Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik IndustriToleransi Linier dan SuaianLaboratorium Sistem ProduksiManufacturing Systems Research Groupwww.lspitb.org 2010Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 32Hasil Pembelajaran Umum Memberikan ketrampilan menggunakan gambar teknik (2D dan 3D) sebagai media komunikasi standar dalam rekayasa teknik Khusus Memahami konsep toleransi serta kaitannya dalam perancangan teknikDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 33Toleransi Ukuran-ukuran pada gambarsuatu komponen/benda-kerja, dalam pengerjaanya pasti terjadi penyimpangan Penyimpangan-penyimpangan tersebut tergantung pada: Bentuk dan ukuran benda kerja Cara pengerjaan Alat-alat yang dipergunakan Material Agar dapat dicapai ukuran benda-kerja yang diinginkan, maka dalam gambar ditunjukkan: ukuran nominal dan batas penyimpangan atas (membesar) dan bawah (mengecil) TOLERANSI adalah perbedaan antara batas penyimpangan membesar dan batas penyimpangan mengecil dari ukuran nominal Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 34Toleransi Penentuan toleransi tergantung dari: fungsi benda-kerja pasangan benda-kerja penyimpangan bentuk yang diizinkan Ukuran-ukuran toleransi pada gambar detail Toleransi ditulis dengan angka yang setingkat lebih kecildari angka standar untuk ukuran nominal. Contoh: ukuran nominal ditulis dengan ukuran huruf sebesar 3,5 mm, toleransi dengan ukuran huruf sebesar2,5 mmDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 352 , 01 , 0 -25+5 , 0025+Toleransi Penyimpangan ditulis setelah ukuran nominal Penyimpangan membesar ditulis diatas Penyimpangan mengecil ditulis dibawah (sejajardengan ukuran nominal) Ukuran luar (seperti poros) dan ukuran dalam(seperti lubang) masing-masing ditulis sendiri-sendiri Penyimpangan 0 (nol) juga harus ditulis tanpa tanda + atau Penyimpangan ditulis dalam desimal yang sama, kecuali penyimpangan yang bernilai 0 (nol) Penyimpangan yang simetri terhadap ukuran nominalnya, digunakan tanda 25 , 010 , 0 -18+35 , 0020+3 , 0 25Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 36Toleransi Satuan ukuran dari penyimpangan harus sama dengan satuan untuk ukuran nominalnya, dan ditulis dengan huruf yang satu tingkat lebih kecil dari besar huruf yang dipakai untuk ukuran nominalnya Jika suatu ukuran hanya dibatasi oleh satu batasan saja, maka singkatan minatau max ditulis dibelakang angka dari ukuran nominalnya32min47maxDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 37Toleransi Toleransi pada gambar susunan Ukuran dari lubang selalu diletakkan di atas garis penunjukkan ukuran dan ukuran dari poros diletakkan dibawahnya Penunjukkan ukurannya ditulis Lubang/Poros, atau nomor posisinya masing-masing Untuk bagian silindris atau bujur sangkardicantumkan simbol yang sesuai Toleransi sudut Satuan ditulis dalam derajat, menit dan detik Penunjukkan ukurann sudut sama seperti penunjukkan untuk ukuran-ukuran panjangDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 38Toleransi Umum Penunjukkan ukuran dalam gambar permesinan, pada prinsipnya selalu ditentukan toleransinya Pada suatu gambar, bagian yang tidak memerlukan suaian dan toleransi khusus, toleransidituliskan pada catatan umum dengan menentukan harga yang diizinkan untuk semua penyimpangan-penyimpangan dari setiap ukuran yang ada Penulisan toleransi pada catatan umum, mewakili beberapa toleransidari setiap ukuran pada gambar yang bersangkutan Toleransi umum disesuaikan menurut tabel Untuk penyimpangan-penyimpangan yang di luar dari toleransi umum, dicantumkan langsung pada gambar (di belakang ukuran nominalnya)Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 