Mesin Sekrap

by jim cyoner on November 16, 2019 in Mesin Perkakas

Mesin sekrap (shapper machine) merupakan mesin perkakas yang digunakan untuk membentuk benda kerja dengan cara menyayat benda kerja dengan menggunakan pahat yang bergerak lurus bokak-balik.

                                              Gbr 1. Mesin sekrap

Berbagai operasi dapat dilaksanakan pada mesin sekrap, seperti menyekrap datar, menyekrap bidang siku, menyekrap bidang miring, menyekrap bentuk cembung, menyekrap bentuk cekung, membuat alur pasak, menyekrap bertingkat dan lain-lain.

Gbr 2. Berbagai operasi penyekrapan

1. Bidang miring, 2. Bidang cekung, 3. Alur-V, 4. Alur dalam, 5. Bidang datar, 6. Bidang tegak, 7. Bidang bertingkat.

Pahat yang digunakan pada mesin sekrap mirip dengan pahat yang dipakai pada mesin bubut, di mana kedua pahat tersebut memiliki satu mata pemotong yang menyayat benda kerja selapis demi selapis.
Pahat sekrap menyayat benda kerja dalam satu arah, yaitu pada waktu bergerak ke depan yang disebut sebagai gerak kerja. Setelah melakukan penyayatan pahat akan bergerak ke belakang kembali ke posisinya semula hal ini sering disebut sebagai gerak bebas.

                         Gbr 3. Penyayatan benda kerja oleh pahat sekrap

Pada pengoperasiannya benda kerja ditempatkan pada meja mesin sekrap dan dijepit dengan menggunakan ragum atau klem. Benda kerja bersama-sama meja dapat digerakkan atau digeserkan ke samping melintang gerakan pahat yang bergerak lurus bolak-balik (maju-mundur). Dengan gerakan benda kerja dan pahat seperti itu, maka akan terjadi penyayatan benda kerja oleh pahat sekrap.

Gerakan pada mesin sekrap

Pada mesin sekrap ada beberapa gerakan yang terjadi sewaktu proses penyekrapan, seperti gerakan pemotongan, gerakan pemakanan dan gerakan pengikatan.

◆ Gerakan Utama atau Gerakan Pemotongan

Gerakan pemotongan berupa gerakan lurus maju-mundur yang dilakukan oleh pahat. Selama langkah kerja (gerak maju) pahat memotong atau menyayat benda kerja yang menghasilkan beram ataua tatal. Dan pada langkah bebas (gerak mundur) pahat bergerak mundur tanpa melakukan penyayatan benda kerja.

◆ Gerakan Pemakanan

Gerakan ini merupakan gerakan kesamping secara mendatar dari benda kerja yang melintang gerakan pahat yang maju-mundur. Gerakan ini menghasilkan ketebalan tatal yang terpotong.

◆ Gerakan Pengikatan

Gerakan ini merupakan gerakan vertikal ke bawah atau ke atas dari pahat sehingga dihasilkan kedalaman pemotongan yang dikehendaki.

Selain mesin sekrap dikenal juga mesin serut atau planer machine. Mesin sekrap dan planer machine meiliki fungsi yang sama, perbedaan keduanya adalah jika pada mesin sekrap yang bergerak maju mundur adalah pahat, sedangkan pada planer machine yang bergerak maju-mundur adalah benda kerja bersama-sama dengan meja mesin.

               
                                        Gbr 4. Mesin planner dan Slotter

Selain itu dikenal juga mesin sekrap tegak yang sering disebut sebagai slotter atau mesin tusuk. Pada mesin sekrap mendatar pahatnya bergerak maju-mundur secara mendatar, sementara pada mesin tusuk (slotter) pahatnya bergerak naik-turun secara vertikal.
Pada umumnya mesin tusuk ini digunakan untuk membuat alur-alur pada benda kerja.

Bagian-bagian Utama Mesin Sekrap

Bagian-bagian utama mesin sekrap terdiri dari: rangka (column) atau badan mesin, meja (table), lengan (ram), eretan pahat (tool head), penjepit pahat (tool post), pelat ayun, tuas pengatur kedudukan langkah (ram positioning lock), poros pengatur langkah (stroke regulator shaft), eretan meja arah mendatar (crossfeed traverse shaft), eretan meja arah tegak (vertical traverse shaft), tuas pengatur kecepatan dan alas (base).

                          Gbr 5. Bagian-bagian utama mesin sekrap

1. Rangka mesin (column)

Pada rangka atau badan mesin bagian atas terdapat lengan yang dapat bergerak lurus bolak-balik atau maju-mundur. Di bagian dalam badan mesin terdapat mekanisme penggerak lengan, seperti batang ayun beralur (slotted link), blok luncur dan roda gigi penggerak.
Pada bagian depan badan mesin terdapat alur tegak yang berfungsi untuk menopang meja, sehingga meja dapat digerakkan naik-turun sepanjang alur tegak pada badan mesin tersebut.

2. Meja (table)

Meja mesin sekrap merupakan tempat untuk memegang atau menjepit benda kerja. Di mana benda kerja tersebut dapat langsung dijepit pada meja dengan menggunakan peralatan penjepit atau benda kerja tersebut dijepit dengan menggunakan ragum yang dipasang di atas meja.

Meja mesin dapat digerakkan naik-turun secara vertikal maupun digerakkan ke kanan ke kiri secara mendatar. Untuk menggerakkan meja mesin naik atau turun dapat dilakukan dengan cara pertama-tama mengendorkan mur pengikat pada penopang meja, kemudian putar eretan meja arah tegak dengan menggunakan tuas engkol. Apabila kedudukan meja yang diinginkan telah tercapai, maka mur pengikatnya diketatkan kembali.

Untuk menggerakkan meja mesin dalam arah mendatar dapat dilakukan secara manual ataupun secara otomatis. Menggerakkan meja dalam arah mendatar secara manual dapat dilakukan sebagai berikut: putar eretan meja arah mendatar dengan menggunakan tuas engkol. Jika tuas engkol diputar ke kanan, maka meja akan bergerak mendekati operator. Dan sebaliknya bila tuas engkol diputar ke kiri (berlawanan arah jarum jam) maka meja akan bergerak menjauhi operator.

Bagian-bagaian mesin yang melaksanakan gerakan meja arah  mendatar secara otomatis terdiri dari: pin eksentrik, batang pendorong, pal, rumah pal, dan roda racet yang terdapat pada eretan meja arah mendatar. Untuk menggerakkan meja dalam arah mendatar secara otomatis dapat dilakukan sebagai berikut:

Pada posisi netral, pal (pawl) berada di dalam rumah pal yang terletak di atas roda racet. Untuk menggerakan meja menjauhi operator, maka pal diputar 90° kemudian pal diturunkan sehingga masuk ke dalam celah antara gigi-gigi roda racet dengan posisi pal ke arah depan. Dengan demikian gerakan batang pendorong akan diteruskan ke roda racet melalui pal tersebut sehingga roda racet berputar. Dengan berputarnya roda racet  ke arah kiri maka meja mesin akan bergeser menjauhi operator.

                               
                                    Gbr 6. Mekanisme pergerakan otomatis meja mesin

1. Poros meja, 2. Roda racet, 3. Batang pendorong, 4. Pal, 5 dan 6 Roda gigi, 7. Pin eksentris, 8. Batang penghubung


Untuk menggerakkan meja dalam arah mendatar mendekati operator, pertama-tama pal ditarik keatas dan diputar 180° lalu pal diturunkan sehingga masuk ke dalam celah antara gigi-gigi pada roda racet dengan posisi pal menghadap ke arah belakang. Dengan demikian gerakan batang pendorong akan diteruskan ke roda racet melalui pal. Karena pal menghadap ke arah belakang, maka sekarang roda racet akan berputar ke arah kanan (searah jarum jam) sehingga meja mesin akan bergeser mendekati operator.

Bila pal diputar 90° kembali, maka pal akan tertahan di dalam rumah pal di atas roda racet, sehingga pal berada dalam posisi netral (tidak menggerakkan roda racet) dan meja pun tidak bergeser. Posisi pal dalam keadaan netral ini digunakan jika meja akan digerakkan secara manual dengan menggunakan tuas engkol.

3. Lengan (Ram)

Lengan mesin sekrap dipasang pada bagian atas rangka mesin. Dalam operasinya lengan ini dapat digerakkan lurus bolak-balik (maju-mundur) pada alur yang terdapat di bagian atas rangka mesin. Lengan digerakkan oleh mekanisme penggerak lengan yang terdapat di bagian dalam rangka mesin yang terdiri dari: batang ayun beralur (slotted link), blok luncur (sliding block) dan roda gigi penggerak (bull gear).

                            Gbr 7. Mekanisme pergerakan lengan mesin sekrap

Bila mesin dihidupkan maka motor penggerak melalui puli akan memutarkan roda gigi penggerak. Putaran roda gigi penggerak akan memutarkan blok luncur yang terdapat di dalam alur dari batang ayun, sehingga batang ayun akan bergerak secara berayun. Gerakan batang ayun ini akan membuat lengan mesin bergerak maju-mundur.

Gerakan lengan mesin akan membuat pahat yang terpasang pada rumah pahat di bagian kepala lengan juga akan bergerak maju-mundur sesuai dengan panjang langkah lengan.
Besarnya panjang langkah dari lengan dapat diatur dengan cara memutarkan poros pengatur langkah (stroke regulator shaft). Dengan diputarnya poros pengatur langkah ini, maka blok luncur (sliding block) yang terdapat di dalan alur batang ayun  (slotted link) akan bergeser. Jika blok luncur bergeser menjauhi titik pusat roda gigi penggerak (bull gear), maka langkah lengan akan semakin panjang. Dan sebaliknya bila blok luncur digeser mendekati titik pusat roda gigi penggerak, maka langkah lengan akan semakin pendek.

Selain mesin sekrap yang digerakkan secara mekanis seperti dijelaskan di atas, ada juga mesin sekrap yang digerakan secara hidrolik.

4. Rumah pahat (Tool post)

Rumah pahat atau pemegang pahat merupakan tempat di mana pahat sekrap dipasang. Salah satu ujung dari rumah pahat ini menempel pada pelat rumah pahat dan pada ujung yang lainnya yang berbentuk tirus terdapat baut penjepit. Pemasangan pahat dapat dilakukan dengan cara memasukkan badan atau tangkai pahat ke dalam lubang rumah pahat, kemudian baut penjepit diketatkan sehingga pahat akan terjepit kuat di dalam rumah pahat. Untuk memudahkan dalam pemasangan pahat, rumah pahat ini dapat diputar atau digeser ke arah kanan atau kiri.

                                      Gbr 8. Rumah pahat dan pelat rumah pahat

5. Pelat rumah pahat (Clapper block)

Seperti telah diterangkan di atas bahwa rumah pahat menempel atau bersatu dengan pelat rumah pahat. Di mana pelat rumah pahat (clapper block) ini dipasang di dalam kotak ayun (clapper box) dengan menggunakan engsel. Dengan pemakaian engsel ini, maka sewaktu pahat bergerak ke belakang (mundur), sehingga pelat rumah pahat akan terangkat ke atas atau berayun. Gerakan terangkat ke atas atau gerakan berayun dari pelat rumah pahat dimaksudkan agar sewaktu langkah mundur pahat bebas dari benda kerja, sehingga gesekan antara ujung pahat dengan permukaan benda kerja yang bisa merusak pahat dan permukaan benda kerja dapat dihindari.

6. Kotak ayun (Clapper box)

Kotak ayun atau rumah ayun merupakan tempat di mana pelat rumah pahat dipasang dengan menggunakan engsel. Sementara itu, kotak ayun ini dipasang pada badan eretan pahat (tool head). Kotak ayun juga dapat diputar atau disetel miring ke kanan atau ke kiri dengan cara mengendorkan baut pengikatnya yang terpasang pada suatu alur tembus.

                                             Gbr 9. Kotak ayun

Memiringkan posisi kotak ayun ini biasanya dilakukan pada waktu menyekrap bidang-bidang bersudut atau bidang-bidang tegak, dengan tujuan agar pahat tidak menggesek benda kerja.

7. Eretan pahat (Slide tool)

Eretan pahat atau sering disebut support berfungsi untuk mengatur posisi pahat dalam arah vertikal. Di mana pada eretan pahat ini terpasang rumah ayun, pelat rumah pahat dan rumah pahat (tool post). Dengan demikian jika eretan pahat digerakkan naik atau turun maka pahat pun yang terpasang pada rumah pahat akan ikut bergerak naik atau turun pula mengikuti gerakan eretan pahat.

Untuk menggerakkan eretan pahat naik atau turun ini dapat dilakukan dengan cara memutarkan handel atau roda tangan yang terdapat di bagian atas dari eretan pahat. Jika handel eretan pahat diputar ke kanan (searah jarum jam), maka eretan akan bergerak turun sehingga pahat pun akan bergerak turun mendekati benda kerja yang terpasang pada meja mesin. Dan sebaliknya, bila handel diputar ke kiri (berlawanan arah jarum jam), maka eretan pahat akan bergerak naik sehingga pahat pun akan ikut bergerak naik menjauhi benda kerja.

Di bagian bawah tuas eretan pahat terdapat piringan skala (micrometer dial) yang dapat digunakan untuk menentukan seberapa jauh atau berapa mm pahat bergerak dari posisinya ketika handel diputar. Eretan pahat dapat juga diputar atau disetel ke samping kiri atau ke samping kanan sesuai dengan kemiringan yang dikehendaki.

8. Tuas kedudukan langkah lengan (Ram positioning lock)

Tuas kedudukan langkah lengan dapat digunakan untuk mengatur posisi langkah lengan di mana dalam hal ini berar

ti mengatur posisi langkah pahat yang disesuaikan dengan panjang benda kerja yang akan disekrap. Untuk mengatur kedudukan langkah lengan dapat dilakukan dengan cara mengendorkan tuas pengunci lengan, kemudian baut atau roda tangan pemindah lengan diputar sesuai dengab kedudukan awal dan akhir gerak lengan (pahat) yang diinginkan.