tugas translater

8/9/2019 Tugas Translater

1/31

Metrologi Keahlian Teknik Mesin Dan Alat-

Alat Pengoperasian Mesin

35.1 Pengenalan

Pada bab ini kita akan mendiskusikan mengenai pentingnya metode

pengukuran dan karasteristik dari alat-alat yng digunakan pada industri

produksi masal. Metrology keahlian teknik dapat diartikan sebagai ukuran

dimensi seperti panjang, ketebalan, diameter, kelonjongan, sudut, kedataran,

profil, dan lain sebagainya. Sebagai contoh, slideway untuk alat mesin (fig.

35.1); komponen-komponennya harus memiliki dimensi, sudut dan

kedataran yang spesifik agar mesin dapat bekerja dengan baik dan dengan

keakuratan dimensi yang diinginkan.

Pada dasarnya, ukuran dibuat setelah alat-alat dibuat terlebih dahulu

yang disebut prosess setelah pemeriksaan. Arti pemeriksaan disini adalah

mengecek dimensi yang telah dibuat dan menentukan apakah telah sesuai

dengan demensi yang dapat diterima atau batas toleransi dan sesuai dengan

spesifikasi yang lain. Saat ini, ukuran dibuat bersamaan dengan alat-alat

yang dibuat pada mesin yang kita sebut in-process,on-line atau real-time-

inspection (pemeriksaan yang dilakukan bersamaan dengan proses

pembuatan). Yang penting dari proses metrology industri produksi masal

adalah batas toleransi diemensi ( yaitu variasi yang diizinkan pada dimensi

alat). Toleransi penting karena berpengaruh pada kesesuaian fungsi dari

produk, dapat digunakan secara bergantian tanpa mengubah fungsinya, dan

biaya produksi. Secara umum, semakin kecil toleransinya, semakin besar

biaya produksinya. Bab ini diakhiri dengan diskusi mengenai batas dimensi

dan sesuai dengan praktek permesinan.


2/31

Gambar 35.1 Sayatan melintang pada alat-alat mesin dengan cara slide

35.2 Standard Pengukuran

Sebelumnya kita biasa mengukur sesuatu dengan alat ukur

sederhana, penggaris, yaitu untuk mengukur panjang (biasanya mengukur

garis). Penggaris digunakan sebagai standard pada dimensi yang diukur.

Biasanya, di Ingris, ukuran Inchi dan kaki sudah digunakan, yang

berdasarkan pada bagian tubuh manusia. Sebagai dampaknya, keadaan

seperti ini mengakibatkan berbagai variasi terhadap ukuran panjang satu

kaki.

Di sebagain besar negara di dunia, akan tetapi, ukuran meter telah

digunakan sebagai satuan ukur standard. Awalnya, satu meter disamaartikan

dengan satu per sepeuluh miliar antara jarak kutub utara dan garis ekuator.

Ukuran meter standard sebenarnya adalah jarak antara dua garis yang ditarik

lurus pada batang Platinum-Iridium yang menyanggah sebuah gedung yang

berada di pinggiran kota Paris. Pada tahun 1960, meter telah diresmikan

menjadi 1,650,763,73 gelombang energi suara atau bunyi (dalam keadaan

hampa udara) yang ditandai tanda cahaya orange yang menyala pada

krypton 86 (kondisi gas yang hampir kosong). Presisi dari ukuran tersebut

adalah 1 per 109 . Meter saat ini adalah Standard internasional (SI), baik

dalam pengukuran panjang ataupun standard Internasional. Ukuran dimensi

SI terkecil adalah ukuran nanometer (1nm=10-10m).


3/31

Alat ukur yang banyak digunakan dalam metrologi mesin, masing-

masing memiliki kegunaan, resolusi, presisi dan keunggulan tersendiri. Dua

hal yang dapat digunakan sebagai tolak ukur dari qualitas dan tipe dari alat-

alat adalah:

1. Resolusiadalah dimana selisih pada demensi yang diukur oleh alat ukur

dapat terlihat dengan jelas. Contoh : satu meter ukuran yang memiliki

resolusi jauh lebih kecil dari pada micrometer.

2. Presisi( terkadang tidak pasti atau tidak akurat) adalah kadar dimana

alat pengukur mengulang ukuran yang sama pada standard yang sama

juga. Contoh: penggaris alumunium akan memuai (tergantung pada

variasi suhu lingkungan dimana ia digunakan) atau ketika di genggaman,

demikian juga bila berada pada suhu yang lebih tinggi daripada udara

disekelilingnya, yang akan berakibat pada keakuratannya.

Dalam metrologi keahlian mesin, kata-kata perkakas dan meteran

sering digunakan secara begantian. Pengukur suhu sangatlah penting,terutama pada saat pembuatan alat pengukur keakuratan. Suhu pada saat

pengukuran adalah 200C, dan semua alat-alat disesuaikan pada suhu

tersebut. Yang terpenting dari keakuratan, proses pengukuran, harus berada

pada kondisi lingkungan yang sesuai dan dengan suhu 0,30C.

Contoh 35.1 Sekilas Sejarah Ukuran Panjang

Banyak standard ukuran panjang yang telah berkembang selama

6000 tahun. Standard yang pernah ada di Mesir sekitar 4000 tahun sebelum

masehi, adalah siku seorang Raja,dimana sama dengan 0,4633 m. satu siku

sama dengan 1,5 kaki( atau 2 jengkal, 6 lebar telapak tangan,atau 24

ketebalan jari). Pada 1101 A.D, King Henry I mendeklarasikan standard baru

yang disebut, yard, (0,9144 m) yang jaraknya dari hidungnya ke ujung ibu

jarinya.


4/31

Selama abad pertengahan, hampir setiap kerajaan dan kota membuat

ukuran standard masing-masing-beberapa dengan nama-nama yang sama.

