52
A. Persamaan Umur Pahat
Tc = -11.8822 + 0.300172V + 46.6182f + 25.9105a - 0.001639V
2
- 284.585f
2
- 52.1781a
2
4.12 Dengan uji parameter pengaruh faktor dan analisa varian anava sebagaimana
dapat dilihat pada Tabel 4.10 dan 4.11 di bawah ini : Tabel 4.10. Uji Parameter Koofisien Regresi Umur Pahat
Predictor Coef
SE Coef T
P Constant
-11.882 4.6236
-2.570 0.023
V 0.300
0.0867 3.461
0.004 f
46.618 14.2540
3.271 0.006
a 25.910
8.8090 2.941
0.011 VV
-0.002 0.0004
-3.799 0.002
ff -284.585
69.0300 -4.123
0.001 aa
-52.178 17.2575
-3.024 0.010
Tabel 4.11. Tabel Anava Umur Pahat Source
DF Seq SS
Adj SS Adj MS
F P
Regression 6
22.3985 22.3985
3.73309 8.70
0.001 Linear
3 7.7955
11.3022 3.76740
8.78 0.002
Square 3
14.6030 14.6030
4.86766 11.34
0.001 Residual
13 5.5796
5.5796 0.42920
Total 19
27.9781
B. Persamaan Volume Pembuangan Geram
Qc = -74.5197 + 0.971578V + 294.683f + 113.339a - 0.00451767V
2
- 1008.22f
2
- 131.934a
2
4.13
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
53
Dengan uji parameter pengaruh faktor dan analisa varian anava sebagaimana dapat dilihat pada Tabel 4.12 dan 4.13 di bawah ini :
Tabel 4.12. Uji Parameter Koofisien Regresi Volume Pembuangan Geram Predictor
Coef SE Coef
T P
Constant -74.52
18.783 -3.967
0.002 V
0.97 0.352
2.757 0.016
f 294.68
57.905 5.089
0.000 a
113.34 35.786
3.167 0.007
VV -0.00
0.002 -2.578
0.023 ff
-1008.22 280.427
-3.595 0.003
aa -131.93
70.107 -1.882
0.082 Tabel 4.13. Tabel Anava Volume Pembuangan Bahan
Source DF
Seq SS Adj SS
Adj MS F
P Regression
6 766,794
766,794 127,7990
18,04 0,000
Linear 3
627,313 264,828
88,2759 12,46
0,000 Square
3 139,481
139,481 46,4937
6,56 0,006
Residual 13
92,080 92,080
7,0831 Total
19 858,874
Dari analisa varian secara menyeluruh sebagaimana dapat dilihat pada Tabel anava dari kedua persamaan Tabel 4.11 dan 4.13 diperoleh nilai P lebih kecil dari
0.05, ini berarti bahwa persamaan dapat diterima untuk mempresentasikan hubungan antara kondisi pemotongan atau variabel bebas kecepatan potong V, pemakanan f.
dan kedalaman potong a dengan respon atau variabel terikat umur pahat Tc dan volume pembuangan geram Qc.
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
54
Kontur dan permukaan respon umur pahat Tc dan respon volume pembuangan geram Qc terhadap kecepatan potong V dan pemakanan f adalah
sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4.2 dan 4.3 di bawah ini :
V f
6 5
4 4
4 3
130 120
110 100
90 80
70 0.18
0.16 0.14
0.12 0.10
0.08 0.06
0.04 0.02
Hold Values a
0.25
Plot Kontur Tc vs V dan f
0.15
Tc
2 0.10
4 6
f
60 0.05
80 100
0.00 120
V
Hold Values a
0.25
Plot Permukaan Tc vs V dan f
a b
Gambar 4.2. a Plot kontur Tc vs V dan f , b Plot Permukaan Tc vs Vdan f
V f
15 10
5
130 120
110 100
90 80
70 0.18
0.16 0.14
0.12 0.10
0.08 0.06
0.04 0.02
Hold Values a
0.25
Plot Kontur Qc vs V dan f
0.15
Qc
0.10 10
f
20
60 0.05
80 100
0.00 120
V
Hold Values a
0.25
Plot Permukaan Qc vs V dan f
a b
Gambar 4.3. a Plot kontur Qc vs V dan f , b Plot Permukaan Qc vs V dan f Kondisi pemotongan optimum adalah pada puncak maksimum kurva plot
permukaan umur pahat atau pada daerah didalam lingkaran dengan diameter paling kecil Gambar 4.3. Dengan kurva D-Optimally kondisi pemotongan pada kurva
tersebut akan dapat dijelaskan sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 4.4 dan 4.5.
