Jurnal Syntax Admiration

Vol. 2 No. 7 Juli 2021

p-ISSN : 2722-7782 e-ISSN : 2722-5356

Sosial Teknik

 

PENGARUH KECEPATAN SPINDLE DAN KEDALAMAN PEMAKANAN TERHADAP KEKASARAN.PERMUKAAN.PEMESINAN BUBUT.CNC BAJA ST41

 

Marendi Nopiansyah, Zulfitriyanto, Erwanto

Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung (POLMAN BABEL) Indonesia

Email : �[email protected], [email protected], [email protected]

 

INFO ARTIKEL

ABSTRAK

Diterima

5 Juli 2021

Direvisi

9 Juli 2021

Disetujui

21 Juli 2021

Salah satu kualitas yang terbaik dari suatu komponen adalah permukaan yang halus. Proses kerja mesin yang ingin dicapai pada bubut CNC Mori Seiki SL-25 adalah nilai kekasaran permukaan yang minimum, perlu dilakukan penentuan penyetelan yang tepat dari parameter-parameter proses bubut CNC Mori Seiki SL-25 agar diperoleh kekasaran permukaan benda yang minimum. Parameter proses pemesinan yang divariasikan adalah kecepatanNspindle, kedalaman pemakanan, dan kecepatannpemakanan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah ada pengaruh kecepatan spindle dan kedalamanNpemakanan terhadap tingkat kekasaran permukaan hasil pemesinan bubut CNC pada baja ST41. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metodeneksperimen, dengan penyetelan parameter untuk mendapat kekasaran permukaan. Baja yang digunakan adalah ST 41, dan data penelitian dianalisis menggunakan anova pada softwarenstatistik. Kesimpulan dari hasilnpenelitian menunjukkan persen kontribusi dari variabel-variabel adalah kecepatan spindle sebesar 27,79%, kedalaman pemakanan sebesar 7,28% dan kecepatan pemakanan sebesar 7,28%. Dari hasil analisa, kombinasi variabel padanprosesnbubut St41 yang dapat menghasilkan nilai respon paling optimal adalah kecepatan spindle sebesar 1526 rpm,. kedalaman pemakanannsebesar 0,6� mm, dan kecepatannpemakanan 0,25 mm/rev.

 

ABSTRACT

One of the best qualities of a component is its smooth surface. The working process of the machine to be achieved on the Mori Seiki SL-25 CNC lathe is the minimum surface roughness value, it is necessary to determine the exact settings of the Mori Seiki SL-25 CNC lathe process in order to obtain the minimum surface roughness of the object. The machining process parameters that were varied were the spindle speed, infeed depth, and feed speed. The purpose of this study was to determine whether there is an effect of spindle speed and depth of feed on the surface roughness of CNC lathe machining results on ST41 steel. The method used in this study is an experimental method, with parameter settings to obtain surface roughness. The steel used is ST 41, and the research data were analyzed using ANOVA on statistical software. The conclusion from the results of the study showed that the percent contribution of the variables was 27.79% spindle speed, 7.28% feeding depth and 7.28% feeding speed. From the results of the analysis, the combination of variables in the St41 lathe process that can produce the most optimal response value is the spindle speed of 1526 rpm. the depth of feed is 0.6 mm, and the feed speed is 0.25 mm/rev.

Kata Kunci:

CNC, Kekasaran, Eksperimen, Parameter, ST 41, ANOVA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keywords:

CNC, Roughness, Experimental, Parameters, ST 41, ANOVA.


 

Pendahuluan

Kemajuan teknologi industri manufaktur terus berkembang, sesuai dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, peningkatan produksi harus diimbangi dengannpeningkatan kualitasnhasil produksi. Proses pemesinan non-konvensional atau Computer Numerical Control (CNC) adalah solusi pengerjaan ketikanpengerjaan tidak dapat diselesaikan menggunakan mesin konvensional. Kepentingan utama bukan hanya kualitas barang yang bagus, tetapi juga waktu pengerjaan yang singkat. Sehingga diharapkannproses produksi bisa dilakukan dengan cepat, dalam jumlah dan permintaan yang banyak dengan kualitas yang sesuai dengan permintaan. Dengan prosesnproduksi yang cepat akan meningkatkan produktivitas kerja sehingga pada akhirnya biaya produksinmenjadinlebih efektif.

