Pengertian Konstruksi Mesin

Konstruksi Mesin

Pengantar, untuk menunjang berbagai macam hasil produksi faktor utamanya adalah mesin-mesin sebagai pengolah bahan baku menjadi bahan jadi atau bahan baku menjadi bahan setengah jadi. Proses produksi akan berhasil bila ditunjang dengan pemesinan yang memadai, sebagai faktor penentunya. Sedangkan factor peralatan bantu dan bagaimana tingkat ketrampilan dan keahlian dari operator mesin sebagai pengendali yang akan mengoperasikan mesin-mesin perkakas tersebut.

Untuk meningkatkan produktivitas hasil industri, operator tidak hanya cukup mampu mengendalikan mesin-mesin perkakas tersebut, tetapi juga dituntut untuk memeahami beberapa alat ukur/metrologi serta mengetahui sifat-sifat dari bahan baku/material. Biasanya di dalam setiap suatu industri selalu terdapat bermacam-macam mesin perkakas, yaitu yang bisa dibedakan dengan jenis kelompok mesin produksi dan kelompok mesin perkakas.

Perbedaan kelompok mesin produksi dan mesin perkakas, definisi dari masing-masing kelompok mesin ini, adalah:

a. Kelompok mesin produksi, adalah kumpulan daripada mesin-mesin yang akan berfungsi untuk menghasilkan barang-barang jadi atau bahan baku menjadi bahan yang diolah atau dibentuk lebih lanjut. Contoh: mesin-mesin untuk pembuat ban mesin tekstil, mesin cetak, mesin industribaja atau pembuat mobil dan sebagainya.

b.  Kelompok mesin perkakas, atau mesin penunjang bisa juga disebut mesin pemelihara. Mesin ini mempunyai fungsi untuk menghasilkan barang-barang atau komponen mesin yang merupakan bagian dari pada satu unit mesin lainnya. Tetapi bisa juga menghasilkan komponen mesin yang dirakit menjadi satu unit barang jadi.

Beberapa contoh mesin perkakas, yang biasa disebut sebagai mesin perkakas standar, sebagai berikut:

a.    Mesin bubut / lathe machine        

b.    Mesin press bor / drill press

c.    Mesin sekrap / shaper

d.    Mesin frais / milling machine

e.    Mesin gerinda / grinder machine

f.     Mesin gergaji listrik / electrical saw machine.

Dan masih banyak lagi, macam-2 mesin perkakas standar lainnya, tetapi contoh mesin perkakas di atas sebagai mesin perkakas utama. Mesin perkakas lainnya, misalnya turret tathe, slotter/vertical shaper, gear cutting machine dan sebagainya. Kesemua ini termasuk kelompok manufacturing machine atau mesin special. Dengan demikian majunya teknologi maka yang dahulu dianggap mesin special maka secara lambat laun juga bisa dimasukkan menjadi kelompok mesin standar.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tata letak mesin perkakas, kalau dilihat dari segi material atau hasil produksi bisa dibagi menjadi 8 bagian, yaitu:

a.    material, yaitu input dan output

b.    Mesin-mesin perkakas

c.    Tenaga kerja / manusia / operator

d.    Gerakan – handling, storage, lokasi

e.    Delay – menunggu

f.     Pelayanan – service

g.    Bangunan – housing, mesin-mesin unit, utilities

Setelah proses tepat dipilih, maka untuk tata letak mesin perkakas dapat dipertimbangkan dengan jenis-jenis peralatan yang akan dipakai, seperti:

a.    Beratnya setiapkomponen

b.    Ukuran utamanya setiapkomponen

c.    Bentuknya setiap komponen        

d.    Sistem pemasangannya komponen

e.    Sistem pengangkutan setiap komponen

f.     Teknik pemindahan setiap komponen

Setiap industri, akan memproduksi suatu produk atas dasar kebutuhan dari konsumen atau pelanggan, serta agar dapat dikembangkan produk-produk yang memenuhi sistem manufaktur dalam memproduksi produk tersebut dengan cara yang mampu menghasilkan keuntungan yang besar. Ada tiga unsur utama, untuk memenuhi masalah ini, yaitu:

Teknik pemasaran, hal ini akan dicapai dengan berbagai modus promosi perlu dilakukan agar perusahaan terkenal baik hasil produk maupun kualitas dari hasil produk tersebut.

