Mesin Milling Adalah Mesin Frais, Prinsip Kerja dan Jenisnya
Mesin milling adalah mesin perkakas yang menyayat benda kerja dengan cutter (mata pisau) berputar untuk menghasilkan bidang datar atau bentuk tertentu. Di Indonesia mesin ini juga disebut mesin frais. Artikel ini membahas pengertian, prinsip kerja, jenis, komponen, aplikasi, dan hal keselamatan yang perlu Anda perhatikan.
Apa yang Dimaksud dengan Mesin Milling?
Milling adalah proses permesinan yang menyayat benda kerja dengan cutter berputar sehingga dimensinya berkurang dan terbentuk permukaan yang diinginkan. Mesin yang menjalankan proses ini disebut mesin milling atau mesin frais. Hasil akhirnya umumnya berupa bidang datar, alur, atau kontur sesuai rancangan.
Benda kerja dicekam pada meja, lalu bersentuhan langsung dengan mata pisau yang berputar. Kontak inilah yang membuat sebagian material terkikis. Karena itu, mesin milling banyak dipakai untuk pekerjaan yang menuntut permukaan rata dan ukuran presisi di industri manufaktur dan permesinan.
Bagaimana Prinsip Kerja Mesin Milling?
Mesin milling bekerja dengan mengubah energi listrik menjadi putaran cutter. Motor listrik menghasilkan gerak utama, transmisi meneruskannya ke spindle, dan spindle memutar cutter. Penyayatan terjadi karena material cutter lebih keras daripada material benda kerja.
Spindle adalah bagian utama yang memegang dan memutar cutter. Saat cutter berputar dan benda kerja yang sudah dicekam digerakkan ke arahnya, material terpotong sedikit demi sedikit sampai ukuran yang dikehendaki tercapai.
Perbedaan mendasar dengan mesin bubut ada pada bagian yang berputar. Pada mesin milling, yang berputar adalah cutter. Pada mesin bubut, yang berputar adalah benda kerja, sedangkan pahatnya tetap atau bergerak maju dan mundur.
Apa Saja Jenis Mesin Milling Tipe Knee dan Column?
Mesin milling tipe knee dan column adalah kelompok mesin frais yang meja kerjanya ditopang knee dan column. Kelompok ini paling umum dijumpai di bengkel dan terbagi menjadi lima jenis, yaitu hand milling, horizontal, vertikal, universal, dan omniversal.
Perbedaan utama antarjenis terletak pada posisi spindle dan kemampuan gerak meja. Pilihan jenis disesuaikan dengan bentuk benda kerja dan kebutuhan pengerjaannya.
Hand Milling Machine
Hand milling machine adalah jenis paling sederhana yang dikendalikan dengan tangan dan dapat diletakkan di meja kerja biasa. Mesin ini cocok untuk pemotongan ringan dan sederhana.
Karena sifatnya manual, pengaturan kedalaman dan arah potong sepenuhnya bergantung pada operator.
Frais Horizontal dan Frais Vertikal
Pada frais horizontal, spindle sejajar dengan meja kerja. Meja dapat digerakkan longitudinal, maju atau mundur, baik secara manual dengan memutar spindel penggerak meja maupun secara otomatis.
Pada frais vertikal (vertical milling machine), sumbu spindle tegak lurus terhadap meja dan alat potongnya dapat dinaikkan atau diturunkan. Posisi sumbu spindle terhadap permukaan meja menjadi pembeda kedua jenis ini.
Frais Universal dan Frais Omniversal
Mesin frais universal dirancang lebih fleksibel sehingga operator dapat memakai banyak jenis alat potong pada satu mesin. Pada mesin omniversal, meja dapat dimiringkan di bidang vertikal melalui pengaturan putar di knee.
Susunan putar meja tambahan pada mesin omniversal membantu pengerjaan alur spiral.
Apa Saja Jenis Mesin Milling Fixed Bed, Planer, dan Spesial?
Selain tipe knee dan column, ada tiga kelompok lain yaitu fixed bed, planer, dan frais spesial. Ketiganya umumnya dipakai untuk pekerjaan yang lebih besar atau lebih khusus daripada mesin bengkel biasa.
Ketiga kelompok ini dibedakan oleh ukuran mesin, jumlah kepala spindle, dan cara meja bergerak.
Frais Fixed Bed dan Frais Planer
Frais fixed bed berukuran sangat besar, berat, dan kokoh. Mesin ini biasanya menetap di satu tempat dan gerak mejanya terbatas, tanpa penyetelan silang maupun vertikal. Menurut jumlah kepala spindle, mesin ini dibagi menjadi tiga.
- Simplex dengan satu kepala spindle
- Duplex dengan dua kepala spindle
- Triplex dengan tiga kepala spindle
Frais planer mirip fixed bed, tetapi dapat dipasangi berbagai pemotong dan kepala spindle sekaligus. Beberapa operasi dapat berjalan bersamaan sehingga waktu produksi lebih hemat.
Mesin Frais Spesial
Mesin frais spesial dikembangkan untuk memudahkan pengoperasian sesuai jenis pekerjaan tertentu. Poros memutar pemotong, sementara bahan dapat dipindahkan ke arah berbeda. Tiga contohnya adalah sebagai berikut.
- Frais meja putar, dengan meja bulat yang berputar pada sumbu vertikal dan sering dipakai di bengkel permesinan besar
- Frais drum, dengan meja menyerupai drum yang berputar horizontal
- Frais pantograf, untuk menduplikasi benda kerja dengan mekanisme pantograf dan menghasilkan ukuran bervariasi
Pilihan mesin spesial biasanya mengikuti volume dan bentuk produk yang dikerjakan.
Apa Saja Komponen Mesin Milling?
Komponen utama mesin milling meliputi rangka, spindle, table, panel kendali, sistem pendingin, cutter, tuas, dan tombol. Setiap komponen punya fungsi sendiri dalam menahan, menggerakkan, dan mengendalikan proses penyayatan.
Berikut ringkasan fungsi masing-masing komponen.
| Komponen | Fungsi |
|---|---|
| Rangka | Tempat mesin dan komponen lain menempel |
| Spindle | Poros penahan dan penggerak cutter, digerakkan motor listrik melalui roda gigi |
| Table | Permukaan datar tempat benda kerja, dapat diatur horizontal dan vertikal |
| Panel kendali | Mengatur kecepatan spindle, kecepatan makan, dan pemindahan meja |
| Sistem pendingin | Mengalirkan cairan pendingin ke cutter agar tidak terlalu panas |
| Cutter | Penyayat utama, harus lebih keras dari benda kerja dan tahan aus |
| Tuas | Mengatur sistem otomatis dan arah gerak makan |
| Tombol | Menghubungkan dan memutus arus, termasuk tombol on, off, otomatis, dan emergency |
Tombol emergency perlu mendapat perhatian khusus karena berfungsi menghentikan mesin seketika saat terjadi keadaan darurat.
Di Mana Mesin Milling Dipakai?
Mesin milling dipakai di banyak industri yang membutuhkan komponen presisi. Contohnya manufaktur, logam, dirgantara, otomotif, elektronik, dan pembuatan komponen kustom.
- Industri manufaktur untuk membuat komponen mesin seperti poros, gigi, dan alat potong
- Industri logam untuk memproduksi komponen dari aluminium, baja, dan kuningan
- Industri dirgantara untuk komponen pesawat seperti sayap, penghubung, dan sekrup
- Industri otomotif untuk komponen mesin, bodi kendaraan, dan komponen lainnya
- Industri elektronik untuk membuat jalur dan lubang pada papan sirkuit cetak (PCB)
- Industri kustom untuk komponen pesanan khusus seperti perhiasan atau peralatan
Di industri-industri ini, pemilihan jenis mesin mengikuti bahan, ukuran, dan ketelitian yang diminta.
Bagaimana Aspek Keselamatan Kerja pada Mesin Milling?
Mesin milling memiliki bagian berputar dan serpihan logam sehingga berisiko bagi operator. Pemerintah mengatur keselamatan mesin produksi lewat Peraturan Menteri Ketenagakerjaan Nomor 38 Tahun 2016 tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja Pesawat Tenaga dan Produksi (Permenaker 38/2016). Pemeriksaan dan pengujian teknis peralatan semacam ini dapat dilakukan lewat layanan Riksa Uji PTP.
Operator wajib memakai alat pelindung diri sesuai bahayanya. Ketentuan umumnya tercantum dalam Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Nomor 8 Tahun 2010 tentang Alat Pelindung Diri, seperti diuraikan BPJS Ketenagakerjaan. Untuk pembekalan, tersedia pelatihan manajemen alat pelindung diri dan lock out tag out untuk perawatan mesin.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa fungsi mesin milling?
Mesin milling berfungsi menyayat benda kerja untuk membentuk bidang datar, alur, dan kontur dengan ukuran presisi. Mesin ini dipakai untuk membuat komponen seperti poros dan gigi.
Fungsi tersebut dijalankan oleh cutter berputar yang lebih keras daripada benda kerja.
Apa perbedaan mesin milling dan mesin bubut?
Pada mesin milling, cutter yang berputar sementara benda kerja dicekam pada meja. Pada mesin bubut, benda kerja yang berputar sedangkan pahatnya tetap atau bergerak maju dan mundur.
Karena itu, milling cocok untuk permukaan datar, sedangkan bubut untuk benda berbentuk silinder.
Apa perbedaan frais horizontal dan vertikal?
Perbedaannya ada pada posisi spindle. Frais horizontal memiliki spindle sejajar meja, sedangkan frais vertikal memiliki spindle tegak lurus terhadap meja.
Posisi ini memengaruhi jenis alat potong dan bentuk pekerjaan yang cocok.
Ringkasan
Mesin milling adalah mesin perkakas yang menyayat benda kerja dengan cutter berputar. Jenisnya beragam, dari hand milling sampai frais spesial, dengan komponen utama yang bekerja bersama menghasilkan produk presisi di banyak industri.
Keselamatan operator tetap prioritas. Perusahaan yang ingin memperkuat budaya kerja aman di area permesinan dapat mempelajari pelatihan K3 Manufacture dari Garuda Systrain atau berkonsultasi lewat konsultasi ISO 45001.