Gambar Teknik : Toleransi linier dan Toleransi geometri

Toleransi

Toleransi ukuran (dimensional tolerance) adalah perbedaan ukuran antara kedua harga batas (two permissible limits) dimana ukuran atau jarak permukaan/batas geometri komponen harus terletak. Untuk setiap komponen perlu didefinisikan suatu ukuran dasar (basic size) sehingga kedua harga batas (maksimum dan minimum, yang membatasi daerah toleransi; tolerance zone)dapat dinyatakan dengan suatu penyimpangan (deviation) terhadap ukuran dasar. Ukuran dasar ini sedapat mungkin dinyatakan dengan bilangan bulat. Besar dan tanda (positif atau negatif) penyimpangan dapat diketahui dengan cara mengurangkan ukuran dasar terhadap harga batas yang bersangkutan.

Berdasarkan atas pertimbangan akan pentingnya komponen dengan bentuk silinder (yang mempunyai penampang lingkaran) dalam bangunan mesin serta untuk mempermudah

pembahasan, selanjutnya hanya akan dipandang komponen-komponen silindrik. Tentu saja sistem limit dan suaian ISO ini dapat pula digunakan untuk komponen-komponen yang tidak silindrik. Dengan demikian, istilah lubang (hole) dan poros (shaft) disini dapat diartikan secara lebih luas dengan maksud untuk menunjukan “ruang kosong” dan “ruang padat” yang dibatasi

oleh dua buah muka atau bidang-bidang singung. Contohnya lebar alur dan tebal pasak.

Dengan mengambil contoh suatu poros dan suatu lubang, beberapa istilah yang telah didefinisikan diatas serta beberapa istilah lain yang penting diperlihatkan pada gambar.

1.1 Toleransi Linier (Linier Tolerances)

Sampai saat ini, untuk  membuat  suatu  benda kerja, sulit  sekali untukmencapai ukuran dengan tepat, hal ini disebabkan antara lain oleh:

1. a) Kesalahan melihat alat ukur b)   Kondisi alat/mesin
2. c) Terjadi perubahan suhu pada waktu penyayatan/pengerjaan benda kerja.

Berdasarkan paparan tersebut, setiap ukuran dasar harus diberi dua penyimpangan izin yaitu penyimpangan atas dan penyimpangan bawah. Perbedaan antara penyimpangan atas dan penyimpangan bawah adalah toleransi.

Tujuan penting toleransi ini adalah agar benda kerja dapat diproduksi secara massal pada tempat yang berbeda dan tetap dapat memenuhi fungsinya, terutama fungsi

mampu tukar, seperti pada suku cadang mesin otomotif yang diperdagangkan.

Istilah dalam Toleransi

Pengertian istilah dalam lingkup toleransi dapat dilihat pada gambar dan paparan berikut ini.

Gambar 1. 1 Istilah dalam toleransi

Keterangan:

Ud	=	ukuran dasar (nominal), ukuran yang dibaca tanpa
Pa	=	penyimpangan penyimpangan       atas       (upper       allowance),

penyimpangan terbesar yangdiizinkan

Pb          =    penyimpangan       bawah       (lower       allowance)penyimpangan terkecil yang diizinkan .

Umaks   =    ukuran    maksimum    izin,    penjumlahan    antara ukuran dasar dengan penyimpangan atas

Umin      =    ukuran     minimum     izin,     penjumlahan    antara ukuran dasardengan penyimpangan bawah.

TL            =    toleransi    lubang;    TP    =    toleransi    poros    : perbedaan     antara penyimpangan atas dengan penyimpangan bawah atau perbedaan antara ukuran maksimum dengan ukuran minimum izin.

GN	=	garis  nol,  ke  atas  daerah  positif  dan  kebawah
US	=	daerah negatif. ukuran     sesungguhnya,     ukuran     dari     hasil

pengukuran benda kerja setelah    diproduksi, terletak diantara ukuran minimum izin sampai dengan ukuran maksimum izin.

Contoh :

Dari gambar berikut ini dapat ditentukan harga :

