KEPALA PEMBAGI (SEMI UNIVERSAL)

 

Apa Itu Kepala Pembagi (Dividing Head)?

Kepala pembagi atau Dividing Head adalah salah satu aksesori penting pada mesin frais yang digunakan untuk membagi putaran benda kerja menjadi sejumlah bagian tertentu. Alat ini memungkinkan proses pembuatan bentuk-bentuk geometri presisi seperti roda gigi, segi banyak (polygon), nok (cam), dan ulir.

A. Jenis Kepala Pembagi

Secara umum, kepala pembagi terbagi menjadi tiga jenis:

Pada Artikel ini berfokus pada Kepala Pembagi Semi Universal.

B. Fungsi Kepala Pembagi Semi Universal

Alat ini digunakan dalam proses:

1. Membuat roda gigi lurus (spur gear)
2. Membuat segi banyak (segienam, segilima, segidelapan, dll.)
3. Membuat nok (cam)
4. Membuat ulir pada mesin frais
5. Membuat peletakan lubang secara presisi pada lingkaran (circular hole indexing)
6. Membuat flute mata bor dan endmill

Kepala pembagi semi universal dipilih karena ringan, presisi, dan cocok untuk praktik industri maupun pendidikan.

Baca Juga : Jenis-jenis Mesin Frais

C. Komponen Utama Kepala Pembagi Semi Universal

Komponen Kepala Pembagi antara lain : 

1. Buku dasar (base) dari kepala pembagi
2. Poros utama (spindle) yang menerima benda kerja, cekam/chuck atau collet
3. Engkol (index crank) yang memutar worm drive
4. Worm dan roda worm (ratio 40 :1 pada banyak model) — setiap 1 putaran engkol = 1/40 putaran spindle.
5. Piringan pembagi (index plate) dengan deretan lubang (contoh: 18, 24, 27, 33, 39 lubang)
6. Lengan penunjuk (sector arm) atau penunjuk lubang piringan
7. Tailstock (penyangga ujung) jika benda kerja di antara dua centers
8. Mekanisme penguncian (locking pin) untuk spindle agar tidak bergerak saat pemotongan

D. Prinsip Kerja Pembagian

Rumus umum pembagian pada kepala pembagi:

Putaran engkol = 40 / N

N = Jumlah bagian yang ingin dibagi

40 = konstanta rasio roda gigi pada kepala pembagi semi universal.

Contoh:

Ingin membuat roda gigi 20 gigi

→ Putaran engkol = 40 / 20 = 2 putaran engkol setiap satu gigi

E. Cara Menggunakan Piringan Pembagi

Piringan pembagi memiliki beberapa deret lubang . Untuk pembagian yang tidak menghasilkan bilangan bulat, lubang piringan dipakai.

berikut tabel lubang untuk piringan pembagi.

Tabel Piringan Pembagi

Langkah-Langkah:

1. Hitung jumlah putaran engkol berdasarkan rumus pembagian.
2. Pilih deret lubang piringan yang dapat memenuhi kebutuhan pembagian.
3. Atur lengan pembagi (sector arm) pada jumlah lubang yang akan dihitung setiap perpindahan.
4. Masukkan pin engkol ke lubang pertama.
5. Putar engkol sesuai jumlah putaran + lubang yang ditentukan.
6. Kunci poros spindle dan lakukan proses pemotongan.
7. Ulangi hingga pembagian selesai.

Contoh Perhitungan Menggunakan Piringan Pembagi

Misalkan membuat Roda gigi berjumlah (Z) 13.

Putaran engkol = 40 / 13 = 3 + 1/13

Penyederhanaan 1/13 → 3/39 

Pilih deret lubang piringan 39

Gunakan piringan 39 lubang → 3/39 berarti pindah 3 lubang setiap perpindahan.

🔹 Maka setiap pembagian =

➡ 3 putaran penuh engkol + geser 3 lubang pada piringan 39 lubang

F.Tips agar Hasil Pembagian Presisi

1. Gunakan cekam atau center dengan konus yang sesuai
2. Pastikan backlash dieliminasi saat memutar engkol
3. Gunakan dial indicator untuk penyetelan awal
4. Berikan tanda kecil pada benda kerja untuk memastikan pembagian tidak terlewati

Ingin Tahu Bagian-bagian mesin frais ?

G. Kesimpulan

Kepala pembagi semi universal adalah alat yang efektif dan fleksibel pada mesin frais untuk menghasilkan pembagian sudut atau keliling secara presisi. Dengan memahami cara perhitungan dan penggunaan piringan pembagi, operator mampu membuat roda gigi, segi banyak, dan banyak bentuk kompleks dengan akurat.

Demikian artikel tentang Kepala Pembagi semi Universal. Semoga bermanfaat Salam Solidarity Forever !!

ULIR (THREAD)

Ulir-Ulir (thread) merupakan bentuk spiral yang melilit pada batang silinder atau kerucut. Struktur ini banyak ditemukan pada sambungan baut dan mur, pipa berulir, poros mesin, serta mekanisme pengubah gerak putar menjadi gerak lurus.

Dalam dunia teknik mesin, pemilihan tipe ulir yang tepat sangat menentukan kekuatan sambungan, ketahanan aus, serta kemudahan proses perakitan maupun pembongkaran.

Artikel ini membahas jenis-jenis ulir dari dua sisi penting:

• Bentuk profil ulir — tampilan penampangnya (segitiga, kotak, trapesium, dll).
• Standar dan spesifikasi ulir — ukuran, satuan, arah, serta sistem standarisasi internasional.

     Baca Juga : bagian - bagian mesin Frais

1. Berdasarkan Bentuk Profil Ulir

Profil ulir menunjukkan bentuk penampang alur dan puncak ulir. Setiap profil dirancang untuk fungsi tertentu sesuai kebutuhan kekuatan, efisiensi, maupun kemudahan produksi.

a. Ulir Segitiga (Triangular Thread)

Ulir Segitiga

Bentuk ini adalah yang paling umum digunakan untuk sambungan baut dan mur. Penampangnya berbentuk huruf V dengan sudut tertentu (misalnya 60° untuk ulir metrik dan UNC).

Kelebihan: mudah diproduksi massal, tersedia dalam banyak standar, ideal untuk sambungan umum.

Kekurangan: kurang efisien untuk transmisi daya atau beban aksial besar.

b. Ulir Segi Empat (Square Thread)

Ulir Segiempat

Profilnya menyerupai kotak, dengan sisi tegak lurus terhadap sumbu ulir. Biasanya digunakan pada sistem yang mentransmisikan gerak atau gaya linier, seperti lead screw pada mesin dan dongkrak.

Kelebihan: efisiensi tinggi dan gesekan rendah.

Kekurangan: pembuatan lebih rumit dan tidak cocok untuk sambungan cepat.

c. Ulir Trapesium (Trapezoidal/Acme Thread)

Ulir Trapesium

Memiliki bentuk trapesium dengan sisi miring. Contoh yang populer adalah ulir Acme (standar Amerika) dan ulir Trapezoidal metrik (ISO).

Kelebihan: gabungan antara efisiensi dan kemudahan produksi.

Kekurangan: sedikit lebih berat dibanding ulir segitiga untuk sambungan umum.

d. Ulir Bulat (Knuckle/Round Thread)

Ulir Bulat

Profil alurnya melengkung, tanpa sudut tajam. Cocok untuk sambungan yang sering dibongkar-pasang atau bekerja di lingkungan berdebu dan kotor.

Kelebihan: tahan terhadap kontaminasi dan mudah dilepas.

Kekurangan: kekuatan menahan beban lebih rendah dibanding profil tajam.

e. Ulir Buttress

Ulir Buttress

Ulir ini asimetris yakni satu sisi hampir tegak lurus, sisi lain miring. Didesain untuk menahan beban besar dari satu arah, misalnya pada dongkrak dan sistem tekan hidrolik.

Kelebihan: kuat terhadap beban satu arah, gesekan rendah.

Kekurangan: tidak cocok untuk beban bolak-balik dan lebih sulit dikerjakan.

