## PENENTUAN OPTIMASI PARAMETER PERMESINAN TERHADAP KEKASARAN BAJA ST 42 HASIL PROSES BUBUT MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI
Alfiansyah Riady 1) , Mastiadi Tamjidillah 2)
1,2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat JL. Ahmad Yani Km.36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan,70714 Telp. 0511-4772646, Fax 0511-4772646
E-mail : aliriady24@gmail.com
Abstrak Penelitian i ini i bertujuan i Meningkatkan i Produktivitas i Pembubutan i Menggunakan i Metode i i Taguchi. Dalam i perusahaan i industri i lama i pengerjaan i dari i suatu i produk i sangat i mempengaruhi i ongkos i kerja i dan i tingkat i produktivitas i i pemesinan, sehingga i i diperlukan i suatu i i metode i agar i dapat i mengoptimalkan i tingkat i produktivitas. Metode i Taguchi i dapat i digunakan i untuk i melakukan i optimasi i untuk i mendapatkan i tingkat i produktivitas i pemesinan i i terbaik.  Penelitian i ini i menggunakan i material i baja i ST i 42  dengan i proses i pemesinan i bubut i i konvensional.  Dapat i diketahui i dalam i i penelitian  ini i untuk i mendapatkan i kekasaran i yang i paling i i baik  atau i optimum i parameter i pembubutan i yang i digunakan i yaitu i pada i putaran i i spindel 490 rpm, gerak i i makan 0.11 i mm/put, kedalaman i i makan 0.2 i mm. faktor i i yang i paling i berpengaruh i dalam i penelitian i ini i iadalah putaran i spindel i 41.6%, gerak i i makan 46.3 % sedangkan i kedalaman i makan i kurang i berpengaruh i yaitu i i sebesar 5.4%.

## Kata kunci; Optimasi, Pembubutan, Bubut muka, Kekasaran, Metode Taguchi
Abstract This study aims to increase the Productivity of Rolling Using Taguchi Method. In the old  industrial  company  the  work  of  a  product  greatly  affects  the  work  cost  and  the  level  of machinary productivity, so it needs a method in order to optimize the level of productivity. The Taguchi  method  can  be  used  to  optimize  to  get  the  best  machining  productivity  level.  This research uses ST 42 steel material with conventional lathe machining process. It is known in this study to obtain the best roughness or optimum parameters used in the spindle rotation is 490 rpm, feeding motion 0.11 mm/rev, 0.2 mm feeding depth. the most influential factor in this research is spindle rotation 41.6%, feeding 46.3% while the eating depth is less influential that is equal to 5.4%.
Keywords; Optimization, Lathe, Lathe face, Roughness, Taguchi Method

## PENDAHULUAN
Pada c saat c ini,  telah c terjadi i tuntutan i yang i semakin i tinggi i terhadap i kualitas i hasil i proses i pemotongan i logam i di i i Indonesia.  Hal i ini i terkait i dengan i meningkatnya i daya i saing i dan i permintaan i akan i produk i yang i
berkualitas i di i i pasar.
Untuk i
menghasilkan i i produk  yang i  i berkualitas,
industri i manufaktur i harus i mengendalikan i proses i i manufakturnya. Olehi  karena i itu,  industri i manufaktur i melakukan i proses i perbaikan i yang i dari i berkesinambungan i terhadap i
pengendalian i kualitas i dari i proses-proses i
pemotongan i i logam. Peningkatan i
efisiensi i proses i signifikan i yang i dapat i diperoleh i dengan i mengoptimalkan i parameter i proses i yang i teridentifikasi i . Secara umum i parameter-parameter i pada i proses i pemotongan i logam i adalah i putaran i spindel i (n), gerak i makan i (f) dan i kedalaman i potong i (a).
Penentuan i kombinasi i parameter i
yang i tepat i untuk i produk-produk i pemesinan i yang i memiliki i beberapa i performansi i karakteristik i cukup i sulit i dilakukan i karena i kompleksitas i yang i dimiliki i dan i harus i mengandalkan i sejumlah i besar i rangkaian i  i percobaan. Pada i proses i pemesinan, i penentuan i seting i parameter i proses i yang i tepat i untuk i mencapai i respon i yang i optimum i sangat i penting i dilakukan i secara i i efektif. Proses i bubut i (turning) dalam i industri i manufaktur i merupakan i salah i satu i proses i yang i digunakan i dalam i pemotongan i i logam.  Lebih i kurang i 80% dari i keseluruhan i  i kegiatan i yang  ada i pada i operasi i proses i pemotongan i i logam menggunakan i proses i bubut i operasi i i pemotongan  yang i dapat i i dilakukan i menggunakan i proses i bubut i diantaranya i straight i turning, i taper i turning, i proflling, i turning and i i ectearnal i grooving, i cutting  with i a i form i tool, i facing, i face  igrooving,  boring i i and i internal i grooving, i drilling, i cutting i off, i threading i serta i knurling . Perkembangan i cuttingi i tool  iseperti  ipahat  ibubut  jenisi i carbide , i CBN, i keramik, i dan i inserts i tool sudah i semakin i i maju.  Meskipun i demikian i , i jenis  pahat i konvensional i salah i satunya i jeniis i i pahat HSS i (high speed  steel) masih i tetap i i digunakan (Rochim,  1993)  terutama i i di  bengkel i produksi i yang i bersekala i kecil i sampai i i menengah.  Hal i ini i dimungkinkan i karena i pahat i jenis i HSS i i bersifat  liat i , mudah i diasah i ,  harga i lebih i rendah i , mudah i didapat i serta i memungkinkan i i aplikasi i pengerjaan dengan i pemotongan i ( speed  and  feed ) i yang i lebih i rendah.
i Penggunaan  baja i telah i i mengalami peningkatan i yang i cukup i pesat i di i industri i material i manufaktur i, dimana i sebagian i ditentukan i oleh i nilai i ekonomisnya i .    Baja i ST  42  merupakan i i salah i satu i jenis i baja i karbon i rendah yang i memiliki i i sifat i mudah  di  tempa i i dan i mudah  di i proses i i permesinan. Pahat i bubut i HSS i i banyak  digunakan i untuk i melakukan i proses i  i permesinan baja i ST 42 i dalam i pembuatan i roda i gigi, poros i dan i baut. Pada i proses i penyelesaian i pekerjaan i ,  selain i dimensi i produk i i jadi,  kekasaran i permukaani i ( surface  roughness )  merupakan i salah i satu i karakteristik i i kualitas i yang  kritis i ( Critical  to  Quality  Charactersistcs/CTQ ) yang i penting i untuk i menunjukkan i kualitas i  i pengerjaan.  Secara i khusus i kekasaran i permukaan i memegang i peranan i penting i pada i kualitas i produk i dan i merupakan i salah i satu i parameter i yang i penting i untuk i mengevaluasi i dari i hasil i proses i keakurasian i i permesinan. Selain kekasaran i permukaan, pengukuran i keausan pahat i (tool i wear) i juga diperlukan i , karena i dalam i proses i permesinan i harga i produksi i banyak dipengaruhi  oleh  penggunaan i pahat. Semakin i pendek i umur i i pahat,  semakin i cepat i pula pahat i harus i diganti i , sehingga i biaya i yang i i dikeluarkan i juga i semakin i i besar. Banyak i penelitian i yang i menunjukkan i kecepatan i potong i kedalaman i potong i ,  dan i gerak i makan i i memiliki  pengaruh i terhadap i keausan i pahat i dan i kekasaran i permukaan i benda i kerja. i Metode Taguchi i digunakan i untuk i menentukan i rancangan i i eksperimen, dengan i parameter i proses i yang i meliputi i kecepaatan i i potong,  kedalaman i potong i dan i gerak i i makan,  masing i -masing    3 level  pada  proses i bubut i i material  St.  37 dengan i pahat i  i Widia  CNGA120408T. Hasil i penelitian i menunjukkan i parameter i yang i berpengaruh i pada i respon i secara i optimal i adalah i gerak i makan i pada i level i 1 i atau 0,112 i mm/rev i
dan i kecepatan i potong i pada i level i 3 i atau 110 i m/min i . METODE PENELITIAN Metode i penelitian i yang i dilakukan i dengan i metode i i Taguchi. Metode i ini i dicetuskan i olehi Dr. Henichi Taguchi pada i tahun i 1949 saat i mendapatkan i tugas i untuk i memperbaiki i sistem i telekomunikasi i i Jepang.  Metode i Taguchi i merupakan i suatu i metodelogi i
baru i dalam i bidang i teknik i yang i bertujuan i untuk i memperbaiki i kualitas i produk i dan  proses i dalam i waktu i yang i bersamaan i menekan i biaya i dan  sumber i seminimal i  i mungkin.  Sasaran i metode i taguchi i adalah i menjadikan i produk i
kokoh i (robust) atau i tidak i sensitif i terhadap i berbagai i faktor i gangguan i (nois e),  karena i itu i sering i disebut i sebagai i desain i kokoh i (robust design).
