Kecepatan potong Kecepatan makan Kedalaman potong
Kekasaran Permukaan
Kombinasi Parameter
V
Respon Optimum
Single Respon Multi Respon
F
vf
Ra
a
LPM
Sifat mampu mesin yang baik. Kekerasan 170 – 210 HB. Kekerasannya dapat ditingkatkan dengan heat treatment. Tegangan tarik 570 - 700 MPa. Tahan terhadap benturan.
Zhang (2007)
Sadasaiva (2005)
Tujuan
Optimasi kekasaran permukaan proses freis muka pada mesin CNC
Optimasi proses freis muka dengan multi respon
Metode
Taguchi
Taguchi – GRA
Material
Inconel 718
Faktor/Parameter
Kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong
Kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong
Respon
Kekasaran permukaan
Gaya potong dan kekasaran permukaan
Hasil
Kecepatan potong merupakan parameter yang paling dominan dalam menurunkan kekasaran permukaan.
Kecepatan makan diidentifikasi sebagai faktor yang sangat berpengaruh terhadap gaya potong dan kekasaran permukaan.
Baharudin et al. (2012)
Ghani (2004)
Tujuan
Optimasi kekasaran proses freis muka dengan pahat HSS
Optimasi pada proses freis jari
Metode
Taguchi
Taguchi - GRA
Faktor/Parameter
Kecepatan spindel, kecepatan makan dan sudut potong utama
Kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong
Respon
Kekasaran permukaan
Gaya potong dan kekasaran permukaan
Hasil
Kekasaran permukaan yang halus dapat dihasilkan dengan menggunakan kecepatan spindel yang tinggi, kecepatan makan yang rendah dan menggunakan sudut potong utama nol derajat.
Kecepatan potong yang tinggi, kecepatan makan dan kedalaman potong yang rendah menghasilkan respon yang optimal.
Apakah faktor kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong memiliki kontribusi untuk mengurangi variasi dari gaya potong, kekasaran permukaan benda kerja dan laju pengerjaan material pada proses freis tegak secara serentak. Bagaimana pengaturan kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong agar dapat meminimalkan kekasaran permukaan dan gaya potong serta memaksimalkan laju pengerjaan material secara serentak.
Material benda kerja AISI 1045 Pahat freis terbuat dari karbida berdiameter 63 mm dengan 4 mata potong Tidak menggunakan cairan pendingin
Pengukuran gaya potong dengan menggunakan dinamometer Kistler 9272 Tidak membahas komponen biaya proses pemesinan
Faktor-faktor yang tidak diteliti, dianggap konstan dan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap respon. Tidak ada interaksi antar faktor-faktor yang diteliti. Sifat mekanik dan komposisi kimia material yang digunakan adalah homogen. Mesin bekerja dalam kondisi baik selama proses pemesinan.
Alat ukur yang digunakan selama proses pemesinan terkalibrasi dan layak untuk digunakan.
Mengetahui besar kontribusi kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong untuk mengurangi variasi dari gaya potong, kekasaran permukaan benda kerja dan laju pengerjaan material pada proses freis tegak secara serentak. Mengetahui kombinasi parameter kecepatan potong, kecepatan makan dan kedalaman potong agar dapat meminimalkan kekasaran permukaan dan gaya potong serta memaksimalkan laju pengerjaan material secara serentak.
1. Membantu industri manufaktur dalam menentukan parameter proses freis tegak untuk menghasilkan respon yang optimum. 2. Bahan referensi bagi penelitian sejenisnya dalam rangka pengembangan pengetahuan tentang optimasi pada proses pemesinan.
