5201909002

iOPTIMASI PARAMETER PEMESINAN TERHADAP WAKTU

PROSES PADA PEMROGRAMAN CNC TURNING

Skripsi

Diajukan dalam rangka menyelesaikan Studi Strata 1

Untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan

Oleh

Nama : Edi Anto

Nim : 5201909002

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin S1

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2013

ii

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 Anto5201909002

iii

PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh:

Nama : Edi AntoNIM : 5201909002Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin S1Judul : 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 SemarangTanggal, 2013

Mengesahkan,Dekan Fakultas Teknik

Drs. Muhammad Harlanu, M. PdNIP. 1966021511021001

iv

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 turningdan 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. Masing-masing 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 masing-masing 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 ratememiliki 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.

vMOTTO 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 Ibu-

bapak, kakak, adek dan semua orang yang selalu mendoakan aku, semoga aku

selalu membuat kalian bangga.

vi

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).

vii

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

viii

DAFTAR ISI

HalamanHALAMAN 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

ix

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

xDAFTAR 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

xi

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

xii

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

xiii

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

xiv

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









61. Hasil Toolpath Geometry percobaan 10 .................................................. 63







xv

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

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Gambar Kerja dari Base Feature ............................................................ 85

2. Daftar Tool List ...................................................................................... 86

3. Hasil Sheet Up Percobaan 1.................................................................... 87









12. Hasil Sheet Up Percobaan 10.................................................................. 96




16. Hasil Sheet Up Percobaan 14................................................................ 100



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

xvii

22. NC Code Hasil Percobaan 8.................................................................. 107

1BAB 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).

2Dalam 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

3sudut 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.

42. 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?

5E. 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


2. Mengetahui pengaruh feed rate terhadap waktu proses pada


3. Mengetahui pengaruh dept of cut terhadap waktu proses pada


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.

62. 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.

73. 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 (G-

kode) 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 = Waktu pemotongan, min.

f = Kecepatan pemakanan, mm/rev.

n = Putaran mesin, rpm.

L = Panjang pemotongan, mm.

i = 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 = kecepatan putaran pisau/benda, (rpm).

d = 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 = kecepatan makan, mm/min.

f = gerak makan (feed), mm/rev.

n = 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.

Tabel 1. Cutting speed dan feed Bahan Aluminium 6061.

MaterialsCutting

tool

Feeds (mm/rev)0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2

Cutting Speed (m/min)Al Alloy

(1-13% Si)HSS 100 67 45 30 - -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 OPERATORS MANUAL: 143).

Dari gambar diatas dapat dijelaskan masing-masing penunjukan

sebagai berikut:

d : Kedalaman pemotongan (depth of cut).

w : Jarak pahat terhadap benda kerja (entry amount) pada sumbu Z.

u : Jarak penyisihan tahapan penyelesaian (finishing) pada sumbu X.

e : 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


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


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


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


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


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 faktorfaktor 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: 1 = 2 =

= n 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)

Df = n - 1 ...(Sembiring. 2003: 49)

Dimana;

n = Jumlah level faktor.

f. Menghitung Mean Square treatment (MS)

MS = (Sembiring. 2003: 281)g. Menghitung Fvalue (F).

F = .(Sembiring. 2003: 266)

Dimana;

MSt = Rata-rata jumlah kuadrat faktor treatmen .

MSe = Rata-rata jumlah kuadrat error.

h. Menghitung prosentase kontribusi

= x 100 % ....(Sembiring. 2003: 201)Dimana;

SSt = Sum of squares faktor.

SST = Sum of squares total.

P = 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:

Gambar 20. Alur Kerangka Berfikir.

Pemrograman melalui Mastercam X

Minimalisasi toolpath dan optimalisasi cutting

parameters

Waktu permesinan yang optimal

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.

30

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:

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 Parameter faktorLevel faktor

(-1) (+1)ABCD

Cutting speed (m/min)Feed rate (mm/rev)Dept of cut (mm)Retract (mm)

1400.40.51

1600.812

32

3. Pemilihan matriks orthogonal (orthogonal array)

Matriks orthogonal adalah suatu matrik yang elemenelemennya

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 24 atau 16 kali percobaan. Kombinasi kolom A

(cutting speed) dibuat penggantian setiap 1 (20) baris. Kombinasi kolom B

(feed rate) dibuat penggantian setiap 2 (21) baris. Kombinasi kolom C

(depth of cut) dibuat penggantian setiap 4 (22) baris. Kombinasi kolom D

(retract) dibuat penggantian setiap 8 (23) baris.