Diperlukan suatu mesin yang dapat memenuhi setiap permintaan dalamnindustri manufaktur. Salah satunya adalahnmesinnCNC bubut (turning). Dengannmenggunakan mesin CNC, tingkat presisi atau akurasi pengukuran yang tinggindapat tercapai. Keunggulan mesin.CNC adalah dapat memperoduksi barang dengan jumlah banyak, presisi tinggi, dan cepat. Dengan menggunakan program dan setingan yang sama, meskipunndiulang berkali-kali, maka produk yang dihasilkan akan sama. Produktivitas yangndihasilkan oleh mesin CNC dengan sistem komputernlebih besar dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh mesinnkonvensional.

Salah satu faktor yang mempengaruhi.kualitas produk yang.dihasilkan oleh mesin CNC adalah kekasarannpermukaan benda kerja. Seperti yang telah disebutkan sebelumya (Abbas 2018) pada proses pemesinan ukurannkualitas banyak dilihat dari kekasaran permukaan yang dihasilkan. Tingkat kekasaran permukaan merupakan parameternkualitas utama dari setiapnproses pemesinan. Sedangkan menurut (Makmur 2006) mengatakan bahwannkarakteristik suatu kekasaran permukaan sangat penting untuknkomponen mesin, karna ada hubungannya denganngesekan, keausan dan pelumasannmaterial.

Supaya mencapaintingkat kekasaran permukaan yang rendahnsesuai dengan standar, maka faktor-faktor yang dapatnmempengaruhi tingkat kekasarannpada proses pembubutan CNC adalah seperti yang.dikatakan oleh (Prasetya 2010) yaitu antara lain kecepatannspindle, kedalamannpemakanan, gerak pemakanan, kondisi mesin, bahan benda.kerja, pahat, pendinginan,.dan operator.

Pemilihan bahan benda kerja juga berpengaruh pada hasilnpembubutan terutama berkaitan dengan kualitas kekasarannpermukaan. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemilihannbahan benda kerja antara lain pertimbangan fungsi, kemampuan bentuk dan kemudahannpencarian di pasaran (Lesmono and Yunus 2013) Mempertimbangkan hal tersebut, makanmaterial yang digunakan dalam pelaksanaan penelitian ini adalah.material baja karbon rendah (St41), karena material tersebut sering dipakai dalam komponennpemesinan, mampu dikerjakan dan mudahndiperoleh di pasaran..

Penelitian yang dilakukan oleh (Adrianto 2010) tentang pengaruh kecepatan spindle, kecepatan pemakananndan kedalaman pemakanan terhadap tingkatnkekasaran permukaan benda kerja.hasil pembubutan CNC pada baja st 40. Dari hasil penelitian mereka dapat menyimpulkan pengaruh antara kecepatan spindle, kecepatan.pemakanan, dan kedalamannpemakanan terhadap tingkat kekasaran permukaannbenda kerja hasil pemesinan bubut CNC pada baja St.40, yang menghasilkan kekasarannpaling kecil adalah pada kecepatan spindle 1250 rpm, kecepatan pemakanann0,07 mm/rev, dan kedalman pemakanan 0,25 mm yaitu.sebesar 1,30 �m.

Penelitian yang dilakukan oleh (Zubaidi and Syafa�at 2012), tentang analisis pengaruh kecepatannputar dan kecepatan pemakanannterhadap tingkat kekasaran permukaan material FCD.40 pada mesin bubut CNC. Hasil dari analisis dapat disimpulkan harga feedingnberpengaruh pad tingkat kekasaran permukaan, semangkin besar harganfeeding semangkin besar tingkatnkekasarannya. Dan kecepatan putar juga mempengaruhi tingkat kekasarannya semangkin cepat putarannya maka semangkin rendah tingkat kekasarannya.

