OPTIMASI PARAMETER PEMESINAN TERHADAP WAKTU PROSES PADA PEMROGRAMAN CNC TURNING Skripsi Diajukan dalam rangka menyelesaikan Studi Strata 1 Untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan Nama Oleh : Edi Anto Nim : 5201909002 Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin S1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2013 i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi saya yang berjudul Optimasi Parameter Pemesinan Terhadap Waktu Proses Pada Pemrograman CNC Turning disusun berdasarkan hasil penelitian saya dengan arahan dosen pembimbing. Sumber informasi atau kutipan yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir skripsi ini. Skripsi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar dalam program sejenis di perguruan tinggi manapun. Semarang, Agustus 2013 Edi Anto 5201909002 ii
PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh: Nama : Edi Anto NIM : 5201909002 Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin S1 Judul : Optimasi Parameter Pemesinan Terhadap Waktu Proses Pada Pemrograman CNC Turning Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan memperoleh gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultaas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Panitia Ujian, Ketua : Dr. M. Khumaedi, M.Pd ( ) NIP. 196209131991021001 Sekretaris : Wahyudi, S.Pd, M.Eng ( ) NIP.198003192005011001 Dewan Penguji, Pembimbing I : Drs. Wirawan Sumbodo, M.T ( ) NIP. 196601051990021002 Pembimbing II : Drs. Pramono ( ) NIP. 195809101985031002 Penguji Utama : Drs. Karsono, M.Pd ( ) NIP. 195007061975011001 Penguji Pendamping I : Drs. Wirawan Sumbodo, M.T ( ) NIP. 196601051990021002 Penguji Pendamping II : Drs. Pramono ( ) NIP. 195809101985031002 Ditetapkan di Semarang Tanggal, 2013 Mengesahkan, Dekan Fakultas Teknik Drs. Muhammad Harlanu, M. Pd NIP. 1966021511021001 iii
ABSTRAK Edi Anto. 2013 Optimasi Parameter Pemesinan Terhadap Waktu Proses Pada Pemrograman CNC Turning. Skripsi, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Permasalahan yang diungkap dalam penelitian ini adalah tentang Optimasi Parameter Pemesinan Terhadap Waktu Proses Pada Pemrograman CNC Turning. Tujuan dalam penelitian ini yaitu: Mengetahui pengaruh cutting speed, feed rate, dept of cut, dan retract terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning dan mengetahui parameter pemesinan yang menghasilkan waktu proses optimal pada pemrograman CNC turning. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen faktorial, dimana cutting speed, feed rate, depth of cut, dan retract merupakan variabel bebas dari waktu proses pemesinan sebagai variabel responnya. Masingmasing variabel bebas mempinyai dua level faktor yaitu level low dan level high. Pengukuran waktu proses pemesinan didapatkan dari hasil simulasi software MasterCAM X lathe melalui fasilitas sheet up. Hasil yang di dapat dalam simulasi meliputi waktu proses pemesinan atau operation time, panjang langkah pemakanan atau feed cut length, dan panjang langkah tannpa pemakanan atau rapid trverse length. Data hasil eksperimen kemudian dilakukan analisis statistik ANOVA untuk melihat adanya pengaruh dan prosentase kontribusi dari masingmasing parameter terhadap waktu proses pemesinannya. Berdasarkan analisis statistik ANOVA diketahui bahwa ada pengaruh yang signifikan dari semua parameter terhadap waktu proses pemesinan CNC turning, dimana semakin besar nilai cutting speed, feed rate, dan depth of cut akan semakin singkat waktu proses pemesinanannya, sedangkan semakin kecil nilai retract akan semakin singkat waktu proses pemesinannya. Kedalaman pemotongan atau depth of cut memiliki kontibusi yang terbesar dengan nilai 71.78%. Laju pemakan atau feed rate memiliki kontribusi terbesar kedua dengan nilai 23.88%. jarak penarikan pahat atau retract memiliki kontribusi terbesar ketiga dengan nilai 2%. Kecepatan potong atau cutting speed memiliki kontribusi terendah dengan nilai 0.79%. Parameter yang menghasilkan waktu proses pemesinan optimal pada pemrograman CNC turning adalah pada kondisi cutting speed optimal = 160 m/min, kondisi feed rate optimal = 0.8 mm/rev, kondisi depth of cut optimal = 1 mm, dan kondisi retract minimal = 1mm. Waktu proses pemesinan yang dihasilkan pada kondisi tersebut adalah 7.57 menit. Dari hasil penelitian ini, dapat direkomendasikan bahwa untuk menghaslikan waktu proses pemesinan yang singkat dilakukan dengan mengoptimalkan parameter cutting speed, feed rate, dept of cut, dan retract. Pengembangan optimasi parameter pemesinan yang lebih kompleks dengan variabel respon seperi kualitas permukaan pada proses pemesinan CNC turning, sehingga rekomendasi pemilihan parameter yang optimal lebih akurat. Kata kunci : Parameter pemesinan, waktu proses, pemrograman CNC turning. iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN MOTTO Apa yang saya saksikan di alam adalah sebuah tatanan agung yang tidak dapat kita pahami dengan sangat tidak menyeluruh, dan hal ini sudah semestinya menjadikan seseorang senantiasa BERFIKIR dilingkupi perasaan RENDAH HATI. PERSEMBAHAN: Terima kasih kepada Allah SWT yang jiwaku ditangan-nya, Untuk Ibubapak, kakak, adek dan semua orang yang selalu mendoakan aku, semoga aku selalu membuat kalian bangga. v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang memberikan rahmat dan hidayah-nya. Shalawat serta salam penulis haturkan kepada Nabi Muhammad SAW dan keluarganya serta kepada para shabatnya. Penyusunan skripsi ini penulis memperoleh bantuan baik yang berupa dorongan maupun bimbingan dari pihak lain, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. H. Sudijono Sastroatmojo, M.Si, Rektor Universitas Negeri Semarang. 2. Drs. M. Harlanu, M.Pd, Dekan Fakultas Teknik Unversitas Negeri Semarang. 3. Dr. M Khumaedi, Ketua Jurusan Teknik Mesin Unversitas Negeri Semarang. 4. Wahyudi, S.Pd, M.Eng, Ketua Program Studi S1 Pendidikan Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang. 5. Drs. Wirawan Sumbodo, M.T, Dosen Pembimbing I yang telah memberikan waktu, bimbingan, dan petunjuk dalam menyelesaikan skripsi ini. 6. Drs. Pramono, Dosen Pembimbing II yang telah memberikan waktu, bimbingan, dan petunjuk dalam menyelesaikan skripsi ini. 7. Drs. Karsono, M. Pd, Dosen Penguji yang telah memberikan waktu dan saran dalam menyelesaikan skripsi ini. 8. Kriswanto, S. Pd, Dosen pembimbing lapangan yang telah memberikan waktu, bimbingan, dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini. 9. My best team, best partner, N best friend (Ozi, Nanda, Ardi, Andre, Aditya, Dony, Hadi, dll). vi
10. Semua pihak yang membantu hingga selesainya skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dalam perbaikan skripsi ini. Semoga Allah SWT memberikan pahala berlipat ganda atas bantuan dan kebaikkannya. Amin. Semarang, 2013 Penulis vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... ii PENGESAHAN... iii ABSTRAK... iv MOTTO DAN PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 3 C. Batasan Masalah... 3 D. Rumusan Masalah... 4 E. Tujuan Penelitian... 5 F. Manfaat Penelitian... 5 G. Penegasan Istilah... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7 A. Waktu Proses Turning... 8 B. Mesin CNC Turning... 11 C. Software MasterCAM X... 18 viii
D. Eksperimen Faktorial... 23 E. Kerangka Berfikir... 28 F. Hipotesis... 29 BAB III METODE PENELITIAN... 30 A. Metode Eksperimen... 30 B. Variabel Penelitian... 33 C. Tempat dan Waktu Penelitian... 34 D. Alat dan Bahan... 34 E. Pelaksanaan Penelitian... 35 F. Teknik Pengumpulan Data... 53 G. Teknik Analisis Data... 53 H. Prosedur Penelitian... 55 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 56 A. Asumsi Penelitian... 56 B. Hasil Penelitian... 59 C. Pembahasan... 77 BAB V PENUTUP... 81 A. Simpulan... 81 B. Saran... 83 DAFTAR PUSTAKA... 84 LAMPIRAN ix
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Cutting speed dan feed Bahan Aluminium 6061... 10 2. Faktor Parameter dan Level Penelitian... 31 3. Desain Kombinasi Parameter Percobaan... 32 4. Data Pengaturan Stock... 39 5. Data Pengaturan Chuck... 40 6. Data Face Toolpath Parameters... 41 7. Data Face Cut Parameters... 42 8. Data Rough Toolpath Parameters... 44 9. Data Rough Cut Parameters.... 44 10. Data Groove Toolpath Parameters.... 46 11. Data Groove Rough Parameters... 47 12. Data Groove Finish Parameters... 47 13. Data Finish Toolpath Parameters... 48 14. Finish Cut parameters.... 49 15. Data Thread Toolphat Parameters... 50 16. Data Thread Shape Parameters... 51 17. Data Thread Cut Parameters... 52 18. Spesifikasi Cutting Speed dan Feed Rate MasterCAM X Lathe... 56 19. Hasil Pengukuran Waktu Proses Pemesinan... 67 20. Hasil Pengukuran Feed Cut Length... 67 21. Hasil Pengukuran Rapid Trverse Length... 68 x
22. Hasil Means dari Waktu Proses... 69 23. Hasil Means dari Feed Cut Length... 69 24. Hasil Means dari Rapid Trverse Length... 69 25. Hasil Analisis Statistik ANOVA... 71 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Terminologi Waktu Pemotongan Turning... 8 2. Cutting Path in Stock Removal in Turning... 11 3. Sistem Koordinat Benda Kerja... 12 4. Pergeseran Titik Nol G54... 13 5. Pengukuran Metode Absolut... 13 6. Pengukuran Metode Inkremental... 14 7. Faktor Pengaturan Kompensasi Pahat... 14 8. Gerakan Lurus Tanpa Pemakanan G00... 16 9. Gerakan Lurus dengan Pemakanan G01... 16 10. Gerakan Interpolasi Melingkar G02/G03... 17 11. Pembubutan Ukir Konstan G33... 17 12. Starting MasterCAM X... 19 13. MasterCAM X Toolpath Generation... 20 14. Tampilan Geometry MasterCAM X... 20 15. Tampilan Setup Parameter MasterCAM X... 21 16. Tampilan Setup Parameter MasterCAM X (materials)... 21 17. Tampilan Rencana Kerja (Work Plan) MasterCAM X... 21 18. Tampilan simulator MasterCAM X... 22 19. Tampilan NC-Data MasterCAM X... 22 20. Alur Kerangka Berfikir... 28 21. Desain Base Feature... 35 xii
22. Preview Line Geometry... 36 23. Preview Chamfers Geometry... 37 24. Preview Fillet Geometry... 38 25. Pengaturan Stock... 39 26. Pengaturan Chuck... 39 27. Tool Settings... 40 28. Tool Clearance... 41 29. Face Toolpath Parameters... 41 30. Face Cut Parameters... 42 31. Preview Face The Part... 42 32. Chaining Rough Entity... 43 33. Rough Toolpath Parameters... 43 34. Rough Cut Parameters... 44 35. Preview Rough The Part... 45 36. Chaining Groove... 45 37. Chaining Groove Entities... 45 38. Groove Toolpath Parameters... 46 39. Groove Rough Parameters... 46 40. Groove Finish Parameters... 47 41. Preview Groove The Part... 48 42. Finish Toolpath Parameters... 48 43. Finish Cut parameters... 49 44. Preview Finish The Part... 49 xiii
45. Thread Toolphat Parameters... 50 46. Thread Shape Parameters... 50 47. Thread Start/End Position... 51 48. Thread Cut Parameters... 51 49. Preview Thread The Part... 52 50. Preview Setup Sheet... 52 51. Alur penelitian ekperimen... 55 52. Hasil Toolpath Geometry percobaan 1... 59 53. Hasil Toolpath Geometry percobaan 2... 59 54. Hasil Toolpath Geometry percobaan 3... 60 55. Hasil Toolpath Geometry percobaan 4... 60 56. Hasil Toolpath Geometry percobaan 5... 61 57. Hasil Toolpath Geometry percobaan 6... 61 58. Hasil Toolpath Geometry percobaan 7... 62 59. Hasil Toolpath Geometry percobaan 8... 62 60. Hasil Toolpath Geometry percobaan 9... 63 61. Hasil Toolpath Geometry percobaan 10... 63 62. Hasil Toolpath Geometry percobaan 11... 64 63. Hasil Toolpath Geometry percobaan 12... 64 64. Hasil Toolpath Geometry percobaan 13... 65 65. Hasil Toolpath Geometry percobaan 14... 65 66. Hasil Toolpath Geometry percobaan 15... 66 67. Hasil Toolpath Geometry percobaan 16... 66 xiv
