Seperti yang sudah diketahui, perbedaan penting antara mesin Frais yang vertikal dan horizontal yaitu hanya pada poros spindelnya.

Tapi, pada dasarnya kedua mesin ini memiliki fungsi yang sama, yaitu untuk memotong atau mengebor benda.

Hanya saja mesin milling vertikal ini lebih cocok untuk digunakan dalam mengerjakan benda-benda ringan.

Nah, kali ini akan dibahas mengenai Gambar Mesin Frais Vertikal secara lengkap agar bisa kamu ketahui kelebihan dan kekurangannya seperti berikut.

Baca juga: Prinsip Kerja Mesin Frais : Ulasan Lengkap

Pengertian dan Jenis Mesin Frais Vertikal

Mesin Frais vertikal yaitu sebuah mesin yang memiliki spindel dengan poros yang tegak lurus dengan meja kerja.

Spindel pada mesin ini bergerak secara vertikal, pada sepanjang sumbu Y.

Hanya bagian-bagian lainnya bergerak pada sumbu X atau bahkan sumbu Z untuk memposisikan benda dengan tepat.

Mesin milling vertikal menjadi jenis mesin milling yang paling sering dipakai.

Mesin milling vertikal terbagi menjadi 2 jenis, yaitu turret milling dan bed milling.

Keduanya memiliki keunggulannya masing-masing dan memiliki sedikit perbedaan pada fungsinya.

Berikut ini adalah penjelasan lengkapnya.

Gambar Mesin Frais Vertikal dan Penjelasan Lengkap

1. Turret Mill

Turret milling memiliki spindel tetap.

Dudukannya mampu bergerak baik secara horizontal maupun vertikal untuk membuat potongan yang berbeda-beda.

Bisa dikatakan mesin jenis ini sangat serbaguna, karena dapat mengerjakan benda dalam 2 arah.

Turret mill dibuat dengan sistem CNC (Computer Numerical Control).

Karena memiliki dudukan yang bisa bergerak, turret milling membutuhkan konstruksi yang lebih kompleks sehingga mesin ini lebih cocok untuk pengerjaan benda-benda ringan.

2. Bed Mill

Bed mill memiliki 3tiga jangkauan gerakan. Yaitu pada dudukannya yang bergerak di sepanjang sumbu Y dan Z, dan spindelnya yang bergerak di sepanjang sumbu X.

Fitur tersebut membuat mesin ini dapat melakukan pemotongan dalam berbagai bentuk. Mesin ini cocok digunakan untuk pemotongan benda-benda yang lebih berat.

Fungsi Mesin Frais Vertikal

Mesin Frais vertikal berfungsi dalam membentuk atau memotong suatu benda dengan memisahkan partikel-partikel pada benda tersebut dengan alat pemotong.

Benda yang diproses yaitu berupa logam, tapi beberapa benda lain seperti plastik juga bisa diproses.

Sama seperti mesin milling horizontal, alat pemotong pada mesin milling vertikal juga berupa cakram yang berbentuk ujung gergaji yang berputar-putar.

Hanya saja pada mesin milling vertikal memiliki spindel tetap, sehingga tidak bisa dipasang berbagai alat.

Berikut ini adalah beberapa hal yang bisa dilakukan oleh mesin Frais vertikal:

Pemotongan: proses ini membuat permukaan yang datar pada benda yang dikerjakan. Facing juga diperlukan pada benda dengan bentuk yang tidak beraturan untuk memastikan semua permukaan memiliki bentuk yang sesuai dan geometris
Pembuatan slot dan alur kunci: slot, flat, dan alur kunci bisa dipotong atau dibentuk dengan presisi
Pengeboran: Jika ada benda yang butuh orientasi khusus untuk mengebornya, maka mesin milling vertikal memiliki kemampuan untuk melakukannya dengan akurat

Baca juga: Mesin Frais Horizontal : Cara Kerja, Kegunaan, Kelebihan dan Kekurangan

Cara Kerja dan Operasi pada Mesin Frais Vertikal

Mesin milling vertikal bisa dioperasikan secara manual, dengan bantuan CNC, atau kombinasi dari keduanya. Pemotongan pada mesin ini bisa dikatakan lebih canggih karena memiliki 3 jangkauan gerakan.

Kebanyakan mesin Frais vertikal juga memiliki turret yang dapat berputar. Yang mana akan menghasilkan lebih banyak opsi pemotongan.

