ELEMEN DASAR MESIN PERKAKAS

Struktur Untuk Mesin Potong

Ada mesin dimana benda kerjanya tidak bergerak namun perkakasnya bergerak seperti mesin ketam, kempa gurdi (drill press), mesin fris (milling machine) dan gerinda. Ada juga mesin dimana benda kerjanya bergerak
namun perkakasnya diam seperti mesin  mesin serut, bubut (lathe), dan fris pengebor (boring mills). Pelajarilah gambar dibawah ini yaitu proses-proses yang biasa dilakukan pada komponen mesin.


Pada gambar 2  dibawah terlihat struktur dasar dalam mesin perkakas konvensional. Pada gambar A. benda kerja berputar dalam mesin bubut, tetapi perkakas (cutting tools) diam. Pada mesin pengebor (gambar B.) perkakasnya berputar sedangkan benda kerjanya diam. Menghantarkan atau menggeser kereta luncur perkakas kepada benda kerja berputar biasanya lebih menyenangkan dari pada menggeser benda kerja yang berputar pada kepala tetap kepada perkakas yang diam. Gambar C dan D adalah masing-masing  mesin ketam dan penyerut. Bentuk struktur kedua mesin ini dipengaruhi olehukuran benda kerja dimana benda kerja kecil lebih cocok dikerjakan dengan mesin ketam. 



Pada mesin pemotong fris, perkakas yang berputar digunakan hanya pada perkakas pengebor. Mesin fris banyak digunakan untuk memotong lubang lingkaran, membuat jalur pasak, membuat celah, menggergaji, memfris slab dan permukaan, memotong roda gigi dan untuk membentuk benda yang
bentuknya tidak umum.
Gambar 2 E adalah mesin fris dimana perkakas berputar dikombinasikan dengan benda kerja yang bergerak melintang.  Kebalikan kinematik dari mesin fris standar adalah mesin bor, penggurdi (drill) dan mesin fris horisontal tipe lantai (floor type) seperti yang ditunjukkan gambar 3 berikut.

Gambar 3. Elemen dasar dalam mesin pengebor, pemfris dan penggurdi horisontal jernis lantai. 
Gambar 4  memperlihatkan jenis mesin gerinda. 


Rangka mesin

Rangka dari mesin perkakas umumnya dicor atau dbuat dengan pengelasan. Bahan yang banyak digunakan adalah besi cor atau baja cor.  Dewasa ini penggunaan konstruksi dengan lasan lebih disukai bila dibandingkan dengan rangka cor karena beberapa keuntungan al. :
1.  Menghemat berat sampai 25%.
2.  Perbaikan pada rangka yang rusak mudah dikerjakan.
3.  Bisa digunakan berbagai jenis baja.
4.  Perubahan disain lebih murah karena tidak ada modal yang ditanam untuk  pembuatan pola atau inti.
5.  Kesalahan dalam pemesinan atau desain lebih mudah untuk dikoreksi.
6.  Tambahan bahan bisa diberikan pada daerah yang bertegangan untuk mengurangi getaran dan defleksi.

Namun terdapat kekurangan dari rangka yang dibangun dengan dilas yaitu al.:
1.  Besi cor memberikan penyerapan getaran lebih baik dibandingkan dengan bahan lain.
2.  Bahan coran adalah seragam sehingga tidak ada reaksi kimia yang terjadi antar bahan.
3.  Pembuatan dengan coran lebih cepat untuk produksi banyak.
4.  Untuk mesin beban besar akan membutuhkan rangka yang lebih besar dan berat.

Elemen Dasar
Mesin pemotong logam dibangun dari elemen-elemen yang berwadah sendiri yang masing-masingnya mempunyai fungsi tersendiri. Elemen-elemen dasar tersebut al.: kepala tetap (headstock), kolom, meja, sadel, bangku (bed), landasan, dan rel melintang atau meluncur.  Identitas mesin biasanya diambil dari jenis rangkaian komponennya. dimana dibedakan atas 4 tipe : jenis meja, lantai, penyerut dan kepala banyak (multiple head), yang dijumpai pada semua jenis mesin yaitu: mesin bor, gurdi, fris. Misalnya mesin jenis meja (table-type machine) dimana mesin ini terdiri meja, sadel dan benda kerja ditempatkan pada meja.
Kepala Tetap (head stock) adalah bagian yang menggerakkan dan mengumpan perkakas potong atau alat yang memutar komponen. Gambar 5 adalah gambar potongan kepala tetap yang memperlihatkan roda gigi.

