Modul PERANCANGAN MESIN PERKAKAS PDF

Preview

Summary

K E M E N T E R I A N R I S E T, T E K N O L O G I, D A N P E N D I D I K A N T I N G G I POLITEKNIK MANUFAKTUR BANDUNG BANDUNG POLYTECHNIC FOR MANUFACTURING ( POLITEKNIK MEKANIK SWISS - SWISS POLYTECHNIC FOR MECHANICS ) 01 Modul PERANCANGAN MESIN PERKAKAS INTRODUKSI & PERHITUNGAN PERANCANGAN ME...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Modul PERANCANGAN MESIN PERKAKAS iman effendi

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Gambar Teknik Proses Pemesinan Pembuat an Poros Bert ingkat Bima Anugrah Saput ra buku t eknik permesinan.pdf Syahrul Ahmad Pemesinan Aziz Fat t urrachman

K E M E N T E R I A N R I S E T, T E K N O L O G I, D A N P E N D I D I K A N T I N G G I

POLITEKNIK MANUFAKTUR BANDUNG BANDUNG ( POLITEKNIK

POLYTECHNIC MEKANIK SWISS

-

FOR

SWISS

MANUFACTURING FOR MECHANICS )

POLYTECHNIC

01 Modul PERANCANGAN MESIN PERKAKAS INTRODUKSI & PERHITUNGAN PERANCANGAN MESIN PERKAKAS

April 2016 Penulis : Iman A. Effendi, S.T, M.T [email protected]

Kontributor : Ayi Ruswandi, Dipl.Ing.HTL, CIM.DS, M.T

Jl. Kanayakan No. 21, DAGO - 40135, Tromol Pos 851, BANDUNG - INDONESIA Phone : 62 022 2500241 ext.158, Fax : 62 022 2502649 Homepage http ://www.polman-bandung.ac.id, e-mail : [email protected]

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 01

Introduksi Perancangan Mesin Perkakas Introduksi Mesin Perkakas Mesin Perkakas terdiri atas 2 kelompok besar: 1. Mesin Perkakas Potong 2. Mesin Perkakas Bentuk Dalam modul ini selanjutnya hanya dibahas Mesin Perkakas Potong saja. Pengertian Mesin Perkakas Potong Mesin yang memanfaatkan energi untuk mendeformasi dan memotong suatu bahan ke dalam bentuk dan ukuran yang diinginkan dengan bantuan alat potong berupa pahat. Pemotongan menimbulkan beram, dan hal ini terjadi karena: 1. Gerak potong (cutting movement) 2. Gerak makan (feeding movement). Kedua gerakan tersebut dihasilkan oleh gerak benda atau perkakas potong serta kombinasikombinasinya, sehingga mesin perlu dilengkapi dengan berbagai sistem mekanisme pengubah gerak seperti: 1. Gerak putar menjadi gerak putar yang sama atau yang lain. 2. Gerak putar menjadi gerak translasi (lurus) 3. Gerak dipercepat atau diperlambat. 4. Gerak yang disesuaikan dengan bentuk dan kehalusan permukaan yang diinginkan. Perkembangan Mesin Perkakas Dasar : motivasi manusia untuk membuat produk dengan cepat dan efisien (industrialisasi) yang awalnya timbul dari hal KETELITIAN. Mesin perkakas mulai dikenal oleh masyarakat Eropa setelah Revolusi Industri sekira abad 18. Awal perkembangannya dari Perancis dimana banyak digunakan pada industri jam dalam jumlah besar dengan ketelitian yang dapat sama setiap saat. Orientasi produk 1. Eropa  teliti hingga pemakaian efisien 2. Amerika  cepat, jumlah besar, masing-masing bila dirakit bisa cocok satu dengan yang lain (sifat mampu tukar) Dari orientasi tersebut, muncul prinsip produk mesin perkakas Eli Whitney, KETELITIAN adalah dasar dari SIFAT MAMPU TUKAR. Konsep ini berkembang menjadi: untuk membuat proses sama, perlu proses khusus (mesin khusus). Dari kedua konsep di atas (ketelitian dan Mesin Khusus) sebagai pengganti keterampilan manusia, terciptalah berbagai Mesin Perkakas. Ketelitian dapat diukur dengan alat yang tersedia. Sejak ditemukannya Mikrometer, terbuka kemampuan manusia untuk membuat mesin perkakas yang dapat melakukan pekerjaan dengan tingkat ketelitian sejauh mana alat ukur dapat mengukurnya. Kerja Mesin Perkakas Faktor yang mempengaruhi bentuk dan kehalusan benda : 1. Bentuk pahat 2. Arah gerak relatif antara pahat dan benda kerja.