Tabel 3. Desain Kombinasi Parameter Percobaan.

NoParameter faktor

cutting speed feed rate dept of cut RetractA B C D

123456789

10111213141516

140160140160140160140160140160140160140160140160

0.40.40.80.80.40.40.80.80.40.40.80.80.40.40.80.8

0.50.50.50.51111

0.50.50.50.51111

1111111122222222

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,

(4) pembubutan tirus, dan (5) pembubutan kontur. Sedangkan bahan

dalam pengujian

6061 yang dapat diakses pada

E. Pelaksanaan Penelitian

1. Starting Mastercam X Lathe

a. Menjalankan program

b. Mengaktifkan grid pada screen melalui

Screen Grid

c. Menentukan

1) Pilih Planes

2) Pilih Lathe Diameter

2. Geometry Creation

a. Membuat garis

1) Create,


dalam pengujian (raw material) diasumsikan menggunakan Aluminiu

6061 yang dapat diakses pada material lathe library.

Gambar 21. Desain Base Feature.

Pelaksanaan Penelitian

Mastercam X Lathe

Menjalankan program Mastercam X.

Mengaktifkan grid pada screen melalui toolbar screen

Screen Grid Settings.

Menentukan C-plane (+D+Z)

Planes pada Status bar.

Lathe Diameter + D + Z

Geometry Creation

Membuat garis (Endpoints)

, Line, Endpoint.

35


diasumsikan menggunakan Aluminium

dan pilih

2) Entity 1

Masukan panjang garis 15

3) Entity 2

Masukan panjang garis 30 (tab), sudut 180 (enter).

4) Entity 3


5) Entity 4


6) Entity 5


7) Entity 6


8) Entity 7

Masukan panjang garis 7.5 (tab), sudut 90 (enter).

9) Entity 8

Masukan pan

Gambar 22. Preview Line Geometry.

1 (origin point).


2 (Endpoint 1).


3 (Endpoint 2).


4 (Endpoint 3).


5 (Endpoint 4).


6 (Endpoint 5).


7 (Endpoint 6).


8 (Endpoint 7).


36

10) Entity 9


11) Entity 10


12) Entity 11

Masukan panjang garis 25 (tab),

b. Membuat Chamfers

1) Create,

2) Masukan besar

3) Pilih (klik) Entitas 1.


5) Masukan besar



8) Masukan besar


9 (Endpoint 8).


10 (Endpoint 9).


11 (Endpoint 10).


Chamfers

, Chamfer, Entities.

Gambar 23. Preview Chamfers Geometry.

Masukan besar Chamfer pertama 1.5.

Pilih (klik) Entitas 1.


Masukan besar Chamfer kedua 1.5.


(klik) Entitas 3.

Masukan besar Chamfer ketiga 1.5.


37


11) Masukan besar



c. Membuat Fillet.

1) Create,

2) Masukan besar

3) Pilih Entity

3. Job Setup Settings

a. Stock size

1) Pilih tanda plus pada

group Properties

2) Pada kotak dialog

Stockarea untuk membangun

dalam gambar dibawah.


Masukan besar Chamfer keempat 1.5.



Fillet.

, Fillet, Entities.

Gambar 24. Preview Fillet Geometry.

Masukan besar fillet radius 0.4.

Entity 1 dan pilih Entity 2.

Job Setup Settings

Pilih tanda plus pada Properties untuk mengeluarkan

Properties dan pilih stock setup.

Pada kotak dialog Stock Setup pilih tombol Parameter dalam

area untuk membangun Stock size seperti yang ditunjukkan

dalam gambar dibawah.

38

untuk mengeluarkan toolpath

pilih tombol Parameter dalam

seperti yang ditunjukkan

39

Gambar 25. Pengaturan Stock.

Tabel 4. Data Pengaturan Stock.

criteria ValueOuter diameter (OD), mmIner diameter (ID), mm.Length, mmBase Z, mm

50.0-

102.02.0

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.

criteria ValueJaw width, mmWidth step, mmJaw length, mmLength step, mmGrip length, mm

100.025.0

100.040.020.0

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.

4. Toolpath Creation

a. Face the part.

1) Toolpaths

2) Pilih cutter OD rough right 80 deg

spindle speed

Feed rate, mm/revSpindle speed, CSSMaximum spindle speed

*Variasi level penelitian.

Gambar 28. Tool Clearance.

Toolpath Creation

Face the part.

Toolpaths, Face.

cutter OD rough right 80 deg dari toollist. Feed rate

spindle speed didasarkan pada variabel penelitian.

Gambar 29. Face Toolpath Parameters.

Tabel 6. Data Face Toolpath Parameters.

criteria ValueFeed rate, mm/revSpindle speed, CSSMaximum spindle speed

*0.40*140


41

Feed rate dan

*0.40~0.80*140~160

10000

3) Pilih halaman

diperlukan seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut.

Entry amount. mmRough stepover, mmOvercut amount, mmRetract amount, mmStock to leave, mm


4) Pilih tombol Ok untuk keluar dari

Pilih halaman face parameters dan melakukan perubahan yang


Gambar 30. Face Cut Parameters.

Tabel 7. Data Face Cut Parameters.

criteria ValueEntry amount. mmRough stepover, mmOvercut amount, mmRetract amount, mmStock to leave, mm

*0.50

*1.00


Pilih tombol Ok untuk keluar dari Lathe Face Parameters

Gambar 31. Preview Face The Part.

42

dan melakukan perubahan yang


Value3.0

*0.50~1.000.00

*1.00~2.000.20

Lathe Face Parameters.

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 ValueFeed rate, mm/revSpindle speed, CSSMaximum spindle speed

*0.40~0.80*140~160

10000*Variasi level penelitian.

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 ValueDepth of cut, mmMinimum cut depth, mmStock to leave in X, mmStock to leave in Z, mmOverlap amount, mm

*0.50~1.000.0010.200.20

*1.00~2.00*Variasi level penelitian.

6) Pilih tombol OK untuk keluar dari

c. Groove the part

1) Toolpath

2) Pilih Chain

3) Pilih entitas A,

4) Pilih entitas B.

5) Pilih OD Groove Center

Pilih tombol OK untuk keluar dari Rough.

Gambar 35. Preview Rough The Part.

Groove the part

Toolpaths, groove.

Chain.

Gambar 36. Chaining Groove.

Pilih entitas A,

Pilih entitas B.

Gambar 37. Chaining Groove Entities.

OD Groove Center dari tool list.

45

46

Gambar 38. Groove Toolpath Parameters.

Tabel 10. Data Groove Toolpath Parameters.


6) Pilih halaman Groove Rough Parameters dan melakukan

perubahan seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 39. Groove Rough Parameters.

criteria ValueFeed rate, mm/rev Spindle speed, CSSMaximum spindle speed

*0.08~0.16*140~160

10000

47

Tabel 11. Data Groove Rough Parameters.

criteria ValueStock amount, mmStock to leave in X, mmStock to leave in Z, mmStock clearance, mmRough step, mmBackoff (%)Lead in/out, degDepth per pass, mm

0.200.000.002.00

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 ValueNumber of finish passesFinish stepover, mm.Stock to leave in X, mm.Stock to leave in Z, mm.

10.200.000.00


8) Pilih tombol OK untuk keluar dari Groove parameters.

d. Finish the part.

1) Toolpath

2) Pilih OD Finish Right 35 deg cutter

Feed rate, mm/rev Spindle speed, CSSMaximum spindle speed


Gambar 41. Preview Groove The Part.

Finish the part.

Toolpaths, Finish.

OD Finish Right 35 deg cutter dari tool list.

Gambar 42. Finish Toolpath Parameters.

Tabel 13. Data Finish Toolpath Parameters.


*0.40*140


48

Value*0.40~0.80

*140~16010000

3) Pilih halaman

yang diperlukan seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:

Finish stepover, mm.Number of finish passes.Stock to leave in X, mm.Stock toLead in/out, deg.


4) Pilih tombol OK untuk keluar dari

e. Cut the tread

1) Toolpaths, Tread.

Pilih halaman Finish parameters dan membuat semua perubahan


Gambar 43. Finish Cut parameters.

Tabel 14. Finish Cut parameters

Criteria ValueFinish stepover, mm.Number of finish passes.Stock to leave in X, mm.Stock to leave in Z, mm.Lead in/out, deg.


Pilih tombol OK untuk keluar dari Finish parameters.

Gambar 44. Preview Finish The Part.

Cut the tread

Toolpaths, Tread.

49

dan membuat semua perubahan


Value0.2

10.000.00

-

50

2) Membuat semua perubahan seperti pada gambar.

Gambar 45. Thread Toolphat Parameters.

Tabel 15. Data Thread Toolphat Parameters.


ComputeCompute

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.

Lead, mm/threadIncluded angle, degThread angle,Major diameter, mmMinor diameter, mmThread depth, mm

4) Menentukan posisi awal dan akhir ulir, pilih tombol

dan End Position

5) Membuat semua perubahan yang diperlukan dalam halaman

Thread cut parameters

Tabel 16. Data Thread Shape Parameters.

Criteria ValueLead, mm/threadIncluded angle, degThread angle, degMajor diameter, mmMinor diameter, mmThread depth, mm

Menentukan posisi awal dan akhir ulir, pilih tombol Start Position

End Position seperti yang diperlihatkan gambar di bawah.

Gambar 47. Thread Start/End Position.

Membuat semua perubahan yang diperlukan dalam halaman

Thread cut parameters seperti ditunjukkan di bawah ini.

Gambar 48. Thread Cut Parameters.

51

Value3.50

60.0030.0030.0026.211.89

Start Position

seperti yang diperlihatkan gambar di bawah.

Membuat semua perubahan yang diperlukan dalam halaman

seperti ditunjukkan di bawah ini.

Amount of first cutStock clearanceOvercutAnticipated pulloffAcceleration clearanceLead in angleFinish pass allowance


6) Pilih tombol OK untuk keluar halaman

5. Setup Sheet

Setup sheet digunakan untuk mengetahui durasi operatiom time

yang dibutuhkan untuk menyelesaikan toolpath. Klik kanan pada toolpath

group dan pilih setup sheet untuk mengaktifkannya.

Tabel 17. Data Thread Cut Parameters.

Criteria ValueAmount of first cutStock clearanceOvercutAnticipated pulloffAcceleration clearanceLead in angleFinish pass allowance

*0.25*1.00


Pilih tombol OK untuk keluar halaman thread parameters

Gambar 49. Preview Thread The Part.



group dan pilih setup sheet untuk mengaktifkannya.

Gambar 50. Preview Setup Sheet.

52

Value*0.25~0.50*1.00~2.00

2.000.00

Compute40.000.00

thread parameters.



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

H01 : Cutting speed tidak berpengaruh secara signifikan.

H02 : Feed rate tidak berpengaruh secara signifikan.

H03 : Depth of cut tidak berpengaruh secara signifikan.

H04 : Retract berpengaruh secara signifikan.

H11 : Cutting speed berpengaruh secara signifikan.

H12 : Feed rate berpengaruh secara signifikan.

H13 : Depth of cut berpengaruh secara signifikan.

H14 : Retract berpengaruh secara signifikan.

b. Tingkat signifikan = 0.05

c. Statistik uji

F-hitung = , dengan F-tabel (F0.05, 1, 14)

d. Daerah kritis

Tolak H01, jika F1 > F0.05, 1, 14 ,atau Sig, <




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:

Gambar 51. Alur penelitian ekperimen.

Kesimpulan

Rekomendasi

Pembuatan geometri benda kerja (CAD)

Penentuan karekteristik proses turning

Penetapan parameter CAM

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)

Evaluasi

Membandingkan waktu proses

56

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 ValueBase cutting speed (m/min)Drill (%)Rough (%)Finish (%)Groove/cutoff (%)Thread (%)

15.0100.0100.055.00.0

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 drillReem (%)Csink, Cbore, Plunge mill (%)

100.050.0

100.080.040.080.0

100.020.0

100.0100.0100.040.0

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 : T0101

Specific tool type : ROUGH FACE RIGHT - 80 DEG.

Holder/Insert : DCGNR-164D / CNMG-431

Insert material : 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 : T0202

Specific tool type : OD ROUGH RIGHT - 55 DEG.

