Optimasi Parameter Bending Vibration Assisted Turning (bvat) Untuk Meminimalkan Surface Roughness Dan Cutting Temperature Dengan Pendekatan Response

Abstract

Abstrak Bending Vibration Assisted Turning (BVAT) merupakan sebuah alternatif lanjutan proses pembubutan, dengan memanfaatkan gaya pemotongan yang dibantu dengan menggetarkan tooltip. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan dan menentukan parameter Bending Vibration Assisted Turning (BVAT) yang optimal untuk menghasilkan cutting temperature dan surface roughness yang rendah. Parameter yang dievaluasi adalah spindle speed, feed rate, depth of cut dan frequency pada VAT. Model dikembangkan dengan Response Surface Method (RSM) dari analisis dataset yang diperoleh dari serangkaian percobaan dirancang oleh Box-Behnken Design (BBD). Dalam kasus ini Al6061, respon BVAT yang optimal ditunjukan pada spindle speed 635,991 rpm, feed rate 0,17 mm/rev, frequency 18 KHz dan depth of cut 0,11 mm. Pengaturan tersebut menghasilkan permukaan permesinan baru dengan kekasaran 2,04 µm dan perkiraan suhu pemotongan sebesar 77,1 °C.

Kata kunci: bending vibration assisted turning, Al6061, response surface method, box-behnken design.

Abstract
Bending Vibration Assisted Turning (BVAT) is an alternative advanced turning process, exploiting the cutting force assisted by vibrating the tooltip. This study aims to model and to determine the optimal parameters of Bending Vibration Assisted Turning (BVAT) in producing low cutting temperatures and surface roughness. The evaluated parameters were spindle speed, feed rate, depth of cut, and frequency of the VAT. The model was developed by Response Surface Method (RSM) from analyzing the dataset obtained from a series of experiments designed by Box-Behnken Design (BBD). In the case of Al6061 alloy, the optimal BVAT response was exhibited at spindle speed of 635.991 rpm, feed rate of 0.17 mm/rotation, frequency of 18 KHz, and depth of cut of 0.11 mm. This setup produced a new machined surface with typical roughness of 2.04 μm and an estimated cutting temperature of 77.1° C.

Keywords: bending vibration assisted turning, Al6061, response surface method, box-behnken design