OPTIMASI FRAIS

UNIVERSITAS TADULAKO
PALU
17
PRAKTEK MESIN FRAIS (MILLING)
D3 MESIN. JURUSAN TEKNIK MESIN
1. TUJUAN PRAKTIKUM
Setelah mengikut praktikum ini, seluruh praktikan diharapkan dapat memahami:
1. Mengetahui prinsip proses pengfraisan.
2. Mengetahui jenis-jenis mesin pada proses frais.
3. Mengetahui paramater pemotongan pada mesin milling.
2. LANDASAN TEORI
2.1 Pendahuluan
Proses pemesinan frais (milling) adalah proses penyayatan benda
kerja menggunakan alat potong dengan mata potong jamak yang berputar. Proses
penyayatan dengan gigi potong yang banyak yang mengitari pisau ini bisa menghasilkan
proses pemesinan lebih cepat. Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut,
atau melengkung. Permukaan benda kerja bisa juga berbentuk kombinasi dari beberapa
bentuk. Terjadinya pemotongan/penyayatan dengan kedalaman yang disesuaikan karena
alat potong yang berputar dan gigi potong yang menyentuh permukaan benda kerja
yang dijepit pada ragum meja mesin milling menghasilkan benda produksi sesuai
dengan gambar kerja yang dikehendaki. Adapun prinsip-prinsip pemotongan pada proses
frais dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.1 Prinsip pemotongan pada mesin frais
Gambar 2.1 a menunjukkan prinsip pemotongan/pengefraisan datar bagian
permukaan (face milling) dimana cutter bergerak berputar memotong keatas (cutting up)
sedang benda kerjanya bergerak lurus melawan cutter pada mesin frais
horizontal. Demikian pula yang terjadi pada mesin frais tegak (Gambar 2.1 b- d),
sedangkan gambar 2.1 e menunjukkan pemotongan bagian muka dan sisi (side and
face cutting) dan gambar 2.1 f menunjukkan pemotongan pada mesin frais horisontal.

PALU
18
Dengan prinsip-prinsip pemotongan diatas, kita dapat melakukan pembuatan
benda kerja dengan berbagai bentuk-bentuk diantaranya:
a. Bidang rata datar
b. Bidang rata miring menyudut
c. Bidang siku
d. Bidang sejajar
e. Alur lurus atau melingkar
f. Segi beraturan atau tidak beraturan
g. Pengeboran lubang atau memperbesar lubang dan lain-lain.
2.2 Metode Proses Frais
Metode proses frais ditentukan berdasarkan arah relatif gerak makan meja mesin
frais terhadap putaran pisau. Metode proses frais ada dua yaitu frais naik dan frais
turun seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2.2 a. Frais naik (up milling), dan b. Frais turun (down milling)
1. Frais naik (up milling), biasanya disebut frais konvensional. Gerak dari putaran
pisau berlawanan arah terhadap gerak makan meja mesin frais. Sebagai contoh,
pada proses frais naik apabila pisau berputar searah jarum jam, benda kerja
disayat ke arah kanan. Penampang melintang bentuk beram (chips) untuk proses frais
naik adalah seperti koma diawali dengan ketebalan minimal kemudian menebal.
Proses frais ini sesuai untuk mesin frais konvensional/manual, karena pada mesin
konvensional backlash ulir trnasportirnya relatif besar dan tidak dilengkapi backlash
compensation.

PALU
19
2. Frais turun (down milling), 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 ke kanan. 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 pisau.
2.3 Metoda Pemotongan Benda Kerja
Metode pemotongan pada frais dibagi menjadi tiga, antara lain; pemotongan
searah jarum jam, pemotongan berlawanan arah jarum jam, dan netral.
1. Pemotongan searah benda kerja, yang dimaksud pemotongan searah adalah
pemotongan yang datangnya benda kerja searah dengan putaran sisi potong
cutter. Pada pemotongan ini hasilnya kurang baik karena meja (benda kerja)
cenderung tertarik oleh cutter.
Gambar 2.3 Pemotongan searah benda kerja
2. Pemotongan berlawanan arah benda kerja, yang dimaksud pemotongan
berlawanan arah adalah pemotongan yang datangnya benda kerja berlawanan
dengan arah putaran sisi potong cutter. Pada pemotongan ini hasilnya dapat
maksimal karena meja (benda kerja) tidak tertarik oleh cutter.

