TUGAS

METROLOGI INDUSTRI

Disusun Oleh :

Dhany Ardhain Syah

14503241029

A2.2

PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2015/2016

BAB I

PENGUKURAN LINIER

1. DASAR TEORI

1.1. Pengertian Pengukuran Linear

Pengukuran Linear adalah proses pengukuran untuk mengetahui dimensi

dari suatu benda kerja yang belum diketahui ukurannya. Pengukuran Linear

Pembacaan Langsung Alat ukur langsung adalah alat ukur yang mempunyai skala

ukur yang telah dikalibrasi dan hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada skala

tersebut.

Contoh alat ukur langsung :

a. Mistar Ukur

b. Mistar Ingsut

c. Mistar Ingsut Ketinggian

d. Mikrometer

Jadi, Pengukuran linear pembacaan langsung adalah proses pengukuran

dimana hasil pengukuran dapat dilihat langsung dari skala alat ukur yang dipakai.

Pengukuran Linear Pembacaan Tidak Langsung Pengukuran Linear pembacaan

tidak langsung yaitu pengukuran dengan instrumen pembanding, maksudnya

dengan membandingkan dimensi yang diperoleh dari hasil pengukuran kemudian

membacanya dengan bantuan alat ukur langsung. Pada pengukuran ini, kita

melakukan dua kali proses pengerjaan.

Macam-macam alat ukur yang tergolong alat ukur tidak langsung yaitu

a.    Dial Indikator

b.    Bore Gage atau Cylinder Gage

c.    Caliper Gage

d.    Telescoping gage

1.2. Jenis – jenis Alat Ukur Linear

1.2.1. Alat Ukur Linier Langsung

A. Mistar ukur

Mistar ukur merupakan alat ukur linier yang paling dikenal, biasanya

berupa pelat baja atau kuningan di mana pada kedua tepi salah satu

permukaannya diberi skala (metrik dan inchi) dengan panjang ukurannya

bervariasi dari 100 s.d. 300 mm dengan kecermatan ukuran yaitu pembagian

skala dalam 0.5 atau 1.0 mm.

Jenis – Jenis Mistar :

Gambar 1. Mistar lipat

Gambar 2.  Mitar Gulung

Gambar 3. Mistar Baja

B. Mistar ingsut / Jangka Sorong (Vernier Caliper)

Merupakan alat ukur linear yang mempunyai skala linier pada batang

dengan ujungnya yang berfungsi sebagai sensor penahan benda ukur (disebut

rahang ukur tetap) dan juga terdapat peluncur dengan sisi yang dibuat sejajar

dengan permukaan rahang ukur(disebut rahag ukur gerak) yang biasanya dapat

digeserkan pada batang ukur.

Cara Pengukuran :

Cara kerjanya ialah benda ukur ditahan pada salah satu sisi

permukaannya oleh rahang ukur tetap, kemudian peluncur digeserkan sehingga

rahang ukur gerak menempel pada sisi lainnya, pada saat benda ukur dijepit

maka orang yang melakuka pengukuran dapat membaca posisi garis indeks

pada skala ukur.

Hal – hal yang harus diperhatikan saat memakai mistar ingsut ialah

sebagai berikut :

a) Rahang ukur gerak (peluncur) harus dapat meluncur pada batang ukur

dengan bik tanpa bergoyang,

b) Periksa kedudukan nol serta kesejajaran permukaan ke dua rahang

dengan cara mengatupkan rahang,

c) Benda ukur sedapat mungkin jangan diukur hanya dengan

menggunakan ujung rahang ukur (harus agak kedalam), supaya kontak

antara permukaan sensor dengan benda ukur cukup panjang sehingga

terjadi efek pemosisian mandiri yang akan meniadakan kesalahan

kosinus,

d) Tekanan pengukuran jangan terlampau kuat yang bisa melenturkan

rahang ukur ataupun lidah ukur kedalaman sehingga mengurangi

ketelitian,

e) Pembacaan skala nonius mungkin dilakukan setlah mistar ingsut

diangkat dari objek ukur dengan hati – hati.

