Macam-macam Pengefraisan

Pengefraisan (milling) merupakan proses penyayatan atau permesinan dengan mesin frais (milling machine). Pengefraisan mencakup sejumlah proses permesinan serbaguna yang berlangsung dalam berbagai konfigurasi dengan menggunakan pisau frais. Pisau frais tersebut menghasilkan sejumlah chip dalam satu putaran. Proses pengefraisan secara dasar dibagi menjadi dua macam yaitu:

• Pengefraisan peripheral atau plain.
• Pengefraisan muka (face milling).

Gambar 1. Macam Pengefraisan: (a) Pengefraisan Peripheral atau Plain, (b) Pengefraisan Muka.
(Sumber: M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.)

Pengefraisan Peripheral atau Plain (Peripheral Milling atau Plain Milling)

Pada pengefraisan peripheral atau pengefraisan plain, sumbu alat potong paralel atau sejajar dengan permukaan benda kerja yang akan dikerjakan. Proses ini dilakukan dengan ujung sayat pada keliling luar alat potong. Pengefraisan peripheral terdiri dari beberapa jenis. Berikut jenis-jenis pengefraisan peripheral:

• Pengefraisan slab merupakan dasar dari pengefraisan peripheral di mana lebar alat potong lebih panjang daripada jarak kedua tepi benda kerja.
• Slotting merupakan pengefraisan di mana lebar alat potong lebih kecil daripada lebar benda kerja. Proses ini akan membentuk slot karena lebar alat potong yang tipis. Alat potong yang tipis juga dapat digunakan untuk memotong benda kerja menjadi dua bagian, proses pemotongan tersebut dikenal dengan istilah pengefraisan saw (saw milling).
• Pengefraisan side merupakan pengefraisan di mana alat potong menyayat sisi tepi (samping) benda kerja.
• Pengefraisan straddle merupakan pengefraisan yang sama dengan pengefraisan side. Akan tetapi pada pengefraisan straddle, proses penyayatan dilakukan pada kedua sisi tepi benda kerja.
• Pengefraisan bentuk merupakan pengefraisan di mana alat potong yang digunakan memiliki ujung sayat (teeth) dengan bentuk khusus. Proses pengefraisan ini akan menghasilkan benda kerja dengan bentuk potongan sesuai bentuk alat potong.

Gambar 2. Pengefraisan Peripheral: (a) Pengefraisan Slab, (b) Slotting, (c) Pengefraisan Side, (d) Pengefraisan Straddle, dan (e) Pengefraisan Bentuk.
(Sumber: M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.)

Berdasarkan arah putaran alat potong, pengefraisan peripheral dibedakan menjadi dua bentuk pengefraisan. Dua bentuk pengefraisan tersebut yaitu: up milling dan down milling.

• Up milling atau conventional milling merupakan pengefraisan dengan arah gerak ujung sayat (teeth) alat potong berlawanan dengan arah pemakanan (feed) ketika teeth memotong benda kerja.
• Down milling atau climb milling merupakan pengefraisan dengan arah ujung sayat (teeth) alat potong searah dengan arah pemakanan ketika teeth memotong benda kerja.

Gambar 3. Dua Bentuk Pengefraisan Peripheral: (a) Up Milling, (b) Down Milling.
(Sumber: M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.)

Perbedaan antara up milling dan down milling
Up milling

• Chip atau tatal yang terbentuk berawal dari tipis dan semakin tebal.
• Ukuran tatal lebih panjang daripada ukuran tatal down milling.
• Usia alat potong lebih pendek daripada menggunakan cara down milling.
• Cenderung mengangkat/melepas benda kerja dari ragum.
• Permukaan hasil pengerjaan buruk.
• Beban meja (worktable) besar.

Down milling

• Tatal yang terbentuk berawal dari tebal dan semakin tipis.
• Ukuran tatal lebih pendek daripada ukuran tatal up milling.
• Usia alat potong lebih panjang daripada menggunakan cara up milling.
• Arah gaya ke bawah, sehingga menjaga benda kerja agar tetap tercekam dengan baik.
• Permukaan hasil pekerjaan lebih baik.
• Beban meja kecil.

Pengefraisan Muka (Face Milling)

Pengefraisan muka merupakan pengefraisan di mana sumbu putar alat potong tegak lurus terhadap permukaan benda kerja yang difrais. Pada pengefraisan muka, ujung sayat yang digunakan ada dua yaitu pada penampang alat potong dan keliling luar alat potong. Pengefraisan muka terdiri dari beberapa jenis. Berikut jenis-jenis pengefraisan muka:

Gambar 4. Pengefraisan Muka: (a) Pengefraisan Muka Konvensional, (b) Pengefraisan Muka Sebagian, (c) End Milling, (d) Pengefraisan Bentuk, (e) Pengefraisan Kantong, dan (f) Pengefraisan Kontur Permukaan.
(Sumber: M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.)

• Pengefraisan muka konvensional merupakan pengefraisan di mana diameter alat potong lebih besar daripada benda kerja.
• Pengefraisan muka sebagian merupakan pengefraisan di mana alat potong menggantung (overhang) pada salah satu sisi benda kerja.
• End milling merupakan pengefraisan di mana diameter alat potong lebih kecil daripada lebar benda kerja, sehingga sebuah slot dapat terbentuk.
• Pengefraisan bentuk atau pengefraisan pulau (island) merupakan pengefraisan yang memotong keliling luar benda kerja sehingga membentuk pulau.
• Pengefraisan kantong merupakan pengefraisan yang membentuk kantong yang dangkal.
• Pengefraisan kontur permukaan merupakan pengefraisan dengan alat potong yang ujungnya berbentuk bola. Pengefraisan ini dapat menghasilkan bentuk permukaan tiga dimensi.

Referensi

M. P. Groover, 2010, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, edisi 4.

S. Kalpakjian, S. R. Schmid, dan H. Musa, 2009, Manufacturing Engineering and Technology, edisi 6.