran semu dengan diameter dimana
kelilingnya merupakan hasil kali dari pitch dengan jumlah gigi.
3) Pitch merupakan panjang busur pada lingkaran referensi diantara dua involut yang
berurutan. P = π m
4) Modul merupakan parameter yang menentukan jumlah gigi bagi suatu lingkaran pitch
yang tertentu.
5) Sudut tekan (pressure angle) merupakan sudut terkecil antara garis normal pada
involut dengan garis singgung pada lingkaran pdi titik potong antara involut dengan
lingkaran referensi. Menurut standar ISO sudut tekan besarnya 20 0
.
6) Tebal gigi (tooth thickness) merupakan panjang busur pada lingkaran pitch diantara
dua buah sisi pada satu gigi.
7) Jarak gigi (space width) merupakan panjang busur pada lingkaran pitch diantara dua
sisi gigi yang berseberangan

35. 184
8) Adendum merupakan jarak radial antara lingkaran puncak (addendum circle) dengan
lingkaran pitch
9) Dedendum merupakan jarak radial antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki
10) Tinggi gigi merupakan jarak radial antara lingkaran puncak (addendum circle) dengan
lingkaran kaki (root circle).
11) Lebar gigi (face width) merupakan jarak antara kedua tepi roda gigi yang diukur pada
permukaan referensi.
8. Merencanakan berbagai macam pekerjaan pembentukan benda kerja dengan mesin
frais.
Dalam modul ini, materi merencanakan berbagai macam pekerjaan pembentukan benda kerja
dengan mesin frais akan difokuskan pada pekerjaan pembuatan roda gigi, yaitu roda gigi lurus,
rack, dan helix. Hal ini mengingat pekerjaan pembuatan roda gigi dengan mesin frais
merupakan pekerjaan yang cukup rumit dat kompleks.
a. Pembuatan Roda Gigi Lurus
Dalam proses pembuatan roda gigi lurus dengan menggunakan mesin frais, diperlukan
langkah-langkah sebagai berikut:
1) Penyiapan benda kerja termasuk penentuan ukurannya
2) Pemasangan benda kerja
3) Pemilihan, pemasangan dan setting pisau frais
4) Penentuan pembagian dengan kepala pembagi
5) Pemotongan gigi
1) Penyiapan Benda Kerja
Pembuatan roda gigi lurus dapat dilakukan pada benda kerja dengan poros menyatu
(solid shaft gear blank) maupun benda kerja tanpa poros (hollow gear blank). Proses
pembuatan roda gigi merupakan kelanjutan dari pekerjaan bubut terutama dalam membuat
bahan dasarnya (blank). Oleh karena itu diperlukan langkah cermat dalam menyiapkan bahan
dasar melalui proses bubut.
a) Penyiapan bahan roda gigi solid
Dalam proses pembubutan ini faktor penting yang harus diperhatikan adalah kelurusan
senter kepala tetap dan kepala lepas, agar didapat hasil bubutan yang silindris.
b) Penyiapan bahan roda gigi tanpa poros (Hollow gear blank)
Pada proses pembuatan roda gigi tanpa poros diperlukan mandrel. Oleh karena itu
pengecekan terhadap ukuran diameter lobang dan konsentrisitas blank roda gigi dan
mandrel harus dilakukan dengan cermat.
c) Penentuan diameter bahan awal
Penentuan ukuran diameter bahan awal merupakan faktor penting yang tidak boleh
dilupakan dalam pembuatan roda gigi. Ukuran diameter bahan awal dari roda gigi dapat
ditentukan berdasarkan sistem metris dan sistem diametral picth.

36. 185
 Sistem metris
Jika jumlah gigi dinyatakan dengan z dan modul dinyatakan dengan m, maka dapat
ditentukan beberapa dimensi berikut:
Diameter pitch = z x m
Addendum = 1 x m
Diameter luar
(diameter bahan awal) = (z x m) + (2 x m)
= (z + 2) x m
Contoh:
Tentukan diameter bahan awal roda gigi lurus dengan jumlah gigi 30 dan modul 3
Penyelesaian:
Diameter bahan awal = (z + 2) m
= (30 + 2) 3
= 32 x 3 = 96 mm.
 Sistem diametral pitch
Pada sistem ini penentuan diameter luar (diameter bahan awal) ditentukan oleh
jumlah gigi dan diametral pitchnya.
Pitch diameter =
DP
z
Adendum =
DP
1
Diametr luar
(diameter bahan awal) =
DP
z
+
DP
2
=
DP
z 2