2. Berdasarkan Spesifikasi dan Standar

Selain bentuk, ulir diklasifikasikan berdasarkan satuan ukuran, sudut puncak, arah ulir, dan standar internasional.

a. Ulir Metrik (ISO Metric Thread)

Ulir Metrik

Cirinya :

• Satuan: milimeter (mm)
• Penandaan: diawali huruf M (contoh: M8 × 1.25)
• Sudut puncak: 60°

Kelebihan: standar internasional, mudah didapat, dan cocok untuk hampir semua aplikasi umum.

Contoh penggunaan: otomotif, mesin, konstruksi.

Contoh Pembacaan Ulir Metris

M10 × 1.5

Artinya:

Huruf M → menunjukkan jenis ulir metris.

10 → diameter luar (nominal) ulir = 10 mm

1.5 → jarak antar puncak ulir (pitch) = 1.5 mm.

b. Ulir Whitworth (BSW)

Ulir Withworth

Cirinya :

• Satuan: inci
• Sudut puncak: 55°
• Penandaan: BSW (contoh: ½″ BSW × 16 TPI /Thread Per Inchi)

Kelebihan: kuat dan tahan beban tinggi, masih banyak digunakan pada mesin lama di Inggris.

Penggunaan: permesinan klasik, sistem pipa Inggris.

Cara Pembacaan Ulir Withworth

½″ BSW × 12 TPI

Artinya:

½″ (setengah inci) → diameter luar nominal ulir.

12 TPI (Threads Per Inch) → jumlah ulir dalam satu inci panjang ulir.

BSW → menunjukkan sistem British Standard Whitworth.

c. Ulir UNC (Unified National Coarse)

Ulir UNC

Cirinya : 

• Satuan: inci
• Sudut: 60°
• Ciri khas: jarak antar ulir lebar (pitch kasar).

Kelebihan: tahan terhadap kotoran, cocok untuk material lunak.

Penggunaan: otomotif dan konstruksi Amerika Utara.

Penyebutan ukuran: misalnya “¼-20 UNC” yang berarti diameter nominal ¼ inci dan 20 ulir per inci (TPI) untuk seri coarse.

d. Ulir UNF (Unified National Fine)

Ulir UNF

Cirinya : 

• Satuan: inci
• Sudut: 60°
• Ciri khas: pitch halus (ulir rapat).

Kelebihan: sambungan lebih rapat dan tahan getaran.

Penggunaan: industri presisi, penerbangan, dan hidrolik.

Sistem penamaan: diameter nominal diikuti oleh jumlah ulir per inch (TPI). Contoh: “¼-20 UNF” berarti diameter ¼ inci dengan 20 ulir per inci

e. Ulir BSP (British Standard Pipe)

Ulir BSP

Digunakan untuk: sambungan pipa air, oli, gas.

Jenis:

• BSPP (sejajar) → menggunakan seal karet.
• BSPT (meruncing) → segel terbentuk dari tekanan ulir.

Sudut ulir: 55°.

Satuan: inci.

Contoh: “¼″ BSP” berarti ukuran nominal ¼ inci.

Tabel standar Ulir BSP akan menunjukan TPI (Threads Per Inch) dan pitch dalam mm. Contoh: ¼″ BSP → 19 TPI → pitch ≈ 1.337 mm.

f. Ulir NPT (National Pipe Thread)

Ulir NPT

Standar Amerika untuk sambungan pipa meruncing.

Sudut ulir: 60°.

Penggunaan: instalasi gas, minyak, dan hidrolik.

Contoh: “¾″ NPT” artinya nominal pipa ¾ inci menggunakan standar NPT.

g. Ulir ACME

Ulir Acne

Cirinya : 

• Profil: trapesium 29°.
• Satuan: inci.

Kelebihan: mampu menahan gaya aksial besar, cocok untuk gerak linier.

Penggunaan: lead screw, dongkrak, dan mesin CNC.

Contoh penamaan: “¾-6 ACME G” → diameter ¾ inch, 6 TPI, ulir umum.

h. Ulir Trapezoidal (Tr)

Ulir Trapezoidal

• Versi metrik dari ACME, dengan sudut 30°.
• Penandaan: Tr20 × 4 (diameter 20 mm, pitch 4 mm).
• Penggunaan: poros penggerak mesin bubut, dongkrak ulir, dan peralatan presisi.

