commit to user
18 1250
0.2 1
19 2000
0.07 0.25
20 2000
0.07 0.5
21 2000
0.07 1
22 2000
0.11 0.25
23 2000
0.11 0.5
24 2000
0.11 1
25 2000
0.2 0.25
26 2000
0.2 0.5
27 2000
0.2 1
Masing-masing variasi parameter spesimen penelitian diambil replikasi sebanyak tiga kali, sehingga jumlah datanya adalah 81.
D. Teknik Pengumpulan Data
1. Identifikasi Variabel Definisi variabel penelitian adalah sebagai objek penelitian, atau apa yang
menjadi titik perhatian suatu penelitian Suharsimi Arikunto, 1993 : 91. Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran terhadap keberadaan suatu variabel dengan
instrument penelitian. Kemudian dilakukan analisis untuk mencari hubungan antara variabel yang satu dengan variabel yang lain.
Variabel yang ada dalam penelitian ini adalah : a. Variabel Bebas
Variabel bebas adalah himpunan sejumlah gejala yang memiliki berbagai aspek atau unsur, yang berfungsi mempengaruhi atau menentukan munculnya
variabel lain yang disebut dengan variabel terikat. Munculnya atau adanya variabel ini tidak dipengaruhi atau tidak ditentukan oleh ada atau tidaknya
variabel lain. Sehingga tanpa variabel bebas, maka tidak akan ada variabel terikat.
commit to user
Demikian dapat pula terjadi bahwa jika variabel bebas berubah, maka akan muncul variabel terikat yang berbeda atau yang lain.
Varibel bebas yang digunakan dalam penelitian ini merupakan parameter pemesinan yang didasarkan kemampuan pahat dan mesin yang digunakan.
Adapun variabel-variabel yang digunakan yaitu: 1 Kecepatan Potong
Vc
Gambar 5. Rekomendasi Vc untuk material pahat CT 3000 Dari gambar 5 diatas untuk pahat dengan kode CT 3000
direkomendasikan untuk bekerja pada daerah kecepatan potong antara 50 mmenit hingga 460 mmenit. Berdasarkan rekomendasi tersebut dan
kemampuan mesin yang digunakan maka dipilihlah kecepatan potong sebagai berikut
a Putaran Rendah Untuk putaran rendah digunakan putaran spindel sebesar 460 rpm.
Sehingga kecepatan potong maksimal yang digunakan adalah 100
= 460 x 3,14 x 37 1000
= 53,4 mmenit
b Putaran Tengah Untuk putaran tengah digunakan putaran spindel sebesar 1250
rpm. Sehingga kecepatan potong maksimal yang digunakan adalah:
commit to user
100 = 1250 x 3,14 x 37
1000 = 145,2 mmenit
c Putaran Tinggi Untuk putaran tengah digunakan putaran spindel sebesar 2000
rpm. Sehingga kecepatan potong maksimal yang digunakan adalah: 100
= 2000 x 3,14 x 37 1000
= 232,4 mmenit
Pemilihan ketiga variabel kecepatan diatas berdasarkan kemampuan mesin yang digunakan dimana mesin belum menggunakan motor step
untuk mengatur putaran spindel sehingga kita hanya dapat memililih putaran spindel yang tersedia.
2 Kecepatan Pemakanan f
Gambar 6. Rekomendasi Parameter Pemesinan Dari gambar 6 untuk pahat jenis TNMG 160404 direkomendasikan
menggunakan kecepatan pemakanan sebesar 0,07 mmrev hingga 0,2 mmrev. Sehingga untuk percobaan ini menggunakan kecepatan
pemakanan : a Kecepatan pemakanan rendah
Untuk kecepatan pemakanan rendah digunakan kecepatan pemakanan 0,07 mmrev.
b Kecepatan pemakanan tengah
commit to user
Untuk kecepatan pemakanan tengah digunakan kecepatan pemakanan 0,11 mmrev sesuai dengan rekomendasi dari pahat yang
digunakan. c Kecepatan pemakanan
tinggi Untuk kecepatan pemakanan tinggi digunakan kecepatan
pemakanan 0,2 mmrev. 3 Kedalaman pemakanan
Gambar 7. Rekomendasi Parameter Pemotongan Dari gambar 7 untuk pekerjaan finishing maka kedalaman pemakanan
yang direkomendasikan maksimal sebesar 1 mm. Sehingga untuk percobaan ini menggunakan parameter kedalaman pemakanan sebagai
berikut : a Kedalaman pemakanan rendah
Kedalamanan pemakanan rendah yang digunakan yaitu sebesar 0,25 mm.
