Toleransi
adalah dua batas penyimpangan ukuran yang diijinkan. Misalnya, sebuah elemen
diberi ukuran maka dapat dijelaskan sebagai berikut: adalah ukuran dasar dan
nilai toleransi yang diberikan.Toleransi pada dasarnya dibedakan menjadi tiga
macam, yakni toleransi ukuran, toleransi geometrik, dan konfigurasi kekasaran
permukaan.
1. Toleransi Ukuran
Definisi dari toleransi ukuran adalah dua batas
penyimpangan yang diijinkan pada setiap ukuran elemen. Toleransi memegang
peranan yang vital pada proses produksi dikarenakan sangat sulitnya membuat
suatu alat atau benda sesuai dengan ukuran yang tepat, karena menyangkut
ketelitian dalam proses pengerjaannya.
Selanjutnya toleransi ukuran dibedakan lagi menjadi:
A. Toleransi
Standar (Toleransi Internasional/IT)
Besarnya toleransi ditentukan oleh ISO /R286 (sistem
ISO untuk limit dan suaian) agar sesuai dengan persyaratan fungsional dan untuk
keseragaman. ISO menetapkan 18 toleransi standar, yakni mulai dari IT 01, IT 0,
IT 1, IT 2, sampai dengan IT 16.Sedangkan untuk dasar satuan toleransi dari
kualitas 01 – 1, harga toleransi standarnya dapat dihitung dengan rumus pada
tabel berikut:
IT 01
|
IT 0
|
IT 1
|
|
Nilai dalam µm untuk D dalam µm
|
0,3 + 0,008 D
|
0,5 + 0,012 D
|
0,8 + 0,0 20 D
|
Secara garis besar, gambaran secara umum dari hubungan
antara pengelompokan kualitas toleransi ini dengan proses pengerjaannya adalah
sbb.
1.
Kualitas 1 – 4 adalah untuk pengerjaan yang sangat
teliti. Misalnya pembuatan alat ukur, instrumen optik, dll.
2.
Kualitas 5 – 11 untuk proses pengerjaan dengan
permesinan biasa, termasuk untuk komponen-komponen yang mampu tukar.
3.
Kualitas 12 – 16 untuk proses pengerjaan yang kasar,
seperti pengecoran, penempaan, pengerolan, dsb.
B. Toleransi
Umum dan Toleransi Khusus
1. Toleransi
Umum
Toleransi umum diberikan untuk ukuran yang tidak
memerlukan ketelitian atau bukan merupakan bagian dari benda berpasangan
(suaian). Nilai toleransi umum selalu memilki batas penyimpangan atas dan batas
penyimpangan bawah yang sama. Besarnya toleransi ini ditentukan oleh tingkat
kualitas (kekasaran permukaan) dan ukuran dasar.
2. Toleransi
Khusus
Toleransi khusus merupakan suatu toleransi yang
nilainya di luar toleransi umum dan suaian. Nilai toleransinya lebih kecil
daripada nilai toleransi umum, namun lebih besar daripada nilai toleransi
suaian.
C. Toleransi
suaian
Suaian adalah suatu istilah untuk menggambarkan
tingkat kekekatan atau kelonggaran yang mungkin dihasilkan dari penggunaan
kelegaan atau toleransi tertentu pada elemen mesin yang berpasangan.
Ada empat macam suaian pada elemen mesin, yakni:
1.
Suaian longgar (clearance fit)
Suaian ini selalu menghasilkan kelonggaran (celah
bebas) dengan daerah toleransi lubang selalu terletak di atas daerah toleransi
poros.
2.
Suaian sesak (interference fit)
Suaian yang selalu menghasilkan kesesakan, dengan
daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah daerah toleransi poros.
3.
Suaian pas (transition fit)
Suaian ini dapat menghasilkan celah bebas atau interferensi,
namun poros harus dipaksakan masuk ke dalam lubang dengan kelegaan negatif.
4.