PALU
20
Gambar 2.4 Pemotongan berlawanan benda kerja
3. Pemotongan netral, pemotongan netral yaitu pemotongan yang terjadi apabila
lebar benda yang disayat lebih kecil dari ukuran diameter pisau atau diameter
pisau tidak lebih besar dari bidang yang disayat. Pemotongan jenis ini hanya
berlaku untuk mesin frais vertical.
Gambar 2.5 Pemotongan netral
2.4 Mesin Milling
Mesin yang digunakan untuk memegang benda kerja, memutar pisau,
dan penyayatannya disebut mesin milling. Ada dua jenis mesin milling sesuai dengan cara
kerjanya, seperti pada gambar dibawah ini.

PALU
21
Gambar 2.6 Skematik dari gerakan-gerakan dan komponen-komponen dari
(a) Mesin milling vertikal tipe column and knee, dan (b) Mesin milling horizontal tipe
column and knee
Mesin milling ada yang dikendalikan secara konvensional dan ada yang dengan bantuan
CNC. Mesin konvensional manual posisi spindelnya ada dua macam yaitu horizontal
dan vertikal. Mesin milling dengan kendali CNC hampir semuanya adalah mesin frais
vertikal. Adapun mesin milling konvensional dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.7 Mesin milling konvensional
Mesin milling konvensional cara pengerjaannya dilakukan secara manual oleh
operator. Sedangkan mesin milling cnc dikendalikan oleh komputer, sehingga semua
gerakan yang berjalan sesuai dengan program yang diberikan, keuntungannya yaitu
mesin mampu diperintah untuk melakukan pengerjaan secara mengulang gerakan
yang sama secara terus menerus dengan tingkat ketelitian yang sama.

PALU
22
2.5 Alat-alat Potong Mesin Milling
Alat potong mesin milling memilikii banyak sekali jenis dan bentuknya, baik pada mesin
milling vertikal maupun horizontal. Pemilihan pisau berdasarkan pada bentuk benda kerja
serta mudah atau kompleksnya benda kerja yang dibuat. Adapun jenis-jenis pisau
frais, antara lain;
1. Pisau mantel (helical milling cutter), pisau jenis ini dipakai pada mesin frais
horizontal. Biasanya digunakan untuk pemakanan permukaan kasar (roughing) dan
lebar.
Gambar 2.8 Cutter mantel
2. Pisau alur (slot milling cutter), berfungsi untuk mebuat alur pada bidang
permukaan benda kerja. Jenis pisau ini ada beberapa macam yang penggunaanya
disesuaikan dengan kebutuhan. Gambar 2.9 a dan b menunjukkan jenis pisau
alur mata sayat satu sisi, gambar 2.9 c dan d menunjukkan pisau alur dua mata sayat
yaitu muka dan sisi, gambar 2.9 e dan f menunjukkan pisau alur dua mata sayat yaitu
muka dan sisi dengan mata sayat silang.
Gambar 2.9 Pisau alur dan penggunaanya
3. Pisau frais gigi (gear cutter), ini digunakan untuk membuat roda gigi sesuai jenis dan
jumlah gigi yang diinginkan. Gambar dibawah ini menunjukan salah satu jenis
gear cutter.

PALU
23
Gambar 2.10 Gear cutter
4. Pisau frais radius cekung (convex cutter), pisau jenis ini digunakan untuk
membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius dalam (cekung).
Gambar 2.11 Cutter radius cekung
5. Pisau frais radius cembung (concave cutter), pisau jenis ini digunakan untuk
membuat benda kerja yang bentuknya memiliki radius luar (cembung).
Gambar 2.12 Cutter radius cembung
6. Pisau frais alur T (T slot cutter), pisau jenis ini hanya digunakan untuk untuk
membuat alur berbentuk "T" seperti halnya pada meja mesin frais.
Gambar 2.13 Cutter alur T

