Parameter Pemotongan Mesin Frais - Dalam bekerja dengan mesin frais kita dituntut untuk bekerja secara efektif dan efisien supaya diperoleh hasil yang maksimal dengan keuntungan yang maksimal juga. Efektif dalam proses membubut berarti kita bisa menghasilkan benda kerja sebanyak-banyaknya dengan waktu yang sesingkat-singkanya. Efisien berarti kita menghasilkan benda kerja dengan biaya yang sesedikit mungkin.
Baca Juga : Jenis - jenis Mesin Frais
Untuk mencapai pekerjaan yang efektif dan efisien maka perlu menentukan beberapa parameter dalam proses bekerja dengan mesin frais. Parameter- parameter tersebut adalah :
1. Kecepatan Potong
Kecepatan potong adalah kemampuan alat potong dalam menyayat bahan dengan aman sehingga menghasilkan tatal yang tidak terputus dalam satuan panjang/waktu (meter/menit atau feet/menit). Sebagai ilustrasi lihat gambar disamping. Pada gerak putar seperti mesin frais, kecepatan potongnya (Cs) adalah keliling lingkaran benda kerja dikalikan dengan putaran spindle utama dibagi dengan 1000,Secara Umum Rumus Cs adalah sebagai berikut :
Kecepatan potong untuk berbagai macam bahan teknik yang umum dikerjakan pada proses pemesinan sudah diselidiki oleh para ahli dan sudah distandarkan secara internasional atau ISO. Untuk tabel kecepatan potong bisa dilihat pada gambar di bawah ini :
Nilai Cs diperlukan untuk menghitung putaran mesin.
2. Kecepatan Putaran Mesin
Kecepatan Putaran Mesin adalah jumlah putaran mesin (benda kerja) dalam satu menit. Kecepatan Putaran Mesin dilambangkan dengan dengan "n" dengan satuan Rpm ( Rotary Per Minute ). n dipengaruhi oleh diameter alat potong dan Cs (kecepatan potong).
Lihat rumus di bawah ini.
Contoh Soal :
Sebuah Baja Lunak akan dilakukan proses pengefraisan dengan piasu frais shell endmill cutter dengan diameter 50 mm dengan kecepatan potong (Cs) 25 m/menit. Berapa kecepatan putaran mesinnya ?
Jawaban
Diketahui :
d = 50 mm
Cs = 25 m/menit
ditanya n ?
jawab :
n = (1000.Cs )/(π.d)
= (1000.25)/(3,14.50)
= 25.000 / 157
= 159,23 Rpm
Jadi kecepatan putaran mesinnya adalah 159, 23 Rpm. Kemudian untuk mengatur kecepatan putaran pada mesin frais carilah angka pada tabel putaran pada mesin yang mendekati angka tersebut.
Baca Juga : Bagian - bagian Mesin Frais
3. Kecepatan Pemakanan ( Feed/F )
Kecepatan pemakanan atau Feed pada proses pengefraisan adalah laju pergerakan meja mesin frais atau benda kerja relatif terhadap alat potong dalam satuan mm/menit. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pemakanan pada mesin frais antara lain kekerasan bahan, kedalaman pemakanan, jenis alat potong, sudut - sudut alat potong, bahan alat potong, ketajaman alat potong dan kesiapan mesin. Besarnya kecepatan pemakanan (F) pada mesin frais ditentukan oleh seberapa bergesernya pisau frais (f) dalam satuan mm/putaran dikalikan seberapa jumlah mata sayat alat potong (t) dalam satuan buah dan dikalikan seberapa putaran mesin (n) dalam satuan putaran per menit. Maka rumus kecepatan pemakanan mesin frais adalah :
Tabel besar pemakanan dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Contoh Soal
Sebuah benda kerja dengan putaran mesin 500 rpm, jumlah mata sayat 4 dan besar pemakanan 0,2 mm/putaran. Berapakah besar kecepatan pemakanannya ?
Jawaban
Diketahui
f = 0,2 mm/putaran
t = 4 buah
n = 500 rpm
Ditanya F ?
Jawab
F = f x t x n
= 0,2 x 4 x 500
= 400 mm/menit
Artinya pisau bergeser sejauh 400 mm selama satu menit.