68. Grafik Hubungan Cutting Speed Terhadap Waktu... 72 69. Grafik Hubungan Feed Rate Terhadap Waktu... 73 70. Grafik Hubungan Depth Of Cut Terhadap Waktu... 74 71. Grafik Hubungan Retract Terhadap Waktu... 76 xv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Gambar Kerja dari Base Feature... 85 2. Daftar Tool List... 86 3. Hasil Sheet Up Percobaan 1... 87 4. Hasil Sheet Up Percobaan 2... 88 5. Hasil Sheet Up Percobaan 3... 89 6. Hasil Sheet Up Percobaan 4... 90 7. Hasil Sheet Up Percobaan 5... 91 8. Hasil Sheet Up Percobaan 6... 92 9. Hasil Sheet Up Percobaan 7... 93 10. Hasil Sheet Up Percobaan 8... 94 11. Hasil Sheet Up Percobaan 9... 95 12. Hasil Sheet Up Percobaan 10... 96 13. Hasil Sheet Up Percobaan 11... 97 14. Hasil Sheet Up Percobaan 12... 98 15. Hasil Sheet Up Percobaan 13... 99 16. Hasil Sheet Up Percobaan 14... 100 17. Hasil Sheet Up Percobaan 15... 101 18. Hasil Sheet Up Percobaan 16... 102 19. Titik Persentase Distribusi F untuk Probabilita = 0,05... 103 20. Standard Values for Cutting Speed, Angles, and Specific Cutting Force 104 21. Analisa Statistik ANOVA dengan Software Minitab 15... 105 xvi
22. NC Code Hasil Percobaan 8... 107 xvii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Salah satu kunci keberhasilan negara-negara industri maju dalam membangun kekuatan ekonominya adalah kemampuan industrinya dalam membuat produk manufaktur secara efisien. Dengan perkembangan teknologi manufaktur yang semakin pesat dan semakin tingginya kompetisi antara produsen produk-produk manufaktur, kebutuhan akan kualitas produk yang tinggi (high quality product) yang dihasilkan dengan kecepatan produksi yang tinggi (high speed manufacturing) dengan efisiensi biaya produksi yang tinggi (low cost production) menjadi suatu prasyarat. Kesemuanya itu membutuhkan sistem pendukung proses manufaktur yang handal. Salah satu pendukung tersebut adalah sistem CAD/CAM. CAD/CAM memiliki dua bagian yakni desain gambar CAD (Computer Aided Design) dan desain gambar CAM (Computer Aided Machine). Desain gambar CAD berisikan tentang desain produk meliputi ukuran dan bentuk geometri sedangkan desain gambar CAM adalah berupa desain tentang proses pemakanan, toolpath, setup mesin dan hal-hal lainnya yang berkaitan dengan proses atau cara agar dihasilkan produk yang sesuai dengan gambar pada proses CAD. Desain yang dihasilkan oleh software CAD/CAM ini nantinya akan diubah menjadi bahasa pemrograman (NC code). 1
2 Dalam praktiknya ternyata didapatkan bahwa waktu proses dari desain yang dibuat di CAD/CAM belumlah optimal. Waktu proses merupakan suatu hal yang penting karena berhubungan linier dengan biaya dan kuantitas produksi. Berbagai pengembangan sistem operasi Computer Numerically Controlled (CNC) telah dilakukan sejak dekade tahun 80-an. Berdasarkan studi literatur pengembangan teknologi CNC cenderung diarahkan pada optimasi prosesnya. Car dkk (2009) mengembangkan prosedur optimasi proses pembubutan menggunakan artificial intelligence, proses optimasi didasarkan pada kondisi minimum waktu pemesinan dan ongkos produksi, pertimbangan teknologi dan batasan material. Gurel dan Akturk (2007) mengusulkan suatu alogaritma heuristic untuk menggenerasi pendekatan solusi efisiensi antara ongkos pemesinan dengan pembobotan waktu penyelesasian proses secara simultan pada mesin bubut CNC. Pengembangan CAD/CAM menjadikan pilihan utama berkaitan dengan minimalisasi waktu proses. Pinar dan Gullu (2005) mengemukakan bahwa untuk meminimalisasi waktu proses dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu meminimalisasi toolpath parameters dan mengoptimalisai cutting parameters. Studi tentang toolpath parameters dapat di uraikan menjadi bebarapa parameter yang mempengaruhi waktu proses pemesinan, diantaranya kedalaman pemotongan (depth of cut), jarak pahat terhadap benda kerja (entry amount) pada sumbu Z, jarak penyisihan tahapan penyelesaian (finishing) pada sumbu X, jarak penarikan pahat (retract), dan
3 sudut penarikan pahat (entry angle). Sedangkan studi tentang cutting parameters dapat diuraikan meliputi kecepatan pemotongan (cutting speed), laju pemakanan (feed rate), dan kedalaman pemakanan (depth of cut). MasterCAM ialah salah satu software CAD/CAM yang tergolong populer dalam dunia pendidikan keteknikan maupun dunia praktis, khususnya bagi sekolah-sekolah teknik dan perguruan tinggi, serta industri pengguna teknologi CNC yang memerlukan keakuratan proses manufakturnya (Boenasir dkk, 2010: 41). Melalui fitur-fitur strategis yang terdapat pada MasterCAM seorang programmer dapat melakukan variasi parameter pemesinan untuk menghasilkan waktu proses yang optimal pada pemrograman CNC turning. B. Identifikasi Masalah Berdasarkan uraian pada latar belakang masalah, diketahui permasalahan utama yang berhubungan dengan waktu proses pemesinan CNC turning, yaitu penentuan parameter pemesinan seperti entry amount, retract, entry angle, cutting speed, feed rate, dan depth of cut pada operasi pemesinan CNC turning. C. Batasan Masalah Untuk meghindari penyimpangan pembahasan, maka dilakukan pembatasan lingkup penelitian, sebagai berikut: 1. Mencari waktu proses pemesinan CNC turning yang optimal melalui software MasterCAM X dengan tipe pengerjaan lathe.
4 2. Paramater pemesinan yang diteliti meliputi cutting speed, feed rate, depth of cut, dan retract. 3. Penentuan parameter pemesinan berdasarkan karakteristik bahan aluminium 6061 dan material alat potong karbida. 4. Pengaruh kualitas hasil pemotongan dikendalikan dengan finishing pada proses pemotongannya. 5. Desain base feature mencirikan pembubutan komplek yang meliputi pembubutan lurus bertingkat, pembubutan tirus, pembubutan alur, pembubutan kontur, dan pembubutan ulir. D. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian dalam identifikasi masalah, maka dirumuskan permasalah sebagai berikut: 1. Adakah pengaruh cutting speed terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning? 2. Adakah pengaruh feed rate terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning? 3. Adakah pengaruh dept of cut terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning? 4. Adakah pengaruh retract terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning? 5. Parameter pemesinan manakah yang menghasilkan waktu proses optimal pada pemrograman CNC turning?
5 E. Tujuan Penelitian Sesuai dengan permasalahan yang akan diteliti seperti dirumuskan di atas, maka tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini yaitu: 1. Mengetahui pengaruh cutting speed terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 2. Mengetahui pengaruh feed rate terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 3. Mengetahui pengaruh dept of cut terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 4. Mengetahui pengaruh retract terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 5. Mengetahui parameter pemesinan yang menghasilkan waktu proses optimal pada pemrograman CNC turning. F. Manfaat Penelitian Berdasarkan tujuan diatas, maka penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada pihak lain, diantaranya: 1. Manfaat Teoritis a. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan edukasi berkaitan dengan penggunaan teknologi khususnya proses pemrograman mesin CNC turning. b. Dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan dan teknologi, baik pada dunia pendidikan keteknikan maupun dunia praktis.
6 2. Manfaat Praktis a. Memberikan rekomendasi kepada desainer dalam memrogram mesin CNC turning tentang bagaimana mendesain parameter pemesinan dengan optimal. b. Membantu mahasiswa dalam memahami prinsip pemrograman mesin CNC turning secara umum. G. Penegasan Istilah Agar tidak terjadi kesalahan penafsiran, dalam penelitian ini ada beberapa istilah yang perlu dijelaskan, mengenai judul penelitian Optimasi Parameter Pemesinan Terhadap waktu proses pada Pemrograman CNC Turning. Adapun uraian istilah dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Optimasi Optimasi merupakan suatu proses maksimasi atau minimasi untuk mencari kondisi yang optimum, dalam arti yang menguntungkan. Dalam penelitian ini optimasi dilakukan pada parameter pemesinan dengan tujuan untuk mendapat waktu proses yang optimal pada pemrograman CNC turning. 2. Parameter Pemesinan Parameter pemesinan adalah nilai-nilai yang mempengaruhi hasil pemotongan pada proses pemesinan. Nilai parameter pemesinan di pengaruhi oleh karakteristik benda yang akan dipotong dan alat potongnya. Dalam proses pemrograman CNC turning, parameter pemesinan dapat meliputi cutting speed, feed rate, depth of cut, dan retract.
7 3. Waktu proses Waktu proses yang dimaksud dalam penelitian ini yaitu waktu aktual yang dibutuhkan dalam proses pembentukan produk. Waktu pada tahap pra proses dan pasca proses tidak termasuk dalam waktu proses. 4. Pemrograman Pemrograman adalah suatu urutan perintah yang disusun secara rinci tiap blok per blok untuk memberikan masukan mesin perkakas CNC tentang apa yang harus dikerjakan (Widarto, 2008 : 325). Dalam penelitian ini pemrograman dilakukan melalui software MaserCAM X lathe. 5. CNC Turning CNC kependekan dari Computer Numerically Controlled, merupakan mesin perkakas yang dilengkapi dengan sistem kontrol berbasis komputer yang mampu membaca instruksi kode N dan G (Gkode) yang mengatur kerja sistem peralatan mesinnya. (Sumbodo, 2008: 402). Mesin perkakas CNC dilengkapi dengan berbagai alat potong yang dapat membuat benda kerja secara presisi dan dapat melakukan interpolasi/sisipan yang diarahkan secara numerik (berdasarkan angka). Parameter sistem operasi/sistem kerja CNC dapat diubah melalui program perangkat lunak (software load program) yang sesuai.
BAB II LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS A. Waktu Proses Turning Perhitungan waktu pengerjaan adalah Jarak tempuh pahat dikali frekwensi pemakanan, dibagi Kecepatan pemakanan dikali kecepatan. Gambar 1. Terminologi Waktu Pemotongan Turning (Sumber: Widarto, 2008 : 150). T =...(Sumbodo, 2008 : 264). Dimana; T f n L i = Waktu pemotongan, min. = Kecepatan pemakanan, mm/rev. = Putaran mesin, rpm. = Panjang pemotongan, mm. = Jumlah pemotongan. Berdasarkan ilustrasi diatas, waktu proses pada pemesinan CNC turning dapat dipengaruhi oleh penentuan kecepatan potong untuk penentuan
putaran spindel, laju pemakanan, kedalaman pemakanan, dan panjang pemakanan. 1. Kecepatan Potong (Cutting speed) Kecepatan potong atau Cutting speed yang umum dinyatakan dalam meter/menit, ialah kecepatan relatif mata pahat dengan benda kerja saat proses pemesinan berlangsung. Kecepatan potong ini bergantung pada kecepatan putar spindle (n) dan diameter (D) benda uji dalam. Besasrnya cutting speed dinyatakan persamaan berikut: Vc =....(Sumbodo, 2008 : 261) Dimana; Vc = kecepatan potong, (m/menit). n d = kecepatan putaran pisau/benda, (rpm). = diameter benda, (mm). 2. Laju Pemakanan (feed rate) Kecepatan pemakan atau feed rate adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali, sehingga satuan feed rate adalah milimeter per putaran (mm/rev). =.. (Sumbodo, 2008 : 263) Dimana; Vf f n = kecepatan makan, mm/min. = gerak makan (feed), mm/rev. = putaran spindel, rotations/min (rpm).