Gambar 1. 2 Cara Menghitung Toleransi

Jika f15 +0,1

Ud : f15 mm

Pa : +0,2 mm

Pb : +0,1 mm

+0,2

Umaks = Ud + Pa = f 15 +

0,2 = f15,2 mm Umin = Ud

+ Pb = f15 + 0,1 = f15,1 mm

Tl = Pa – Pb = +0,2-(+0,1) = 0,1 mm atau

Tl = Umaks-Umin= 0,1 mm

Us = Umin…Umaks = f15,1 … f15,2 mm

0

Jika f15 -0,1

Ud :  f15 mm

Pa  : 0

Pb  : -0,1 mm

Umaks  = Ud + Pa =  f15  mm

Umin = Ud + Pb = 15 + (-0,1) =  f14,9 mm

Tp = Pa – Pb = 0-(-0,1) = 0,1 mm

Us = Umin…Umaks = f14,9 …  f15 mm

+0,1

Jika f15 -0,1

Ud :  f15 mm Pa  : +0,1 mm Pb  : -0,1 mm

Umaks = Ud + Pa =  f15 + 0,1 =  f15,1 mm Umin = Ud + Pb = f15 +(- 0,1) = f14,9 mm Tp = Pa – Pb = +0,1-(-0,1) = 0,2 mm

Us = Umin…Umaks = f14,9 …  f15,1 mm

1.2 Toleransi Umum

Toleransi umum ialah toleransi yang mengikat beberapa ukuran dasar, sedangkan tolertansi khusus hanya mewakili ukuran dasar dengan toleransi tersebut dicantumkan. Berikut disampaikan tabel toleransi umum yang standar pada

gambar kerja kualitas toleransi umum dipilih antara teliti, sedang atau kasar. Yang paling sering dipilih adalah kualitas sedang (medium).

Tabel 1. 1 Toleransi umum

Tabel 1. 2 Toleransi umum untuk radius dan chamfer

Tabel 1. 3 Toleransi umum untuk sudut

Untuk menyederhanakan penampilan gambar, toleransi umum disajikan sebagai berikut

Gambar 1. 3 Penyajian toleransi umum

hal ini f10adalah ukuran dasar dengan toleransi khusus Dalam (biasanyabagian tersebut nantinya berpasangan), penyimpangan izinnya harus dicantumkan langsung setelah ukuran dasar (gambar). Ukuran dalam tanda kurung tidak terkena aturan toleransi, harganya dipengaruhi oleh ukuran sesungguhnya yaitu penjumlahan dari 7,8…..8,2 dan 29,8…..30,2 seperti uraian berikut ini.

Jika didapat ukuran minimum, akan dihasilkan 7,8+29,8=37,6 mm sedangkan jika didapat ukuran maksimum akan dihasilkan 8,2+30,2 = 38,4 mm. Kedua ukuran tersebut tidak memenuhi harga toleransi umum untuk 38 mm dengan kualitas sedang.

1.3 Standar Toleransi Internasional IT

Toleransi, yaitu perbedaan penyimpangan atas dan bawah, harus dipilih secara seksama, agar sesuai dengan persyaratan fungsionalnya. Kemudian macam-macam niai numeric dari toleransinya untuk tiap pemkaian dapat dipilh oleh si perencana. Untuk mengindari keraguan dan untuk keseragaman nilai toleransi standar telah ditentukan oleh ISO/R286 (ISO System of Limits and Fits―sistim ISO untuk Limit dan Suaian). Toleransi standar ini disebut “Toleransi Internasional” atau “IT”.

Dianjurkan bagi perencana untuk memakai nilai IT untuk toleransi yang diinginkan.

1.4 Tingkat Diameter Nominal

Untuk mudahnya, rumus yang diberikan pada persamaan untuk menghitung toleransi standar dan penyimpangan pokok disesuaikan dengan tingkat diameter pada Tabel 1.4; hasilnya telah dihitung atas dasar harga rata-rata geometric D dari diameter-diameter ekstrim tiap tingkat, dan dapat dipakai untuk semua diameter dalam tingkatan tersebut. Untuk seluruh tingkat sampai dengan 3 mm, diameter rata-rata diambil sebagai rata-rata geometrik dari 1 dan 3 mm.

Dalam keadaan normal dipakai tingkat utama, tetapi jika dipandang perlu tingkat antara dapat dipakai.

1.5 Kwalitas Toleransi

Dalam system standar limit dan suaian, sekelompok toleransi yang dianggap mempuyai ketelitian yang setaraf untuk semua ukuran dasar, disebut Kwalitas Toleransi.

Telah ditentukan 18 kwalitas toleransi, yang disebut toleransi standar yaitu IT 01, IT 0, IT 1 sampai dengan IT 16.

Nilai toleransi meningkat dari IT 01 sampai dengan IT 16. IT 01 sapmpai dengan IT 4 diperuntukkan pekerjaan yang sangat teliti, seperti alat ukur, instrument-inetrumen optic, dsb. Tingkat IT 5 s/d IT 11 dipakai dalam bidang permesinan umum, untuk bagian-bagian mampu tukar, yang dapat digolongkan pula dalam pekerjaan sangat teliti, dan pekerjaan biasa. Tingkat IT 12 s/d IT 16 dipakai untuk pekerjaan kasar.