39Toleransi UmumToleransi umum untuk penunjukan ukuranUkuran nominal mm 0,5 - 3 >3 - 6 >6-30 >30-120 120 - 315 315-1000 1000-2000Penyimpangan Halus 0,05 0,05 0,1 0,15 0,2 0,3 0,5yang diizikan Sedang 0,1 0,1 0,2 0,3 0,5 0,8 1,2Kasar - 0,2 0,5 0,8 1,2 2 3Toleransi umum untuk radius dan chamferUkuran nominal mm 0,5 - 3 >3 - 6 >6-30 >30120 120 - 315 315-1000Penyimpangan Halus + Sedang 0,2 0,5 1 2 4 8yang diizikan kasar 0,5 1 2 4 8 16Toleransi umum untuk penunjukan sudutPanjang dari sisi terpendek Sampai - 10 > 10 50 > 50 - 120 > 120 - 400Penyimpangan derajat & menit 1 3 0 20 10yang diizinkan Per 100 mm 1,8 0,9 0,6 0,3Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 310Toleransi Standar Bagian-bagian/benda-kerja yang telah selesai dibuat,harus dapat dipasang-pasang/dirakit menjadi suatususunan benda jadi yang lengkap Benda kerja hasil produksi harus dapat dipasang denganbebas satu dengan yang lain Pemasangan bagian-bagian yang bersesuaian mempunyai batas-batas ketentuan ukuran yang berpasangan Batas ketentuan ukuran: standar lokal suatu pabrik, standar nasional, standar internasionalDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 311Toleransi Sistem ISO Ketentuan Batasan umum untuk menentukan toleransi pada prinsipnya hanya golongan lubang atau golongan poros Golongan lubang: Misalnya diameter lubang, lebar alur,alur untuk pasak, lebar slot dan sejenisnya Golongan poros: Pasak, besi strip, poros, batang silinder dan sejenisnya Temperatur standar untuk alat-alat ukur agar diperoleh ukuran yang tepat dibatasi dengan suhu 20CDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 312Ukuran dan ToleransiDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 313Ukuran dan Toleransi Ukuran Nominal (N): ukuran yang tertulis pada gambar, yang dibaca tanpa toleransi Toleransi (T): perbedaan/penyimpangan dari dua batasan ukuran dari nominalnya Penyimpangan membesar (U): batasan ukuran terbesar penyimpangan merupakan perbedaan antara ukuran nominal dengan ukuran terbesar/maksimal yang dizinkan Penyimpangan Mengecil (L): batasan ukuran terkecil penyimpangan, merupakan perbedaan antara ukuran nominal dengan ukuran terkecil/minimal yang diizinkanDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 314Ukuran dan Toleransi Garis penunjukkan dasar Semua standar suaian berbasis pada garis batas dasar yaitu: Garis nol yang dinyatakan dengan ukuran 0,000 Ukuran sesungguhnya Ukuran yang diperoleh dari pengukuran langsung benda kerja yang telah selesai dibuatDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 315Ukuran dan Toleransi Kelonggaran (Clearance) E selisih ukuran antara lubang dengan poros, bila lubang lebih besar dari pada poros Suaian longgar Kelonggaran maksimal: selisih ukuran lubang terbesar dengan poros terkecil pada suaian longgar Kelonggaran minimal: selisih ukuran lubang terkecil dengan poros terbesar pada suaian longgarDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 316Ukuran dan Toleransi Kesesakan (Interference) F selisih ukuran antara lubang dengan poros, bila bila poros lebih besar dari pada lubang Suaian sesak Kesesakan maksimal: selisih ukuran lubang terkecil dengan poros terbesar pada suaian longgar Kesesakan minimal :selisih ukuran lubang terbesar dengan poros terkecil pada suaian longgarDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 317Penunjukan Sistem ISO Toleransi itu diperinci dan dinyatakan dengan huruf-huruf dan angka-angka Angka toleransi: Angka menunjukkan kualitas toleransi dan ukuran toleransi. Angka: 1 hingga 16, semakin membesar semakin besar harga toleransi-nya. Dipengaruhi juga oleh ukuran nominal, misal pada kualitas yang sama tapi ukuran nominal lebih besar, maka lebih besar pula harga toleransi-nya. Huruf Toleransi: Huruf menunjukkan kedudukan daerah toleransi terhadap garis batas dasar. Toleransi lubang ditulis dengan huruf besarDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 318Penunjukan Sistem ISO Huruf Toleransi Huruf menunjukkan kedudukan daerah toleransi terhadap garis batas dasar. Toleransi lubang ditulis dengan HURUF BESAR Toleransi poros ditulis dengan huruf kecil. Sedangkan huruf-huruf I, L, O, Q dan W maupun hurufkecilnya, tidak digunakan. Daerah toleransi lubang H menyentuh atau berimpit dengan garis dasar dari atas dan daerah-daerah toleransi yang selanjutnya menjauhi garis batas dasar, daerah toleransi yang lainnya kedudukannya menurut abjad dengan dasar H Contoh penulisan 30H7Diameter nominal Kualitas ukuran toleransiKedudukan daerah toleransiDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 319Suaian-suaian (Fits) perbedaan ukuran antara dua bagian benda kerja yang akan dirakit Suaian tergantung dari masing-masing kedudukan daerah toleransi dari lubang dan poros Suaian longgar (Clearance fits): sebelum maupun sesudah dipasang pasti ada kelonggarannya Suaian pas (Transition fits): kemungkinan terjadi kelonggaran kecil atau kesesakkan kecil tergantung dari hasil ukuran yang diperoleh masing-masing benda yang telah jadi Suaian paksa (Interference fits): sebelum maupun sesudah dipasang pasti ada kesesakkannyaDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 320Suaian-suaian (Fits)Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 321Sistem Basis Lubang Semua toleransi lubang ditentukan di daerah H tanpa mengindahkan tingkatan suaian yang akan dibuat Batas ukuran terkecil dari setiap lubang tergantung dari garis batas dasar Daerah toleransi-nya terletak pada garis batas dasar Tingkatan suaian yang diinginkan, dibuat dengan cara mengubah-ubah ukuran poros Suaian longgar (Clearance fits): toleransi lubang selalu dengan H dan poros dari a hingga h Suaian pas (Transition fits): toleransi lubang selalu dengan H dan poros dari j hingga n Suaian paksa (Interference fits): toleransi lubang selalu dengan H dan poros dari p hingga z.Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 322Sistem Basis Lubang Sistim basis lubang digunakan pada suaian-suaian: alat-alat mesin, motor, mobil, roda kereta api, kapal terbangDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 323Sistem Basis Lubang Kedudukan daerah toleransi pada ukuran nominal 30 mm hingga 50 mm:Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 324Sistem Basis Poros Semua toleransi poros ditentukan di daerah h tanpa mengindahkan tingkatan suaian yang akan dibuat Batas ukuran terbesar untuk setiap poros tergantung pada garis batas dasar Daerah toleransi-nya terletak pada garis batas dasar Tingkatan suaian yang diinginkan dibuat dengan cara mengubah-ubah ukuran lubang Suaian longgar (Clearance fits): toleransi poros selalu h dan lubang dari A hingga H Suaian pas (Transition fits): toleransi poros selalu h dan lubang dari J hingga N Suaian paksa (Interference fits): toleransi poros selalu h dan lubang dari P hingga ZDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 325Sistem Basis Poros Sistim basis poros digunakan pada suaian-suaian: alat-alat pemindah, elektro motor, mesin derek, mesin tekstil, mesin pertanian, alat-alat mesin yang presisiDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 326Sistem Basis Poros Kedudukan daerah toleransi pada ukuran nominal 30 mm hingga 50 mm:Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 327Tingkatan Suaian-suaianDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 328Tingkatan Suaian-suaian Untuk menghemat biaya produksi, penentuan toleransi dipilihkan yang sebesar mungkin menurut kebutuhan atau fungsinya Pembuatan lubang dengan toleransi yang kecil lebih sukar dibanding pembuatan diameter luar/jenis poros Proses pengerjaan dengan bubut untuk suatu suaian, umumnya kualitas toleransi untuk poros dipilih satu tingkat lebih halus Misal: H 7/h 6Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 329Tabel Harga Toleransi Menurut ISO Satuan harga toleransi dalam m(mikrometer) 1 m = 0,001 mm Penyimpangan membesar yang diizinkan/upperallowance (ES ; es) Penyimpangan mengecil yang dizinkan/lower allowance (EI ; ei) Ukuran nominal lebih besar dari 50 mm, dibagi menjadi beberapa tingkatanDepartemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 330Tabel Harga Toleransi Menurut ISOUkuran Lubangnominal H6 JS6 K6 G7 H7 JS6 K7 M7 P7 E8 H8 H9 P9>3 - 6 ES + 8 4+2 + 16 + 126+ 3 0 - 8 + 38 + 18 + 30 - 12EI 0 - 6 +4 0 -9- 12- 20 +20 0 0 - 42>6 10 ES+ 9 4,5 +2 + 20 + 157,5 + 5 0 - 9 +47 + 22 + 36 - 15EI 0 - 7 + 5 0 - 10- 15- 24 + 25 0 0 - 51> 10 18 ES+ 11 5,5 +2 + 24 + 189+ 6 0 - 11 +59 + 27 + 43 - 18EI 0 - 9 + 6 0 - 12- 18- 29 +32 0 0 - 61> 18 30 ES+ 13 6,5 +2 + 28 + 21 10,5 + 6 0 - 14 +73 + 33 + 52 - 22EI 0 - 11 + 7 0 - 15- 21- 35 + 40 0 0 - 74> 30 50 ES+ 16 8+3 + 34 + 25 12,5 +7 0 - 17 +89 + 39 + 62 - 26EI 0 - 13 + 9 0 -18- 25- 42 +50 0 0 - 88> 50 80 ES+ 19 9,5 +4 + 40 + 30 15+9 0 - 21 +106 + 46 + 74 - 32EI 0 - 15 + 10 0 - 21- 30- 51 +60 0 0 - 106> 80 120ES+ 22 11+4 + 47 + 35 17,5 + 10 0 - 24 +126 + 54 + 87 - 37EI 0 - 18 + 12 0 -25- 35- 59 +72 0 0 - 124> 120 180ES+ 25 12,5 +4 + 54 + 40 20+ 12 0 - 28 +148 + 63 +100 - 43EI 0 - 21 + 14 0 -28- 40- 68 +85 0 0 - 143Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 331Tabel Harga Toleransi Menurut ISOUkuran Porosnominal h5 js5 k5 g6 h6 js6 k6 m6 p6 s6 f7 e8 h9> 3 6 es 0 2,5 + 6 -4 0 4+ 9 +12 + 20 + 27 -10 - 20 0ei - 5 + 1 -12- 8 + 1 + 4 + 12 + 19 -22 - 38-30> 6 10 es 0 3+ 7 - 5 0 4,5+ 10 + 15 + 24 + 32 -13 - 25 0ei - 6 + 1 - 14- 9 + 1 + 6 + 15 + 23 -28 - 47-36> 10 18 es 0 4+ 9 - 6 0 5,5+ 12 + 18 + 29 + 39 -16 - 32 0ei - 8 + 1 - 17-11 + 1 + 7 + 18 + 28 -34 - 59-43> 18 30 es 0 4,5 + 11 - 7 0 6,5+ 15 + 21 + 35 + 48 -20 - 40 0ei - 9 + 2 - 20-13 + 2 + 8 + 22 + 35 -41 - 73-52> 30 50 es 0 5,5 + 13 - 9 0 8 + 18 + 25 + 42 + 59 -25 - 50 0ei -11 + 2 - 25-16 + 2 + 9 + 26 + 43 -50 - 89-62> 50 80 es 0 6,5 + 15 - 10 0 9,5+ 21 + 30 + 51 3) -30 - 60 0ei -13 + 2 - 29-19 + 2 + 11 + 32 -60 - 106-74> 80 120es 0 7,5 + 18 - 12 0 11 + 25 + 35 + 59 -36 - 72 0ei -15 + 3 - 34-22 + 3 + 13 + 37 -71 - 126-87> 120 180es 0 9 + 21 - 14 0 12,5 + 28 + 40 + 68 -43 - 85 0ei -18 + 3 - 39-25 + 3 + 15 + 43 -83 - 148- 100Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 332Toleransi dalam Gambar Rinci dengan Simbol ISO Penunjukkan ukuran dengan toleransi ditulis dengan susunan sebagai berikut: Ukuran Nominal Kedudukan daerah toleransi (huruf) Kualitas ukuran dari daerah toleransi (angka) Untuk toleransi-toleransi yang jarang dipergunakan, harga penyimpangan-penyimpangan dari toleransinya dicantumkan dibelakang simbol toleransi dalam tanda kurung| 40H7| 40f7Departemen Teknik Industri FTI-ITBTI-2102: Dasar Perancangan Teknik Industri - 333Toleransi dalam Gambar Susunan ditunjukkan dengan simbol ISO Simbol toleransi lubang ditunjukkan lebih dahulu (diatas), setelah itu simbol toleransi poros (dibawahnya), didepannya ditulis ukuran nominal (cukup satu penulisan) Untuk harga-harga penyimpangan dari toleransi-toleransinya juga perlu/dicantumkan, makaditulis seperti contoh disamping