b Kedalaman pemakanan tengah Kedalamanan pemakanan tengah yang digunakan yaitu sebesar
0.5 mm.
commit to user
c Kedalaman pemakanan
tinggi Kedalamanan pemakanan tinggi yang digunakan yaitu sebesar
1 mm. b. Variabel Terikat
Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Dengan kata lain ada atau tidaknya variabel
terikat tergantung ada atau tidaknya variabel bebas. Dalam penelitian ini variabel terikatnya adalah tingkat kekasaran permukaan, dalam hal ini adalah Ra
kekasaran rata-rata aritmetik dengan satuan µm. c. Variabel Kontrol
Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah : 1 Material yang digunakan adalah ST40.
2 Mesin bubut CNC yang digunakan pada penelitian ini adalah CNC LATHE TURN MASTER TMC 320 dengan sistem controlnya
SIEMENS 802 S. 3 Alat ukur kekasaran yang digunakan adalah SURFCODER SE-1700.
4 Pahat yang digunakan adalah TNMG 160404 FG CT 3000, produksi TAEGUTEC.
2. Instrument Penelitian Instrument – instrument yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a. Mesin Bubut CNC Mesin bubut CNC yang digunakan pada penelitian ini adalah CNC
LATHE TURN MASTER TMC 320 dengan sistem controlnya SIEMENS 802 S. Mesin ini masih menggunakan gear box untuk mengatur kecepatan putaran
spindel. Mesin ini memiliki 5 buah tool holder yang dapat dipasang pahat sesuai dengan kebutuhannya.
commit to user
Gambar 8. Mesin CNC LATHE TRUN MASTER TMC 320 b. Pahat Bubut
Pahat yang digunakan adalah TNMG 160404 FG CT 3000, produksi TAEGUTEC. Kode CT 3000 pada bagian akhir menunjukkan bahwa pahat ini
masuk dalam grade Cermet yang dibuat dari titanum karbida atau karbon nitridapahat ini memiliki kekerasan 93 HRA. Pahat jenis ini biasa dipakai untuk
finising pada proses permesinan material-material seperti karbon alloy steel, stainless steel dan besi cor.
Gambar 9. Pahat Insert TNMG 160404 FG CT 3000 c. Alat Uji Kekasaran
Untuk mengetahui kekasaran yang dihasilkan dari proses pemesinan digunakan SURFCODER SE-1700.
commit to user
d. Material
Material yan
baja ST 40.
Berikut ini
tersebut :
T
Sum Gambar 10. SURFCODER SE-1700.
ang digunakan sebagai spesimen uji dalam pe kut ini adalah hasil pengujian komposisi unsur pe
Tabel 4. Hasil Uji Komposisi Baja ST 40 Unsur
Prosentase Fe
98,10 C
0,129 Si
0,283 Mn
0,490 P
0,094 S
0,031 Ni
0,115 Cr
0,114 Mo
0,082 Cu
0,392 Mg
0,001 V
0,010 Ti
0,007 Nb
0,019 Al
0,043 W
0,045 umber: Uji komposisi di PT. Itokoh Ceperindo
penelitian adalah penyusun material
commit to user
Baja ST 40 dipilih dalam penelitian ini, karena material tersebut sering dipakai sebagai bahan pembuatan komponen-komponen mesin. Baja ini tergolong
dalam baja karbon rendah kandungan karbon di bawah 0,2 dan sering disebut mild steel. Baja ini memiliki karakteristik kekuatan rendah, keuletannya tinggi dan
tidak mampu dikeraskan dengan proses perlakuan panas kecuali proses surface hardening. Baja ini memiliki sifat keuletan yang tinggi maka baik untuk
dilakukan proses pemesinan.
3. Desain Eksperimen
Desain eksperimen adalah langkah-langkah lengkap yang perlu diambil jauh sebelum eksperimen dilakukan supaya data yang semestinya diperlukan
dapat diperoleh, sehingga akan membawa kepada analisa obyektif dan kesimpulan yang berlaku untuk persoalan-persoalan yang sedang dibahas. Sudjana, 1995: 1
Pada penelitian ini terdapat tiga variabel bebas yang kemudian pada desain eksperimen ini disebut faktor. Faktor pertama mempunyai tiga taraf yaitu variasi
kecepatan spindel 460 rpm, 1250 rpm dan 2000 rpm. Faktor kedua mempunyai tiga taraf yaitu variasi kecepatan pemakanan 0.07 mmrev, 0.12 mmrev dan 0.17
mmrev. Dan faktor ketiga mempunyai tiga taraf, yaitu variasi kedalaman pemakanan 0.25 mm, 0.5 mm dan 1 mm. Kombinasi perlakuan dilakukan dengan
mengkombinasikan masing-masing taraf faktor A dengan taraf-taraf pada faktor B dan juga taraf-taraf pada faktor C. Sehingga pada eksperimen ini diperlukan 27
kondisi eksperimen atau 27 kombinasi perlakuan yang berbeda-beda. Kemudian pada masing-masing perlakuan dilakukan 3 kali replikasi, sehingga tiap perlakuan
diperoleh 3 data. Sehingga dari eksperimen ini akan diperoleh 81 data. Berikut ini merupakan tabel pengumpulan data eksperimen :
commit to user
Tabel 5. Pengumpulan Data Faktor C mm
0.25 0.5
1
Faktor B mmmenit Faktor B mmmenit
Faktor B mmmenit 0.07
0.11 0.2
0.07 0.11
0.2 0.07
0.11 0.2
F akt
or A
r pm
460 X
1111
X
1211
X
1311
X
1121
X
1221
X
1321
X
1131
X
1231
X
1331
X
1112
X
1212
X
1312
X
1122
X
1222
X
1322
X
1132
X
1232
X
1332
X
1113
X
1213
X
1313
X
1123
X
1223
X
1323
X
1133
X
1233
X
1333
1250 X
2111
X
2211
X
2311
X
2121
X
2221
X
2321
X
2131
X
2231
X
2331
X
2112
X
2212
X
2312
X
2122
X
2222
X
2322
X
2132
X
2232
X
2332
X
2113
X
2213
X
2313
X
2123
X
2223
X
2323
X
2133
X
2233
X
2333
2000 X
3111
X
3211
X
3311
X
3121
X
3221
X
3321
X
3131
X
3231
X
3331
X
3112
X
3212
X
3312
X
3122
X
3222
X
3322
X
3132
X
3232
X
3332
X
3113
X
3213
X
3313
X
3123
X
3223
X
3323
X
3133
X
3233
X
3333
4. Pelaksanaan Penelitian Langkah-langkah dalam pelaksanaan eksperimen ini adalah sebagai
berikut : a. Persiapan Bahan
Proses persiapan bahan yang dilakukan yaitu meliputi : 1 Pengujian Komposisi
Proses ini bertujuan untuk mengatahui komposisi dari unsur-unsur material yang digunakan. Pengujian dilaksakan di PT Itokoh Ceperindo
Klaten. 2 Pemotongan dan Facing
Proses ini bertujuan untuk membuat benda kerja memiliki ukuran yang sama sehingga diharapkan perlakuan yang diterima oleh setiap
spesimen akan sama. Benda kerja dipotong dengan panjang 105 mm dan di facing 2 mm untuk setiap ujungnya.
commit to user
3 Pembuatan Stoper
Pembuatan stopper
dimaksudkan untuk
mempermudah penyetingan pemasangan spesimen pada mesin. Sehingga panjang
spesimen yang keluar dari chuck selalu sama.