PALU
24
7. Pisau frais sudut, pisau jenis ini digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut yang
hasilnya sesuai dengan sudut pisau yang digunakan. Pisau jenis ini memilki sudut-sudut
yang berbeda diantaranya: 30°, 45°, 50°, 60°,70° dan 80°. Gambar 2.14 a
menunjukkan pisau satu sudut 60° (angle cutter), Gambar 2.14 b menunjukkan
pisau dua sudut 45°x45° (double angle cutter), Gambar 2.14 c menunjukkan pisau
dua sudut 30°x60° (double angle cutter).
Gambar 2.14 Pisau sudut dan penggunaanya
8. Pisau jari (end mill cutter), ukuran pisau jenis ini sangat bervariasi mulai ukuran kecil
sampai ukuran besar. Cutter ini biasanya dipakai untuk membuat alur pada bidang datar
atau pasak dan jenis pisau ini pada umumnya dipasang pada posisi tegak (mesin
frais vertical), namun pada kondisi tertentu dapat juga dipasang posisi horizontal
yaitu langsung dipasang pada spindle mesin frais.
Gambar 2.15 Cutter Endmill
9. Pisau frais muka dan sisi (shell endmill cutter), jenis pisau ini memilki mata sayat
dimuka dan disisi, dapat digunakan untuk mengefrais bidang rata dan bertingkat.
Gambar 4.16 menunjukkan pisau frais muka dan sisi.

PALU
25
Gambar 2.16 Shell endmill cutter
10. Pisau frais pengasaran (heavy duty endmill cutter), pisau jenis ini mempunyai satu ciri
khas yang berbeda dengan cutter yang lain. Pada sisinya berbentuk alur helik yang
dapat digunakan untuk menyayat benda kerja dari sisi potong cutter,
sehingga cutter ini mampu melakukan penyayatan yang cukup besar
Gambar 2.17 Pisau pengasaran
11. Pisau frais gergaji (slitting saw), pisau frais jenis ini digunakan untuk memotong atau
membelah benda kerja. Selain itu juga dapat digunakan untuk membuat alur yang
memilki ukuran lebar kecil.
Gambar 2.18 Pisau frais gergaji
2.8 Parameter Yang Dapat Diatur Pada Mesin Milling
Parameter yang dapat diatur pada mesin milling yaitu parameter yang dapat diatur
secara langsung oleh operator mesin ketika sedang mengoperasikan mesin. Parameter
tersebut yaitu putaran spindel (n), gerak makan (f), dan kedalaman potong (a).
Putaran spindel bisa langsung diatur dengan cara mengubah posisi handle pengatur

PALU
26
putaran mesin. Gerak makan bisa diatur dengan cara mengatur handle gerak makan
sesuai dengan tabel f yang ada di mesin. Kedalaman potong diatur dengan cara
menaikkan benda kerja, atau dengan cara menurunkan pisau.
Putaran spindel (n) ditentukan berdasarkan kecepatan potong. Kecepatan
potong ditentukan oleh kombinasi material pisau dan material benda kerja. Kecepatan
potong adalah jarak yang ditempuh oleh satu titik (dalam satuan meter) pada selubung pisau
dalam waktu satu menit. Rumus kecepatan potong identik dengan rumus kecepatan
potong pada rumus mesin lathe. Pada mesin milling besarnya diameter yang
digunakan adalah diamater pisau. Rumus kecepatan potong;
𝑪𝒔 = (𝝅 . 𝒅. 𝒏)/𝟏𝟎𝟎𝟎
Dimana : Cs = kecepatan potong (m/menit)
d = diameter pisau (mm)
n = putaran spindel (rpm)
 = 3,14
Karena nilai kecepatan potong untuk setiap jenis bahan sudah ditetapkan secara
baku, maka parameter yang dapat diatur adalah putaran spindel (n). Dengan demikian
rumus untuk menghitung putaran spindel menjadi :
𝒏 = (𝑪𝒔 . 𝟏𝟎𝟎𝟎)/𝝅. 𝒅
Nilai kecepatan potong yang telah baku dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.1 Kecepatan potong untuk beberapa jenis bahan