Paa tahun 1528, ahli fisika Prancis J.Fernel mengajukan jarak antara Paris

an Amiens (kota yang terletak 120 km di utara Paris) sebegai gambaran

umum untuk ukuran panjang . Selama abad ke-17, beberapa ilmuan

menyarankan bahwa panjang dari pendalum dapat digunakan sebagai

ukuran standard. Di tahun 1661, arsitek Ingris Sir Christopher Wren

menyarankan sebuah pendulum yang memiliki jarak waktu detik dapat

digunakan sebagai ukuran standard. Ahli matematika Belanda C.Huygens

berpendapat sebuah pendulum yang memiliki panjang sepertiga dari teori

Wren dan yang memiliki jarak waktu 1detik dapat digunakan sebagai

ukuran standard.

Sebagai akhir dari kebingungan dari ukuran panjang, definisi dari

ukuran panjang standard mulai dikembangkan pada tahun 1790 di Prancis

dengan konsep mtre ( asal kata Yunani metron, artinya ukur). Sebuah alat

balok dengan panjang satu meter terbuat dari platinum murni dengan tandasilang pada sebuah persegi dan disimpan di National Archive di Paris.

Duplikat dari alat ini telah dibuat untuk negara-negara lain selama

bertahun-tahun.

Selama tiga tahun dari tahun 1870-1872, komiti internasional

bertemu dan memutuskan ukuran meter standard. Batangan pengukur yang

baru terbuat dari 90% platinum dan 10% iridium dengan bentuk X tanda

silang dan dimensi keseluruhan 20mm x 20mm. Tiga tanda telah diukir

ditiap ujung batangan pengukur. Ukuran standard meter adalah jarak antara

tanda yang ada di tengah sampai tanda yang ada diakhir pengukur,

pengukuran pada suhu 00C. Keakuratan pengukuran saat ini tergantung

pada kecepatan cahaya hampa udara yang dikalkulasi dengan pengalian

gelombang udara dari standard sinar infra merah yang ada pada frekuensi

sinar laser.


5/31

35.3 Fitur Alat-Alat Geometri; Alat Ukur Analog Dan Digital

Pada bagian ini, kita akan menguraikan hal-hal yang banyak

digunakan dan fitur yang digunakan dalam praktik permesinan dan dalam

industry prodksi masal.

Panjang-termasuk semua garis lurus pada dimensi alat

Diameter-bagian dalam dan luar, termasuk bagian yang berbeda diameter

disepanjang diameter tersebut

Kebulatan - termasuk dari luar, ukuran lingkar, dan esentrik

Kedalaman - seperti lubang bor dan kedalaman rongga dan bentuknya

Kelurusan - tangkai,batangan,tabung

Kedataran - mesin dan permuakaan dasar

Kesejajaran - seperti dua tangkai atau slideways pada mesin

Ketegaklurusan - garis-seperti drat yang dapat di sisipkan kedalam

lempengan datar

Sudut- termasuk bagian dalam dan luar

Permukaan - lengkungan pada cetakan, tempaan dan pada bodi mobil.

Banyak keragaman alat dan mesin tersedia untuk mengukur hal

tersebut diatas secara akurat dan cepat dan terus berkembang, karena

keutamaannya dan terus mengikuti perkembangnan pada hal automatis dan

komputerisasi pada pengoperasian industry produksi masal, alat ukur

modern saat ini merupakan sesuatu yang dibutuhkan untuk melengkapi alat-

alat mesin produksi. Implementasi dari alat ukur digital dan

perkembangannya pada kelengkapan kebutuhan komputerisasi telah

membawanya kepada teknologi pemenuhan alat-alat yang harus dilengkapi

pada system produksi masal.


6/31

Hal ini penting untuk mengetahui manfaat instrumen digital

dibanding alat-alat analog. Hal ini akan sangat jelas perbedaannya bila

dibandingkan dengan pembahasan sebelumnya, alat-alat tradisional yag ada

pada segmen sebelumnya (35.4), keakuratan alat pada instrument analog ,

seperti micrometer (fig.35.2a), bergantung pada keahlian penggunanya

untuk menambahkan dan menyesuaikan ukurannya. Sebaliknya, alat-alat

digital tidak memerlukan keahlian khusus dari penggunanya karena alat-

alat ini akan mengukur secara automatis. Yang terpenting, alat-alat digital

dapat disesuaikan dengan mudah dengan alat-alat lainya (35.2c),termasuk

pada mesin produksi dan pada proses kontrol statistic system(SPC), seperti

yang terdapat pada bab 36.

Gambar 35.2 (a) Micrometer analog. (b) Mikrometer digital dengan jarak 0-1 in

( 0-25mm) dan mempunyai resolusi 50 in. (1.25m).


7/31

35.4 Metode Pengukuran Tradisional Dan Alat-Alatnya.

Pada bagian ini kita akan mendiskusikan karasteristik dari metode

pengukuran secara tradisional dan alat-alat yang telah digunakan selama

bertahun-tahun dan masih tetap digunakan di banyak dipakai di berbagai

belahan dunia. Bagaimanapun juga, instrument ini terus mengalami

perubahan dan terus berganti dengan yan lebih efisien dan lebih canggih.

35.4.1 Alat Pengukur Garis

Alat ini digunakan untuk mengukur panjang dan sudut.

pengukur maksudnya adalah tanda yang mengindikasikan jumlah

tertentu.

Pengukur garis (pembaca automatis)

Mistar: alat yang paling sederhana dan yang paling sering

digunakan untuk membuat ukuran garis lurus adalah penggaris

baja (mistar masinis), batangan, atau dilengkapi dengan angka pecahan atau decimal. Panjang diukur langsung untuk

mendapatkan keakuratan yang mendekati sempurna yaitu 1mm.

