17

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental bertujuan mencari pengaruh variasi

putaran spindle terhadap chatter dan kekasaran permukaan dengan pre existing slot.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Waktu penelitian pada bulan Oktober 2016 sampai selesai. Tempat proses milling di

Laboratorium Otomasi Manufaktur dan pengukuran kekasaran permukaan di

Laboratorium Metrologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya.

3.3 Variabel Penelitian

3.3.1 Variabel Bebas

Variabel bebas adalah variabel yang ditentukan oleh peneliti. Variabel bebas yang

digunakan adalah:

Kecepatan putaran spindle : 300rpm

Kecepatan putaran spindle : 500rpm

Kecepatan putaran spindle : 700rpm

3.3.2 Variabel Terikat

Variable terikat adalah variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Variabel

terikatnya adalah chatter dan kekasaran permukaan.

3.3.3 Variabel Terkontrol

Variabel terkontrol merupakan variabel yang nilainya dijaga agar tetap konstan

selama penelitian. Variabel kontrol yaitu:

Depth of cut : 0.6mm untuk pahat Ø6mm (untuk pre existing slot)

1mm untuk pahat Ø10mm

Feedrate: 50 mm/min

Pahat end mill HSS Ø6mm dan Ø10mm

18

panjang pengambilan data kekasaran permukaan 1mm

3.4 Spesifikasi Alat dan Bahan

3.4.1 Spesifikasi bahan

Alumunium 6061

Gambar 3.1 Alumunium 6061

Desain Benda Kerja

Satuan: mm

3.4.2 Spesifikasi alat

1. Mesin Milling TU-3A

19

Gambar 3.2 Mesin Milling TU-3A

Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Spesifikasi Mesin Frais / Milling Machine:

Merk : EMCO (Austria)

Jenis : Milling / frais

Model : TU CNC-3A

Spindel Utama : Putaran : 50 – 3200 rpm

Daya input : 500 watt

Daya output : 300 watt

Gerakan Makan : Jarak sumbu X: 0 – 199,99mm

Jarak sumbu Y : 0 – 99,99mm

Jarak sumbu Z : 0 – 199,99mm

Feed : 2 – 499 mm/min

2 – 199 inch/mm

Feed overite : PU = 0 – 120%

TU = 30 – 400%

Ketelitian : 0,01mm

20

2. Pahat End Mill Ø10mm

Gambar3.3Pahat End Mill Ø10mm

3. Pahat End Mill Ø6mm

Gambar 3.4 Pahat End Mill Ø6mm

21

4. Surface Roughness Tester

Gambar 3.5 Surface Roughness Tester

Sumber: Laboratorium Metrologi Indstri Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya

Spesifikasi Surface Roughness Tester

Merk : Mitutoyo Surftest SJ-301 (Jepang)

Measuring range : X axis (12,5mm) dan Z axis (350μm)

Measuring speed : 0,25m/s dan 0,5 m/s

Stylus tip material : Diamond

Dimensi : 325 x 185 x 95 mm

5. Handheld Vibration Meter GM63A

Gambar 3.6 Handheld Vibration Meter GM63A

Sumber: Laboratorium Otomasi Manufaktur Jurusan Teknik Mesin Universitas Brawijaya

22

Spesifikasi Vibrasimeter

Vibration pickup : piezoelectric ceramic

accelerometer(shear type)

Measurement range of acceleration : 0,1 – 199,9m/s² peak

Measurement range of velocity : 0,1 – 199,9mm/s rms

Measurement of displacement : 0,001 – 1,999mm

Measurement accuracy : 2 digits

Measurement accuracy range of acceleration : 10Hz

Measurement accuracy range of velocity : 10Hz

Measurement accuracy range of displacement : 10Hz

Display update cycle : 1 second

Single output : AC output 2V

Power supply : 9V alkaline battery

Dimensi : 67x30x183mm

Berat :182g

3.5 Prosedur Penelitian

1. Mempersiakan alat dan bahan yaitu mesin CNC TU-3A, end mill Ø6mm dan

Ø10mm, vibration meter, surface roughness tester, dan benda kerja.

2. Memasang benda kerja pada ragum

3. Mempersiapkan mesin CNC TU-3A untuk proses permbuatan pre existing slot yaitu:

Memasang pahat Ø6mm

Depth of cut: 0.6mm

Feedrate: 50mm/min

Putaran spindel: 500rpm

Menentukan titik nol benda kerja

4. Melakukan proses permbuatan pre existing slot sesuai parameter permesinan dan

desain benda kerja yang sudah ditentukan.

5. Mempersiapkan mesin CNC TU-3A untuk proses permakanan utuh yaitu:

Memasang pahat Ø10mm

Depth of cut: 1mm

Feedrate: 50mm/min

23

Putaran spindel: 300rpm, 500rpm, 700rpm

Menentukan titik nol benda kerja

6. Menempelkan stylus vibration meter pada arbor.

7. Melakukan proses permakanan utuh sesuai parameter permesinan dan desain benda

kerja yang sudah ditentukan.

8. Mencatat nilai chatter yang tertera pada layar vibration meter

9. Mengukur nilai kekasaran menggunakan surface roughness tester mitutoyo SJ301

sesuai letak titik pengukuran

10. Mengolah data dan menganalisa grafik serta pembahasan dari hasil penelitian dan

dasar teori

11. Menarik kesimpulan dari hasil yang didapat

3.6 RancanganPenelitian

Skema Penelitian

Gambar 3.7 Skema Penelitian

Keterangan:

1.Machine Table

2. Workpiece

3. End mill

4.Vibration Meter

5. Surface Roughness Tester

6. Specimen

7. Arbor

5

1

6

1

1

2

1

3

1

4

1 7

Surface roughness

tester

24

Satuan: mm

Gambar 3.8 Skema Letak Titik Pengujian Surface Roughness

20 20 5 5

25

3.7 Flowchart

Mulai

Studi

literatur

Alat dan bahan

Memasang benda

kerja pada ragum

Mempersiapkan

mesin CNC TU-3A

untuk pembuatan

pre existing slot

A B

26

A

Semua pre existing

slot sudah dibuat?

Mempersiapkan mesin

CNC TU-3A untuk

pemakanan utuh

Ya

Tidak

B

C D

Mengatur parameter permesinan

untuk pembuatan pre existing slot

Menentukan

titik nol

benda kerja

Melakukan pembuatan

pre existing slot

27

C

Semua spesimen

sudah dibuat?

Mencatat

nilai chatter

Ya

Tidak

D

Mengatur parameter permesinan

untuk pemakanan utuh

Menentukan

titik nol

benda kerja

Melakukan

pemakanan utuh

Memasang

vibration meter

pada arbor

E

28

E

Mengukur nilai

kekasaran

permukaan

Mengolah data,

analisa grafik dan

pembahasan

kesimpulan

Selesai

Gambar 3.11 Diagram Alir Penelitian