Laju pemakanan ditentukan berdasarkan kekuatan mesin, material benda kerja, material pahat, bentuk pahat, dan terutama kehalusan permukaan yang diinginkan. Gerak makan biasanya ditentukan dalam hubungannya dengan kedalaman potong. Materials Tabel 1. Cutting speed dan feed Bahan Aluminium 6061. Cutting tool Feeds (mm/rev) 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 Cutting Speed (m/min) Al Alloy HSS 100 67 45 30 - - (1-13% Si) TCT 224 190 160 140 118 - (sumber: Westermann Tables for The Metal Trade, 1966:95) 3. Kedalaman pemotongan (depth of cut) Kedalaman pemotongan atau depth of cut, adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong. Ketika pahat memotong sedalam a, maka diameter benda kerja akan berkurang 2a, karena bagian permukaan benda kerja yang dipotong ada di dua sisi, akibat dari benda kerja yang berputar. 4. Panjang pemakanan Panjang pemakanan adalah panjang bagian benda yang disayat atau dipotong sejajar dengan sumbu spindel. Pada proses pemesinan CNC turning, lintasan pahat disebut dengan toolpath. Toolpath pada proses pemesinan tersebut terdiri dari pergerakan dengan pemakanan (feed cut length) dan pergerakan pahat tanpa pemakanan (rapid treverse length). Toolpath pada permesinan CNC turning dapat diilustrasikan dalam gambar di bawah.
Gambar 2. Cutting Path in Stock Removal in Turning (Sumber: FANUC Series oi-tc OPERATOR S MANUAL: 143). Dari gambar diatas dapat dijelaskan masing-masing penunjukan sebagai berikut: d : Kedalaman pemotongan (depth of cut). Δw : Jarak pahat terhadap benda kerja (entry amount) pada sumbu Z. Δu : Jarak penyisihan tahapan penyelesaian (finishing) pada sumbu X. e α : Jarak penarikan pahat (retract). : Sudut penarikan pahat (entry angle). B. Mesin CNC Turning 1. Pendahuluan Mesin perkakas CNC (Computer Numerical Controlled) adalah mesin perkakas yang dalam pengoperasian dibantu dengan kontrol numerik dengan menggunakan komputer. Arah gerakan pahat pada mesin
CNC menggunakan sistem koordinat. Sistem koordinat pada mesin CNC turning adalah sistem koordinat kartesian dengan dua sumbu X dan Z. Sumbu X didefinisikan sebagi sumbu yang tegak lurus terhadap sumbu spindel mesin bubut. Arah positif sumbu X adalah arah yang menjauhi sumbu spindel. Sumbu Z adalah sumbu yang sejajar dengan sumbu spindel dan arah positif adalah arah yang menjauhi kepala tetap mesin bubut. Untuk kepentingan pembuatan program CNC digunakan sistem kordinat benda kerja (Workpiece Coordinate System). Gambar 3. Sistem Koordinat Benda Kerja (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 1-11) 2. Dasar Pemrograman Mesin CNC Turning. Ada beberapa hal yang harus dilakukan seorang programmer sebelum menggunakan mesin CNC, yaitu: a. Pergeseran titik nol (zerro offset). Pergeseran titik nol memberitahukan secara pasti titik nol benda kerja dari titik nol mesin. Pergeseran ini dihitung setelah benda kerja dicekam pada pencekam di mesin dan harus diisikan pada
parameter titik nol (zero offset). Pergeseran titik nol diaktifkan melalui program CNC dengan menuliskan G54. Gambar 4. Pergeseran Titik Nol G54 (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 1-11). b. Pemrograman absolut dan inkremental Pemrograman absolut adalah Pemrograman yang menentukan titik koordinatnya selalu mengacu pada titik nol benda kerja. Gambar 5. Pengukuran Metode Absolut (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-13). Pemrograman inkremental adalah Pemrograman yang pengukuran lintasannya selalu mengacu pada titik akhir dari suatu
pengukuran. Titik akhir suatu lintasan merupakan titik awal untuk pengukuran lintasan berikutnya atau penentuan koordinatnya. Gambar 6. Pengukuran Metode Inkremental (Sumber: SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-13). 3. Kompensasi pahat Beberapa pahat memiliki panjang dan diameter yang berbeda. Harga kompensasi pahat disimpan pada parameter tool correction. Pada program CNC apabila D tidak diprogram, maka harga D yang digunakan adalah D1, apabila D0 berarti pergeseran harga pahat tidak aktif. Gambar 7. Pengaturan Kompensasi Pahat (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-44).
4. Kecepatan potong Fungsi G96 adalah untuk mengatur kecepatan potong. Apabila G96 ditulis kemudian diikuti S, berarti satuan untuk S adalah m/menit, sehingga selama proses pembubutan menggunakan kecepatan potong konstan. G97 berarti pengaturan kecepatan potong konstan OFF, sehingga satuan S menjadi putaran spindel konstan dengan saruan putaran per menit (rpm). Apabila menggunakan G96 harus diprogram harga putaran maksimal, karena untuk G96 putaran spindel akan bertambah cepat ketika diameter mengecil dan menjadi tidak terhingga ketika diameternya 0. 5. Kecepatan pemakanan Gerak makan (F) adalah kecepatan pergerakan pahat yang berupa harga absolut. Harga gerak makan ini berhubungan dengan gerakan interpolasi G1, G2, atau G3 dan tetap aktif sampai harga F baru diaktifkan pada nomer blok berikutnya di program CNC. Satuan untuk F ada dua yaitu mm/menit apabila sebelum harga F ditulis G94, dan mm/putaran apabila ditulis G95 sebelum harga F. Satuan mm/putaran hanya dapat berlaku apabila spindel berputar. 6. Gerakan lurus tanpa pemakanan G0 berfungsi untuk menempatkan (memposisikan) pahat secara cepat dan tidak menyayat benda kerja. Perintah G0 akan selalu aktif sebelum dibatalkan oleh perintah dari kelompok yang sama, misalnya G1, G2, atau G3.
Gambar 8. Gerakan Lurus Tanpa Pemakanan G00 (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-18). 7. Gerakan lurus dengan pemakanan Fungsi dari perintah G1 adalah menggerakkan pahat dari titik awal menuju titik akhir dengan gerakan lurus. Kecepatan gerak makan ditentukan dengan F. Perintah G1 tetap aktif (modal) sebelum dibatalkan oleh perintah dari kelompok yang sama (G0, G2, G3). Gambar 9. Gerakan Lurus dengan Pemakanan G01(Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-19). 8. Gerakan interpolasi melingkar Perintah G2 atau G3 berfungsi untuk menggerakkan pahat dari titik awal ke titik akhir mengikuti gerakan melingkar. Arah gerakan ada dua macam yaitu G2 untuk gerakan searah jarum jam, dan G3 untuk berlawanan arah jarum jam.
Gambar 10. Gerakan Interpolasi Melingkar G02/G03 (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-24). 9. Pembuatan ulir Fungsi dari G33 adalah membuat beberapa jenis ulir dengan kisar konstan. G33 tetap aktif sampai dibatalkan oleh instruksi dari kelompok yang sama yaitu G0, G1, G2, dan G3. Jenis ulir kanan atau kiri bisa dibuat dengan G33, proses tersebut diatur dengan arah putaran spindel yaitu M3 untuk ulir kanan dan M4 untuk ulir kiri. Jumlah putaran spindel diatur dengan kode S. Gambar 11. Pembubutan Ukir Konstan G33 (Sumber: SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. 2003: 8-24).
C. Softwere Mastercam X 10. Pendahuluan Software MasterCAM X merupakan cabang dari Siemens Product Lifecycle Management Software Inc, dimana software ini sebelumnya sudah familiar di pemesinan, Mastercam adalah salah satu program CAM (Computer Aided Manufacturing) yang cukup popular. Beberapa software lain yang sering digunakan di indsutri antara lain Power Mill (Delcam), Feature CAM (Delcam), Solid CAM, dll. Fungsi dari program CAM adalah untuk mengambar benda dan membuatnya menjadi suatu program NC. Software MasterCAM X dapat menghasilkan file desain suatu benda kerja dengan format data mcx. Software MasterCAM X juga dapat membaca file yang dihasilkan software lain diantaranya Solidworks (*.sldprt), Autodesk (*.ipt), Catia (*.catpart), AutoCAD (*.dwg dan *.dxf), sehingga semua file yang memiliki tipe file diatas bisa ditransfer ke sofware MasterCAM X. Adapun keunggulan softwaremastercam X ini antara lain: a. Hasil program CNC dapat disimulasikan terlebih dahulu, bila ada kesalahan atau error program dapat dikoreksi. b. Simulasi pembuatan benda kerja dapat dilihat langsung hasilnya, dapat dilihat dalam tampilan 2 dimensi maupun 3 dimensi. c. Dapat dilakukan transfer file dengan software lain yang memiliki format data yang sama.
d. Hasil program kode G dari software ini dapat disimpan menggunakan media penyimpanan data elektronik. e. Hasil program kode G dari software ini dapat langsung digunakan pada mesin CNC yang kompatibel atau melakukan konversi untuk mesin CNC tertentu yang menggunakan standar pemrograman yang berbeda. 11. Starting Mastercam X Lembar pemrograman proses bubut pada softwere Mastercam X dapat dipilih melalui menubar Machine Type, Lathe. Gambar 12. Starting MasterCAM X. 12. Pemrograman Software Mastercam X Dasar pemrograman software Mastercam X, tidak jauh berbeda dengan pemrograman pada mesin CNC yang sebenarnya meliputi: (1) pembubutan kasar/rough, (2) pembubutan halus/finish, (3) pembubutan ulir/tread, (4) pembubutan alur/groove, (5) pembubutan muka/face, (6) pembubutan potong/cutoff, (7) pembubutan lubang/drill.
Gambar 13. MasterCAM X Toolpath Generation. Tampilan ini memuat berbagai menu utama yang dapat digunakan sesuai kebutuhan, antara lain: a. Geometry, menu ini menampilkan bentuk benda kerja yang diprogram. Gambar 14. Tampilan Geometry MasterCAM X. b. Setup Parameter, Menu ini untuk merencanakan jenis alat potong serta bahan yang akan digunakan dalam proses pembubutan.
Gambar 15. Tampilan Setup Parameter MasterCAM X. Gambar 16. Tampilan Setup Parameter MasterCAM X (materials). c. Rencana Kerja (Work Plan), menu ini menampilkan lintasan alat potong (toolpath) tahap demi tahap. Gambar 17. Tampilan Rencana Kerja (Work Plan) MasterCAM X.
d. Simulator, Menu ini berfungsi untuk menampilkan simulasi benda kerja agar apabila ada kesalahan program dapat diperbaiki. Gambar 18. Tampilan simulator MasterCAM X. e. NC-Data, menu ini menampilkan pemrograman dengan menggunakan kalimat sesuai urutan program dari N01, N02, dan seterusnya. Gambar 19. Tampilan NC-Data MasterCAM X.
D. Eksperimen Faktorial Eksprimen faktorial merupakan struktur percobaan yang sangat fundamental untuk percobaan dengan banyak faktor. Faktor yang diuji biasanya dikelompokan dalam tingkatan tertentu tergantung pada tipe eksprimen faktorial. Beberapa percobaan memerlukan pengkajian terhadap pengaruh dari dua faktor atau lebih dimana faktor yang diuji perlakuannya umumnya merupakan level atau tingkatan dalam faktor faktor tersebut. Dalam eksprimen faktorial L, faktor uji dikelompokan dalam L level, misalnya 2 level low (-) dan high (+) dan jumlah faktor yang diuji adalah k, maka kemungkinan kombinasi perlakuan (treatment combination) adalah 2k. Desain eksperimen faktorial dibagi menjadi tiga tahap utama yang menyangkut semua pendekatan eksperimen, yaitu: 1. Tahap Perencanaan Tahap perencanaan merupakan tahap terpenting, dimana seorang peneliti harus menentukan ke mana penelitian ini akan dibawa. Adapun kegiatan yang termasuk dalam tahap ini adalah: a. Perumusan masalah Perumusan masalah digunakan untuk mengidentifikasi atau merumuskan masalah yang akan diselidiki dalam eksperimen. b. Tujuan eksperimen Tujuan yang melandasi eksperimen harus dapat menjawab apa yang telah dinyatakan dalam perumusan masalah, yaitu mencari sebab yang menjadi akibat dari masalah yang kita amati.
c. Penentuan variabel terikat Variabel terikat adalah variable yang perubahanya tergantung pada variabel lain. Variabel terikat inilah yang nantinya akan menjadi tujuan penelitian. d. Identifikasi faktor-faktor (variabel bebas) Variabel bebas adalah variabel yang perubahanya tidak tergantung pada variabel lain. Pada tahap ini akan dipilih faktor-faktor mana saja yang akan diselidiki pengaruhnya terhadap variabel tak bebas. e. Pemisahan faktor kontrol dan faktor gangguan Faktor kontrol adalah faktor yang nilainya dapat diatur atau dikendalikan. Faktor gangguan adalah faktor yang nilainya tidak dapat diatur atau dikendalikan. f. Penentuan jumlah level dan nilai faktor Penentuan jumlah level penting untuk ketelitian hasil eksperimen dan ongkos penelitian. Semakin banyak level yang diteliti, maka akan semakin akurat hasil yang diperoleh tetapi akan semakin mahal. g. Perhitungan derajat kebebasan Penghitungan derajat kebebasan dilakukan untuk menghitung jumlah minimum eksperimen yang dilakukan untuk menyelidiki faktor uji. h. Pemilihan matriks orthogonal Pemilihan matriks orthogonal sangat tergantung dari jumlah level dan derajat kebebasan yang digunakan. Matriks orthogonal yang digunakan tidak boleh kurang dari derajat kebebasan yang dipilih.
