Mesin frais merupakan salah satu jenis mesin perkakas yang sangat penting dalam industri permesinan. Mesin ini sering digunakan untuk menghasilkan permukaan datar, memotong roda gigi, membuat lubang, dan bahkan membentuk bagian-bagian yang lebih kompleks.
Dalam artikel ini, kita akan membahas berbagai aspek yang terkait dengan mesin frais, termasuk jenis-jenis mesin frais, prinsip kerjanya. Ada juga berbagai teknologi dan teknik yang digunakan untuk mengoperasikan mesin ini dengan efisien.
Jika tertarik dengan dunia permesinan, maka artikel ini sangat penting untuk disimak !
Apa itu Mesin Frais/Milling?
Proses milling adalah teknik permesinan yang menghasilkan bidang datar pada benda kerja dengan menggunakan Mesin frais. Pada proses ini, meja mesin digerakkan dan material benda kerja dikurangi melalui kontak antara cutter yang berputar di poros dan benda kerja yang tercekam pada meja mesin.
Mesin Frais adalah mesin perkakas yang digunakan untuk melakukan proses milling ini. Ketika bekerja, pisau berputar dan benda kerja bergerak untuk melakukan langkah pemakanan. Hasil akhir dari proses milling adalah bidang datar yang diinginkan.
Sejarah Mesin Frais
Berbicara tentang mesin frais, mungkin penting juga untuk mengetahui bagaimana sejarah awalnya. Pada tahun 1818, Eli Whitney menemukan mesin ini, yang juga dikenal sebagai mesin milling, di New Heaven, Connecticut.
Pada tahun 1952, John Parson mengembangkan sistem kontrol numerik untuk mesin frais, yang kemudian dikenal sebagai Milling Numeric Control (MNC). Seiring dengan perkembangan mekanis dan teknologi pengoperasiannya, mesin frais telah mengalami banyak kemajuan.
Dengan menggunakan alat bantu atau alat potong pembentuk khusus, mesin milling dapat menghasilkan berbagai bentuk yang diperlukan dalam produksi. Contohnya adalah spiral, uliran, cam, roda gigi. Ada juga poros bintang, drum scale, poros cacing, dan lainnya.
Proses Kerja Mesin
Energi listrik diubah menjadi gerak utama oleh motor listrik untuk memberikan tenaga pada mesin frais. Gerakan utama ini kemudian dialirkan melalui sebuah transmisi untuk menghasilkan gerakan putar pada poros mesin frais.
Poros mesin, yang merupakan bagian dari sistem utama, berfungsi untuk memutar dan memegang cutter. Ini akan menghasilkan gerakan pemotongan pada benda kerja yang telah dicekam. Kekerasan material penyusun cutter lebih tinggi dibandingkan kekerasan benda kerja.
Sehingga, saat terjadi gesekan antara cutter dan benda kerja, terjadilah pemotongan pada benda kerja. Tujuan utama mesin adalah untuk menghasilkan hasil permukaan yang rata atau dengan bentuk-bentuk spesifik. Contohnya, seperti profil, radius, silindris, dan sejenisnya dengan ukuran dan kualitas tertentu.
Prinsip Kerja Mesin Milling/ Frais
Prinsip dasar mesin ini yaitu memakai milling cutter untuk menjadi alat pemotong dalam menghilangkan layer/lapisan di material. Milling cutter adalah jenis alat pemotong yang berputar dan memiliki sudut pemotongan yang berbeda-beda. Mesin milling dan mesin drilling memiliki persamaan dalam mekanik.
Perbedaannya adalah pisau milling berputar pada porosnya dan maju ke arah material untuk melakukan pemotongan. Ketika pisau kembali ke posisi semula, fungsi dari pergerakan tersebut adalah untuk menyisir sisa potongan dan memberikan hasil yang rapi dan presisi.
Proses milling akan menghasilkan hasil memuaskan jika putaran pisau dan laju maju-mundur pisau ke ujung material dilakukan dengan kecepatan yang tepat. Sehingga, hasil potongan menjadi lebih baik.
Cara Kerja
Cara kerja mesin frais melibatkan tiga kelompok utama dalam proses milling, yaitu:
1. Face Milling
Proses pemotongan pada sudut material setelah milling cutter, digunakan untuk memotong lapisan yang rata pada material dan menciptakan rongga yang datar dan dalam. Face milling sangat cocok untuk memotong permukaan yang datar dan rata.
2. Peripheral Milling
Proses pemotongan dilakukan dengan menggunakan lingkar dari cutter, sehingga bagian silang yang terpotong akan memiliki bentuk sesuai dengan pisau pemotong. Peripheral milling sangat efektif untuk memotong slot yang dalam dan juga benang.
3. End Milling
Proses pemotongan dilakukan dengan menggunakan pisau yang berputar pada sumbu tegak lurus permukaan benda kerja. Pisau dapat digerakkan menyudut untuk menciptakan permukaan dengan sudut tertentu. Letak gigi potong pada pisau ada di ujung badan pisau dan selubung pisau.
End milling umumnya digunakan untuk membuat lubang dan alur pada benda kerja.
Bagian-Bagian Mesin Frais
Mesin ini memiliki bagian atau komponen penting yang menunjang proses kerjanya sehingga bisa maksimal. Berikut ini adalah sejumlah bagian dari mesin yang perlu diketahui:
1. Work Table / Meja Mesin
Work Table adalah bagian yang digunakan sebagai tatakan benda logam yang akan dilakukan proses milling. Fungsi utamanya adalah sebagai tatakan benda kerja, namun juga berfungsi sebagai jalan mengalirnya cairan pendingin (coolant).
Benda logam ini, selanjutnya akan direkatkan ke meja dengan menggunakan klem, alat penjepit, dan ragum supaya posisinya tetap stabil.
2. Sadle
Sadle digunakan sebagai penyangga dan penggerak meja mesin agar dapat bergerak baik secara otomatis atau manual. Terletak di antara meja mesin dan lutut mesin, sadel mesin terdiri dari dua bagian. Ada bagian atas yang dapat digerakkan ke arah melintang dan bagian bawah yang dapat digerakkan ke arah memanjang.
3. Knee atau Lutut Mesin
Knee atau Lutut Mesin terletak di antara sadel dan base. Fungsinya adalah untuk meletakkan Sadle atau eretan meja.
4. Column atau Badan Mesin atau Rumah Mesin
Column adalah bagian mesin frais yang berfungsi untuk menyangga hampir semua komponen mesin. Misalnya motor, susunan roda gigi, minyak pelumas dan pendingin. Bagian ini merupakan bagian utama yang membentuk kerangka mesin frais.
5. Base / Kaki Mesin / Alas Mesin
Base atau Kaki Mesin adalah bagian yang terletak paling bawah. Bagian ini berfungsi untuk menyangga seluruh bagian mesin frais yang tertumpu pada kolom dan lutut mesin. Di bagian sebelah atasnya dari bagian alas ini, terdapat cairan pendingin. Nantinya, akan dipompa lagi ke atas.
6. Over Arm atau Lengan Mesin
Over Arm adalah bagian mesin frais yang digunakan sebagai penahan atau penopang ujung poros frais dan letaknya pada bagian paling atas dari mesin. Posisi Lengan Mesin tersebut bisa diatur dalam sebuah pengerjaan tertentu. Namun, adakalanya tidak dipakai.
7. Spindle atau Poros Utama
Spindle atau Poros Utama dipakai untuk menjadi tempat kedudukan poros frais (arbour) dan untuk memutar pisau frais (cutter). Terutama, dalam proses pengerjaan penyayatan. Poros utama ini terletak pada bagian atas dari mesin frais.
8. Arbour Support atau Penahan Poros
Arbour Support / Penahan Poros dimanfaatkan dalam menahan ujung poros pisau frais. Selain itu, juga agar menahan getaran saat dilakukan milling dilakukan. Posisi Arbour ini ada pada ujung lengan mesin, dan pada mesin frais terbaru biasanya terdapat dua penahan poros.
Kesimpulan
Mesin Milling/Frais merupakan salah satu jenis mesin perkakas yang sangat bermanfaat dalam berbagai industri manufaktur. Mesin ini memiliki banyak komponen penting seperti pisau frais, spindle, collet, dan masih banyak lagi. Setiap komponen tersebut memiliki fungsi dan kegunaannya masing-masing.
Mesin frais memang memiliki banyak sekali kegunaan. Dengan mengetahui pengertian, prinsip kerja, serta komponen-komponen dalam mesin ini maka tentunya akan semakin memberikan pemahaman yang lebih baik.
Baca Juga: mesin purifier pada trafo