Jangka Lengkung: instrument ini dapat digunakan untuk

mengukur baik panjang bagian luar maupun bagain dalam. Biasa

disebut juga Jangka Lengkung Vernier. Memiliki penunjuk meter

dan memiliki pendorong jepit. Jangka lengkung digital yang

banyak digunakan saat ini.

Mikrometer: instrument ini digunakan untuk mengukur

ketebalan diemensi baik dalam maupun luar dari suatu alat atau

perkakas. Micrometer digital biasanya dilengkapi dengan alat

pembaca automatis(fig 35.2b) dalam ukuran metric. Micrometer

juga bisa digunakan untuk mengukur diameter internal dan batas

kedalaman (micrometer mengukur kedalaman, fig 35.3).

landasan pada micrometer dilengkapi dengan bentuk kerucut atau


8/31

berbentuk bundar untuk mengukur cekungan, besi pengukur

diameter, dan lempengan pipa tebal penahan.

Gambar 35.3 Micrometer digital pengukur kedalaman

Pengukur garis(alat yang tidak langsung terbaca

hasilnya). Alat-alat ini seperti jangka lengkung dan jangka pembagi

garis yang tidak memiliki angka pengukuran. Alat-alat ini digunakan

untuk memindahkan takaran ukuran ke alat pengukur yang sudah

dilengkapi alat pembaca langsung. Karena berdasarkan fakata yang

ada, mereka harus menggunakan dan bergantung pada alat pengukur

yang memiliki angka pengukur,sebab alat pengukur tradisional

tingkat aksurasinya masih terbatas. . teleskop dapat digunakan untuk

mengukur lubang atau rongga.

Pengukur Sudut

Busur derajat sudut kemiringan: alat ini dapat langsung dilihat

hasil ukurnya dan sama dengan busur derajat pada umumnya

kecuali yang memiliki elemen penggerak tambahan. Dua bilahnya

pada busur derajat digunakan untuk menempatkan benda yang

diukur, ukuran sudut dapat langsung terbaca melalui skala

derajatnya. Tipe lain dari busur derajat sudut kemirimgan adalah

penggaris siku-siku, alat ayng terbuat dri baja untuk mengukur

sudut 450 dan 900.


9/31

Penggaris sudut kemiringan (penggaris Sinus): mengukur

dengan metode ini berkaitan dengan garis miring (sinus) atau plat

dan menyesuaikan sudutnya dengan menempatkan meteran atau

alat ukur pada permukaan plat. Setelah alat ditempatkan pada

garis sinus, angka indicator mulai memindai permukaan

permukaan yang diukur. Alat ukur (lihat bagian 35.4.4) yang

ditambahkan atau dilepas sesuai dengan kebutuhan hingga

menghasilkan ukuran yang sama antara permukaan atas dan pada

permukaan dasar. Sudut pada alat atau benda lalu di kalkulasi

menggunakan teori relasi trigonometri.

Surface plate: plat ini digunakan untuk menempatkan alat yang

akan diukur dan instrument pengukurnya. Biasanya terbuat dari

balutan besi atau batu alam(granit) dan sering digunakan pada

metrology permesinan. Surface plate granit banyak di perlukan

karena anti korosi dan nonmagnetic, serta memiliki ketahanan

panas yang rendah, yang meminimalkan distorsi panas.

Perbandingan alat pengukur jarak. Instrument yang

digunakan untuk mengukur perbandingan jarak (disebut juga alat

deviasi) menguatkan dan memberi variasi atau deviasi pada jarak

antara dua benda atau lebih. Alat ini membandingkan dimensi dari

contoh alat yang ada, indicator angka(fig. 35.4). alat ini adalah alat

sederhana yang mengkonversi pemindahan pointer garis lurus ke

pengukur indicator bundar. Indicator di setting pada angka nol pada

posisi tertentu, dan instrument yang akan diukur (internal ataupun

external) didekatkan pada pointer pergerakan pada indicator akan

langsung terbaca pada indicator bundar yang menunjukan angka

akurasi 1m. juga tersedia indicator dengan mekanisme listrik dan

yang berisi gas dan air yang dapat dengan tepat.


10/31

Gambar 35.4 (a) Kebulatan (b) Kedalaman (c) Pengukuran

beberapa bagian dimensi.

Gambar 35.5 Mengukur kelurusan secara manual dengan (a)

ujung pisau mistar (b) Dial indicator

35.4.2 Alat-Alat Pengukur Benda Geometris

Ketegaklurusan. Ketegaklurusan biasanya dapat diukur

dengan menggunakan alat pengukur kemiringan yang terbuat dari

kayu maupun metal atau dengan indicator angka (fig 35.).

autocollimator (menyerupai teleskop dengan lampu yang menyala

berkedip dari objeknya) yang digunakan untuk mengukur akurasikelurusan pada permukaan datar. Cahaya laser kini banyak

digunakan untuk meluruskan elemen mesin-mesin yang terpisah

pada saat pemasangan komponen mesin.

Kedataran. Kedataran dapat diukur dengan mesin

menggunakan surface plate(alas dasar) atau dengan indicator angka.

Metode ini bisa digunakan untuk mengukur ketegaklurusan yang

artinya dapat juga diukur menggunakan kotak presisi baja.


11/31

Metode lain untuk mengukur kedataran adalah

interferometri, yang menggunakan alat optic datar. Alat ini semacam

piringan kaca atau piringan sekring kwarsa dengan alas datar yang

sejajar, yang diletakkan pada permukaan kerja. (fig. 35.6a). saat

lampu monokromatik menyala (setara dengan satu gelombang udara)

yang menandakan permukaan sudah pada sudutnya, permukaan

optik memecah cahaya menjadi dua bagian, nampak seperti berkas

yang terang dan gelap bila dilihat dengan mata telanjang(fig 35.6b).

bagian tepi yang nampak berhubungan dengan jarak antara dua

permukaan alat dan permukaan bawah dari alas permukaan optik (fig

35.6c). akibatnya, alas alat tersebut (yang mana, salah satu sisi dari

dua permukaan tersebut adalah nol)tidak akan terpecah menjadi

pendar cahaya terang dan bagian tepi tersebut tidak akan tampak.

Ketika permukaannya tidak datar, bagian tepinya akan melengkung

(fig 35.6d). Metode interferometrik juga dapat digunakan untuk

mengamati gurutan dan permukaan tekstur( fig 35.6e).

Difriksi kisi terdiri dari dua alas optic kaca datar yang

berbeda panjang dengan jarak berdekatan sejajar pada

permukaannya. Jeruji pada kaca yang lebih pendek adalah yang

palling miring. Hasilnya, pinggiran yang mengganggu akan terlihat

ketika dilihat dari sudut kaca yag lebih panjang. Posisi pinggiran

tergantung pada posisi dari dua set kacanya. Dengan peralatan yang

lebih modern dan menggunakan alat elektronik serta sensor

potoelektrik, resolusi dari 2.5m dapat diperoleh dengan jeruji 40

lines/mm.

Kebulatan. Fitur ini biasanya dijelaskan seperti deviasi dari

bentuk bulat yang sesunggunya( dalam matematika sama dengan

lingkaran.) istilah kelonjongan (tidak terlalu bulat) dapat dilihat

dengan jelas pada benda(fig. 35.7a) berbeda sama sekali dengan arti

kata kebulatan itu sendiri. Bulat yang sebenarnya adalah yang


12/31

memiliki fungsi seperti penggerak tungkai, pendorong, penghisap,

silinder dan menggerak ball bearing.

Gambar 35. (a) interferometri metode untuk mengukur kedataran menggunakan

alat optik datar (b) bagian tepi pada kedataran, permukaan miring (c)

Bagian tepi pada permukaan dengan dua kemiringan catatan: semakin

besar kemiringan, semakin dekat dengan bagian tepi permukaan (d)

Kurva pola-pola pinggir menunjukkan lekukan pada permukaan benda

kerja (e) Pinggir menunjukkan pola goresan di permukaan

Metode pengukuran kebulatan dibagi menjadi dua bagian:

1. Benda bulat diletakkan pada V-blok atau ditengah (fig 35.7b dan

c) dan diputar sementara angka indicator mengukur pada

permukaan bendanya. Setelah selesai, selisih maksimum dan

minimumnya dapat terbaca. Selisih tersebut disebut Total

Indicator Reading(TIR), pembaca indicator total, atau full

indicator movement( indikator hasil keseluruhan atau total). Cara

ini juga dapat di pakai untuk mengukur ketegaklurusan(persegi)

di ujung tinggi mesin, seperti yang terlihat pad fig. 23.1e.


13/31

Gambar 35.7 (a) ilustrasi skematis dari kebulatan luar (b) v block dan dial

indicator (c) Bagian bulat ditunjang pada pusat sebuah rotasi (d)

Goresan melingkar

2. Pada pencetak bentuk lingkaran, benda diletakkan pada platform

dan kebulatan akan terukur dengan memutarkan platform(fig.

35.7d). sebaliknya, alat kontrolnya dapat dirotasi pada benda yang

tak bergerak untuk mengukurnya.

Profile. Bisa diukur dengan (a) membandingkan permukaan

dengan templet atau dengan fillet untuk mencocokkannya dan (b)dengan menggunakan indicator angka atau alat semacamnya. Cara

terbaik, bagaimanapun adalah dengan menggunakan alat yang lebih

canggih seperti yang akan didiskusikan pada bagian 35.5.

Penggulir Drat dan gigi persneling. Penggulir dapat diukur

dengan berbagai alat jenis yang tersedia yang dapat dibandingkan

dengan alat ukur penggulir biasa dan alat ukur penggulir dengan

ukuran standard. Beberapa alat menggunakan busi, penggerak

sekrup, mikrometer dengan ujung cone, kerucut, dan snap gage.

(liahat bagian 35.4.4) dengan landasan pada drat.gigi persneling

dikukur dengan (a) alat yang sama dengan indicator angka,(b) jangka

lengkung(fig. 35.8a), dan (c) menggunakan penjepit (pin) atau bola

dengan berbagai ukuran diameter(fig 35.8b). alat-alat canggih

termasuk proyeksi optik dan mesin pengukur koordinat.

35.4.4 Gages


14/31

Pada bab ini akan menjelaskan tentang beberapa alat ukur

yang umum dan yang memiliki bentuk sederhana dan tidak dapat

diklasifikasikan sebagai alat perkakas.

Gambar 35.8 (a) sebuah kaliper gigi-gigi dan (b) Pin atau bola

dan micrometer.

Gambar 35.9 Sinar proyektor model bangku countour horisontal

dengan diameter layar 16-in dengan 150 W iluminasi

halogen tungsten

Pengukur balok/blok. Alat ini umumnya berbentuk persegi,

persegi panjang atau berbentuk bulat dengan berbagai ukuran.

Fungsi umumnya, terbuat dari lelehan atau pres dari campuran baja.

Pengukur yang baik terbuat dari karbit ceramic(zirkonium) dan

kromiumtidak seperti baja, bahan-bahan tersebut tidak berkarat.

Akan tetapi bahan-bahan tersebut mudah rapuh dan harus hati-hati


15/31

menggunakannya. Pengukur ini memiliki kedataran hinnga 1,25.

Suhu lingkungan harus tetap terkontrol pada saat pengunaan untuk

mengukur presisi yang tinngi.

Alat pengukur fix. Alat ini adalah replica dari bentuk

sebenarnya dari benda yang akan diukur. Meskipun alat ini mudah

diaplikasikan dan murah, alat ini hanya dapat mengindikasi apakah

benda yang diukur terlalu besar atau terlalu kecil jika dibandingkan

dengan ukuran standard yang ada.

Plug gage biasanya digunakan untuk lubang (fig. 35.10a dan b).

Alat yang bergerak biasanya lebih kecil daripada yang untuk

bergerak dan memiliki dimensi lebih kecil daripada diameter dari

alat itu sendiri. Alat yang bergerak tidak masuk kedalam lubang.

Dua alat diperlukan untuk mengukurnya, meskipun mungkin

kedua alat tersebut sama-baik pada ujung yang berlawanan atau

pada satu sisi ujung di dua step.(step-type gage). Alat seperti ini

juga dapat digunakan untuk mengukur bagian dalam taper

(dengan indikasi adanaya kelonggaran atau celah antara deviasi

dan gage), penyanggah dan dan baut( dimana alat yang bergerak

harus memutar pada lubang baut).

Ring gage (fig 35.10c) digunakan untuk mengukur tungkai dan

yang benda bulat. Pengukur baut cincin dpergunakan untuk

mengukur bagian luar baut. Fitur alat Penggerak danTidak

bergerak pada penggunan alat ini diidentifikasikan dengan tipe

kartel pada bagain luar diameter cincin.


16/31

Gambar 35.10 (a) alat pengukur lubang dengan GO dan bukan GO

(b) alat pengukur dengan GO dan bukan GO pada satuujung (c) Alat pengukur lingkaran permukaan batang bulat

Snap gage(fig. 35.10d) digunakan untuk mengukur dimensi luar.

Alat ini dibuat agar dapat menyesuaikan dengan permukaan yang

memiliki dimensi berbeda-beda. Salah satu bagain permukaannya

dapat diset pada selisih gap dari bagain yang lain, dengan

demikian membuatnya menjadi alat satu kesatuan-unit Penggerak

dan Tidak bergerak.

Pengukur udara. Pengoperasian dasar dari alat ini (pengukur

pnumatik) terlihat pada fig. 53.11a. lubang udara memiliki dua

lubang atau lebih, khususnya diameter 1.25mm, dengan member

tekanan(disuplai dari garis tekanan constant)keluar. Semakin kecil

gapa ntara gage dan lubang, semakin sulit udara untuk keluar, dan

oleh karena itu, semakin tinggi tekanan semakin berbalik

tekanannya. Tekanan yang berbalik (yang ditandai dengan indikasi

dari pengukur tekanan) menyesuaikan untuk mengukur dari berbagai

dimensi pada lubang.

Alat pengontrol udara ini dapat dirotasi selama digunakan

untuk mengindikasi dan mengukur berbagai sisi dari lubang yang

tidak berbentuk bulat. Diameter luar dari benda (penjepit dan

tungkai) dapat pula diukur ketika penyumbat udara mengelilingi


17/31

benda. Khususnya dimana ring tidak dapat digunakan, gagang benda

berbentuk garpu(dengan kondisi lubang angin pada posisi ujung)

dapat dipergunakan (fig. 35. 11b). variasi bentuk dari kepala

pengukur udara dapat dipersiapkan untuk aplikasi khusus pada fitur-

fitur geometri tertentu seperti yang berbentuk kerucut sperti fig.

35.11c.

Pengukur udara mudah digunakan dan resulusinya mencapai

0,125 m. bila tingkat kekasaran permukaan terlalu tinggi, alat

pembacanya mungkin tidak cukup akurat. Suplai tekanan udara

harus dibersihkan dan dikeringkan untuk hasil terbaik. Tapi tidak

berarti permukaannya harus bersih dari debu karena udara akan

membersihkannya. Pengukur udara yang tidk terkontaminasi dan

bertekanan rendah memiliki keuntungan untuk tidak mengalami

distorsi atau kerusakan pada bagian yang diukur, seperti yang bisa

terjadi pada mesin pengukur- dengan demikian akan mengalami

error.35.

Gambar 35.11 (a) Ilustrasi skematik dari prinsip alat pengukuran udara


18/31

35.5 Alat-alat dan mesin pengukur modern

Kita akan memulai dengan penjelasan dan karasteristik dari alat-alat

modern karena alat-alat tersebut lebih akurat disbanding yang tradisional

seperti micrometer, jangka lengkung, indicator angka dan busr derajat.

Pengukur elektronik. Berbeda dengan yang menggunakan system

mekanis, alat ini mensensor pergerakan dari pointer melalui perubahan yang

ada pada kekuatan listrik dari tegangan alat, arus masuk atau besarnya arus.

Dengan demikian signal elektronik dikonversi dan muncul pada display

digital sebagai persamaan dimensi yang akan langsung terbaca. Pegangan

alat elektronik untuk mengukur diameter lubang seperti pada fig 35.12.

ketika tuasnya diputar, alat tersebut dapat dimasukkan pada lubang, dan

diameter lubang akan langsung terbaca. Fig.35.13 adalah alat mikroprosesor

elektronik digunakan untuk mengukur panjang vertical.

Alat electronic yang banyak di gunakan adalah Linier-Variable

Differential Transformer (LVDT), yang digunakan secara luas untukmengukur kecilnya pergeseran yang ada. Alat ini dilapisi CVD(chemical

vapor deposition) yangt memiliki ketahanan cukup baik terhadap baja atau

karbitan tungsten dan juga tahan terhadap bahan-bahan kimia.

Meskipun lebih mahal disbanding peralatan lainnya, pengukur

elektronik memiliki kenunggulan pada penggunaannya, hail yang cepat,

pembaca digital, sedikit human error, memiliki banyak fungsi, dan dapat

digunakan bersamaan dengan system mikroprosesor dan komputerisasi.


