
Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana para insinyur memastikan presisi dan akurasi dalam manufaktur? Dalam artikel blog ini, kita akan mempelajari dunia toleransi geometris yang menarik - aspek penting dalam teknik mesin yang memungkinkan produksi komponen berkualitas tinggi. Dengan memanfaatkan keahlian para profesional berpengalaman, kami akan mengeksplorasi berbagai jenis toleransi dan aplikasinya, memberikan Anda wawasan yang berharga untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang subjek yang kompleks ini. Bersiaplah untuk menemukan rahasia di balik pencapaian kesempurnaan dalam bidang teknik mesin!
Toleransi geometris yang ditentukan oleh standar nasional dibagi menjadi dua kategori: toleransi geometris dan toleransi posisi, dengan total 14 item.
Nama dan simbolnya ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
Kelurusan - Semua titik berada pada garis lurus, dengan toleransi yang ditentukan oleh wilayah di antara dua garis paralel.
Kerataan - Semua titik pada permukaan berada pada suatu bidang, dengan toleransi yang ditentukan oleh wilayah di antara dua bidang paralel.
Kebulatan - Semua titik pada permukaan berada pada suatu keliling, dengan toleransi yang ditentukan oleh wilayah di antara dua lingkaran konsentris.
Silindrisitas - Sumbu semua titik pada permukaan yang berputar memiliki jarak yang sama dari sumbu yang sama. Toleransi silindrisitas mendefinisikan wilayah toleransi yang dibentuk oleh dua silinder konsentris, di mana permukaan yang berputar ini harus berada di dalam wilayah ini.
Toleransi profil - Menentukan metode toleransi untuk permukaan, garis, busur, atau bidang biasa yang tidak beraturan. Profil dapat diterapkan pada satu elemen garis atau seluruh permukaan bagian. Toleransi profil menentukan batas unik di sepanjang profil yang sebenarnya.
Tegak lurus - Permukaan atau sumbu tegak lurus terhadap bidang atau sumbu datum. Toleransi tegak lurus menentukan salah satu dari yang berikut ini: wilayah yang ditentukan oleh dua bidang yang tegak lurus terhadap bidang atau sumbu datum, atau wilayah yang ditentukan oleh dua bidang paralel yang tegak lurus terhadap sumbu datum.
Paralelisme - Permukaan atau sumbu dan semua titik berjarak sama dari bidang datum atau sumbu. Toleransi paralelisme menentukan salah satu dari yang berikut ini: wilayah yang ditentukan oleh dua bidang paralel atau garis yang sejajar dengan bidang atau sumbu datum, atau wilayah toleransi silindrisitas yang sumbunya sejajar dengan sumbu datum.
Koaksialitas - Sumbu dari semua elemen yang dapat digabungkan yang berpotongan pada permukaan yang berputar adalah sumbu umum fitur data. Toleransi koaksialitas menentukan wilayah toleransi silindrisitas yang sumbunya sama dengan sumbu datum.
Toleransi posisi - Toleransi posisi menentukan area di mana sumbu tengah atau bidang tengah diperbolehkan menyimpang dari posisi aktual (secara teoretis benar).
Dimensi dasar menetapkan posisi aktual antara fitur data dan fitur yang saling terkait. Kesalahan posisi adalah total deviasi posisi yang diijinkan antara fitur dan posisi yang benar.
Untuk fitur silindris seperti lubang dan diameter eksternal, toleransi posisi biasanya adalah diameter wilayah toleransi di mana sumbu fitur harus jatuh. Untuk fitur non-lingkaran (seperti slot dan proyeksi pendek), toleransi posisi adalah lebar total wilayah toleransi di mana bidang tengah fitur harus jatuh.
Habis melingkar - Memberikan kontrol atas elemen permukaan melingkar. Ketika bagian berputar 360 derajat, toleransi ini diterapkan secara independen pada setiap posisi pengukuran elemen melingkar dan diterapkan pada toleransi runout melingkar yang dibangun di sekitar sumbu datum, mengendalikan perubahan akumulasi dalam kebulatan dan koaksialitas.
Apabila diterapkan pada permukaan yang dibangun secara vertikal dengan sumbu datum, ini mengontrol elemen melingkar dari fitur permukaan bidang.
Total habisnya - Memberikan kontrol komposit pada semua elemen permukaan. Ketika bagian berputar 360 derajat, toleransi ini diterapkan secara bersamaan pada fitur melingkar dan memanjang. Ketika diterapkan pada permukaan yang dibangun di sekitar sumbu datum, runout total mengontrol variabilitas akumulasi dari kebulatan dan kesilindrisan, kelurusankoaksialitas, sudut, lancip, dan profil. Ketika diterapkan pada permukaan yang dibangun secara vertikal dengan sumbu datum, ini mengontrol akumulasi variabilitas tegak lurus dan kelurusan.
