Optimasi Parameter Pemesinan Proses CNC Milling terhadap Defleksi Produk Material Tembaga dengan Menggunakan Metode Taguchi

Machining Parameter Optimization of CNC Milling Process to Deflection of Copper Material Product Using Taguchi Method

Rilda Ramadhan Jati Kusuma (6610040032)


Abstrak

Pada proses CNC (Computer Numerical Control) milling terdapat proses pemotongan yang mengakibatkan pahat mendapat gaya dorong ke arah luar benda kerja sehingga ukuran menjadi lebih besar. Namun untuk benda yang tipis, gaya dorong memiliki pengaruh terhadap defleksi benda kerja. Parameter pemesinan yang mempengaruhi proses pemotongan diantaranya yaitu kedalaman pemotongan (depth of cut), pemotongan sisi (side cuts), kecepatan putaran spindle (spindle speed), dan kecepatan pemakanan (feed rate). Untuk mengetahui pengaruh proses pemotongan dan kombinasi parameter pemesinan yang optimal terhadap defleksi perlu dilakukan penelitian. Penelitian ini menggunakan orthogonal array tiga faktor dan dua level, dengan demikian jumlah eksperimen sebanyak empat dengan tiga replikasi. Material produk yang digunakan untuk penelitian adalah tembaga. Produk berupa elektroda untuk mesin EDM (Electrical Discharge Machining) dengan tebal 0,8 mm dan tinggi produk yang berbeda-beda sebesar 30 mm, 25 mm, dan 20 mm. Proses pengerjaan produk menggunakan CNC milling. Kemudian dilakukan pengukuran defleksi yang terjadi setelah proses finishing terakhir menggunakan alat ukur dial indicator. Optimasi dilakukan dengan metode Taguchi, dengan menghitung respon rata-rata defleksi dari pengaruh faktor dan analisis varians. Hasil data respon faktor menunjukkan bahwa kombinasi faktor optimal parameter pemesinan yang mempengaruhi defleksi produk adalah side cuts 0,5 mm dan spindle speed 1900 rpm untuk ketiga spesimen. Feed rate 250 mm/mnt optimal untuk spesimen 1 dengan tinggi 30 mm dan spesimen 3 dengan tinggi 20 mm. Sedangkan feed rate 500 mm/mnt optimal untuk spesimen 2 dengan tinggi 25 mm. Namun hasil analisis varians menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh dari ketiga faktor parameter pemesinan tersebut sehingga tidak didapatkan kombinasi faktor yang optimal untuk mencapai nilai defleksi yang minimum. Kata kunci : defleksi, dial indicator, feed rate, metode Taguchi, side cutting, spindle speed.


Abstract

In CNC Milling process there is cutting process resulting tool gets force outwards of workpiece so it size becomes larger. But for thin workpiece, the force has an influence to deflection of workpiece. Machining parameters that affect cutting process are depth of cuts, side cuts, spindle speed, and feed rate. To determine the effect of cutting process and optimal machining parameters to deflection research needs to be done. This study used orthogonal arrays with three factor and two level, thus the number of experiments are four with three replication. Product material used for this study is copper. Product such as electrode for EDM (Electrical Discharge Machining) machine with thickness of 0,8 mm and different height of product by 30 mm, 25 mm, and 20 mm. Process of products using CNC milling. Then measured the deflection that occur after the final finishing process using a dial indicator as measuring device. Optimization is done with the Taguchi method, by calculating the average deflection response of the influence factors and analysis of variance. Results of response data showed optimal factor combination of machining parameters that affect product deflection are side cuts by 0,5 mm and spindle speed by 1900 rpm for all three specimen. Feed rate by 250 mm/min is optimal for specimen 1 with 30 mm of height and specimen 3 with 20 mm of height. Whereas feed rate by 500 mm/min is optimal for specimen 2 with 25 mm of height. However, the results of analysis of variance showed that there is no effect from this three factors of machining parameters so it does not obtain the optimal factor combination to achieve minimum deflection value. Keywords : deflection, dial indicator, feed rate, side cutting, spindle speed, Taguchi method.


Detil Peneliti

Dosen Pembimbing 1 :Renanda Nia R
Dosen Pembimbing 2 : Fipka Bisono

Program Studi : D4 - TEKNIK DESAIN DAN MANUFAKTUR
Angkatan : 2010


Untuk mendapatkan versi full dari dokumen penelitian ini, Anda dapat melihat koleksi Buku Tugas Akhir di Perpustakaan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya pada jam kerja. Atau Anda dapat menghubungi penulis secara personal.