RODA GIGI

I.                   PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Dalam bekerja memindahkan daya/putaran, roda gigi harus berpasangan dengan roda gigi yang sejenis. Roda gigi yaitu sejenis roda cakra dimana pada sekitar sekeliling bagian luarnya mempunya profil gigi yang sama besar (simentris). Roda gigi merupakan salah satu bagian mesin yang berfungsi untuk membantu kerja mesin pada saat mesin bergerak. Pada bagian-bagian mesin sering kita jumpai suatu poros yang mengerakkan poros yang lainnya.Untuk menggerakkan suatu poros tersebut maka dibutuhkan suatu alat  bantuan elemen mesin roda gigi. Dengan kondisi yang sedemikian rupa itu (bentuk dan cara kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif singkat, tidak dapat terlalu jauh. Maka dari itu pembuatan roda gigi sangat dibutuhkan. Proses pembuatan roda gigi terbagi atas beberapa tahapan yaitu dengan proses bubut dan proses mesin frais horizontal. Untuk itu maka pada praktikum kali ini praktikan mencoba melakukan pembuatan roda gigi dengan menggunakan mesin bubut dan mesin frais horizontal

B.Tujuan

Tujuan dari praktikum pembuatan roda gigi ini adalah :

1. Mengenal mesin bubut dan mesin frais serta fungsi – fungsi dari bagian mesin bubut dan mesin frais..

2. Mengetahui prinsip dasar/ prinsip kerja dari mesin bubut dan mesin frais.

3. Praktikan  dapat mengetahui jenis pengerjaan yang dapat dilakukan dengan mesin bubut dan mesin frais.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Rodagigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat. Rodagigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait. Rodagigi sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan lebih kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu rodagigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, yaitu :

􀂾 Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang besar.

􀂾 Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

􀂾 Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

􀂾 Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat kecil.

􀂾 Kecepatan transmisi rodagigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.

Rodagigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara dua poros. Di samping itu terdapat pula rodagigi yang perbandingan kecepatan sudutnya dapat bervariasi. Ada pula rodagigi dengan putaran yang terputus-putus.

Dalam teori, rodagigi pada umumnya dianggap sebagai benda kaku yang hampir tidak mengalami perubahan bentuk dalam jangka waktu lama.

Rodagigi diklasifikasikan sebagai berikut :

􀂾 Menurut letak poros.

􀂾 Menurut arah putaran.

􀂾 Menurut bentuk jalur gigi

Suatu profil gigi dibentuk oleh sepasang kurva yang sama yang saling berseberangan. Adapun bagian bagian dari roda gigi terdiri dari ;

1.      Root Diameter (Dr)   = Diameter kaki = dalam gigi

2.      Pitch Diameter (Dt)  = Diameter tusuk = lingkaran jarak

3.      Outside Diameter (Dk)  = Diameter luar

4.      Addendum (Ha)  = Tinggi kepala gigi

5.      Deddendum (Hi)  = Tinggi kaki gigi

Untuk menentukan besaran ukuran-ukuran sebuah roda gigi dapat dilakukan dengan menggunakan sistem yang merupakan standart yaitu:

Satuan ukuran sistem modul ini adalah metrik, sehingga dalam modul ini disebut juga dengan nama Metrik Modul (MM). Modul adalah merupakan perbandingan antara diameter tusuk (pitch diameter) dengan jumlah profil gigi pada sebuah roda gigi. Secara matematis dapat ditulis :

Dimana:

M       = Modul

Dt      = Diameter Tusuk

Z        = Jumlah gigi

Menurut standart DIN ukuran modul yang digunakan dalam prakteknya (ukuran modul standart) dimulai dari 0,3 sampai 50 dengan ketentuan kenaikan modul tiap tingkatan adalah sebagai berikut:

1. 0,3 s/d 0,7 kenaikan modul 0,1
2. 0,7 s/d 4 kenaikan modul 0,25
3. 4 s/d 7 kenaikan modul 0,5
4. 7 s/d 16 kenaikan modul 1,0
5. 16 s/d 24 kenaikan modul 2
6. 24 s/d 45 kenaikan modul 3

Dalam proses pembuatannya roda gigi sangatlah sulit untuk dibuat. Proses pembuatannya memerlukan proses fabrikasi dengan menggunakan mesin perkakas.

