Toleransi Pemesinan 101:Memahami Dasar-dasar, Jenis, dan Pentingnya Toleransi Pemesinan
Selama tahap awal revolusi industri pertama, tidak ada standar untuk membuat bagian-bagian mesin. Itu berarti setiap mesin atau produk manufaktur memiliki desain khusus dan dibuat dengan gaya produksi "satu kali". Meskipun metode ini memungkinkan produsen untuk mencapai akurasi dimensi, hal itu menyebabkan waktu tunggu yang lama.
Menjelang akhir revolusi industri pertama, Eli Whitney (penemu mesin gin kapas) menemukan cara untuk membuat beberapa senapan sehingga mereka dapat dipertukarkan yang berarti senapan itu identik dan dia bisa menggantikannya satu sama lain. Pendekatan manufakturnya menunjukkan bagaimana komponen perakitan harus diproduksi dengan toleransi permesinan standar tertentu.
Tapi apa sebenarnya toleransi pemesinan, dan bagaimana cara kerjanya? Artikel ini menjawab semua ini dan banyak lagi.
Apa itu Toleransi dalam Pemesinan?
Toleransi hanyalah ukuran variasi yang dapat diterima (atau penyimpangan) dalam dimensi bagian Anda. Sederhananya, toleransi pemesinan memungkinkan Anda untuk menentukan batas dimensi maksimum dan minimum suatu bagian. Biasanya dinyatakan menggunakan “±” (diucapkan plus atau minus) dan disertai dengan penyimpangan yang dapat diterima (misalnya, ±0,05).
Untuk lebih memahami toleransi, pertimbangkan skenario di mana Anda ingin membuat poros yang akan digabungkan ke bantalan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1:Kopling poros dan bantalan
Misalkan bantalan memiliki diameter 30 mm. Dalam skenario seperti itu, Anda akan setuju bahwa poros yang dibuat dengan diameter 30 mm (atau lebih besar) mungkin sulit dipasang ke bantalan. Demikian juga, poros dengan diameter 27 mm akan terlalu longgar untuk bantalan.
Toleransi pemesinan memungkinkan Anda menentukan penyimpangan yang dapat diterima dalam dimensi bagian Anda untuk memudahkan perakitan. Jadi, misalnya, Anda dapat menentukan dimensi poros 29 ± 0,05 mm saat membuat poros Anda. Dimensi ini akan menunjukkan bahwa diameter poros antara 28,95 mm dan 29,05 mm akan memuaskan untuk rakitan bantalan poros.
Jenis Toleransi
#1 Toleransi Sepihak
Toleransi unilateral adalah jenis toleransi yang memungkinkan variasi dari dimensi nominal (atau benar) hanya dalam satu arah (positif atau negatif). Contoh toleransi tersebut ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar ini menggambarkan toleransi unilateral menggunakan poros dengan diameter 153,65 (+2,52/-0,00) mm.
Gambar 2:Toleransi sepihak
Ini memberi tahu produsen bahwa diameter poros akhir harus setidaknya 153,65 mm dan paling banyak 156,17 mm yang merupakan jumlah dari 153,65 mm dan 2,52 mm.
Pelajari lebih lanjut:Memahami Pemesinan Presisi
#2 Toleransi Bilateral
Tidak seperti toleransi permesinan unilateral, toleransi bilateral memungkinkan variasi dari dimensi nominal dalam arah positif dan negatif. Contoh toleransi tersebut ditunjukkan pada Gambar 3, di mana kita memiliki lubang dengan diameter 102,00 ±0,10 mm.
Gambar 3:Toleransi bilateral
Perhatikan bagaimana toleransi ini memungkinkan variasi yang sama dari nilai nominal di kedua arah. Jadi, misalkan pabrikan Anda membuat lubang dengan diameter berkisar antara 101,90 mm dan 102,10 mm. Dalam skenario seperti itu, itu tidak akan memengaruhi fungsi bagian Anda.
