Surface Grinding

I.Pengertian

Surface grinding adalah suatu teknik penggerindaan mengacu pada pembuatan bentuk datar dan permukaan yang rata pada sebuah benda kerja yang berada di bawah batu gerinda yang berputar. Mesin yang digunakan adalah mesin surface grinding. Pada umumnya mesin gerinda ini digunakan untuk penggerindaan permukaan yang meja mesinnya bergerak horizontal bolak-balik. Untuk mempermudah dalam penggerindaan, benda kerja dicekam pada meja magnetik, lalu digerakkan maju mundur di bawah batu gerinda. Meja pada mesin gerinda datar dapat dioperasikan secara manual atau otomatis yang dapat diatur pada bagian tuasnya.

            Prinsip kerja utama dari mesin surface grinding adalah gerakan bolak-balik benda kerja, dan gerak rotasi dari tool. Dilihat dari prinsip kerja utama mesin tersebut, mesin surface grinding secara garis besar mempunyai tiga gerakan utama, yaitu:

1. Gerak putar batu gerinda.
2. Gerak meja memanjang dan melintang.
3. Gerak pemakanan (feeding).

II. Bagian-Bagian Utama Mesin Surface Grinding

1. Column

Bagian ini berfungsi untuk menopang unit kepala gerinda.

2. Tuas Pembalik Arah Meja

Berfungsi untuk membalik arah gerak penyayatan meja. Dilengkapi dengan stopper sebagai batas pergerakan meja mesin surface grinding.

3. Handle Memanjang

Berfungsi untuk menggerakan meja dengan arah memanjang yang bisa disetting panjang langkahnya.

4. Handle Melintang

Berfungsi untuk meja dengan arah melintang yang bisa disetting panjang langkahnya.

5. Control Box

Letak dimana tombol-tombol pengendali yangdi gunakan sebagai pusat kendali mesin.

6. Coolant Box

Tempat cairan pendingin. Tempat ini harus sering-sering di chek karena bila sampai kelalaian bisa membuat chip yang berupa serbuk mengendap dan dapat menghambat sirkulasi coolant.

7. Alas Mesin

Alas mesin (bed) merupakan kotak terbuat dari besi tuang dan di dalamnya ditempatkan unit penggerak hidrolik. Pada bagian atas bed terdapat alur berbentuk V sebagai tempat eretan melucur.

8. Eretan

Eretan disebut juga sadel. Eretan bergerak bolak-balik dalam arah memanjang atau melintang di atas bed.

9. Meja

Meja ini terpasang pada permukaan bagian atas eretan. Perlengkapan meja kerja dilengkapi dengan tiga buah alur T untuk menempatkan baut pengikat. Permukaan meja digerinda dengan presisi pada waktu mesin dirakit. Di atas meja dapat ditempatkan magnet untuk mencekam benda kerja.

10. Kepala Gerinda

Unit kepala gerinda terbuat dari besi tuang, di dalamnya terdapat sumbu roda grinda dan peluru penahan gesekan. Sumbu atau poros gerinda terbuat dari baja campuran dan digerinda sangat presisi. Di salah satu ujung sumbu terpasang sebuah motor atau puli.

III. Macam – Macam Mesin Surface Grinding

A. Berdasarkan pergerakan meja dan spindlenya dibagi menjadi 4 macam, yaitu:

1. Mesin surface grinding horizontal dengan gerak meja bolak-balik.

Mesin gerinda ini digunakan untuk menggerinda benda-benda dengan permukaan rata dan menyudut. Untuk panjang langkah pada meja dan gerakan melintang batu gerinda, dapat disetting pada tuas dimeja mesin gerinda sesuai dengan sifat dan karakter benda kerja yang akan dikerjakan.

2. Mesin surface grinding horizontal dengan gerak meja berputar.

Mesin jenis ini dipergunakan untuk menggerinda permukaan rata pada benda kerja silindris. Tepatnya dibagian sisi permukaan rata benda kerja tersebut dengan gerakan berputarnya meja mesin surface grinding.

            

3. Mesin surface grinding vertical dengan gerak meja bolak-balik.

Mesin jenis ini digunakan untuk menggerinda benda-benda berpermukaan rata, lebar, dan menyudut. Penggerindaan dilakukan dengan menggunakan sisi samping roda, gerinda sehingga ketika proses harus berhati-hati dalam pemakanan (DOC) dengan cara lebih sedikit-sedikit. Cara ini dilakukan agar benda kerja tidak gosong ketika menerima beban dan luas penampang yang terlalu besar pada sisi potong batu gerinda.