Suaian garis
Batas – batas ukuran ditentukan sedemikian sehingga
celah bebas atau kontak antar permukaan akan terjadi apabila elemen mesin yang
berpasangan dirakit.
Berikut ini dicantumkan beberapa istilah toleransi
untuk elemen tunggal dan suaian yang seringkali dipakai :
Ukuran dasar atau ukuran nominal adalah ukuran pokok
yanag ditulis sebelum disertai angka-angka batas penyimpangan yang diijnkan.
Jenis Jenis Penyimpangan:
·
Penyimpangan atas
adalah
penyimpangan ke arah atas ukuran maksimum.
Ukuran maksimum adalah ukuran terbesar yang masih
diperbolehkan. Besarnya ukuran maksimum = ukuran dasar + penyimpangan atas.
·
Penyimpangan bawah
adalah penyimpangan ke arah bawah penyimpangan
minimum.
Ukuran minimum adalah ukuran terkecil yang masih
diperbolehkan. Besarnya ukuran minimum = ukuran dasar + penyimpangan bawah.
Istilah-istilah
Garis nol
Garis nol
adalah garis dasar atau garis dengan penyimpangan nol.
Ukuran sesungguhnya adalah ukuran jadi atau ukuran yang
didapat setelah benda selesai dibuat, yang dapat diketahui dengan menggunakan
alat ukur.
Kelonggaran (Clearance) Kelonggaran adalah selsih
kelonggaran antara lubang dengan poros dimana ukuran lubang lebih besar
daripada ukuran poros.
·
Kelonggaran maksimum adalah seliisih antara lubang
terbesar dengan poros terkecil dalam suatu suaian longgar.
·
Kelonggaran minimum adalah selisih ukuran lungan
terkecil dengan poros terbesar dalam suatu suaian longgar.
Kesesakan
(Interference) Kesesakan adalah suatu nilai selisih ukuran antara lubang dengan
poros, dimana ukuran poros lebih besar daripada ukuran lubang.
·
Kesesakan maksimum adalah selisih ukuran antara lubang
terkecil dengan poros terbesar pada suaian sesak.
·
Kesesakan minimum adalah selisih ukuran antara lubang
terbesar dengan poros terkecil pada suaian sesak.
Contoh pemberian toleransi pada sebuah lubang dan
poros:
a. 30H7 b. 40g6
Keterangan:
a. Suatu lubang denganukuran dasar 30 mm, posisi
daerah toleransinya H, dan kualitasnya 7.
b. Suatu poros dengan ukuran dasar 40 mm, posisi
daerah toleransinya g, dan kualitasnya 6.
2. Toleransi Geometrik
Toleransi geometrik adalah toleransi yang membatasi
penyimpangan bentuk, posisi tempat, dan penyimpangan putar terhadap suatu
elemen geometris. Toleransi geometrik pada dasarnya memberikan kesempatan untuk
memperlebar persyaratan dari toleransi ukuran. Pemakaian toleransi geometrik
hanya dianjurkan apabila memang perlu untuk meyakinkan ketepatan komponen
menurut fungsinya. Sebuah toleransi geometrik dari suatu elemen menentukan
daerah di mana elemen tersebut harus berada. Maka, sesuai dengan sifat dari
daerah yang akan diberi toleransi dan cara memberi ukuran, daerah toleransi
dikelompokkan menjadi berikut.
1.
Luas dalam lingkaran (selanjutnya dilambangkan dengan
#1)
2.
Luas antara dua lingkaran sepusat (selanjutnya
dilambangkan dengan #2)
3.
Luas antara dua garis yang berjarak sama, atau dua garis
lurus sejajar (selanjutnya dilambangkan dengan #3)
4.
Ruang dalam bola (selanjutnya dilambangkan dengan #4)
5.
Ruang dalam silinder (selanjutnya dilambangkan dengan
#5)
6.
Ruang antara dua silinder bersumbu sama (selanjutnya
dilambangkan dengan #6)
7.