Contoh:
Tentukan diameter luar (diameter bahan awal) untuk roda gigi lurus dengan gigi
berjumlah 25 dan diametral pitch 12
Penyelesaian:
Diameter luar
(diameter bahan awal) =
DP
z 2

=
12
2
25 
= 2,250 “ (57,15 mm)
Selain penentuan diameter luar, ukuran lain yang perlu ditetapkan adalah lebar gigi dan ukuran
untuk pelek.

37. 186
Untuk pembuatan roda gigi lurus dapat digunakan mesin frais horizontal, vertikal maupun
universal.
2) Pemasangan Benda Kerja
Dalam pengefraisan roda gigi lurus, pencekaman benda kerja dapat dilakukan dengan
menjepit benda kerja diantara dua senter kepala pembagi dan kepala lepas yang dilengkapi
dengan pelat pembawa, dapat pula dilakukan dengan cara benda kerja dijepit dengan cekam
rahang tiga yang dipasang pada sumbu kepala pembagi.
3) Pemilihan, pemasangan dan pensetingan pisau frais
a) Pemilihan Pisau Frais
Dua faktor utama yang harus dipertimbangkan dalam memilih pisau frais untuk
pembuatan roda gigi, yaitu:
 Ukuran gigi atau modul dari roda gigi yang akan dibuat.
 jumlah gigi dari roda gigi yang akan dibuat.
Pada pisau frais roda gigi dibuat untuk setiap ukuran, yakni untuk sistem diametral pitch
maupun untuk system modul. Untuk setiap ukuran terdiri satu set pisau yang
mempunyai 8 buah atau 15 buah pisau. Untuk setiap nomor pisau hanya digunakan
untuk memotong roda gigi dengan jumlah roda gigi tertentu. Hal ini dibuat mengingat
bahwa roda gigi dengan jumlah gigi sedikit profil giginya akan berbeda dengan profil gigi
dari roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih banyak.
Berikut ini disajikan tabel untuk pemilihan nomor pisau baik untuk system modul maupun
sisten diametral pitch.
Tabel 3. Nomor pisau roda gigi sistem modul dengan 8 nomor pisau
Nomor Pisau Jumlah gigi yang akan difrais
No 8
No 7
No 6
No 5
No 4
No 3
No 2
No 1
135 ke atas
55 sampai 134
35 sampai 54
26 sampai 34
21 sampai 25
17 sampai 20
14 sampai 16
12 sampai 13

38. 187
Tabel. 4. Nomor pisau roda gigi sistem modul dengan 15 nomor pisau
No. Nomor Pisau Jumlah gigi yang akan difrais
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5.5
6
6,5
7
7,5
8
12
13
14
15 sampai 16
17 sampai 18
19 sampai 20
21 sampai 22
23 sampai 25
26 sampai 29
30 sampai 34
35 sampai 41
42 sampai 54
55 sampai 80
81 sampai 134
135 sampai tidak terhingga,
dan gigi rack.
Tabel 5. Nomor pisau roda gigi sistem diametral pitch
Nomor Pisau Jumlah gigi yang akan difrais
No 1
No 2
No 3
No 4
No 5
No 6
No 7
No 8
Gigi rack
55 sampai 134
35 sampai 54
26 sampai 34
21 sampai 25
17 sampai 20
14 sampai 16
12 sampai 13
b) Pemasangan Pisau Frais
Pisau frais harus dipasang secara mantap pada spindle utama mesin frais.
Kebersihan, kerusakan pisau harus di teliti terlebih dahulu sebelum dipasang agar pisau
nantinya dapat berputar tanpa adanya gangguan-gangguan. Kesalahan pemasangan pisau
dapat berakibat hasil pengefraisan yang tidak sesuai dengan harapan. Untuk pengefraisan
roda gigi lurus, pisau frais dapat dipasangkan pada arbor panjang.
c) Setting Pisau Frais
Pada proses pembuatan roda gigi lurus, posisi pisau frais memegang peran yang
sangat penting dalam menentukan keberhasilan proses pembentukan profil gigi yang
diharapkan. Oleh sebab itu, maka pemasangan pisau frais harus tegak lurus terhadap
sumbu poros dan sumbu dari pisau frais harus satu garis dengan sumbu benda kerja.