Mesin Frais vertikal memiliki seperti motor penggerak yang berfungsi dalam menggerakkan cakram untuk memisahkan partikel benda dengan gaya sentrifugal.

Dan kemudian sisa bubuk halus dari partikel-partikel tadi akan dikumpulkan ke dalam perangkat penyimpan debu.

Ada 2 jenis operasi dasar pada mesin ini, yaitu climb milling dan conventional milling.

Berikut ini adalah penjelasan lengkapnya:

1. Climb Milling

Climb milling yaitu operasi pemotongan benda di mana alat pemotongnya bergerak searah dengan benda yang dipotong.

Sebab searah, maka proses pemakanan benda akan lebih cepat dan hasil permukaan akan lebih baik.

Tapi, karena pemotongnya bergerak menanjak, maka pemotongnya membutuhkan kekakuan (rigidity) yang lebih besar.

Climb milling lebih cocok dilakukan dengan mesin modern dengan sistem CNC.

2. Conventional Milling

Apabila pada climb milling alat pemotongnya bergerak searah, maka conventional milling pemotongnya bergerak berlawanan dengan benda.

Oleh sebab itu permukaan yang dihasilkan lebih bergaris-garis dan tidak sebaik climb milling.

Hanya, kekakuan yang dibutuhkan pada operasi ini jauh lebih kecil. Conventional milling lebih cocok untuk dikerjakan secara manual.

Kelebihan dan Kekurangan Mesin Frais Vertikal

Sama seperti mesin milling horizontal, mesin milling vertikal juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut ini adalah penjelasan lengkapnya:

Kelebihan:

Lebih murah – Harga mesin dan biaya pengerjaan benda menggunakan mesin ini juga lebih murah
Mudah digunakan – Visibilitas mesin sangat baik sehingga lebih mudah dalam mendeteksi masalah
Populer – Mayoritas industri pengerjaan logam menggunakan mesin milling vertikal

Kekurangan:

Tidak ideal untuk pengerjaan benda berat
Kurangnya output produksi
Horsepower yang lebih kecil

Gambar Mesin Frais Vertikal

Bagian-Bagian Mesin Milling / Frais

Berikut ini yaitu bagian-bagian utama dari mesin milling:

1. Alas Mesin (Base)

Alas yaitu bagian terbawah dari mesin milling yang berfungsi sebagai pondasi. Alas mesin berisi reservoir pendingin (coolant) yang dipakai selama operasi pemesinan yang membutuhkan pendingin.

2. Kolom atau Badan Mesin

Kolom yaitu kerangka penopang utama yang menopang semua mekanisme penggerak seperti spindel, tuas, motor penggerak dan dudukan meja.

3. Dudukan Meja (Saddle)

Dudukan meja berada di antara meja dan lutut mesin Frais. Bagian ini bisa digerakkan maju dan mundur, serta dapat dikunci ke bagian lutut.

4. Meja Mesin (Table)

Meja mesin dipasang di atas dudukan meja (saddle) yang bisa diputar secara horizontal ke kedua arah.

5. Lutut (Knee)

Lutut memiliki 2 alur yang saling tegak lurus, salah satu dipasang dengan meja mesin dan yang lainnya dipasang dengan kolom mesin.

Baca juga: Fungsi Fuse Pada Sistem Rangkaian Kelistrikan Adalah ? Ini Jawabannya

BIsa digerakkan secara vertikal dan memiliki roda gigi yang mengatur gerakan tersebut.

6. Spindel

Spindel berfungsi sebagai penggerak atau pemutar alat potong dan arbor. Spindel digerakkan oleh motor listrik lewat roda gigi.

7. Arbor

Arbor yaitu bagian mekanis mesin milling yang terpasang pada spindel pada posisi horizontal sehingga ikut berputar bersama spindel.

Fungsi arbor yaitu sebagai ekstensi spindel (terutama tipe horizontal) dan sebagai pemegang pisau Frais yang berputar sesuai dengan arah pergerakannya.

8. Penahan Arbor (Arbor Support)

Penahan arbor yaitu bagian dari mesin yang menahan atau menyangga arbor bergerak dengan stabil. Secara umum, terdapat 2 jenis penahan arbor yang dipakai pada mesin Frais.

Yang pertama memiliki lubang bantalan berdiameter kecil dengan diameter maksimum 1 inci. Yang kedua memiliki lubang bantalan berdiameter besar sampai 23/4 inci.

9. Pemotong

Pemotong Frais yaitu alat potong yang berfungsi sebagai penyayat benda kerja dalam bentuk dan ukuran yang berbeda.

10. Lengan (Over Arm)

Lengan yaitu balok horizontal yang ada di atas kolom dan bertindak sebagai penopang arbor.

11. Ram

Ram yaitu sebuah lengan pada mesin milling vertikal yang ujungnya dihubungkan secara langsung dengan bagian kolom mesin.

Prinsip Kerja Mesin Milling / Frais

Pada mesin milling atau mesin Frais, objek logam disayat atau dipotong atau dikenal dengan istilah feeding dengan sistem gerakan alat potong yang memutar.

Objek yang dijepit di atas meja mesin dan pemotong multi-gigi berputar pada spindel.

Gerakan meja mengontrol umpan benda kerja terhadap pemotong yang berputar. Pemotong ini dipasang pada spindel atau arbor dan berputar pada kecepatan yang dibutuhkan.

Permukaan yang disayat bisa berbentuk datar, menyudut, atau melengkung. Benda kerja bergerak berlawanan terhadap pemotong dan mengeluarkan logam dari permukaan untuk menghasilkan bentuk yang sesuai.

Baca juga: Fungsi Variable Resistor : Pengertian, Cara Kerja, Fungsi, dan Jenis

Metode Milling / Frais

Terdapat 2 jenis metode milling berdasarkan arah pemotongan (cutting direction), yaitu:

1. Frais Naik (Up Milling)

Metode Frais naik disebut dengan Frais konvensional (conventional milling).

Pada metode Frais naik ini, logam disayat dalam bentuk serpihan kecil oleh pemotong yang berputar melawan arah pergerakan benda kerja.

Pada jenis ini, ketebalan chip minimum pada awal pemotongan dan maksimum pada akhir pemotongan, sehingga gaya potong menjadi bervariasi dalam setiap pergerakan gigi pemotong Frais.

Kekurangan dari up milling yaitu gaya potong dan hasil akhir permukaan yang cenderung buruk. Tapi, karena prosesnya yang lebih aman, metode ini umum digunakan.

2. Frais Turun (Down Milling)

Metode Frais turun disebut dengan climb milling. Pada metode Frais turun ini, logam disayat dengan pemotong yang berputar ke arah yang sama dengan umpan benda kerja.

Ketebalan chip maksimum di awal pemotongan dan minimum pada akhir, gesekan yang terlibat lebih sedikit sehingga lebih sedikit panas yang dihasilkan antara permukaan pemotong dan benda kerja.

Keuntungan lainya yaitu metode ini memakai daya yang lebih rendah karena tidak perlu mendorong meja ke pemotong.

Ukuran Mesin Milling / Frais

Ukuran mesin milling ditentukan oleh:

Dimensi permukaan meja kerja, dan
Panjang maksimum dari pergerakan meja yang memanjang, melintang dan vertikal.

Selain elemen di atas, juga jumlah kecepatan spindel, jumlah umpan, kelancipan spindel, daya yang tersedia, ruang lantai yang dibutuhkan dan berat bersih mesin diperlukan untuk spesifikasi tambahan.

Cara Kerja Mesin Milling

Cara kerja mesin milling bisa dikatakan mirip seperti cara kerja mesin drilling atau bor, yaitu pemotongnya sama-sama bergerak berputar saat operasi.

Pada proses pengeboran, benda kerja ditekan dengan pemotongnya sehingga material yang dikenai akan terpahat dari arah vertikal dan sudut.

Untuk, pada mesin milling, operasi “bor” tersebut bisa mempertahankan sudut yang sama tetapi bergerak ke samping.

Dengan mesin milling, arah potongan umumnya tetap vertikal (arah z), hanya arah pemotongan berjalan horizontal (arah x)

Kesimpulan

Mesin Frais vertikal yaitu sebuah mesin yang memiliki spindel dengan poros yang tegak lurus dengan meja kerja.

Mesin Frais vertikal berfungsi dalam membentuk atau memotong suatu benda dengan memisahkan partikel-partikel pada benda tersebut dengan alat pemotong.

Mesin milling vertikal bisa dioperasikan secara manual, dengan bantuan CNC, atau kombinasi dari keduanya. Pemotongan pada mesin ini bisa dikatakan lebih canggih karena memiliki 3 jangkauan gerakan.

Gambar Mesin Frais Vertikal dan Penjelasan Lengkap