Ruang antara dua permukaan berjarak sama atau dua
bidang sejajar (selanjutnya dilambangkan dengan #7)
8.
Ruang dalam sebuah kubus (selanjutnya dilambangkan
dengan #8)
Berikut ini gambaran mengenai hubungan antara sifat
yang diberi toleransi dan daerah toleransi diberikan dalam suatu tabel.
Daerah Toleransi
|
#1
|
#2
|
#3
|
#4
|
#5
|
#6
|
#7
|
#8
|
|
Sifat-sifat yang diberi toleransi
|
Simbol
|
||||||||
Kelurusan
|
•
|
•
|
•
|
•
|
|||||
Kedataran
|
•
|
||||||||
Kebulatan
|
•
|
||||||||
Kesilindrisan
|
•
|
||||||||
Profil garis
|
•
|
||||||||
Profil permukaan
|
•
|
||||||||
Kesejajaran
|
•
|
•
|
•
|
•
|
|||||
Ketegaklurusan
|
•
|
•
|
•
|
•
|
|||||
Ketirusan
|
•
|
•
|
•
|
||||||
Posisi
|
•
|
•
|
•
|
•
|
•
|
•
|
|||
Konsentrisitas dan koaksialitas
|
•
|
•
|
|||||||
Kesimetrisan
|
•
|
•
|
|||||||
Putar tunggal
|
•
|
•
|
|||||||
Putar total
|
•
|
•
|
|||||||
Hubungan
antara toleransi geometrik dengan toleransi ukuran ada dua macam dibedakan
menurut :
·
Menurut Prinsip Ketidakbergantungan
Definisi Prinsip Ketidakbergantungan adalah,“Tiap
persyaratan yang diperinci dalam gambar, seperti misalnya toleransi ukuran dan
toleransi bentuk atau posisi harus ditentukan secaa bebas tanpa menghubungkan
pada ukuran, toleransi atau sifat manapun kecuali ditentukan oleh suatu
hubungan khusus.”Maka bila tidak ditemukan adanya hubungan antara ukuran dan
toleransi bentuk atau posisi, toleransi bentuk atau posisi itu dianggap tidak
memiliki hubungan.
·
Menurut Prinsip Bahan Maksimum
Definisi Prinsip Bahan Maksimum adalah,”Pemberian
toleransi yang memperhitungkan ketergantungan timbal balik antara toleransi
ukuran dengan toleransi bentuk atau posisi serta adanya tambahan harga
toleransi dari bentuk atau posisi pada bagian tertentu yang menyimpang asalkan
tidak melanggar batas-batas maksimum dan minimumnya”. Prinsip bahan maksimum
mengsumsikan bahwa terdapat hubungan timbal balik antara toleransi ukuran
dengan toleransi bentuk atau posisi. Kondisi bahan maksimum pada sebuah poros
adalah ukuran batas terbesar dari poros tersebut.
3. Konfigurasi Kekasaran Permukaan
Konfigurasi permukaan yang mencakup antara lain
kekasaran permukaan dan bekas pengerjaan (tekstur), memegaang peranan penting
dalam perencanaan suatu elemen mesin, yakni berhubungan dengan gesekan,
keausan, pelumasan, tahanan, kelelahan, kerekatan, suaian, dan sebagainya.
Nilai kekasaran rata-rata aritmetik (Ra)
telah diklasifikasikan oleh ISO menjadi 12 tingkat kekasaran, daari N1 sampai
dengan N12
Kekasaran
(Ra)
(µm)
|
Tingkat Kekasaran
|
Panjang
Sampel
(µm)
|
50
25
|
N12
N11
|
8
|
12.5
6.3
|
N10
N9
|
2.5
|
3.2
1.6
0.8
0.4
|
N8
N7
N6
N5
|
0.8
|
0.2
0.1
0.05
|
N4
N3
N2
|
0.25
|
0.025
|
N1
|
0.08
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar