Kondisi pemotongan pada permesinan conventional turning dapat mempengaruhi usia pakai pada insert tool. Cutting force besar dan chip tebal diakibatkan kondisi pemotongan yang mendekati batas maksimal dari insert tool menjadikan usia pakai insert tool memendek akibat aus. Usia pakai insert tool yang memendek dapat berakibat buruk pada produktivitas dan perekonomian sebuah industri manufaktur, karena perlunya dana dan waktu tambahan untuk mengganti insert tool yang aus. Untuk mengatasi hal tersebut, permesinan 2D Ultrasonic Vibration Assisted Turning (2D UVAT) dapat menjadi alternatif solusi dalam menurunkan cutting force dan menghaluskan chip. Full factorial method (FFM) digunakan untuk mengetahui pengaruh variabel permesinan 2D UVAT terhadap cutting force dan pembentukan chip. Berdasarkan pada hasil eksperimen dan uji ANOVA, variabel permesinan yang memengaruhi cutting force adalah feed rate¸depth of cut, dan frekuensi. Depth of cut memiliki kontribusi terbesar terhadap perubahan cutting force dengan persentase sebesar 60,69%. Variabel depth of cut juga memberikan pengaruh secara signifikan terhadap pembentukan chip. Variabel frekuensi yang semakin besar pada permesinan 2D UVAT dapat menghasilkan cutting force yang lebih rendah. Rata-rata penurunan cutting force pada permesinan 2D UVAT adalah 14,7% dibandingkan dengan conventional turning. Kombinasi variabel permesinan dengan cutting force terkecil terdiri dari spindle speed = 2000 rpm, feed rate = 0,05 mm/rev, depth of cut = 0,25, dan frekuensi = 20 kHz yang menghasilkan nilai cutting force sebesar 36,42 N. Kombinasi variabel permesinan 2D UVAT optimal terdiri dari spindle speed = 855 rpm, feed rate = 0,05 mm/rev, depth of cut = 0,25, dan frekuensi = 20 kHz.