4. Waktu Pemesinan/Pemakanan
Dalam membuat sebuah produk dengan mesin frais, lamanya waktu proses pemesinan perlu diketahui atau dihtung. Hal ini penting dilakukan untuk mematikan proses perencanaan sampai kegiatan produksi berjalan lancar, efektif dan efisien. Waktu pengefraisan dapat dihitung jika kita mengetahui diameter alat potong, kecepatan potong dan pergeseran pisau potongnya.
a. Waktu Pemesinan Pengefraisan Rata
Faktor-faktor yang mempengaruhi waktu pemesinan frais adalah seberapa besar panjang atau jarak tempuh pengefraisan (L) dalam mm, kecepatan pemakanan (F) dalam mm/menit dan jumlah mata sayat yang digunakan (t). Panjang total pengefraisan (L) adalah panjang pengefraisan rata (ℓ) ditambah star awal pengerjaan (ℓa) dan lepasnya pisau dari benda kerja (ℓu) Atau L = ℓa + ℓ + ℓu dalam mm (lebih jelas lihat gambar di bawah). Untuk nilai kecepatan pemakanan (F) didapat dengan rumus F = f x t x n dalam mm/putaran.
Berdasarkan uraian di atas, maka perhitungan waktu pemesinan mesin frais adalah :
Contoh soal
Sebuah benda kerja akan dilakukan proses pengefraisan sepanjang 250 mm dengan pisau frais jari. Data parameter pemesinannya ditetapkan sebagai berikut : Putaran mesin frais (n) 460 rpm, besar pemakanan (f) 0,13 mm/putaran. jarak langkah awal pisau (ℓa) 20 mm, jarak langkah akhir pisau (ℓu) 20 mm dan mata sayat pisau sebanyak (t) 6 buah. Pertanyaannya berapakah waktu yang diperlukan untuk melakukan pengefraisan sesuai data di atas ? jika pemakanan dilakukan satu kali proses.
Jawaban
* F = f x t x n
= 0,13 x 6 x 460
= 239,2 mm/menit
* L = ℓa + ℓ + ℓu
= 20 + 250 + 20
= 290 mm
* tm = L/F
= 290 / 239.2
= 1,213 menit.
Jadi waktu yang diperlukan untuk pengerjaan dengan data diatas adalah 1,213 menit ( 1 x siklus pengerjaan)
b. Waktu Pengeboran dengan Mesin Frais
Perhitungan waktu pengeboran dengan mesin frais pada prinsipnya sama dengan menghitung waktu pengefraisan rata. Perbedaannya hanya pada langkah awal (ℓa) ujung mata bornya. Pada gambar di bawah menunjuukan bahwa panjang total pengeborab (L) adalah panjang pengeboran (ℓ) ditambah langkah awal mata bor (ℓa) = 0,3d, sehingga L = ℓ + 0,3d dalam mm. Untuk nilai kecepatan pemakanan (F) adalah F = f x t x n. Karena jumlah mata potong mata bor adalah 1 maka bisa di tulis F = f x n dalam menit/putanan.
Berdasarkan uraian di atas, maka perhitungan waktu pengeboran dengan mesin frais adalah :
tm = L/F menit
dimana
*L = ℓ + 0,3d mm
*F = f x n mm/putaran
Keterangan :
tm = waktu pengeboran dengan mesin frais (menit)
L = panjang total pengeboran (mm)
F = kecepatan pemakanan (mm/menit)
ℓ = panjang pengeboran (mm)
d = diameter mata bor (mm)
f = besar pemakanan (mm/putaran)
n = putaran mesin (rpm)
Contoh Soal
Mr Bobby akan mengebor dengan mesin frais. Lubang yang akan dibuat sedalam 38 mm dengan diameter 12 mm. Jika putaran mesin fraisnya 800 rpm dan besar pemakanan 0,03 mm/putaran . Jika pemakanan dilakukan sebanyak satu kali,Berapakah waktu yang digunakan Mr Bobby untuk membuat lubang tersebut dengan mesin frais tersebur ?
Jawaban
* L = ℓ + 0,3d
= 38 + (0,3 x 12 )
= 38 + 3,6
= 41,6 mm
* F = f x n
= 0,03 x 800
= 24 mm/menit
* tm = L/F
= 41,6 / 24
= 1,73 menit.
Jadi Mr Booby membutuhkan waktu 1,73 menit untuk memgebor benda kerja tersebut dengan mesin frais dan dengan satu kali pengerjaan.
Demikian materi tentang parameter pemotongan mesin frais. semoga bermanfaat.