Penandaan atau “kode” ulir trapezoidal umumnya seperti berikut:

• Format umum: Tr[diameter nominal] × [pitch]

Contoh: “Tr24 × 5” → diameter nominal = 24 mm, pitch = 5 mm.

• Jika ulir tangan kiri (left-hand) maka tambahan suffix “LH”.

Contoh: “Tr20 × 4 LH” → 20 mm diameter, pitch 4 mm, ulir kiri.

3. Arah, Pitch, Start (mula ulir) dan Parameter Ulir

a. Arah ulir

Arah Ulir

Right-hand (kanan): dikencangkan searah jarum jam.

Left-hand (kiri): untuk aplikasi khusus agar tidak longgar karena putaran kerja.

b. Start (mula) Ulir

Start (mula ) Ulir

1). Ulir Tunggal (Single-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Hanya memiliki satu jalur ulir dari pangkal hingga ujung.

Setiap putaran penuh (360°) akan memajukan mur sejauh 1 pitch.

Lead = Pitch.

🔹 Contoh:

Jika pitch = 2 mm → maka setiap satu putaran mur maju 2 mm.

🔹 Kelebihan:

Mudah dibuat dan kuat menahan beban.

Digunakan untuk sambungan umum (baut-mur, sekrup mesin).

🔹 Kekurangan:

Gerakan linier per putaran lambat.

 Aplikasi: Baut biasa, mur sambungan mesin, baut rangka.

 2). Ulir Ganda (Double-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Terdiri dari dua alur ulir identik yang dimulai dari dua titik berbeda (180° terpisah).

Jarak antar ulir tetap sama, tetapi pergeseran awal berbeda.

Lead = 2 × Pitch.

🔹 Contoh:

Pitch = 2 mm → maka lead = 4 mm → setiap satu putaran penuh mur maju 4 mm.

🔹 Kelebihan:

Gerakan linier lebih cepat untuk jumlah putaran yang sama.

Beban distribusi lebih merata antar ulir.

🔹 Kekurangan:

Tidak sekuat ulir tunggal dalam menahan beban aksial tinggi.

 Aplikasi: Spindle meja mesin, katup, atau mekanisme yang butuh gerak cepat.

3). Ulir Tiga (Triple-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Terdiri dari tiga alur paralel, terpisah 120° di sekeliling batang.

Lead = 3 × Pitch.

🔹 Contoh:

Pitch = 2 mm → lead = 6 mm → mur maju 6 mm per satu putaran penuh.

🔹 Kelebihan:

Perpindahan cepat (lead besar).

Cocok untuk aplikasi yang memerlukan penyetelan cepat tanpa banyak putaran.

🔹 Kekurangan:

Pembuatan lebih sulit.

Daya jepit (holding power) menurun.

 Aplikasi: Mekanisme transport sekrup (feed screw), alat pengangkat cepat.

 4). Ulir Empat (Quadruple-Start Thread)

🔹 Ciri-ciri:

Memiliki empat alur heliks yang dimulai 90° terpisah.

Lead = 4 × Pitch.

Digunakan untuk pergerakan linear sangat cepat per putaran.

🔹 Contoh:

Pitch = 1.5 mm → lead = 6 mm → mur maju 6 mm tiap 1 putaran.

 Aplikasi: Mekanisme pembuka tutup cepat (quick release), mesin CNC presisi tinggi, screw feeder industri.

c. Pitch dan Lead

Pitch dan Lead

Pitch = jarak antar puncak ulir.

Lead = jarak gerak per satu putaran (lebih besar pada ulir ganda/multi-lead).

d. Parameter utama

Parameter Ulir

• Major diameter (diameter luar),
• Minor diameter (diameter dasar),
• Pitch diameter,
• Flank angle (sudut sisi ulir).

e. Jenis ulir berdasarkan bentuk batang:

Parallel thread → diameter konstan.

Tapered thread → diameter mengecil, umum untuk sambungan pipa bersegel.