39. 188
Keterangan:
N = putaran engkol pada piring pembagi
Z = jumlah gigi pada benda kerja
Z1= jumlah gigi yang diumpamakan
U = perbandingan putarn untuk roda-roda gigi
tambahan yang dipasang antara poros
kepala pembagi dengan poros pada piring
pembagi.
4) Penentuan kedalaman pemotongan
Kedalaman pemotongan harus ditentukan dan merupakan bahan pertimbangan dalam
menseting pisau frais. Pada umunya kedalaman pemotongan untuk sistem modul dan
diametral pitch dapat dihitung sebagi berikut:
Untuk sistem modul:
Kedalaman pemotongan = 2,25 x modul
Sedangkan untuk sistem diametral pitch:
Kedalaman Pemotongan =
DP
157
,
2
5) Penentuan pembagian dengan kepala pembagi
Penggunaan kepala pembagi ditentukan oleh jumlah gigi yang akan difrais. Penentuan
pembagian dengan kepala pembagi dapat dilakukan dengan cara pembagian langsung
maupun tidak langsung. Untuk pembagian langsung dapat dihitung dengan rumus
N =
z
40
Sedangkan untuk pembagian tidak langsung dihitung dengan:
N =
1
40
z
U = (z1 – z)
1
40
z
6) Pemotongan Gigi
Setelah pemasangan benda kerja, pengecekan kelurusan pahat, penentuan speed dan
feed, setting dalam pemotongan, dan setting kepala pembagi maka langkah selanjutnya
adalah operasional pemotongan.
a) Sayatlah gigi pertama dengan pemakanan otomatis dan aturlah langkah meja sehingga
akan berhenti apabila pahat telah sampai di ujung benda kerja.
b) Setelah satu kali penyayatan telitilah ketepatan profil maupun ketepatan ukuran agar
dapat dilakukan perbaikan bila masih kurang.
c) Lakukan pemakanan pada gigi ke tiga dan selanjutnya hingga selesai.
b. Pengefraisan Roda Gigi Rack
Untuk pengefraisan roda gigi rack diperlukan langkah-langkah tertentu agar pembuatan
roda gigi yang dikerjakan pada mesin frais sesuai dengan rencana yang ditentukan.

40. 189
Langkah-langkah pembuatan roda rack akan meliputi:
1) Penyiapan benda kerja termasuk penentuan dimensi
2) Pemasangan Benda kerja
3) Pemilihan, pemasangan dan setting pisau frais
4) Penentuan pitch dan kedalaman pemotongan
5) Pemotongan
1) Penyiapan Benda kerja
Pengefraisan roda gigi lurus dilakukan pada benda kerja dengan bentuk persegi.
Dalam proses pembuatan bahan awal rack, factor penting yang haris diperhatikan adalah
kerataan, kelurusan dan ketegaklurusan masing-masing bidang. Ukuran bahan awal dari
roda gigi rack sangat tergantung dari fungsi dan kegunaannya, sehingga dimungkinkan
variasi yang amat banyak.
Untuk pembuatan roda gigi rack dapat digunakan mesin frais horizontal, maupun
universal. Mesin tersebut harus dilengkapi dengan beberapa kelengkapan antara lain:
 pisau frais dengan modul yang sama dengan modul giginya
 alat-alat penjepit, klem dan alat-alat pembawa
 alat-alat ukur, jangka sorong, jangka bengkok, penyiku dan lainnya
 blok gores dan semacamnya
2) Pemasangan Benda Kerja
Dalam pengefraisan gigi rack, pencekaman benda kerja dapat dilakukan dengan
menjepit benda kerja pada ragum, menggunakan fixture dan dapat pula diklem langsung di
meja mesin.
Pada pencekaman dengan ragum, benda kerja dicekam melintang sebessar 90 0
terhadap meja. Sedangkan untuk pengefraisan dalam jumlah banyak dapat dilakukan
dengan menggunakan fixture guna mengurangi waktu setting. Pencekaman dengan klem
dapat dilakukan dnegan dua klem yang didikatkan pada alur T meja mesin frais.
3) Pemilihan, pemasangan dan pensetingan pisau frais
Dalam pemilihan, pemasangan dan pensetingan pisau pada pengefraisan rack pada
dasarnya sama dengan pemilihan, pemasangan maupun pensetingan pisau pada
pengefraisan roda gigi lurus.
4) Penentuan kedalaman pemotongan
Kedalaman pemotongan harus ditentukan dan merupakan bahan pertimbangan
dalam menseting pisau frais. Pada umunya kedalaman pemotongan untuk sistem modul
dan Diametral pitch dapat dihitung sebagi berikut:
Kedalaman pemotongan = 2,25 x modul
Sedangkan untuk sistem diametral pitch:

41. 190
Kedalaman Pemotongan =
DP
157
,
2
5) Pemotongan Gigi
Setelah pemasangan benda kerja, pengecekan kelurusan pahat, penentuan speed
dan feed, dan setting kedalaman pemotongan, telah siap, maka langkah selanjutnya
adalah operasional pemotongan gigi, dengan langkah-langkah sebagai berikut:
a) sayatlah gigi pertama dengan pemakanan otomatis dan aturlah langkah meja
sehingga akan berhenti apabila pahat telah sampai di ujung benda kerja.
b) Setelah satu kali penyayatan, telitilah ketepatan profil maupun ketepatan ukuran agar
dapat dilakukan perbaikan bila masih kurang baik.
c) Lakukan pemakanan pada gigi ke tiga dan selanjutnya hingga selesai.
Pitch pada pengefraisan rack pada dasarnya sama dengan pitch pada pengefraisan
roda gigi lurus. Pitch dapat dihitung dengan rumusan berikut:
Pitch = m x π mm
Contoh:
Tentukan pergeseran meja frais pada pengefraisan rack (pitch) pada rack modul 2
Penyelesaian:
Pitch = m x π
= 2 x 3,14
= 6,28 mm
sedangkan untuk sistem diametral pitch, pitch dapat dihitung dengan rumus:
Pitch =
DP
phi
Contoh:
Tentukan pergeseran meja frais pada pengefraisan rack (pitch) pada rack 12 DP
Penyelesaian:
Pitch =
DP
phi
Pitch =
12
14
,
3
= 0,261 inchi (6,65 mm).
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/pemesinan-kompleks-
proses-frais-pembuatan-rioda-gigi-lurus-dan-rack.pdf
c. Pembuatan Roda Gigi Helik
Agar kita dapat membuat roda gigi helik dengan benar, maka perlu dipahami terlebih
dahulu tentang: bagian-bagian utama roda gigi helik, perhitungan dimensi roda gigi helik, dan
langkah-langkah penyayatan roda gigi helik.

42. 191
1) Bagian–bagian utama roda gigi miring
Bagian-bagian utama roda gigi miring dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Keterangan
D : diameter jarak bagi β : sudut kemiringan gigi/penyetelan
Df: diameter kaki gigi a: jarak antara busur gigi diukur dari alas
Dk: diameter kepala gigi tn: jarak antara bhusur gigi normal
h : tinggi gigi b : lebar gigi
hf: tinggi kaki gigi tn: jarak antara busur gigi normal
hk: tinggi kepla gigi bn: lebar gigi normal
Gambar 18. Bagian-bagian utama roda gigi helik
2) Perhitungan Ukuran-ukuran Utama Roda Gigi Helik
Dalam pembuatan roda gigi helik, ukuran-ukuran utama yang perlu diketahui dan dihitung
adalah meliputi:
a) modul gigi
b) diameter jarak bagi, diameter kepala, dan diameter kaki gigi
c) tinggi kaki gigi, tinggi kepala, dan tinggi dari gigi menurut standar gigi yang digunakan
d) jarak antara poros
e) sudut gigi
f) angka transmisi, untuk roda gigi yang berpasangan