Holder/Insert : DCGNR-164D / DNMG-432



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 : OD GROOVE RIGHT - WIDE

Holder/Insert : RF151.22-2525-60 / N151.2-600-4E




Comment : Specific Operation type Groove the part

d. Finish tool

Tool type : T0404

Specific tool type : OD FINISH RIGHT - 35 DEG

Holder/Insert : MVJNR-164D / VNMG-431




Comment : Specific Operation type Finish the part

e. Thread tool

Tool type : T0303

Specific tool type : OD GROOVE RIGHT - WIDE

Holder/Insert : RF151.22-2525-60 / N151.2-600-4E



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



60

c. Hasil Percobaan 3




d. Hasil Percobaan 4




e. Hasil Percobaan 5


rate = 0.4 mm/rev; Depth of cut = 1 mm; Retract = 1 mm.

61


f. Hasil Percobaan 6




g. Hasil Percobaan 7



62


h. Hasil Percobaan 8




i. Hasil Percobaan 9



63


j. Hasil Percobaan 10




k. Hasil Percobaan 11



64


l. Hasil Percobaan 12




m. Hasil Percobaan 13



65


n. Hasil Percobaan 14




o. Hasil Percobaan 15



66


p. Hasil 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.

No

Parameter Toolpath

Total (min)

Vc

(m/m

in)

f (

mm

/rev

)

doc

(mm

)

Ret

(m

m)

Fac

e

Rou

gh

Gro

ove

Fin

ish

thre

ad

A B C D 1 2 3 4 51 140 0.4 0.5 1 0.85 6.03 8.10 0.47 1.52 16.972 160 0.4 0.5 1 0.82 5.93 7.38 0.42 1.48 16.033 140 0.8 0.5 1 0.68 5.52 4.88 0.23 1.52 12.834 160 0.8 0.5 1 0.67 5.47 4.53 0.20 1.48 12.355 140 0.4 1 1 0.43 3.57 5.28 0.47 0.80 10.556 160 0.4 1 1 0.42 3.48 4.85 0.42 0.78 9.957 140 0.8 1 1 0.37 3.20 3.30 0.23 0.80 7.908 160 0.8 1 1 0.35 3.15 3.08 0.20 0.78 7.579 140 0.4 0.5 2 0.87 7.47 8.15 0.47 1.57 18.5210 160 0.4 0.5 2 0.83 7.28 7.42 0.42 1.53 17.4811 140 0.8 0.5 2 0.72 6.52 4.90 0.23 1.57 13.9312 160 0.8 0.5 2 0.70 6.42 4.53 0.20 1.53 13.3813 140 0.4 1 2 0.45 4.32 5.30 0.47 0.83 11.3714 160 0.4 1 2 0.43 4.18 4.87 0.42 0.80 10.7015 140 0.8 1 2 0.37 3.72 3.30 0.23 0.83 8.4516 160 0.8 1 2 0.37 3.67 3.08 0.20 0.80 8.12

Tabel 20. Hasil Pengukuran Feed Cut Length.

No

Parameter Toolpath

Total (mm)

Vc

(m/m

in)

f (

mm

/rev

)

doc

(mm

)

Ret

(m

m)

Fac

e

Rou

gh

Gro

ove

Fin

ish

thre

ad

A B C D 1 2 3 4 51 140 0.4 0.5 1 364.91 1480.86 383.95 336.72 296.09 2862.532 160 0.4 0.5 1 364.91 1480.86 383.95 336.72 296.09 2862.533 140 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 2862.535 140 0.4 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.926 160 0.4 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.927 140 0.8 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.928 160 0.8 1 1 307.77 932.81 360.59 336.72 148.03 2085.929 140 0.4 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.5710 160 0.4 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.5711 140 0.8 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.5712 160 0.8 0.5 2 364.91 1600.90 390.95 336.72 296.09 2989.5713 140 0.4 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.2614 160 0.4 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.2615 140 0.8 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.2616 160 0.8 1 2 307.77 993.40 362.34 336.72 148.03 2148.26

Tabel 21. Hasil Pengukuran Rapid Trverse Length.

No

Parameter Toolpath

Total (mm)

Vc

(m/m

in)

f (

mm

/rev

)

doc

(mm

)

Ret

(m

m)

Fac

e

Rou

gh

Gro

ove

Fin

ish

thre

ad

A B C D 1 2 3 4 51 140 0.4 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.572 160 0.4 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.573 140 0.8 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.574 160 0.8 0.5 1 94.88 1245.28 198.21 0.00 552.19 2090.575 140 0.4 1 1 32.79 691.18 106.94 0.00 392.82 1223.746 160 0.4 1 1 32.79 691.18 106.94 0.00 392.82 1223.747 140 0.8 1 1 3

Documents

5201909002