Gambar 11. Spesimen dengan Stoper b. Proses pemesinan
Proses pemesinan dilakukan setiap satu menit, kemudian material dan pahat dilepas dari pencekam untuk dilakukan pengujian kekasaran permukaan
hasil pemesinan dan keausan pahat. Proses pemesinan dilakukan kembali setelah pengujian kekasaran permukaan dan keausan pahat selesai dilakukan dengan
memasang benda kerja ke cekam dengan posisi seperti awal dengan melihat tanda yang ada pada benda kerja dan cekam. Panjang pemakanan untuk setiap
spesimen pengujian adalah sebagai berikut : Tabel 6. Data Panjang Pemakanan Untuk Setiap Spesimen Pengujian
No RPM
FEED DOC
Panjang spesimen
untuk 1 mnt Jumlah
spesimen Panjang
penyayatan P
1 460
0.07 0.25
32.2 1
32.2 2
460 0.07
0.5 32.2
1 32.2
3 460
0.07 1
32.2 1
32.2 4
460 0.11
0.25 50.6
1 50.6
5 460
0.11 0.5
50.6 1
50.6 6
460 0.11
1 50.6
1 50.6
7 460
0.2 0.25
92 2
50.6
commit to user
8 460
0.2 0.5
92 2
46 9
460 0.2
1 92
2 46
10 1250
0.07 0.25
87.5 2
46 11
1250 0.07
0.5 87.5
2 43.75
12 1250
0.07 1
87.5 2
43.75 13
1250 0.11
0.25 137.5
3 43.75
14 1250
0.11 0.5
137.5 3
48.83 15
1250 0.11
1 137.5
3 48.83
16 1250
0.2 0.25
250 4
48.83 17
1250 0.2
0.5 250
4 62.5
18 1250
0.2 1
250 4
62.5 19
2000 0.07
0.25 140
3 46.7
20 2000
0.07 0.5
140 3
46.7 21
2000 0.07
1 140
3 46.7
22 2000
0.11 0.25
220 4
46.7 23
2000 0.11
0.5 220
4 55
24 2000
0.11 1
220 4
55 25
2000 0.2
0.25 400
7 57.14
26 2000
0.2 0.5
400 7
57.14 27
2000 0.2
1 400
7 57.14
Proses pengujian untuk spesimen dengan panjang yang cukup panjang dilakukan beberapa kali dengan tujuan untuk mengurangi lendutan yang terjadi
pada spesimen. Untuk itu panjang awal semua spesimen sudah ditetapkan sebelumnya yaitu sepanjang 100 mm dengan panjang spesimen yang keluar dari
chuck sepanjang 70 mm. Sehingga untuk material dimana panjang pengujiannya lebih dari 65 mm akan menggunakan beberapa spesimen hingga panjang yang
dibutuhkan diperoleh. Untuk pemotongan awal dilakukan penyayatan setebal 0,5 mm hingga
material menjadi ukuran 37 mm dengan tujuan agar material tersebut silindris dan
commit to user
tidak oleng. Pemakanan awal menggunakan pahat khusus yang memang digunakan untuk facing dan tidak menggunakan pahat untuk pengujian.
Gambar 12. Spesimen Hasil Proses Pemesinan c. Pengujian kekasaran
permukaan Pengujian kekasaran permukaan dilakukan dengan menggunakan
SURFCODER SE-1700. Dengan pengambilan sampel dilakukan pada 5 titik di sepanjang permukaan hasil pemotongan pada benda kerja. Dengan adanya
replikasi sebanyak 3 kali maka jumlah sampel untuk setiap spesimen yaitu 15 buah dan jumlah sampel keseluruhan spesimen adalah 405 titik. Pengujian
dilakukan dengan panjang sampel pengukuran cut of sepanjang 0,8 mm dan pengulangan 3 kali.
d. Analisis data Pada bagian ini dilakukan kegiatan yang meliputi pengumpulan data,
pengaturan data, perhitungan serta penyajian data dalam suatu lay out tertentu yang sesuai dengan desain yang dipilih untuk suatu percobaan yang dipilih. Selain
itu dilakukan perhitungan dan penyajian data dan teknik yang digunakan dalam analisis data adalah teknik statistik deskriptif, yaitu teknik analisis data yang
didalamnya berisis interpretasi hasil penelititan dalam bentuk tabel, grafik dan diagram.
Analisa yang dilakukan yaitu untuk mengetahui parameter pemesinan apa yang paling berpengaruh terhadap kekasaran permukaan dengan menggunakan
metode analisis varian ANOVA.
commit to user
e. Kesimpulan Setelah dilakukan. percobaan dan analisis, kita bisa menarik kesimpulan
dengan cara membandingkan dengan teori yang ada.
E. Teknik Analisis Data
