KALIBRASI KETEPATAN PUTARAN MESIN MILLING F4 ACIERAFadyah Y. Anggraeni, Firdaus S.B. Pamungkas, Hamzah I.S. Putra, Ilham K. Yahya

Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin Produksi dan Perawatan D-IV

Politeknik Negeri Semarang

Jl. Prof. H. Soedarto, S.H., Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275, Indonesia

Abstrak

Tujuan dari penelitian ini menguji kesesuaian kecepatan putaran spindle sekarang dengan spesifikasi awalnya. Langkah penelitian ini data yang dibutuhkan adalah kecepatan spindle mesin itu sendiri, diukur menggunakan digital tachometer secara langsung di bengkel Politeknik Negeri Semarang, mesin Milling F4 Aciera menjadi acuan penggumpulan data ini. Setelah mendapatkan data tersebut, selanjutnya dianalisis yaitu dengan membandingkan antara kecepatan yang terdapat pada spesifikasi mesin tersebut dengan mengukur sendiri kecepatan putar spindle dengan digital tachometer, hal ini bertujuan apakah mesin tersebut masih memiliki kecepatan spindle yang konstan atau sebaliknya. Pengolahan data kecepatan putaran spindle mesin Milling F4 Aciera dilakukan menggunakan Z-Test dan Analisis Varians (Anova). Berdasarkan hasil pengujian dan pengolahan data penelitian, kecepatan putar spindle mesin Milling F4 Aciera di bengkel Politeknik Negeri Semarang tidak sesuai dengan spesifikasi kecepatan putar yang tercantum pada 3 warna selektor.

Kata Kunci : Milling F4 Aciera, Digital Tachometer, Z-Test, Anova

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangProses produksi senantiasa

dituntut untuk dapat menghasilkan produk-

produk yang berkualitas tinggi, hal ini tidak

terlepas dari faktor kondisi umur mesin

yang digunakan untuk proses produksi.

Mesin Milling merupakan mesin

perkakas dengan gerak utamanya

berputar dan banyak digunakan untuk

proses produksi. Mesin ini dapat membuat

variasi bentuk pekerjaan dibandingkan

dengan mesin perkakas lainnya, seperti

permukaan yang datar atau berlekuk,

celah, roda gigi, lubang, dove tail, dan

lain-lain dengan berbagai bentuk alat

potong. Oleh karena itu, mesin Milling

adalah salah satu penghasil sebagian

besar produk industri logam yang

menggunakan proses pengerjaan tertentu

sehingga ketelitian produk yang dibuat

sangat tergantung pada kondisi kerja

mesin itu.

Mesin Milling F4 Aciera yang

terdapat di bengkel Politeknik Negeri

Semarang telah digunakan dalam jangka

waktu yang lama akan memiliki dampak

terhadap kecepatan putaran spindle dan

berbagai komponen lainnya sehingga

menyebabkan terjadinya penyimpangan

terhadap spesifikasinya. Sementara itu,

tindakan perawatan yang kurang efektif

juga mempengaruhi kinerja mesin itu

sendiri dan juga harus di lakukan

pengujian kesesuaian kecepatan putaran

spindle sekarang dengan spesifikasi awal.

Berkaitan dengan hal-hal diatas,

salah satu upaya yang dilakukan adalah

menguji putaran mesin Milling F4 Aciera

dengan digital tachometer dan

membandingkan hasil akhirnya dengan

spesifikasi awalnya.

1.2 Perumusan MasalahBagaimana cara menguji

kesesuaian kecepatan putaran spindle

sekarang dengan spesifikasi awal pada

mesin Milling F4 Aciera.

1.3 TujuanTujuan dari penelitian ini :

- Menguji kesesuaian kecepatan

putaran spindle sekarang

dengan spesifikasi awalnya.

1.4 Pembatasan MasalahRuang lingkup pelaksanaan

penelitian ini hanya dilakukan di bengkel

Politeknik Negeri Semarang dan mesin

yang diuji adalah mesin Milling Aciera F4.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Proses Milling

Mesin Milling menggunakan pisau

yang berputar sebagai alat potong untuk

mengerjakan permukaan suatu benda

kerja. Mesin ini terdapat pisau yang

terpasang pada arbor dan diputar oleh

spindle. Selanjutnya, benda kerja dijepit

pada meja dengan ragum atau alat bantu

lainnya [1]. Kemudian benda kerja

digerakan ke sisi tajam pisau. Benda kerja

yang terpotong akan menjadi chip [2].

Gerakan ini dapat menghasilkan benda-

benda seperti pembuatan bidang rata,

alur, roda gigi, segi banyak beraturan dan

bidang bertingkat [3].

2.2 Kecepatan Putaran Spindle

Kecepatan putaran spindle

tergantung pada jenis bahan yang akan

digunakan dan diameter benda kerja yang

akan dikerjakan [4]. Kecepatan spindle

bervariasi dengan mengubah warna

selektor dan gerakan kecepatan pisau

dapat disesuaikan secara langsung

dengan roda tangan [5]. Pengaturan

gerakan untuk kecepatan pisau spindle

posisi vertikal terdapat 3 warna selektor,

yaitu biru, merah dan hijau. Warna biru

diartikan kecepatan dengan cakupan

rendah (50rpm-310rpm), warna merah

diartikan kecepatan dengan cakupan

sedang (360rpm-2000rpm) dan warna

hijau diartikan kecepatan dengan cakupan

tinggi (600rpm-3400rpm).

2.3 Alat Ukur Pengujian Mesin Milling

Alat ukur yang umum digunakan

dalam pengujian mesin perkakas adalah

digital tachometer.

2.3.1 Digital TachometerDigital Tachometer adalah sebuah

alat pengujian yang dirancang untuk

mengukur kecepatan rotasi dari sebuah

objek, seperti alat pengukur dalam sebuah

mobil yang mengukur putaran per menit

(rpm) dari poros engkol mesin atau

mengukur kecepatan kipas yang

digunakan [6].

Prinsip kerja alat ini adalah dari

inputan data berupa putaran diubah oleh

sensor sebagai suatu nilai frekuensi

kemudian frekuensi tersebut dimasukkan

ke dalam rangkaian frekuensi to voltage

converter (f to V) hasil keluarannya berupa

tegangan, kemudian digunakan untuk

menggerakkan jarum pada tachometer

analog atau dimasukkan ke analog to

digital converter (ADC) pada digital

tachometer untuk diubah menjadi data

digital dan ditampilkan pada display [7].

3. METODE PELAKSANAAN

Metode penyusunan penelitian yang

tepat untuk digunakan dalam mengukur

ketepatan kecepatan putar mesin Milling

F4 Aciera terhadap spesifikasi kecepatan

putar yang tertera pada mesin Milling F4

Aciera adalah menggunakan diagram alir.

Gambar 1.Diagram Alir Penelitian

Tahapan pada proses penelitian

diatas dapat dijelaskan seperti berikut ini :

1. Identifikasi MasalahProses penelitian dimulai dengan

mengidentifikasi suatu mesin Milling F4

Aciera di bengkel Politeknik Negeri

Semarang telah digunakan selama

bertahun-tahun, sedangkan mesin yang

telah digunakan bertahun-tahun dapat

dipastikan tidak sesuai dengan spesifikasi

mesin tersebut, misalnya kecepatan putar

spindle pada mesin Milling F4 Aciera di

bengkel mesin Polines tersebut apakah

masih sesuai dengan spesifikasi

kecepatan putarnya yang tertera pada

mesin tersebut. Perbedaan kecepatan

putar spindle tersebut dapat

mengakibatkan cutter mudah rusak,

benda kerja menjadi kurang sesuai yang

kita harapkan dll.

2. Pengumpulan Data Langkah penelitian ini data yang

dibutuhkan adalah kecepatan spindle

mesin itu sendiri, diukur menggunakan

digital tachometer secara langsung di

bengkel Politeknik Negeri Semarang, PENGUMPULAN DATA

PENGOLAHAN DATA

PENARIKAN KESIMPULAN

MULAI

ANALISIS

IDENTIFIKASI MASALAH

mesin Milling F4 Aciera menjadi acuan

penggumpulan data ini.

3. Pengolahan Data

Langkah-langkah penggolahan

data adalah pengujian keseragaman

kecepatan putar spindle dari spesifikasi

mesin terhadap perhitungan secara

langsung menggunakan digital

tachometer.

4. Analisis

Setelah mendapatkan data

tersebut, selanjutnya dianalisis yaitu

dengan membandingkan antara

kecepatan yang terdapat pada spesifikasi

mesin tersebut dengan mengukur sendiri

kecepatan putar spindle dengan digital

tachometer, hal ini bertujuan apakah

mesin tersebut masih memiliki kecepatan

spindle yang konstan atau sebaliknya.

5. Penarikan Kesimpulan

Berdasarkan analisis dari hasil

penggolahan data, dapat ditarik

kesimpulan mengenai ketepatan

kecepatan putar spindle pada mesin

Milling F4 Aciera di bengkel Politeknik

Negeri Semarang.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil PengukuranHasil pengukuran yang diperoleh

dari pengukuran kecepatan putaran

spindle mesin Milling F4 Aciera yang ada

di bengkel Politeknik Negeri Semarang,

dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

Tabel 1. Hasil Pengukuran Kecepatan Putaran Spindle

No

No Mesin

Selektor

B/M/H

Spesifikasi Pabrik(rpm)

Hasil Pengujian

(rpm)1 F4-01

B

50 59    60 66    65 75    75 87    200 236    235 273    270 322    310 3342 F4-02

B

50 73    60 80    65 86    75 102    200 283    235 325    270 361    310 368

3 F4-04

B

50 67    60 77    65 88    75 104    200 221    235 259    270 291    310 3324 F4-03

B

50 44    60 45    65 45    75 55    200 135    235 154    270 171    310 184

Keterangan : B : Selektor Biru

M : Selektor Merah

H : Selektor Hijau

4.2 Hasil Pengolahan Data dan Pembahasan

Pengolahan data kecepatan

putaran spindle mesin Milling F4 Aciera

dilakukan menggunakan Z-Test dan

Analisis Varians (Anova)

4.2.1 Z-Test

Tabel 2. Z-Test: Two Sample for Means (Excel)

  Spesifikasi Pabrik Hasil Uji

Mean 158,125 168,8125

Known Variance 1,14 2,5

Observations 32 32

Hypothesized Mean Difference 0

Z -31,68840829

P(Z<=z) one-tail 0

z Critical one-tail 1,644853627

P(Z<=z) two-tail 0

z Critical two-tail 1,959963985

Tabel 2 adalah hasil pengolahan

data dari Tabel 1 dengan metode Z-Test

didapatkan nilai Z hitung sebesar -31,688

sedangkan pada Z tabel didapatkan nilai -

1,96. Karena Z hitung < Z tabel yaitu -

31,688 < -1,96, maka Ho ditolak dan Ha

diterima atau dengan kata lain terdapat

pengaruh dengan kelayakan mesin.

4.2.2 Analisis Varians (Anova)

Tabel 3. Anova: Single Factor (SPSS)

Hasil olah data dengan Anova

seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3

dengan tingkat kepercayaan 95 %

diperoleh F Hitung < F Tabel : 1,095359 <

2,641465, maka Ha diterima atau Ho

ditolak dengan kata lain bahwa kecepatan

mesin Milling F4 Aciera bengkel Politeknik

Negeri Semarang tidak sesuai dengan

spesifikasi kecepatan putar yang tertera

pada mesin.

4.2.3 Analisis Putaran Rata-rata Analisis putaran pada tabel

spesifikasi dengan putaran sesungguhnya

yang diukur dengan tachometer dapat di

gambarkan seperti pada kurva berikut:

Gambar 2. Grafik Kecepatan Putar Mesin milling dan Spesifikasinya

SUMMARY

Groups Count Sum Average VarianceSpesifikasi 8 1265 158,125 11449,55

F4 – 01 8 1452 181,5 14708,29

F4 -02 8 1678 209,75 18432,5

F4 – 03 8 813 101,625 3666,839

F4 – 04 8 1439 179,875 11566,41

ANOVASource of Variation SS df MS F P-value F crit

Between Groups 52422,65 4

13105,66 1,095359 0,374082 2,641465

Within Groups 418765,1 35

11964,72

Total 471187,8 39        

1 2 3 4 5 6 7 80

50

100

150

200

250

300

350

400

Spesifikasi Kecepatan PutarType Mesin Milling F4 - 01Type Mesin Milling F4 -02Type Mesin Milling F4 - 03Type Mesin Milling F4 - 04

Sampel Kecepatan per mesin

Kece

pata

n Ha

sil U

ji

Berdasarkan gambar 1 yang

menggambarkan grafik kecepatan 4 mesin

Milling F4 Aciera serta spesifikasi

kecepatan yang tertera pada tiap-tiap

mesin Milling F4 Aciera menyatakan

ketidakakuratan kecepatan mesin Milling

F4 Aciera bengkel bengkel Politeknik

Negeri Semarang. Berdasarkan

spesifikasinya, dalam tiap-tiap tingkat

kecepatan tidak menunjukan kesamaan

kecepatan seperti yang dikehendaki.