4. Pemilihan Jenis Ulir Sesuai Aplikasi

Tabel penggunaan ulir

Ingin tahu sejarah Mesin Bubut ?

5. Kesimpulan

Ulir memiliki banyak variasi bentuk dan standar. Bentuk profil menentukan fungsi mekanik, sedangkan standar menentukan kompatibilitas antar komponen.

Pemilihan yang tepat akan meningkatkan kekuatan sambungan, ketahanan aus, serta efisiensi perawatan.

Kesalahan memilih ulir dapat menimbulkan kegagalan sambungan, aus cepat, atau sulit dirakit.

Demikian artikel tentang ulir ini, semoga bermanfaat !

√ 12 JENIS RODA GIGI (Terlengkap)

 

Roda gigi adalah komponen-komponen mesin yang berfungsi antara lain untuk memindahkan daya atau putaran dari poros penggerak ke poros yang digerakkan, fungsi lainnya adalah untuk memperbesar atau memperkecil  daya atau putaran dan juga bisa untuk merubah arah putaran poros. Roda gigi bisa juga untuk merubah arah porosdan merubah dari gerak rotasi (Putar ) menjadi gerak tranlasi (lurus) atau sebaliknya.

Dengan perkembangan zaman dan tekhnologi jenis-jenis roda gigi berkembang dengan cepat. berikut ini adalah beberapa jenis roda gigi yang saat ini ada :

1.Roda gigi lurus  (spurs gear)

Roda Gigi Lurus merupakan roda gigi yang paling sederhana. Terdiri dari silinder atau piringan dengan gigi-gigi yang terbentuk secara radial/berporos. Ujung dari gigi-gigi tersebut berbentuk lurus dan tersusun paralel terhadap aksis rotasi. Roda gigi ini hanya dapat dihubungkan secara paralel. 

Contoh spur ini terdapat di gear box pada mesin bubut.

Baca Juga : Sejarah Mesin Bubut

2.Roda Gigi Helix (Miring)

Roda gigi heliks adalah roda gigi yang diciptakan untuk menyempurnakan spur gear ( roda gigi lurus). Bentuk ujung dari gigi-giginya tidak paralel terhadap aksis rotasi, melainkan miring pada derajat tertentu. Karena bagian giginya bersudut, maka roda gigi ini terlihat seperti heliks

contoh penggunaan pada trasnmisi mobil manual, industri dll

contoh penggunaan roda gigi heliks

3.Roda Gigi Helix Ganda

Roda gigi heliks ganda atau roda gigi herringbone muncul karena masalah dorongan aksial (axial thrust) dari roda gigi heliks tunggal. Double helical gear mempunyai dua pasang gigi yang berbentuk V sehingga terlihat seperti dua roda gigi heliks yang disatukan. Hal ini akan membentuk dorongan aksial saling meniadakan. Roda gigi heliks ganda memiliki kerumitan bentuk yang lebih sulit dari roda gigi lainnya. contoh penggunaan hampir sama dengan roda gigi heliks di atas.

4.Roda Gigi Payung (Bevel Gear)

Roda gigi bevel berbentuk seperti kerucut terpotong dengan gigi-gigi yang terbentuk di permukaannya. Ketika dua roda gigi bevel bersinggungan, titik ujung kerucut yang imajiner akan berada pada satu titik dan aksis poros yang akan saling berpotongan. Sudut antara kedua roda bisa berapa saja kecuali 0 dan 180 derajat. Roda gigi bevel bisa berbentuk lurus seperti spur ataupun spiral seperti roda gigi heliks. Untuk perbandingan sama  seperti perbandingan antara spur dan roda gigi heliks. Keuntungan Roda Gigi Bevel Spiral (Spiral Bevel Gear) dibandingkan dengan Roda Gigi Bevel, Roda Gigi Bevel Spiral lebih tenang (tidak berisik) dan mampu menahan beban yang lebih besar. Contoh penggunaan bevel gear pada mekanisme pintu air pada sistem irigasi.

5.Roda Gigi Luar dan Roda Gigi Dalam (Internal and External Gear)

Merupakan roda gigi yang gigi-giginya terletak dibagian dalam silinder roda gigi. Berbeda dengan roda gigi eksternal yang memiliki gigi-gigi di luar sillindernya, roda gigi internal tidak akan mengubah arah putarannya. Contoh penerapan roda gigi dalam adalah terdapat di lift di gedung bertingkat, motor stater dll.

contoh penggunaan roda gigi dalam

6.Roda Gigi Hypoid (Hypoid Gear)

Mempunyai jalur gigi berbentuk spiral pada bidang kerucut yang sumbunya bersilang. Dan pemindahan gaya pada permukaan gigi berlangsung secara meluncur dan menggelinding. Contoh pemakaiannya seperti yang dipakai pada roda gigi difrensial otomobil. Sebenarnya roda gigi hypoid mirip dengan roda gigi bevel, namun kedua aksisnya tidak berpotongan

7.Roda gigi mahkota (Crown Gear)

Roda gigi ini berbentuk roda gigi yang sejajar dan tidak bersudut terhadap aksis. Bentuk giginya mirip seperti mahkota. Roda gigi mahkota ini hanya bisa dipasangkan secara akurat dengan roda gigi bevel atau roda gigi lurus.

contoh penggunaan di mesin frais, conveyor, mesin idustri .

8.Roda Gigi Cacing (Worm Gear)

Roda gigi cacing menyerupai screw berbentuk batang yang dipasangkan dengan roda gigi biasa atau spur. Roda gigi cacing merupakan salah satu gigi termudah yang digunakan untuk mendapatkan rasio torsi yang tinggi namun kecepatan putar gigi rendah. Pada umumnya, pasangan roda gigi spur atau heliks memiliki rasio maksimum 10:1, sedangkan rasio dari roda gigi cacing sendiri mampu mencapai 500:1. Namun, kerugian dari pemakaian roda gigi cacing adalah adanya gesekan pada roda gigi cacing yang mengakibatkan efisiensi yang rendah sehingga roda gigi harus diberi pelumas contoh penggunaannya pada pintu gerbang otomatis.

9.Roda gigi cacing globoid (globoid worm gear)

Roda gigi ini adalah penyempurnaan dari roda gigi cacing. Roda gigi cacing globoid Mempunyai perbandingan kontak yang lebih besar, dipakai untuk beban yang lebih besar. Contoh pemakaiannya seperti yang dipakai pada roda gigi difirensial otomobil

10.Roda Gigi Pinion (Rack and Pinion Gear)

Pasangan roda gigi pinion terdiri atas roda gigi yang disebut dengan pinion dan batang bergerigi yang disebut dengan rack. Perpaduan dari rack dan pinion menghasilkan mekanisme transmisi torsi yang berbeda. Torsi ditransmisikan dari gaya putar menuju gaya translasi ( lurus ) atau sebaliknya. Ketika roda gigi pinion berputar, batang rack akan bergerak lurus. contoh penggunaan mekanisme ini digunakan pada berberapa jenis kendaraan untuk mengubah rotasi dan setir kendaraan menjadi pergerakan ke kanan dan ke kiri dari rack sehingga roda berubah arah

11.Roda Gigi Non-Sirkular (Non Circular Gear)

Roda gigi non-sirkular adalah roda gigi yang bentuknya tidak bulat sempurna (misalnya oval, elips, atau bentuk khusus). Roda Gigi Non-Sikular dirancang untuk tujuan tertentu. Roda gigi biasa dirancang untuk mengoptimisasikan transmisi daya dengan minim getaran dan keausan, roda gigi non sikular dirancang untuk variasi radio, osilasi, dan sebagainya

12.Roda gigi episiklik (Planetary Gear)

Roda gigi episiklik (planetary gear atau epicyclic gear) adalah kombinasi roda gig yang menyerupai pergerakan planet dan matahari. Roda gigi episiklik digunakan untuk mengubah rasio putaran poros secara aksial, bukan parallel. Contoh penggunaan roda gigi ini pada transmisi otomatis mobil yang menggunakan sistem planetary gear.

Demikian jenis-jenis dari roda gigi. semoga bermanfaat !!