MAKALAH METROLOGI & PENGENDALIAN KUALITAS ( KEMIRINGAN & KESIMETRISAN )
Disusun Oleh: Adib An Nahl (20110130045) Dela Sulis B (20130130321) Sarjito (20110130139)
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK 2013-2014
BAB. 1 PENDAHULUAN 1.1 Tujuan
Makalah ini bertujuan agar para mahasiswa dapat mengetahui prosedure penggunaan alat,proses pembacaan dari hasil pengukuran , kelebihan dan kekurangan dari alat yang digunakan . 1.2 Latar belakang
Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran standar. Besaran standar adalah acuan/pedoman yang sudah disepakati bersama secara internasional. Besaran standar tentunya memerlukan satuan – satuan dasar. Agar dapat digunakan maka besaran standar tersebut harus dapat didefinisikan secara fisik, tidak berubah karena waktu, dan harus dapat digunakan sebagai alat pembanding di seluruh dunia. A. Sistem Satuan Dan Pengukuran
Dalam dunia perindustrian saatini ada dua sistem pengukuranyang digunakan yaitu sistem inci (English system).dan sistem metrik (Metrik System). 1). Sistem Inci (E ngl ish system)
Sistem inci, secara garis besar berlandaskan pada satuan inci, pound dan detik sebagai dasar satuan panjang, massa dan waktu. Pada umumnya sistem ini digunakan di Inggris dan Amerika. 2). Sistem Metrik (M etr ik System)
Sistem metrik telah dikembangkan oleh para ilmuwan Perancis sejak tahun 1970-an. Sistem ini mendasarkan pada meter untuk pengukuran panjang dan kilogram untuk pengukuran berat. Satu meter didefinisikan sebagai satuan panjang yang panjangnya adalah = 1.650.763,73 x panjang gelombang radiasi atom Krypton 86 dalam ruang hampa. Sedangkan satu kilogram didefinisikan sebagai masa dari satu decimetre kubik air distilasi pada kekentalan (density) maksimum yaitu pada temperatur 4 derajat Celcius.Sebetulnya, kalau dikaji lebih jauh sistem metrik ini mempunyai keuntungan dibandingkan sistem inci. Keuntungan – keuntungan tersebut antara lain : a. Konversinya lebih mudah, perhitungannya juga lebih mudah, dan cepat karena berdasarkan kelipatan sepuluh, dan terminologinya lebih mudah dipelajari. b. Dunia industri dari negara – negara industri sebagaian besar menggunakan sistem metrik sehingga hal ini memungkinkan terjadinya hubungan kerja sama antara industri satu dengan lainnya karena sistem pengukuran yang digunakan sama, (Ingat prinsip dasar industri untuk menghasilkan komponen yang mempunyai sifat mampu tukar).
Pengukuran merupakan bagian yang sangat penting dan sangat diperlukan pada proses pemesinan atau dalam pembuatan peralatan – peralatan teknik, diantaranya : 1. Pengukuran diperlukan untuk memberikan batas – batas ukuran pada bahan yang akan dipotong sebagai langkah awal dari proses pemesinan. 2. Pengukuran diperlukan untuk membentuk bahan sesuai rencana ukuran berdasarkan gambar rancangannya. 3. Pengukuran diperlukan untuk merakit, menyesuaikan produk satu dengan produk lainnya sesuai dengan fungsinya. 4. Pengukuran diperlukan untuk memeriksa dimensi suatu produk. 5. Pengukuran diperlukan untuk menentukan kebutuhan stok bahan sesuai dengan jumlah order yang diperlukan. Pengukuran diperlukan untuk pertimbangan antara lain,menentukan luas, massa, kekuatan bahan, dan toleransi. Untuk pengukuran di atas diperlukan alat – alat ukur panjang atau linier, baik alat ukur dasar, sedang, atau alat – alat ukur presisi. Alat – alat ukur panjang tersebut yaitu : 1. 2. 3. 4.