Sehingga operator akan sangat kesulitan

dalam menentukan kecepatan putar. Yang

akhirnya akan sangat berpengaruh pada

ketahanan cutter yang digunakan karena

bekerja diluar prosedur kecepatan potong.

Pada 8 tingkat kecepatan yang berbeda:

1. Spesifikasi Kecepatan 50 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 59 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 73 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 44 rpm,

mesin F4 - 04 berputar sebanyak

67 rpm.

2. Spesifikasi Kecepatan 60 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 66 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 80 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 45 rpm,

mesin F4 - 04 berputar sebanyak

77 rpm.

3. Spesifikasi Kecepatan 65 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 75 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 86 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 45 rpm,

mesin F4 - 04 berputar sebanyak

88 rpm.

4. Spesifikasi Kecepatan 75 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 87 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 102 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 55 rpm,

mesin F4 - 04 berputar sebanyak

104 rpm.

5. Spesifikasi Kecepatan 200 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 236 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 283 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 135

rpm, mesin F4 - 04 berputar

sebanyak 221 rpm.

6. Spesifikasi Kecepatan 235 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 273 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 325 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 134

rpm, mesin F4 - 04 berputar

sebanyak 259 rpm.

7. Spesifikasi Kecepatan 270 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 322 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 361 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 171

rpm, mesin F4 - 04 berputar

sebanyak 291 rpm.

8. Spesifikasi Kecepatan 310 rpm :

Mesin F4 – 01 berputar

sebanyak 334 rpm,mesin F4 – 02

berputar sebanyak 368 rpm, mesin

F4 – 03 berputar sebanyak 184

rpm, mesin F4 - 04 berputar

sebanyak 332 rpm.

5. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dan

pengolahan data penelitian dapat diambil

beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1) Kecepatan putar spindle mesin

Milling F4 Aciera di bengkel

Politeknik Negerei Semarang tidak

sesuai dengan spesifikasi

kecepatan putar yang tercantum

pada 3 warna selektor.

2) Nilai kecepatan yang paling rendah

dan tinggi didapatkan pada

parameter spindle yang terdapat

pada mesin milling F4 – 03 dengan

menggunakan selector berwarna

biru ,yaitu dengan spesifikasi

pabrik tercantum putaran

sebanyak 50rpm setelah di uji dan

di ukur menggunakan digital

tachometer di dapatkan putaran

sebanyak 44rpm dan nilai

kecepatan putar yang paling tinggi

didapatkan pada parameter

spindle yang terdapat pada mesin

milling F4 – 02 dengan

menggunakan selector berwarna

biru ,yaitu dengan spesifikasi

pabrik tercantum putaran

sebanyak 310rpm setelah di uji

dan di ukur menggunakan digital

tachometer di dapatkan putaran

sebanyak 368rpm.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Dwivedi, U. K. (2009). Manufacturing Processes. New Delhi: New Age International (P) Ltd.

[2]. Rao, P. N. (2009). Manufacturing Technology Metal Cutting and Machine Tool Second Edition. New Delhi : Tata McGraw-Hill.

[3]. Schmid, S. K. (2009). Manufacturing Engineering and Technology 6th Edition in SI Units. United States: Prentice Hall.

[4]. Singh, R. (2006). Introduction to Basic Manufacturing Processes and Workshop Techonolgy. New Delhi: New Age International (P) Ltd.

[5]. Ashoori. (n.d.). Machine Milling. Retrieved November 17, 2015, from Ashoori Group: http://electron.mit.edu/~gsteele/mirrors/www.nmis.org/EducationTraining/machineshop/mill/intro.html

[6]. Padmanabhan, K. (2008, January). Microcontroller-Based Tachometer. Retrieved November 21, 2015, from Electronics For You: www.efymag.com

[7]. Darmawan, D. (2014, July 04). Jenis dan Penggunaan Digital Tachometer . Retrieved November 17, 2015, from Kompasiana: http://www.kompasiana.com/kucari/jenis-dan-penggunaan-digital-tachometer_54f6c843a333114c5c8b49f1