Dari uraian-uraian yang telah dibaca, maka penulis penulis tertarik untuk melakukan penelitian mengenai pengaruh kecepatannspindle dan kedalaman pemakanan terhadap kekasarannpermukaan pemesinan bubut CNC. bahan yang digunakan adalah baja ST 41 dengan menggunakan metodeneksperimen. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah ada pengaruh kecepatannspindle dan kedalamannpemakanan terhadap tingkatnkekasarannpermukaan hasil pemesinan bubut CNC pada baja ST41. Penulis berharap penelitian ini dapat dijadikan Sebagai bahan pertimbangan atau literatur untuk prosesnproduksi bahan bagi perusahaan maupun umum dan acuan untuk memaksimalkan operator dan penelitian sejenis kedepannya. Adapun manfaat dari penelitian ini antara lain, sebagai menambah data base tentang penyetelannparameter proses pada bubut CNC untuk melihat hasilnkekasaran permukaan dan bahan referensi pada penelitian sejenisnya dalam rangka untuk mengembangkan ilmu pengetahuan tentang kekasarannpermukaan.

 

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Metode ini digunakan untuk mendapatkan parameter yang paling berpengaruh terhadap kekasaran permukaan benda uji. Tahapan proses penelitian yang akan dilakukan ditunjukan pada Gambar 1. dalam tahap penelitian / flowchart.

Gambar 1 tahap penelitian / flowchart.

1.      Identifikasi masalah

Langkah awal yang penting dalam proses penelitian dimana peneliti menangkap fenomena yang berpotensi untuk diteliti. Proses identifikasi masalah dapat dilakukan dengan mendeteksi permasalahan yang diamati. Berdasarkan hal tersebut peneliti mengambil langkah untuk mencari data-data pendukung, data-data tersebut bisa didapatkan melalukan observasi, membaca literatur, atau melakukan survei awal.

2.      Rancangan penelitian

Rancangan penelitian ini kita harus menentukan parameter prosesnyang berupa faktor dan levelneksperimen ditentukan bedasarkan identifikasi masalah. Parameter proses yang digunakanndalam penelitian ini adalah kecepatan spindle (RPM), kecepatan pemakanan.(mm/rev), kedalaman pemakanan.(mm). Nilai level dan parameter proses dapat dilihat pada Tabel 1.

 

 

 

 

Tabel 1

Nilai Level Dan Parameter.Proses Yang Diuji

Parameter

Level.1

Level.2

Level 3

Kecepatan.spendel

1459

1526

1592

Kecepatan pemakanan

0,20

0,25

0,30

Kedalaman pemakanan

0,4

0,6

0,8

 

 

 

 

Setelah perameter proses dan level ditentukan selanjutnya melakukan desain eksperime. Hasil desain eksperimen dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2

Spesimen Pengujian Benda UJi

No

 

 

Kecepatan���� Kedalaman������� kecepatan

�� Spindle� �����Pemakanan����� Pemakanan

Hasil

Kekasaran

1��������������� 1459���������������� 0.4�������������������� 0.20��������������

2��������������� 1459���������������� 0.6�������������������� 0.25��������������

3��������������� 1459���������������� 0.8� �������������������0.30��������������

4��������������� 1526���������������� 0.4�������������������� 0.20��������������

5��������������� 1526��� �������������0.6�������������������� 0.25��������������

6��������������� 1526���������������� 0.8����� ���������������0.30��������������

7��������������� 1592���������������� 0.4�������������������� 0.20��������������

8��������������� 1592���������� ������0.6�������������������� 0.25��������������

9��������������� 1592���������������� 0.8������������ ��������0.30�

10������������� 1459���������������� 0.4�������������������� 0.20��������������

11������������� 1459���������������� 0.6������������ ��������0.25��������������

12������������� 1459���������������� 0.8�������������������� 0.30���������� ����

13������������� 1526���������������� 0.4�������������������� 0.20��������������

14������������� 1526���������������� 0.6�������������������� 0.25��������������

15������������� 1526���������������� 0.8�������������������� 0.30��������������

16� ������������1592���������������� 0.4�������������������� 0.20��������������

17������������� 1592���������������� 0.6�������������������� 0.25������� �������

18������������� 1592���������������� 0.8�������������������� 0.30��������������

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dimana spesimen yang akan dilakukan 9 kali kondisi eksperimen / 1 kali data awal dan 1 kali pengulangan.

3.       Persiapan alat dan bahan

Bahan yang digunkan pada penelitian ini.adalah baja kerbon ST 41 dengan ukuran diameter 25 mmndan panjang 100 mm. Bentuk benda uji tersebut ditunjukkannpada Gambar 2.

Gambar 2

Bentuk benda uji

 

4.      Peralatan Penelitian

Mesin CNC Turning Mori Seiki SL-25 B/500 yang digunakannadalah buatan Jepang.dengan spesifikasi sebagai berikut:

- Merk Mori Seiki

- Tahun pembuatan 1995

- Max. spindle.speed

- surface roughness tester

surface roughness tester adalah alat yang digunakannuntuk pengujian kekasaran benda uji.

5.       Objek Penelitian

Objek penelelitian yang dilakukan pada mesin bubut CNC yaitu dengan ukuran yang telah ditentukan panjang awal material 100 mm dengan panjang benda uji yang dicekam chuck bubut 40 mm, panjang pengujiannya 50 mm, diameter awal material 25 mm. Bentuk benda uji yang.telah diproses dengan menggunakannmesin CNC Mori Seiki SL-25.ditunjukkan pada.Gambar 3.

Gambar 3

Benda Uji Yang Telah Diproses Pemesinan CNC

6.       Pengukuran benda uji

Pengukuran benda uji ini untuk mengetahui tingkatnkekasaran permukaan benda uji yang telahndilakukan proses. Pengukurannkekasaran permukaan ini menggunakan alatnSurface Roughnes Tester. Benda uji ini diukur padantiga titik yang berbeda, posisi pengukuran benda uji ditunjukkannpada.Gambar

7.      Analisis

Analisis yang dilakukan adalah untuk mengetahui parameter apa yang paling berpengaruh terhadap kekasarannpermukaan dengan menggunakannmetode analisis variansnANOVA.

 

Hasil dan Pembahasan

Nilai hasil pengukuran kekasaran permukaan benda uji ditunjukkannpada Tabel 3. Nilai rata-rata pada.tabel ini selanjutnya akan dimasukkannke dalam software analisis untuk.diolah.

 

 

Tabel 3

Nilai HasilnPengukuran Kekasaran

Eksp

Faktor

A��������� B��������� C

Data

Awal

Replikasi 1

Jumlah

Mean

1

1459

0.4

0,20

0,823

0,843

1,666

0,833

 

2

1459

0.6

0,25

1,155

1,139

2,294

1,147

 

���� 3

1459

0.8

0,30

0,477

0,504

0,981

0,490

 

4

1526

0.4

0,20

0,425

0,612

1,037

0,518

 

5

1526

0.6

0,25

0,411

0,359

0,770

0,385

 

6

1526

0.8

0,30

0,957

0,808

1,765

0,882

 

7

1592

0.4

0,20

0,855

0,724

1,579

0,789

 

8

1592

0.6

0,25

0,837

0,723

1,560

0,780

 

9

1592

0.8

0,30

1,262

1,397

2,659

1,329

 

Rata-rata

0,794

 

 

 

Pengukuran kekasaran permukaan benda kerjandilakukan dengannmenggunakan alat ukur surface roughness tester. Untuk respon kekasaran permukaan bendankerja yang memiliki karakteristiknkualitas semangkin kecil semakinnbaik ( smaller is better ).

 

Hasil perhitungan rasio S/N

Nilai rasio S/N yangndihasilkannuntuk parameter respon kekasarannpermukaan ditunjukkannpada Tabel 4, dan penentuan kombinasi parameter untuk responnoptimal ditunjukkannpada Tabel 5.

Tabel 4 Hasil Perhitungan S/N

Eksp

Faktor�������������� Data��� Replikasi

A������ �B� �����C��������� Awal����������� 1

S/N

1

1459

0.4

0,20

0,823

0,834

1,586

2

1459

0.6

0,25

1,155

1,139

-1,191

3

1459

0.8

0,30

0,447

0,504

6,183

4

1526

0.4

0,20

0,425

0,612

5,566

5

1526

0.6

0,25

0,411

0,359

8,271

6

1526

0.8

0,30

0,957

0,808

1,054

7

1592

0.4

0,20

0,855

0,724

2,023

8

1592

0.6

0,25

0,837

0,723

2,134

9

1592

0.8

0,30

1,262

1,397

-2,484

���������������������������� Rata-Rata����� �����������������������������2,571

Bedasarkan dari hasil perhitungan S/N diatas maka didapat nilai level untuk kombinasinparameter prosesnyang menghasilkan respon optimal ditunjukkan pada.tabel 5.

Tabel 5 Kombinasi Parameter Proses.Untuk Respon.Optimal

 

����������������������� ParameternProses

Tingkat level

Nilai level

A

�� Kecepatan� Spindle

���������� 2

�1526 rpm

B

Kedalaman Pemakanan

���������� 2

� 0,6 mm

C

Kecepatan� Pemakanan

���������� 2

� 0,25 mm/rev

Tabel analisis variansi (ANAVA)

Tabel 6

Hasil ANAVA

Source

DF

SeqnSS

Contribution

AdjnSS

Adj MS

F-Value

P-Value

RPM

2

0,21013

27,79%

0,21013

0,10507

0,470

0,513

A

2

0,05507

7,28%

0,05507

0,02753

0,123

0,856

F

2

0,05507

7,28%

0,05507

0,02753

0,123

0,856

Error

2

0,44703

57,65%

0,44703

0,22351

 

 

Total

8

0,76730

100,00%

 

 

 

 

 

Maka didapatkanlah nilai Ftabel yakni 5,71, sehingga nilai Fhitung� (0,470) �< Ftabel (5,71) = tidak ada pengaruh terhadap kekasaran permukaan, kalau dibandingkan dengan parameter lain ada pengaruh terhadap kekasaran permukaan. Artinya kecepatan spindle tidak ada pengaruh kalau dibandingkan dengan F tabel, tetapi kalau dibandingkan dengan parameter lain memberikan pengaruh terhadap hasil kekasaran permukaan dengan persentase sebesar 27,79%.

 

Kesimpulan

Dari variasi kecepatan.spindle, kedalaman.pemakanan, dan kecepatan.pemakanan terhadap tingkatnkekasarannpermukaan pada proses pembuatannporos menggunakan mesinnbubut CNC, parameter prosesnpemotongan yang palingnmenghasilkan tingkat kekasaran permukaan yang baik (paling rendah)nadalahnproses pemotongan pada kecepatan spindel 1526 rpm.dengan nilai kekasaran 0.385 �m dengan kedalamann0.6 mm dan kecepatan makan 0,25.mm/rev. Jadi Dapat dilihat bahwa pada penelitian ini yang paling berpengaruh terhadap kekasaran permukaan adalah kecepatan spindel (Rpm).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BIBLIOGRAFI

 

Abbas, Hammada, Yafet Bontong, Yusran Aminy, Nasaruddin Azis, and S. Arief. (2018). Pengaruh Parameter Pemotongan Pada Operasi Pemotongan Milling Terhadap Getaran Dan Tingkat Kekasaran Permukaan (SurfaceRoughness). Google Scholar

 

Adrianto, Ruli. (2010). Pengaruh Kecepatan Spindel, Kecepatan Pemakanan Dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda Kerja Hasil Pemesinan Bubut CNC Pada Baja St 40.Google Scholar

 

Al-Fiansyah, Dika Kurnia. (2017). Pengaruh Kedalaman Dan Kecepatan Pemakanan Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Baja St 60 Menggunakan Pahat Insert. Google Scholar

 

Alfianto, Rendi, and Diah Wulandari. (2018). Studi Eksperimen Kecepatan Putar Spindle Dan Kedalaman Potong Terhadap Getaran Pahat Dan Tingkat Kekasaran Pada Proses Pembuatan Poros Menggunakan Mesin Bubut. Jurnal Teknik Mesin 6(2). Google Scholar

 

Farisi, Achmad Salman. (2016). Pengaruh Variasi End Mill Cutter Terhadap Tingkat Kerataan Permukaan Dan Bentuk Geram Kuningan Dan Alumunium 6061 Pada Mesin CNC TU-3A Dengan Kode Program G 01. Jurnal Teknik Mesin 4(02). Google Scholar

 

Istana, Budi, and Sunaryo Sunaryo. 2017. �Analisis Kekasaran Permukaan Benda Kerja Hasil Pembubutan Dengan Variasi Jenis Material Dan Pahat Potong.� Jurnal Surya Teknika 5(01):67�72. Google Scholar

 

Lesmono, Indra, and Yunus Yunus. (2013). Pengaruh Jenis Pahat, Kecepatan Spindel, Dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Tingkat Kekasaran Dan Kekerasan Permukaan Baja ST. 42 Pada Proses Bubut Konvensional. Jurnal Teknik Mesin 1(3):48�55. Google Scholar

 

Makmur, Taufikurrahman. (2006). Pengaruh Variasi Putaran, Kecepatan Putar Benda Serta Kecepatan Meja Terhadap Nilai Kekasaran Benda Kerja Pada Proses Penggerindaan Silinder. Teknika. Teknika, Palembang, Politeknik Negeri Sriwijaya. Google Scholar

 

Prasetya, Tri Adi. (2010). Pengaruh Gerak Pemakanan Dan Media Pendingin Terhadap Kekasaran Permukaan Logam Hasil Pembubutan Pada Material Baja HQ 760. Google Scholar

 

Ramadhani, Ardhi Budi, and Muchamad Arif Irfa�i. (2015). Analisis Kecepatan Putar Spindle, Jenis Pahat Dan Variasi Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Dan Kerataan Permukaan Alumunium 6061 Pada Mesin CNC TU-3A Dengan Program Absolut G01. Jurnal Teknik Mesin 1(01):118�25. Google Scholar

 

Raul, Raul, Widiyanti Widiyanti, and Rr Poppy Puspitasari. (2017). Pengaruh Variasi Kecepatan Potong Dan Kedalaman Potong Pada Mesin Bubut Terhadap Tingkat Kekasaran Permukaan Benda Kerja ST 41. Jurnal Teknik Mesin 24(1). Google Scholar

 

Rochim, Taufiq. (2007). Perkakas & Sistem Pemerkakasan. Bandung: ITB. Google Scholar

 

Sukma, Hegar Dwi Jaya. (2016). Optimasi Laju Pembuangan Material AISI 1045 Pada Bubut CNC Dengan Metode Taguchi. Google Scholar

 

Wibowo, Aji. (2010). Pengaruh Variasi Kecepatan Putar Spindel Dan Bahan Pahat Terhadap Kehalusan Permukaan Baja EMS 45 Pada Mesin CNC TU-2A Dengan Program Absolut. Google Scholar

 

Zubaidi, A., and I. Syafa�at. (2012). Analisis Pengaruh Kecepatan Putar Dan Kecepatan Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Material FCD 40 Pada Mesin Bubut CNC. Jurnal Ilmiah MOMENTUM 8(1). Google Scholar

 

Copyright holder:

Marendi Nopiansyah, Zulfitriyanto, Erwanto �(2021)

 

First publication right:

Jurnal Syntax Admiration

 

This article is licensed under: