Toleransi dalam Gambar Teknik

Fungsi Gambar Teknik

Tiga fungsi utama dari gambar teknik  adalah :

• Penyampaian Informasi

Gambar mempunyai tugas meneruskan maksud dari perancang dengan tepat kepada orang-orang yang bersangkutan, kepada perencanaan proses, pembuatan, pemeriksaan, perakitan.

• Penyimpanan dan penggunaan keterangan (data teknis)

Gambar merupakan data teknis yang sangat ampuh, dimana teknologi dari perusahaan dipadatkan dan dikumpulkan. Untuk itu diperlukan cara-cara penyimpanan, kodifikasi nomor urut gambar dan sebagainya.

• Cara-cara pemikiran (perencanaan) data penyiapan informasi

Konfigurasi Permukaan

KONFIGURASI PERMUKAAN DALAM GAMBAR

Untuk mengetahui mutu tiap-tiap bagian dari suatu komponen, kekasaran permukaan dan pengerjaan permukaan merupakan suatu ketentuan mutlak didalam teknik penggambaran sketsa. Pada penunjukkan kekasaran permukaan diperlukan suatu lambang, yang dapat mewakili tingkat kekasaran dari hasil proses suatu benda kerja.

Suaian (Fit)

Suaian.Sistem satuan poros dan sistem satuan lubang

Definisi Suaian : Perbedaan ukuran yang diizinkan untuk suatu pemakain tertentu dari pasangan

Fungsi/Kegunaan Suaian: Standardisasi elemen-elemen yang berpasangan bebas.

Ada 2 batasan umum untuk menentukan suaian:

·        Golongan lubang: diameter lubang, lebar alur, lebar slot, dan lain   sebagainya

·        Golongan poros: poros, pasak, batang silinder dan sejenisnya.

 Ada 3 jenis Suaian :

·        Suaian longgar (Clearance Fit): sebelum maupun sesudah dipasang   pasti ada kelonggaranya

·        Suaian Pas (Transition Fit): kemungkinan terjadi kelonggaran atau   kesesakan kecil   tergantung pada hasil ukuran.

·        Suaian sesak (Interference Fit): sebelum maupun sesudah dipasang pasti ada kesesakannya

Toleransi Geometri (Geometric Tolerance)

Selain toleransi linier, kadang-kadang diperlukan untuk mencantumkan toleransi geometri (bentuk dan posisi), untuk membuat komponen yang mampu tukar seperti komponen mesin otomotif, sehingga komponen tersebut dapat dibuat pada tempat yang berbeda dengan peralatan yang berbeda pula. Toleransi geometri hanya dicantumkan apabila benar-benar diperlukan setelah melalui pertimbangan yang matang.

Pengertian :

Toleransi bentuk adalah penyimpangan bentuk benda kerja yang diizinkan apabila dibandingkan dengan bentuk yang dianggap ideal, diperlihatkan oleh gambar berikut ini.

Toleransi posisi adalah penyimpangan posisi yang diizinkan terhadap posisi yang digunakan sebagai patokan (datum feature).

Pada contoh di atas, alas dari balok digunakan sebagai patokan sedangkan sisi tegak merupakan bidang yang ditoleransi.

Penyajian pada Gambar Kerja

Lambang untuk menunjukkan suatu patokan digambarkan dengan segi tiga sama kaki yang dihitamkan, disambung dengan garis tipis yang berakhir pada kotak, di dalam kotak terdapat huruf patokan yang dibuat dengan huruf kapital. Huruf-huruf yang menyerupai angka harus dihindarkan, misalnya huruf O.

untuk patokan, Gambar berikut ini menunjukkan bahwa bidang sebagai patokan, cara penggambarannya ialah segi tiga patokan tidak segaris dengan garis ukur.

Untuk menunjukkan bahwa garis tengah (sumbu) sebagai patokan maka cara menggambarnya ialah dengan mencantumkan segi tiga patokan segaris dengan garis ukur, seperti diperlihatkan oleh gambar berikut ini.

Segi tiga patokan dicantumkan pada garis tengah dari beberapa lubang untuk menunjukkan bahwa garis tengah tersebut sebagai patokan, diperlihatkan oleh gambar berikut ini.

Angka dalam kotak menunjukkan bahwa secara teoritis ukuran harus tepat. Penerapan dari angka dalam kotak diperlihatkan oleh gambar berikut ini, pengertiannya ialah secara praktik Penitik (Senter) boleh bergeser asal.

jangan lebih dari ±0,02 mm, untuk mudahnya ukuran 10 akan berada antara 9,99 mm­10,01 mm dan ukuran 11 akan berada antara 10,99 mm-11,01 mm.

Bagian yang Ditoleransi

Perbedaan antara bagian yang ditoleransi dengan patokan terletak pada ujung garis penunjuknya, bagian yang ditoleransi ditunjukkan dengan anak panah, berakhir pada hal-hal berikut.

1. Garis benda atau perpanjangannya apabila yang ditoleransi adalah bidang.
2. Garis ukur apabila yang ditoleransi adalah sumbu.
3. Garis sumbu apabila yang ditoleransi adalah sumbu dari beberapa lubang/bagian (seperti pada patokan).

Contoh Penggunaan

Pada gambar berikut ini kedua garis penunjuk diakhiri dengan anak panah, hal ini menunjukkan bahwa operator diberi keleluasaan untuk menentukan bidang patokan dan bidang yang ditoleransi (memilih salah satu).

Untuk kasus seperti gambar berikut, sebagai patokan adalah bidang yang ditempeli oleh segi tiga patokan (sebelah kiri).

Toleransi Linier (Linier Tolerances)

Sampai saat ini, untuk membuat suatu benda kerja, sulit sekali untuk  mencapai ukuran dengan tepat, hal ini disebabkan antara lain oleh :

a) Kesalahan melihat alat ukur

b) Kondisi alat/mesin

c) Terjadi perubahan suhu pada waktu penyayatan/pengerjaan benda

kerja.

Berdasarkan paparan tersebut, setiap ukuran dasar harus diberi dua penyimpangan izin yaitu penyimpangan atas dan penyimpangan bawah. Perbedaan antara penyimpangan atas dan penyimpangan bawah adalah toleransi. Tujuan penting toleransi ini adalah agar benda kerja dapat diproduksi secara massal pada tempat yang berbeda dan tetap dapat memenuhi fungsinya, terutama fungsi mampu tukar, seperti pada suku cadang mesin otomotif yang diperdagangkan.

Istilah dalam Toleransi

Pengertian istilah dalam lingkup toleransi dapat dilihat pada gambar dan paparan berikut ini.

Ud = ukuran dasar (nominal), ukuran yang dibaca tanpa      penyimpangan

Pa = Penyimpangan atas (upper allowance), penyimpangan terbesar yang diizinkan

Pb = penyimpangan bawah (lower allowance) penyimpangan terkecil yang diizinkan

Umaks = ukuran maksimum izin, penjumlahan antara ukuran dasar dengan penyimpangan atas

Umin =  ukuran minimum izin, penjumlahan antara ukuran dasar dengan penyimpangan bawah.

TL =         toleransi lubang; TP = toleransi poros : perbedaan antara penyimpangan atas dengan penyimpangan bawah atau perbedaan antara ukuran maksimum dengan ukuran minimum izin.

GN =   garis nol, ke atas daerah positif dan kebawah daerah negatif.

US =       ukuran sesungguhnya, ukuran dari hasil pengukuran benda kerja setelah diproduksi, terletak diantara ukuran minimum izin sampai dengan ukuran maksimum izin.

Ukuran dasar adalah ukuran/dimensi benda yang dituliskan dalam bilangan bulat. Daerah toleransi adalah daerah antara harga batas atas dan harga batas bawah. Penyimpangan adalah jarak antara ukuran dasar dan ukuran sebenarnya.

C. Suaian

Apabila dua buah komponen akan dirakit maka hubungan yang terjadi yang ditimbulkan oleh karena adanya perbedaan ukuran sebelum mereka disatukan, disebut dengan suaian (fit). Suaian ada tiga kategori, yaitu:

• Suaian Longgar (Clearance Fit): selalu menghasilkan kelonggaran, daerah toleransi lubang selalu terletak di atas daerah toleransi poros.

• Suaian paksa (Interference Fit): suaian yang akan menghasilkan kerapatan, daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah toleransi poros.

• Suaian pas (Transition Fit): suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran ataupun kerapatan, daerah toleransi lubang dan daerah toleransi poros saling menutupi.

Tiga jenis suaian tersebut dijelaskan pada Gambar 15.3 dan Gambar 15.4. Untuk

mengurangi banyaknya kombinasi yang mungkin dapat dipilih maka ISO telah menetapkan dua buah sistem suaian yang dapat dipilih, yaitu:

1. sistem suaian berbasis poros (shaft basic system),

2. sistem suaian berbasis lubang (hole basic system).

Apabila sistem suaian berbasis poros yang dipakai maka penyimpangan atas

toleransi poros selalu berharga nol (es = 0). Sebaliknya, untuk sistem suaian berbasis lubang maka penyimpangan bawah toleransi lubang yang bersangkutan selalu bernilai nol (EI = 0).

D. Cara Penulisan Toleransi Ukuran/Dimensi

Ukuran toleransi untuk poros menggunakan huruf kecil (a-z) sedangkan ukuran toleransi untuk lubang menggunakan huruf kapital (A-Z).Toleransi dituliskan di gambar kerja dengan cara tertentu sesuai dengan standar yang diikuti (ASME atau ISO). Toleransi bisa dituliskan dengan beberapa cara:

• Ditulis menggunakan ukuran dasar dan penyimpangan yang diizinkan.
• Menggunakan ukuran dasar dan simbol huruf dan angka sesuai dengan standar ISO, misalnya : 45H7, 45h7, 30H7/k6.

Toleransi yang ditetapkan bisa dua macam toleransi (Gambar 15.5), yaitu toleransi bilateral dan toleransi unilateral. Kedua cara penulisan toleransi tersebut yaitu a dan b sampai saat ini masih diterapkan. Akan tetapi cara b lebih komunikatif karena:

• Memperlancar komunikasi sebab dibakukan secara internasional.
• Mempermudah perancangan (design) karena dikaitkan dengan fungsi.
• Mempermudah perencanaan proses kualitas.

Pada penulisan toleransi ada dua hal yang harus ditetapkan, yaitu:

1. Posisi daerah toleransi terhadap garis nol ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar. Penyimpangan ini dinyatakan dengan simbol satu huruf (untuk beberapa hal bisa dua huruf). Huruf kapital untuk lubang dan huruf kecil untuk poros.
2. Toleransi, harganya/besarnya ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar. Simbol yang dipakai untuk menyatakan besarnya toleransi adalah suatu angka (sering disebut angka kualitas).

Contoh: 45 g7 artinya suatu poros dengan ukuran dasar 45 mm posisi daerah toleransi (penyimpangan) mengikuti aturan kode g serta besar/harga toleransinya menuruti aturan kode angka 7.

Catatan: Kode g7 ini mempunyai makna lebih jauh, yaitu:

• Jika lubang pasangannya dirancang menuruti sistem suaian berbasis lubang (mis: 45H6) akan terjadi suaian longgar. Bisa diputar/digeser tetapi tidak bisa dengan kecepatan putaran tinggi.
• Poros tersebut cukup dibubut tetapi perlu dilakukan secara seksama(Jika terpaksa   perlu digerinda.
• Dimensinya perlu dikontrol dengan komparator sebab untuk ukuran dasar 45 mm dengan kualitas 7 toleransinya hanya 25 m. Apabila komponen dirakit, penulisan suatu suaian dilakukan dengan menyatakan

ukuran dasarnya yang kemudian diikuti dengan penulisan simbol toleransi dari masing
masing komponen yang bersangkutan.
Simbol lubang dituliskan terlebih dahulu:
45 H8/g7 atau 45 H8–g7 atau 45H8/g7

Artinya untuk ukuran dasar 45 mm, lubang dengan penyimpangan H berkualitas toleransi 8, berpasangan dengan poros dengan penyimpangan berkualitas toleransi 7.

Untuk simbol huruf (simbol penyimpangan) digunakan semua huruf abjad kecuali I, l, o, q dan w (I, L, O, Q, dan W), huruf ini menyatakan penyimpangan minimum absolut terhadap garis nol. Hal tersebut dapat dilihat di Gambar 15.6. Besarnya penyimpangan dapat dilihat pada tabel di Lampiran.

a.         Huruf a sampai h (A sampai H) menunjukkan minimum material condition (smallest shaft largest hole).

b.         Huruf Js menunjukkan toleransi yang pada prinsipnya adalah simetris terhadap garis nol.

c.         Huruf k sampai z (K sampai Z) menunjukkan maximum material condition (largest shaft small-est hole).

E.  Toleransi Standar dan Penyimpangan Fundamental

1. Toleransi Standar (untuk Diameter Nominal sampai dengan 500 mm)

Dalam sistem ISO telah ditetapkan 20 kelas toleransi (grades of tolerance) yang dinamakan toleransi standar yaitu mulai dari IT 01, IT 0, IT 1 sampai dengan IT 18. Untuk kualitas 5 sampai 16 harga dari toleransi standar dapat dihitung dengan menggunakan satuan toleransi i (tolerance unit), yaitu:

Contoh pembuatan tabel toleransi standar untuk diameter sampai dengan 500 mm

Misalnya untuk diameter diatas 30 s.d 50 mm

D = √30x50 = 38,730mm

I = 0,45(D) ^1/3 +0,001D = 1,5612 mm

IT01 = 0,3 + 0,008D = 0,6 µm

IT01 = 0,3 + 0,008D = 0,6 µm	IT0 = 0,5 + 0,012D = 1 µm	IT1 = 0,8 + 0,020D = 1,5 µm
IT5 = 7 i = 11  µm	IT3= √IT1xIT5 = 4 µm	IT2= √IT1xIT3 = 2,5 µm
IT4= √IT3xIT5 = 7 µm	IT6 = 10 i = 16  µm	IT7 = 16 i = 25 µm
IT8 = 25 i = 39  µm	IT9 = 40 i = 62  µm	IT10 = 64 i = 100  µm
IT11 = 100 i = 160  µm	IT12 = 160 i = 250  µm	IT13 = 400 i = 390  µm
IT14 = 400 i = 620  µm	IT15 = 640 i = 1000  µm	IT16 = 1000 i = 1600  µm
IT17 = 1600 i = 2500  µm	IT18 = ----  µm

Tabel Toleransi stanmdar  untuk diameter sasmpai dengan 500 mm

Diameter (mm)	Angka kualitas(IT=International Tolerance)    µm
	01	0	1	2	3	4	5	........	15	16
≤ 3	0,3	0,5	0,8	1,2	2	3	4		400	600
>3 -6	0,4	0,6	1	1,5	2,5	4	5		480	750
Ø  .....
>30 - 50	0,6	1	1,5	2,5	4	7	11		1000	1600
>........
>400 - 500	4	6	8	10	15	20	27		2500	4000