Pada i percobaan i ini i menggunakan i 3 buah i faktor i dan i 3 i level i untuk i setiap i faktornya,  sebagaimana i terlihat i pada i i Tabel 1 . Tabel 1. Variabel bebas
Setelah i menentukan  level i dari i tiap i i faktor, masukan i nilainya i ke aplikasi Minitab  18  sesuai i i dengan  Tabel  1 sehinggai diperoleh i rancangan i
percobaan i sesuai i dengan i Tabel 2.
Tabel 2. Orthogonal array L9 dengan faktor dan level No. spesimen Parameter Kendali A B C 1 330 0,11 0,2 2 330 0,33 0,4 3 330 0,52 0,6 4 490 0,11 0,4 5 490 0,33 0,6 6 490 0,52 0,2 7 650 0,11 0,6 8 650 0,33 0,2 9 650 0,52 0,4
Diagram i alir i penelitian i dapat i dilihat i pada i Gambar i 1.
Gambar 1. Diagram alir penelitian
Mulai dengan preheat ed 3400 C merupa kan pengela san dengan hasil kekuata n sambu ngan yang terbaik diantar a spesim en yang mengal ami perlaku an panas karena masuka n panas yang sesuai. Studi Pustaka Kecepatan Spindel (330, 490, dan 650) rpm Gerak Makan (0,11. 0,33, 0,52) mm/put Menentukan OA menggunakan Metode Taguchi Kedalaman Makan (0,2, 0,4, 0,6) mm Persiapan Alat dan Bahan (coolant, Baja ST 42, dll) Pelaksanaan Penelitian Penentuan Parameter Identifikasi Masalah Kode faktor Level 1 2 3 A Kecepatan spindel (rpm) 330 490 650 B Gerak makan (mm/put) 0,11 0,33 0,52 C Kedalaman Pemakanan (mm) 0,200 0,400   0,600 Uji Kekasaran Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran Pengolahan Data Metode Taguchi Selesai

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data i hasil i pengukuran i kekasaran i bisa i dilihat i pada tabel i 3. Tabel 3. Data hasil pengujian kekasaran
No. Spe sim en Replik asi NILAI KEKASARAN Ra TITIK 1 TITIK 2 TITIK 3 Rata – rata Ra 1 1 1 4.287 3.912 3.152 4.19911 111 1 2 3.852 4.041 4.208 1 3 4.852 4.985 4.503 2 2 1 4.965 5.54 7.54 6.06622 222 2 2 5.111 5.718 6.663 2 3 5.024 7.851 6.184 3 3 1 7.954 7.372 8.466 9.29488 889 3 2 8.227 7.843 8.331 3 3 12.67 4 12.14 1 10.64 6 4 4 1 3.466 4.494 4.506 4.20744 444 4 2 4.651 5.063 3.796 4 3 4.414 3.873 3.604 5 5 1 5.425 3.319 5.105 5.639 5 2 5.527 6.103 4.996 5 3 6.043 7.898 6.335 6 6 1 10.47 8 7.994 9.963 9.79788 889 6 2 11.13 1 7.994 9.963 6 3 9.442 10.84 8 10.36 8 7 7 1 13.26 10.24 10.50 6 11.2228 889 7 2 9.494 8.82 6.671 7 3 14.77 1 13.25 13.99 4 8 8 1 6.751 5.947 7.738 7.27055 556 8 2 6.719 6.381 6.568 8 3 10.15 7.744 7.437 9 9 1 11.89 7 13.72 12.6 17.7503 333 9 2 24.51 7 23.63 3 23.43 9 9 3 16.3 16 17.1 16 16.5 15
Perhitungan rasio S/N Rasio i S/N i (Signal i to i i Noise) i digunakan i untuk  memilih i kombinasi i level i pada i tiap i faktor i  i yang  memiliki i kontribusi i pada i pengurangan i i variasi suatu i i respon. Rasio i S/N i merupakan i i suatu  rancangani untuk i melakukan i i transformasi pengulangan i data i kedalam i suatu i nilai i i yang  merupakan i ukuran i variasi i yang i i timbul.  Nilai i S/N i ratio i dapat i dilihat i pada i Tabel i 4.
Tabel 4. Nilai S/N ratio N0 A B C SNRA1 1 330 0,11 0,2 - 12.4631 2 330 0,33 0,4 - 15.6584 3 330 0,52 0,6 - 19.3649 4 490 0,11 0,4 - 12.4804 5 490 0,33 0,6 - 15.0240 6 490 0,52 0,2 - 19.8227 7 650 0,11 0,6 - 21.0021 8 650 0,33 0,2 - 17.2314 9 650 0,52 0,4 - 24.9841 Respon  S/N Ratio
Dari i perhitungan i signal  to  noise  ratio diatas i dapat i diketahui i nilai i dari i masing- masing i faktor i (parameter) i dan i level i yang i paling i berpengaruh, dengan i melakukan i perhitungan i nilai i rata-rata i pengujian i kekasaran i untuk i setiap i faktor i terhadap i rata–rata i kekasaran i permukaan i dilakukan i pengolahan i data i respon i kekasaran i permukaan i yangi  diperoleh i langsung i dari i pengujian i kekasaran i i permukaan.  Untuki  responi  kekasaran i permukaan i ,  pengaruh i levelnya i terlihat i pada i Tabel i 5.
Tabel  5.  S/N  Ratio  untuk  respon  nilai kekasaran smaller the better Level A B C 1 -15.83 -15.32 -16.51 2 -15.78 -15.97 -17.71 3 -21.07 -21.39 -18.46 Delta 5.30 6.08 1.96 Rank 2 1 3 Dari i tabel i di i atas, dapat i diubah i ke dalam i bentuk i grafik i seperti i Gambar i 2.
Gambar 2. Grafik respon S/N ratio kekasaran permukaan Perhitungan Analisa Variasi (ANOVA) Analisa variasi (ANOVA) digunakan untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh  faktor  terhadap  kekasaran  baja
ST 42 hasil proses bubut. Analisis i varian i dalam i penelitian i ini i i dihitung menggunakan i software i minitab 18. Hasil ANOVA kekasaran permukaan bisa dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. ANOVA
Source  DF Adj SS  Adj MS F- Value  P-Value p-contribution % A 2 61.543  30.772  6.40 0.135  41.6 B 2 68.442  34.221  7.12 0.123  46.3 C 2 8.116  4.058  0.84 0.542  5.4 Error 2 9.619  4.810 Total 8 147.720

## Pembahasan
Pengujian i kekasaran i permukaan i menghasilkan i data i berupa i angka i (nilai) i kekasaran i permukaan i rata-rata i (Ra).
Data i tersebut i diperoleh i dari i pengukuran i dengan i menggunakan i alat i ukur i kekasaran i (surface i roughness i tester i ). Pengukuran i tersebut i dilakukan i setelah i material i di  bubut i dengan i tiga i variasi i yaitu i kecepatan i spindle i (A) yaitu i 330 rpm i , 490 rpm i , 650 rpm i ; tiga i variasi i gerak i makan i (B)  yaitu  0,11
mm/put,  0,33  mm/put,  0,52  mm/put;  tiga variasi  kedalaman  makan  (C)  yaitu  0,2 mm, 0,4 mm, 0,6 mm. hasil pengukuran ini dapat  dilihat  pada  tabel  .  Berikut  adalah hasil  dari  pengolahan  data  diatas  sebagai berikut.
Berdasarkan  respon  kekasaran  permukaan yang paling berpengaruh atau rank 1 yaitu A (gerak makan), rank 2 yaitu B (kecepatan spindel)  dan  rank  3  yaitu  C  (kedalaman makan).
Berdasarkan nilai S/N ratio terhadap hasil kekasaran yang paling tinggi adalah  kombinasi  parameter  kecepatan spindel  pada  level  1  yaitu  330  rpm,  gerak makan pada level 1 yaitu 0,11 mm/put, dan kedalaman  makan  pada  level  1  yaitu  0,2 mm sebesar -12.4631 db. Dikatakan bahwa semakin besar nilai S/N ratio maka kualitas jalur  atau  kombinasi  eksperimen  tersebut tinggi. Artinya, makin besar pula kemungkinan  level-level    kombinasi parameter  itu  dipakai  untuk  menentukan nilai kekasaran terbaik.
Berdasarkan  tabel  dan  grafik pengaruh  respon  kekasaran  permukaan menunjukkan kecepatan spindel menempati rank 2, gerak makan rank 1 dan kedalaman  makan  rank  3.  Dan  dapat  juga diketahui  kondisi  optimumnya  yaitu  pada kecepatan  putaran  spindel  490  rpm,  gerak makan 0,11 mm/put, kedalaman makan 0,2 mm.
Berdasarkan i ANOVA i keputusan i uji i yang i dapat i diambil i sebagai i i berikut : a. F uji = 6,40 dan F tabel =4,46 sehingga  F uji >  F tabel .  Jadi,  kecepatan i spindel i cukup berpengaruh  terhadap  tingkat i i kekasaran. Hipotesis pertama dapat diterima. Dengan kontribusi pengaruh 41,6% b. F uji = 7,12 dan F tabel =4,46 sehingga F uji >  F tabel .  Jadi,  gerak  makan  cukup berpengaruh  terhadap  tingkat i i kekasaran. Hipotesis  kedua  dapat  diterima.  Dengan kontribusi pengaruh 46,3% c. F uji = 0,08 dan F tabel =4,46 sehingga F uji < F tabel .  Jadi,  kedalaman  makan  kurang berpengaruh berpengaruh terhadap tingkat i i kekasaran.  Hipotesis  ketiga  ditolak. Dengan kontribusi pengaruh 5,4%.
Berdasarkan  hasil  hipotesis  diatas dapat diketahui i bahwa i pengaruh kekasaran i i permukaan  baja  ST  42  hasil proses  bubut  paling i i berpengaruh  adalah i parameter  gerak  makan  dan  kecepatan spindel,  bahwa  F uji >  Ft abel .  Sedangkan kedalaman i makan  kurang  berpengaruh i terhadap i i kekasaran karena F uji < Ft abel . Menurut  Pragnesh  (2012)  laju pemakanan  adalah  hal  yang  sangat i berpengaruh terhadap kekasaran permukaan dibandingkan i kedalaman potong  dan  kecepatan i potong.  Sudhansu (2013)  mengatakan  bahwa  kecepatan potong    saja  yang  merupakan  hal i yang sangat  berpengaruh  terhadap  kekasaran i permukaan, sedangkan i kedalaman potong tidak  berpengaruh  terhadap i kekasaran permukaan.  Hal  ini  dibuktikan  dengan menggunakan  Design  of  Experiment i (DOE).    Demikian  pula  dengan  Natarajan (2011)  yang  mengatakan  bahwa  pada kecepatan 2500 rpm i dan 3250 rpm angka kekasaran i permukaan  semakin i menurun seiring dengan i kecepatan pemotongan.

## KESIMPULAN
Kesimpulan i yang i dapat i diambil i i dalam  penelitian i ini i adalah i sebagai i i berikut:
1. Parameter  yang    cukup  berpengaruh terhadap  kekasaran  permukaan  adalah kecepatan  spindel    dengan  kontribusi i pengaruh  41,6  %  dan  gerak  makan i dengan  kontribusi  pengaruh i sebesar 46,3  %.  Sedangkan  kedalaman i makan kurang berpengaruh terhadap kekasaran permukaan dengan kontribusi pengaruh sebesar 5,4 %.
2. Rancangan komposisi i optimum Metode i Taguchi  untuk  kekasaran i permukaan yang terbaik adalah
kecepatan  spindel  pada  kecepatan  490 rpm,  gerak i makan i pada i kecepatan 0,11mm/put i dan i kedalaman i makan pada kedalaman 0,2 i mm.

## DAFTAR PUSTAKA
Abda’u, Faizal. 2014. Pengaruh Jenis
Pahat,  Jenis  Pendingin,  dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kerataan Dan Kekasaran Permukaan  Baja  ST  42  Pada Proses Bubut Rata Muka. Surabaya.  JTM.  Volume  03 Nomor 01 Tahun 2014, 23 – 32. Anggit,  Daniar  A.  pengaruh  jenis pahat  dan  cairan  pendingin  serta kedalaman  pemakanan  terhadap tingkat  kekasaran  dan  kekerasan permukaan baja ST 60. Surabaya.JTM. Volume 01 Nomor 03 Tahun 2013, 83-90 Lesmono,  Indra  dan  Yunus.  2013. Pengaruh  Jenis  Pahat,  Kecepatan Spindle, dan Kedalaman Pemakanan  Terhadap  Kekasaran dan  Kekerasan  Permukaan  Baja ST.  42  pada  Proses  Bubut Konvensional. Jurnal: JTM. Surabaya:  Universitas  Negeri Surabaya. Vol: 1. Nomor: 3. Natarajan, dkk. 2011. Investigation of Cutting  Parameters  of  Surface Roughness  for  a  Non-Fereous
Material  Using  Artificial  Neural
Network in CNC Turning. (Online),
(http://www.academicjournals.or g/jmer) diakses 15 Juli 2014. Nugroho, T.U., Saputro, Herman. Dan Estriyanto, Yuyun. 2012. Pengaruh  Kecepatan  Pemakanan Dan Waktu Pemberian Pendingin Terhadap Tingkat Keausan Cutter End  Mill  Hss  Hasil  Pemesinan Cnc  Milling  Pada  Baja  St  40. Skripsi  :  Fakultas  Keguruan  dan Ilmu Keguruan Universitas Sebelas Maret, Surakarta, Indonesia. Patel,  Pragnesh.  R.  2012.  Effect  of Machining Parameters on Roughness and Power Consumption  for  6063  al  Alloy TiC Composites (MMCs). (Online), (www.ijera.com) diakses 15 Juli 2014 Rochim  T.  1993. Proses  Permesinan. Higher  Education  Development Support Project. Jakarta. Sidi, Pranowo. 2014. Skripsi. Optimasi nilai kekasaran permukaan pada proses bubut cnc dengan metode taguchi. Surabaya.
Politeknik  Perkapalan  Negeri Surabaya (PPNS). Sudhansu,  dkk.  2013.  Effect  of
Machining on Surface Roughness in  Machining  of  Hardened  AISI 4340 Steel Using Coated Carbides Inserts. (Online), (http://www.issr- journals.org/ijias/) diakses 15 Juli 2014. Suseno, agung. 2016. Skripsi. Analisis Variasi Metode Pendinginan  Milling  CNC  Tipe VMC-L540 Pada Kekasaran Permukaan S45C dengan Metode Taguchi. Universitas Jember. Wang  M.Y.,  dan  Chang  H.Y.  2004.
“Experimental  study  of  surface roughness  in  slot  end  milling AL2014-T6”,
International
Journal  of  Machine  Tools  &
Manufacture,  Vol.  44, No. 1, pp.
51-57. Widarto.  2008.  Teknik  Permesinan Jilid 1. Jakarta: Direktorat Pembinaan  Sekolah  Menengah Kejuruan. Widarto.  2008.  Teknik  Permesinan Jilid 2. Jakarta: Direktorat Pembinaan  Sekolah  Menengah Kejuruan.