Teknik desain, tidak kalah pentingnya masalah ini dengan sebelumnya dimana dengan programmer (perancang) yang memang cukup ahli di bidangnya akan lain dalam menghasilkan suatu rancangan untuk dipasarkan.

Teknik manufaktur produk, sebaik apapun hasil rancangan tidak akan berarti apa-apa bila tidak didukung oleh teknik pembuatan yang baik, baik dari segi hasil produk maupun seluruh peralatan (mesin perkakas yang canggih), yang akan digunakan termasuk operator yang berpengalaman di bidangnya.

Tindakan tersebut di atas, mungkin dapat terpenuhi oleh seorang operator mesin perkakas yang cerdik dan berpengalaman (ahli) dimana ia sendiri harus menentukan segalanya (dengan mengingat kondisi: suatu bengkel, industri kecil/besar, laboratorium, dan berbagai fasilitas penunjang atau pemeliharaan yang tersedia). Akan tetapi untuk suatu proses pembuatan tidak hanya berkaitan dengan factor teknologi saja, melainkan berkaitan juga dengan factor ongkos (biaya) dan mungkin juga dengan faKtor lain, seperti: kecepatan produksi demi untuk memenuhi target/pesanan ataupun untuk mencapai keuntungan secepat dan sebanyak mungkin.

 Dengan demikian, untuk desain kondisi proses ini perlu ditunjang dengan data mengenai ongkos operasi, ongkos peralatan (pahat), dan data permesinan dengan lengkap. Hal ini biasanya tidak banyak diketahui oleh seorang operator mesin perkakas. Hal ini sebenarnya memang tugas seorang ahli teknik atau proses yang menguasai teori, dan data serta pengalaman yang memungkinkan penentuan kondisi proses pemesinan sesuai dengan obyektif dan sebaik mungkin (optimal).

Pengendalian bahan dan alat dalam bengkel, di dalam suatu bengkel atau pabrik selalu terdapat berbagai macam barang atau peralatan dari tip-tiap mesin. Untuk memudahkan pengawasan dan keselamatan alat dan barang tersebut perlu diadakan pengendalian yang terpadu. Artinya perlu diadakannya tempat khusus, misalnya lemari/rak/cabinet untuk menempatkan tool kits.

Pada setiap barang dan alat, diberikan kode atau tanda yang disesuaikan dengan letaknya. Kode atau tanda tersebut harus berlainan antara satu dengan yang lain, tetapi berurutan antara barang atau alat yang berhubungan. Kode tersebut harus dimengerti setiap perorangan bengkel sehingga apabila akan mengadakan peminjaman tinggal menyebtkan kodenya saja pada petugas. Pengendalian persediaan / inventory control barang dan alat secara sepintas bisa dibuatkan suatu bagan yang skematis (terorganisir).

Selama melakukan proses produksi, perlu adanya keselamatan kerja di bengkel (ruangan yang penuh dengan mesin-mesin dan material) kalau tidak waspada akan menimbulkan suatu kecelakaan baik kecelakaan kecil sampai tingkat yang berat. Untuk itu perlu dicegah hal-hal yang mungkin terjadi, beberapa pedoman perlu diperhatikan, yaitu:

a.   Mesin-mesin harus diberi pelindung pada bagian yang berputar dan terpasang secara sempurna

b.   Hindarilah pengisian minyak pelumas pada waktu mesin perkakas bekerja

c.   Tidak diperbolehkan memperbaiki mesin perkakas yang rusak pada waktu mesin perkakas terebut sedang bekerja / berjalan

d.   Tidak diperbolehkan memperbaiki mesin perkakas pada waktu bekerja/berjalan

e.   Apabila mematikan mesin perkakas maka matikanlah sampai benar-benar mati, jangan mematikan dengan tangan