2. Tahap Pelaksanaan Eksperimen Tahap pelaksanaan eksperimen merupakan langkah-langkah eksperimen yang akan dilaksanakan. Pelaksanaan eksperimen faktorial adalah melakukan pekerjaan berdasarkan setting faktor pada matrik ortogonal dengan jumlah eksperimen sesuai dengan jumlah replikasi dan urutan seperti pada randomisasi. Tahapan ini meliputi: a. Jumlah replikasi Replikasi adalah pengulangan kembali perlakuan yang sama dalam suatu percobaan dengan kondisi yang sama. Tujuan replikasi adalah: 1) Menambah ketelitian eksperimen. 2) Mengurangi tingkat kesalahan pada eksperimen. 3) Memperoleh harga taksiran kesalahan eksperimen, sehingga memungkinkan dilaksanakannya uji signifikan hasil eksperimen b. Pengacakan Secara umum pengacakan dimaksudkan untuk: 1) Meratakan pengaruh faktor yang tidak dapat dikendalikan pada semua unit eksperimen. 2) Memberikan kesempatan yang sama pada semua unit eksperimen untuk menerima suatu perlakuan, sehingga diharapkan ada kehomogenan pengaruh dari setiap perlakuan yang sama. 3. Tahap Analisis (ANOVA) Analisis varian merupakan teknik yang digunakan dalam menganalisis data yang telah disusun dalam perencanaan eksperimen
secara statistik. Analisis varian digunakan untuk membantu menentukan parameter faktor yang mempunyai pengaruh terhadap variabel respon dan mengidentifikasi kontribusi parameter faktor, sehingga akurasi perkiraan model dapat ditentukan. Uji ANOVA ini merupakan salah satu uji parametrik dan memiliki beberapa syarat untuk menggunakannya yaitu : a. Data harus terdistribusi normal. b. Data harus homogen. c. Memiliki variansi yang sama. Sebelum melakukan analisis menggunakan uji ANOVA pastikan syarat-syarat tersebut terpenuhi, jika tidak terpenuhi maka dapat digunakan Uji kruskal Wallis. Langkah-langkah analisis statistik ANOVA yaitu : a. Menentukan hipotesis awal dan tandingannya yaitu Ho: µ1 = µ2 = = µn dan H1: satu atau lebih dari mean populasi tidak sama dengan lainnya. b. Menghitung Sum of Square Total (SST) = (.... )..(Sembiring. 2003: 49) c. Menghitung Sum of Square Treatment (SS) = (.... ). (Sembiring. 2003: 48) d. Menghitung Sum of Square Error (SSE) = (.... ) (Sembiring. 2003:49)
e. Menghitung Degree of Freedom (Df) Dimana; Df = n - 1... (Sembiring. 2003: 49) n = Jumlah level faktor. f. Menghitung Mean Square treatment (MS) MS = (Sembiring. 2003: 281) g. Menghitung Fvalue (F). Dimana; F =. (Sembiring. 2003: 266) MSt = Rata-rata jumlah kuadrat faktor treatmen. MSe = Rata-rata jumlah kuadrat error. h. Menghitung prosentase kontribusi = x 100 %...(Sembiring. 2003: 201) Dimana; SS t SS T P = Sum of squares faktor. = Sum of squares total. = Prosentase kontribusi. i. Nilai yang telah didapat di atas dimasukkan ke dalam table ANOVA. j. Membandingkan hasil F-hitung dan F-tabel kemudian melakuakan kesimpulan dengan aturan bila Fhitung > Ftabel maka Ho ditolak begitupun sebaliknya.
E. Kerangka Berfikir MasterCAM X ialah salah satu software CAD/CAM yang mempunyai fungsi untuk mengambar benda (CAD) dan membuatnya menjadi suatu program NC (CAM). Software ini memiliki fasilitas komputer grafis yang memungkinkan penggunanya untuk melakuakan berbagai bentuk simulasi proses permesinan (machining) pada CNC turning. Melalui fitur-fitur strategis yang terdapat pada MasterCAM seorang programmer dapat meminimalisasi gerakan pahat (toolpath) dan mengoptimalkan parameter pemotongan untuk meminimasi waktu proses pemesinan pada mesin CNC turning sehingga diperoleh waktu permesinan yang optimal. Secara singkat dapat dilihat pada bagan berikut ini: Pemrograman melalui Mastercam X Minimalisasi toolpath dan optimalisasi cutting parameters Waktu permesinan yang optimal Gambar 20. Alur Kerangka Berfikir.
F. Hipotesis Berdasarkan perumusan masalah dan kerangka berfikir diatas, dapat ditentukan hipotesis sebagai berikut: 1. Ada pengaruh cutting speed terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 2. Ada pengaruh feed rate terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 3. Ada pengaruh dept of cut terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 4. Ada pengaruh retract terhadap waktu proses pada pemrograman CNC turning. 5. Waktu proses optimal dihasilkan pada kondisi depth of cut yang maksimal yaitu 1mm, kondisi feed rate yang maksimal yaitu 0.8 mm/rev, kondisi retract yang minimum yaitu 1 mm, dan kondisi cutting speed yang maksimum yaitu 160 m/menit.
BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Eksperimen Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Desain eksperimen adalah evaluasi secara serentak dua atau lebih faktor atau parameter terhadap kemampuannya untuk mempengaruhi rata-rata hasil atau variabilitas hasil gabungan dari karakteristik produk atau proses tertentu. Untuk mengetahui pengaruh faktor atau parameter terhadap rata-rata hasil secara efektif, selanjutnya dianalisis untuk menentukan faktor mana yang berpengaruh serta mengetahui hasil maksimal yang dapat diperoleh. Metode eksperimen yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen faktorial. Eksperimen faktorial adalah salah satu metode yang banyak dipakai dalam eksperimen yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas produk dan proses dalam waktu yang bersamaan, sehingga bisa menekan biaya dan sumber daya seminimal mungkin. Metode ini digunakan untuk memberikan formulasi lay out pengujian, mengetahui kondisi optimal dari parameter pemesinan, dan mengetahui pengaruh performansi dari parameter pemesinan terhadap kekasaran permukaan. Eksprimen faktorial mempunyai keunggulan yaitu dapat melihat seluruh kombinasi yang ada (Sembiring. 2003: 200). Langkah-langkah penyusunan eksperimen faktorial sebagai berikut: 30
31 1. Pemilihan faktor terkendali dan tidak terkendali. Faktor terkendali adalah faktor yang ditetapkan atau dikendalikan selama tahap perancangan. Faktor tidak terkendali adalah faktor yang tidak dapat dikendalikan. Sesuai perumusan masalah, pada percobaan ini faktor terkendali yang digunakan yaitu: a. Kecepatan potong (cutting speed). b. Laju pemakanan (feed rate). c. Kedalaman pemakanan (dept of cut). d. Jarak penarikan pahat (retract). Faktor tidak terkendali yang digunakan adalah waktu proses pada pemesinan CNC turning. 2. Penentuan jumlah level dan nilai level faktor Eksperimen ini menggunakan dua level untuk setiap faktor, dengan mengasumsikan setiap level mewakili kondisi low (-1) dan high (+1). Nilai setiap faktor didasarkan pada rekomendasi bahan, alat potong, dan penggunaan di lapangan. Tabel 2. Faktor Parameter dan Level Penelitian. kode A B C D Parameter faktor Cutting speed (m/min) Feed rate (mm/rev) Dept of cut (mm) Retract (mm) Level faktor (-1) (+1) 140 0.4 0.5 1 160 0.8 1 2
32 3. Pemilihan matriks orthogonal (orthogonal array) Matriks orthogonal adalah suatu matrik yang elemen elemennya disusun menurut baris dan kolom. Kolom merupakan faktor yang dapat diubah dalam eksperimen. Baris merupakan kombinasi level dari faktor dalam eksperimen. Deengan prinsip full factorial, dalam penelitian ini percobaan dengan 2 level dan faktor yang diuji berjumlah 4 faktor, maka harus dipersiapkan 2 4 atau 16 kali percobaan. Kombinasi kolom A (cutting speed) dibuat penggantian setiap 1 (2 0 ) baris. Kombinasi kolom B (feed rate) dibuat penggantian setiap 2 (2 1 ) baris. Kombinasi kolom C (depth of cut) dibuat penggantian setiap 4 (2 2 ) baris. Kombinasi kolom D (retract) dibuat penggantian setiap 8 (2 3 ) baris. Tabel 3. Desain Kombinasi Parameter Percobaan. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Parameter faktor cutting speed feed rate dept of cut Retract A B C D 140 160 140 160 140 160 140 160 140 160 140 160 140 160 140 160 0.4 0.4 0.8 0.8 0.4 0.4 0.8 0.8 0.4 0.4 0.8 0.8 0.4 0.4 0.8 0.8 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
33 B. Variabel Penelitian Variabel adalah gejala yang bervariasi, sedangkan gejala adalah objek penelitian, sehingga variabel adalah objek penelitian yang bervariasi. Berkenaan dengan judul penelitian ini, maka variabel penelitian ini adalah: 1. Variabel Bebas Variabel yang mempengaruhi disebut variabel penyebab, variabel bebas atau independent variable. Variabel bebas dalam penelitian ini yaitu Kecepatan potog (cutting speed), laju pemakanan (feed rate), kedalaman pemakanan (dept of cut), dan jarak penarikan pahat (retract). 2. Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang keberadaannya dapat mempengaruhi secara langsung sebab-akibat antara variabel bebas dan variabel terikat yang menjadi pokok permasalahan dalam penelitian. Oleh karena itu variabel kontrol dikendalikan atau dibuat konstan. a. Mengunakan software MasterCAM X tipe pengerjaan lathe dalam proses CAD/CAM. b. Bahan yang digunakan aluminium 6061 dengan alat potong insert berbahan karbida. c. Parameter diluar variabel bebas seperti tool parameter, tool geometry dan lainnya dibuat sesuai dengan spesifikasi MasterCAM X. d. Perhitungan waktu proses (operation time) dilakukan dalam fasilitas Setup Sheet pada MasterCAM X. e. Bahasa pemrograman yang dibuat adalah default metric startup.
34 3. Variabel Terikat Variabel terikat, merupakan akibat yang keadaannya akan tergantung pada variabel bebas, dan variabel kontrol. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah waktu proses pemesinan. Waktu proses adalah waktu aktual dari proses penyayatan benda kerja pada mesin CNC turning. Pengukuran waktu proses pemesinan dilakukan dengan mensimulasikan proses pemesinan yang nantinya akan diketahui waktu pengerjaanya. C. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di laboratorium CNC dan laboratorium komputer gedung E5 Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Waktu pelaksanaan penelitian berlangsung pada bulan juli sampai agustus 2013. D. Alat dan Bahan 1. Alat Pada penelitian ini alat yang digunakan antara lain: a. Hardware : Asus A42J Series. b. Desain base-feature : AutoCAD 2007. c. Software desain CAD : Mastercam X Lathe. d. Software desain CAM : Mastercam X Lathe. 2. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gambar kerja yang akan dipakai sebagai pedoman pemprograman CNC turning. Desain base feature mencirikan pembubutan komplek yang meliputi: (1) pembubutan lurus bertingkat, (2) pembubutan ulir, (3) pembubutan alur,
35 (4) pembubutan tirus, dan (5) pembubutan kontur. Sedangkan bahan dalam pengujian (raw material) diasumsikan menggunakan Aluminium 6061 yang dapat diakses pada material lathe library. Gambar 21. Desain Base Feature. E. Pelaksanaan Penelitian 1. Starting Mastercam X Lathe a. Menjalankann program Mastercam X. b. Mengaktifkan grid pada screen melalui toolbar screen dan pilih Screen Grid Settings. c. Menentukann C-plane (+D+Z) 1) Pilih Planes pada Status bar. 2) Pilih Lathe Diameter + D + Z 2. Geometry Creation a. Membuat garis (Endpoints) 1) Create, Line, Endpoint.