19/31

Gambar 35.12 lat Pengukuran elektornik pada pengukuran diameter

lubang

Micrometer Laser. Instrument ini, sinal lasernya memindai pada

bagian yang diukur (fig. 35.14), biasanya pada rata-rata 350 kali per derik.

Micrometer laser memiliki resolusi hingga 0,125 m. laat ini cocok tiak

hanay untuk benda yang tidak bergerak tapi juga untuk benda bergerak,

yang berputar, atau benda yang bergetar,sama baiknya dengan banda

bergerak dengan kecepaan cepat. Karena tidak bersentuhan langsung denan

bendanya, alat ini juga dapat mengukur benda yang suhunya meningkat atau

dengan arti lain sangat felksibel untuk diukur. Sinar laser sangat bervariasi

(seperti memindai), menghasilakan titik seperti awan(point cloud) yang

menggambarkan permukaan benda. Titik-titik tersebut seperti bayangan

atau CCD untuk benda yang bergerak pada saat produksi. Micrometer laser

tersediadala berbagai fitur dan kapasitas. Dapat dioperasikan secara manual

atau dihubungan pada computer dan unit proses statistic.


20/31

Gambar 35.13 Sebuah alat ukur elektronik panjang- vertikal

dengan resolusi 1 m

Gambar 35.14

Interferometer Laser. Teknik ini digunakan untuk mengecek dan

menyesuaikan peralatan mesin untuk berbagai fitur geometri selama proses

asembling. Alat inni memiliki keakuratan yang lebih baik dibandingkan

dengan perkakas lain atau indicator angka. Alat ini juga digunakan untuk

mengganti posisi error secara automatis pada mesin pengukur koordinat dan

mesin control kompurer numerik.


21/31

Pengukur panjang Photoelektrik digital. Alat ini merupakan

instrument yang dapat mengukur seluruh dimensi, ketebalan, kedalaman

pada bagian benda. Jarak resolusi mencapai 5 hingga 0,01 m.

35.5.1 Mesin Pengukur Koordinat.

Schematic dapat terlihat pada fig 35.1a, alat pengukur

koordinat (coordinate-measuring mesin,CMM) pada dasrnya teriri

dari platform pada benda yang akan diukur yang diletakkan dan

digerakkan sesarah atau memutar (fig.35.15b;fig. 25.6). alat

pemeriksanya diletakkan pada head (dapat digerakkan keberbagai

arah) dan merekam semua ukuran. Pemeriksa taksis muncul, dan

proses pengamatan lainnya juga berlangsung, laser (fig 35.15c),dan

pengamat lainnya yang nontaksis. Mesin pengukur koorbinat untuk

menginspeksi bagian-bagian tertentu seperti pada fig. 35.15d. Alat

ini memiliki banyak fungsi dan dapat mencatat ukuran profil yang

kompleks hingga resolusi (0,25 m

) dan dengan kecepatan tinggi. Dirancang dengan kaku dan tidak

rata untuk menahan efek dari lingkungan pada saat pengerjaan

manufacturing seperti suhu dan getaran. Alat-alat ini juga dapat

direkatkan pada perkakas mesin untuk keefisienan inspeksi dan

memberi feedback dengan cepat, cara ini, proses parameter dikoreksi

sebelum alat selanjutnya dibuat. Meskipun CMM berukuran besar

mahal, kebanyakan mesin dengan alat pengamat sentuh dan control

computer penggerak tiga dimensi tersedia di pertokoan kecil dan

harganya tidal lebih dari $20.000.


22/31

Gambar 35.15 (a) Ilustrasi skematis dari mesin pengukur

koordinat (b) Pemerikasaan dengan sinyal sentuhan

(c) contoh-contoh pemerikasaan laser

Contoh 35.2 CMM untuk badi mobil

CNC CMM berukuran besar dan horizontal dipergunakan

untuk mengukur seluruh dimensi pada bodi mobil (fig 35.16). mesin

ini memiliki ukuran range 6 m x2.4 m(t) dan resolusi 0,1 m.

sistemnya dilengkapi dengan suhu kompesasi antara 160C hingga

260C untuk menjaga keakuratan ukurannya. Untuk keefisienan

pengukuran, mesin ini dilengkapi dengan dua head trigger pengamat

sentuh yang mengontrol secara simultan dan memiliki pergerak tiga

dimensi. Kecepatan pengukuran adalh 5 mm/s. pengamat di control

dengan perangkat lunak, dan mesinnya dilengkapi dengan alat

pengaman untuk mencegah pengamat dari kerusakan dari bodi mobil

pada saat bergerak. Perlatan terlihat dari berbagai sisi dari mesin

termasuk pelengkap piranti lunak dan keras yang mengontrol semua

gerakan dan mencatat semua ukuran.


23/31

Gambar 35.16 Mesin pengukur dengan dua kepala, mengukur

berbagai dimensi pada body mobil.

35.6 Alat Pengukur Automatis

Alat pengukur dan penginspeksi automatis berdasarkan pada variasi

sistem sensor on-line yang memonitor demensi benda saat benda-benda

tersebut dibuat, dan bila diperlukan, gunakan alat ini sebagai input untuk

mengoreksi. (lihat bagain 37.7.) Sistem flexible manufakturing telah

mengadopsi sistem dan teknik pengukuran yang lebih canggih.

Untuk memahami pentingnya memonitor demensi secara online,

mari kita cermati pertanyaan berikut: bila sebuah mesin telah membuat

produk tertentu dengan dimensi yang bisa diterima, factor-faktor apa yangakan mempengaruhi deviasi dimensi pada benda yang sama dengan mesin

yang sama juga? Berikut adalah teknik dimana manusia ikut berperan serta:

Pengurangan daya statis dan dinamis pada mesin karena tenaga getar dan

fluktuasi yang disebabkan oleh karesteristik dan variasi sifat demensi dari

material yang ada.