PALU
27
Setelah kecepatan potong diketahui, maka kecepatan pemakanan harus ditentukan.
Kecepatan pemakanan adalah jarak tempuh gerak maju pisau/benda kerja dalam satuan
milimeter permenit atau feet permenit. Pada gerak putar, kecepatan pemakanan (f)
adalah gerak maju alat potong atau benda kerja dalam (n) putaran benda kerja/pisau
permenit. Pada mesin milling, kecepatan pemakanan dinyatakan dalam satuan
millimeter permenit dimana dalam pemakaiannya perlu disesuaikan dengan jumlah mata
potong pisau yang digunakan. Kecepatan pemakanan tiap mata potong pisau frais, (f)
untuk setiap jenis pisau dan setiap jenis bahan sudah dibakukan. Adapun nilai
kecepatan pemakanan dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.2 Kecepatan pemakanan (feeding) pergigi untuk HSS
Kedalaman potong (a) ditentukan berdasarkan selisih tebal benda kerja awal
terhadap tebal benda kerja akhir.
Dalam memilih kecepatan potong yang diperhatikan adalah :
1. Bahan Pemotong. Kecepatan pemotong umumnya diberikan dalam nilai untuk
pemotong baja kecepatan tinggi.
2. Jenis bahan yang harus dipotong. Bahan lunak seperti magnesium dan aluminium dapat
difris dengan kecepatan yang lebih tinggi dari bahan yang lebih keras.
3. Jenis penyelesaian yang diperlukan. Penyelesaian yang baik diperoleh dengan
hantaran sedikit dan kecepatan potong tinggi.
4. Umur pahat. Kecepatan potong rendah akan mengawetkan pemotong.
5. Penggunaan media pendingin. Kecepatan potong yang tinggi menimbulkan panas
dan panas ini harus dilepqaskan dari pemotong dan benda kerja dengan menggunakan
media pendingin.
2.9 Hantaran Potong
Gambar 2.19 memperlihatkan dua jenis cara menghantarkan benda kerja pada
mesin fris. Gambar A dianjurkan karena setiap gigi mengawali pemotongan dalam

PALU
28
logam bersih dan tidak harus menembus kerak permukaan yang mungkin ada. Gambar
B membuat pemotongan lebih efisien, serpihan yang dilepas lebih besar, dan
kecendrungan untuk bergetar berkurang.
Gambar 2.19. Metode menghantarkan benda kerja pada mesin fris. A. Pemfrisan
konvensional atau naik. B. Pemfrisan memanjat atau turun.
2.10 Kecepatan Pelepasan Logam
Untuk memfrais tepi dan pemotong fris datar, kecepatan pelepasan logam bisa
dicari dengan:
R = d w f = milimeter kubik per menit
dengan :
d = kedalaman pemotongan, mm
w = lebar pemotongan, mm
f = hantaran, mm/min
Dalam menghitung waktu untuk melakukan pemotongan tunggal (gambar 2.20),
panjang total dari pemotongan sedikit lebih besar daripada benda kerja disebabkan jarak
pendekatan S yang diperlukan untuk memotong. Jarak pendekatan dicari dengan :
𝑆 = √ (
𝐷
2
)
2
− (
𝐷
2 − 𝑑
)
2
= √𝑑(𝐷 − 𝑑)
Untuk persamaan diatas harus ditambahkan lagi sekitar 6,0 mm supaya memberikan sedikit
perjalanan lebih dari pemotongnya. Panjang total perjalanan adalah :
𝑆𝑡 = 𝐿 + √𝑑(𝐷 − 6) + 6 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟
Waktu potong sebenarnya :
𝑇 =
𝐿 + √𝑑(𝐷 − 6) + 6
𝑓
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡
Dimana :
S = jarak pendekatan, mm
St = jarak perjalanan total, mm
T = waktu potong, menit
L = panjang benda kerja, mm

PALU
29
Gambar 2.20. Penggambaran jarak pendekatan untuk operasi menggurdi.
Untuk mendapatkan waktu daur total, maka waktu balik tanpa kerja dan waktu penanganan
benda kerja harus ditambahkan kepada waktu potong sebenarnya.
3. Gambar Kerja
Membuat V blok
4. Alat dan Bahan
Pada praktikum pembuatan “balok perata” blok ini, bahan yang digunakan St. 37
dengan ukuran  1 inch dengan menggunakan alat-alat sebagai berikut :
1. Mesin frais
2. Pisau frais dengan ukuran  10 mm
3. Jangka sorong (vernier caliver)
4. Ragum pencekam benda kerja

PALU
30
5. Siku untuk mengukur sudut siku benda kerja
6. Palu plastik.
7. Kaca mata pengaman
8. Kuas pembersih
9. Kikir rata
10. Kunci pas untuk menguatkan dudukan ragum
5. Petunjuk Praktikum
1. Menyiapkan bahan (benda kerja) dan alat yang akan digunakan.
2. Memperhatikan gambar kerja.
3. Mengukur benda kerja sebelum pengerjaan.
4. Menentukan ukuran benda kerja yang akan disayat.
5. Pasang pisau frais, kencangkan dengan kunci pisau frais.
6. Pasang ragum pada meja mesin, kencangkan ragum dengan menggunakan kunci pas.
7. Pasang benda kerja pada ragum, kemudian kencangkan sambil memukul benda kerja
dengan palu plastik diselingi dengan memukul kunci pengikat ragum.
8. “On” kan arus listrik yang masuk ke mesin.
9. Pompa pelumas hidrolik agar cairan pelumas mengalir keseluruh bagian mesin frais.
10. Atur kecepatan putaran motor mesin, dengan menyesuaikan besar diameter pisau frais
yang digunakan. Pada box panel terdapat tombol-tombol yang mana menunjukkan
kecepatan putaran motor, tombol high menandakan putaran tinggi sedang tombol low
putaran rendah.
11. Tombol warna kuning mengatur kecepatan, tombol warna hijau menjalankan motor
mesin sedang tombol warna merah untuk menghentikan putaran mesin.
12. Pengaturan kecepatan putaran motor dilakukan dengan mengatur tali banbel puli pada
bagian samping mesin frais.
13. Lakukan penyetingan dengan cara menyentuhkan pisau frais dengan benda kerja
secara perlahan lahan untuk mencari pemakanan pada posisi nol.
14. Lakukan penyayatan dengan kedalaman yang dianjurkan oleh instruktur atau melihat
jenis bahan yang dikerjakan.
15. Ingat keselamatan kerja pada saat pengerjaan berlangsung.

PALU
31
6. Keselamatan Kerja
1. Gunakan pakaian praktek sesuai yang dianjurkan.
2. Gunakan kacamata pengaman.
3. Pelajari dan pahami gambar kerja yang diberikan.
4. Pinjam dan kemabalikan alat sesuai dengan daftar.
5. Jangan bertindak di luar prosedur yang telah ditetapkan.
6. Bersihkan area setelah praktek selesai.
7. Hindari cairan pendingin atau oli jatuh kelantai.
8. Matikan mesin dan motor pendingin saat mesin tidak digunakan.

PALU
32
Format Laporan
Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta
karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan praktikum dan laporan
praktikum mesin perkakas 1 yakni mesin Frais (Milling).
Laporan ini berisikan informasi tentang bagaimana penulis melakukan praktek di
bengkel mekanik dengan menggunakan mesin Frais. Laporan ini Alhamdulillah dapat kami
selesaikan berkat tuntunan Tuhan Yang Maha Esa dan tidak lepas dari bantuan berbagai
pihak untuk itu dalam kesempatan ini penulis menghaturkan rasa hormat dan terimakasih
yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang membantu dalam proses praktek sampai
pembuatan laporan.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan
serta dalam praktek sampai penyusunan laporan ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah
SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.
Penulis.
LaporanPraktek
MesinFrais(Milling)
Untuk memenuhi syarat matakuliah
Praktek Mesin Perkakas 1
Dosen pengampuh :..........................
DisusunOleh :
Nama Mahasiswa (NIM)
Program Studi D3 TeknikMesin
JurusanTeknikMesin
Universitas Tadulako
TahunAkademik ...........

PALU
33
Kata Pengantar
Daftar Isi
LandasanTeori
Praktikum
- Keselamatan Kerja
- Alat dan Bahan
- Gambar Kerja
- Langkah Kerja
Penutup

PALU
34

OPTIMASI FRAIS

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to OPTIMASI FRAIS

Similar to OPTIMASI FRAIS (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

OPTIMASI FRAIS