Jangka sorong (vernier calliper) jam ukur (dial indicator), serta Mistar geser ketinggian ( Height Gauge) Mikrometer luar (outside micrometer) Jam ukur (dial indicator) dll. Karakteristik dari alat – alat ukur inilah yangmenyebabkan adanya perbedaan antara alat ukur yang satu dengan yang lainnya. Karakteristik ini bisa menyangkut pada konstruksi dan cara kerjanya. Secara garis besar sebuah alat ukur mempunyai tiga komponen utama yaitu sensor, penggubah dan pencatat/penunjuk. 1.3 Klasifikasi Pengukuran
Geomatris obyek ukur mempunyai bentuk yang bermacam – macam. Oleh karena itu caranya mengukur pun bisa bermacam – macam. Agar hasil pengukurannya mendapatkan hasil yang paling baik menurut standar yang berlaku maka diperlukan cara pengukuran yang tepat dan benar. Untuk itu perlu juga diketahui klasifikasi dari pengukuran. Ada beberapa pengukuran berdasarkan cara pengukuran yang bisa dilakukan untuk mengukur geometris obyek ukur yaitu : 1. Pengukuran Langsung Proses pengukuran yang hasil pengukurannya dapat dibaca langsung dari alat ukur yang digunakan disebut dengan pengukuran langsung. Misalnya mengukur diameter poros dengan jangka sorong atau mikrometer. 2. Pengukuran Tak Langsung Bila dalam proses pengukuran tidak bisa digunakan satu alat ukur saja dan tidak bisa dibaca langsung hasil pengukurannya maka pengukuran yang demikian ini disebut dengan pengukuran tak langsung. Kadang – kadang untuk mengukur satu benda ukur diperlukan dua atau tiga alat ukur, biasanya ada alat ukur standar, alat ukur pembanding dan alat ukur pembantu. Misalnya
mengukur ketirusan poros dengan menggunakan senter sinus (sine center) yang harus dibantu dengan jam ukur (dial indikator) dan blok ukur. 3. Pengukuran dengan Kaliber Batas Kadang – kadang dalam proses pengukuran kita tidak perlu melihat berapa besar ukuran benda yang dibuat melainkan hanya untuk melihat apakan benda yang dibuat masih dalam batas – batas toleransi tertentu.
Misalnya saja mengukur diameter lubang. Dengan menggunakan alat ukur jenis kaliber batas dapat ditentukan apakah benda yang dibuat masuk dalam kategori diterima (Go) atau masuk dalam kategori dibuang atau ditolak ( No Go). Dengan demikian sudah tentu alat yang digunakan untuk pengecekannya adalah kaliber batas Go dan No Go. Pengukuran seperti ini disebut pengukuran dengan kaliber batas. Keputusan yang diambil adalah : dimensi obyek ukur yang masih dalam batas toleransi dianggap baik dan dipakai, sedang dimensi yang terletak di luar batas toleransi dianggap jelek. Pengukuran cara ini tepat sekali untuk pengukuran dalam jumlah banyak dan membutuhkan waktu yang cepat. 4. Pengukuran dengan Perbandingan Bentuk Standar Pengukuran di sini sifatnya hanya membandingkan bentuk benda yang dibuat dengan bentuk standar yang memang digunakan untuk alat pembanding. Misalnya kita akan mengecek sudut ulir atau roda gigi, mengecek sudut tirus dari poros konis , mengecek radius dan sebagainya. Pengukuran dilakukan dengan alat proyeksi. Jadi, di sini sifatnya tidak membaca besarnya ukuran tetapi mencocokkan bentuk saja. Misalnya sudut ulir dicek dengan mal ulir atau alat pengecek ulir lainnya.
BAB II PEMBAHASAN
Pada kesempatan ini kami akan membahas tentang cara pengukuran alat ukur Kemiringan dan Kesemetrisan, meliputi prosedur penggunaan alat, proses pembacaan hasil pengukuran serta kelebihan dan kekurangan alat. 2.1 Pengukuran Kemiringan
Vernier Height Gauge adalah sebuah alat pengukuran yang berfungsi mengukur tinggi benda terhadap suatu bidang acuan atau bisa juga untuk memberikan tanda goresan secara berulang terhadap benda kerja sebagai acuan dalam proses permesinan. Vernier height gauge memiliki dua buah kolom berulir dimana kepala pengukur bergerak naik turun akibat putaran ulir kasar dan halus yang digerakkan oleh pengukur. Secara keseluruhan alat ukur ini dapat digunakan untuk mengukur tinggi, menggambar garis, membandingkan ketinggian, mengukur kemiringan, mengukur jarak senter lubang (dengan bantuan peraba senter), dan membandingkan kedalaman.
1 Macam-Macam Mistar Geser Ketinggian
Dilihat dari pembacaan skala ukuran, maka Height Gauge dibagi menjadi 2 yaitu: 1. Mistar geser ketinggian/ Height gauge dengan pembacaan skala ukuran dengan skala nonius/analog. 2. Mistar geser ketinggian/ Height gauge dengan pembacaan skala ukuran dengan elati digital.
Skala Digital
Skala Analog
Gambar2.12 Bagian-bagian umum mistar ingsut pengukur ketinggian
Pada gambar 2.13 ditunjukkan caranya mengukur ketinggian. Sebelum digunakan, posisi nol harus disetel terlebih dahulu. Untuk mengukur ketinggian, rahang ukur harus diletakkan secara perlahanlahan di atas muka ukur, agar kerusakan rahan ukur dan kesalahan pengukuran dapat dihindari. Pada gambar 2.14 menunjukkan cara melakukan penggoresan pada bidang ukur. Gambar 2.15 menunjukkan cara pengukuran perbandingan dengan mistar ingsut ketinggian. Gambar 2.16 menunjukkan cara mengukur kemiringan.
Gambar 2.13. Mengukur tinggi
Gambar 2.14. Menggores
Gambar 2.15. Membandingkan
Gambar 2.16. Mengukur Kemiringan
Mistar ingsut mempunyai banyak macam bentuk yang disesuaikan dengan kondisi dari benda yang akan diukur. Walaupun banyak macam bentuk akan tetapi cara pembacaannya mempunyai prinsip yang sama. Perbedaan bentuk ini hanya pada konstruksi dari rahang ukurnya saja. Oleh karena itu, bila menjumpai mistar ingsut yang konstruksinya agak berbeda dengan yang dipakai sehari-hari tidak perlu ragu dalam memakainya karena prinsip pembacaan skalanya adalah sama. Mistar ingsut digital elektronik dibuat oleh Perusahaan Starret . Alat ukur ini mempunyai kemampuan jarak linier sepanjang 0 sampai 6 inchi (0 sampai 150 mm). Bekerja secara elektronik dan hasi pengukuran secara cepat dan mudah untuk dibaca karena adanya sistem pencatat digital. Data pengukuran bisa langsung dihubungkan ke komputer dan printer untuk dianalisis lebih lanjut. Jenis komputer yang khusus ini dibuat oleh Stareet dengan nomor produksi Starret 720 QC Computer.
LANGKAH PENGUKURAN DAN CARA KERJA
Langkah pengukuran dengan menggunakan peralatan ini adalah sebagai berikut: Langkah pengukuran benda kerja adalah benda kerja yang akan diukur dan alat ukurnya ditempatkan pada suatu bidang datar (meja perata). Alat ukur ketinggian tersedia dalam beberapa ukuran dari 300 mm sampai 1000 mm atau dari 12 inchi sampai 72 inchi dengan ketelitian 0,02 atau 0,001 inchi.
Bersihkan meja perata Bersihkan benda kerja yang akan diukur Bersihkan alat ukur dengan menggunakan kain bersih dan kering Kendorkan baut pengikat untuk dapat menggerakkan sensor ukur Naikkan atau turunkan sensor ukur mendekati benda kerja yang akan diukur Tempatkan sensor ukur pada bagian sisi kanan benda kerja kemudian singgungkan sensor ukur pada benda kerja, yakinkan dengan menggunakan baut pengatur. Gerakkan sensor dari kanan pada benda kerja atau sebaliknya dan mur agar sensor menyinggung benda kerja secara baik (gunakan baut pengatur). Lakukan secara berulang-ulang agar dapat diyakini pengukuran telah benar. Setelah benar-benar diyakini penyinggungan sensor dengan benda kerja sama, baru kuncikan baut pengikat. Lepaskan benda kerja dan lakukan pembacaan ukuran yang ditunjukkan. Catatan: Setiap melakukan pengukuran hendaknya pada daerah dengan penerangan cukup, agar tidak terjadi salah dalam pembacaan atau terjadi kesalahan pengukuran akibat pembiasan. Pembacaan ukuran dan penggunaan mistar geser ketinggian/ H ei ght gauge Cara mencari tingkat ketelitian dan cara melakukan pembacaan ukuran dari Height Gauge sama persis dengan pembacaan pada Vernier Caliper . Bedanya hanyalah pada posisinya. kalau Vernier Caliper untuk posisi pembacaannya cenderung horizontal ( geser ke samping ), sedangkan untuk Height Gauge posisinya vertikal ( naik - turun ). Prosedur penggunaan Height Gauge juga sama persis dengan penggunaan Vernier Caliper . Yaitu dimulai dari membersihkan sensor/ probe/ rahang ukur, kemudian melakukan zero setting , membersihkan benda kerja dan melakukan pengukuran.
MERAWAT HIGHT GAUGE
Tingkat ketelitian Hight gauge harus dijaga agar saat digunakan Untuk kontrol /pemeriksaan demensi benda kerja hasil kerja dengan penggunaan perkakas tangan, hasil kerja dengan mesin bubut, hasil kerja dengan mesin frais dan hasil kerja dengan mesin gerinda sesuai dengan tuntutan kualitas ukuran mengacu batas penyimpangan yang diijnkan. Semua alat ukur Hight gauge baik yang masih baru dan sudah lama harus selalu dirawat dengan cara cara yang benar baik dengan perawatan sederhana maun dengan perawatan khusus, dengan tujuan agar terjaga karakteristik ketelitian, umur alat ukur lebih lama dan menjaga Investasi beaya pengadaan.
Setiap pemakai Hight gauge harus memiliki sikap tanggung jawab rasa memiliki dengani ciri-ciri mengecek kondisi alat ukur saat dipinjam, menidentifikasi bagian bagian penting alat ukur yang ada penyimpangan, melaporkan kondisi kepada guru pembimbing, mengelola pemggunaan berdasarkan buku panduan penggunaan. Diperlukan Alat bahan yang digunakan untuk perawatan Hight gauge Kain pembersih/ kain katun , Cairan pembersih ( spiritus, alcohol ,bensin pencuci, solar) ,Vaselin putih/ pasta vaselin putih, oli SAE 10Kuas halus
a. Prosedur Perawatan dan penyimpanan H ight gauge :
1). Bersihkan sensor dan bagian penting alat ukur dengan disediakan sampai gilap,bersih.
alat pembersih yang
2). Suhu benda ukur/ speciment harus sudah setara dengan suhu ruang pengukuran. Dilarang keras untuk melakukan pengukuran pada benda ukur yang baru saja diproses dengan mesin perkakas ataupun yang masih panas akibat pengelasan maupun proses heat threatment . 3). Gunakan penekanan secukupnya sewaktu pengukuran. Hal ini untuk menghindari timbulnya momen pada movable jaw sehingga bila penekanan terlalu dipaksakan akan mempercepat keausan rahang. 4). Jangan menggunakan Hight gauge untuk mainan, menjepit benda ataupun untuk memukul-mukul benda lain serta hindarkanlah dari benturan. 5). Sebelum dan sesudah digunakan untuk proses pengukuran, bersihkan seluruh bagian Hight gauge dari debu dan kotoran. Untuk lebih sempurnanya, bagian fixed jaw dan movable jaw harus dilap dengan kain yang sudah ditetesi alcohol, diolesi pasta vaselin putih 6). Sebelum dimasukkan ke dalam kotaknya atau ke lemari khusus, dianjurkan untuk mengolesi vaselin pada fixed jaw dan movable jaw agar lebih awet dan tahan aus. Hal ini menjadi sebuah keharusan jika Hight gauge tidak digunakan dalam jangka waktu yang lama. 7). Jangan menyimpan Hight gauge dalam posisi bertumpukan, karena selain kelihatan tidak rapi, juga akan berpengaruh terhadap keawetan Hight gauge terutama jika ada salah satu Hight gauge yang sudah mengalami korosi.
b.
