Spesifikasi Geometri

1.1    Karakteristik/ Spesifikasi Geometrik

Karakteristik geometrik mempunyai pengaruh yang besar atas fungsi mesin, tetapi bukan sebagai ukuran kemampuan mesin.

Karakteristik geometrik meliputi :

1. Ukuran (dimention)
2. Bentuk (form)
3. Posisi (position)
4. Kehalusan /kekasaran (smoothness/roughness)

Mengapa Perlu Spesifikasi geometri?

Karakteristik geometrik yang ideal (ukuran/dimensi yang teliti, bentuk yang sempurna, posisi yang tepat, dan permukaan yang sangat halus) tidak mungkin dapat terpenuhi,

Karena selama proses pembuatan produk, faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya penyimpangan tidak bisa dihindari, diantaranya:

       - penyetelan mesin perkakas

 - pengukuran geometri produk

 - gerakan mesin perkakas

 - keausan pahat (perkakas potong)

 - perubahan temperatur, dan

 - besarnya gaya pemotongan

Oleh karena itu harus ada toleransi terhadap adanya suatu penyimpangan geometrik.

Toleransi terhadap adanya suatu penyimpangan geometrik dibutuhkan untuk pembuatan komponen /produk yang dibuat dengan mempertimbangkan faktor-faktor diatas (sifat ketertukaran)

Cara Produksi komponen dengan sifat ketertukaran mempunyai keuntungan-keuntungan diantaranya: 

1. Waktu perakitan dapat diturunkan
2. Komponen tidak harus dibuat oleh pabrik yang  bersangkutan (out-plant)
3. Suku cadang dapat dibuat dengan massal dan denganbiaya relatif murah
4. Produktifitas dan fleksibilitas sistem produksi terjamin

Hubungan antara karakteristik geometrik dengan karakteristik fungsional dapat digambarkan sebagai berikut :

                       

“Mesin umumnya dirancang untuk suatu karakteristik fungsional tertentu”

“Karakteristik Fungsional dari suatu mesin tergantung pada karakteristik geometrik dari komponen mesin tersebut.”

Misal :

Pompa sentrifugal dirancang dengan kemampuan untuk mengalirkan cairan ke ketinggian yang tertentu dengan kapasitas dan kecepatan aliran yang tertentu pula

Komponen mesin yang bercirikan geometrik (ukuran, bentuk, posisi, dan kekasaran permukaan) yang teliti sangat penting untuk menghasilkan karakteristik fungsional sesuai dengan yang direncanakan.

Sumber

Metrologi Industri

Metrologi adalah ilmu yang mempelajari pengukuran besaran teknik, sedangkan

Metrologi Industri adalah ilmu yang mempelajari pengukuran dimensi dan karakteristik geometrik suatu produk, menggunakan alat ukur sehingga didapatkan hasil yang mendekati hasil yang sebenarnya.

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran yang belum diketahui dengan suatu besaran yang standar.

Besaran adalah standar yang digunakan dalam pengukuran.

Besaran terdiri dari dua jenis:

• Besaran Pokok, yaitu besaran yang sesuai dengan standar internasional, berdiri sendiri, dan dapat dijadikan acuan.
• Besaran Turunan, yaitu besaran yang diperoleh dari beberapa variabel dalam bentuk persamaan.

Syarat-syarat besaran adalah:

• Dapat didefinisikan secara fisik.
• Dapat digunakan dimana saja.
• Tidak berubah terhadap waktu.

Agar bisa diukur, maka suatu produk harus mempunyai karakteristik geometrik antara lain:

• Dimensi
• Posisi
• Bentuk
• Kualitas permukaan

Jenis-jenis pengukuran dalam Metrologi Industri:

1. Pengukuran Linear
2. Pengukuran Sudut
3. Pengukuran Kerataan dan Kedataran
4. Pengukuran Profil
5. Pengukuran Ulir
6. Pengukuran Roda Gigi
7. Pengukuran Posisi
8. Pengukuran Kekasaran Permukaan

Jenis-jenis alat ukur:

Berdasarkan sifat aslinya, dapat dibedakan atas:

1. Alat Ukur Langsung

Yaitu alat ukur yang dilengkapi dengan skala ukur yang lengkap, sehingga hasil pengukuran dapat langsung diperoleh.