               

              Gambar 4. Mistar Ingsut / Jangka Sorong

C. Mikrometer

Merupkan alat ukur linier yang mempunyai kecermataan yang lebh

tinggi dari pada mistar ingsut, mempunyai kecermatan sebesar 0.01 mm

(meskipun namanya “mikrometer”). Jenis khusus memang ada yang dibuat

dengan kecermataan 0.005 mm, 0.002 mm, 0.001 mm dab bahkan sampai

dengan 0.0005 mm.

Cara Pengukuran :

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemakaian mikrometer

ialah sebagai berikut :

1. Permukaan benda ukur dan mulut ukur mikrometer harus dalam

kondisi bersih.

2. Sebelum dipakai, kedudukan mikrometer harus diperiksa.

3. Bukalah mulut ukur sampai sedikit melebihi dimensi objek ukur.

4. Beda ukur dipegang dengan tangan kiri dan mikrometer dengan

tangan kanan.

5. Pada waktu mengukur, penekanan poros ukur pada benda ukur

tidak boleh terlalu keras sehingga memungkinkan kesalahan ukur

karena adanya deformasi.

6. Kalibrasi

7. Untuk melakukan kalibrasi mikrometer dapat dilakukan beberapa

pemeriksaan sebagai berikut :

8. Gerakan silinder putar/poros ukur. harus berputar dengan baik,

rasakan tidak terjadi goyangan karena keausan ulir utama.

9. Kedudukan nol apabila. Apabila mulut ukur dirapatkan garis

referensi/indeks harus menunjuk nol.

10. Keberfungsian beberapa bagian yang lain seperti gigi gelincir

(ratchet) dan pengunci poros ukur.

11. Kerataan dan kesejajaran muka ukur (permukaan sensor). Karena

keausan, muka ukur dapat menjadi tidak rata dan tidak sejajar

sehinggia memungkinkan kesalahan ukur.

12. Kebenaran penunjukan harga pengukuran. Sehingga harga yang

ditunjukan oleh mikrometer harus sesuai dengan ukuran standar

yang benar 9 harga nominal dengan toleransi yang diterapkan

sesuai dengan standar)

           

Gambar 5. Mikrometer

1.2.2 Alat Ukur Linier Tak Langsung

a. Dial Indikator

Dial indikator atau dial gage digunakan untuk mengukur

kebengkokan, run out, kekocakan, end play, back lash, kerataan, dan

sebagainya. Didalam dial indikator terdapat mekanisme yang dapat

memperbesar gerakan yang kecil. Pada saat spindle bergerak sepanjang

permukaan yang diukur, gerakan tersebut diperbesar oleh mekanisme pembesar

dan selanjutnya ditunjukkan oleh jarum penunjuk.

 Gambar 6. Dial Indikator

Prosedur penggunaan dial indikator :

1. Posisi spindle dial indikator harus tegak lurus dengan permukaan yang

diukur.

2. Garis imajinasi dari mata si pengukur ke jarum penunjuk harus tegak

lurus pada permukaan dial indikator pada saat sedang membaca hasil

pengukuran

3. Dial indikator harus dipasang dengan teliti pada batang penyangganya,

artinya dial indikator tidak boleh goyang.

4. Putarlah outer ring dan stel pada posisi nol. Gerakkan spindle ke atas dan

ke bawah, kemudian periksalah bahwa jarum penunjuk selalu kembali ke

posisi nol setelah spindle dibebaskan.

5. Usahakan dial indicator tidak sampai terjatuh, karena terdapat

mekanisme pengubah yang sangat presisi.

6. Jangan memberi oli atau grease diantara spindle dan tangkainya, karena

akan menghambat gerakan spindle.

b. Bore Gage atau Cylinder Gage

Bore gage adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur diameter

silinder. Pada bagian atas terdapat dial gage dan pada bagian bawah terdapat

measuring point yang dapat bergerak bebas.

Gambar 7. Bore Gage atau Cylinder Gage

Pengukuran diameter silinder dengan bore gage memerlukan alat ukur

lain yaitu mistar geser dan mikrometer. Ada dua cara yang dapat dilakukan

untuk mengukur diameter silinder.

c. Caliper Gage

Caliper gage adalah merupakan alat ukur yang digunakan untuk

mengukur diameter dengan ukuran kecil, misalnya diameter lubang laluan

katup, diameter dalam rocker arm dan sebagainya.

Pada bagian atas caliper gage terdapat dial gage dan pada bagian

bawah terdapat kaki (lug) yang dapat bergerak bebas. Fungsi tombol yang

terdapat pada dial gage untuk menggerakkan kaki-kaki. Untuk menset nol

dapat dilakukan dengan memutar outer ring sehingga jarum penunjuk

bertepatan dengan angka nol pada skala pengukuran.

Gambar 8. Caliper Gage

Prosedur penggunaan Caliper Gage :

Pengukuran komponen mesin dengan caliper gage memerlukan alat

ukur lain yaitu mistar geser dan mikrometer. Adapun prosedur pengukuran

diameter dalam dengan caliper gage dapat dilakukan sebagai berikut:

1. Ukur diameter dalam dengan mistar geser, misal diperoleh hasil

pengukurannya = 8,40 mm

2. Set mikrometer luar mendekati hasil pengukuran dengan mistar geser,

misal : 8,50 mm

3. Tempatkan kaki-kaki caliper diantara anvil dan spindle mikrometer luar

4. Gerakkan caliper sampai diperoleh penunjukan jarum maksimal (posisi

tegak lurus).

5. Putar outer ring sampai angka nol pada skala pengukuran lurus dengan

jarum penunjuk.

6. Tekan tombol caliper, kemudian masukkan kaki-kaki caliper ke dalam

lubang dan bebaskan tombol.

7. Gerakkan caliper sampai diperoleh penunjukkan maksimal.

8. Baca penunjukkan jarum penunjuk pada caliper gage. Apabila hasil

pembacaan = 0,07 mm, maka diameter dalam lubang tersebut adalah =

8,50 – 0,07 = 8,43 mm

d. Telescoping gage

Telescoping gage atau pengukur T merupakan alat ukur pembanding

yang biasa digunakan untuk mengukur diameter dalam komponen yang agak

ke dalam. Hal tersebut dimungkinkan karena alat ukur ini mempunyai batang

ukur yang cukup panjang. Poros ukur atau sensornya dapat bergerak

memanjang sendiri karena adanya pegas didalamnya.

Alat ukur ini biasanya terdiri atas satu set yang berisi beberapa

pengukur T yang masing-masing mempunyai kapasitas pengukuran yang

berbeda (lihat gambar). Pada batang ukurnya biasanya sudah dicantumkan

kapasitas pengukurannya, misalnya 10 – 25 mm. Ini berarti ukuran terkecil

yang dapat diukur adalah 10 mm dan ukuran maksimumnya 25 mm.

Gambar 9. Telescoping gage

Prosedur penggunaan Telescoping gage adalah sebagai berikut :

1. Pilihlah telescoping gage dengan kapasitas ukur tertentu sesuai dengan

range dari komponen yang akan diukur.

2. Masukkan telescoping gage ke dalam lubang dan kendorkan penguncinya

sehingga poros ukur benar-benar menyentuh bidang yang diukur.

3. Kuncilah gerakan poros ukur dengan cara memutar pengunci ke kanan

sehingga poros ukur tidak dapat bergerak lagi.

4. Keluarkan telescoping gage yang sudah terkunci tersebut dari lubangnya.

5. Ukurlah panjang poros ukur dengan mikrometer luar. Besarnya diameter

lubang sama dengan angka yang ditunjukkan pada mikrometer.

e. Block Gauge

Nama lain; Gauge Block, End Gauge, Slip Gauge, Jo Gauge, Johannsen

Gauge. Blok ukur berbentuk persegi panjang, bulat atau persegi empat,

mempunyai dua sisi sejajar dengan ukuran yang tepat. Dibuat dari baja

perkakas, baja khrom, baja tahan karat, khrom karbida atau karbida

tungsten. Digunakan sebagai pembanding pengukur yang teliti untuk meng

ukur perkakas, pengukur, die dan sebagai standar laboratorium induk

untuk mengukur ukuran selama produksi. Ketelitian berlaku hanya pada

suhu 20°C.

a) Merupakan alat ukur standar.

b) Dua permukaan sangat halus, rata, sejajar, dapat bersatu dengan kuat

akibat daya adhesi dan tekanan udara luar.

c) Wringability memungkinkan mendapatkan ukuran tertentu.

d) Bahan; Baja karbon tinggi, baja paduan atau karbida logam dengan heat

threatment.

e) Sifat: Tahan aus, korosi , koefisien muai sama dengan baja komponen

mesin, Kestabilan ukuran baik.

f) Set Blok Ukur dan Kualitasnya.

Contoh Set Blok Ukur 112 buah dengan tebal dasar 1 mm

Selang Kenaikan Jumlah Blok1,001 – 1,009 0,001 91,010 – 1,490 0,010 490,50 – 24,50 0,50 49

25 - 100 25 41,0005 - 1

BAB II

1. PENGERTIAN KUALITAS GEOMETRI

Kualitas digunakan untuk menilai atau menentukan tingkat kesesuaian suatu hal terhadap persyaratan atau spesifikasinya. Karakter geometrik dari suatu komponen mesin/peralatan mempunyai peran yang penting, karena menentukan kualitas suaian (fits). Kualitas suaian yang baik akan menjamin kemudahan dan keberhasilan proses perakitan komponen sehingga mesin/peralatan yang tersusun dari komponen-komponen tersebut dapat berfungsi dengan baik.

Pengontrolan Kualitas Geometrik. Suatu proses pembuatan yang menghasilkan produk sesuai dengan spesifikasinya memiliki karakteristik proses tertentu. Karakteristik proses ini perlu dipelajari sehingga penyimpangan yang timbul selama proses pembuatan dapat dikoreksi yang berarti kualitas produk dapat dijaga atau dikontrol.

2. KONTROL KUALITAS GEOMETRISebagai alat komunikasi maka gambar teknik harus jelas

dan dapat dimengerti oleh semua orang yang terlibat di dalamnya. Sedemikian pentingnya spesifikasi geometrik ini sehingga dijadikan sebagai suatu standard (perusahaan, negara, internasional).

Pada tahap produksi, dilaksanakan pemeriksaan kualitas geometrik dari produk. Hasil dari setiap pemeriksaan dibandingkan dengan spesifikasi geometrik yang tercantum pada gambar kualitas produk.

Pada dasarnya pemeriksaan (inspection) adalah sama dengan kontrol kualitas, yaitu melakukan pengukuran karakteristik produk yang kemudian dibandingkan dengan acuan yang telah distandardkan. Namun pemeriksaan hanya sampai pada taraf penyajian data jumlah produk baik dan produk jelek.

Sedangkan materi kontrol kualitas lebih dalam daripada pemeriksaan, yaitu selain melakukan pengukuran juga memikirkan metode untuk menangani masalah-masalah :

Kapan pemeriksaan kualitas produk dilakukan dan dengan metode apa pengukuran dilaksanakan.

Berapa selang waktu (frekuensi) antara pemeriksaan yang satu dengan pemeriksaan berikutnya.

Berapa banyak produk yang harus diperiksa untuk satu kali pemeriksaan.

Bagaimana data pengukuran diolah dan disimpulkan serta tindakan apa yang harus dilakukan.

3. SPESIFIKASI GEOMETRI

Spesifikasi geometrik mencakup ukuran/dimensi (dimension), bentuk (form), posisi (position), dan kekasaran permukaan (surface roughness) produk. Meskipun semuanya itu diperhatikan tetapi tidak semua ukuran, bentuk, posisi, dan kekasaran permukaan setiap bagian produk dianggap utama. Bagi elemen geometrik yang tidak kritis, toleransi geometriknya tidak perlu (bahkan jangan) diberikan. Namun dengan cara ini bukan berarti elemen geometrik tersebut harus sempurna atau bahkan kebalikannya, yaitu menyimpang secara keterlaluan (menyimpang terlalu besar dari harga nominalnya).

Geometri menjadi penting jika ditinjau dari aspek fungsi komponen :

Ketelitian gerakan dan atau kecepatan yang diperlukan oleh komponen-komponen mesin yang melakukan gerakan-gerakan kinematik (kem, roda gigi, ulir penggerak).

Berat, volume atau momen inersia dari komponen yang berputar dengan kecepatan tinggi yang memerlukan penyeimbang secara dinamik.

Kekuatan dan ketahanan lelah bagi komponen dengan beban dinamik.

Kemudahan bergerak dan umur komponen.Geometrik menjadi penting jika ditinjau dari aspek

perakitan. Geometrik bagian-bagian yang menempel harus direncanakan sedemikian rupa sehingga didapatkan suatu kondisi suaian (fits) seperti yang dikehendaki, yaitu longgar/bebas bergerak (clearance fit), pas/sempit dan agak dipaksakan (intermediate fit), atau paksa/dipaksa karena sesungguhnya tidak dapat masuk secara wajar (interference fit).

Geometrik menjadi penting jika ditinjau dari aspek pembuatan. Salah satu untuk mempercepat proses produksi (bagi produksi massal) adalah dengan menggunakan fixture untuk mempermudah pemasangan benda kerja pada mesin perkakas sehingga waktu bongkar pasangnya dipersingkat. Bagian-bagian dari benda kerja terlebih dahulu dipersiapkan (misalnya diberi lubang dan atau permukaan/bidang acuan). Sebagai acuan posisi, maka bagian-bagian ini mungkin harus ditetapkan toleransinya.

A. Toleransi Dan Suaian.

Agar suatu ukuran luar (misal : diameter luar dapat masuk ke dalam ukuran dalam / diameter lubang) maka mereka harus memiliki ukuran dasar yang sama. Poros dan lubang tersebut memiliki suaian yang tertentu sesuai dengan ukuran sebenarnya dari poros dan lubang yang bersangkutan. Untuk pasangan poros dan lubang yang dibuat secara massal, suaian antara masing-masing pasangan akan dijamin sama secara fungsional asalkan ukuran sebenarnya dari setiap poros dan lubang tidak keluar dari daerah toleransinya masing-masing.

B. Toleransi StandarPenyimpangan absolut minimum dan besarnya

tolenasi merupakan suatu fungsi ukuran dasar yang artinya harganya berubah sesuai dengan perubahan ukuran dasar mengikuti suatu rumus tertentu. Untuk mempermudah dan menghindari pembulatan dalam penghitungan, maka tidak setiap ukuran dasar dapat dipakai dalam rumus perhitungan besarnya toleransi standard (standard tolerance) dan penyimpangan fundamental (fundamental deviation). Setiap diameter (ukuran dasar) yang termasuk dalam selang waktu tertentu akan diwakili oleh suatu harga diameter mengikuti suatu kenaikan tingkatan diameter.

Dalam sistem ISO telah ditetapkan 18 kelas toleransi (grades of tolerance) yang dinamakan dengan toleransi standard, yaitu mulai dari IT 01, IT 0, IT 1 sampai dengan IT 6. Harga toleransi standard bagi kualitas 5 sampai 16 dihitung dengan menggunakan satuan toleransi (i, tolerance unit), yaitu : i = 0.45 3 D + 0.001D

dimana : i = satuan toleransi (μm)D = diameter nominal (mm) yang harganya

ditentukan berdasarkan harga rata-rata geometrik dari dua batas pada tingkatan diamaeter nominal.

C. Toleransi Bentuk dan Posisi

Seperti telah dikatakan semula bahwa suatu produk dengan geometrik yang ideal tidak mungkin dicapai. Walaupun telah ada toleransi ukuran/dimensi, tetapi toleransi tersebut tidak mentolerir kesalahan bentuk suatu elemen geometrik dan posisi suatu elemen geometrik terhadap elemen geometrik yang lain. Untuk itu dibutuhkan jenis toleransi lain, yaitu toleransi bentuk dan posisi.

Dalam beberapa kasus, toleransi ukuran/dimensi sesungguhnya juga membatasi beberapa kesalahan bentuk dan posisi. Jika harga toleransi ukuran/dimensi diperkecil, maka kesalahan bentuk dan posisi secara otomatis juga akan diperkecil. Namun pengecilan harga toleransi ukuran/dimensi akan mempersulit proses pembuatan dan meningkatkan biaya pembuatan. Oleh karena itu penggunaan toleransi bentuk dan posisi sangat dianjurkan. Hal ini disebabkan oleh : Ukuran dan bentuk/posisi merupakan elemen geometrik

yang berbeda sehingga harus ditangani secara berbeda. Menjamin sifat ketertukaran (interchangeability) yang

merupakan falsafah dari produksi massal. Mempermudah proses pembuatan. Memperjelas metoda pengukuran untuk menghindari

terjadinya kesalahan interpretasi dari toleransi yang tercantum pada gambar teknik.

C.1 Toleransi Elemen Tunggal

Kelurusan, kerataan, kebulatan, kesilindrisan, dan profil merupakan

toleransi bentuk yang berlaku untuk elemen tunggal tanpa memperhatikan

ukuran.

a. Toleransi Kelurusan

Kelurusan merupakan keadaan dimana suatu unsur permukaan atau

sumbu berada dalam suatu garis lurus.

b. Toleransi Kerataan

Menentukan suatu zona toleransi yang ditentukan oleh dua bidang

sejajar yang didalamnya terletak permukaan tersebut. Kerataan

merupakan keadaan permukaan yang lurus dengan semua unsur dalam

satu bidang.

c. Toleransi Kebulatan

Kebulatan merupakan suatu keadaan dimana apabila suatu benda

dipotong oleh sembarang bidang yang tegak lurus terhadap sumbu

benda, maka semua titik permukaan akan berjarak sama dari sumbu.

d. Toleransi Kesilindrisan

Kesilindrisan merupakan suatu keadaan permukaan putar dimana

semua titik permukaan berjarak sama dari sumbu.

e. Toleransi Profil

Profil merupakan kerangka suatu benda dalam gambar (bentuk)

seperti garis lurus, busur, atau garis lengkung. Toleransi profil

menentukan suatu batas atau zona penyimpangan yang diizinkan

sepanjang ukuran nominal yang didalamnya terdapat unsur

permukaan.

A.2 Toleransi Elemen yang Berhubungan

Kesejajaran, ketegaklurusan, dan kemiringan semuanya merupakan

toleransi bentuk untuk elemen yang berhubungan. Toleransi ini

mengendalikan elemen satu terhadap yang lain (ASME Y14.5M-1994)

1. Toleransi Kesejajaran

Menentukan suatu zona toleransi yang ditentukan oleh dua bidang

sejajar atau garis sejajar terhadap bidang basis.

2. Toleransi Ketegaklurusan

Ketegaklurusan merupakan suatu keadaan permukaan 90˚ terhadap

bidang basis.

3. Toleransi Kemiringan

Menentukan suatu zona toleransi yang ditentukan sudut dasar

(selain 90˚) dari bidang basis.

4. Toleransi Kekonsentrisan

Merupakan keadaan dimana sumbu-sumbu semua unsur

penampang permukaan putar elemen merupakan satu sumbu dengan

banding basis.

5. Toleransi Putar (Circular Runout)

Merupakan keadaan dimana benda berputar sejauh 360˚ terhadap

sumbu.

6. Toleransi Putar Total (Total Runout)

Digunakan untuk menentukan jumlah penyimpangan bentuk bulat,

kelurusan, kesamaan sumbu (coaxiality), kemiringan, dan profil

permukaan.

SUMBER

Effendi Pranata, Arie. 2014. Alat Ukur, (linier langsung dan tak langsung).

Diambil Dari http://arieeffendipranata.blogspot.co.id/2014/06/alat-ukur-linier-

langsung-dan-tak.html pada tanggal 29 September 2015

Giesecke, Frederick E. 2001. Technical Drawing. Jakarta: Erlangga.