PROSES GERINDA

BAB I

MESIN GERINDA

A.    Pengertian Mesin Gerinda

Mesin gerinda adalah suatu alat yang ekonomis untuk menghasilkan permukaan yang halus dan dapat mencapai ketelitian yang tinggi. Mesin Gerinda merupakan salah satu jenis mesin perkakas dengan mata potong jamak, dimana mata potongnya berjumlah sangat banyak yang digunakan untuk mengasah/memotong benda kerja dengan tujuan tertentu. Prinsip kerja mesin gerinda adalah batu gerinda berputar bersentuhan dengan benda kerja sehingga terjadi pengikisan, penajaman, pengasahan, atau pemotongan.

B.     Fungsi Utama Mesin Gerinda

1.      Memotong benda kerja yang ketebalanya yang tidak relatif tebal.

2.      Menghaluskan dan meratakan permukaan benda kerja.

3.      Sebagai proses jadi akhir ( finishing ) pada benda kerja.

4.      Mengasah alat potong agar tajam.

5.      Menghilangkan sisi tajam pada benda kerja.

6.      Membentuk suatu profil pada benda kerja ( baik itu elips, siku, dan lain-lain )

C.    Kelebihan dan Kekurangan Mesin Gerinda

1.      Kelebihan

·         Dapat mengerjakan benda kerja yang telah dikeraskan.

·         Dapat menghasilkan permukaan yang sangat halus hingga N6.

·         Dapat mengerjakan benda kerja dengan tuntutan ukuran yang sangat presisi.

2.      Kekurangan

·         Skala pemakanan ( depth of cut ) harus kecil.

·         Waktu yang diperlukan untuk mengerjakan cukup lama.

·         Biaya yang diperlukan untuk pengerjaan cukup mahal.

D.    Jenis-Jenis Mesin Gerinda

1.      Mesin Gerinda Permukaan ( Surface Grinding )

Merupakan jenis mesin gerinda yang digunakan untuk menggerinda permukaan rata atau untuk memperoleh hasil permukaan yang datar dan rata. Pada umumnya mesin ini di gunakan untuk menggerinda permukaan yang meja mesinnya  bergerak horizontal bolak-balik. Meja ini dapat diopersikan manual maupun otomatis. Pencekaman benda kerja dengan cara  diikat pada kotak meja magnetik. Hasil pengerjaan mesin gerinda permukaan antara lain : Parallel block, Jangka Sorong, Bed Mesin, dan lain-lain. Menurut sumbunya, mesin ini dibagi menjadi 4 jenis, yaitu:

·         Mesin gerinda permukaan horizontal dengan gerakan meja bolak-balik.

Mesin ini digunakan untuk menggerinda benda-benda dengan permukaan rata dan menyudut.

·         Mesin gerinda permukaan horizontal dengan gerakan meja berputar.

Mesin jenis ini digunakan untuk menggerinda permukaan rata poros.

·    
     Mesin gerinda permukaan vertikal dengan gerakan meja bolak-balik.

Mesin ini digunakan untuk menggerinda benda kerja dengan permukaan rata dan lebar serta menyudut.

                                                                                                        

·         Mesin gerinda permukaan vertikal dengan meja berputar

Fungsi mesin ini sama dengan mesin gerinda datar horizontal meja bolak-balik yaitu dipergunakan untuk menggerinda permukaan rata poros.

Bagian-bagian utama mesin gerinda permukaan :

1.      Spindel pemakanan batu gerinda Penggerak pemakanan batu gerinda.

2.      Pembatas langkah meja mesin

3.      Sistem hidrolik Penggerak langkah meja mesin.

4.      Spindel penggerak meja mesin naik turun

5.      Spindel penggerak meja mesin kanan-kiri

6.      Tuas pengontrol meja mesin

7.      Panel kontrol Bagian pengatur prises kerja mesin.A

8.      Meja mesin Tempat dudukan benda kerja yang akan digerinda.

9.      Kepala utama Bagian yang menghasilkan gerak putar batu gerinda dan gerakan pemakanan.

Berdasarkan prinsip kerjanya mesin gerinda datar dibagi menjadi dua macam yaitu :

1)      Mesin gerinda datar semi otomatis, proses pemotongan dapat dilakukan

secara manual (tangan) dan otomatis mesin.

2)      Mesin gerinda datar otomatis, proses pemotongan diatur melalui program

(NC/Numerical Control dan CNC/Computer Numerically Control).

Untuk merk dan type terkadang letak posisi spindel, tuas dan panel kontrol mesin berbeda. Perlengkapan yang digunakan pada mesin gerinda permukaan :

a.             Meja magnet listrik

Pencekaman terjadi akibat adanya medan magnet yang ditimbulkan oleh aliran listrik. Pada mesin gerinda datar yang berfungsi sebagai pencekam benda kerja adalah meja mesin gerinda itu sendiri. Proses pencekaman benda kerja menggunakan meja magnet listrik, sebagai berikut :

·                       Permukaan meja magnet dibersihkan dan magnet dalam posisi OFF. Benda kerja diletakkan pada permukaan meja magnet dan diatur pada posisi garis kerja medan magnet. Pencekaman menggunakan prinsip elektromagnetik. Batangan-batangan yang di ujungnya diatur sehingga menghasilkan kutub magnet utara dan selatan secara bergantian bila dialiri arus listrik. Supaya aliran medan magnet melewati benda kerja digunakan logam nonferro yang disisipkan pada plat atas pencekam magnet. Melepas benda kerja dilakukan dengan memutuskan aliran listrik yang menuju pencekam magnet dengan menggunakan tombol on/off.

b.            Meja magnet permanen

Pencekaman terjadi akibat adanya magnet permanen yang terdapat pada pencekam. Pada mesin gerinda jenis ini, magnet yang mengaliri meja bersifat permanen, proses pencekaman benda kerja menggunakan mesin yang dilengkapi dengan meja jenis ini hampir sama dengan proses pencekaman benda kerja pada mesin gerinda datar pada umumnya. Akan tetapi, ada beberapa hal yang membedakan mesin jenis ini dengan mesin gerinda pada umumnya. Perbedaan tersebut sebagai  berikut :

·         Perbedaannya terletak pada sumber magnet yang telah dimiliki, tanpa

menggunakan aliran arus listrik (lempengan magnet permanen).