Fitur - mengacu ke titik, garis, dan permukaan yang membentuk geometri komponen.
Fitur yang ideal - fitur dengan makna geometris.
Fitur aktual - fitur yang benar-benar ada pada komponen, biasanya diwakili oleh fitur yang diukur.
Fitur referensi - fitur yang digunakan untuk menentukan arah atau posisi fitur yang diukur. Secara sederhana disebut sebagai referensi, fitur ini berfungsi sebagai dasar untuk menentukan hubungan geometris antar fitur. Fitur ini mencakup titik referensi, garis referensi, dan permukaan referensi.
Fitur terukur - fitur yang menentukan toleransi bentuk atau posisi.
Fitur pusat - titik, garis, atau permukaan yang memiliki hubungan simetris dengan fitur.
Pita toleransi - membatasi variasi fitur bentuk atau posisi aktual. Ini adalah wilayah yang ditentukan oleh nilai kesalahan maksimum yang diberikan, yang ditentukan oleh ukuran, bentuk, arah, dan posisi."
Pita toleransi adalah wilayah di antara dua garis/bidang/silinder paralel, dll. pada jarak nilai toleransi t
Contoh 1
Setiap garis yang diukir harus terletak di antara dua garis paralel pada permukaan dengan nilai toleransi 0,015mm
Contoh 2
Setiap garis elemen pada permukaan silinder harus ditempatkan di dalam bidang aksial dan di antara dua garis paralel dengan jarak nilai toleransi 0,02 mm.
Contoh Aplikasi
Contoh 3
Setiap garis elemen pada permukaan silinder harus ditempatkan di dalam bidang aksial dan di antara dua garis paralel dengan nilai toleransi 0,04 mm dalam jarak 100 mm.
Contoh 4
Diskusi: Bagaimana seharusnya kita memahami jika toleransi kelurusan yang berbeda diberikan dalam dua arah pada permukaan yang sama?
Pita toleransi adalah wilayah di antara dua bidang paralel pada jarak nilai toleransi t.
Ini merepresentasikan bentuk aktual dari fitur planar komponen yang mempertahankan kondisi bidang yang ideal.
Contoh 1
Permukaan atas harus berada dalam dua bidang paralel dengan nilai toleransi 0,1 mm.
Contoh 2
Setiap rentang 100×100 pada permukaan harus ditempatkan dalam dua bidang paralel dengan nilai toleransi 0,1mm.
Ini merepresentasikan bentuk aktual fitur melingkar pada komponen dan bagian tengahnya mempertahankan jarak yang sama.
Pita toleransi adalah wilayah di antara dua lingkaran konsentris dengan perbedaan radius nilai toleransi t pada penampang yang sama.
Contoh 1
Pada setiap penampang yang tegak lurus terhadap sumbu, lingkaran harus ditempatkan di antara dua lingkaran konsentris dengan radius nilai toleransi 0,02mm.
Contoh 2
Pada setiap penampang yang tegak lurus terhadap sumbu, lingkaran harus ditempatkan di antara dua lingkaran konsentris dengan radius nilai toleransi 0,02mm.
Ini mewakili kondisi di mana semua titik pada kontur permukaan silinder pada komponen mempertahankan jarak yang sama dari porosnya.
Pita toleransi adalah wilayah di antara dua permukaan silinder dengan perbedaan radius nilai toleransi t pada sumbu yang sama.
Contoh 1
Permukaan silinder harus terletak di antara dua permukaan silinder dengan perbedaan radius dengan nilai toleransi 0,05 mm pada sumbu yang sama.
Ini mewakili kondisi di mana fitur aktual yang diukur pada komponen mempertahankan jarak yang sama dari referensi.
Ketika diberikan satu arah, pita toleransi adalah wilayah antara dua bidang paralel pada jarak nilai toleransi t dan sejajar dengan bidang referensi (atau garis, sumbu); ketika diberikan dua arah yang tegak lurus, ini adalah wilayah dalam prisma persegi panjang dengan dimensi nilai toleransi t1 × t2 dan sejajar dengan sumbu referensi.
Contoh 1
Permukaan atas harus terletak di antara dua bidang paralel pada jarak nilai toleransi 0,05 mm dan sejajar dengan bidang referensi.
Contoh 2
Sumbu ΦD harus ditempatkan di antara dua bidang paralel pada jarak nilai toleransi 0,1 mm dan sejajar secara vertikal dengan sumbu referensi Φ.
Toleransi mewakili kondisi di mana fitur aktual pada komponen dipertahankan pada sudut 90 derajat yang benar, relatif terhadap fitur referensi.
Ketika diberi arah, zona toleransi adalah wilayah antara dua bidang paralel (atau garis) yang tegak lurus terhadap bidang referensi (atau garis, sumbu) dan dipisahkan oleh jarak yang sama dengan nilai toleransi t.
