A. Perhitungan Alur Helik / spiral .
Dari gambar A.1 ditunjukkan perbedaan
dari alur helik dan alur lurus, alur helik sendiri mempunyai pengertian adalah
sebuah bidang yang melilit suatu poros secara melingkar memanjang mengikuti
panjang poros dengan panjang spiral tertentu. Alur Helik / spiral pada mesing
milling dapat dikerjakan dari kerjasama pergerakan sumbu memanjang (sumbu X)
dengan putaran kepala pembagi secara otomatis. Hal ini dapat dilakukan dengan
cara menghubungkan poros sumbu X mesin dan poros kepala pembagi melalui roda
gigi perantara seperti di tunjukkan pada gambar A.2.
Gambar A.1 Alur spiral dan lurus
Gambar A.2
Pemasangan roda gigi perantara dan roda gigi
pengganti
Pasangan
roda gigi perantara ini akan menentukan kemiringan, sudut atau panjang dari
helik yang akan dibuat. Untuk mendapatkan kemiringan atau sudut helik yang kita
inginkan maka diperlukan perhitungan untuk mendapatkan pasangan roda gigi yang
tepat.
Perhitungan
panjang spiral atau kisar dari helik dapat ditunjukkan dari gambar A.3 dan
persamaan P.1 berikut ini
Dari
gambar 1.9 diatas jika sebuah Persegi panjang ABCD dengan alur diagonal AD digulung
maka akan membentuk sebuah tabung berdiiameter D yang ber-alur helik. Sehingga
jika sudut β diketahui dan diameter benda kerja diketahui maka untuk mendapatkan
P (kisar) dapat menggunakan persamaan 1.2 yaitu persamaan segitiga dengan
metode trigonometri sebagai berikut :
…………………………………..(P.1)
Dimana
P adalah kisar yang digunakan untuk mencari pasangan roda gigi perantara yang
dapat dicari dari tabel roda gigi perantara.
Jika
dalam pembuatan alur helik diketahui panjang kisar P dan diameternya D maka untuk mencari besarnya kemiringan sudut
β adalah :
…………………..……………..(P2)
Sudut
β diperlukan ketika dalam pembuatan alur / roda gigi menggunakan pisau
berbentuk piringan (disc) maka kemiringan kepala spindle harus mengikuti
kemiringan sudut β tersebut seperti contoh pada gambar 1.10a. Apa bila
menggunakan pisau jenis jari (end mill) kemiringan spindle tidak perlu
mengikuti kemiringan sudut β seperti contoh gambar A.4
Gambar A.5 pengefraisan helical gear dengan
end mill modul cutter
Contoh 1 perhitungan alur helik untuk menentukan roda gigi pengganti :
Sebuah
roda gigi miring dengan diameter kepala (Dk) 80 mm dan kemiringan helik (β) 15°
maka hitunglah panjang kisar untuk menentukan pasangan roda gigi perantara.
Pada
tabel roda gigi perantara nilai yang mendekati perhitungan
diatas adalah 933,33 mm dimana pasangan roda giginya
A
= 40 C = 30
B
= 70 D = 100
B.
Perhitungan
Roda gigi helik
Pada
dasarnya dimensi pada rodagigi helik hampir sama dengan roda gigi lurus. Yang
membedakan adalah pada roda gigi helik ada dua macam modul yang di gunakan
yaitu modul normal (mn) yang parallel dengan kemiringan gigi, dan modul muka
(mv) yang diukur dari sisi muka roda gigi. Dan terdapat juga Jumlah gigi
bayangan (Zv) yang digunakan untuk
menentukan nomor pisau frais modul. Berikut pada gambar B.1 ditunjukkan
geometri dari roda gigi helik
Persamaan yang
dipakai untuk menghitung roda gigi helik adalah :
Mn = modul normal
....................................................................................
1.3a
Mv = modul muka = mn/cos β ……………………………………. 1.3b
Pn = Pitch normal = mn. p ……………………………………….. 1.3c
Pv = Pitch muka = mv. p …………………………………..…… 1.3d
Dp = Diameter Pitch = mv . z ……………………………………..… 1.3e
Dk = Diameter Kepala = Dp + 2mn = mv.z + 2mn ………… 1.3f
Df = Diameter kaki = Dp – 2,33mn = mv.z – 2,33mn .……... 1.3g
hf = 1,167mn ……………………………………………………………. 1.3h
hk = mn ………………………………………………………..………… 1.3i
h = hk + hf = mn + 1,167mn ………………………………....…… 1.3j .
Mv = modul muka = mn/cos β ……………………………………. 1.3b
Pn = Pitch normal = mn. p ……………………………………….. 1.3c
Pv = Pitch muka = mv. p …………………………………..…… 1.3d
Dp = Diameter Pitch = mv . z ……………………………………..… 1.3e
Dk = Diameter Kepala = Dp + 2mn = mv.z + 2mn ………… 1.3f
Df = Diameter kaki = Dp – 2,33mn = mv.z – 2,33mn .……... 1.3g
hf = 1,167mn ……………………………………………………………. 1.3h
hk = mn ………………………………………………………..………… 1.3i
h = hk + hf = mn + 1,167mn ………………………………....…… 1.3j .
Roda
gigi helik yang berpasangan pada gambar B.2 membutuhkan sudut kemiringan yang
berbeda arah satu sama lain supaya dapat bekerja sama.
Gambar B.2 pasangan roda gigi helik