Proses Kalibrasi H eight Gauge
1). Persiapkan alat dan perlengkapan untuk proses kalibrasi sebagai berikut : Height Gauge, Surface table, Gauge Blocks, Glooves , Kain lap, Cairan Alkohol.
2) .Bersihkan surface table (meja rata) dan probe atau rahang ukur dengan kain lap yang sudah ditetesi alkohol. Pastikan bahwa probe dalam posisi terikat kuat oleh ulir pengikat rahang ukur. 3) .Lakukanlah setting nol/ zero setting. Caranya adalah dengan menyentuhkan probe atau rahang ukur pada surface table yang sudah dibersihkan dengan cairan alkohol. Apabila Height Gauge menunjukkan angka nol tepat, maka zero setting berhasil dengan baik. Apabila Height Gauge belum menunjukkan angka nol, maka kencangkan baut pengunci kasar lalu aturlah posisi nol dengan memutar ulir penyetelan halus. Setelah posisi nol tercapai cobalah lakukan Zerro setting berulangkali sampai kita yakin bahwa zero setting yang kita lakukan sudah mantap. 4) .Lakukan pengukuran terhadap blok ukur sebanyak n buah. Misalnya 15 blok ukur secara bertingkat dari 1 mm sampai 150 mm. Pengukuran dimulai dari blok ukur yang paling tipis/ kecil hingga blok ukur yang paling tebal. 5) .Catatlah nilai kesalahan ukur yang terjadi. Kesalahan ukur adalah s elisih besarnya harga yang ditunjukkan oleh alat ukur dengan ukuran standar blok ukur. Nilai kesalahan ( deviasi nilai pengukuran ) ini bisa positif ( + ) dan bisa negatif ( - ). 6) .Setelah pengukuran blok ukur selesai, pindahkan nilai kesalahan ukur ke dalam bentuk grafik seperti tersebut di bawah. 7) .Setelah proses pengukuran selesai, bersihkan blok ukur dengan kain yang sudah ditetesi alkohol kemudian kembalikan ke tempatnya msing-masing dengan terlebih dahulu diolesi vaselin. 8) .Bersihkan Height Gauge pada seluruh sisinya, terutama bagian probe atau rahang ukur. Olesi dengan sedikit vaselin kemudian kembalikan ke kotaknya dan simpan di tempat yang telah disediakan. LANGKAH KERJA MEMBUAT GARIS SEJAJAR PADA BENDA KERJA · · · ·
Bersihkan terlebih dahulu meja perata menggunakan kain/gombal bila perlu ditambahkan pelumas Letakkan benda kerja diatas meja perata Kendorkan dulu baut pengikat kemudian Atur skala utama pada Height Gauge Goreskanlah ujung pernggores Height Gauge ke benda kerja
Ø LANGKAH KERJA MENGUKUR KEMIRINGAN BENDA KERJA 1. 2. 3. 4. 5.
Bersihkan terlebih dahulu meja perata menggunakan kain/gombal bila perlu ditambahkan pelumas Letakkan benda kerja diatas meja perata Kendorkan dulu baut pengikat kemudian Atur skala utama pada Height Gauge Letakkan ujung Height Gauge diatas benda kerja Kunci baut pengikat,kemudian bacalah ukurannya.