Pada dasarnya mesin perkakas adalah sebuah mesin yang memanfaatkan energy listrik yang kemudian ditransfer menjadi gerak, baik menjadi gerak berputar ( putaran spindle). Atau gerak bolak balik. Fungsi utamanya adalah manufaktur secara konvensional terhadap suatu benda kerja menjadi sebuah komponen mekanik. Mesin perkakas yang sering kita jumpai untuk proses fabrikasi adalah :

A.       Mesin Bubut

Mesin bubut adalah mesin yang dibuat dari logam, gunanya untuk membentuk benda kerja dengan cara menyayat, gerakan utamanya adalah berputar.

Di bidang industri, keadaan mesin bubut sangat berperan. Terutama di dalam industri permesinan. Misalnya dalam industri otomotif, mesin bubut berperan dalam pembuatan komponen-komponen kendaraan, seperti mur, baut, roda gigi, poros, tromol dan lain sebagainya.

Penggunaan mesin bubut juga dapat dihubungkan dengan mesin lain seperti mesin bor (drilling machine), mesin gerinda (grinding machine), mesin frais (milling machine), mesin sekrap (shaping machine), mesin gergaji (sawing machine) dan mesin-mesin yang lainnya.

Pada pahat potong, diketahui bahwa resultan gaya terdiri atas tiga komponen dasar, yaitu F_T (Gaya Tangensial / Gaya pada kecepatan potong), F_R (Gaya Radial / Gaya pada kedalaman pemotongan), dan F_L (Gaya Longitudinal / Gaya pada pemakanan atau gerak makan). Gaya tangensial ini adalah gaya yang paling tinggi dari ketiga gaya tersebut.

Jenis yang paling tua dan yang paling umum adalah pembubut (lathe) yang melepas bahan dengan memutar benda kerja terhadap pemotong mata tunggal. Pembubut dapat digunakan untuk membuat kenob, memotong ulir atau membubut tirus. Mesin ini mempunyai gerak utama berputar dan berfungsi sebagai pengubah bentuk dan ukuran benda kerja dengan cara menyayat benda tersebut dengan suatu penyayat. Posisi benda kerja berputar sesuai dengan sumbu mesin dan pahat diam, bergerak ke kanan, ke kiri searah dengan sumbu mesin menyayat benda kerja.

Mesin bubut mendapatkan dayanya pada kepala tetap melalui sabuk V banyak dari motor yang dipasang dibawah dari pengendali pada sisi kepala tetap salah satu dari 27 kecepatan, yang diatur dalam kemajuan geometris yang logis, dapat diperoleh. Dilengkapi dengan pencekam dan rem listrik untuk start, menghentikan atau menyentakkan benda kerja.

Bagian-bagian utama mesin bubut terdiri dari:

1. Kepala tetap

2. Kepala lepas

3. Eretan

4. Alas

Kepala Tetap berisi semua roda gigi dan cara kerjanya diperlukan untuk memperoleh suatu kecepatan poros. Mesin-mesin sekarang menggunakan jenis bergigi pada kepala tetap.

Kepala Lepas  digunakan untuk menyokong satu tepi pada benda kerja ketika

itu sedang dibubut diantara pusat.itu juga digunakan untuk menyelesaikan perkakas seperti drill dan reamer.

Eretan mesin bubut  adalah suatu mesin coran sehingga meluncur di lintasan

alas mesin bubut.

Alas mesin bubut.  kombinasi datar dan vee.mesin dan alat kerja yang digunakan seperlunyaBantalan utama yang dimesinkan berbentuk datar, vee.

1. Jenis – jenis mesin bubut

Penggolongan yang sesuai dari mesin ini adalah karena sulit karena terdapat keaneka ragaman dalam ukuran, desain, metode penggerakan dan kegunaan. Pada umumnya diberi nama sesuai dengan karakteristik desainnya yang mononjol. Penggolongan mesin bubut:

a. Pembubut kecepatan:

b .Pekerjaan kayu

c. Pemusingan logam

d .Pemolesan

e .Pembubut mesin

f. Pengerjaan kayu

Konstruksi mesin bubut :

Dari gambar diatas  diperlihatkan nama-nama bagian atau komponen yang umum dari mesin bubut. Jenis ini mempunyai kepala tetap berisi roda gigi dan mendapatkan daya dari motor yang disambungkan dengan sabuk V.

Pengendali pada kepala tetap bisa mengatur kecepatan sampai 27 variasi kecepatan.

Ekor tetap bisa distel sepanjang bangku untuk menampung panjang stok yang berbeda-beda. Pergerakannya diatur dengan penyetel roda dan dilengkapi dengan ulir pengencang pada dasarnya untuk menyetel kelurusan dan untuk pembubutan tirus.

Sekrup pengarah adalah poros panjang berulir yang terletak agak dibawah dan sejajar dengan bangku, memanjang dari kepala tetap sampai ekor tetap. Dihubungkan dengan roda gigi pada kepala tetap dan putarannya bisa dibalik. Dipasang ke kereta luncur dan bisa dipasang atau dilepas dari kereta luncur selama operasi. Ulir pengarah hanya untuk membuat ulir saja dan bisa dilepas kalau tidak dipakai.

Batang hantaran terletak dibawah ulir pengarah yang berfungsi untuk menyalurkan daya dari kotak pengubah cepat (quick change box) untuk menggerakkan mekanisme apron dalam arah melintang atau memanjang.

Kereta luncur terdiri dari perletakan majemuk, sadel pahat dan apron. Konstruksinya kaku karena harus menyangga dan memandu pahat pemotong. Dilengkapi dengan dua hantaran tangan untuk memandu pahat dalam arah menyilang. Roda tangan yang atas mengendalikan gerakan perletakan majemuk dan roda tangan dibawah untuk menggerakkan kereta luncur sepanjang landasan.

Apron yang terletak pada kereta luncur berisi kendali, roda gigi dan mekanisme lain untuk menghantar kereta luncur baik dengan tangan atau dengan daya. Ukuran Mesin bubut dinyatakan dalam diameter benda kerja yang dapat diputar, sehingga sebuah mesin bubut 400 mm mempunyai arti mesin bisa mengerjakan benda kerja sampai diameter 400 mm. Ukuran kedua yang diperlukan dari sebuah mesin bubut adalah panjang benda kerja. Beberapa pabrik menyatakan dalam panjang maksimum benda kerja diantara kedua pusat mesin bubut, sedangkan sebagaian pabrik lain menyatakan dalam panjang bangku.

Ada beberapa variasi dalam jenis mesin bubut dan variasi dalam desainnya tersebut tergantung pada jenis produksi atau jenis benda kerja.yaitu :

Pembubut Kecepatan (speed lathe) adalah mesin bubut yang mempunyai konstruksi sederhana dan terdiri dari bangku, kepala tetap, ekor tetap dan peluncur yang dapat distel untuk mendukung pahat. Digunakan untuk pemahatan tangan dan kerja ringan.

Pembubut mesin. Mendapatkan namanya dari mesin bubut pertama /lama yang digerakkan oleh mesin setelah sebelumnya digerakkan dengan sabuk atas (overhead belt).

Pembubut bangku adalah mesin bubut kecil yang terpasang pada bangku kerja. Disainnya mempunyai kesamaan dengan mesin bubut kecepatan atau mesin hanya berbeda dalam ukuran dan pemasangannya. Dibuat untuk benda kecil dan mempunyai kapasitas ayunan maksimum sebesar 250 mm pada pelat muka.

Pembubut Ruang Perkakas adalah mesin bubut untuk pembuatan perkakas kecil, alat ukur, die dan komponen presisi lainnya.Mesin ini dilengkapi dengan segala perlengkapan yang diperlukan untuk membuat pekerjaan perkakas yang teliti.

Operasi pada mesin bubut ada beraneka ragam yaitu :

Pembubutan Silindris: Benda disangga diantara kedua pusatnya. Hal ini ditunjukkan pada gambar

Pengerjaan Tepi (Facing) : adalah apabila permukaan harus dipotong pada pembubut. Benda kerja biasanya dipegang pada plat muka atau dalam pencekam. Tetapi bisa juga pengerjaan tepidilakukan dengan benda kerja diantara kedua pusatnya. Karena pemotongan tegak lurus terhadap sumbu putaran maka kereta luncur harus dikunci pada bangku pembubut untuk mencegah gerakan aksial.

B.        Mesin Frais Universal

Adalah mesin yang pada dasarnya gabungan dari mesin frais horizontal dan mesin frais vertikal.mesin ini dapat mengerjakan pekerjaan pengefraisan muka, datar, spiral, roda gigi, pengeboran dan reamer serta pembuatan alur luar dan alur dalam. Untuk melaksanakan pekerjaannya mesin frais dilengkapi dengan peralatan yang mudah digeser, diganti dan dipindahkan. Peralatan tambahan etrsebut berupa meja siku (fixed angular table), meja miring (inclinable universal table), meja putar (rotery table) dan kepala spindel tegak (vertical head spindel).Digunakan untuk mengefrais permukaan datar benda kerja dengan menggunakan mesin frias horizontal. Dalam pemakaiannya pisau frais ini terdapat tiga type yaitu type H untuk baja keras, type N untuk baja sedang (normal) dan type W untuk baja lunak.

Berikut ini adalah macam-macam jenis mata pahat pada mesin frais :

a.      Pisau Frais Muka

Pisau ini mempunyai dua arah sisi pemotongan yaitu sisi muka dan sisi samping. Pisau ini digunakan untuk menfrais permukaan mendatar dan tegak benda kerja dengan menggunakan mesin frais vertika dengan menggunakan mesin frais horizontal.

b.      Pisau Frais Gergaji

Disebut juga dengan pisau belah (slitting cutter). Digunakan untuk membelah atau memotong benda kerja dan membuat alur.

c.       Pisau Frais Pembentuk

Disebut juga dengan form milling cutter. Digunakan untuk  membentuk permukaan benda kerja.

d.      Pisau Frais Roda Gigi

Digunakan untuk membuat roda gigi. Pisau ini terdapat dua jenis ukuran, yaitu sistem modul untuk ukuran mm dan sistem DP (diameter Pitch) untuk ukuran inchi.

e.       Pisau Frais Sudut

Digunakan untuk membuat permukaan bersudut. Pisau ini ada dua macam, yaitu pisau frais bersudut tunggal dan pisau frais bersudut ganda.

f.       Pisau Frais Jari

Disebut juga dengan end mill cutter, digunakan untuk membuat alur, pembesaran lobang dan pembuatan permukaan bertingkat. Mata pisau terdapat pada bagian muka dan bagian samping.

g.      Pisau Frais Alur T dan Alur Bersudut

Pisau frais alur T mempunyai mata pemotong pada bagian muka, belakang dan samping. Pisau alur bersudut digunakan untuk membuat alur berbentuk sudut. Mata potong pisau terdapat pada bagian depan dan sampingnya. Pisau alur bersudut terdapat dalam dua bentuk, yaitu pisau alur bersudut tumpul dan pisau alur bersudut lancip.terhadap bidang kerja).

Berdasarkan hal tersebut ada dua macam teknik pengefraisan, yaitu:

1.      Pengefraisan Sisi

Sisi mata potong sejajar dengan permukaan bidang benda kerja. Teknik pengefraisan ini menggunakan mesin frais datar.

2.      Pengefraisan Muka

Sisi mata potong tegak lurus terhadap bidang permukaan benda kerja. Pisau frais mempunyai mata potong sisi dan muka yang keduanya dapat melakukan pemotongan secara bersamaan. Pengefraisan ini menggunakan mesin frais tegak.

Arah gerakan pemotongan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu arah pemotongan searah dengan gerakan maju benda kerja dan arah gerakan pemotongan berlawanan dengan arah gerakan maju benda kerja.

Jika putaran pisau frais searah dengan gerakan benda kerja, metoda pengefraisan ini disebut juga dengan pengefraisan pemotongan searah. Tiap-tiap mata potong memotong mulai dari permukaan luar menyayat ke dalam dan berakhir pada batas kedalaman pemotongan. Gaya pemotongan cenderung menarik benda searah dengan arah gerakan pisau frais. Akibatnya laju gerakan meja tidak teratur akibat adanya gaya tarikan gaya pemotongan pisau frais.Gaya pemotongan terbesar terjadi pada saat awal pemotongan.

Pengefraisan dengan metoda pemotongan berlawanan arah adalah gerakan pemotongan pisau berlawanan dengan arah gerakan pemotongan benda kerja. Setiap mata potong memotong permukaan benda kerja dimulai dari permukaan terendah sampai ke permukaan yang tertinggi.  Gaya pemotongan kecil terjadi pada sat awal melakukan pemotongan dan bertambah besar sampai akhir pemotongan. Akibat lain dari cara pemotongan ini adalah kemungkinan benda kerja akan terangkat akibat gaya tarik mata potong.

Pengefraisan dengan menggunakan pisau frais muka (face andmill cutter) gaya dan arah pemotongan merupakan gabungan dari metode pemotongan searah dan metode pemotongan berlawanan arah. Untuk pisau frais yang mempunyai diameter sama dengan benda kerja, gaya pemotongannya dimulai dari dengan metoda pemotongan berlawanan arah pada akhir pemotongan akan terjadi metoda pemotongan searah.

Keberhasilan pemotongan dengan mesin frais dipengaruhi oleh kemampuan pemotongan alat potong dan mesin. Kemampuan pemotongan tersebut menyangkut kecepatan potong dan pemakanan.

Kecepatan potong pada mesin frais dapat didefenisikan sebagai panjangnya bram yang terpotong oleh satu mata potong pisau frais dalam satu menit. Kecepatan potong untuk tiap-tiap bahan tidak sama. Umumnya makin keras bahan, makin kecil harga kecepatan potongnya dan juga sebaliknya. Kecepatan potong dalam pengefraisan ditentukan berdasarkan harga kecepatan potong menurut bahan dan diameter pisau frais. Jika pisau frais mempunyai diameter 100 mm maka satu putaran penuh menempuh jarak p x d = 3.14 x 100 = 314 mm. Jarak ini disebut jarak keliling yang ditempuh oleh mata pisau frais. Bila pisau frais berputar n putaran dalam satu menit, maka jarak yang ditempuh oleh mata potong pisau frais menjadi p x d x n. jarak yang ditempuh mata pisau dalam satu menit disebut juga dengan kecepatan potong (V). Maka:

Tabel 6. Harga Kecepata Potong

Bahan	Bahan Pisau Frais
	Baja Karbon	HSS	HSS Super	Stelit	Tantalum Karbit	Tngsten Karbid
Alumunium Kuningan Perunggu Besi Tuang Besi Tempa Baja Karbon Lunak Sedang Tinggi	83 – 66 13 – 26 10 – 20 10 – 14 12 – 16 10 – 15 10 – 14	166 – 332 24 – 58 21 – 44 10 – 16 16 – 26 10 – 16 24 – 34 20 – 30 16 – 26 10 – 16	20 – 34 14 – 24 10 – 16 26 – 42 24 – 34 20 – 30 14 – 24	267 – 498 50 – 64 34 – 54 16 – 24 30 – 44 20 – 30 14 – 20 38 – 50	50 – 84 44 – 64 34 – 50	332 – 664 116 – 200 64 – 142 42 – 64 84 – 108 50 – 64 94 – 164 84 – 124

Pemakanan juga menentukan hasil pengefraisan, pemakanan maksudnya adalah besarnya pergeseran benda kerja dalam satu putaran pisau frais. Pemakanan mempengaruhi gerakan bram terlepas dari benda. Faktor dalamnya pemotongan dan tebalnya bram juga menentukan proses pemotongan. Besarnya pemakanan di hitung dengan rumus :

Dimana :

f           = Besarnya pemakanan per menit

F          = Besarnya pemakanan per mata pisau

T          = Jumlah mata potong pisau

n          = Jumlah putaran pisau per menit

Tabel 7. Harga Pemakanan Menurut Jenis Bahan dan Pisau Frais (per mata potong mm)

Jenis Pisau Frais	Jenis Bahan Benda
	Alumunium	Kuningan	Perunggu	Baja Sedang	Baja Keras	Baja Campuran	Besi Tuang
Muka Spiral Sisi dan Muka Jari Bentuk Gergaji	0,55 0,43 0,33 0,28 0,15 0,15	0,55 0,43 0,33 0,28 0,15 0,13	0,45 0,35 0,28 0,23 0,13 0,10	0,23 0,18 0,15 0,13 0,07 0,07	0,20 0,15 0,13 0,10 0,07 0,05	0,18 0,13 0,10 0,10 0,05 0,05	0,33 0,25 0,20 0,15 0,10 0,07

Selama pemotongan, pisau frais bergerak sepanjang bidang pemotongan. Panjang gerakan pisau frais tersebut dapat dianalisis seperti gambar

Dari segitiga siku-siku ABC dapat dianalisis bahwa

Sedangkan panjang gerakan pisau frais (L) adalah

Dimana:

L          = Panjang gerakan pisau frais

l           = Panjang bidang pemotongan

R          = Jari-jari pisau frais

D         = Dalamnya pemotongan

Pada bagian-bagian mesin sering dijumpai suatu poros mengerakkan poros yang lainnya. Kadang kala poros itu terletak pada posisi satu garis, baik pada posisi sejajar maupun bersilangan. Untuk memenuhi keperluan pemindahan gerak/putaran/daya putar antara dua poros atau lebih dalam teknologi permesinan terdapat berbagai macam cara yaitu diantaranya dengan meggunakan roda gigi.

Roda gigi merupakan sejenis roda cakra dimana pada sekitar sekeliling bagian luarnya memiliki profil gigi yang simentris. Dalam bekerja memindahkan daya/putaran roda gigi mesti berpasangan sesama roda gigi yang sejenis. Dengan keadaan yang sedemikian rupa itu (bentuk dan cara kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif singkat, tidak dapat terlalu jauh.

Macam macam mesin frais yaitu :

a.       Mesin Frais Horizontal

Mesin frais ini dapat mengerjakan berbagai macam pekerjaan karena meja dapat    distel secara memanjang, melintang, maupun turun naik. Kelemahan mesin ini tidak dapat dibuat bebas bergerak, hanya ketiga jurusan saja.

b.      Mesin Frais universal

Mesin frais universal sama dengan mesin frais horizontal namun perbedaannya meja dapat distel miring.

c.       Mesin Frais vertical

Poros utamanya vertical, penyetelan meja dapat dilakukan dalam tiga jurusan, sebagian mesin poros utamanya dapat di stel miring.

d.      Mesin Frais datar

Mesin ini hanya digunakan meratakan bidang datar benda benda dalam jumlah besar.. Kelemahan meja mesin universal dan horizontal tidak terdapat dalam mesin ini, karena mejanya hanya bergerak dalam satu jurusan yaitu melintang.

e.       Mesin frais portal

Mesin ini untuk benda benda berat, besar dan panjang. Benda diletakkan pada meja panjang dan meja ini bergerak lurus. Mesin ini dilengkapi dengan lebih dari satu poros utama, sehingga seluruh lebar benda dapat dipotong.

BAB III METODE PRAKTIKUM

1. PROSEDUR PRATIKUM

Adapun prosedur dari praktikum yang aakan dilakukan adalah :

1.      Pengerjaan mesin bubut :

a.   Menyenter kan pahat

b.  Menjepit benda kerja pada cak bubut, kemudian memfacing muka

     dan diameter benda kerja.

3. Membuat lubang center pada benda kerja, mengawali dengan mwnggunakan bor center dilanjutkan dengan diameter bor yang lebih besar kemudian dengan mengulangi dengan bor yang berdiameter lebih besar sampai mencapai 1 mm dibawah diameter yang akan dibuat, membubut lubang tersebut dengan menggunakan pahat hingga diameter 15 mm.
4. Melepaskan benda kerja, kemudian memasang mandrel pada lubang center tersebut, membubut sampai diameter yang diminta ( DI )
5. Melepaskan mandrel, membubut bagian sisi yang lainnya ( facing ) sampai tercapai tebal roda gigi ( B ).
6. Menchamber benda kerja ± 1 x 45º dengan memiringkan eretan atas untuk membuat profil gigi.

2.      Pengerjaan dengan mesin freis :

a.       Memasang benda kerja pada mandrel, memasangkan pada cak kepala pembagi, menyetting posisi pahat pada titik center terhadap benda kerja.

b.      Menyetting posisi pemakanan pada pahaat pada titik nol pemakanan ( mata pahat menempel pada benda kerja ). Penyettingan dilakukan dalam keadaan pahat berputar, jika sudah tercapai skala nonius meja arah naik turun di nol kan.

c.       Menaikkan meja setinggi h, kemudian melakukan pemakanan alur yang pertama secara hati hati hingga selesai.

d.      Memutar benda kerja dengan menggunakan engkol pembagi ( nc ) untuk pemakanan alur berikutnya, menguilangi sampai terbentuk 16 buah gigi.

e.       Melepaskan benda kerja berikut mandrelnya hilangkan bagian bagian yang tajam dan memperbaiki gigi dengan menggunakan kikir.

B.     ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :

1.      Alumunium cor

      Matrial yang di gunakan sebagai benda kerja untuk membuat roda gigi.

2.      Gergaji besi

      Alat yang digunakan untuk memotong benda kerja.

3.      Ragum

       Untuk mencekam dengan kuat atau memberikan tekanan tetap pada

       benda kerja

4.      Mesin bubut

       Membubut benda kerja,agar sesuai dengan ukuran yang di inginkan.

5.      Mesin Frais

Membuat roda gigi pada benda kerja.

6. Jangka sorong

 Untuk mengukur benda kerja.

IV.  HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam pelaksanaan praktikum pembuatan roda gigi, terdiri dari beberapa jenis proses pemesinan yaitu terdiri dari dua jenis proses permesinan diantaranya pembubutan dan proses permesinan frais.

Langkah awal dalam pembuatan roda gigi yaitu pembuatan bahan setengah jadi dengan menggunakan mesin bubut. Sebelum memasuki proses pembubutan pertama kali yang dilakukan adalah melakukan penyiapan material, sesuai dengan ukuran yang telah di tentukan. Bahan material yang terbuat dari aluminium cor yang berbentuk silinder dopotong sepanjang 30 mm. Setelah pemotongan selesai baru kita mulai proses pembubutan. Pada saat melakukan proses pembubutan, yang pertama kali kita lakukan pasang benda kerja pada cak mesin bubut. Setelah material yang akan kita bikin roda gigi telah terpasang, kita melakukan proses perataan facing ( muka ) pada kedua bagian sisinya.

Proses perataan facing (muka) dilakukan sebanyak 9 kali dengan perataan 4 kali dalam pemotongan 1 mm, 1 kali 0.4 mm, 1 kali 0,4 dan 1 kali melakukan finishing 1 kali 0,2 mm, tahap finishing dengan pemakanan 0.2 mm, sehingga dihasilkan tebal diameter dalam sebesar 25 mm. dalam melakukan finishing dengan 0,2 mm agar dapat menghasilkankan permukaan yang lebih halus.

Setelah melakukan proses pembubutan atau perataan facing, dilanjutkan dengan melakukan pemotongan diameter luar pada benda kerja yang akan di buat roda gigi, dengan ukuran yang telah di tentukan yaitu dengan diameter 45 mm. setelah menyesuaikan diameter luar dengan diameter 45 mm. lalu melakukan pemotongan pada diameter dalam, pertama kali pembuatan lubang center pada bagian tengah benda kerja. Pembuatan lubang center dilakukan dengan menggunakan bor. Sebelum menggunakan mata bor yang besar, agar akurasi lubang berada tepat ditengah digunakan bor center. Setelah mendapatkan titik pada pengeboran center maka dilanjutkan dengan pengeboran menggunakan pahat yang berdiameter luar 15 mm. setelah selesai dalam melakukan pengeboran, lalu melakukan camber dengan sudut kemiringan 1 x 45º. Setelah pembuatan camber selesai  maka benda kerja dilepaskan dari mesin bubut  ..kemudian memasang mandrel pada lubang center tersebut. Setelah semua bagian telah diratakan.

Kemudian Setelah proses pembubutan selesai setelah itu  tahap berikutnya adalah pembuatan profil gigi pada roda gigi. Pembuatan profil pada roda gigi dibuat dengan menggunakan mesin frais. Mesin Frais yang digunakan adalah mesin frais universal atau mesin frais horizontal.  Mata pahat yang digunakan dalam mesin frais ini adalah spindle majemuk. Ukuran dari profil gigi didapat dengan menggunakan rumus yang telah disediakan didalam modul sehingga didapat ukuran sebagai berikut :

Ø  Z          : 16

Ø  M         : 2.5 mm

Ø  Dt        : Z x M

§  16 x 2.5 = 40 mm

Ø  Hl        : 1 x M

§  1 x 2.5 = 2.5 mm

Ø  Hk       : 1.25 x M

§  1.25 x 2.5 = 3.125 mm

Ø  H         : Hl + Hk

o   + 3.125 = 5.625 mm

Ø  Dl        : Dt + 2 hl

§  40 mm + ( 2 x 2.5 mm ) = 45 mm

Ø  Dk       : Dt – 2 hk

§  40 mm – ( 2 x 3.125 mm ) = 33. 75 mm

Keterangan :

Z          : Jumlah gigi

M         : Modul

Dl        : Diameter luar

Dt        : Diameter tusuk

Dk       : Diameter kaki

H         : Tinggi gigi

Hl        : Tinggi kepala gigi

Hk       : Tinggi kaki gigi

Setelah ukuran ukuran telah didapat dari roda gigi didapat barulah pengerjaan dengan mesin frais dilakukan. Pertama pasang benda kerja pada mandrel, setelah benda kerja terpasang pada mandrel, pasang mandrel tersebut pada cak kepala pembagi, lalu setting posisi pahat pada titik center pada benda kerja. Setelah terpasang semua, kita lakukan penyettingan pada posisi pemakanan pahat pada titik nol pemakanan ( posisi mata pahat menempel pada benda kerja).  Penyettingan mesin frais dilakukan dalam keadaan pahat berputar, Setelah sudah tercapai, skala nonius di nol kan. Setelah itu baru pemotongan kedalaman roda gigi dilakukan.

Kedalaman dari tinggi roda gigi adalah sebesar 5.625 mm. Pemotongan dilakukan sebanyak 3 kali dengan daya makan 2 x 2 mm, dan 1.625 mm. Pemotongan kedalaman yang pertaama dilakukan sedalam 2 mm dan jarak profil gigi antara yang satu dengan yang lain adalah 2,5 modul. Cara nya yaitu dengan memutar tuas modul pada mesin frais sebesar 2,5 putaran sebanyak 16 kali. Dan berikutnya dilanjutkan dengan pemotongan tinggi gigi yang kedua sebesar 2 mm. 

Setelah pemotongan kedalaman tinggi profil gigi telah dilakukan, maka lepaskan benda kerja berikut mandrelnya, setelah itu permukaan roda gigi dibersihkan dari bagian bagian yang tajam yang timbul akibat hasil pemotongan dari mesin frais. Setelah itu, tahap finishing dapat dilakukan yaitu dengan memperbaiki gigi dengan menggunakan kikir. Setelah tahapaan tersebut selesai dilakukan maka roda gigi telah selesai dibua.

V . PENUTUP

A.    Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum maka dapat diambil beberapa kesimpulaan yaitu:

1.      Dalam pembuatan roda gigi, proses pengerjaan yang digunakan ada dua yaitu proses permesinan bubut dan proses  permesinan frais.

2.      Mesin bubut adalah mesin perkakas yang berfungsi untuk membubut permukaan bulat (silindris), membubut penampang benda kerja, membubut ulir, membubut alur, membubut permukaan benda konis dan membubut dalam.

3.      Untuk pembuatan profil gigi digunakan proses frais dengan menggunakan mesin frais universal atau mesin frais horizontal dengan spindle jamak.

4.      Agar didapat hasil permukaan yang halus pada benda kerja maka proses pembubutan ,mesti dilakukan dengan perlahan dan putaran pahat yang terus menerus.

5.      Agar didapat hasil dengan dimensi yang baik maka kita harus menggunakan pahat yang baik dalam proses pembubutan dan frais.

B.     Saran

Setelah melakukan praktikum pembuatan roda gigi maka praktikan dapat memberikan saran sebagai berikut :

1.      Dalam melakukan proses pengerjaan hendaknya melakukan dengan serius dan konsentrasi penuh agar tidak terjadi kesalahan dan miskomunikasi antara praktikan.

2.      Supaya pratikan harus lebih menjaga alat-alat yang ada dilaboratorium proses produksi agar bisa digunakan buat pratikum sesudahnya,dan menjaga keselamatan.

3.      Sebelum menggunakan mesin bubut dan mesin frais hendaknya para praktikan mengerti dan memahami dengan baik cara kerja mesin bubut dan mesin frais agar didapat hasil yang maksimal.

4.      Hendaknya menggunakan pahat yang tajam dalam pross pengerjaan benda kerja agar menghasilkan benda kerja yang memiliki kualitas yang baik.

5.      Yang perlu diperhatikan pada mesin freis,jangan sampai mata pahat mengenai

Spindal mesin freis.

6.      Pengukuran kedalaman dan jarak antara roda gigi harus diperhatikan dengan teliti,kesalahan pengukuran dan peyetelan bias berakibat patal pada benda kerja.

7.      Pengecekan dan pendataan ulang alat-alat pada setiap lemari harus deperbaharui sekaligus penambahan alat-alat penunjang seperti kunci- kunci khusus mesin, karena umumnya banyak peralatan yang tidak ada pada tempatnya.

LAMPIRAN

1.      Perhitungan

Adapun perhitungan yang ada dalam proses pengerjaan pembuatan roda gigi adalah sebagai berikut :

Pembuatan roda gigi lurus :

ü  Jumlah gigi ( Z )          : 16 buah

ü  Modul ( M )                : 2.5 mm

ü  Diameter lubah roda gigi : 15 mm

ü  Tebal roda gigi            : 25 mm

ü  Diameter Tusuk (Dt)

o   Dt        : Z x M

§  : 16 x 2.5 mm  = 40 mm

ü  Tinggi kepala gigi ( Hl)

o   Hl        : 1 x M

§  : 1 x 2.5 mm    = 2.5 mm

ü  Tinggi kaki gigi (Hk)

o   Hk       : 1.25 x M

§  : 1.25 x 2.5 mm = 3.125 mm

ü  Diameter luar ( Dl)

o   Dl        : Dt + ( 2 x Hl )

§  : 40 mm + ( 2 x 2.5 mm ) = 45 mm

ü  Diameter Kaki ( Dk )

o   Dk       : Dt – ( 2 x Hk )

§  : 40 mm – ( 2 x 3.125 mm ) = 33.75 mm

ü  Tinggi gigi ( H )

o   H         : Hl + Hk

§  : 2.5 mm + 3.125 mm  = 5.625 mm

2.      Gambar Proses Pratikum

1. Mesin bubut

2. Mesin freis

 

3.      Alumunium cor

4.      Gergaji besi

5.      Ragum

6. Jangka sorong