Ketika dua arah yang saling tegak lurus diberikan, zona toleransi adalah wilayah di dalam paralelepiped dengan dimensi t1 × t2 yang tegak lurus terhadap sumbu referensi.
Contoh 1
Permukaan kanan harus terletak di antara dua bidang paralel yang tegak lurus terhadap bidang referensi dan memiliki deviasi 0,05mm.
Contoh 2
Permukaan kiri harus berada dalam pita deviasi 0,05 mm dan di antara dua bidang paralel yang tegak lurus terhadap sumbu referensi.
Contoh 3
Sumbu silinder d harus terletak di dalam permukaan silinder yang tegak lurus terhadap bidang referensi dengan toleransi diameter 0,05 mm.
Contoh 4
Sumbu lubang melingkar E harus berada di antara dua bidang paralel yang tegak lurus terhadap bidang referensi Z, dengan nilai deviasi 0,06mm.
Kondisi yang benar dari dua elemen pada bagian yang mempertahankan sudut tertentu di antara arah relatifnya.
Dalam arah tertentu, zona toleransi adalah area di antara dua bidang paralel (atau garis) yang berada pada sudut yang benar secara teoretis terhadap bidang datum (atau garis atau sumbu) dan pada jarak nilai toleransi t darinya.
Contoh 1
Permukaan miring harus terletak di antara dua bidang paralel yang berada pada sudut 45 derajat terhadap bidang datum dan pada jarak 0,08 mm darinya di dalam zona toleransi.
Contoh 2
Sumbu fitur D harus terletak di antara dua bidang paralel yang berada pada sudut 45 derajat terhadap sumbu datum dan pada jarak 0,1 mm darinya di dalam zona toleransi.
Konsentrisitas adalah kondisi di mana sumbu yang sedang diukur pada bagian tersebut mempertahankan kesejajaran dengan sumbu datum di sepanjang garis lurus yang sama.
Zona toleransi adalah area di dalam silinder yang memiliki diameter dengan nilai toleransi t dan koaksial dengan sumbu datum.
Contoh 1
Sumbu fitur D harus ditempatkan di dalam silinder yang memiliki diameter 0,1 mm dan koaksial dengan sumbu datum D di dalam zona toleransi.
Simetri adalah kondisi di mana dua pasang fitur simetris pada bagian yang disejajarkan dalam bidang yang sama.
Zona toleransi adalah area di antara dua bidang paralel (atau garis) yang berada pada jarak nilai toleransi t dari bidang pusat datum (atau garis tengah atau sumbu) dan disusun secara simetris terhadapnya.
Jika dua arah yang saling tegak lurus ditentukan, zona toleransi adalah wilayah di dalam prisma empat sisi yang penampangnya sama dengan nilai toleransi t1 x t2.
Contoh 1
Bidang tengah slot harus ditempatkan di antara dua bidang paralel yang disusun secara simetris sehubungan dengan bidang tengah datum dan pada jarak 0,1 mm darinya di dalam zona toleransi.
Contoh:
(1) Bagian tengah terminal harus diluruskan.
(2) Deviasi maksimum satu sisi dari bagian tengah slot tidak boleh melebihi 0,035mm.
Pertanyaan?
(1) Bagaimana cara menghitung offset T?
T = (b-a) / 2
(2) Apa yang dimaksud dengan toleransi simetri?
Toleransi posisi mengacu ke akurasi titik, garis, permukaan, dan elemen lainnya pada suatu bagian sehubungan dengan lokasi idealnya.
Zona toleransi:
(1) Toleransi posisi titik: Zona toleransi adalah area di dalam lingkaran atau bola dengan diameter nilai toleransi t, yang dipusatkan pada posisi ideal titik.
(2) Toleransi posisi garis: Ketika sebuah arah diberikan, zona toleransi adalah area di antara dua bidang paralel (atau garis) yang disusun secara simetris di sekitar posisi ideal garis dan pada jarak nilai toleransi t. Jika dua arah tegak lurus diberikan, zona toleransi adalah area di dalam prisma empat sisi dengan ukuran penampang t1 X t2 dan garis sumbu prisma yang bertepatan dengan posisi ideal garis.
(3) Toleransi posisi permukaan: Zona toleransi adalah area di antara dua bidang paralel yang disusun secara simetris di sekeliling posisi ideal permukaan dan pada jarak nilai toleransi t.
Contoh 1
Titik harus ditempatkan di dalam lingkaran dengan diameter nilai toleransi 0,3 mm, dan pusat lingkaran berada pada posisi ideal titik yang ditentukan oleh datum relatif A dan B.