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 02

Pengelompokan kerja mesin berdasarkan salah satu atau kombinasi dari (lihat Gbr. 1): 1. Bentuk dari bidang yang dihasilkan 2. Bentuk pahat 3. Sifat gerak relatif yang terjadi 4. Tipe kehalusan permukaan. Tipe Mesin Perkakas Menurut rancangan dan penggunaannya: 1. Mesin Perkakas Universal, seperti; centre lathe, drilling, boring, grinding, milling. 2. Mesin Perkakas Presisi, seperti; multiple tool lathe, multiple head drilling, turret & capstan lathes. 3. Mesin Khusus Fungsi Tunggal, seperti; mesin bubut roda kereta api, mesin bubut camshaft, mesin boring batang torak. Menurut bentuk benda kerja yang dihasilkan: 1. Benda silindris, semua jenis turning & lathe, boring, cylindrical grinding, dsb. 2. Benda permukaan datar/memanjang, terbagi atas: a. Gerak potong lurus bolak-balik, shaping, palnning, slotting, broaching, dsb. b. Gerak potong rotasi atau translasi rotasi, milling, surface grinding, turning, dsb 3. Melebarkan ruang, boring, drilling, turning, honning, broaching, dsb. 4. Membuat gigi, gear hobbing, gear milling, dsb. 5. Membuat ulir, bubut, grinding, rolling, dsb.

Macam Kerja Mesin Perkakas

pembuatan bidang lurus atau datar dengan/tanpa rotasi benda kerja

Pembuatan bidang silindris dan konus berdasarkan rotasi

pahat mata tunggal

benda kerja diam, pahat bolak-balik

pahat mata ganda

shaping broaching slotting, sawing paralel dengan sumbu rotasi

Luar turning, lathe (screw, slot)

non-paralel dengan sumbu rotasi

Dalam drilling, boring

lurus tapi memotong sumbu rotasi

mata potong sepasang drilling

bentuk kompleks copy-lathe, form lathe

mata potong majemuk

beram berukuran milling

beram bubuk grinding filing

turning, lathe (facing, conical, plate sumbu pahat tegak lurus bidang potong surface grinding face milling

sumbu pahat paralel pada bidang potong cylindrical Grinding Peripheral Surface Grinding Side Milling

Gbr.1 Macam kerja mesin perkakas

pahat diam benda kerja bolak-balik shaping

benda kerja dan pahat bergerak gear cutting

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 03

Desain Mesin Perkakas Untuk mengikuti perkembangan proses produksi, perkakas dan bahan, alat ukur serta alat kontrol, maka jalan terbaik adalah mengikuti publikasi tentang hasil penelitian mesin perkakas. Proses produksi masal dengan sistem transfer (semisal ban berjalan) membawa arah rancangan dari mesin perkakas ke mesin khusus dan rancangan sistem modular, dengan kesatuan mesin yang terdiri dari unit-unit yang: 1. Terpasang pada dasar/meja yang disesuaikan dengan kesatuan mesin khusus untuk produk tertentu. 2. Dapat dibongkar-pasang dengan kombinasi berbeda membentuk kesatuan mesin khusus untuk maksud lain. 3. Dibuat secara standar, terutama ukuran-ukuran utamanya. 4. Dapat cepat ditambahkan/dikurangkan dengan komponen lain seperlunya disesuaikan kebutuhan. Syarat Umum Mesin Perkakas Mesin Perkakas dikatakan baik dalam pemakaian apabila memenuhi persyaratan berikut: 1. KETELITIAN, dalam bentuk, ukuran dan kehalusan permukaan yang sedapat mungkin bebas dari keahlian operator. 2. PRODUKTIVITAS dalam hal kecepatan potong dan kecepatan pembentukan beram harus dapat melayani dan sesuai dengan kemajuan perkambangan bahan benda kerja maupun perkakasnya. 3. EFISIEN secara teknis dan ekonomis untuk menghadapi persaingan dalam operasi pemakaian. KETELITIAN Kualitas pemotongan dipengaruhi oleh faktor : 1. Perkakas; bahan dan bentuk, sudut buang ( ), kualitas permukaan hasil pemotongan, 2. Pembawa pahat; kekakuan dan kualitas, 3. Benda kerja & pemegangnya; kemampuan dikerjakan, kehalusan permukaan pencekaman, ketelitian sumbu, 4. kondisi pemotongan yang dipilih, 5. perubahan kondisi pemotongan; keausan, perubahan suhu, dll. Dasar perencanaan mesin perkakas yang digunakan ditujukan untuk pembahasan dan pertimbangan: - daya - efisiensi - kerja (performance), dan - kualitas kerja, dengan asumsi bahwa kondisi-kondisi kerja dipenuhi. Ketelitian benda kerja dapat ditentukan oleh kedudukan relatif pembawa perkakas pada saat itu. Bila keadaan diam, maka penyimpangan kedudukan relatif terjadi karena ketidaktelitian pembuatan mesin yang ditentukan oleh kualitas pembuatan pabrik. Bila mesin bekerja, maka kesalahan perencanaan merupakan faktor utama atas penyimpangan yang terjadi. Kedudukan relatif ini dipengaruhi oleh: - deformasi - perubahan lapisan oli (oil film), misalnya pada bantalan - gaya-gaya operasi dan beban - perubahan panas pada beberapa bagian.