Gambar 5. Pandangan terbuka dari kepala tetap spindel tunggal yang memperlihatkan roda gigi.
Spindel bisa berputar dalam arah kebalikan untuk digunakan dalam pembuatan ulir dan pengetapan.
Bangku atau dasar  diperlihatkan pada gambar 7 berikut dimana berfungsi untuk menyangga komponen lainnya. Pada mesin bubut yang disangga adalah: kepala tetap, ekor tetap (tail stock), peluncur melintang dan kereta peluncur. 

Gambar 7. Meja jenis penyerut dengan celah T pada bangku besi cor, jalur V-ganda. 

Kolom menyediakan dukungan vertikal dan memandu kepala tetap untuk mesin kelas tertentu. 

Gambar 8. Kolom besi tuang dengan jalur diskrap rata.
Meja berfungsi untuk menyangga benda kerja atau bagian yang akan dimesin dan untuk menyediakan penempatan serta penjepitan benda kerja.  Kereta peluncur yang terdapat pada mesin bubut menyediakan gerakan sepanjang sumbu dari bangku.   Landasan (runway) berfungsi membawa kolom pada mesin serut jenis lantai dan meja putar. Kalau dasar kolom, kolom dan kepala tetap adalah sebuah satuan integral maka elemen pendukung disebut bangku dan bukan sebuah landasan meskipun keduanya sama dalam prinsip.

Penyangga ujung  atau ekor tetap berfungsi sebagai penyangga luar untuk perkakas potong atau benda kerja seperti diperlihatkan pada gambar 11.
Penggerak  Motor banyak digunakan dalam penggerak pada mesin perkakas.  Motor arus bolak-balik yang digunakan biasanya dari motor induksi jenis fasa tunggal. Motor ini harus tertutup jika berada dilingkungan yang mudah terbakar.  Motor arus searah sering digunakan dengan peralatan kendali numeris. Motor bisa dihubungkan langsung dengan roda gigi atau dengan menggunaka sabuk “V”. Mesin yang besar biasanya menggunakan roda gigi sedangkan penggunaan sabuk biasanya untuk mesin-mesin kecil.



Gambar 11. Penyangga ujung, tertutup dan terbuka.  Metode Pemegangan Benda Kerja

Metode pemegangan benda kerja tergantung pada benda kerjanya, mesinnya dan sampai berapa jauh dikehendaki produksi yang cepat. Untuk produksi banyak biasanya peralatan pemegang digerakkan secara hidrolik, udara, listrik atau gerakan nok. Pada mesin yang dikendalikan secara otomatis atau numerik, alat
pemegangnya diprogram untuk menjepit dan melepaskan benda kerja. Menyangga benda kerja di antara kedua pusatnya Cara menyangga benda kerja bila benda kerja berputar adalah mengganjalnya diantara kedua pusatnya. Metode ini bisa untuk menyangga pemotongan besar dan cukup baik untuk benda yang
panjang. Dalam memutar poros yang ramping panjang, atau mengebor dan mengulir ujung spindel, maka digunakan perletakan tengah untuk memberikan dukungan tambahan kepada benda kerja. Perletakan
tengah yang diam dipasangkan pada bangku mesin bubut  dan mendukung benda kerja dengan menggunakan tiga rahang
roller. Perletakan jenis lain yang mirip disebut perletakan pengikut (follower rest), dipasangkan pada sadel dan kereta luncur dan menyangga benda kerja berdiameter kecil yang kira-kira akan melenting menjauhi perkakas pemotong. Perletakan ini bergerak bersama perkakas.

Rangka mesin
Rangka dari mesin perkakas umumnya dicor atau dbuat dengan
pengelasan. Bahan yang banyak digunakan adalah besi cor atau baja cor.
Dewasa ini penggunaan konstruksi dengan lasan lebih disukai bila
dibandingkan dengan rangka cor karena beberapa keuntungan al. : 
1.  Menghemat berat sampai 25%.
2.  Perbaikan pada rangka yang rusak mudah dikerjakan.
3.  Bisa digunakan berbagai jenis baja.
4.  Perubahan disain lebih murah karena tidak ada modal yang ditanam untuk pembuatan pola atau inti.
5.  Kesalahan dalam pemesinan atau desain lebih mudah untuk dikoreksi.
6.  Tambahan bahan bisa diberikan pada daerah yang bertegangan untuk mengurangi getaran dan defleksi.



Namun terdapat kekurangan dari rangka yang dibangun dengan dilas
yaitu al.:
1.  Besi cor memberikan penyerapan getaran lebih baik dibandingkan dengan bahan lain.
2.  Bahan coran adalah seragam sehingga tidak ada reaksi kimia yang terjadi antar bahan.
3.  Pembuatan dengan coran lebih cepat untuk produksi banyak.
4.  Untuk mesin beban besar akan membutuhkan rangka yang lebih besar dan berat.