36 Gambar 22. Preview Line Geometry. 2) Entity 1 (origin point). Masukan panjang garis 15 (tab), sudut 90 (enter). 3) Entity 2 (Endpoint 1). Masukan panjang garis 30 (tab), sudut 180 (enter). 4) Entity 3 (Endpoint 2). Masukan panjang garis 4 (tab), sudut 270 (enter). 5) Entity 4 (Endpoint 3). Masukan panjang garis 6 (tab), sudut 180 (enter). 6) Entity 5 (Endpoint 4). Masukan panjang garis 4 (tab), sudut 90 (enter). 7) Entity 6 (Endpoint 5). Masukan panjang garis 14 (tab), sudut 180 (enter). 8) Entity 7 (Endpoint 6). Masukan panjang garis 7.5 (tab), sudut 90 (enter). 9) Entity 8 (Endpoint 7). Masukan panjang garis 5 (tab), sudut 180 (enter).
37 10) Entity 9 (Endpoint 8). Masukan panjang garis 2.5 (tab), sudut 90 (enter). 11) Entity 10 (Endpoint 9). Masukan panjang garis 45 (tab), sudut 180 (enter). 12) Entity 11 (Endpoint 10). Masukan panjang garis 25 (tab), sudut 270 (enter). b. Membuat Chamfers 1) Create, Chamfer, Entities. Gambar 23. Preview Chamfers Geometry. 2) Masukan besar Chamfer pertama 1.5. 3) Pilih (klik) Entitas 1. 4) Pilih (klik) Entitas 2. 5) Masukan besar Chamfer kedua 1.5. 6) Pilih (klik) Entitas 2. 7) Pilih (klik) Entitas 3. 8) Masukan besar Chamfer ketiga 1.5. 9) Pilih (klik) Entitas 4.
38 10) Pilih (klik) Entitas 5. 11) Masukan besar Chamfer keempat 1.5. 12) Pilih (klik) Entitas 6. 13) Pilih (klik) Entitas 7. c. Membuat Fillet. 1) Create, Fillet, Entities. Gambar 24. Preview Fillet Geometry. 2) Masukan besar fillet radius 0.4. 3) Pilih Entity 1 dan pilih Entity 2. 3. Job Setup Settings a. Stock size 1) Pilih tanda plus pada Properties untuk mengeluarkan toolpath group Properties dan pilih stock setup. 2) Pada kotak dialog Stock Setup pilih tombol Parameter dalam Stockarea untuk membangun Stock size seperti yang ditunjukkan dalam gambar dibawah.
39 criteria Outer diameter (OD), mm Iner diameter (ID), mm. Length, mm Base Z, mm Gambar 25. Pengaturan Stock. Tabel 4. Data Pengaturan Stock. Value 50.0-102.0 2.0 b. Chuck size and location Pilih tombol Properties untuk mendefinisikan chuck pada kotak dialog Stock Setup. Gambar 26. Pengaturan Chuck.
40 Tabel 5. Data Pengaturan Chuck. Jaw width, mm Width step, mm Jaw length, mm Length step, mm Grip length, mm criteria Value 100.0 25.0 100.0 40.0 20.0 c. Tool settings Pada kotak dialog Tool Settings dapat mengatur konfigurasi Toolpath, perhitungan Feed, dan pemeilihan material bahan seperti yang ditunjukan pada gambar di bawah ini. Gambar 27. Tool Settings. d. Tool clearance Tool clearance menentukan seberapa dekat tool datang ke batas alat (tool boundaries) selama rapid move/gerakan cepat dan entry/exit moves. Nilai rapid value harus lebih besar dari entry/exit value.
41 Gambar 28. Tool Clearance. 4. Toolpath Creation a. Face the part. 1) Toolpaths, Face. 2) Pilih cutter OD rough right 80 deg dari toollist. Feed rate dan spindle speed didasarkan pada variabel penelitian. Gambar 29. Face Toolpath Parameters. Tabel 6. Data Face Toolpath Parameters. criteria Feed rate, mm/rev Spindle speed, CSS Maximum spindle speed *Variasii level penelitian. Value *0.40~0.80 *140~160 10000
42 3) Pilih halaman face parameters dan melakukan perubahan yang diperlukan seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut. Gambar 30. Face Cut Parameters. Tabel 7. Data Face Cut Parameters. criteria Entry amount. mm Rough stepover, mm Overcut amount, mm Retract amount, mm Stock to leave, mm *Variasii level penelitian. Value 3.0 *0.50~1.00 0.00 *1.00~2.00 0.20 4) Pilih tombol Ok untuk keluar dari Lathe Face Parameters. Gambar 31. Preview Face The Part.
43 b. Rough the part. 1) Toolpaths. 2) Rough. Modus chaining partial secara default, memilih entitas pertama dan entitas terakhir dari kontur. 3) Pilih entitas A dan entitas B. Gambar 32. Chaining Rough Entity. 4) Pilih halaman Rough Toolpath Parameters dan membuat semua perubahan yang diperlukan seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Gambar 33. Rough Toolpath Parameters.
44 Tabel 8. Data Rough Toolpath Parameters. criteria Feed rate, mm/rev Spindle speed, CSS Maximum spindle speed *Variasi level penelitian. Value *0.40~0.80 *140~160 10000 5) Pilih halaman Rough Parameters dan membuat semua perubahan yang diperlukan seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini. Gambar 34. Rough Cut Parameters. Tabel 9. Data Rough Cut Parameters. criteria Depth of cut, mm Minimum cut depth, mm Stock to leave in X, mm Stock to leave in Z, mm Overlap amount, mm *Variasi level penelitian. Value *0.50~1.00 0.001 0.20 0.20 *1.00~2.00
45 6) Pilih tombol OK untuk keluar dari Rough. Gambar 35. Preview Rough The Part. c. Groove the part 1) Toolpaths, groove. 2) Pilih Chain. Gambar 36. Chaining Groove. 3) Pilih entitas A, 4) Pilih entitas B. Gambar 37. Chaining Groove Entities. 5) Pilih OD Groove Center dari tool list.
46 Gambar 38. Groove Toolpath Parameters. Tabel 10. Data Groove Toolpath Parameters. criteria Feed rate, mm/rev Spindle speed, CSS Maximum spindle speed *Variasi level penelitian. Value *0.08~0.16 *140~160 10000 6) Pilih halaman Groove Rough Parameters dan melakukan perubahan seperti pada gambar di bawah ini. Gambar 39. Groove Rough Parameters.
47 Tabel 11. Data Groove Rough Parameters. criteria Stock amount, mm Stock to leave in X, mm Stock to leave in Z, mm Stock clearance, mm Rough step, mm Backoff (%) Lead in/out, deg Depth per pass, mm *Variasi level penelitian. Value 0.20 0.00 0.00 2.00 75 *25.00~50.00 - *0.50~1.00 7) Pilih halaman Groove Finish Parameters dan melakukan perubahan seperti pada gambar di bawah ini. Gambar 40. Groove Finish Parameters. Tabel 12. Data Groove Finish Parameters. criteria Number of finish passes Finish stepover, mm. Stock to leave in X, mm. Stock to leave in Z, mm. *Variasi level penelitian. Value 1 0.20 0.00 0.00 8) Pilih tombol OK untuk keluar dari Groove parameters.
48 Gambar 41. Preview Groove The Part. d. Finish the part. 1) Toolpaths, Finish. 2) Pilih OD Finish Right 35 deg cutter dari tool list. Gambar 42. Finish Toolpath Parameters. Tabel 13. Data Finish Toolpath Parameters. criteria Feed rate, mm/rev Spindle speed, CSS Maximum spindle speed *Variasi level penelitian. Value *0.40~0.80 *140~160 10000
49 3) Pilih halaman Finish parameters dan membuat semua perubahan yang diperlukan seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut: Gambar 43. Finish Cut parameters. Tabel 14. Finish Cut parameters Criteria Finish stepover, mm. Number of finish passes. Stock to leave in X, mm. Stock to leave in Z, mm. Lead in/out, deg. *Variasii level penelitian. Value 0.2 1 0.00 0.00-4) Pilih tombol OK untuk keluar dari Finish parameters. Gambar 44. Preview Finish The Part. e. Cut the treadd 1) Toolpaths, Tread.
50 2) Membuat semua perubahan seperti pada gambar. Gambar 45. Thread Toolphat Parameters. Tabel 15. Data Thread Toolphat Parameters. criteria Feed rate, mm/rev Spindle speed, CSS Maximum spindle speed Value Compute Compute 10000 3) Pilih tab Thread Shape Parameters dan masukan nilai Lead dan Major Diameter seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut: Gambar 46. Thread Shape Parameters.
51 Tabel 16. Data Thread Shape Parameters. Criteria Lead, mm/thread Included angle, deg Thread angle, deg Major diameter, mm Minor diameter, mm Thread depth, mm Value 3.50 60.00 30.00 30.00 26.21 1.89 4) Menentukan posisi awal dan akhir ulir, pilih tombol Start Position dan End Position seperti yang diperlihatkan gambar di bawah. Gambar 47. Thread Start/End Position. 5) Membuat semua perubahan yang diperlukan dalam halaman Thread cut parameters seperti ditunjukkan di bawah ini. Gambar 48. Thread Cut Parameters.
52 Tabel 17. Data Thread Cut Parameters. Criteria Amount of first cut Stock clearance Overcut Anticipated pulloff Acceleration clearance Lead in angle Finish pass allowance *Variasii level penelitian. Value *0.25~0.50 *1.00~2.00 2.00 0.00 Compute 40.00 0.00 6) Pilih tombol OK untuk keluar halaman thread parameters. Gambar 49. Preview Thread The Part. 5. Setup Sheet Setup sheet digunakan untuk mengetahui durasi operatiom time yang dibutuhkan untuk menyelesaikan toolpath. Klik kanan padaa toolpath group dan pilih setup sheet untuk mengaktifkannya. Gambar 50. Preview Setup Sheet.
53 F. Teknik Pengumpulan Data Metode pengumpulan data dalam penelitian ini adalah dengan metode eksperimental yaitu mengamati langsung hasil eksperimen untuk mengumpulkan data primer dan data skunder dari peneliti lain. 1. Data asumsi penelitian. Data asumsi penelitian adalah data-data dasar yang digunakan sebagai acuan pelaksanaan eksperimen. Data asumsi didapatkan dari literatur dan penelitian lain yang relevan meliputi karakteristik bahan dan alat potong yang digunakan. 2. Data hasil penelitian. Data hasil penelitian adalah data-data primer yang nantinya akan diteliti. Data ini dihasilkan dari proses eksperimen mengenai parameter yang diuji. Data hasil penelitian yang dikumpulkan meliputi: a. Hasil percobaan Hasil percobaan adalah hasil dari pembuatan toolpath geometry sesuai parameter yang telah ditentukan dalam desain eksperimen. b. Hasil pengikuran waktu pemesinan Hasil pengukuran yang dikumpulkan yaitu hasil pengukuran waktu dari simulasi proses pemesinan, feed cut length, dan rapid traverse length pada masing-masing percobaan yang dilakukan. G. Teknik Analisis Data Analysis of variance (ANOVA) adalah salah satu teknik analisa statistik yang digunakan untuk menganalisa data eksperimen. Metode ini
54 digunakan untuk menentukan parameter yang mempunyai pengaruh terhadap variabel respon. ANOVA berfungsi untuk menguji rata-rata dari suatu sumber variasi yang berbeda. Hasilnya merupakan perbandingan rataan kuadrat perlakuan dengan rataan galat. Dalam perhitungan menggunakan software statistik Minitab 15, meliputi ketentuan sebagai berikut : a. Hipotesis H0 1 H0 2 H0 3 H0 4 H1 1 H1 2 H1 3 H1 4 : Cutting speed tidak berpengaruh secara signifikan. : Feed rate tidak berpengaruh secara signifikan. : Depth of cut tidak berpengaruh secara signifikan. : Retract berpengaruh secara signifikan. : Cutting speed berpengaruh secara signifikan. : Feed rate berpengaruh secara signifikan. : Depth of cut berpengaruh secara signifikan. : Retract berpengaruh secara signifikan. b. Tingkat signifikan α = 0.05 c. Statistik uji F-hitung =, dengan F-tabel (F 0.05, 1, 14 ) d. Daerah kritis Tolak H0 1, jika F 1 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α Tolak H0 2, jika F 2 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α Tolak H0 3, jika F 4 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α Tolak H0 4, jika F 4 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α
55 H. Prosedur penelitian Suatu penelitian ilmiah dalam pelaksanaannya harus berpedoman pada prosedur penelitian. Prosedur h disusun secara urut, terencana dan sistematis. Pada penelitian ini telah disusun prosedur penelitian sebagai berikut: Pembuatan geometri benda kerja (CAD) Penentuan karekteristik proses turning Penetapan parameter CAM Evaluasi Level (-1) Cutting Speed (m/min) Feed rate (rev/minl) Dept of cut (mm) Retract (mm) Level (+1) Cutting Speed (m/min) Feed rate (rev/minl) Dept of cut (mm) Retract (mm) Membandingkan waktu proses Kesimpulan Rekomendasi Gambar 51. Alur penelitian ekperimen.