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
55
Gambar 4.4. Kurva D-Optimaly Respon Terhadap V, f, dan a pada kondisi pemotongan V = 92 mmin, f = 0,08 mmrev, dan a = 0,25 mm
Gambar 4.5. Kurva D-Optimaly Respon Terhadap V, f, dan a pada kondisi pemotongan V = 95 mmin, f = 0,09 mmrev, dan a = 0,25 mm
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
56
Dari hasil analisa menggunakan kurva D-optimally Gambar 4.4 dan 4.5 diperoleh kondisi pemotongan optimum adalah sebagai berikut :
Tabel 4.14. Kondisi pemotongan Optimum dengan Metode RSM
V
[mmin]
f
[mmrev]
a
[mm]
Qc
[cm
3
]
Tc
[min]
MRR
[cm
3
min] 92
95 0,08
0,09 0,25
0,25 13,839
15,452 6,986
6,949 1,981
2,224
4.2.5. Perbandingan Kondisi Pemotongan Optimum Metode Ginting Nouari 2007 dengan RSM dan Hasil Percobaan
Dengan menggunakan dua kondisi pemotonan optimum yang diperoleh dengan metode Ginting dan Nouari dan dua kondisi pemotongan optimum
menggunakan metode RSM dilakukan percobaan dengan hasil sebagaimana dapat dilihat pada Tabel 4.15 di bawah ini :
Tabel 4.15. Perbandingan Kondisi pemotongan Optimum Metode Ginting Nouari 2007, Metode RSM dan Hasil Percobaan
Metode V
[mmin]
f
[mmrev]
a
[mm]
VBc
[mm]
Qc
[cm
3
]
Tc
[min]
MRR
[cm
3
min] G N
95 104
0,09 0,08
0,25 0,25
0,040 0,040
11,098 10,425
5,192 5,012
2,138 2,080
RSM 92
95 0,08
0,09 0,25
0,25 0,040
0,040 13,839
15,452 6,986
6,949 1,981
2,224
Percobaan 95
104 92
95 0,09
0,08 0,08
0,09 0,25
0,25 0,25
0,25 0,043
0,044 0,048
0,046 10,284
9,869 12,465
14,318 5
5 7
7 2,057
1,974 1,781
2,045
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
57
Dari data pada Tabel 4.15 dapat dilihat bahwa kondisi pemotongan dengan kecepatan potong V = 95 mmin, pemakanan f = 0,08 mmrev, dan kedalaman potong
a = 0,25 mm dengan umur pahat 5 min memiliki nilai kesalahan antara aus pahat
yang diperoleh secara teori dan percobaan relatif lebih kecil dibandingkan yang lainnya yaitu sebesar 0,043-0,040,04 = 7,5 . Dengan menggunakan persamaan
0001 ,
146 ,
58 ,
51.233226 a
f V
Tc
diperoleh kecepatan potong V = 1.625 mmin
untuk umur pahat Tc = 1 menit, dari kondisi ini disimpulkan bahwa : a.
Kondisi pemotongan optimum dengan kecepatan potong V lebih besar dari kecepatan potong pada saat umur pahat Tc = 1 min tidak dapat dilakukan.
b. Tidak dimungkinkan dilakukan laju pemotongan tinggi high speed machining
karena kecepatan potong yang disyaratkan untuk laju pemotongan tinggi V 350 mmin sudah berada diluar daerah optimum.
c. Penggunaan laju pemotongan tinggi ditentukan oleh kekerasan material.
Proses pemesinan dengan kecepatan potong V = 1.625 mmin dapat dikategorikan laju pemotongan tinggi high speed machining sebab batas laju
pemotongan tinggi adalah lebih besar atau sama dengan 350 mmin. Namun demikian berdasarkan metode Ginting Nouari 2007 laju pemotongan sebesar 1.625 mmin
adalah berada diluar daerah dimana kondisi pemotongan optimum berada, ini mengindikasikan bahwa laju pemotongan tinggi tidak dapat dilakukan pada
pembubutan keras dan kering baja AISI O1.
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
58
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengolahan dan analisa data yang didapatkan pada proses bubut keras baja AISI O1 dengan kekerasan 60 HRC menggunakan pahat keramik
Al
2
O
3
+ TiC CC650 dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.
Model matematika umur pahat Tc, dan volume pembuangan bahan Qc diperoleh melalui pengumpulan data menggunakan metode faktorial 2
3
selanjutnya dianalisis menggunakan metode multi linear regression, sehingga menghasilkan persamaan matematik yang penyusunannya didasarkan pada
pengembangan formula Taylor dengan hasil sebagai berikut : Tc
= 51,233226.V
0,58
.f
0,146
.a
0,0001
dan Qc = 51,233226.V
0,42
.f
0,584
.a
1,0000
, analog dengan Tc dan Qc model matematik laju pembuangan geram MRR juga
telah berhasil diperoleh dari korelasi QcTc yaitu : MRR = V
-0,16
.f
0,438
.a
0,9999
. 2.
Ketiga model Tc, Qc, dan MRR, digunakan untuk proses pengayaan data bagi menghasilkan kondisi pemotongan optimum menggunakan metode Ginting dan
Nouari 2007, dari metode tersebut diperoleh kondisi pemotongan optimum adalah pada kecepatan potong V 95 mmin dan 104 mmin, pemakanan f 0,09
mmrev dan 0,08 mmrev, dan kedalaman potong a 0,25 mm. 3.
Kondisi pemotongan optimum juga diperoleh menggunakan metode RSM dan hasil menunjukkan bahwa kondisi pemotongan optimum adalah pada V 95
58
Yuliarman : Studi Pemotongan Optimum Pembubutan Keras dan Kering baja Perkakas AISI O1 Menggunakan Pahat Keramik Al2O3 + TiC, 2008. USU e-Repository © 2008.
Kategori