Anda harus memilih toleransi bilateral jika Anda ingin memproduksi suku cadang eksterior secara massal karena hal ini menghilangkan kemungkinan kesalahan mahal yang akan membuat produk jadi Anda tidak berguna.
#3 Batasi Toleransi
Seperti namanya, batas toleransi adalah jenis toleransi yang menyatakan batas (atau ekstrim) nilai yang mungkin dari suatu bagian. Misalnya, Gambar 4 mengilustrasikan batas toleransi pemesinan. Dan ini memberi tahu produsen bahwa bagian mesin (atau produk akhir) memuaskan selama dimensi poros turun antara 99,50 mm (batas bawah) dan 101,80 mm (batas atas).
Gambar 4:Batasi toleransi
#4 Toleransi Pemesinan Standar
Toleransi standar adalah toleransi permesinan yang paling banyak digunakan untuk sebagian besar komponen fabrikasi saat ini. Toleransi ini biasanya berada dalam kisaran ±0,005” dan ±0,030”, dan masinis biasanya menerapkannya saat pelanggan tidak menentukan tingkat toleransi.
Misalnya, Tabel 1 menunjukkan toleransi standar untuk proses manufaktur yang berbeda:
Nilai toleransi ini ditetapkan oleh beberapa badan standar internasional (seperti ASME dan ANSI). Mereka ideal ketika Anda ingin membuat bagian sederhana (atau fitur bagian) seperti pipa, benang, dan pin. Namun, untuk fitur bagian yang lebih kompleks, Anda mungkin ingin menentukan toleransi dan persyaratan menggunakan standar Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T).
Memahami Dimensi dan Toleransi Geometris (GD&T)
Dimensi dan Toleransi Geometris (GD&T) memberikan tingkat kontrol kualitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan toleransi pemesinan lainnya. Misalnya, ini memungkinkan Anda untuk menentukan karakteristik geometris yang unik seperti posisi sebenarnya dari suatu fitur, kerataan bagian, tegak lurus, paralelisme, dan konsentrisitas.
Gambar 5 menunjukkan gambar desain berbantuan komputer (CAD) 2D dari bagian dengan GD&T. Perhatikan bagaimana toleransi gambar dan pemesinan ini memberikan informasi yang berguna tentang bagaimana permukaan tertentu harus sejajar dan tegak lurus dengan permukaan lain.
Gambar 5:Dimensi dan Toleransi Geometris
GD&T adalah pokok desain dan manufaktur, dan Anda akan menemukan desainer produk papan atas menggunakan pendekatan toleransi ini dengan jenis toleransi lain untuk desain produk mereka. Kombinasi metode toleransi pemesinan ini memungkinkan Anda mengomunikasikan maksud desain Anda dengan tepat. Ini juga mengurangi kebutuhan untuk menjelaskan persyaratan yang rumit, terutama jika Anda ingin melakukan outsourcing manufaktur ke toko mesin di luar negeri.
Gambar 6:Tampilan meledak dan tampilan rakitan dari motor induksi yang menampilkan beberapa bagian dengan persyaratan toleransi yang berbeda
Memproduksi dengan Gensun
Toleransi pemesinan sangat penting saat Anda mendesain suku cadang yang ingin Anda produksi. Namun, keberhasilan proyek manufaktur Anda juga bergantung pada bengkel mesin tempat Anda memutuskan untuk bekerja.
Gensun Precision Machining adalah penyedia layanan manufaktur terkemuka di Asia. Kami memiliki tim ahli mesin, insinyur, dan kontrol kualitas berkualifikasi tinggi yang bekerja sama untuk memahami persyaratan desain dan toleransi Anda sebelum menyelesaikan produk dengan benar.
Pelajari lebih lanjut tentang layanan mesin CNC dan pencetakan 3D (atau manufaktur aditif) berkualitas tinggi kami.
