Optimasi Parameter Pemesinan Untuk Minimasi Keausan Pahat Pada Pembubutan Baja Karbon Rendah

Abstract

Abstrak

Metode optimasi merupakan salah satu metode yang digunakan untuk pengambilan keputusan dengan fungsi tujuan minimasi atau maksimasi. Optimasi kecepatan potong, kedalaman potong, dan gerak makan mesin bubut bertujuan untuk mencari respon yang optimal dengan melakukan kombinasi antar parameternya. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kombinasi parameter pemotongan optimal untuk meminimalkan keausan pahat pada proses pembubutan baja karbon rendah. Tujuan penelitian selanjutnya adalah mendapatkan urutan parameter pemotongan yang berpengaruh signifikan terhadap minimasi keausan pahat. Mesin bubut yang digunakan dalam penelitian adalah HMT type L17, sedangkan pahat bubut dari bahan HSS (High Speed Steel). Penelitian dilaksanakan Laboratorium Pemeliharaan dan Pengujian Material Politeknik Negeri Kupang. Optimasi parameter pemotongan menggunakan metode Taguchi dengan matriks orthogonal L₉(3³). Persentase kontribusi masing-masing parameter menggunakan ANOVA (Analysis of Variance). Hasil penelitian diperoleh bahwa keausan pahat minimal diperoleh pada kombinasi jumlah putaran 180 rpm, kedalaman potong 1,5 mm, dan gerak makan 0,8 mm/menit.   Berdasarkan hasil analisis variasi diperoleh kontribusi setiap faktor terhadap keausan pahat, masing-masing gerak makan memberikan kontribusi terbesar yaitu 35%, kemudian disusul kedalaman potong 10%, dan faktor kecepatan potong tidak memberikan kontribusi.

Kata kunci: Parameter pemotongan, Metode Taguchi, ANOVA

Abstract

Optimization is one of the methods used for decision making with the objective function of minimization or maximization. The optimization of cutting speed, depth of cut, and feeding of turning aim to find the optimal response by combining the parameters. This study aims to obtain the optimal combination of cutting parameters to minimize tool wear in the low carbon steel turning process. The purpose of further research was to obtain a sequence of cutting parameters that have a significant effect on minimizing tool wear. The lathe used in this research is HMT type L17, while the lathe is made of HSS (High Speed Steel). The research was carried out at Kupang State Polytechnic Materials Testing and Maintenance Laboratory. Optimizing the cutting parameters used taguchi method with an orthogonal matrix L₉(3³). The percentage contribution of each parameter used ANOVA (Analysis of Variance). The results showed that minimal tool wear was obtained at a combination of 180 rpm rotation, 1.5 mm depth of cut, and 0.8 mm/minute of feeding. Based on the results of the analysis of variation, it was found that the contribution of each factor to tool wear, i.e. feeding gave the largest contribution, namely 35%, followed by the depth of cut 10%, and the cutting speed did not contribute.

Keywords : Cutting parameters, Taguchi method, ANOVA

DAFTAR PUSTAKA

Ariani, D.W. (2003). Pengendalian Kualitas Statistik Pendekatan Kuantitatif dalam Manajemen Kualitas. Yogyakarta: Penerbit Andi

Apreza, S., Kurniawan, Z. & Subhan, M. (2017). Optimasi Kekasaran Permukaan Proses Pembubutan Baja ST. 42 dengan Menggunakan Metode Taguchi.  Jurnal Manutech, 9(1): 74-85

Chukwu, W.I.E. & Augustine, S. (2016). Optimization of Cutting Parameters of Turning Process in Engineering Machining Operation Using a Geometric Programing Approach. International Journal of Advanced Engineering Research and Technology, 4(11): 335-351

Djami, R.J. & Sunaryo. (2014). Metode PCR-TOPSIS untuk optimasi Taguchi Multirespon. Jurnal Statistika, 2(1): 46-55

Giyatno (2009). Optimasi Parameter Proses Pemesinan terhadap Keausan Pahat dan Kekasaran Permukaan Benda Hasil Proses CNC Turning dengan Menggunakan Metode Taguchi. Tesis tidak diterbitkan. Semarang: Prodi Teknik Mesin Universitas Diponegoro

Gupta, M., & Kumar, S. (2013). Multi-Objective Optimization of Cutting Parameters in Turning Using Grey Relation Analysis. International Journal of Industrial Engineering Computations, 4(4): 547-558

Mahendra, R.A., Anggara, M.R.A., Kapel, K.E. & Miftahuddin, A.M. (2020). Analisa Efektifitas Uji Kekasaran Permukaan Baja ST 42 dengan Variabel Mekanik Mesin dengan Metode Taguchi. Jurnal JMMME, 1(1): 5-8

Nakaminami, M., Tokuma, T., Moriwaki, T., & Nakamoto, K. (2007). Optimal Structure Design Methodology for Compound Multiaxis Machine Tool-I-Analysis of Requirements and Specification. Paper Manufacturing Technology Department. MORI SEIKI CO. LTD

Prasetyo, A.B. (2015). Aplikasi Metode Taguchi pada Optimasi Parameter Permesinan terhadap Kekasaran Permukaan dan Keausan Pahat HSS pada Proses Bubut Material ST 37. Mekanika, 13(2): 86-97

Pawanr, S., Garg, G.K., & Routroy, S. (2019). Multi-objective optimization of machining parameters to minimize surface roughness and power consumtion using TOPSIS. Procedia 7^th CIRP Global Web Conference, 86: 116-120

Rochim, T. (1993). Teori dan Teknologi Proses Pemesinan. Bandung: Institut Teknologi Bandung

Sudjana. (1991). Desain dan Analisis Eksperimen. Bandung: Penerbit Tarsito

Schey, J.A. (2009). Proses Manufaktur. Edisi Ketiga. Yogyakarta: Penerbit Andi

Sriyanto, Faisal, & Parkhan, A. (2015). Pengaruh Geometri Pahat Bubut HSS terhadap Nilai Kekasaran Permukaan dan Keausan Pahat Proses Bubut dengan Metode Taguchi. Jurnal Teknika, 13: 35-46

Soejanto, I. (2019). Desain Eksperimen dengan Metode Taguchi. Surabaya: Graha Ilmu

Sunengsih, N., Winarni, S. & Amazaina, T.G. (2017). Kajian Terhadap Metode Taguchi-TOPSIS pada Optimasi Multirespon. Seminar Satistika FMIPA Unpad. Bandung: Universitas Padjajaran

Schonmetz, A. & Gruber, K. (2013). Pengetahuan Bahan dalam Pengerjaan Logam. Bandung: Penerbit Angkasa.

Sularso & Suga, K. (2013). Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: PT. Pradnya Paramita

Triastuti, W. (2009). Metode Taguchi untuk Optimalisasi Produk pada Rancangan Faktorial. Media Statistika, 2(2): 81-92

Wibowo, D.B., Soepangkat, B.O., & Pramujati, B. (2013). Optimasi Gaya Potong, Kekasaran Permukaan, dan Keausan Tepi Pahat pada Proses Bubut Baja S45C dengan Menggunakan Kombinasi Metode Taguchi dan Grey Relation Analysis. Seminar Nasional. Surabaya: Institut Teknologi Surabaya