PEMBACAAN VERNIER HEIGHT GAUGE
1. Skala Utama = 38 2. Skala Nonius= 85 3. Hasil = 38,85
1. Skala Utama = 19 2. Skala Nonius = 80 3. Hasil = 19,80
KELEBIHAN ALAT Memiliki tingkat keakurasian tinggi Memiliki tingkat kepekaan tinggi KEKURANGAN ALAT Sedikit susah dalam menggunakan karena alat ukurnya besar
2.2 Pengukuran Kesimetrisan
Kesimetrisan adalah adanya kesesuaian atau kesamaan ukuran, bentuk dan susunan pada bidang, titik atau garis pada sisi yang lain, dengan simbol
keterangan pada gambar.
Contoh gambar simetris
Peralatan yang diperlukan untuk mengetahui bahwa benda tersebut simetris atau tidak simetris pada benda kerja silinder pistonbisa menggunakan alat ukur: 1. Jangka Sorong / Varnier Caliper 2. Mikrometer Sekrup 3. Cylinder Bore Gauge
1). Prosedur penggunaan alat : A. Jangka sorong
1. perhatikan gambar jangka sorong di bawah ini!
2. Setelah kita mengendorkan skrup penjepit dan geser rahang geser ke kanan 3. Jika kita ingin mengukur panjang maka diletakkan benda di antara rahang tetap dan rahang bawah 4. Menutup kembali rahang geser sehingga benda yang diukur tidak bergerak, namun
jangan
sampai
tertekan
karena
akan
mempengaruhi
pengukuran.mengecangkan skrup penjepit 5. Membaca skala utama dan skala nonius seperti gambar di bawah ini.
hasil
B. Mikrometer Skrup
1. Perhatikan gambar mikrometer skrup di bawah ini.
2. Putar skrup pemutar atau silinder bergerigi. 3. Pasang benda di antara rahang putar dan rahang tetap 4. kencangkan kembali silinder begerigi samapi benda yang diukur tidak bergerak, jangan terlalu kencang agar tidak mempengaruhi pengukuran. 5. membaca skala utama dan skala putar seperti di bawah ini.
C. Cylinder Bore Gauge
Langkah pengukuran : 1. Ukurlah diameter silinder dengan mistar geser, misal diperolehhasil pengukuran : 75,40mm. 2. Pilih replacement rod yang panjangnya lebih besar dari hasilpengukuran tersebut,misal 76 mm. 3. Pasang replacement rod pada bore gage. 4. Set mikrometer luar pada 76 mm, kemudian tempatkan replacement rod antara anvil dan spindle mikrometer. 5. Set jarum dial gage pada posisi nol dengan cara memutar outer ring.
6. Masukkan replacement rod ke dalam lubang (silinder), goyangkan tangkai bore gauge ke kanan dan ke kiri sampai diperoleh penyimpangan terbesar (posisi tegak lurus)
2). Proses Pembacaan A. Jangka Sorong
B. mikrometer sekrup
C. Cylinder Bore Gauge
Dial Indikator ( terletak pada bagian atas cylinder bore gauge yang dapat dilepas dengan kelonggaran securing position posisi dial gauge )
Posisi jarum panjang sedang menunjukkan garis ke 6, berarti hasil pembacaannya adalah 6 x 0,01 = 0,06 mm. Sementara jarum pendek sedang menunjuk garis ke 3, artinya jarum panjang telah berputar 3 kali. Dengan demikian hasil pengukuran tersebut adalah = 3 + 0,06 = 3,06 mm.
3). Kelebihan dan kekurangan
A. Jangka sorong
kelebihannya Dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin, maupun kedalam sebuah tabung.
Kekurangan
Jangka sorong tidak dapat dipergunakan untuk pembacaan dengan ketelitian 0,01 mm dengan tepat.
B. Mikrometer
Kelebihan
Dapat mengukur dari ketelitian 0,01 mm sampai 0,002 mm.
Kekurangan
- Jarak pengukurannya pendek hanya sampai 25 mm (bagian luar
micrometer) C. Cylinder Bore Gauge
Kelebihan Dapat mengukur diameter silinder, lubang dudukan poros dan lain-lain dengan ketelitian 0,01 mm
Kekurangan Dalam pengukuran memerlukan alat ukur lainnya misalnya jangka Sorong dan mikrometer.
