Teori Mesin Sekrap - Mesin Perkakas UMSB

Defenisi :

Disebut pula mesin ketam atau serut. Mesin inidigunakan untuk mengerjakan bidang-bidang yang rata, cembung, cekung,beralur, dan lain-lain pada posisi mendatar, tegak, ataupun miring. Mesin sekrapadalah suatu mesin perkakas dengan gerakan utama lurus bolak-balik secara vertikalmaupun horizontal.

Prinsip Kerja :

Pada mesin sekrap benda yang disayat atau dipotong berada dalam keadaan diam (dijepit pada ragum) kemudian pahat bergerak lurus bolak-balikatau maju mundur melakukan penyayatan. Hasil gerakan maju mundur lengan mesin/pahat diperoleh dari motor yang dihubungkan dengan roda bertingkat melalui sabuk. Pada mesin skrap, terdapat gerakan memutar yang bersumber dari motor yang kemudian diubah menjadi gerak lurus ataukah gerak bolak-balik melalui blok geser serta lengan penggerak. Letak langkah dapat diatur dengan spindle posisi. Untuk mengatur panjang langkah, gunakan bantuan blok geser. Dalam menentukan ukuran utama mesin skrap ini, hal yang berpengaruh antara lain panjang langkah maksimum, jarak masimum tiap gerakan meja mesin ke arah mendatar serta jarak maksimal gerak meja ke arah vertikal atau naik-turun meja mesin.

Jenis2 Mesin sekrap

Mesin sekrap datar atau horizontal (shaper ).

Mesin jenis ini umum dipakai untuk produksi dan pekerjaan serbaguna terdiri atasrangka dasar dan rangka yang mendukung lengan horizontal (lihat Gambar 9.1).Benda kerja didukung pada rel silang sehingga memungkinkan benda kerja untukdigerakkan ke arah menyilang atau vertikal dengan tangan atau penggerak daya.Pada mesin ini pahat melakukan gerakan bolak-balik, sedangkan benda kerjamelakukan gerakan ingsutan. Panjang langkah maksimum sampai 1.000 mm, cocokuntuk benda pendek dan tidak terlalu berat

Mesin sekrap vertikal

Mesin sekrap jenis ini digunakan untuk pemotongan dalam, menyerut dan bersudutserta untuk pengerjaan permukaan-permukaan yang sukar dijangkau. Selain itu mesinini juga bisa digunakan untuk operasi yang memerlukan pemotongan vertical. Gerakan pahat dari mesin ini naik turun secara vertikal, sedangkanbenda kerja bisa bergeser ke arah memanjang dan melintang. Mesin jenis ini jugadilengkapi dengan meja putar, sehingga dengan mesin ini bisa dilakukan pengerjaanpembagian bidang yang sama besar.

Mesin planner 

Digunakan untuk mengerjakan benda kerja yang panjang dan besar (berat). Bendakerja dipasang pada eretan yang melakukan gerak bolak-balik, sedangkan pahat membuat  gerakan ingsutan dan gerak penyetelan. Lebar benda ditentukan oleh jarak antartiang mesin. Panjang langkah mesin jenis ini ada yang mencapai 200sampai 1.000 mm

  

Dalam proses penyayatan menggunakan mesin skrap, ada beberapa faktor yang ikut berperan, yakni : derajat kehalusan, kapasitas mesin, kepadatan bahan yang dikerjakan, kekerasan bahan yang dibentuk. Jika semua faktor tersebut terpenuhi dengan baik, maka mesin sekrap akan bekerja secara optimal dalam memahat.

Gerakan mesin skrap

Mesin ini dapat dipakai untuk mengerjakan benda kerja sampai dengan sepanjang 550 mm. Berpegangan pada prinsip gerakan utama mendatar, mesin ini juga disebut Mesin Slotting Horizontal. Untuk menjalankannnya diperlukan gerakan utama, feed (langkah pemakanan) dan penyetelan (dalamnya pemakanan).

•        Gerakan utama atau gerakan pemotongan

Gerakan ini ditunjukkan oleh pahat. Ada perbedaan langkah kerja dan langkah bukan kerja. Selama langkah kerja (gerak maju) chip akan terpotong dan selama langkah tidak kerja (gerak mundur) pahat bergerak mundur tanpa memotong banda kerja. Kedua langkah ini dibentuk oleh gerak lingkaran.

•        Gerakan feed (langkah pemakanan)

Gerakan ini akan menghasilkan chip. Untuk menskrap datar benda kerja yang terpasang pada ragum akan bergerak berlawanan dengan pahat.

•        Penyetelan (dalamnya pemakanan)

Penyetelan ini akan menghasilkan kedalaman potong. Menyekrap mendatar dapat dilakukan dengan gerakan pahat kebawah sedangkan untuk tegak dengan gerakan benda kerja ke samping.

Bentuk mesin skrap

Secara garis besar mesin skrap terdiri dari: penyangga, meja, ram (lengan), penggerak utama, dan penggerak langkah pemakanan.

•       1. Ram (Lengan)

Lengan berada di guideway dan menghasilkan gerakan utama. Dibagian depannya (kepala), lengan membawa Tool Slide. Pahat dipegang pada tool post yang mempunyai posisi tetap pada engsel di clapper box. Pada saat langkah maju, clapper ditekan oleh clapper box dengan gaya potong (tenaga potong). Pada saat langkah mundur clapper terangkat. Dengan cara ini kerusakan pada pahat dan benda kerja dapat dihindarkan.

•       Tool slide

Tool Slide dapat disetel untuk penyekrapan miring. Untuk keperluan ini dilengkapi dengan pembagi sudut. Spindle didalam lengan digunakan untuk menyetel posisi langkah. Benda kerja dapat dipegang secara berlainan dimeja mesin. Oleh sebab itu langkah gerak harus dapat distel sesuai dengan posisi benda kerja. Untuk menyetelnya tangkai pengunci dikendorkan dan lengan digerakkan kearah yang diperlukan dengan memutar spindle untuk menyetel posisi langkah.

•       Meja

Dipakai untuk memegang benda kerja, dapat distel mendatar dan tegak dengan spidle penggerak.

•       Gerak utama dan panjang langkah

1.       Gerak utama

Gerak utama adalah langkah maju dan langkah mundur. Biasanya diubah dari gerak berputar ke gerak lurus oleh batang ayun. Motor listrik menggerakkan roda penggerak ke roda gigi yang dipasang pada poros yang dapat distel dengan baut spindle.

Balok geser akan meluncur bolak-balik pada batang ayun. Dengan moment putar dari roda gigi, batang ayun mempunyai titik galang didasar mesin yang berayun maju dan mundur dengan bebas. Sebuah penghubung memindahkan gerakan berayun ini ke lengan. Adapula mesin skrap yang menggunakan penggerak hidrolik.

2. Panjang langkah

Panjang langkah dapat diatur dengan menggerakkan poros roda gigi. Gerak langkah mundur memerlukan waktu yang pendek daripada langkah maju. Untuk langkah maksimum poros harus dutempatkan pada jarak maksimum dari titik pusat roda gigi. Pada waktu langkah maju poros melintasi jarak dari A ke B (sudut a) dan melintasi jarak dari B ke A (sudut b) pada waktu langkah mundur. Oleh sebab itu langkah maju memakan waktu yang lebih lama daripada langkah mundur.

Diwaktu langkah terpendek, poros terpasang dekat sekali dengan centre. Perbedaan diantara sudut a dan sudut b sangat kecil sekali. Oleh sebab itu perbedaan langkah maju dengan langkah mundur tidak terlalu banyak.

Daya yang digunakan mesin dengan motor tersendiri, baik melalui roda gigi maupun sabuk atau dengan menggunakan sistem hidrolis. Pergerakkan ulak-alik pahat dapat diatur dengan beberapa cara. Beberapa mesin skrap yang lebih tua digerakkan dengan roda gigi atau ulir hantaran, tetapi pada umumnya sekarang mesin skrap digerakkan dengan lengan osilasi dan mekanisme engkol.

•       Cara pemasangan pahat

Untuk menghindari lenturan, pahat harus dipasang atau dijepit sependek mungkin. Pada pemakanan mendatar pahat dipegang tegak terhadap benda kerja. Pada pengerjaan ini di waktu gerak mundur clapper akan terangkat dengan menyetel tool slide pada pemakanan miring, tool post dapat dimiringkan tanpa dapat kembali lagi. Supaya dapat dimiringkan kembali, clapper box dipasang setegak mungkin.

•       Cara memegang benda kerja

Untuk memegang benda kerja biasanya dipegang pada meja atau tanggem. Pegangan ini akan menghindarkan terlemparnya benda kerja pada waktu dikerjakan. Pegangan ini akan diperkuat oleh permukaan benda kerja yang kasar yang diklem pada tanggem. Pada benda kerja yang tipis tidak rusak maka pengkleman tidak boleh terlalu kuat.

Permukaan yang dipegang harus cukup besar. Jika permukaan yang dipegang terlalu kecil tekanan tiap persegi akan bertambah besar. Chip dan kotoran akan mempengaruhi pemegangan, oleh sebab itu permukaan yang akan dipegang harus bersih.

•       Penyetelan panjang langkah

Panjang langkah meliputi panjang benda kerja (l), panjang langkah awal (la) dan panjang langkah akhir (lu). Untuk menghindari waktu yang tak berguna (la dan lu) benda kerja tidak boleh terlalu panjang. Sesuai pedoman la = ± 20 mm dan lu = ± 10 mm.

Bagian-bagian mesin sekrap

Badan mesin
Merupakan keseluruhan mesin tempat mekanik penggerak dan tuas pengatur

Meja mesin
Fungsinya merupakan tempat kedudukan benda kerja atau penjepit benda kerja. Meja mesin didukung dan digerakkan oleh eretan lintang dan eretan tegak. Eretan lintang dapat diatur otomatis

Lengan
Fungsinya untuk menggerakan pahat maju mundur. Lengan diikat dengan engkol menggunakan pengikat lengan. Kedudukan lengan di atas badan dan dijepit pelindung lengan agar gerakannya lurus

Eretan pahat
Fungsinya untuk mengatur ketebalan pemakanan pahat. Dengan memutar roda pemutar maka pahat akan turun atau naik. Ketebalan pamakanan dapat dibaca pada dial. Eretan pahat terpasang di bagian ujung lengan dengan ditumpu oleh dua buah mur baut pengikat. Eretan dapat dimiringkan untuk penyekrapan bidang bersudut atau miring. Kemiringan eretan dapat dibaca pada pengukur sudut eretan

Pengatur kecepatan
Fungsinya untuk mengatur atau memilih jumlah langkah lengan mesin per menit. Untuk pemakanan tipis dapat dipercepat. Pengaturan harus pada saat mesin berhenti.

Tuas panjang langkah
Berfungsi mengatur panjang pendeknya langkah pahat atau lengan sesuai panjang benda
yang disekrap. Pengaturan dengan memutar tap ke arah kanan atau kiri .

Tuas posisi pahat
Tuas ini terletak pada lengan mesin dan berfungsi untuk mengatur kedudukan pahat terhadap benda kerja. Pengaturan dapat dilakukan setelah mengendorkan pengikat lengan.

Tuas pengatur gerakan otomatis meja melintang
Untuk menyekrap secara otomatis diperlukan pengaturan-pengaturan panjang engkol yang mengubah gerakan putar mesin pada roda gigi menjadi gerakan lurus meja. Dengan demikian meja melakukan gerak ingsutan (feeding)

Tugas : 

1. Jelaskan dengan bahasa anda masing2 cara kerja dari mesin sekrap

2. Jelaskan jenis2 gerak utama mesin sekrap

3. Apakah bisa roda gigi dibuat menggunakan mesin sekrap? Jelaskan

4. Sebutkan contoh produk yang dihasilkan oleh mesin sekrap vertikal, jelaskan bagaiman prosessnya.


Tuliskan nama anda di kolom komentar sebagai absensi dari e-learning ini sebelum jam 18.00 di hari minggu 19 April 2015, yang tidak mengisi dianggap tidak hadir.

Kerjakan tugas di bawah dan kirimkan melalui email ke : rudi.arief@gmail.com atau foto tugas anda dan kirim via BBM ke 7f8e7ac0 paling lama senin 20 April 2015 pukul 20.00 melewati batas watu ini tugas tidak lagi diterima (nilai 0)

Tugas ini merupakan kisi2 dari beberapa soal UTS harap dikerjakan dengan benar.


Selamat mengerjakan,

Rudi k Arief
Dosen pengampu mata kuliah metrologi Industri
Tek.Mesin - UMSB