f.    Perhatikan pemasangan benda kerja & pahat sudah terpotong dengan sempurna

g.   Jangan menyimpan alat di atas mesin perkakas

h.   Meja kerja danmesin perkakas harus selalu bersih dari chips / tatal

i.    Lantai harus selalu kering jangan sampai ada oli atau air sehingga licin dan bahaya terhadapinstalasi listriknya

j.    Mintalah bantuan teman apabila akan memasang benda kerja yang berat atau pergunakanlah alat bantu

k.   Bekerja dengan tekun jangan bersndagurau

l.    Ruangan cukup penerangan dan cukup sirkulasi udara

m.  Sediakan alat pemadam kebakaran dan PPPK

n.   Perhatikan gambar keselamatan kerja dan pergunakanlah pakaian kerja lengkap

o.   Dilarang berambut panjang dan berkuku panjang (bahaya)

Contoh salah satu mesin perkakas (mesin bubut), komponen utama dan fungsinya dari mesin bubut.

Bagian No. 1      : gear box yang dipakai untuk penempatan dari roda-roda gigi, dan sebagai pergantian kecepatan putar poros utama yang memutar spindle, yang dilengkapi dengan chuck/cakar sebagi penjepit benda kerja.

Bagian No. 2.     : sepasang rel/bed yang berfungsi ebagai peluncur daripada support/pembawa opron atau biasa disebut dengan eretan. Selain itu juga dipakai sebagai dudukan tail stock dan steadyrest atau penyangga benda kerja. Fungsi dari pada tail stock sebagai dudukan senter penjepit benda kerja, juga dipakai untuk menetukan tinggi rendahnya pahat dan pada tail stock ditempatkan senter yang bisa diganti-ganti antara senter mati dan jenis senter hidup.

Bagian No. 3      : dipakai sebagai pembawa eretan atas dan eretan bawah kea rah kiri atau kanan sesuai pada relnya. Gerakan pembawa ini secara manual (dengan motor penggerak melalui as/poros penggerak).

Bagian No.4       : tool post yang merupakan dudukan dari pada pahat yang diperlengkapi dengan beberapa baut-baut penjepit pahat.

Bagian No.5       : eretan atas sebagai dudukan tool post yang digerakkan melintang/maju apabila akan mengajukan pahatnya. Sdangkan gerakan ke kiri atau ke kanan oleh gerakan eretan bawah/apron.

Bagian No. 6      : dudukan atau tumpuan eretan

Bagian No. 7      : bentuk roda gigi rockyang terpasang dan menmpel pada bagian bawah luar dekat rel berfungsi menggerakan eretan (manual).

Bagian No. 8      : ulir untuk pemindahan

Bagian No.9       : tuas untuk mendorong atau penggerak

Bagian No.10     : beberapa tuas/handel untuk menyetel gerakan –gerakan otomatis yang menghubungkan antar eretan dengan poros transporter No. 8 dan No. 9 apabila diperlukan untuk gerakan otomatis atau membuat ulir.

Bagian No.11     : gear box tempat roda-roda gigi (kotak)

Contoh detail satu komponen utama mesin perkakas bubut (pembawa mesin bubut),

Contoh detail satu komponen utama mesin perkakas bubut (mekanik apron), dapat

Prinsip kerja mesin bubut, adalah mengerjakan atau memotong benda jkerja yang diputar oleh spindle pada poros utama mesin bubut. Proses pemotongannya atau proses menatal dilakukan pisau bubut/cutting tool.

Benda kerja (no.1), dipegang oleh chuck/cakar yang berada pada spindle (3) kemudian benda kerja berputar dan dipotong oleh pisau (2). Pisau tersebut diikat pada dudukannya/tool post dengan baut-baut pengikat. Penyetelan pahat bubut setinggi sentyer pada tail stocknya. Sebelum proses potong maka benda kerja terlebih dahulu disetel kedudukanya pada chuck spindle dengan menggunakan blok penggores atau untuk lebih teliti lagi gunakan blok penggores yang dilengkapi dengan dial-indikator.