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 04

Akibat keadaan tersebut, maka perencanaan harus memikirkan penanggulangannya dengan : - menentukan bentuk dan ukuran bagian-bagian mesin yang disesuaikan dengan faktor pembuatan dan perawatan serta perakitannya. - Memilih pendingin bagi sistem pelumasan yang digunakan. Data Untuk Perancangan Gerak potong dan atau gerak makan mengakibatkan pemotongan. Macam-macam gerak tersebut dapat dilihat pada tabel 1 di bawah ini. Tabel 1 Tipe Gerak Potong & Gerak Makan Pada Mesin Perkakas

Tipe Proses

Jumlah potong

mata

Gerak potong dilakukan oleh…

Gerak makan dilakukan oleh..

Satu

Benda kerja

perkakas

dua

perkakas

perkakas

Bubut

Bor



Tak dapat dihitung

perkakas



Gerinda Silindris Lebih dari dua, tergantung pemilihan

perkakas

Benda kerja dan perkakas Benda kerja

Benda kerja

Frais

satu Planning Shaping

(I) (II)

Benda kerja Perkakas

(I) (II)

Perkakas Benda Kerja

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 05

Gerakan Utama (cutting & feeding movement) pada Mesin Bubut

Sumber : Departement of Army, Fundamentals of Machine Tools, 1996, Washington DC, hlm. 7-3

Sumber : Departement of Army, Fundamentals of Machine Tools, 1996, Washington DC, hlm. 7-13

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 06

Sumber : Heinz Tschätsch, Applied Machining Technology, Springer New York, 2008, hlm. 63

Guideway pada Mesin Perkakas Referensi : PH Joshi, Machine Tools Handbook (Design and Operation), 2007, McGraw-Hill, New Delhi, hlm. 459-472.

Guideway adalah bagian yang memastikan pergerakan alat dalam garis lurus atau kurvilinier. Umumnya berfungsi juga sebagai tumpuan untuk menahan distorsi akibat gaya pemotongan dan pemakanan, serta pengaruh beban lainnya. Karena sifat kerjanya berada dalam kondisi beban geser dan mengalami gesekan, maka guideway harus memiliki kriteria sebagai berikut: 1. Presisi; artinya harus memiliki derajat kelurusan, kerataan, kebulatan yang tinggi, dan permukaan yang konsisten (tahan lama), 2. Tahan aus (wear resistance); daya tahan terhadap pengaruh keausan dengan cara mengurangi kerugian akibat gesekan dengan desain tertentu, dan menggunakan material yang tahan aus, 3. Kekakuan (rigidity); yakni distorsi struktural minimum dalam pengaruh beban (gaya) untuk membatasi besar penyimpangan saat proses.

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 07

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 08

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 09

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 010

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 011

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 012

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 013

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 014

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 015

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 016

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 017

Sumber : Heinz Tschätsch, Applied Machining Technology, Springer New York, 2008, hlm. 86

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 018

Sumber : Heinz Tschätsch, Applied Machining Technology, Springer New York, 2008, hlm. 88

PERANCANGAN MESIN PERKAKAS [PMP] INTRODUKSI & KONSTRUKSI MESIN PERKAKAS

PMP.01 - 019

Sumber : Heinz Tschätsch, Applied Machining Technology, Springer New York, 2008, hlm. 89...