Mesin frais atau milling machine adalah mesin yang paling
mampu melakukan banyak tugas bila dibandingkan dengan mesin perkakas yang lain.
Hal ini disebabkan karena selain mampu memesin permukaan datar maupun berlekuk
dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa, juga berguna untuk menghaluskan
atau meratakan benda kerja sesuai dengan dimensi yang dikehendaki. Mesin
milling dapat menghasilkan permukaan bidang rata yang cukup halus, tetapi
proses ini membutuhkan pelumas berupa oli yang berguna untuk pendingin mata
milling agar tidak cepat aus. Proses milling adalah proses yang menghasilkan
chips (gram). Milling menghasilkan permukaan yang datar atau berbentuk profil
pada ukuran yang ditentukan dan kehalusan atau kualitas permukaan yang
ditentukan. Proses kerja pada pengerjaan dengan mesin milling dimulai dengan
mencekam benda kerja, kemudian dilanjutkan dengan pemotongan dengan alat potong
yang disebut cutter, dan akhirnya benda kerja akan berubah ukuran maupun
bentuknya.
PRINSIP KERJA MESIN MILLING
Tenaga untuk pemotongan berasal dari energi listrik yang
diubah menjadi gerak utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya gerakan utama
tersebut akan diteruskan melalui suatu transmisi untuk menghasilkan gerakan
putar pada spindel mesin milling. Spindel mesin milling adalah bagian dari
sistem utama mesin milling yang bertugas untuk memegang dan memutar cutter
hingga menghasilkan putaran atau gerakan pemotongan. Gerakan pemotongan pada
cutter jika dikenakan pada benda kerja yang telah dicekam maka akan terjadi
gesekan/tabrakan sehingga akan menghasilkan pemotongan pada bagian benda kerja,
hal ini dapat terjadi karena material penyusun cutter mempunyai kekerasan
diatas kekerasan benda kerja.
JENIS-JENIS MESIN MILLING
Penggolongan mesin milling menurut jenisnya penamaannya
disesuaikan dengan posisi spindel utamanya dan fungsi pembuatan produknya.
Berikut merupakan jenis-jenis mesin milling:
-
Mesin Milling Horizontal
Mesin milling jenis ini mempunyai pemasangan spindel dengan
arah horizontal dan digunakan untuk melakukan pemotongan benda kerja dengan
arah mendatar.
-
Mesin Milling Vertikal
Kebalikan dengan mesin milling horizontal, pada mesin milling
ini pemasangan spindel-nya pada kepala mesin adalah vertikal, pada mesin
milling jenis ini ada beberapa macam menurut tipe kepalanya, ada tipe kepala
tetap, tipe kepala yang dapat dimiringkan dan tipe kepala bergerak. Kombinasi
dari dua tipe kepala ini dapat digunakan untuk membuat variasi pengerjaan
pengefraisan dengan sudut tertentu.
-
Mesin Milling Universal
Mesin milling ini mempunyai fungsi bermacam-macam sesuai
dengan prinsipnya. Berikut merupakan macam-macam mesin milling berdasarkan
prinsipnya:
a. Frais muka
b. Frais spiral
c. Frais datar
d. Pemotongan roda gigi
e. Pengeboran
f. Reaming
g. Boring
h. Pembuatan celah
-
Plano Milling
Mesin milling yang fungsinya untuk mengerjakan benda kerja
yang relatif besar, panjang dan berat.
-
Surface Milling
Jenis mesin milling yang digunakan untuk produksi massal,
kepala spindel dan cutter dinaik atau turunkan.
Pekerjaan dengan mesin milling harus selalu mempunyai 3
gerakan kerja. Berikut merupakan gerakan kerja mesin milling:
-
Gerakan Pemotongan
Sisi potong cutter yang dibuat berbentuk bulat dan berputar
dengan pusat sumbu utama.
-
Gerakan Pemakanan
Benda kerja digerakkan sepanjang ukuran yang akan dipotong
dan digerakkan mendatar searah gerakan yang dipunyai oleh alas.
-
Gerakan Penyetelan
Gerakan untuk mengatur posisi pemakanan, kedalaman
pemakanan, dan pengembalian, untuk memungkinkan benda kerja masuk ke dalam sisi
potong cutter, gerakan ini dapat juga disebut gerakan pengikatan.
BAGIAN-BAGIAN MESIN FRAIS
Mesin ini terdiri dari badan atau kolom yang menyangga ram.
Pada bagian depan kolom dipasang batang bimbing (guide) slide ways sehingga
lutut (knee) yang ditumpu oleh batang ulir bergerak naik-turun secara lurus.
Diatas lutut dipasang pelana (sddle) yang bergerak kemuka dan kebelakang
sepanjang guide. Diatas pelana dipasangkan meja yang dapat bergerak ke kiri dan
ke kanan agar lutut dapat bergerak naik turun, pelana bergerak maju mundur dan
meja bergerak ke kiri dan ke kanan. Tujuan dari gerakan-gerakan pada mesin
Freis untuk memenuhi gerak umpan (feeding) tetapi juga untuk memudahkan dalam
menentukan posisi pahat terhadap benda kerja sebelum proses pemotongan dilakukan.
PAHAT-PAHAT MESIN FRAIS
Cutter
Cutter pada mesin milling mempunyai bentuk silindris,
berputar pada sumbunya dan dilengkapi dengan gigi melingkar yang seragam.
Keuntungan cutter dibanding dengan pahat bubut dan pahat
ketam adalah setiap sisi potong dari pisau frais mengenai benda kerja hanya
dalam waktu yang pendek pada proses pemotongan selama satu putaran pisau frais
dan pendinginannya pada waktu sisi potong mengenai benda kerja, maka hasilnya
cutter frais akan lebih tahan lama.
Cutter biasanya terbuat dari HSS maupun Carbide Tripped.
Gigi cutter ada yang lurus maupun ada yang mempunyai sudut, untuk yang bersudut
(helix angle) dapat mengarah ke kanan dan ke kiri.
Ada beberapa jenis cutter seperti misalnya :
a. Plain Mill Cutter
Digunakan untuk pengefraisan horizontal dari permukaan
datar.
b. Shell End Mill Cutter
Pemotongan dengan menggunakan sisi muka, digunakan untuk
pengefraisan dua permukaan yang tegak lurus. Pada cutter ini panjangnya lebih
besar dari diameternya dan hal yang harus diingat adalah tidak boleh memasang
cutter ini terbalik.
c. Face Mill Cutter
Digunakan untuk pengefraisan ringan (pemakanan kecil). Pisau
ini pendek dan mempunyai sisi potong pada bagian yang melingkar dan bagian sisi
mukanya, seperti shell mill cutter. Dalam jenis ini ada yang disebut Carbide
Tipped.
Face mill cutter, keistimewaan pisau ini adalah tentang
kemudahan penggantian sisi potongnya.
d. End Mill Cutter
PENGERJAAN MESIN MILLING
a. Pengefraisan Sisi,
adalah pengefraisan dimana pisau sejajar dengan permukaan benda kerja.
b. Pegefraisan Muka, adalah pengefraisan dimana sumbu pisau
tegak lurus dengan permukaan benda kerja.