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Asumsi Penelitian 1. Asumsi Bahan (Materials) Bahan dalam pengujian (raw material) diasumsikan menggunakan Aluminium 6061. Pertimbangan pemilihannya adalah karena material baik digunakan pada aplikasi bagian-bagian produk transportasi. Bahan aluminium 6061 dapat diakses melalui material lathe library pada software MasterCAM X lathe. Adapun pemilihan cutting speed dan feed rate untuk berbagai kondisi penyayatan berdasarkan spesifikasi software seperti dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 18. Spesifikasi Cutting Speed dan Feed Rate MasterCAM X Lathe. criteria Base cutting speed (m/min) Drill (%) Rough (%) Finish (%) Groove/cutoff (%) Thread (%) Base feed per revolution (mm) OD rough cutting (%) OD rough slow (%) OD Finish (%) ID rough cutting (%) ID rough slow (%) ID Finish (%) Face (%) Groove/cutoff (%) Drill (%) Center drill Reem (%) C sink, C bore, Plunge mill (%) Value 15.0 100.0 100.0 55.0 0.0 100.0 50.0 100.0 80.0 40.0 80.0 100.0 20.0 100.0 100.0 100.0 40.0 56
57 2. Asumsi Alat Potong (Tools) Alat potong adalah alat perkakas permesinan yang digunakan untuk melakukan penyayatan langsung pada benda kerja, sehingga bentuk geometry dapat mempengaruhi hasil pemotongannya. Spesifikasi pemakaian alat potong adalah sebagai berikut: a. Face tool Tool type Specific tool type Holder/Insert Insert material : T0101 : ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG. : DCGNR-164D / CNMG-431 : Carbide Corner radius : 0.031 Length offset : 1, Tool chan. D,Z: 9.8425, 9.8425 Comment : Specific Operation type face the part b. Rough tool Tool type Specific tool type Holder/Insert Insert material : T0202 : OD ROUGH RIGHT - 55 DEG. : DCGNR-164D / DNMG-432 : Carbide Corner radius : 0.0313 Length offset : 2, Tool chan. D,Z: 9.8425, 9.8425 Comment : Specific Operation type Rough the part c. Groove tool Tool type : T0303
58 Specific tool type Holder/Insert Insert material : OD GROOVE RIGHT - WIDE : RF151.22-2525-60 / N151.2-600-4E : Carbide Corner radius : 0.0157 Length offset : 3, Tool chan. D,Z: 9.8425, 9.8425 Comment : Specific Operation type Groove the part d. Finish tool Tool type Specific tool type Holder/Insert Insert material : T0404 : OD FINISH RIGHT - 35 DEG : MVJNR-164D / VNMG-431 : Carbide Corner radius : 0.0156 Length offset : 4, Tool chan. D,Z: 9.8425, 9.8425 Comment : Specific Operation type Finish the part e. Thread tool Tool type Specific tool type Holder/Insert Insert material : T0303 : OD GROOVE RIGHT - WIDE : RF151.22-2525-60 / N151.2-600-4E : Carbide Corner radius : 0.189 Length offset : 5, Tool chan. D,Z : 9.8425, 9.8425 Comment : Specific Operation type Cut the thread
59 B. Hasil Penelitian 1. Hasil Percobaan Berdasarkan prosedur pelaksanaan penelitian, pembuatan desain proses pemesinan mengacu pada parameter yang menjadi variabel bebas. a. Hasil Percobaan 1 percobaan 1 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 1 mm. Gambar 52. Hasil Toolpath Geometry percobaan 1. b. Hasil Percobaan 2 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 1 mm. Gambar 53. Hasil Toolpath Geometry percobaan 2.
60 c. Hasil Percobaan 3 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 1 mm. Gambar 54. Hasil Toolpath Geometry percobaan 3. d. Hasil Percobaan 4 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 1 mm. Gambar 55. Hasil Toolpath Geometry percobaan 4. e. Hasil Percobaan 5 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 1 mm.
61 Gambar 56. Hasil Toolpath Geometry percobaan 5. f. Hasil Percobaan 6 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 1 mm. Gambar 57. Hasil Toolpath Geometry percobaan 6. g. Hasil Percobaan 7 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 1 mm.
62 Gambar 58. Hasil Toolpath Geometry percobaan 7. h. Hasil Percobaan 8 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 1 mm. Gambar 59. Hasil Toolpath Geometry percobaan 8. i. Hasil Percobaan 9 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 2 mm.
63 Gambar 60. Hasil Toolpath Geometry percobaan 9. j. Hasil Percobaan 10 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 2 mm. Gambar 61. Hasil Toolpath Geometry percobaan 10. k. Hasil Percobaan 11 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 1 mm.
64 Gambar 62. Hasil Toolpath Geometry percobaan 11. l. Hasil Percobaan 12 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 0.5 mm; Retract = 2 mm. Gambar 63. Hasil Toolpath Geometry percobaan 12. m. Hasil Percobaan 13 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 2 mm.
65 Gambar 64. Hasil Toolpath Geometry percobaan 13. n. Hasil Percobaan 14 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 2 mm. Gambar 65. Hasil Toolpath Geometry percobaan 14. o. Hasil Percobaan 15 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 140 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 2 mm.
66 Gambar 66. Hasil Toolpath Geometry percobaan 15. p. Hasil Percobaan 16 Percobaan 2 berdasarkan parameter Cutting speed = 160 m/min; Feed rate = 0.8 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 1 mm. Gambar 67. Hasil Toolpath Geometry percobaan 16. 2. Pengukuran waktu pemesinan Berdasarkan metode penelitian yang telah ditetapkan, pelaksanaan penelitian dilakukan dengan memvariasikan pengaturan parameter faktor pada setiap percobaannya. Pengukuran waktu proses pemesinan sebagai variabel respon dilakukan dengan mensimulasikan proses pemesinan pada software MasterCAM X lathe. Dalam fasilitas Setup Sheet diperoleh data
67 result masing-masing percobaan seperti waktu proses pemesinan (operation time), panjang langkah pemotongan (feed cut length), dan panjang langkah tanpa pemotongan (rapid trverse length). Tabel 19. Hasil Pengukuran Waktu Proses Pemesinan. Parameter Toolpath No Vc (m/min) f (mm/rev) doc (mm) Ret (mm) Face Rough Groove Finish thread Total (min) A B C D 1 2 3 4 5 1 140 0.4 0.5 1 0.85 6.03 8.10 0.47 1.52 16.97 2 160 0.4 0.5 1 0.82 5.93 7.38 0.42 1.48 16.03 3 140 0.8 0.5 1 0.68 5.52 4.88 0.23 1.52 12.83 4 160 0.8 0.5 1 0.67 5.47 4.53 0.20 1.48 12.35 5 140 0.4 1 1 0.43 3.57 5.28 0.47 0.80 10.55 6 160 0.4 1 1 0.42 3.48 4.85 0.42 0.78 9.95 7 140 0.8 1 1 0.37 3.20 3.30 0.23 0.80 7.90 8 160 0.8 1 1 0.35 3.15 3.08 0.20 0.78 7.57 9 140 0.4 0.5 2 0.87 7.47 8.15 0.47 1.57 18.52 10 160 0.4 0.5 2 0.83 7.28 7.42 0.42 1.53 17.48 11 140 0.8 0.5 2 0.72 6.52 4.90 0.23 1.57 13.93 12 160 0.8 0.5 2 0.70 6.42 4.53 0.20 1.53 13.38 13 140 0.4 1 2 0.45 4.32 5.30 0.47 0.83 11.37 14 160 0.4 1 2 0.43 4.18 4.87 0.42 0.80 10.70 15 140 0.8 1 2 0.37 3.72 3.30 0.23 0.83 8.45 16 160 0.8 1 2 0.37 3.67 3.08 0.20 0.80 8.12 Tabel 20. Hasil Pengukuran Feed Cut Length. Parameter Toolpath No Vc (m/min) f (mm/rev) doc (mm) Ret (mm) Face Rough Groove Finish thread Total (mm) A B C D 1 2 3 4 5 1 140 0.4 0.5 1 364.91 1480.86 383.95 336.72 296.09 2862.53 2 160 0.4 0.5 1 364.91 1480.86 383.95 336.72 296.09 2862.53 3 140 0.8 0.5 1 364.91 1480.86 383.95 336.72 296.09 2862.53
68 4 160 0.8 0.5 1 364.91 1480.86 383.95 336.72 296.09 2862.53 5 140 0.4 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.92 6 160 0.4 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.92 7 140 0.8 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.92 8 160 0.8 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.92 9 140 0.4 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.57 10 160 0.4 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.57 11 140 0.8 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.57 12 160 0.8 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.57 13 140 0.4 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.26 14 160 0.4 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.26 15 140 0.8 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.26 16 160 0.8 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.26 Tabel 21. Hasil Pengukuran Rapid Trverse Length. Parameter Toolpath No Vc (m/min) f (mm/rev) doc (mm) Ret (mm) Face Rough Groove Finish thread Total (mm) A B C D 1 2 3 4 5 1 140 0.4 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.57 2 160 0.4 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.57 3 140 0.8 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.57 4 160 0.8 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.57 5 140 0.4 1 1 32.79 691.18 106.94 0.00 392.82 1223.74 6 160 0.4 1 1 32.79 691.18 106.94 0.00 392.82 1223.74 7 140 0.8 1 1 32.79 691.18 106.94 0.00 392.82 1223.74 8 160 0.8 1 1 32.79 691.18 106.94 0.00 392.82 1223.74 9 140 0.4 0.5 2 101.88 1323.36 192.54 0.00 552.19 2169.96 10 160 0.4 0.5 2 101.88 1323.36 192.54 0.00 552.19 2169.96 11 140 0.8 0.5 2 101.88 1323.36 192.54 0.00 552.19 2169.96 12 160 0.8 0.5 2 101.88 1323.36 192.54 0.00 552.19 2169.96 13 140 0.4 1 2 35.79 706.88 106.94 0.00 392.82 1242.43 14 160 0.4 1 2 35.79 706.88 106.94 0.00 392.82 1242.43 15 140 0.8 1 2 35.79 706.88 106.94 0.00 392.82 1242.43 16 160 0.8 1 2 35.79 706.88 106.94 0.00 392.82 1242.43
69 3. Analisa Statistik Means a. Means Varian Terhadap Waktu Source of Variation Tabel 22. Hasil Means dari Waktu Proses. Means Level (min) (-1) (+1) Vc 12.565 11.948 f 13.946 10.566 d 15.186 9.326 ret 11.769 12.744 b. Means Varian Terhadap Waktu Tabel 23. Hasil Means dari Feed Cut Length. Source of Variation Means Level (mm) (-1) (+1) Vc 2522 2522 f 2522 2522 d 2926 2117 ret 2474 2569 c. Means Varian Terhadap Waktu Tabel 24. Hasil Means dari Rapid Trverse Length. Source of Variation Means Level (mm) (-1) (+1) Vc 1682 1682 f 1682 1682 d 2130 1233 ret 1657 1706
70 4. Analisa Statistik ANOVA Dari hasil percobaan di atas dilakukan analisa statistik ANOVA untuk mengetahui pengaruh dari masing-masing variabel bebas (cutting speed, feed rate, depth of cut, dan retract) terhadap variabel respon (waktu proses pemesinan). Hasil analisa statistik ANOVA disajikan dalam bentuk tabel, dengan ketentuan sebagai berikut: e. H0 1 : Cutting speed tidak berpengaruh secara signifikan. H0 2 H0 3 H0 4 : Feed rate tidak berpengaruh secara signifikan. : Depth of cut tidak berpengaruh secara signifikan. : Retract berpengaruh secara signifikan. f. H1 1 : Cutting speed berpengaruh secara signifikan. H1 2 H1 3 H1 4 : Feed rate berpengaruh secara signifikan. : Depth of cut berpengaruh secara signifikan. : Retract berpengaruh secara signifikan. g. Tingkat signifikan α = 0.05 h. Statistik uji F-hitung =, dengan F-tabel (F 0.05, 1, 14 ) i. Daerah kritis Tolak H0 1, jika F 1 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α Tolak H0 2, jika F 2 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α Tolak H0 3, jika F 4 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α Tolak H0 4, jika F 4 > F 0.05, 1, 14,atau Sig, < α
71 Hasil analisa statistik ANOVA disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut: Tabel 25. Hasil Analisis Statistik ANOVA. Source of Contrib SS DF MS F Sig. Variation (%) Vc 1.525 1 1.525 5.64 0.037 0.797 f 45.698 1 45.698 169.10 0.000 23.881 d 137.358 1 137.358 508.28 0.000 71.781 ret 3.802 1 3.802 14.07 0.003 1.987 Error 2.973 5 0.270 1.554 total 191.356 15 100.000 Tabel analisa statistik ANOVA diatas dibuat dengan α = 5% menggunakan program Minitab 15. Nilai dari F tabel dari masing-masing varian (F 0.05, 1, 14 ) adalah 4.60, sehingga diketahui bahwa nilai F tabel kurang dari F hitung pada semua varian. Nilai ini menunjukkan bahwa ada pengaruh dari Vc, f, doc, dan ret terhadap waktu proses pemesinan. Pengaruh dari masing masing varian dijelaskan sebagai berikut: a. Pengaruh Cutting speed (Vc) terhadap waktu proses pemesinan. Berdasarkan tabel ANOVA diketahui nilai F-hitung untuk varian cutting speed lebih besar dari F-tabel (F-hitung = 5.64 > F-tabel = 4.60) dan nilai sig. = 0.037 < 0.05. Hal ini menunjukan bahwa cutting speed mempengaruhi secara signifikan terhadap waktu proses pemesinan dengan kontribusi sebesar 0.797 %. Dari tabel pengukuran waktu proses pemesinan dapat di buat grafik hubungan sebagai berikut.