24/31

Distorsi dari mesin karena efek panas yang disebabkan oleh perubahan

pada suhu pada lingkungan, metalworking pada zat gas cair, dan pada

mesin bearing dan varisasi komponen.

Penggunaan perkakas, bahan bakar, dan cetakan dapat memberi efek

pada keakuratan dimensi bneda yang diproduksi.

Human error dan salah perhitungan.

Akibat dari berbagai factor diatas, dimensi dari benda akan sangat

beragam, dengan demikian monitoring sangatlah penting pada saat

produksi sedang berlangsung.

35.7 Karakteristik Umum Dan Pemilihan Dari Alat Pengukur

Karakteristik dan kualitas dari perkakas pada umumnya berdasrkan

pada beberapa spesifik term,yaitu:

Akurat: tingkatan dimana dimensi yang diukur sesuai dengan besar

sebenarnya

Amplifikasi: lihat Magnifikasi

Kesesuaian: meyesuaikan alat untuk memberikan ukuran yang mendekati

standard yang ada.

Arus: lihat Stabilitas

Linearity: keakurantan pembaca ukuran pada range

Magnifikasi: ratio output alat pada input dimensi

Presisi: ukuran dimana alat memberikan hasil ukuran yang berulang pada

standard yang sama

Pengulagan akurasi: sma dengan akurasi, namun berulang-ulang


25/31


26/31

Dengan kata lain, semua baut yang diproduksi dengan

range dimensi dan toleransi tertentu, meski demikian, semua baut dapat

digunakan secara bergantian. Kita juga memprediksi bahwa baut yang

baru akan berfungsi dalam jangka waktu tertentu, kecuali terjadi penyalah

gunaan. Baut di tes secara berkala dengan tujuan memastikan kualitas dari

baut tersebut.

Toleransi dimensi. Definisinya adalah selama dimensi dari benda

dapat diterima (panjang, luaas, diameter dan angle). Asal kata dari

toleransi adalah dari kata Latin tolerare yang artinya menahan atau

toleran. Toleransi tidak dapat dihindari, karena sebenarnya tidak

mungkin (dan tidak perlu) saat dua benda diproduksi yang memiliki

ketepatan dimensi yang sama.

Sejauh ini, karena dimensi toleransi dapt meningkatkan biaya

produksi secara significant, batas toleransi yang kecil biasanya lebih

ekonomis. Bagaimanapun, untuk beberapa peralatan,batas toleransi

penting untuk kesesuian fungsinya dan keseimbang biaya produksi

dengan kecilnya range toleransi. Contohnya, alat pengukuran presisi

seperti,hidrolik, pistos, dan bearing untuk mesin penerbangan.

Mengukur dimensi toleransi dan fitur benda dengan cepat dan

akurat merupakan pekerjaan yang menantang. Contonhnya, masing-

masing dari 6miliar alat pada penerbangan mesin Boeing 747-400

membutuhkan ukuran dari 25 fitur, mewakili dari jumlah total 150 miliar

ukuran.

Survey menunjukkan bahwa dimensi toleransi pada seni dalam

memproduksi alat-alat adalah memperkecil faktor 3 setiap 10 tahun, dan

begitu seterunya. Ini mengestimasikan keakurasian dari (a) kiadah dari

mesin giling yang akan meningkat dari 7.5 m ke 1 m, (b) mesin wheel-

diamond water-slicing untuk kain meningkat menjadi 0,25 m, (c)presisi


27/31

diamond turning machine menjadi 0,01 m, dan(d) ultrapresisi mesin sinar

ion lebih kecil dari 0,001 m. (lihat fig. 25.17.)

Pentingnya pengontrolan toleransi. Dimensi toleransi menjadi

penting ketika alat-alat tersebut dibuat atau dicocokkan dengan bagian

lain. Permukaan yang kosong dan tidak befungsi tidak membutukan batas

toleransi. Misalnya, keakuratan pada lubang dan jarak antar lubang untuk

koneksi poros cukup jauh dibanding luas dan ketebalan itu sendiri pada

beberapa sisi di bagian panjangya (fig. 14.7)

Untuk mengetahui pentingnya toleransi dimensi, mari kita ambil

contoh batang bulat dan roda dengan lubang bulat. Asumsikan kita poros

tersebut berdiameter 25mm (fig. 35.17). kita pergi ke toko perkakas dan

membeli poros berdiameter 25-mm dan sebuah roda dengan ukuran lubang

25-mm. apakah batang akan cocok dengan lubang tersebut tanpa dipaksa

tau akan kebesaran? dimensi 25-mm adalah ukuran normal untuk poros,

bila kita membeli poros dari toko yang berbeda, pada waktu yang berbeda

dan memilih secara acak dari sekian banyak, yang akan kita jumpai

adalah ukuran diameter yang lebih kecil, tergantung dari beberapa factor

seperti kecepatan pengoperasian, temperature, lubrikasi, dan berbagai

macam material pembuatan. Bila kita spesifikkan range dari diameter

kedua poros dan lubangnya, kita bisa memprediksi tipe yang cocok dengan

tepat.

Terminology tertentu telah dibuat untuk menjelaskan devinisi

kuantiti geometri, seperti System International Organiziation of

Standardization (ISO) yang terlihat pada fig.35.17. Ingat bahwa antara

tungkai dan lubang memiliki diameter maksimum dan minimum,

perspektif, selesih selalu ada ditiap ukurannya. Gambara pada ukuran

ketepatan mesin akan menspesifikasikan parameter tersebut dengan

bilangan angka, seperti pada fig.35.18.