              

                

4. Mesin surface grinding vertical dengan gerak meja berputar.

Mesin jenis ini dipergunakan untuk menggerinda permukaan rata poros dan lubang. Bisa juga untuk membuat lubang yang presisi bila memang tidak ada mesin universal grinding dalam bengkel, saat diperlukannya penggerindaan lubang dalam.

             

   

                                         

B. Berdasarkan prinsip kerjanya mesin gerinda datar dibagi menjadi dua macam, yaitu:

1. Surface grinding semi otomatis.

Dengan mesin semi otomatis ini, proses pemotongan dapat dilakukan secara manual (tangan) dan otomatis mesin.

2. Surface grinding otomatis.

Dengan mesin otomatis ini, proses pemotongan diatur melalui program (NC/Numerical Control dan CNC/Computer Numerically Control). Sehingga operator hany memasukkan programnya saja. Selanjutnya mesin akan berjalan secara otomatis, layaknya mesin CNC lainnya.

C. Berdasarkan prinsip pendingin (coolant) mesin gerinda datar dibagi menjadi dua macam, yaitu:

1. Penggerindaan kering (tanpa cooling).

Penggerindaan kering ini dilakukan tanpa menggunakan cairan pendingin (cooling). Agar debu yang timbul dari penggerindaan tidak beterbangan dan terhisap oleh orang yang bekerja, maka mesin dilengkapi dengan penyedot debu (vacuum). Karena apabila tidak disedot, maka debu akan mengendap pada bagian-bagian mesin yang memungkinkan untuk merusak bagian mesin tersebut.

2. Penggerindaan basah.

Pada penggerindaan basah digunakan cairan pendingin untuk mencegah debu yang timbul dari penggerindaan. Hal ini bertujuan agar debu tidak sampai mengenai operator, dan tidak pula berserakan keluar mesin maupun kena lantai. Untuk itu mesin ini dilengkapi perisai untuk menahan cairan pendingin. Pada penggerindaan basah, sifat logam dapat dipertahankan. Karena pendingin mencegah untuk terjadinya kenaikan suhu akibat gesesekan pada proses pemotongan, yang mengakibatkan berubahnya sifat logam.

IV.  Macam - Macam Pencekaman pada Mesin Surface Grinding

A. Meja magnet listrik.

Pencekaman ini paling sering digunakan sebagian besar mesin surface grinding. Benda kerja yang tipis sangat cocok menggunakan peccekaman metode ini. Karena benda kerja yang tipis sangat sulit bila menggunakan metode pencekaman biasa. . Pada mesin gerinda datar, yang berfungsi sebagai pencekam benda kerja adalah meja mesin gerinda itu sendiri. Pencekaman terjadi akibat adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh aliran listrik. Proses pencekaman benda kerja menggunakan meja magnet listrik, harus mempunyai syarat yaitu permukaan meja magnet dibersihkan dan magnet dalam posisi on. Benda kerja diletakkan pada permukaan meja magnet dan diatur pada posisi garis kerja medan magnet dan dalam kondisi bersih. Supaya aliran medan magnet melewati benda kerja digunakan logam nonferro yang disisipkan pada plat atas pencekam magnet. Ketika melepas benda kerja dilakukan dengan memutuskan aliran listrik yang menuju pencekam magnet dengan menggunakan tombol on/off.

B. Meja magnet permanent.

            Pencekaman terjadi akibat adanya magnet permanen yang terdapat pada pencekam. Pada mesin gerinda jenis ini, magnet yang mengaliri meja bersifat permanent. Proses pencekaman benda kerja menggunakan mesin yang dilengkapi dengan meja jenis ini hampir sama dengan proses pencekaman benda kerja pada mesin gerinda datar pada umumnya. Akan tetapi, ada beberapa hal yang membedakan mesin jenis ini dengan mesin gerinda pada umumnya.

