BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. Gambar 3.1 Baja AISI 4340

26

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1

Bahan

3.1.1 Benda Kerja Benda kerja yang digunakan untuk penelitian ini adalah baja AISI 4340 yang telah dilakukan proses pengerasan (hardening process). Pengerasan dilakukan sampai bahan mencapai kekerasan 40-45 Hrc.

Gambar 3.1 Baja AISI 4340

3.1.2 Mata Pahat Mata pahat yang digunakan untuk penelitian ini adalah pahat karbida PVD berlapis. Pahat yang digunakan Taegutec dengan seri SNMG 120408 MT TT 8020.

Gambar 3.2. Pahat PVD

Universitas Sumatera Utara

27

Spesifikasi:

3.2

-

S = Bentuk pahat segiempat

-

N = Sudut 0°

-

M = Toleransi

-

G = Desain pahat

-

Lebar pahat 12 mm

-

Tebal pahat 4 mm

-

Radius pojok 8 mm

Peralatan

3.2.1 Peralatan proses pembubutan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mesin bubut CNC Mesin bubut yang digunakan dengan spesifikasi sebagai berikut:

Gambar 3.3. Mesin bubut CNC

Merk

: GSK CNC 928TEa

Model

:NX-L300

Serial

:FE-NC-LTH-157

Daya

:9.5 KVA

Voltase

:380 V

Frekuensi

:50 Hz


28

1

6

2

5

3 4

Gambar 3.4 Set-Up Mesin Keterangan: 1. Toolpost 2. Pahat dan tool holder 3. Center 4. Tailstock 5. Benda kerja 6. Chuck

2. Tool holder Tool holder yang digunakan memiliki seri MSDNN 2020 K12 smempunyai spesifikasi M = pengunci ganda, S = Bentuk sisipan segiempat, D = Sudut potong pahat 45°, N = Sudut pahat 0°, N = Arah pahat netral, Tebal Holder (20x20) mm, K = Panjang holder 125 mm, Ukuran pahat sisipan 12 mm

Gambar 3.5 Tool Holder


29

3. Mikroskop dino-lite Mikroskop digunakan untuk melihat keausan pada pahat yang diuji. Adapun spesifikasinya yaitu: -

Resolusi

= 1.3 MP (1280x1024)

-

Perbesaran = 700 – 900 kali

-

Koneksi

= USB 2.0

-

Ukuran

= 10,5 cm(H)x3,2 cm(D)

-

8 lampu LED putih

-

Automatic Magnification Reading (AMR)

-

Pengukuran perangkat lunak dan kalibrasi

-

Gambar 3.6 Mikroskop dyno-lite

Langkah- langkah penggunaan Mikroskop dyno-lite: -

Letakkan mikroskop dan penyangga pada meja ukur yang datar.

-

Sambungkan pada computer dan kalibrasi mikroskop pada perbesaran yang diinginkan

-

Setelah kalibrasi atur naiknya dan turunnya mikroskop untuk memfokuskan pahat

-

Ukur tingkat keausan yang terjadi pada pahat

-

Ambil gambar permukaan benda kerja.


30

4. Stopwatch Untuk mengukur waktu pemesinan

Gambar 3.7. Stopwatch

3.3

Metodologi Penelitian 3.3.1. Desain Eksperimen Metode desain penelitian yang digunakan dalam pembuatan skripsi ini

adalah metode eksperimental dengan menggunakan metode desain eksperimen yang akan dijelaskan dibawah. Metode desain eksperimen yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimental dengan perancangan data dari toollife, sourface roughness, toolware dan di tambahkan dengan Productivity. Dalam hal ini, menggunakan metode metode faktorial (mn). Dalam hal ini “n” adalah jumlah variabel bebas dan “m” adalah variasi magnitude dari kondisi pemotongan. Karena terdapat 3 variabel bebas yaitu: kecepatan potong (v), laju pemakanan (f), dan kedalaman potong (a), maka metode faktorial tersebut dapat ditulis 23 = 8, yaitu terdapat 8 kondisi pemotongan. Kedelapan kondisi tersebut menempati pojok dari kubus percobaan dengan tiga sisinya setaraf dengan sumbu v, f, dan a terlihat pada Gambar 3.7. dan kedelapan kondisi pemotongan yang dipasangkan sebagai susunan pelaksanaan penelitian ini dapat dilihat pada tabel 3.1 dan 3.2.


31

Gambar 3.8. Desain faktorial bentuk geometri Tabel 3.1. Variasi Nilai Parameter Kondisi Pemotongan 23 Parameter

Low

High

v (m/min)

65

75

f (mm/rev)

0,1

0,15

a (mm)

1

1,5


32

Tabel 3.2. Susunan Data 8 Kondisi Pemotongan No Run

v

f

a

(m/min)

(mm/rev)

(mm)

1

H

H

H

2

H

H

L

3

H

L

H

4

H

L

L

5

L

H

H

6

L

H

L

7

L

L

H

8

L

L

L

Tabel 3.3. Susunan Data 8 Kondisi Pemotongan Aktual No Run

v (m/min)

f (mm/rev)

a (mm)

1

75

0,15

1,5

2

75

0,15

1

3

75

0,1

1,5

4

75

0,1

1

5

65

0,15

1,5

6

65

0,15

1

7

65

0,1

1,5

8

65

0,1

1


33

Setiap pengujian dilakukan sampai kriteria umur pahat tercapai. Dimana, kriteria umur pahat ditentukan dari eksperimen 1 sampai 8. Setelah data diperoleh, maka akan digunakan metode ekperimental untuk memperoleh waktu pemotongan, kekasaran permukaan, suhu pemotongan dan juga umur pahat pada saat melakukan data sesuai 8 kondisi pemotongan yang ada. Optimasi dilakukan dengan perangkat lunak Design Expert.

a. v, paling tinggi paling baik b. f, paling rendah paling baik c. a, paling tinggi paling baik d. Ra, paling rendah paling baik e. T, paling tinggi paling baik


34

Mulai

Survey Lapangan

Tinjau Studi Pustaka

Identifikasi Masalah

Persiapan proses pembubutan:  

Survey mesin bubut CNC

Pahat Benda Kerja

Pabrikasi, set up dan jalankan mesin CNC

tidak Uji coba mesin CNC dengan kondisi ekstrim

Ya

Penetuan Kondisi Pemesinan v, f, dan a

A

Gambar 3.9. Diagram Alir Metodologi Penelitian


35

A

Proses Pembubutan

Pengumpulan data berupa:    

Waktu pembubutan VB Ra Suhu pemotongan

Menyusun data waktu pembubutan dengan kondisi batas VB 0,2 – 0,22 mm dan VB 0,3 mm

Mengamati dan mengukur kondisi mata pahat

Melakukan analisis varians (ANOVA) pada semua data dengan menggunakan software design expert

Menghasilkan hasil berupa persamaan, tabel, dan grafik

Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.10. Sambungan Diagram Alir Metodologi Penelitian


36

3.3.2. Software design expert dan ANOVA Design expert terlihat pada gambar 3.9 merupakan salah satu software yang dirancang dan diprogram untuk membantu mendesain dan menafsirkan percobaan dengan faktor atau variabel yang banyak. Software ini juga menawarkan desain yang luas, termasuk rancangan variabel, variabel sebagian, dan variabel dari perancangan campuran (composite design). Design Expert mampu menganalisa data – data dari hasil percobaan dengan mencari hubungan antara variabel bebas terhadap variabel terikat (respon), serta mampu melakukan analisa regresi sederhana ataupun berganda sehingga menghasilkan suatu persamaan disertai hasil analisa varians (ANOVA). Dalam penelitian menggunakan eksperimen, misalnya untuk melihat ada atau tidak adanya perbedaan nyata mengenai efek tiga perlakuan terhadap respon, analisisnya dilakukan menggunakan analisis varians (ANOVA) berdasarkan model dan desain eksperimen yang cocok untuk permasalahannya. Untuk penelitian ini, digunakan software design expert dengan penggunaan free trial selama 30 hari untuk menganalisa regresi serta varians dari hasil data eksperimen. Hasil data eksperimen terdapat sebanyak 8 kali percobaan dengan variabel bebas terdiri atas 3 jenis yaitu, kecepatan potong (v), pemakanan (f), dan kedalaman potong (a). serta dengan menggunakan software ini akan di dapatkan hasil optimasi dari umur pahat (tc), kekasaran permukaan (Ra), temperature dan VB, serta VMR dan MRR.

Gambar 3.11. Software Design Expert


37

BAB 4 HASIL DAN DISKUSI

4.1.

Data Hasil Eksperimen Pada penelitian ini dilakukan proses pembubutan dengan 8 kondisi

pemotongan sesuai dengan urutan Tabel 3.3 pada BAB 3, sehingga dihasilkan data hasil penelitian yang terlihat pada Tabel 4.1. Pengambilan data eksperimen dilakukan setelah v,f,a ditentukan sebagaimana 8 kondisi pemotongan tersebut pada tabel berikut.

Tabel 4.1 Data Hasil Eksperimen No

v (m/min)

f (mm/rev)

a (mm)

VB (mm)

tc (min)

Ra 2)2 (micron) init end

1

75

0.15

1.5

0.33

5.47

1.31

1.94

2

75

0.15

1

0.23

11.08

1.36

1.20

3

75

0.1

1.5

0.24

15.93

3.84

2.76

4

75

0.1

1

0.22

21.72

1.34

1.20

5

65

0.15

1.5

0.30

16.22

1.67

1.70

6

65

0.15

1

0.22

41.50

2.32

2.51

7

65

0.1

1.5

0.24

36.38

1.87

1.44

8

65

0.1

1

0.31

52.72

1.97

1.73

1)1

Pada saat pahat akan memotong benda kerja, digunakan alat pengukur waktu (stopwatch) untuk mencatat waktu pemotongan (tc) dari setiap kondisi pemotongan yang telah ditentukan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui umur pahat dan juga waktu produksi. Untuk umur pahat agar dapat diketahui ketahanan pada waktu dan kondisi yang sedemikian. Sedangkan untuk waktu produksi, untuk mengetahui waktu total dari proses pembubutan agar nantinya dapat dihitung ongkos produksi dari suatu proses pembubutan yang mana yang efektif dan mana yang tidak efektif atau mana yang hemat ongkos produksi dan cepat dalam pengerjaannya. 1 2

Data diambil dari Pieter (2016). Data diambil dari Robert Skein (2016).


38

4.2.

Perhitungan MRR dan VMR MRR (Z) adalah kecepatan penghasil geram yang didapatkan dengan

menggunakan rumus : ; cm3/min

Dimana,

v = kecepatan potong ; m/min f = gerak makan ; mm a = kedalaman potong ; mm

VMR (Volume Material Removal) adalah volume material yang terbuang dimana untuk mencari VMR dengan menggunakan rumus : ; cm3 Z = kecepatan penghasil geram; cm3/min

Dimana :

tc = waktu pemotongan; min Dengan menggunakan rumus diatas, sudah bisa didapatkan hasil yang seperti pada Tabel 4.2 data hasil eksperimen MRR dan VMR.

Tabel 4.2 Data Hasil Eksperimen MRR dan VMR v f a VB tc No (m/min) (mm/rev) (mm) (mm) (min)

Ra (micron) init

End

MRR (cm3/min)

VMR (cm3)

1

75

0.15

1.5

0.3

5.46

1.30 1.94

16.9

92.3

2

75

0.15

1

0.22

11.08 1.36 1.19

11.3

124.7

3

75

0.1

1.5

0.23

15.93 3.84 2.76

11.3

179.2

4

75

0.1

1

0.22

21.71 1.33 1.20

7.5

162.9

5

65

0.15

1.5

0.3

16.21 1.67 1.69

14.6

237.2

6

65

0.15

1

0.22

41.50 2.31 2.51

9.8

404.6

7

65

0.1

1.5

0.24

36.38 1.86 1.43

9.8

354.7

8

65

0.1

1

0.3

52.71 1.96 1.72

6.5

342.7


39

4.3.

Nilai maksimum VMR Optimasi kondisi pemotongan ini dilakukan untuk mendapatkan harga

optimal dari parameter kondisi pemotongan untuk mengetahui banyaknya volume yang benda kerja yang terbuang dalam pembuatan suatu benda dan juga untuk mengetahui laju pembuangan geram dalam suatu proses pembubutan. Pada Tabel 4.2, optimasi VMR tertinggi adalah pada kolom no 6 yaitu dengan nilai v = 65 m/min ; f = 0,15 mm ; a = 1 mm ; MRR = 9,8 cm3/min ; dan VMR = 404,6 cm3.

4.4.

Optimasi Serempak Pada optimasi serempak parameter respon hasil penelitian ini dilakukan

untuk mengetahui kondisi pemotongan yang terbaik terhadap umur pahat (toollife), terhadap kekasaran permukaan (surface roughness), terhadap suhu pemotongan (cutting temperature), terhadap VMR (volume material removal) dan/atau MRR (material removal rate). Singkatnya optimasi kondisi pemotongan dilakukan terhadap semua variabel respon pada penelitian ini.

4.4.1. Optimasi Kondisi Pemotongan Terhadap Umur Pahat Pada optimasi akhir ini, menurut (Pieter 2016) fungsi desirability optimasi variabel bebas pada respon surface methodology telah dilakukan pada optimasi respon. Manfaat dari optimasi respon surface adalah untuk membantu mencari harga optimal dari parameter kondisi pemotongan untuk memberikan nilai tc yang optimal selama melakukan proses pembubutan. Proses optimasi dilakukan dengan menggunakan software design expert yang mana. Hasil optimasi yang dilakukan menghasilkan v = 65,012 m/min ; f = 0,101 mm/rev ; a = 1,004 mm ; tc = 52,84 min.

4.4.2. Optimasi Kondisi Pemotongan Terhadap Kekasaran Permukaan Pada optimasi akhir ini, menurut (Skein 2016) fungsi desirability optimasi variabel bebas pada respon surface methodology telah dilakukan pada optimasi respon. Manfaat dari optimasi respon surface adalah untuk membantu mencari harga optimal dari parameter kondisi pemotongan untuk memberikan nilai Ra dan VB yang optimal selama melakukan proses pembubutan. Proses optimasi


40

dilakukan dengan menggunakan software design expert yang mana data tersebut menunjukan pembatasan untuk optimasi parameter kondisi pemotongan dengan nilai v, f, a, Ra in range dan nilai VB diambil minimize karena untuk mencapai umur pahat yang panjang dan nilai kekasaran permukaan yang baik. Hasil optimasi yang dilakukan menghasilkan v = 74,958 m/min; f = 0,132 mm/rev; a = 1,001 mm; Ra entry point = 1,334 mm; Ra end point = 1,193 mm; VB = 0,223 mm.

4.4.3. Optimasi Kondisi Pemotongan Terhadap Suhu Pemotongan Optimasi kondisi pemotongan ini menurut (Cuaca 2016) dilakukan untuk mendapatkan harga optimal dari parameter kondisi pemotongan untuk memberikan temperature dan keausan pahat yang optimal selama dilakukan pembubutan. Proses optimasi dilakukan dengan software design expert yang mana hasil optimasi yang dilakukan menghasilkan v = 74,945 ; f = 0,147 ; a = 1,008 ; Temperatur = 220,572 ; Vb = 0,221.

4.4.4. Optimasi Kondisi Pemotongan Terhadap VMR dan MRR Optimasi kondisi pemotongan ini dilakukan untuk mendapatkan harga optimal dari parameter kondisi pemotongan untuk mengetahui banyaknya volume yang benda kerja yang terbuang dalam pembuatan suatu benda dan juga untuk mengetahui laju pembuangan geram dalam suatu proses pembubutan. Proses optimasi dilakukan dengan software design expert yang mana hasil optimasi yang dilakukan menghasilkan v = 66,23 m/min ; f = 0,102 mm ; a = 1,43 mm ; MRR = 9,76 cm3/min ; dan VMR = 318,63 cm3.

4.5.

Produktivitas Pahat

4.5.1. Studi Kasus Implementasi Pada studi kasus ini, digunakan software mastercam versi 2017 dimana untuk melakukan simulasi atas proses pembubutan shaft thresser sehingga dapat diketahui proses pembubutan shaft thresser tersebut dengan menghubungkan ke setiap variabel pemotongan dan juga untuk mengetahui proses manakah yang


41

lebih efisien dalam pembuatannya baik secara waktu pembuatan dan juga besar biaya yang di butuhkan dalam pembuatan shaft thresser tersebut. Dengan menggunakan software mastercam juga bisa kita gunakan untuk mengetahui kode NC program dalam pembuatan shaft thresser. Pada gambar 4.1 dapat dilihat model awal dari shaft thresser pembubutan mastercam model 3D dengan ukuran diameter dari shaft tersebut adalah 200 mm dan juga memiliki panjang yakni 7120 mm. langkah berikutnya yaitu di bubut sisi bagian depan tersebut sehingga sesuai dengan gambar 2D dari shaft yang telah ditentukan tersebut, terlihat pada gambar 4.2 dan juga NC program dari proses pembubutan bagian depan shaft thresser yang dapat di lihat pada gambar 4.3. Langkah – langkah pembuatan shaft thresser dengan menggunakan software mastercam 17 : 1. Gambar terlebih dahulu model dari shaft thresser. 2. Setelah digambar maka di buat efek dari proses pembubutan 3. Diatur kecepatan spindle dan pengaturan cekam sesuai ukuran gambar. 4. Dibuat dalam model 3D. 5. Disimulasikan 6. Ulangi langkah 1 – 5 untuk simulasi pembubutan bagian belakang.

` Gambar 4.1 Model Awal Shaft Thresser


42

Gambar 4.2 Hasil Pembubutan Bagian Depan

Gambar 4.3 NC Program Pembubutan Bagian Depan

Setelah bagian depan dari shaft tersebut telah di bubut, maka shaft tersebut akan di balik sehingga bagian belakang dari shaft tersebut dapat di bubut menjadi sesuai dengan gambar 2D yang tersedia seperti pada gambar 4.4 dimana shaft tersebut dibalik lalu di bubut dan juga pada gambar 4.5 dapat dilihat kode NC dari gambar 4.4.


43

Gambar 4.4 Hasil Pembubutan Bagian Belakang

Gambar 4.5 NC program pembubutan bagian belakang


44

4.5.2. Case 1 Dalam bagian permasalahan ini diambil data hasil dari VMR dengan nilai tertinggi untuk kekasarannya dan juga untuk finishing digunakan nilai Ra yang rendah yang diambil dari data Robert (2016). Seperti pada keterangan di bawah : 1. Roughness Pada roughness ini diambil dari data tabel 4.2 dimana terdapat pada kolom 6 yaitu : VMR = 404,6 cm3 ; MRR = 9,8 cm3/min ; tc = 41,50 min ; Ra awal = 2,32 mikron dan Ra akhir = 2,51 mikron. 2. Finishing Pada finishing ini di ambil dari data Robert(2016) dengan nilai Ra terendah yaitu : Ra awal = 1,337 mikron dan Ra akhir = 1,196 mikron.

4.5.3. Case 2 Dalam bagian permasalahan ini diambil dari data hasil VMR tertinggi untuk kekasarannya dan juga untuk bagian finishing digunakan nilai hasil optimasi serempak yang diambil dari data hasil optimasi VMR dan MRR dengan menggunakan software Design Expert dan juga dari hasil optimasi kekasaran permukaan Skein(2016), temperature Cuaca(2016), umur pahat Pieter(2016), seperti keterangan di bawah ini : 1. Roughness Pada roughness ini diambil dari data tabel 4.2 dimana terdapat pada kolom 6 yaitu : VMR = 404,6 cm3 ; MRR = 9,8 cm3/min ; tc = 41,50 min ; Ra awal = 2,32 mikron dan Ra akhir = 2,51 mikron. 2. Finishing Pada finishing ini diambil dari hasil optimasi serempak dengan menggunakan software Design Expert yaitu : VB = 0,22 mm; tc = 1,65 min; Ra entry point = 1,342 mm; Ra end point = 1,228 mm; Temperatur = 220,572; MRR = 9,76 cm3/min ; dan VMR = 318,63 cm3.


45

4.5.4. Waktu Produksi Waktu produksi yang dihasilkan dari Case 1 yaitu 62 jam 57 menit untuk roughness dan untuk finishing, waktu produksi yang di dapat adalah 4 jam 57 menit, sehingga total waktu untuk Case 1 adalah 67 jam 24 menit. sedangkan pada Case 2, untuk roughness waktu produksinya sama dengan Case 1 yaitu 62 jam 57 menit sedangkan untuk finishing yaitu 5 jam 8 min, sehingga total waktu dari Case 2 adalah 68 jam 5 min. perhitungan waktu produksi ini dapat dilihat pada tabel 4.3. Perhitungan Waktu Produksi Roughness Case 1 dan Case 2, yaitu : Case 1 (Roughness)

Case 2 (Roughness)

Untuk dapat mencari waktu produksi Untuk dapat mencari waktu produksi pada roughness case 1, diambil dari pada roughness case 2, sama dengan nilai VMR tertinggi sehingga kita harus case 1 yaitu diambil dari nilai VMR mencari n (putaran spindle) terlebih tertinggi sehingga kita harus mencari n dahulu.

(putaran spindle) terlebih dahulu.

Setelah di dapat nilai n, maka di hitung Setelah di dapat nilai n, maka di hitung tc (waktu pemotongan sesungguhnya) tc (waktu pemotongan sesungguhnya) pada pembubutan bagian belakang pada pembubutan bagian belakang Shaft Thresser.

Shaft Thresser.

*Perhitungan 1 nilai a = 1 mm dan *Perhitungan 1 nilai a = 1 mm dan dilakukan sebanyak 7 kali.

1411,32 menit

dilakukan sebanyak 7 kali.

1411,32 menit


46

*Perhitungan 2 nilai a = 1 mm dan *Perhitungan 2 nilai a = 1 mm dan dilakukan sebanyak 2 kali dengan dilakukan sebanyak 2 kali dengan panjang panjang

= 3115 mm – 200 panjang panjang

mm = 2915 mm.

mm = 2915 mm.

377,34 menit

= 3115 mm – 200

377,34 menit



mm = 565 mm.

= 2915 mm – 2350

mm = 565 mm.

73,13 menit

73,13 menit



mm = 365 mm.

= 565 mm – 200

mm = 365 mm.

47,24 menit

47,24 menit

*Perhitungan 5 nilai a = 1 mm dan *Perhitungan 5 nilai a = 1 mm dan dilakukan sebanyak 2 kali dengan dilakukan sebanyak 2 kali dengan panjang panjang mm = 245 mm.


= 365 mm – 120

mm = 245 mm.


47

31,71 menit

31,71 menit


= 245 mm.

panjang panjang

539,15 menit

= 245 mm.

539,15 menit

Sehingga jumlah keseluruhan waktu Sehingga jumlah keseluruhan waktu pembubutan bagian belakang adalah 2479,99 menit (41,33 jam)

pembubutan bagian belakang adalah 2479,99 menit (41,33 jam)

Untuk mencari tc (waktu pemotongan Untuk mencari tc (waktu pemotongan sesungguhnya)

pada

pembubutan sesungguhnya)

pada

pembubutan

bagian depan Shaft Thresser, digunakan bagian depan Shaft Thresser, digunakan nilai n yang sama yaitu 103 rpm nilai n yang sama yaitu 103 rpm sehingga :

sehingga :


= 1655 mm.

428,47 menit

panjang panjang

= 1655 mm.

428,47 menit


48



mm = 1455 mm.

mm = 1455 mm.

376,69 menit

= 1655 mm – 200

376,69 menit



mm = 460 mm.

= 1455 mm – 995

mm = 460 mm.

119,09 menit

119,09 menit



mm = 270 mm.

= 460 mm – 190

mm = 270 mm.

34,95 menit

34,95 menit

*Perhitungan 5 nilai a = 1 mm dan *Perhitungan 5 nilai a = 1 mm dan dilakukan sebanyak 2 kali dengan dilakukan sebanyak 2 kali dengan panjang panjang mm = 155 mm.


= 270 mm – 125

mm = 155 mm.


49

20,06 menit

20,06 menit


= 145.

panjang panjang

319,09 menit

= 145.

319,09 menit

Jumlah keseluruhan waktu pembubutan Jumlah keseluruhan waktu pembubutan bagian depan adalah 1298,35 menit (21,63 jam)

bagian depan adalah 1298,35 menit (21,63 jam)

Dari perhitungan diatas, jumlah waktu Dari perhitungan diatas, jumlah waktu produksi pembubutan bagian belakang produksi pembubutan bagian belakang dan pembubutan bagian depan adalah

dan pembubutan bagian depan adalah

41,33 + 21,63 = 62,96 jam

41,33 + 21,63 = 62,96 jam

( 62 jam 57 menit )

( 62 jam 57 menit )

Setelah di dapat waktu produksi untuk Setelah di dapat waktu produksi untuk roughness, lama pengerjaan roughness roughness, lama pengerjaan roughness ini adalah waktu produksinya di bagi ini adalah waktu produksinya di bagi dengan 8 dikarenakan pengerjaan per dengan 8 dikarenakan pengerjaan per hari nya adalah 8 jam, sehingga :

hari nya adalah 8 jam, sehingga :

Lama pengerjaan = 8 Hari untuk Lama pengerjaan = 8 Hari untuk roughness

roughness


50

Perhitungan untuk finishing pada Case 1 dan Case 2, yaitu :

Case 1 ( Finishing )

Case 2 ( Finishing )

Untuk dapat mencari waktu produksi Untuk dapat mencari waktu produksi pada finishing case 1, yaitu mencari n pada finishing case 2, nilai n di (putaran spindle) dengan menggunakan dapatkan dengan v,f,a dari data hasil nilai v,f,a dari nilai Ra terendah dari optimasi Pieter ( 2016 ), Skein ( 2016 ), data Skein ( 2016 ).

Cuaca ( 2016 ).

Setelah di dapat nilai n, maka di hitung

Setelah di dapat nilai n, maka di hitung

tc (waktu pemotongan sesungguhnya).

tc (waktu pemotongan sesungguhnya).

*Perhitungan 1 yaitu perhitungan tc


untuk pembubutan bagian depan

untuk pembubutan bagian depan

dengan nilai a = 1 mm, n = 119 rpm,

dengan nilai a = 1 mm, n = 103 rpm

dan

dan

= 1655 mm.

= 1655 mm

it Nilai tc = 92,71 menit

Nilai tc = 107,11 menit



untuk pembubutan bagian belakang

untuk pembubutan bagian belakang



dan

dan

= 3115 mm.

= 3115 mm.


51

Nilai

= 174,5 menit

Nilai

= 201,61 menit

Sehingga total waktu Finishing untuk Sehingga total waktu Finishing untuk Case 1 yaitu :

Case 1 yaitu :

92,71 + 174,5 = 267,21 menit

107,11 + 201,61 = 308,72 menit

( 4 jam 27 menit )

( 5 jam 8 menit )

Sehingga dari hasil waktu produksi pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4 dapat di simpulkan bahwa waktu produksi Case 1 lebih cepat dibandingkan Case 2 dikarenakan kecepatan pada spindel Case 1 lebih cepat yaitu 119 rpm dan pada Case 2 yaitu 103 rpm untuk finishing. Sementara untuk Roughness sama dikarenakan roughness pada Case 1 dan Case 2 memiliki nilai v,f,a yang sama yang mana di ambil dari data VMR tertinggi.

4.5.5. Ongkos Produksi Pada ongkos produksi ini, didapatkan dari pembelian benda kerja seperti bahan AISI 4340, dan pahat PVD yang mana dihitung berdasarkan waktu produksi yang telah di dapat untuk mendapatkan brp banyak pahat yang dipakai dalam proses pembubutan shaft thresser ini. Dimana rincian harga yaitu : 1. Harga Baja AISI 4340 adalah ± Rp. 15.000.000,2. Harga Pahat PVD adalah ± Rp. 160.000,Dari harga diatas, pada Case 1, pahat yang di perlukan sebanyak 16 unit sehingga harga dari pahat tersebut adalah ±Rp. 2.560.000,- . Sehingga total biaya bahan Shaft Thresser adalah ±Rp 17.560.000,- Sedangkan pada Case 2, pahat yang di perlukan sebanyak 14 unit, sehingga harga pahat tersebut adalah ±Rp. 2.240.000,- sehingga total biaya bahan shaft thresser adalah ±Rp 17.240.000,- . Berikut adalah perhitungan Ongkos produksi :


52

1. Case 1 Untuk mencari ongkos produksi pada roughness didapat dari tc (toollife) data penelitian Pieter(2016) yaitu nilai tc = 41 min/1 indeks pahat. Sehingga untuk mencari jumlah pahat yang dibutuhkan yaitu:

Sedangkan untuk finishing digunakan tc = 11 min /1 indeks (Pieter 2016) sehingga untuk jumlah pahatnya yaitu:

Total jumlah pahat untuk Roughness dan Finishing yaitu : 99 + 25 = 124 indeks ( 16 pahat) Sehingga harga pahat yang didapat yaitu Rp 2.560.000,Total harga yang didapat dari Harga Baja AISI 4340 di tambah dengan Harga pahat yang diperlukan yaitu : Rp 17.560.000,-


53

2. Case 2 Untuk mencari ongkos produksi pada roughness Case 2 sama dengan Case 1 yaitu dari tc (toollife) data penelitian Pieter(2016) yaitu nilai tc = 41 min/1 indeks pahat. Sehingga untuk mencari jumlah pahat yang dibutuhkan yaitu:

Sedangkan untuk finishing Case 2 digunakan nilai tc (toollife) hasil optimasi serempak yaitu 52,84 min/1 indeks (Pieter 2016), sehingga untuk jumlah pahatnya yaitu:

Total jumlah pahat Case 2 untuk Roughness dan Finishing yaitu : 99 + 7 = 106 indeks ( 14 pahat) Sehingga harga pahat yang didapat yaitu Rp 2.240.000,Total harga yang didapat dari Harga Baja AISI 4340 di tambah dengan Harga pahat yang diperlukan yaitu : Rp 17.240.000,-


54

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan Dari hasil penelitian ini waktu produksi dan ongkos produksi dalam

pembuatan Shaft Thresser, dapat disimpulkan bahwa : 1. Berikut ini Tabel perbandingan hasil survey dan hasil penelitian.

Tabel 5.1 Perbandingan Hasil Survey dan Hasil Penelitian No 1

Hasil Survey

Hasil Penelitian

Menggunakan pahat HSS

Menggunakan Pahat karbida PVD berlapis

2

Menggunakan mesin bubut Menggunakan mesin bubut CNC konvensional

3

Menggunakan Tool Holder Menggunakan Tool Holder dengan dengan sudut 450

4

sudut 450

Lama pengerjaan adalah 12 Lama pengerjaan adalah 9 hari hari dengan lama pengerjaan dengan lama pengerjaan perhari perhari adalah 8 jam

5

adalah 8 jam.

Jumlah pahat yang digunakan Jumlah

pahat

yang

digunakan

bergantung pada keterampilan adalah 124 indeks ( 16 pahat) dari pahat

operator yang

dikarenakan digunakan

di

gerinda (di asah) 6

Harga yang ditawarkan ± Rp Harga yang ditawarkan untuk Case 20.000.000,-

1

adalah

Rp

17.560.000,-

sedangkan untuk Case 2 adalah Rp 17.240.000,-


55

2. Apabila konsumen ingin supaya shaft thresser di buat dalam waktu yang cepat, maka dipilih Case 1 dikarenakan waktu pembuatan shaft thresser tersebut adalah 62 jam 57 min, akan tetapi biayanya akan lebih mahal yakni sebesar Rp. 17.560.000,- hal itu karena kecepatan spindel dipercepat sehingga mengakibatkan umur pahat menjadi semakin pendek dan pahat yang lebih banyak. 3. Apabila konsumen ingin agar biaya pembuatan shaft thresser ini dengan harga yang lebih murah, maka dipilih Case 2 dimana ongkos produksinya lebih murah yaitu sebesar Rp. 17.240.000,-. Akan tetapi waktu produksi nya lebih lama yaitu 68 jam 5 menit. Hal itu dikarenakan kecepatan spindel yang dipakai lebih rendah dibandingkan yang dipakai pada Case 1 sehingga umur pahat nya lebih panjang dan tidak menggunakan pahat yang banyak.

5.2.

Saran Adapun saran yang penulis berikan untuk mempermudah penelitian, yaitu: 1. Saat survey, pastikan mesin tersebut berjalan dengan baik dan tidak ada kerusakan pada mesin CNC yang akan kita gunakan. 2. Pelajari terlebih dahulu mesin CNC yang akan kita pakai supaya dapat mempermudah dan mempercepat waktu kerja kita. 3. Agar peneliti yang lain mencoba simulasi shaft thresser dengan software mastercam dengan langsung tanpa merotasi benda kerja tersebut.


BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN. Gambar 3.1 Baja AISI 4340

Recommend Documents