28/31

Jarak toleransi dimensi bisa saja terjadi pada saat proses produksi

diberikan dlam berbagai bentuk dan terdapat pad tabel di buku ini. Ini

adalah hubungan yang wajar antara toleransi dengan ukuran alat (fig.

35.19). Ingat bahwa akan terjadi jarak yang jauh antara dengan toleransi

dan permukaan yang telah selesai.

Defnisi. Beberapa istilah digunakan untuk menjelaskan fitur-fitur

dari relasi dimensi antara dua benda. Detail dari definisi ini dapat dilihat

pada standard ANSI B4, ANSI Y14.5,dan ISO /TC10/SC5. Karena relasi

geometri sangat rumit untuk di kembangkan diantar pembuatan alat-alat,

definisi dari term tersebut bisa saja membingungkan.

Gambar 35.17 Ukuran dasar, penyimpangan dan toleransi pada sebuah

lubang menurut system ISO.

Istilah umum yang digunakan untuk karakteristik bigang geometri

adalh sebagai berikut:

Allowance: Selisih spesifik pada dimensi antara sepasang alat, yang

disebut jugafunctional dimension atau sum dimension.

Ukuran dasar: dimensi dimana limit dan ukuran didasarkan

menggunakan toleransi dan allowance.


29/31

Bilateral tolerance: deviasi (plus-minus) dari ukuran dasar

Jarak: jarak antara sepasang alat

Jarak kecocokan: cocok yang memungkinkan untuk berotasi atau

mendorong antara sepasang alat

Datum : secara teoritis ukuran pasti axis, poin, garis dan bidang

Fitur: identifikasi dari bagian alat, seperti lubang, slot, pin atau chamfer

Fit: range antara kelonggaran dan kerapatan yang dihasilkan dari

aplikasi kombinasi tertentu dari allowance dan tolerance pada design

fitur sepasang alat

Toleransi geometri:toleransi yang mempengaruhi bentuk fitur dari alat.

Sistem dasar lubang : dasar toleransi pada garis nol(0), disebut juga

standard hole practice atau basic hole system

Interfensi:jarak ruang kosong(negative)

Kepatutan interfensi: kepatutan yang memiliki batas ukuran yang

dirumuskan selalu mengahasilakan interfensi ketika sepasang alat

dibuat.

Ukuran Toleransi Internasional (IT): grup toleransi yang berkembang

dengan sangat besar tergantung pada ukuran dasarnya tapi memiliki

relativitas dan level akurat yang ukuran yang sama.

Batas dimensi: dimensi maksimum dan minimum dari alat, yang juga

disebut limit

Kondisi material maksimum (MMC): kondisi dimana fitur dari ukuran

tertentu yang berisi sejumlah material dalam jumlah banyak melebihi

limit ukuran itu sendiri.


30/31

Ukuran nominal: dimensi yang kurang lebih digunakan untuk tujuan

general indentifikasi

Posisi toleransi: system spesifikasi dari posisi, ukuran, dan bentuk yang

sebenarnya dari fitur alat termasuk variasi yang diperkenankan

System dasar shaft: dasar toleransi berada pada garis nol(0) pada shaft,

disebut juga standard shaft practice atau basic shaft system

Ukuran standard: ukuran nominal pada bilangan bulat dan keadaan

subdivisi pada panjang

Pergeseran kesesuaian: keakuratan yang terletak antara celah kecil dan

interfensi pada sepasang alat

Toleransi unilateral : deviasi pada satu arah saja dari dimensi nominal

Garis nol: garis referensi sepanjang ukuran dasar dari jarak spesifik

toleransi dan deviasi

Karena dimensi lubang lebih sulit diukur dibanding tungkai, hole

basis system biasanya digunakan untuk toleransi yang spesifik pada shaft

(batang) dan pada pembuatan lubang. Symbol yang digunakan untuk

mengindikasi karakteristik bidang geometri dapat dilihat pada fig. 35.21a

dan b.

Limit dan fit. Limit dan fit penting untuk menspesifikkan dimensi

pada lubang dan tungkai. Ada dua standard pada limit dan fit, seperti yang

dijelaskan pada American Nastional Standard Institute(see ANSI B4.1,

B4.2, B4.3) Satu standard bergantung pada ukuran inchi. Yang lainnya

berdasar pada sistem metrik dan telah dikembangkan secara lebih detail.

Pada standard ini, huruf capital menunjukkan ukuran bulat dan huruf kecil

mengacu pada ukuran shaft.


31/31

Ringkasan

Pada teknologi produksi masal, banyak alat yang diproduksi

menggunakan ukuran presisi yang tinggi dan meski demikian

membutuhkan alat pengukur dengan beberapa fitur dan karasteristik.

Banyak alat yang tersedia untuk kebutuhan inspeksi-mulai dari alat

sederhanahingga electronic dengan resolusi yang tinggi. Pemilihan dari

alat-alat tertentu bergantung pada beberapa fakor pada jenis perkakas

yang akan digunakan, dimana akan digunakan, dan keakuratan alat juga

diperlukan.

Banyak alat-alat canggih dibuat dalam bentuk alat pengukur automatis,

alat pengukur garis hingga micrometer dan computer untuk proses

control akurasi dari pengoprasian produksi masal. Hubungan antara,monitoring, display, distribusi dan data manipulasi merupakan fktor

penting, seperti biaya yang signifikan mempengaruhi pada saat

pembuatan.

Toleransi dimensi dan pilihannya adalah factor yang penting pada

produksi masal. Toleransi tidak hanya berefek pada akurasi dan

pengoperasian dari semua jenis mesin dan alat tapi juga mempengaruhi

biaya produksi secara signifikan.

Semakin rapat jarak spesifik toleransi, semakin besar biaya produksi.

Toleransi harus sebesar mungkin tapi juga harus tetap memperhatikan

fungsi yang dikehendaki dari produk tersebut.

tugas translater

Documents