            Perbedaannya terletak pada sumber magnet yang telah dimiliki, tanpa menggunakan aliran arus listrik (lempengan magnet permanen). Lempengan-lempengan magnet permanen terletak di antara logam anti magnet yang dipasang di antara plat atas dan bawah. Plat atas mempunyai plat sisipan anti magnet yang berfungsi mengarahkan aliran medan magnet. Posisi tuas ”ON”, posisi lempengan magnet sebidang dengan kutub sisipan di plat atas. Medan magnet mengalir dari kutub selatan ke kutub luar (plat atas) dan melewati benda kerja diteruskan ke kutub utara dan plat bawah sehingga benda kerja akan tercekam. Benda kerja diatur pada posisi garis kerja aliran medan magnet yang terdapat pada pencekam magnet. Posisi tuas ”OFF”, aliran magnet dipindahkan karena lempengan magnet dan sisipan tidak segaris kerja aliran medan magnet. Plat atas dan sisipan akan menutupi aliran yang menuju ke benda kerja sehingga benda kerja tidak tercekam.

C. Swivel vice.

            Pencekaman ini digunakan ketika benda kerja yang semua bidang telah digerinda, di mana antara satu dengan yang lainnya saling tegak lurus dan sejajar. Adapun proses pencekaman benda kerja menggunakan vice ini sebagai berikut:

1. Vice sudah disetting siku dan kerataannya. Sehingga permukaan benda kerja yang dijepit oleh vice ini akan mempunyai kesikuan dan kesejajaran yang baik dengan permukaan yamg akan tergerinda.
2. Vice dicekam dengan menggunakan pencekam magnet dalam posisi yang bisa dirubah rubah sesuai dengan penggerindaan yang diinginkan.
3. Permukaan bidang pencekam dan yang tercekam harus bersih dari kotoran-kotoran yang dapat mengganggu pencekaman dan ketelitian penggerindaan.
4. Untuk menggerinda benda kerja tegak lurus, vice diputar 90° tanpa harus membuka penjepitan benda kerja, dengan syarat permukaan benda kerja lebih tinggi dari permukaan rahang ragum. Untuk sudut kemiringan yang lain juga bisa dilakukan dengan menyeting kedudukan benda kerja menggunakan bevel transfer yang sudah di setel pada bevel protactor terlebih dahulu.

D. Meja sinus.

Meja sinus dapat digunakan untuk mencekam benda kerja dalam penggerindaan yang membentuk sudut dengan ketelitian mencapai satuan sudut dalam detik.

Adapun proses pencekaman benda kerja dengan ragum sinus sebagai berikut:

1. Meja ini dicekam pada meja magnet (permukaan meja sinus juga mengadung magnet yang berguna untuk meletakkan benda kerja pada bagian atasnya).
2. Kemiringan sudut yang dikehendaki diatur dengan mengendorkan kunci yang biasanya di setel dengan kunci L. Kemudian diposisikan pada sudut yang diinginkan lalu dikencangkan lagi.
3. Benda kerja dipasang pada bidang atas meja sinus dengan system pencekaman meja magnet.

E. Meja sinus universal.

Meja sinus universal digunakan untuk membentuk sudut ke arah vertical dan ke arah horizontal. Sehingga meja ini sangat cocok untuk pencekaman benda kerja yang memiliki bentuk yang kompleks. Sistem kerja dari meja ini adalah meneruskan aliran medan magnet dari sumber magnet ke benda kerja. Ada tiga bentuk standar blok penghantar, yaitu persegi, segitiga dan alur V, atau Blok V. masing-masing sumbu mempunyai keterangan sudut sehingga kita dapat memutar-mutar meja ini.

F. Pencekaman khusus.

Blok penghantar medan magnet (packing berlapis), digunakan untuk mencekam benda kerja yang tidak memungkinkan dicekam langsung pada meja magnet. Blok penghantar medan magnet beralur V, digunakan untuk mencekam benda kerja menyudut dengan sudut istimewa.

Straight Gear

A.  Pendahuluan

Roda gigi pada umumnya adalah suatu benda dari logam atau non logam yang bulat dan pipih pada pinggirnya bergerigi. Roda gigi sangat berguna untuk memindahkan gaya dari suatu roda gigi ke gigi yang lain. Pada umumnya roda gigi dibuat dari bahan logam untuk memindahkan beban yang berat, kalau gaya yang dipindahkan tidak berat dapat digunakan roda gigi dari bahan non logam. Teknik pembuatan roda gigi dapat dikerjakan dengan cara di cor, dikerjakan pada mesin frais, dan hober. Transmisi yang berubah – ubah berangsur-angsur juga dapat diperoleh menggunakan roda-roda gigi. Salah satu maksud tersebut adalah dipergunakan pada perkakas pemindah kecepatan, dan merubah beban yang berat menjadi seringan mungkin. Roda gigi dipergunakan pada kendaraan atau mesin yang memiliki gerakan putar.

Penggunaan roda gigi dapat digolongkan sesuai kedudukan yang diambil oleh poros yang satu terhadap poros yang lain. Penggunaan roda gigi ada tiga golongan yaitu;

·         Poros sejajar satu sama lain. Roda gigi yang dipergunakan bentuk dasarnya adalah dua buah silinder yang saling bersinggungan menurut sebuah garis lukis. Roda gigi yang dipergunakan adalah roda gigi lurus.

·         Poros saling memotong. Roda gigi yang dipergunakan adalah roda gigi kerucut dengan puncak gabungan yang saling menyinggung menurut sebuah garis lukis. Gigi ini dapat lurus, garis lukis gigi saling berpotongan di puncak kerucut.

·         Poros saling menyilang, gigi yang dipergunakan berbentuk roda ulir.

Dalam laporan ini kami akan membahas tentang roda gigi lurus (straight gear). Kami mengangkat materi ini karena roda gigi lurus banyak digunakan di dunia teknik.

B.  Pengertian

Straight gear adalah roda gigi yang bentuk konstruksinya sederhana seperti silinder yang relative tidak terlalu tipis (memiliki ketebalan tertentu) dan profil gigi di sekelilingnya.

C.  Sifat – Sifat

Gear Lurus mengirimkan putaran gerakan dari satu sumbu ke sumbu lainnya. Sumbu harus diputar dengan kecepatan yang sama atau sebaliknya, ke arah yang sama atau sebaliknya. Tapi harus memiliki modul yang sama. Biasanya gigi ini digunakan untuk mengirimkan putaran di lingkaran dua sumbu yang memiliki posisi sejajar. Dalam teori gigi umumnya ada keyakinan bahwa gigi benda kerja yang kaku yang hampir tidak mengubah bentuknya untuk waktu yang lama.

Keuntungan roda gigi lurus adalah mudah dalam proses pembuatan. Selain itu, dalam aplikasinya tidak ada gaya aksial. Sehingga memperkecil terjadinya bengkok pada poros.

Kerugian dari straight gear adalah timbulnya suara berisik dalam aplikasinya. Suara itu timbul karena adanya kontak permukaan antar gigi yang kecil.

D.  Fungsi

Secara umum fungsi roda gigi yaitu untuk meneruskan gaya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan, mengubah putaran tinggi ke putaran rendah atau sebaliknya, dapat juga memindahkan cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain, seperti yang digunakan pada pompa roda gigi. Dalam hal ini straight gear termasuk dalam fungsi meneruskan gaya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan. Karena roda gigi lurus banyak digunakan pada transmisi jenis roda gigi geser (sliding mesh), dipasang sebagai gigi idel (pembalik putaran).

E.   Cara Pembuatan

Dalam membuat gigi lurus memiliki parameter yang harus diperhatikan, misalnya yang ada hubungan dengan ukurannya yang ditunjukkan di bawah:

Dt = Diameter tusuk ( Stick Diameter) = z x m

Dk = Diameter kepala (Head Diameter) = Dt + 2m

Dr = Diameter dasar (Base Diameter) = Dt – 2 Hg

Ha = Tinggi kepala gigi (High of teeth Head) = 1 x m

Hi = Tinggi kaki gigi (High of teeth leg) = 1,25 x m

Z = Jumlah gigi ( Teeth Quantity)

Hg = Dalam gigi ( Inside the teeth) = 2,25 x m

P = Tusuk gigi (pitch) = p x m

Tg = Tebal gigi ( Teeth thick) = 1,5708 x m

b = Lebar gigi ( Teeth wide ) = 0,75 x m

Langkah – langkah pembuatan straight gear adalah sebagai berikut:

1.      Siapkan cutter modul yang sesuai dan pasang pada arbor.

2.      Luruskan spindle head (vertical).

3.      Pasang deviding head pada meja mesin.

4.      Dial lurus deviding headsearah sumbu x (samping dan atas). Dial long bar atau mandrell yang akan digunakan.

5.      Pasang benda kerja.

6.      Cek dial lagi pada benda kerja dan silindris dengan memutar engkol ddividing head.

7.      Tentukan posisi cutter modul pada posisi tengah dari benda kerja.

8.      Setting posisi nol sumbu z.

9.      Mulailah pemakanan petama dari pertama sampai selesai sebanyak gigi (z).

10.  Putar engkol dividing head sebesar nk untuk perpindahan gigi, total DOC sebesar perhitungan Frt (2.25xm).

11.  Check dimensi: Wk, diameter df, dll.