Mulai
Identifikasi masalah
Studi pustaka
Penetapan rumusan masalah dan tujuan penelitian Perencanaan Eksperimen Variabel Bebas: a. Kecepatan potong (118, 194, 308 m/min) b. Kedalaman potong (0,5;1;1,5 mm) c. Kecepatan makan (42, 98, 230 mm/min) Variabel Respon: a. Gaya potong (F, Newton) b. Kekasaran permukaan (Ra, µm) c. Laju pengerjaan material (LPM, mm3/detik) Variabel Konstan: Lebar pemakanan material (32 mm)
A
A
Pemilihan matriks ortogonal Persiapan eksperimen Pelaksanaan eksperimen dan pengukuran gaya potong Pengukuran kekasaran permukaan dan perhitungan LPM Optimasi respon Eksperimen konfirmasi
Analisis dan pembahasan Penarikan kesimpulan dan pemberian saran Selesai
Material AISI 1045 Mesin freis X6328B Pahat freis
Dinamometer Kistler 9272 Komputer Mitutoyo Surftest 301-1 Timbangan digital
Sim
Faktor
Satuan
A
Kecepatan potong
m/min
B
Kecepatan makan
C
Kedalaman potong
Level 1
3
118 193 308
mm/min 42 mm
2
98 230
0,5 1,0 1,5
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
V 1 1 1 2 2 2 3 3 3
Parameter Pemesinan f 1 2 3 1 2 3 1 2 3
a 1 2 3 2 3 1 3 1 2
Matriks Ortogonal L9(33)
Replikasi 1 (N) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
41.65 168.54 359.90 91.55 191.52 100.40 106.89 68.19 159.10
Replikasi 2 (N) 41.99 158.87 361.85 92.46 190.68 100.61 113.75 66.32 183.48
Replikasi 1 (µm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1.55 1.58 2.03 1.23 1.18 1.24 0.70 0.54 0.87
1.41 1.67 1.85 1.18 1.24 1.21 0.67 1.05 0.86
1.57 1.58 1.68 1.05 1.16 1.28 0.81 0.81 1.16
Replikasi 2 (µm) 1.67 1.47 1.54 1.23 1.30 1.26 0.62 0.74 0.82
1.65 1.65 1.67 1.08 1.17 1.25 0.83 0.88 0.85
1.60 1.68 1.81 1.18 1.23 1.35 0.73 0.95 1.12
Replikasi 1 Urutan
Berat LPM tc sebelum sesudah (mm3/detik) 1 721 708 171.243 9.67 2 745 718 75.905 45.31 3 731 691 32.586 156.37 4 661 634 171.692 20.03 5 750 710 75.231 67.73 6 791 778 31.574 52.45 7 727 687 171.242 29.76 8 750 737 75.112 22.05 9 748 722 31.290 105.85
Replikasi 2 Urutan
Berat sebelum sesudah 1 708 695 2 718 691 3 691 650 4 634 607 5 710 670 6 778 765 7 687 647 8 737 723 9 722 695
tc 172.355 75.681 31.905 171.456 74.781 31.740 171.456 73.302 31.970
LPM (mm3/detik) 9.61 45.45 163.70 20.06 68.14 52.18 29.72 24.33 107.58
1. Perhitungan rasio S/N untuk masing-masing respon
6. Perhitungan nilai rata-rata GRG pada setiap faktor dan level 7. Penentuan kombinasi parameter yang menghasilkan respon optimal 8. Melakukan analisis variansi (ANAVA) untuk GRG 9. Melakukan prediksi nilai rata-rata GRG hasil optimasi
0,6728
0,6604
0,644 ≤ GRGprediksi ≤ 0,700 0.6130 ≤ GRGkonfirmasi ≤ 0.7078
Kontribusi faktor •Kecepatan potong sebesar 71,04 % •Kecepatan makan sebesar 5,75 % •Kedalaman potong sebesar 16 %
Kombinasi faktor Kecepatan potong pada 308 m/min Kecepatan makan pada 42 mm/min Kedalaman potong pada 1,5 mm
Pada penelitian selanjutnya dapat digunakan metode optimasi yang lain sebagai perbandingan. Alat pencekam yang digunakan sebaiknya menggunakan ragum dengan satu poros berulir. Alat ukur gaya potong yang digunakan sebaiknya menggunakan tipe dinamometer yang terpasang pada spindel. Penelitian terhadap perubahan ketebalan makan yang menyebabkan fluktuasi gaya perlu dilakukan.