72 Gambar 68. Grafik Hubungan Cutting Speed Terhadap Waktu. Pada grafik hubungan cutting speed terhadap waktu proses pemesinan dapat dilihat bahwa dengan nilai faktor lain (feed, depth of cut, dan retract) yang sama atau konstan, Vc = 140 m/min memiliki mean waktu proses pemesinan 12.56 menit dan Vc = 140 m/min memiliki mean waktu proses pemesinan 11.95 menit. Hal ini menunjukan adanya hubungan bahwa semakin besar cutting speed (Vc), maka semakin singkat waktu proses pemesinannya. Perubahan besarnya cutting speed tidak berpengaruh terhadap panjang lintasan pahat (toolpath). Pada tabel feed cut length dan rapid trverse length tidak terdapat perbedaan panjang lintasan yang positif antara Vc = 140 m/min dengan Vc = 160 m/min pada faktor lain yang konstan. Mean feed cut length untuk Vc = 140 m/min adalah 2522 mm, sedangkan Vc = 160 m/min adalah 2522 mm. Mean rapid trverse length untuk Vc = 140 m/min adalah 1682 mm, sedangkan Vc = 160 m/min adalah 1682 mm. Hal ini menunjukkan bahwa cutting speed tidak mempengaruhi panjang lintasan pahat (toolpath).
73 b. Pengaruh Feed Rate (f) terhadap waktu proses pemesinan. Berdasarkan tabel ANOVA diketahui nilai F hitung untuk varian feed rate lebih besar dari F tabel (F-hitung = 169.10 > F-tabel = 4.60) dan nilai sig. = 0.00 < 0.05. Hal ini menunjukan bahwa feed rate mempengaruhi secara signifikan terhadap waktu proses pemesinan dengan kontribusi sebesar 23.88 %. Dari tabel pengukuran waktu proses pemesinan dapat di buat grafik hubungan sebagai berikut: Gambar 69. Grafik Hubungan Feed Rate Terhadap Waktu. Pada grafik hubungan feed rate terhadap waktu proses pemesinan dapat dilihat bahwa dengan nilai faktor lain (cutting speed, depth of cut, dan retract) yang sama atau konstan, dimana f = 0.4 mm/rev memiliki mean waktu proses pemesinan sebesar 13.95 menit dan f = 0.8 mm/rev memiliki mean waktu proses pemesinan sebesar 10.57 menit. Hal ini menunjukkan bahwa feed rate mempengaruhi waktu proses pemesinan, bahwa semakin besar feed rate (f), maka semakin rendah waktu proses pemesinannya.
74 Perubahan besarnya feed rate tidak berpengaruh terhadap panjang lintasan pahat (toolpath). Pada tabel feed cut length dan rapid trverse length tidak terdapat perbedaan panjang lintasan yang positif antara f = 0.4 mm/rev dengan f = 0.8 mm/rev pada faktor lain yang konstan. Mean feed cut length untuk f = 0.4 mm/rev adalah 2522 mm, sedangkan f = 0.8 mm/rev adalah 2522 mm. Mean rapid trverse length untuk f = 0.4 mm/rev adalah 1682 mm, sedangkan f = 0.4 mm/rev adalah 1682 mm. Hal ini menunjukkan bahwa feed rate tidak mempengaruhi panjang lintasan pahat (toolpath). c. Pengaruh Depth Of Cut (doc) terhadap waktu proses pemesinan. Berdasarkan tabel ANOVA diketahui nilai F hitung untuk varian feed rate lebih besar dari F tabel (F-hitung = 508.28 > F-tabel = 4.60) dan nilai sig. = 0.00 < 0.05. Hal ini menunjukan bahwa depth of cut mempengaruhi secara signifikan terhadap waktu proses pemesinan dengan kontribusi sebesar 71.78 %. Dari tabel pengukuran waktu proses pemesinan dapat di buat grafik hubungan sebagai berikut: Gambar 70. Grafik Hubungan Depth Of Cut Terhadap Waktu.
75 Dari gambar di atas terlihat bahwa grafik cenderung menurun secara linier dengan kemiringan negatif. Dari grafik garis dapat diketahui bahwa waktu proses pemesinan akan turun dengan semakin bertambahnya kedalaman (depth of cut) pada tiap siklus pemotongannya. Dengan nilai faktor lain (cutting speed, feed rate, dan retract) yang sama atau konstan, doc = 0.5 mm memiliki mean waktu proses pemesinan sebesar 15.19 menit dan doc = 1 mm memiliki mean waktu proses pemesinan sebesar 9.33 menit. Besarnya kedalaman potong berpengaruh pula terhadap panjang lintasan pahat (toolpath). Pada tabel feed cut length dan rapid trverse length terdapat perbedaan panjang lintasan yang positif antara doc = 0.5 mm dengan doc = 1 mm pada faktor lain yang konstan. Mean feed cut length untuk doc = 0.5 mm adalah 2926 mm, sedangkan doc = 1 mm adalah 2117 mm untuk. Mean rapid trverse length untuk doc = 0.5 mm adalah 2130 mm, sedangkan doc = 1 mm adalah 1233 mm. Hal ini menunjukkan bahwa kedalaman pemotongan mempengaruhi panjang lintasan pahat (toolpath). Semakin besar kedalaman pemotongan akan semakin singkat toolpath yang berdampak pada semakin singkat waktu proses pemesinannya. d. Pengaruh Retract terhadap waktu proses pemesinan. Berdasarkan tabel ANOVA diketahui nilai F hitung untuk varian retract lebih besar dari F tabel (F-hitung = 14.07 > F-tabel = 4.60) dan nilai sig. = 0.003 < 0.05. Hal ini menunjukan bahwa retract
76 mempengaruhi secara signifikan terhadap waktu proses pemesinan dengan kontribusi sebesar 1.99 %. Dari tabel pengukuran waktu proses pemesinan dapat di buat grafik hubungan sebagai berikut: Gambar 71. Grafik Hubungan Retract Terhadap Waktu. Dari gambar grafik hubungan di atas terlihat bahwa garis grafik cenderung naik secara linier dengan kemiringan positif. Dengan nilai faktor lain (cutting speed, feed rate, dan depth of cut) yang sama atau konstan, ret = 1mm memiliki mean waktu proses pemesinan sebesar 11.77 menit dan ret = 2 mm memiliki mean waktu proses pemesinan sebesar 12.74 menit. Hal ini menunjukkan adanya pengaruh dari perubahan nilai retract terhadap waktu proses pemesinannya. Pada tabel feed cut length dan rapid trverse length terdapat perbedaan panjang lintasan yang negatif antara ret = 1 mm dengan ret = 2 mm pada faktor lain yang konstan. Mean feed cut length untuk ret = 1 mm adalah 2474 mm, sedangkan ret = 2 mm adalah 2569 mm. Mean rapid trverse length untuk ret = 1 mm adalah 1657 mm, sedangkan ret = 2 mm adalah 1706 mm. Hal ini menunjukan bahwa retract
77 mempengaruhi panjang lintasan pahat. Semakin rendah nilai retract maka semakin pendek panjang litasan pahat (toolpath) yang berarti semakin singkat pula waktu proses pemesinannya. C. Pembahasan Berdasarkan hasil dan analisis yang telah dilakukan, menunjukan adanya pengaruh yang signifikan dari cutting speed, feed, depth of cut, dan retract terhadap waktu proses pemesinan. Cutting speed secara signifikan mempengaruhi waktu proses pemesinan. Seperti yang telah ditunjukan dalam grafik bahwa semakin besar nilai kecepatan potong akan semakin mempercepat waktu proses pemesinannya. Pada percobaan yang telah dilakukan kecepatan dibagi menjadi dua level yaitu low (140 m/min) dan high (160 m/min). level low menghasilkan mean waktu proses pemesinan 12.56 menit sedangkan pada level high menghasilkan 11.95 menit. Selisih waktu proses pemesinan dari kedua level 0.61 menit. Cutting speed ialah kecepatan relatif mata pahat terhadap benda kerja saat proses pemesinan berlangsung. Pemilihan nilai cutting speed akan menentukan nilai putaran spindel secara linier, dimana semakin besar nilai cutting speed berarti pula memperbesar nilai putaran dalam RPM. Pada persamaan waktu proses pemesinan, putaran spindel bersama dengan feed rate akan menentukan waktu proses pemesian. Dalam penelitian ini didapatkan waktu proses pemesinan CNC turning dapat optimal dengan cara mengoptimalkan parameter cutting speed.
78 Feed rate secara signifikan mempengaruhi waktu proses pemesinan. Seperti yang telah ditunjukan dalam grafik bahwa semakin besar nilai kecepatan pemakanan semakin mempercepat waktu proses pemesinan. Pada percobaan yang telah dilakukan, kecepatan pemakanan dibagi menjadi dua level yaitu low (0.4 mm/rev) dan high (0.8 mm). level low menghasilkan mean waktu proses pemesinan 13.95menit sedangkan pada level high 10.57 menit. Selisih waktu proses pemesinan dari kedua level 3.38 menit. Feed rate adalah jarak yang ditempuh oleh pahat setiap benda kerja berputar satu kali. Pada persamaan waktu proses pemesinan, feed rate bersama dengan putaran spindel akan menentukan waktu proses pemesian. Dalam penelitian ini didapatkan waktu proses pemesinan CNC turning dapat optimal dengan cara mengoptimalkan parameter feed rate. depth of cut secara signifikan mempengaruhi waktu proses pemesinan. Seperti yang telah ditunjukan dalam grafik bahwa semakin besar nilai kedalaman pemotongan benda kerja dalam satu siklusnya akan semakin mempercepat waktu proses pemesinan. Pada percobaan yang telah dilakukan kedalaman pemotongan dibagi menjadi dua level yaitu low (0.5 mm) dan high (1 mm). level low menghasilkan mean waktu proses pemesinan 15.19 menit sedangkan pada level high 9.33 menit. Selisih waktu proses pemesinan dari kedua level 5.86 menit. Depth of cut adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong. Pada permesian CNC turning secara sistematis depth of cut akan menentukan barapa kali suatau kontur
79 akan diselasaikan. Pada persamaan waktu proses pemesinan, jumlah pemotongan bersama dengan panjang pemotongan akan menentukan waktu proses pemesian. Dalam penelitian ini didapatkan waktu proses pemesinan CNC turning dapat optimal dengan cara mengoptimalkan parameter depth of cut. Retract atau jarak penarikan pahat secara signifikan mempengaruhi waktu proses pemesinan. Seperti yang telah ditunjukan dalam grafik bahwa semakin kecil nilai retract akan semakin mempercepat waktu proses pemesinan. Pada percobaan yang telah dilakukan retract dibagi menjadi dua level yaitu low (1 mm) dan high (2 mm). level low menghasilkan mean waktu proses pemesinan 11.77 menit sedangkan pada level high 12.74 menit. Selisih waktu proses pemesinan dari kedua level 0.97 menit. Pada proses pemesinan CNC turning, retract diartikan sebagai jarak penarikan pahat setelah pemotongan. Jarak penariakan sendiri tentunya berpengaruh terhadap panjang lintasan pahat atau toolpath. Pada persamaan waktu proses pemesinan, panjang pemotongan bersama dengan jumlah pemotongan akan menentukan waktu proses pemesian. Dalam penelitian ini didapatkan waktu proses pemesinan CNC turning dapat optimal dengan cara mengoptimalkan parameter retract. Dari uraian di atas dapat diketahui prorsentase kontribusi dari masing-masing variabel bebas (cutting speed, feed, depth of cut, dan retract) terhadap perubahan nilai dari waktu proses pemesinan. Tampak bahwa kedalaman pemotongan (depth of cut) memiliki pengaruh terbesar dengan
80 kontribusi sebesar 71,78% terhadap besarnya waktu proses pemesinannya. Faktor ke-dua yang mempengaruhi waktu proses pemesinan terbesar adalah kecepatan pemakanan (feed rate) dengan kontribusi sebesar 23.88 %. Faktor ke-tiga yang mempengaruhi waktu proses pemesinan adalah penarikan pahat (retract) dengan kontribusi sebesar 1.99 %. Sementara kecepatan potong (cutting speed) memiliki kontribusi terrendah dengan 0.797 %.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan Berdasarkan hasil data dan analisa percobaan dengan mengacu pada perumusan masalah, maka penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Ada perbedaan pengaruh yang signifikan pada taraf signifikansi 5% pada variasi cutting speed terhadap waktu proses pemesinan pada pemrograman CNC turning. Pengaruh dilihat dari hasil analisis statistik ANOVA, dimana F-hitung lebih besar dari F-tabel (F hit = 5.64 > F tab = 4.60) dan nilai sig. = 0.037 < 0.05 dengan kontribusi sebesar 0.797%. 2. Ada perbedaan pengaruh yang signifikan pada taraf signifikansi 5% pada variasi feed rate terhadap waktu proses pemesinan pada pemrograman CNC turning. Pengaruh dilihat dari hasil analisis statistik ANOVA, dimana F-hitung lebih besar dari F-tabel (F hit = 169.10 > F tab = 4.60) dan nilai sig. = 0.00 < 0.05 dengan kontribusi sebesar 23.88%. 3. Ada perbedaan pengaruh yang signifikan pada taraf signifikansi 5% pada variasi dept of cut terhadap waktu proses pemesinan pada pemrograman CNC turning. Pengaruh dilihat dari hasil analisis statistik ANOVA, dimana F-hitung lebih besar dari F-tabel (F hit = 508.28 > F tab = 4.60) dan nilai sig. = 0.00 < 0.05 dengan kontribusi sebesar 71.78%. 4. Ada perbedaan pengaruh yang signifikan pada taraf signifikansi 5% pada variasi retract terhadap waktu proses pemesinan pada pemrograman CNC 81
82 turning. Pengaruh dilihat dari hasil analisis statistik ANOVA, dimana F- hitung lebih besar dari F-tabel (F hit = 14.07 > F tab = 4.60) dan nilai sig. = 0.003 < 0.05 dengan kontribusi sebesar 1.99 %. 5. Parameter yang menghasilkan waktu proses pemesinan optimal pada pemrograman CNC turning adalah pada kondisi cutting speed optimal = 160 m/min, kondisi feed rate optimal = 0.8 mm/rev, kondisi depth of cut optimal = 1 mm, dan kondisi retract minimal = 1mm. Waktu proses pemesinan yang dihasilkan pada kondisi tersebut adalah 7.57 menit.