43. 192
3) Pengefraisan Roda Gigi Helik.
Langkah-langkah yang perlu dilakukan dalam melakukan pengefraisan roda gigi helik antara
lain:
a) Perhitungan ukuran roda gigi helik
b) Pemilihan dan pemasangan pisau frais
c) Pemasangan roda gigi pengganti
d) Pemasangan benda kerja
e) Setting pisau frais terhadap benda kerja
f) Setting meja mesin frais
g) Setting kedalaman pemotongan
h) Pemotongan gigi helik.
a) Perhitungan ukuran roda gigi helik.
Ukuran roda gigi helik yang perlu diketahui sebelum pengefraisan roda gigi atara lain:
 Diameter pitch
Pada sistem metris, diameter pitch ditentukan oleh jumlah gigi, modul dan sudut
kemiringan
Diameter pitch = jumlah gigi x modul x secant sudut kemiringan
= z x m x secant β
Pada sistem Diametral Pitch, diameter pitch ditentukan oleh jumlah gigi, diametral pitch,
dan sudut kemiringan.
Diameter Pitch =
DP
sudut
ant
x
gigi
jumlah miring
sec
= z. sec β/DP
 Diameter Luar
Diameter luar merupakan diameter bahan awal yang harus dibubut.
Diameter luar = Diameter pitch + (2 x modul)
= (z x m x sec β) + ( 2 x m)
Diameter Luar = diameter pitch + (
pitch
diametral
2
)
= (
DP
z
x sec β) + (
DP
2
)
 Kisar yang harus dipotong
Kisar benda kerja =
miring
sudut
tg
pitch
Diameter
.
= (DP/tg β)
 Rasio pemindahan gigi

44. 193
Rasio pemindahan gigi adalah perbandingan antara kisar benda kerja dengan kisar
mesin. Sudut miring benda kerja merupakan sudut penyetelan juga untuk meja frais.
Selanjutnya untuk mencari roda-roda tukar dapat digunakan rumus:
Uw : Perbandingan roda gigi dari roda-roda tukar
Pl : Kisar benda kerja dalam mm
Pw : Kisar sekerup penghantar dari meja frais
ZPG : hasil kali jumlah gigi dari roda-roda tukar penggerak
ZDG: hasil kali jumlah gigi dari roda-roda tukar yang
digerakkan
b) Pemilihan Pisau Frais
Dalam pengefraisan roda gigi lurus jumlah gigi yang akan difrais dan pitch menentukan
jenis pisau yang akan dipakai. Namun demikian dalam pengefraisan roda gigi helik, sudut
kemiringan mengakibatkan pitch menjadi lebih besar dibanding dengan roda gigi lurus
meskipun pada jumlah dan ukuran gigi yang sama. Oleh karena itu diperlukan jenis pisau yang
berbeda pula. Nomor pisau dalam pengefraisan roda gigi helik tidak ditentukan oleh jumlah
gigi, namun ditentukan oleh jumlah gigi bayangan.
Jumlah gigi bayangan pada roda gigi bayangan dapat dihitung dengan rumusan sebagai
berikut;
Jumlah gigi bayangan = (jumlah gigi/cos3
sudut helik)
= (z/ cos3
β)
c) Pengaturan Roda gigi pengganti
Dalam proses pengefraisan roda gigi helik diperlukan roda-roda gigi pengganti yang
akan mengubungkan gerakan meja mesin frais dan gerakan spindel kepala pembagi (alat bantu
penjepit benda kerja). Roda gigi pertama dipasang pada meja mesin, roda gigi kedua dan
ketiga dipasang pada quadrant plate dan roda gigi keempat dipasang pada kepala pembagi
(alat bantu).
Jumlah poros dan jumlah pasangan gigi akan sangat ditentukan oleh arah pemotongan
giginya. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan roda gigi antara lain:
1) telitilah pengunci gerakan plat pembagi
2) teliti dan pastikan putaran benda kerja dan gerakan meja pada arah yang benar
3) yakinkan bahwa roda gigi terpasang dengan benar dan berputar dengan bebas serta tidak
terkunci
Uw =
zDG
zPG
=

45. 194
d) Pemasangan Benda Kerja
Dalam pengefraisan roda gigi helik, pencekaman benda kerja dapat dilakukan dengan
menjepit benda kerja menggunakan mandrel diantara dua senter kepala pembagi dan kepala
lepas yang dilengkapi dengan pelat pembawa, dapat pula dilakukan dengan cara benda kerja
dijepit dengan cekam rahang tiga yang dipasang pada poros kepala pembagi dengan didukung
senter maupun tanpa didukung senter.
Penting artinya untuk memastikan bahwa benda kerja terpasang dengan mantap pada
mandrel dan mampu menahan gerakan benda dibawah tekanan yang dihasilkan dari proses
pemotongan.
e) Setting kesenteran pisau terhadap benda kerja
Langkah terpenting sebelum mengatur kedudukan meja mesin adalah menempatkan pahat
sesumbu dengan benda kerja.
f) Setting Meja Mesin
Pada proses pembuatan roda gigi helik, meja mesin frais harus diatur sebesar sudut
miring dari roda gigi yang akan dibuat. Adapun cara praktis untuk menentukan arah kemiringan
meja mesin frais tersebut adalah sebagai berikut:
 untuk roda gigi miring kanan: putar ujung kanan meja mendekati kolom
 untuk roda gigi miring kiri, putar ujung kiri meja mendekati kolom
g) Setting kedalaman pemotongan
Perhitungan kedalaman pemotongan pada pengefraisan roda gigi helik sama dengan
kedalaman pemotongan pada roda gigi lurus. Kedalaman pemotongan = 2,25 x m
h) Pemotongan gigi
Prinsip kerja pemotongan roda gigi helik dapat diilustrasikan dalam gambar berikut:

46. 195
Gambar 18. Prinsip Pembuatan Roda Gigi Helik
Secara garis besar prinsip pemotongan roda gigi miring dapat dikelompokkan menjadi
tiga bagian yaitu:
 Gerakan putar benda kerja (anak panah 1)
Benda kerja memperoleh gerakan putar ini dari poros pembagi (poros roda) dari kepala
pembagi. Poros pembaginya digerakkan oleh sekerup penghantar dari meja frais dengan
perantaraan roda-roda tukar.
 Gerakan ingsutan meja mesin (anak panah 2)
Meja frais yang dimiringkan sebesar sudut miring atau sudut penyetelan β melakukan
gerakan ingsutan atau gerak pemakanan. Setelah satu putaran penuh, benda kerja harus
sudah bergeser menurut arah panjangnya sepanjang jarak yang sama dengan kisar pw dari
garis sekerupnya.
 Gerakan utama penyayatan pisau frais (anak panah 3)
Pisau frais yang dipasang pada poros frais melakukan gerakan utama penyayatan
dengan metode berlawanan arah. Pada dasarnya prinsip pembuatatan roda gigi helik sama
dengan proses pembuatan alur sekerup. Alur-alur berbentuk helik (sekerup) biasanya difrais
dengan pisau – pisau frais piringan (kepingan). Dalam hal ini pisau frais harus dibuat serong
pada kedua sisinya untuk mencegah terjadinya penyayatan susulan atau terjadi gesekan.
Penyayatan alur helik juga dapat dilakukan dengan menggunakan pisau frais jari.
Keuntungan penggunaan pisau frais jari untuk penyayatan alur helik (sekerup) adalah tidak

47. 196
terjadi penyayatan susulan, dan kita tidak perlu memiringkan meja mesin frais seperti jika kita
menggunakan pisau frais piringan atau pisau frais modul. Sedangkan kelemahan penggunaan
pisau frais jari untuk pembuatan alur helik adalah tidak bisa digunakan secara terus menerus.
Gambar 19. Urutan Kerja Pembuatan Roda Gigi Helik
Gambar 20. Posisi Penyayatan Pembuatan Roda Gigi Helik
Sudut miring benda kerja merupakan sudut penyetelan juga untuk meja frais.
Selanjutnya untuk mencari roda-roda tukar dapat digunakan rumus.
Uw =
zDG
zPG
=
pw
pl

48. 197
Uw : Perbandingan roda gigi dari roda-roda tukar
Pl : Kisar benda kerja dalam mm
Pw : Kisar sekerup penghantar dari meja frais
ZPG : hasil jumlah gigi dari roda-roda tukar penggerak
ZDG : hasil kali jumlah gigi dari roda-roda tukar yang digerakkan
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemotongan roda gigi helik antara lain:
a) Kecepatan pemakanan lebih rendah daripada kecepatan pemotongan roda gigi lurus.
b) Putaran pisau diatur sesuai dengan jenis bahan yang akan difrais dan bahan pisau frais.
c) Pemakanan seharusnya dilakukan secara otomatis.
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/dr-dwi-rahdiyanta-mpd/pemesinan-kompleks-
proses-frais-pembuatan-roda-gigi-helik.pdf