·         Lempengan-lempengan magnet permanen terletak di antara logam anti

magnet yang dipasang di antara plat atas dan bawah.

·         Plat atas mempunyai plat sisipan anti magnet yang berfungsi mengarahkan

aliran medan magnet.

·         Posisi tuas ”ON”, posisi lempengan magnet sebidang dengan kutub

sisipan di plat atas. Medan magnet mengalir dari kutub selatan ke kutub
luar (plat atas) dan melewati benda kerja diteruskan ke kutub utara dan
plat bawah sehingga benda kerja akan tercekam.

·         Benda kerja diatur pada posisi garis kerja aliran medan magnet yang

terdapat pada pencekam magnet.

·         Posisi tuas ”OFF”, aliran magnet dipindahkan karena lempengan mag-
net dan sisipan tidak segaris kerja aliran medan magnet. Plat atas dan
sisipan akan menutupi aliran yang menuju ke benda kerja sehingga
benda kerja tidak tercekam.

c.             Ragum mesin presisi

Pencekaman menggunakan ragum mesin presisi adalah benda kerja yang semua bidang digerinda, di mana antara satu dengan yang lainnya saling tegak lurus dan sejajar. Adapun proses pengikatan/pencekaman benda kerja menggunakan ragum presisi sebagai berikut :

·                      Permukaan benda kerja yang dijepit oleh ragum ini menghasilkan bidang yang akan tergerinda dengan kesikuan dan kesejajaran yang baik. Ragum dicekam dengan menggunakan pencekam magnet dalam posis yang bisa dirubah-rubah sesuai dengan penggerindaan yang diinginkan.
Bidang-bidang dari ragum digunakan sebagai bidang dasar dan penahan. Permukaan bidang pencekam dan yang tercekam harus bersih dari kotoran-kotoran yang mengganggu pencekaman dan ketelitian penggerindaan. Untuk menggerinda benda kerja tegak lurus, ragum diputar 90° tanpa harus membuka penjepitan benda kerja, dengan syarat permukaan benda kerja lebih tinggi dari permukaan rahang ragum.

d.            Meja sinus

Meja sinus dapat digunakan untuk mencekam benda kerja dalam penggerindaan yang membentuk sudut dengan ketelitian mencapai detik Adapun proses pencekaman benda kerja dengan ragum sinus sebagai berikut :

·         Meja ini dicekam pada meja magnet. Kemiringan sudut yang dikehendaki diatur dengan cara mengganjal pada bagian bawah memakai slip-gauges. Benda kerja dipasang pada bidang atas meja sinus dengan sistem pencekaman meja magnet.

e.             Meja sinus universal

Meja sinus universal digunakan untuk membentuk sudut ke arah vertikal dan ke arah horizontal.

f.              Blok pencekam khusus

Berfungsi untuk meneruskan aliran medan magnet dari sumber magnet ke benda kerja. Ada tiga bentuk standar blok penghantar, yaitu persegi, segitiga dan alur V, atau Blok V.

g.             Pengasah batu gerinda/ dresser

Dresser digunakan untuk mengasah batu gerinda. Adapun cara penggunaan dresser untuk mengasah batu gerinda sebagai berikut :
Dresser diletakkan di atas meja magnet tepat di bawah batu gerinda, sesuai tempat batu gerinda yang akan diasah. Sentuhkan batu gerinda pada dresser dengan menaikkan meja mesin sedikit saja.  Saat menggerinda jangan lupa hidupkan pendingin agar batu gerinda tidak terjadi panas berlebih. Dressing dilakukan satu kali langkah sudah cukup untuk membersihkan batu gerinda dan menajamkanya.

2.      Mesin Gerinda Silinder ( Cylindrical Grinding )

Adalah jenis mesin gerinda dengan benda kerja yang mampu di kerjakan adalah benda dengan bentuk silinder. Hasil benda yang dapat dikerjakan dari mesin ini antara lain : Shaft, Poros / As, Spindle Mesin, Test Bar, Bearing, Collet, Sleeve, dan lain-lain.  Jenis mesin ini dibagi menjadi 4 macam, yaitu:

·         Mesin gerinda silindris luar

Mesin Gerinda silindris luar berfungsi untuk menggerinda diameter luar benda kerja yang berbentuk silindris dan tirus.

·         Mesin gerinda silindris dalam.

Mesin Gerinda silindris jenis ini berfungsi untuk menggerinda benda-benda dengan diameter dalam yang berbentuk silindris dan tirus.

·         Mesin gerinda silindris universal

Sesuai namanya, Mesin Gerinda jenis ini mampu untuk menggerinda benda
kerja dengan diameter luar dan dalam baik bentuk silindris.

·         Mesin gerinda silindris luar tanpa senter

Mesin Gerinda silindris jenis ini digunakan untuk menggerinda diameter luar dalam jumlah yang banyak/massal baik panjang maupun pendek.

Bagian –bagian mesin gerinda silinder:

Perlengkapan mesin gerinda silinder :

1)  Cekam rahang 3 : Berfungsi untuk mencekam benda yang akan di gerinda

2) Collet : Berfungsi untuk mencekam benda yang akan di gerinda tetapi memiliki permukaan yang halus

3) Face plat : Berfungsi mencekam benda dengan permukaan dalam yang akan digerinda

4) Pembawa / lathe dog : Untuk mencekam benda kerja dengan pencekaman beetwen senter

5) Senter ulir : Sebagai penyangga ujung benda kerja pada pencekaman beetwen senter dan dipasang di spindel utama

6)  Senter konus : Sebagai penyangga pada tail stok.

7) Cekam magnet : Untuk mencekam dengan diameter lebar dan pendek. Prinsip kerjanya sama dengan meja magnet pada mesin gerinda ratal

8) Dial indikator : Untuk mengecek kesenteran/ kelurusan meja mesin terhadap sumbu gerinda

9) Penyangga tetap : Untuk menyangga benda kerja yang panjang agar tidak terjadi defleksi pada saat proses penggerindaan

10) Pengasah batu gerinda/ dresser : Untuk mengasah batu gerinda jika sudah tidak rata.

3.      Mesin Gerinda Alat Potong  ( tool grinding machine )

Mesin ini hanya digunakan untuk pekerjaan presisi, yaitu menajamkan (mengasah) berbagai jenis cutting tool seperti mata pahat bubut, mata bor, dan lain-lain. Juga digunakan memperhalus (finishing) bentuk silinder, taper, internal, dan surface dari benda kerja yang mengharuskan ketelitian. Mesin gerinda ini dibagi menjadi dua, yaitu :

1.      Mesin gerinda untuk pengasahan perkakas potong seperti pisau frais, reamer, dan sejenisnya. Perlengkapan mesinnya untuk pengasahan dapat diputa-putar atau digeser sesuai dengan bentuk benda kerja yang diasah. Batu gerinda pada waktu pengasahan digerakkan dengan tangan melalui handelnya secara bolak-balik. Benda kerjaq diputar dengan tangan melalui perlengkapan penjepitnya.

Mesin gerinda untuk pengasahan perkakas potong seperti pahat potong mesin  bubut dan pengasahan mata bor. Prinsip kerjanya benda kerja didorong ke arah batu gerinda yang berputar. Mesinnya tidak mempunyai meja, diganti dengan perlengkapan lain yang dapat digeser derajatnya sesuai dengan sudut-sudut pada benda kerja yang diasah.

4.      Mesin gerinda tangan ( Hand Grinding )

Mesin gerinda tangan merupakan mesin gerinda dengan gaya penggerak diteruskan dari engkol ke roda gerinda melalui transmisi roda gigi. Biasanya dipergunakan pada bengkel kecil atau untuk keperluan rumah tangga. Rata-rata fungsi utama mesin ini sebagai alat pemotong saja.

BAB II

RODA GERINDA

A.    Macam-Macam Bentuk Batu Gerinda

1.      Flat wheels, untuk melakukan penggerindaan alat-alat potong seperti handtap, countersink, mata bor, dan sebagainya.

2.      Cup wheels, untuk melakukan penggerindaan alat-alat potong seperti cutter, pahat bubut, dan sebagainya.

3.      Dish grinding wheels, untuk melakukan penggerindaan profil pada cutter.

4.      Shaped grinding wheels, untuk memotong alat potong ataupun material yang sangat keras, seperti HSS, material yang sudah mengalami proses heat treatment.

5.      Cylindrical grinding wheels, untuk melakukan penggerindaan diameter dalam suatu jenis produk.

6.      Saucer Grinding Wheels, Gerinda ini biasa digunakan untuk mengerinda bergelombang dan gerinda pemotong. Ini menemukan penggunaan yang luas di non-mesin daerah, karena hal ini filers bertemu digunakan oleh roda piring untuk menjaga bilah gergaji.

7.      Diamond Grinding Wheels, Dalam roda berlian berlian industri tetap terikat ke tepi. Digunakan untuk mengerinda bahan-bahan keras seperti beton, batu permata dll. Sebuah melihat menggorok dirancang untuk mengiris batu permata seperti bahan keras.

B.     Spesifikasi Batu Gerinda

Pada setiap batu gerinda pasti terdapat simbol/ tanda yang menyebutkan identitas batu gerinda tersebut. Indentitas batu berisi informasi, antara lain:

1.          Jenis bahan asah

2.          Ukuran butiran asah

3.          Tingkat kekerasan

4.          Susunan butiran asah

5.          Jenis bahan perekat

Sebagai contoh:

35      C       60      R       8        S       15

Artinya:

35        : prefix, kode pabrik

C         : jenis abrasive, terdiri dari dua simbol yaitu A (aluminium oksida atau alundun) dan C (silikon karbida atau crystolon)

60        : ukuran abrasivenya sedang

R         : tingkat kekerasannya keras

8          : susunan abrasivenya renggang

S          : jenis bond/perekatnya Silikat

Cara membaca kode diatas adalah, batu gerinda dengan bahan abrasive silikon karbida dengan ukuran 60 mesh dengan susunan keras dan menggunakan perekat sodium silikat.

1. Jenis Bahan Asah

a.      Bahan abrasive alami

Bahan abrasive alami berupa batu pasir, emery, quartz, dan korundun. Bahan abrasive ini masih sering digunakan pada industri umah tangga yang sederhana, seperti industri alat-alat pertanian yang diproduksi secara tradisional. Sedangkan pada industri-industri di negara maju sudah tidak menggunakan bahan pengasah ini.

b.      Bahan abrasive buatan

Bahan abrasive buatan merupakan bahan abrasive yang dihasilkan oleh industri. Bahan abrasive ini bisa digunakan secara efektif, karena besar butir, bentuk butir, dan kemurnian butir bisa diatur dengan baik sesuai dengan kebutuhan yang ada. Beberapa bahan abrasive yang dihasilkan oleh industri, antara lain:   

·           Oksida Alumunium (Al₂O₃),  (A)

Paling banyak di aplikasi sebagai bahan pembuatan batu gerinda. Digunakan untuk menggerinda material dengan tegangan tarik tinggi seperti baja karbon, baja paduan, HSS.

·           Silikon karbida (SiC), (C)

Butiran yang sangat keras dan mendekati kekerasan intan. Digunakan untuk menggerinda material dengan tegangan tarik rendah. Seperti besi tuang kelabu, grafit, alumunium, kuningan, dan karbida.

·           Diamond/ intan (D)

Butiran sangat keras, digunakan untuk menggerinda material dengan kekerasan sangat tinggi. Seperti carbida semen, keramik, kaca, granit, marmer, batun permata.

·           Boron nitride (BN), (CBN)

Kristal bahan ini berbentuk kubus. Bahan ini digunakan untuk menggerinda benda kerja yang sangat keras seperti karbida, baja perkakas dengan kekerasan diatas 65 HRC.

2.      Ukuran Butir Asahan

Ukuran butir asah dinyatakan dalam bentuk angka. Dimana semakin kecil angka menunjukan semakin besar ukuran butir abrasive dan semakin besar angka maka ukuran butir abrasive semakin kecil. Batu gerinda dengan butir kasar (angka kecil) memiliki kemampuan potong yang baik tetapi hasilnya kasar sedangkan batu gerinda dengan butir halus (angka besar) memiliki kemampuan daya bentuk yang baik dan hasil penggerindaan yang baik.

Tingkat kekasaran	Ukuran butir (mesh)
Kasar	12, 14,16,20,24
Sedang	30,36,46,56,60
Halus	70,80,90,100,120
Sangat halus	150,180,220,240
Tepung	280,320,400,500,800,1200

Angka-angka ini di dapat dari proses penyaringan, dimana saringan tersebut memiliki lubang-lubang. Dimana Ukuran lubang didapat dari banyaknya lubang dalam saringan seluas 1 inchi²  , ukuran lubang dinamakan dengan mesh.

Sebagai contoh:

1.      Jika dalam 1 inchi² terdapat 120 lubang, berarti butiran yang dapat melewati/ lolos berukuran 120 mesh atau lebih kecil lagi.

2.      Jika dalam 1 inchi terdapat 56  lubang, berarti butiran yang dapat melewati/ lolos berukuran 56  mesh atau lebih kecil lagi. Dan jika butiran yang tertahan diatas saringan berarti memiliki besar butir 1 step lebih tinggi  ( ukuran butir yang lebih kecil).

3.      Tingkat Kekerasan batu gerinda

Tingkat kekerasan tidak dilihat dari kerasnya butiran abrasive yang digunakan tetapi dilihat dari kuatnya bond (perekat) untuk mengikat butiran abrasive dari tekanan tertentu ketika melakukan proses penggerindaan. Tingkat kekerasan dinyatakan dalam simbol huruf alfabet. Kekerasan batu gerinda dapat dilihat pada tabel dibawah :

Tingkat kekerasan	Simbol
Sangat lunak	E,F,G
Lunak	H,I,J
Sedang	L,M,N,O
Keras	P,Q,R,S
Sangat keras	T,U,V,W

4.      Susunan batu gerinda

Struktur batu gerinda di pengaruhi dan di tentukan oleh perbandingan 2 faktor, yaitu ukuran butiran dan perekat yang digunakan. Perbandingan perekat dengan butir asah dalam batu gerinda berkisar antara 10-30 % dari volume total batu gerinda. Dilihat dari perbandingan tersebut, terdapat 2 jenis batu gerinda, yaitu:

a)      Struktur terbuka/ batu gerinda lunak

Jenis ini memiliki sifat mudah melepaskan butir asah dalam tekanan tertentu karena memiliki Jumlah perekat sedikit. Jenis ini di gunakan untuk menggerinda benda yang keras, karena sifat yang mudah melepas butir asah, maka permukaan benda kerja selalu mendapatkan butiran asah yang baru dan massih tajam. Percikan bunga api yang dihasilkan banyak karena selain partikel benda kerja, gesekan yang terjadi juga melepaskan butiran asah.

b)      Struktur tertutup/ batu gerinda keras

Jenis ini memiliki sifat yang sulit melepaskan butir asah dalam tekanan tertentu karena memiliki perekat yang banyak. Jenis ini cocok di gunakan untuk menggerinda benda yang lunak, karena sifat benda kerja yang lunak, maka mata asah dapat lebih awet karena partikel benda kerja akan terkikis terlebih dahulu dari pada terlepasnya butiran asah. Percikan bunga api yang dihasilkan oleh penggerindaan sedikit.

5.      Jenis-jenis Bahan Perekat pada Batu Gerinda

·      Tembikar / vitrified (V)

Memiliki sifat yang tidak mudah terpengaruh oleh air, minyak, ataupun perubahan suhu.

·      Silikat / silicate (S)

Digunakan untuk menggerinda material yang sensitif terhadap panas.

·      Bakelit/ resinoid (B)

Digunakan untuk menggerinda dengan kecepatan putar tinggi

·      Karet / rubber (R)

Digunakan pada roda gerinda yang elastis

·      Embalau / shellac (E)

Digunakan untuk hasil penggerindaan yang sangat halus

·      Perekat logam/ metal bond

Di gunakan untuk mengikat abrasive boron nitride dan intan.

C.    Beberapa Faktor yang Perlu Diperhatikan Dalam Pemilihan Batu Gerinda

ü  Besarnya busur singgung antara roda gerinda dan benda kerja, busur singgungan besar berarti luasan gesekan juga luas, maka roda gerinda cepat aus. Untuk itu gunakan roda gerinda lunak dengan butiran yang besar. Sedangkan untuk busur singgungan kecil atau sedikit, gunakan roda gerinda yang keras dengan butiran halus.

ü  Ukuran butir pengasah: besarnya butir (grain) menentukan jenis finishing dari benda kerja yang digerinda.

ü  Grade merupakan tingkat kekerasan roda gerinda, yang ditentukan olehkekuatan ikatan (kepadatan ikatan antara butiran dan pengikat), dimana dalam aplikasi pemilihannya dipengaruhi beberapa faktor, antara lain :

a.    Jenis penggerindaan : gerinda dipilih sesuai dengan mesin yang digunakan serta bentuk yang sesuai dengan pengerjaan.

b.    Luasan kontak : grade lunak digunakan untuk luasan kontak benda kerja yang lebih besar, sedangkan luasa yang lebih kecil digunakan roda gerinda yang lebih luas.

c.    Struktur bahan pengasah dan ukuran butiran : dipilih roda gerinda yang sesuai dengan standar yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat roda gerinda yang bersangkutan.

d.   Material benda kerja : roda gerinda yang keras (kepadatan tinggi) digunakan pada benda kerja yang lunak (soft), sedangkan roda gerinda yang lunak (kepadatan rendah) digunakan pada benda kerja yang keras.

e.    Banyak bahan yang digerinda : batu gerinda dengan butiran pengasah kasar dgunakan untuk bahan yang cukup besar, sedangkan batu gerinda dengan butiran pengasah halus digunakan untuk pekerjaan penyelesaian dan pengasahan alat-alat potong dengan penggerindaan tipis.

f.     Permukaan/hasil akhir yang diinginkan : roda gerinda dengan butiran pengasah kasar dan struktur terbuka menghasilkan permukan yang kasar, dan butiran pengasah yang halus dengan struktur tertutup akan menghasilkan permukaan yang halus.

g.    Kecepatan roda gerinda : semakin cepat putaran roda gerinda terhadap benda kerja, semakin lunak grade roda gerinda. Roda gerinda yang berputar pelan akan lebih cepat aus, sehingga direkomendasikan untuk menggunakan grade keras pada kecepatan rendah.

h.    Kecepatan benda kerja : makin cepat gerak benda kerja akan mengakibatkan ausnya/terkikisnya roda gerinda, sehingga untuk kecepatan benda kerja yang lebih tinggi diperlukan batu gerinda dengan perekat yang lebih keras.

D.    Pemeriksaan Batu Gerinda

            Berikut ini merupakan beberapa metode manual sederhana untuk memeriksa kerataan permukaan batu gerinda antara lain sebagai berikut :

1.      Pengamatan Langsung ( Visual )

            Batu gerinda dicek dan diperiksa secara keseluruhan dengan mata apakah ada bagaian yang mengalami retak atau pecah. Cara ini merupakan cara sederhana dan cepat dalam pemeriksaan batu gerinda karena dengan metode visual.

2.      Pengecekan suara ( sound test )

            Pada metode ini pemeriksaan batu gerinda menggunakan metode sound yaitu dengan cara dipukul sedikit. Untuk mengetahui bagian retak pada batu gerinda dengan metode sound ini dengan mengidentifikasi suara. Apabila suara saat dipukul nyaring berati batu gerinda rata dan tidak mengalami retak begitu pula sebaliknya.

E.     Penyetimbangan Batu Gerinda

1.      Penyebab Ketidakseimbangan Batu Gerinda

§  Ketidaksimetrisan  dari elemen rotasi tersebut ( meliputi : bentuk, penempatan, rapat jenis )

§  Ketidaksimetrisan yang terjadi pada waktu elemen rotasi tersebut dalam keadaan berputar ( misalnya : distorsi & perubahan yang terjadi karena adanya tegangan atau stress, perubahan temperature )

§  Material yang tidak homogeny : adanya lubang lubang dari inklus pada benda cor-coran, distribusi kerapatan butiran yang tidak merata.

§  Toleransi didalam proses fabrikasi meliputi : pengecoran, pengerjaan, perakitan      

2.      Keuntungan Melakukan Balancing

§  Mengurangi keausan yang terjadi pada bagian penyekat / seal

§  Mengurangi kerusakan yang terjadi karena gejala kelelahan ( fatique ) sehingga akan menambah umur pakai.

§  Kualitas permukaan lebih halus

§  Tidak menimbulkan getaran

F.     Penyimpanan Batu Gerinda ( Storing )

Batu gerinda memerlukan penanganan khusus dalam penyimpanannya. Setiap kiriman penyimpanan harus dicek secara visual, bila muncul keraguan jangan gunakan batu gerinda tersebut. Batu gerinda harus diletakkan dirak yang aman dan jauh dari kerusakan dari batu gerinda lain maupun benda lain saat berdekatan. Adapun syarat darea untuk penyimpanan roda gerinda yaitu :

1.      Kering

2.      Bebas embun

3.      Bebas dari perubahan suhu yang besar

4.      Bebas dari getaran

Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penyimpanan batu gerinda antara lain sebagai berikut :

·                     Batu gerinda yang rata dan ringan ( tipis ) ditempatkan  pada permukaan yang datar dan tanpa antara.

·                     Batu gerinda rata dan besar diposisikan berdiri tetapi harus ada penahan agar tidak menggelinding.

·                     Roda gerinda mangkuk ukuran kecil dipisahkan dengan yang ukuran besar.

·                     Batu gerinda yang ukuranya kecil ditempatkan ditempat yang sesuai ukuranya.

·                     Batu gerinda yang perekatnya jenis vitrified dapat disimpan dalam waktu yang relative lama. Sedangkan jenis perekat resinoid hanya dapat disimpan selama 2-3 tahun.

BAB III

PROSES MESIN GERINDA

A.    Definisi Menggerinda

Kemampuan menajamkan alat potong dengan mengasahnya dengan pasir atau batu telah ditemukan oleh manusia primitif sejak beberapa abad yang lalu. Alat pengikis digunakan untuk membuat batu gerinda pertama kali pada zaman besi dan pada perkembangannya dibuat lebih bagus untuk proses penajaman. Di awal tahun 1900-an, penggerindaan mengalami perkembangan yang sangat cepat seiring dengan kemampuan manusia membuat butiran abrasive seperti silikon karbida dan aluminium karbida. Selanjutnya dikembangkan mesin pengasah yang lebih efektif yang disebut mesin gerinda. Mesin ini dapat mengikis permukaan logam dengan cepat dan mempunyai tingkat akurasi yang tinggi sesuai dengan bentuk yang diinginkan.

Menggerinda sejatinya merupakan suatu proses pengerjaan mekanik yang pengerjaanya dengan menggesekkan atau menyentuhkan benda kerja ke batu gerinda yang sedang berputar secara perlahan dan kontinyu terus-menerus hingga sesuai hasil akhir yang diinginkan dengan depth of cut sangat kecil.

Alasan mengapa mesin gerinda dapat mengerjakan benda kerja dengan ketelitian tinggi dikarenakan depth of cut ( DOC ) yang digunakan dapat diatur sekecil mungkin, yaitu sekitar 2-5 mikron. Sedangkan alas an yang menyebabkan mesin gerinda dapat menghasilkan permukaan yang sangat halus karena roda gerinda yang digunakan mempunyai sisi potong yang banyak dengan teknik penyayatannya sedikit demi sedikit ( proses finishing ) sehingga lebih tepatnya disebut dengan pengkikisan. Sisi potong pada roda gerinda terbentuk oleh butiran-butiran bahan asah dalam roda gerinda tersebut. Seperti halnya cutter pisau frais apabila semakin banyak sisi potongnya maka hasil permukaanya semakin halus.

B.     Peralatan dalam Menggerinda

1.      Kacamata Pelindung

2.      Sarung Tangan

3.      Masker Pelindung Mulut

4.      Pelindung Telinga ( Headphone )

5.      Collet

6.      Bevel Protector dan Bevel Transfer

7.      Angle Gauge

8.      Jangka Sorong

9.      Pendingin atau Air

C.    Jenis-Jenis Penggerindaan

1.      Penggerindaan Kering

Penggerindaan kering merupakan suatu penggerindaan yang pengerjaanya tanpa menggunakan cairan pendingin. Untuk penggerindaan kering biasanya dipasang alat bantu penyedot udara sebagai penyaring debu agar tidak beterbangan. Pada penggerindaan kering biasanya digunakan dalam pengasahan mata bor untuk membuat sudut puncaknya, untuk mengasah chisel dan untuk mengasah cutter mesin milling. Bisanya hal ini dikarenakan adanya faktor-faktor yang mempengaruhi yaitu :

a.       Jenis benda kerja.

b.      Jenis proses pengerjaan.

c.       Jenis Mesin Gerinda

d.      Roda Gerinda ( jenis batu gerinda ).

Beberapa akibat dari penggerindaan kering yaitu :

a.       Suhu pengerjaan yang terjadi menjadi lebih tinggi.

b.      Chip atau debu yang dihasilkan akan beterbangan.

c.       Batu gerinda lebih awet.

d.      Biaya yang diperlukan lebih murah.

2.      Penggerindaan Basah

Penggerindaan basah merupakan suatu proses penggerindaan yang mengguanakan cairan pendingin. Biasanya pada penggerindaan basah digunakan untuk pengasahan pahat bubut yang tip pahatnya berasal dari bahan karbid. Hal ini dilakukan agar tip pahat karbid tidak mudah gosong. Pada penggerindaan basah biasanya dipasang alat bantu semacam penutup pada batu gerinda agar chip yang keluar tidak berceceran kemana-mana. Beberapa akibat dari penggerindaan kering antara lain :

a.       Suhu pengerjaan yang terjadi menjadi lebih rendah.

b.      Chip atau debu yang dihasilkan tidak beterbangan.

c.       Batu gerinda cepat habis.

d.      Perlu biaya tambahan untuk pendinginnya.

D.    Proses Pengasahan Alat Potong

1.      Pengasahan Twist Drill

Ada beberapa kriteria dalam pengasahan twist drill yang harus terpenuhi dalam mengasah twist drill yaitu:

a)      Sudut Puncak  ( ϕ )

Sudut puncak adalah sudut yang dibentuk oleh kedua sisi potong pada mata potong primer. Besarnya sudut puncak dipengaruhi oleh material yang akan dikerjakan. Rumusan  standar untuk menentukan besarnya sudut puncak ini tidak ada. Data tersebut diperoleh melalui caraeksperimen dimana ditemukan geometri yang paling cocok untuk pengerjaan material tersebut, kemudian dibakukan dalam standar DIN1414. Pemilihan sudut puncak ini erat kaitannya dengan type twist drill yang dipakai.  Adapun datanya sebagai berikut:

a. Type N

•  Baja dan baja tuang dengan kekuatan tarik sampai 700 N/mm², ϕ = 118°.

•  Paduan CuZn, nickel, stainless steel , ϕ = 140°.

b. Type H

•  Paduan CuZn 40 , ϕ = 118°.

•  Baja kekuatan tinggi > St 70 , ϕ = 140°.

•  Plastik cetakan , batu , ϕ = 80°.

c. Type W

•  Aluminium, copper ϕ = 140°.

•  Zinc alloys  , ϕ = 118°.

b)      Sisi Potong Sama Panjang

Tuntutan kedua dalam pengasahan twist drill adalah sisi potong yang sama panjang. Ukuran ini diambil dari ujung pembentuk diameter sampai pada chisel edge. Perbedaan panjang pada sisi potong akan mengakibatkan munculnya gaya radial pada saat pengeboran sehingga memungkinkan adanya perubahan center lubang dan ukuran yang dihasilkan. Paduan material pada twist drill memungkinkan adanya kelenturan hal ini dimaksudkan untuk menghindari  kepatahan pada twist drill. Posisi sisi potong terhadap center memang miring maka memungkinkan sekali munculnya gaya radial tersebut. Gaya radial yang muncul pada masing-masing sisi potong akan beresultan menjadi gaya aksial apabila besar dan arahnya tidak sama. 

c)      Sudut Bebas ( α )

Bidang bebas pada twist drill berupa bidang lengkung, sehingga pengukurannya cukup menyulitkan sehingga ada toleransi yang agak besar untuk itu. Sudut bebas twist drill diukur dengan cara mencari titik singgung pertama pada punggung  dari ujung mata potongnya. Besarnya clearence yang diminta adalah 10° - 12°. Besar kecilnya sudut bebas ini dipengaruhi oleh laju pemakanan ( feed ), semakin cepat maka dibutuhkan sudut yang besar pula, dan sebaliknya. Jika  kita membesarkan sudut bebasnya perlu diperhitungkan ketegaran pada twist drill dan kecenderungan twist drill untuk tertancap pada benda kerja dan akhirnya patah, karena sudut bebas juga berfungsi untuk membatasi laju pemakanan ( secara manual ).

d)      Chisel Edge Angle 

            Chisel edge juga  merupakan mata potong, Pada pengeboran awal   ( predrill ) bagian ini menghabiskan kira-kira 2/3 gaya potong yang diberikan saat proses pengerjaan, untuk mengurangi kerugian tersebut maka ditemukan efisiensi maksimal pengeboran dengan chisel edge angle 55°. Bagian chisel edge juga bekerja seperti mata potong utamanya saat pengeboran awal  ( predrill ), agar tidak terlalu berat  dan mempengaruhi kesentrisannya maka dibentuklah chisel edge angle ( bekerja dalam arah gaya yang berbeda ).

            Pada bagian ini mempunyai geometri sudut potong yang buruk dimana sudut garuknya terlalu kecil dan sudut  bebas terlalu besar. Pada beberapa modifikasi untuk mengatasi kondisi tersebut, yang akan dibahas pada bagian berikutnya.

e)      Kesebidangan

Kesebidangan bukan hanya merupakan syarat secara penampilan saja, tetapi akan menyangkut mengenai ketepatan akan sudut potongnya juga umur pakai mata potongnya. Mengasah secara manual dengan tuntutan sebanyak ini tidaklah gampang, perlu banyak latihan agar kemampuan yang kita miliki dapat mencapainya.  Sebetulnya daerah yang harus sebidang adalah daerah yang dekat dengan sisi potong karena hanya daerah itu yang efektif bekerja.

f)       Cara Pengasahan Twist Drill

Pada cara manual, hanya dibutuhkan mesin gerinda jenis bangku misalnya Vitax. Kriteria pengasahan  dicapai dengan kemampuan operator tanpa alat bantu, sehingga memang dituntut ketrampilan pengerjaan manual yang baik. Pengerjaan ini memakai batu gerinda type I atau form A, dengan cara memanfaatkan kelengkungan diameter luarnya.

2.      Pengasahan Pahat Bubut

Mengasah pahat adalah bagian dari tekhnik dan juga bagian dari seni. Pahat bubut HSS dijual dalam keadaan  blank(belum dibuat sisi potongnya). Ukuran yang tersedia biasanya mulai dari 5/16",3/8",1/2" dst (penampang) dan panjangnya 2",4",6"dst. Ada empat langkah yang harus ditempuh untuk membuat sebuah pahat bubut muka kanan,yaitu:

·                     menggerinda di bagian ujung

·                     menggerinda sisi kirinya

·                     menggerinda sisi atasnya

·                     membulatkan ujungnya

I.       Pertama menggerinda bagian depan batang HSS ini (bagian yang berwarna kuning dari model diatas). Gunakan batu gerinda kasar.Posisikan pahat agak miring ke kiri 10-15 derajat. Hal inni akan membuat sudut pembebas,agar tidak semua bagian pahat bersentuhan dengan benda kerja nantinya.

Proses pengerindaan membuat pahat menjadi panas,maka kita perlu sesekali mencelubkan ke cairan pendingin selama kurang lebih 15 detik. Di bawah ini adalah gambar setelah proses penggerindaan pertama.

II.            Langkah kedua,kita akan menggerinda sisi potongnya,karena pahat yang kita buat pahat kanan maka sisi potongnya ada di sebelah kiri(ditunjukkan warna merah pada model).  Prosedur dasarnya adalah sama kecuali bahwa kita memegang alat dengan sisi sekitar sudut 10 derajat ke roda gerinda.

III.            Langkah ketiga,kita akan membuat sudut pembuangan tatal pada sisi atas,pada model ditunjukkan warna biru. Pada langkah ini,kita harus lebih berhati-hati,jangan sampai bagian sisi potongnya yaitu pertemuan sisi kiri dan atas, ikut tersapu batu gerinda. Jika terjadi maka ketinggian sisi potongnya akan berkurang atau lebih rendah dari badan pahat itu sendiri,masih bisa dipakai memang,namun mungkin akan membutuhkan plat ganjal tambahan saat menyetel.

IV.            Langkah keempat atau terakhir adalah membulatkan ujung sisi potongnya. Untuk tugas membubut yang normal, ujung sisi potong yang terlalu tajam seperti gambar diatas tidak akan bertahan lama. Karena itu kita harus membuatnya memiliki radius kecil agar bisa digunakan dalam pemakanan yang cukup dalam. Kurang lebih bentuknya seperti gambar 4.b.

3.      Pengasahan Pisau Frais ( Cutter )

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Menyiapkan pisau frais yang akan digerinda/diasah. Menyiapkan kolet disesuaikan diameternya dengan diameter lubang pisau frais. Memeriksa kondisi mesin gerinda alat, roda gerinda gerinddan perlengkapannya untuk keperluan menggerinda pisau frais. Bila roda gerinda yang terpasang bentuknya belumsesuai dengan yang dibutuhkan, maka gantilah dengan bentuk roda gerinda yang sesuai. Memasang pisau frais profil pada kolet, kepala putar, dan kepala lepasnya Mengatur posisi/kedudukan pisau frais baik terhadap roda gerindanya maupun sudut mata potongnya. Mengatur sudut mata potong sebesar 8º - 10º. Menghidupkan mesin gerinda kemudian mendekatkan batu gerinda ke celah pisau frais secara perlahan-lahan sampai menyentuhnya. Melakukan penggerindaan dengan menggeser meja secara manual ke arah kanan dan kiri perlahan– lahan. Ketebalan pemotongan di batasi hanya sampai 10 mikron saja untuk satu profil gigi setiap kali pemotongan. Lakukan proses yang sama untuk profil gigi berikutnya sampai selesai. Jika telah selesai proses dan profil gigi belum tajam maka lakukan penambahan pemotongan dan kerjakan proses pengasahan seperti yang telah dilakukan.

E.     Pengasahan Batu Gerinda ( Truing and Dressing )

Truing berfungsi untuk Membuat bentuk / form yang diinginkan, menjaga permukaan batu gerinda agar tetap rata dan memperbaiki putaran yang eksentris Sedangkan dresser digunakan untuk mengasah batu gerinda. Adapun cara penggunaan dresser untuk mengasah batu gerinda sebagai berikut :

a.       Dresser diletakkan di atas meja magnet tepat di bawah batu gerinda,

sesuai tempat batu gerinda yang akan diasah.

b.      Sentuhkan batu gerinda pada dresser dengan menaikkan meja mesin

sedikit saja.

c.       Saat menggerinda jangan lupa hidupkan pendingin agar batu gerinda

tidak terjadi panas berlebih.

d.      Dressing dilakukan satu kali langkah sudah cukup untuk membersihkan

batu gerinda dan menajamkanya.

CARA MENGASAH PAHAT BUBUT RATA

            Pahat bubut digunakan sebagai alat potong mesin bubut untuk menyayat benda kerja menjadi bentuk yang diinginkan.Pahat bubut harus disesuaikan dengan jenis pekerjaan dan jenis bahan benda kerja yang akan dibubut.

Material dari pahat bubut harus mempunyai sifat-sifat :

1.       Keras, sehingga sisi potong tahan untuk memotong benda kerja; ulet, agar sisi potong tidak mudah patah;

2.       Tahan panas; dan secara ekonomis lebih lambat menguntungkan.

Bebrapa material pahat bubut yang sering digunakan adalah baja perkakas bukan paduan (unalloyed tool steel ), Baja paduan ( alloy tool steel ) termasuk didalam HSS, Cemented carbide, Diamond tips danceramis.

          Pahat bubut harus gerinda untuk mengasah sisi potong. Ini bertujuan supaya sisi potong mempunyai sisi potong mempunyai bentuk dan lokasi yang benar terhadap tangkainya.Selain itu bentuk dari sisi potong harus dapat menusuk benda kerja secara efisien untuk memperoleh efesiensi yang tinggi dalam penyayatan logam.Pahat yang digerinda akan menghasilkan beberapa permukaan. Permukaan ini meliputi :

1.       Permukaan atas

2.       Sisi, dan

3.       Muka

Permukaan ujung yang merupakan sisi potong didapatkan dari pertemuan ketiga permukaan tersebut dan radius G. Permukaan-permukaan ini perlu diketahui untuk mengasah pahat dengan sudut yang sesuai dengan pekerjaan yang diingankan .