83 B. Saran 1. Untuk menghasilkan waktu proses pemesinan optimal pada mesin CNC turning dapat dilakukan dengan cara mengoptimalkan nilai depth of cut, mengoptimalkan nilai feed rate, dan cutting speed, serta meminimalisasi nilai retract. 2. Dapat dikukan pengembangan mengenai optimasi parameter pemesinan dengan variabel respon yang berbeda seperi kualitas permukaan pada proses pemesinan CNC turning, sehingga rekomendasi pemilihan parameter yang optimal lebih akurat. 3. Dapat dilakukan penelitian lebih mendalam mengenai pengaruh parameter yang lebih komplek, sehingga dapat diketahui parameter lain yang dapat mengoptimalkan waktu proses pemesinan pada mesin CNC turning.
DAFTAR PUSTAKA Boenasir. Wirawan Sumbodo. dan Karsono. 2010. Pembuatan Benda Kerja Menggunakan Mesin Bubut CNC Fanuc Series Oi Mate TC Berbasis Software AutoCAD. Jurnal Kompetensi Teknik. Vol. 2, No.1: 39-45. Car, Z., B. Barisic, dan M. Ikonic. 2009. Genetic Algorithm Based CNC Turning Center Exploitation Process Parameters Optimization. Metalurgija. Vol. 48, No. 1: 47-50. FANUC Series oi-tc Operator s Manual. Gurel, S. dan M.S. Akturk. 2007. Considering Manufacturing Cost and Scheduling Performance on a CNC Turning Machine. European Journal of Operational Research, Vol. 177: 325 343. Pinar, Ahmet Murat. dan Abdulkadir Gullu. 2005. Time Minimization of CNC Part Programs in a Vertical Machining Center in Terms of Tool Path and Cutting Parameter Criteria. Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences. Vol. 29: 75-88. Sembiring, RK. 2003. Analisis Regresi Edisi Kedua. Bandung: ITB. SIEMENS SINUMERIK 802S/802C base line. Sumbodo, Wirawan. 2008. Teknik Produksi Mesin Industri Jilid 2. Jakarta: Depdiknas. Sumbodo, Wirawan. Boenasir. Karsono. dan Agung Prambudi. 2011. The Making of Workpieces Using Autocad Software based Siemens Sinumerik 802C Base Line Frais Machine. International Journal of Engineering and Industries Volume 2, Number 2: 35-42. Tambunan, Tigor. 2006. Belajar Sendiri Mastercam Versi 9. Jakarta : PT Elex Media Komputindo. Widarto. 2008. Teknik Pemesinan Untuk Sekolah Menengah Kejuruan Jilid 1. Jakarta. Depdiknas. Westermann Tables for the Metal Trade. 1966. New Delhi: Wiley Eastern Ltd. 84
LAMPIRAN
Lampiran 1. 85
Lampiran 2. 86
87 Lampiran 3. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 1 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 94.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 51 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 1480.8626 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1245.2812 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 6 MINUTES, 2 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 383.9459 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 198.2143 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 8 MINUTES, 6 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 31 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 16 MINUTES, 58 SECONDS
88 Lampiran 4. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 2 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 94.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 49 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1480.8626 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1245.2812 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 5 MINUTES, 56 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 383.9459 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 198.2143 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 7 MINUTES, 23 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 29 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 16 MINUTES, 15 SECONDS
89 Lampiran 5. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 3 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 94.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 41 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1480.8626 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1245.2812 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 5 MINUTES, 31 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 383.9459 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 198.2143 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 53 SECONDS ********************* OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 14 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 31 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 12 MINUTES, 50 SECONDS
90 Lampiran 6. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 4 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 94.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 40 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1480.8626 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1245.2812 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 5 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 383.9459 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 198.2143 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 32 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 12 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 29 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 12 MINUTES, 21 SECONDS
91 Lampiran 7. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 5 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 32.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 26 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 932.8149 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 691.1833 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 34 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 360.5939 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 5 MINUTES, 17 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 48 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 10 MINUTES, 22 SECONDS
92 Lampiran 8. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 6 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 32.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 932.8149 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 691.1833 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 29 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 360.5939 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 51 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 47 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 9 MINUTES, 57 SECONDS
93 Lampiran 9. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 7 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 32.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 22 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 932.8149 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 691.1833 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 12 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 360.5939 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 18 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 14 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 34 MINUTES, 48 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 7 MINUTES, 54 SECONDS
94 Lampiran 10. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 8 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 32.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 21 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 932.8149 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 691.1833 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 9 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 360.5939 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 5 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 12 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 47 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 7 MINUTES, 34 SECONDS
95 Lampiran 11. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 9 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 101.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 52 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1600.9006 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1323.3558 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 7 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 390.9484 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 192.5386 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 8 MINUTES, 9 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 34 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 18 MINUTES, 31 SECONDS
96 Lampiran 12. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 10 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 101.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 50 SECONDS ********************* OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1600.9006 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1323.3558 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 7 MINUTES, 17 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 390.9484 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 192.5386 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 7 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 32 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 17 MINUTES, 29 SECONDS
97 Lampiran 13. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 11 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 101.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 43 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1600.9006 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1323.3558 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 6 MINUTES, 31 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 390.9484 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 192.5386 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 54 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 14 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 34 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 13 MINUTES, 56 SECONDS
98 Lampiran 14. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 12 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 364.9065 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 101.8813 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 42 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 1600.9006 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 1323.3558 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 6 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 390.9484 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 192.5386 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 32 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 12 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 296.09 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 552.1886 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 1 MINUTES, 32 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 13 MINUTES, 23 SECONDS
99 Lampiran 15. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 13 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 35.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 27 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 993.4023 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 706.884 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 19 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 362.3445 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 5 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 28 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 50 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 11 MINUTES, 22 SECONDS
100 Lampiran 16. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 14 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 35.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 26 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 993.4023 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 706.884 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 11 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 362.3445 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 4 MINUTES, 52 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 25 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 48 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 10 MINUTES, 42 SECONDS
101 Lampiran 17. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 15 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 35.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 22 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 993.4023 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 706.884 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 43 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 800 RPM CUTTER COMP = OFF TOOL FEED CUT LENGTH = 362.3445 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 18 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 14 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 450 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 50 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 8 MINUTES, 27 SECONDS
102 Lampiran 18. CUSTOMIZABLE LATHE SETUP SHEET - LATHE.SET DATE PROCESSED = 07-16 - 13 PROGRAM NAME = MACHINE_GROUP_1 PROGRAM NUMBER = 16 OPERATION = FINISH TOOL REF = ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 1 TOOL OFFSET = 1 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 307.7652 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 35.7938 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 22 SECONDS OPERATION = ROUGH TOOL REF = OD ROUGH RIGHT - 80 DEG TOOL NO = 2 TOOL OFFSET = 2 TOOL RADIUS =.7937 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 993.4023 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 706.884 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 40 SECONDS OPERATION = GROOVE TOOL REF = OD GROOVE RIGHT - WIDE TOOL NO = 3 TOOL OFFSET = 3 TOOL RADIUS =.4 SPINDLE = 900 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 362.3445 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 106.9363 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 3 MINUTES, 5 SECONDS OPERATION = FINISH TOOL REF = OD FINISH RIGHT - 35 DEG TOOL NO = 4 TOOL OFFSET = 4 TOOL RADIUS =.3969 SPINDLE = 1000 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 336.7225 TOOL RAPID TRVERSE LENGTH = 0. TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 12 SECONDS OPERATION = THREAD TOOL REF = OD THREAD RIGHT - SMALL TOOL NO = 5 TOOL OFFSET = 5 TOOL RADIUS =.189 SPINDLE = 550 RPM TOOL FEED CUT LENGTH = 148.0269 TOOL RAPID TRAVERSE LENGTH = 392.822 TOTAL TOOL TIME = 0 HOURS, 0 MINUTES, 48 SECONDS TOTAL PART TIME = 0 HOURS, 8 MINUTES, 7 SECONDS
Lampiran 19. 103
104 Lampiran 20. (sumber: Westermann Tables for The Metal Trade, 1966:95)
105 Lampiran 21. Worksheet run order test Vc f doc Ret time 9 1 140 0.4 0.5 1.0 16.97 5 2 160 0.4 0.5 1.0 16.03 11 3 140 0.8 0.5 1.0 12.83 2 4 160 0.8 0.5 1.0 12.35 7 5 140 0.4 1.0 1.0 10.55 12 6 160 0.4 1.0 1.0 9.95 6 7 140 0.8 1.0 1.0 7.9 16 8 160 0.8 1.0 1.0 7.57 1 9 140 0.4 0.5 2.0 18.52 15 10 160 0.4 0.5 2.0 17.48 8 11 140 0.8 0.5 2.0 13.93 14 12 160 0.8 0.5 2.0 13.38 3 13 140 0.4 1.0 2.0 11.37 10 14 160 0.4 1.0 2.0 10.7 4 15 140 0.8 1.0 2.0 8.45 13 16 160 0.8 1.0 2.0 8.12 General Linear Model: time versus Vc, f, doc, Ret Factor Type Levels Values Vc fixed 2 140, 160 f fixed 2 0.4, 0.8 doc fixed 2 0.5, 1.0 Ret fixed 2 1.0, 2.0 Analysis of Variance for time, using Adjusted SS for Tests Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Vc 1 1.525 1.525 1.525 5.64 0.037 f 1 45.698 45.698 45.698 169.10 0.000 doc 1 137.358 137.358 137.358 508.28 0.000 Ret 1 3.802 3.802 3.802 14.07 0.003 Error 11 2.973 2.973 0.270 Total 15 191.356 S = 0.519847 R-Sq = 98.45% R-Sq(adj) = 97.88% Least Squares Means for time Vc Mean SE Mean 140 12.565 0.1838 160 11.948 0.1838 f 0.4 13.946 0.1838 0.8 10.566 0.1838 doc
106 0.5 15.186 0.1838 1.0 9.326 0.1838 Ret 1 11.769 0.1838 2 12.744 0.1838 Main Effects Plot for time Residual Plots for time