Contohnya : jangka sorong, mikrometer.

2. Alat Ukur Pembanding

Yaitu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur beda ukuran suatu produk dengan ukuran dasar produk yang telah diperkirakan terlebih dahulu dengan blok ukur.

Contohnya : dial indicator.

3. Alat Ukur Standar

Yaitu alat ukur yang hanya dilengkapi dengan satu skala nominal, tidak dapat memberikan hasil pengukuran secara langsung, dan digunakan untuk alat kalibrasi dari alat ukur lainnya.

Contohnya : blok ukur.

4. Alat Ukur Kaliber Batas

Yaitu alat ukur yang berfungsi untuk menunjukkan apakah dimensi suatu produk berada di dalam atau diluar dari daerah toleransi produk tersebut.

Contohnya : kaliber lubang dan kaliber poros.

5. Alat Ukur Bantu

Yaitu alat ukur yang berfungsi untuk membantu dalam proses pengukuran. Sebenarnya alat ini tidak bisa mengukur objek, namun karena peranannya yang sangat penting dalam pengukuran maka alat ini dinamakan juga dengan alat ukur.

Contohnya : meja rata, stand magnetic, batang lurus.

Berdasarkan sifat turunannya, dapat dibedakan atas:

1. Alat Ukur Khas

Yaitu alat ukur yang dibuat khusus untuk mengukur geometri yang khas, misalnya kekasaran permukaan, kebulatan, profil gigi pada roda gigi. Alat ukur jenis ini dapat dilengkapi skala dan dilengkapi alat pencatat atau penganalisis data.

Contohnya alat ukur roda gigi.

2. Alat Ukur Koordinat

Yaitu alat ukur ysang memiliki sensor yang dapat digerakkan dalam ruang, digunakan untuk menentukan posisi

Contohnya alat ukur posisi.

Berdasarkan prinsip kerjanya, dibedakan atas:

1. Alat ukur mekanik
2. Alat ukur elektrik
3. Alat ukur optik
4. Alat ukur pneumatik
5. Alat ukur hidrolik dan aerodinamik

Konstruksi umum dari alat ukur:

1. Sensor

Yaitu bagian alat ukur yang menghubungkan alat ukur dengan objek ukur.

Terdiri dari

• Sensor mekanik
• Sensor optik
• Sensor pneumatik

2. Pengubah

Yaitu bagian alat ukur yang berfungsi mengubah sinyal yang dirasakan oleh sensor menjadi besaran ynag terukur.

Terdiri dari:

• Pengubah mekanik
• Pengubah optomekanik
• Pengubah elektrik
• Pengubah opto elektrik
• Pengubah pneumatik
• Pengubah optik

3. Penunjuk

Yaitu bagian alat ukur yang berfungsi menunjukkan harga pengukuran.

Terdiri dari:

• Penunjuk beskala

ü  Skala linear

ü  Skala melingkar

• Penunjuk digital

ü  Digital mekanik

ü  Digital elektrik (LED)

Adapun  sifat dari alat ukur adalah:

1. Rantai kalibrasi

Yaitu kemampuan alat ukur untuk bisa dilakukan tingkatan pengkalibrasian.

Tingkatan tersebut adalah

• Kalibrasi alat ukur kerja dengan alat ukur standar kerja.
• Kalibrasi alat ukur standar kerja dengan alat ukur standar.
• Kalibrasi alat ukur standar dengan alat ukur standar nasional.
• Kalibrasi alat ukur standar nasional dengan alat ukur standar internasional.

2. Kepekaan

Yaitu kemampuan alat ukur untuk dapat merasakan perbedaan yang relatif kecil dari harga pengukuran.

3. Mampu baca

Kemampuan sistem penunjukan dari alat ukur untuk memberikan harga pengukuran yang jelas dan berarti.

4. Histerisis

Yaitu penyimpangan dari harga ukur yang terjadi sewaktu dilakukan pengukuran secara kontinu dari dua arah yang berlawanan.

5. Pergeseran

Yaitu terjadinya perubahan posisi pada penunjuk harga ukur sementara sensor tidak memberikan / merasakan sinyal atau perbedaan.

6. Kepasifan

Terjadi apabila sensor telah memberikan sinyal, namun penunjuk tidak menunjukkan  perubahan pada harga ukur.

7. Kestabilan nol

Yaitu kemampuan alat ukur untuk kembali ke posisi nol ketika sensor tidak lagi bekerja.

8. Pengambangan

Yaitu suatu kondisi alat ukur dimana jarum penunjuk tidak menunjukkan harga ukur yang konstan. Dengan kata lain, penunjuk selalu berubah posisi atau bergerak.

Sifat dari pengukuran:

• Ketelitian (Accuracy), yaitu kemampuan alat ukur untuk memberikan nilai yang mendekati harga yang sebenarnya.
• Ketepatan (Precision), yaitu kemampuan alat ukur untuk memberikan nilai yang sama dari beberapa pengukuran yang dilakukan
• Kecermatan (Resolution), yaitu skala terkecil yang mampu dibaca oleh alat ukur.

Metode-metode pengukuran dalam Metrologi Industri

1. Pengukuran Langsung

Yaitu pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur langsung dimana hasil pengukuran dapat diperoleh secara langsung.

2. Pengukuran Tak Langsung

Yaitu pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur pembanding dan alat ukur standar, dimana hasil pengukuran tidak dapat diperoleh secara langsung.

3. Pengukuran dengan Kaliber Batas

Yaitu pengukuran yang dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah dimensi suatu produk berada di dalam atau diluar daerah toleransi produk tersebut.

4. Membandingkan dengan Bentuk Standar

Yaitu pengukuran yang dilakukan dengan cara membandingkan bentuk produk dengan bentuk standar dari produk tersebut. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan profil proyektor.

Toleransi adalah perbedaan ukuran antara kedua harga batas, dimana ukuran atau jarak permukaan batas geometri komponen harus terletak. Suaian adalah hubungan antara dua komponen yang akan dirakit, yang ditimbulkan adanya perbedaan ukuran bagi pasangan elemen geometrik saat mereka disatukan. Kalibrasi adalah membandingkan suatu alat ukur (skala atau harga nominalnya) dengan acuan yang dianggap lebih benar. Langkah-langkah kalibrasi yaitu melakukan pengkalibrasian alat ukur dengan alat ukur yang lebih tinggi tingkatannya pada rantai kalibrasi, sehingga alat ukur tersebut dapat mempunyai aspek keterlacakkan (trace ability).

2.2 Teori Dasar Alat Ukur

Adapun alat ukur yang digunakan pada praktikum ini adalah :

1. Mistar Ingsut (Jangka Sorong) 150 mm dan 100 mm.
2. Mikrometer rahang luar

Adalah mikrometer yang digunakan untuk mengukur dimensi luar suatu benda.

1. Mikrometer rahang dalam

Adalah mikrometer yang digunakan untuk mengukur dimensi dalam suatu benda.

1. Mikrometer kedalaman.

Adalah mikrometer yang digunakan untuk mengukur kedalaman lubang.

Mistar Ingsut atau Jangka Sorong adalah alat ukur dimensi linier atau panjang yang memiliki dua skala yaitu Skala Utama dan Skala Nonius. Skala Utama adalah skala panjang dan Skala Nonius adalah skala yang digeser-geser.

Mikrometer adalah alat ukur dengan prinsip kerja dengan informasi gerak melingkar skala yang diputar menjadi gerak tranfersal pada sensornya.

Mistar Ingsut digunakan untuk mengukur:

1. Dimensi Luar.
2. Ketebalan.
3. Diameter Dalam.
4. Kedalaman Lubang.

Mikrometer digunakan untuk mengukur:

1. Ketebalan dinding atas.
2. Ketebalan alas dari suatu produk.
3. Diameter dalam dan luar.

Jenis-jenis suian antara lain :

• Suaian Paksa.

Dapat didefinisikan dimana daerah toleransi poros selalu berada di atas daerah toleransi lubang.

• Suian Pas.

Dapat didefinisikan dimana daerah toleransi lubang berpotongan dengan toleransi poros.

• Suaian longgar.

Dapat didefinisikan dimana daerah toleransi lubang selalu berada di atas daerah toleransi poros.

Sumber