FUNGSI SUDUT PAHAT

Terdapat 6 sudut utama yang memegang peranan penting dalam pemesinan menggunakan pahat bubut.Sudut – sudut tersebut adalah :

1.      SUDUT RAKE SISI (SIDE RAKE ANGLE )

Istilah rake sisi menunjukan permukaan bagian atas yang digerinda miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan potong sisi. Sudut ini ditunjukan dengan sudut A. Sudut rake menentukan sudut ketika tatal meninggalkan benda kerja dalam arah menjauhi permukaan potong sisi.

2.      SUDUT RAKE BELAKANG ( BACK RAKE ANGLE )

Istilah rake belakang menunjukan permukaan atas yang digerinda miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan ujung. Sudut ini diperlihatkan sebagai sudut B.Sudut rake belakang secara total juga ditentukan oleh pemegang pahat bubut. Besar sudut ini mempengaruhi sudut dimana tatal meninggalkan benda kerja dalam arah menjauhi permukaan ujung.Fungsi utama dari sudut rake adalah mengarahkan aliran tatal meninggalkan permukaan benda kerja dan mengatur gaya potong. Gaya potong ini harus didistribusikan secara merata pada masing – masing permukaan sisi dan permukaan depan.

3.      SUDUT BEBAS SISI ( SIDE CLEARANCE ANGLE )

Istilah bebas sisi (side relief )menunjukan permukaan samping yang digerinda miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan sis ipotong. Sudut ini diperlihatkan sebagai sudut C. bebas sisi ini mengkonsentrasikan gaya tusuk yang timbul pada suatu  daerah yang kecil didekat sisi potong.

4.      SUDUT BEBAS MUKA (FRONT CLEARANCE ANGLE )

Istilah bebas muka (end relief )berarti permukaan depan dari pahat yang digerinda  miring dengan membentuk sudut terhadap permukaan ujung. Bebas muka mengkonsentrasikan gaya tusuk

5.      SUDUT SISI POTONG SAMPING (SIDE CUTTING EDGE ANGLE )

Istilah sisi potong samping menunjukan permukaan samping yang digerinda miring membentuk sudut terhadap permukaan sisi dari pahat.

LANGKAH KERJA / PENGASAH PAHAT

a.   Check ukuran benda kerja dan dipersiapkan alat – alat perlengkapan mesin gerinda yang akan digunakan

b.  Jalan mesin gerinda, periksa apakah ada kesalahan

c.   Mulailah menggerinda pada permukaan bidang sebelah kiri dengan susut bebas 12⁰ dan sudut mata potong 10⁰ sebagai acuan

d.  Gerinda permukaan bagian depan dengan sudut bebas muka 10⁰ dan sudut bebas 80⁰

e.   Melanjutkan penggerindaan pada permukaan atas dengan rake angle 12⁰

f.    Ulangi penggerindaan untuk menghaluskan ketiga sudut di atas

g.   Periksa masing – masing sudut bebas pada tiap permukaan pahat.

h.  Pasang pahat pada pemegang pahat kiri .

i.     Cek ukuran dengan alat ukur sudut ( busurbaja )

j.     Serah hasil pekerjaan anda kepada instruktur.

LANGKAH KERJA / PENGASAHAN PAHAT BUBUT RATA

1.       Gerinda bagian sisi pahat dengan sudut  12⁰ - 15⁰

2.       Gerinda sudut bebas sisi dengan sudut 8⁰ - 10⁰

3.       Gerinda sisi sebelah kanan sehingga terbentuk puncak pahat  80⁰

4.       Gerinda bagian sudut bebas muka dengan sudut  8⁰ - 10⁰

5.       gerinda sudut tatal ( bagian atas ) sebesar 12⁰ - 20⁰

BAB IV

KESIMPULAN

Dari uraian diatas dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu mesin gerinda memiliki beragam jenis sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki. Segala jenis bentuk batu gerinda memiliki bentuk yang berbeda-beda, hal ini juga dikarenakan mempunyai fungsinya masing-masing. Pengecekan batu gerinda sebelum digunakan sangatlah penting karena berkaitan dengan keselamatan kerja dan hasil akhir penggerindaan yang dilakukan. Sebelum menggerinda tentunya penggunaan alat-alat keselamatan perlu diperhatikan karena chip yang dihasilkan berupa debu yang sangat halus. Menggerinda merupakan proses pengikisan karena depth of cutnya kecil hanya sekitar 2-5 mikron. Dalam pengasahan alat potong perlu diperhatikan dalam pembuatan sudut-sudut potongnya karena hal itu berpengaruh ketika alat potong tersebut digunakan dalam proses pemesinan.

DAFTAR PUSTAKA

http://dunia-pemesinan.blogspot.com/2012/03/mesin-gerinda.html ( 13:28 / 5 Nov 2013 )

http://adityaptmfkip2011.blogspot.com/2013/07/mesin-gerinda_2108.html ( 11 : 00 / 5 Nov 2013 )

http://dc373.4shared.com/doc/f-BhczyL/preview.html ( 12 : 05 / 5 Nov 2013 )

http://sigitsafety.files.wordpress.com/2010/07/mesin-gerinda.png ( 14 : 02 / 5 Nov 2013 )

http://materi-tik-ptd.blogspot.com/2011/11/jenis-jenis-batu-gerinda.html ( 16 : 25 / 5 Nov 2013 )

http://an-tika.blogspot.com/2011/07/cara-mengasah-pahat-bubut.html ( 19 : 04 / 5 Nov 2013 )

http://m-edukasi.net/online/2008/pengerindaan/langkahgerinda.html ( 19 : 40 / 5 Nov 2013 )

http://www.scribd.com/doc/127488392/Menggerinda-Pahat-Dan-Alat-Potong#download ( 19 : 54 / 5 Nov 2013 )

Sumardiyono, ST. 2006. Panduan Praktek Tool Grinding 1. Surakarta : Atmipress Solo.

Sumardiyono, ST. 2006. Panduan Praktek Gerinda 2. Surakarta : Atmipress Solo.

Triyanto, Ant. 2009. Teknik Gerinda 2. Surakarta : Kolese Mikael Surakarta.