Untuk mengatur putaran, dari pada spindle atau poros utamanya bisa dilihat pada lampiran bagian belakang. Pilihlah bentuk daripada pahat bubut yang sesuai menurut penggunaannya, misalnya saja akan membubut rata, memotong, mengulir, membubut dalam dan sebagainya. Berbagai alat ukur, seperti: blok penggores, blok penggores dengan dial-indikator, mistar baja, jangka tusuk dalam dan tusuk luar, mistar ingsut (scuifmath), dan berbagai teknik penggunannya, yang dapat digunakan sesuai dengan kebutuhannya.

Tinjauan jenis material untuk pahat bubut, yang dapat dibagi menjadi 2 tipe, berikut:

Carbon steel, kadar carbon (0,7 – 1,4%) dengan komposisinya: Mn, Si, S, dan P. Jenis ini sesudah dikeraskan mencapai RC = 62 – 63 dan diperlukan temperatur dari 200^o – 250^o, dimana jenis ini hanya bisa dipakai pada proses potong dengan kecepatan rendah.

Alloy tool steel, ini agak berbeda dengan Carbon steel, dimana alloys steel ini mempunyai special komposisi dengan elemen chromium, tungsten, vanadium, silicon, dan manganese. Jenis ini bisa digunakan untuk proses potong dengan kecepatan tinggi.

Beberapa jenis pahat menurut kegunaannya, sebagai berikut:

Carbid steel, mengandung carbon antara 0,9 – 1,4%. Setelah mengalami proses heat treatment (quenching dan tempering), tahan temperatur antara 200^o – 250^oC, selama dipergunakan untuk mata bor, taps, reamer, scrapers, dan sebagainya.

Hight speed steel, mempunyai komposisi carbon di atas 25% yang terdiri dari: tungsten, cromium, dan vanadium. Jenis ini tahan temperatur antara 56^o – 600^oC selama proses potong. Jenis HSS ini mempunyai kelebihan potong 2 atau 3 kali lebih tinggi daripada carbide steel.

Cemented carbid, dengan adanya kemajuan teknik yang modern maka kebutuhan akan selalu bertambah untuk memproduksi yang lebih tinggi maka diperlukan kwalitas yang lebih tinggi dari pada HSS di atas.

Ceramic material, mempunyai elemen alloy dari titanium, tungsten, cobalt. Jenis ini tahan temperatur sampai 1200^oC dalam proses potong.

Beberapa petunjuk, untuk praktek membubut, sebagai contoh dalam membuat senter mesin bubut. Tujuan utama adalah memberi keahlian membubut dengan tangan, (a), memberi pengertian caranya membubut tirus, (b), dan memberi pengertian ujung senter dan lubang senter, (c). Adapun petunjuk umum, yaitu:

a.    Putaran eretan atas pada waktu membubut dengan tangan jangan sering berhenti

b.    Sudut tirus 60^o dan sudut tirus 1,26 harus sepusat

c.    Bahan untuk senter dari baja kwalitet tinggi, karena senter ini merupakan alat dan semua bidang harus betul-betul rata dan halus.

d.    Gunakan mal untuk menetukan ketirusan

e.    Gunakan paslin/stempet untuk mencegah kerusakan ujung senter.

f.     Gunakan keselamatan kerja pada mesin bubut

g.    Jauhkan benda lain yang tak perlu pada mesin bubut

h.    Jangan pegang chips/gram yang berbentuk spiral karena panas

i.      Gunakan pendingin/dromus pada pemotongan

j.      Jangan lupa bagian yang berputar dilumasi

k.    Siapkan alat-alat dan perlengkapannya

l.      Ambilah bahan yang sudah tersedia dan pasanglah pada check dengan keras

m.  Aturlah kesenteran putaran benda kerja

n.    Pasang pahat bubut setinggi senter

o.    Bubutlah rata dahulu sebelum tirus

p.    Geser eretan atas sebesar 1,26

q.    Bubut ketirusan dengan gerakan tangan sampai ukuran yang diinginkan

r.     Kontrol ketirusan dengan mal tirus

s.    Lepas benda kerja dan koplatnya/spindle

t.      Geser eretan atas sebesar 30^obubut ujung senter hingga selesai

u.    Kontrol ukuran-ukurannya

v.    Bersihkan tempat kerja jika telah selesai bekerja seluruhnya.