Sistem tiga bidang datum:
Tiga bidang datum A, B, dan C yang saling tegak lurus membentuk sistem bidang datum, umumnya dikenal sebagai sistem tiga bidang datum. Ini adalah titik awal untuk menentukan hubungan geometris berbagai elemen pada bagian.
Dalam sistem tiga bidang datum, bidang datum diurutkan berdasarkan fungsinya.
Yang paling penting adalah bidang datum pertama (A), diikuti oleh bidang datum kedua (B) dan ketiga (C).
Contoh 2
Sumbu lubang harus terletak di dalam permukaan silinder dengan diameter nilai toleransi 0,1 mm, dan garis sumbu permukaan silinder harus bertepatan dengan posisi ideal titik-titik pada datum relatif A, B, dan C.
Contoh 3
Toleransi posisi komposit.
Bingkai geometris:
Ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan geometris yang benar antara satu set garis sumbu ideal atau antara garis sumbu ideal dan datum.
Sumbu dari keempat lubang D harus ditempatkan di dalam bagian yang tumpang tindih dari dua zona toleransi silinder, satu dengan nilai toleransi diameter 0,1 mm dan lainnya dengan nilai toleransi diameter 0,05 mm. Kerangka geometris dari empat zona toleransi posisi 0,1 mm ditentukan relatif terhadap datum A, B, dan C. Kerangka geometris dari empat zona toleransi posisi 0,05 mm diorientasikan hanya relatif terhadap datum A.
Sumbu dari keempat lubang D harus ditempatkan di dalam bagian yang tumpang tindih dari dua zona toleransi silinder, satu dengan nilai toleransi diameter 0,1 mm dan lainnya dengan nilai toleransi diameter 0,05 mm. Kerangka geometris dari empat zona toleransi posisi 0,1 mm ditentukan relatif terhadap datum A, B, dan C. Kerangka geometris dari empat zona toleransi posisi 0,05 mm hanya diorientasikan relatif terhadap datum A.
Pertimbangan: Membandingkan dua jenis akurasi posisi berikut ini.
Mengacu pada kondisi di mana permukaan yang berputar pada bagian tersebut dibatasi di dalam permukaan pengukuran, dan mempertahankan posisi yang ditentukan relatif terhadap sumbu referensi.
(1) Runout radial.
Zona toleransi adalah area di antara dua lingkaran konsentris dengan pusatnya pada sumbu referensi, di mana perbedaan radius pada bidang pengukuran yang tegak lurus terhadap sumbu referensi adalah nilai toleransi t.
(2) Runout permukaan akhir.
Zona toleransi adalah area permukaan silinder sepanjang arah generatrix dengan lebar t pada silinder pengukur pada setiap posisi diameter yang koordinat dengan sumbu referensi.
Contoh 1
Runout radial.
Apabila permukaan silinder berputar di sekitar sumbu referensi tanpa gerakan aksial, runout radial pada bidang pengukuran mana pun tidak boleh melebihi nilai toleransi 0,05 mm.
Zona toleransi adalah area di antara dua lingkaran konsentris dengan pusatnya pada sumbu referensi, di mana perbedaan radius pada bidang pengukuran yang tegak lurus terhadap sumbu referensi adalah nilai toleransi t.
Contoh 2
Habisnya permukaan akhir.
Ketika bagian berputar di sekitar sumbu referensi tanpa gerakan aksial, runout aksial pada diameter pengukuran apa pun di permukaan ujung kiri tidak boleh melebihi nilai toleransi 0,05 mm.
Zona toleransi adalah area permukaan silinder sepanjang arah generatrix dengan lebar t pada silinder pengukur pada setiap posisi diameter yang koordinat dengan sumbu referensi.
Mengacu pada runout yang merata di sepanjang seluruh permukaan bagian yang diukur ketika berputar secara terus menerus di sekitar sumbu referensi
(1) Runout total radial.
Zona toleransi adalah area antara dua silinder yang koaksial dengan sumbu referensi dan memiliki perbedaan radius dari nilai toleransi t
(2) Total runout permukaan akhir.
Zona toleransi adalah area di antara dua bidang paralel yang tegak lurus terhadap sumbu referensi dan memiliki jarak nilai toleransi t.
Contoh 1
Total runout radial.
Apabila permukaan berputar terus menerus di sekitar sumbu referensi tanpa gerakan aksial apa pun, sementara indikator bergerak paralel secara linear terhadap sumbu referensi, runout di sepanjang permukaan tidak boleh melebihi nilai toleransi 0,02 mm.
Zona toleransi adalah area di antara dua silinder yang koaksial dengan sumbu referensi dan memiliki perbedaan radius nilai toleransi t.
Contoh 2
Habis total wajah akhir.
Apabila permukaan ujung berputar terus menerus di sekitar sumbu referensi tanpa gerakan aksial apa pun, sementara indikator bergerak tegak lurus secara linier terhadap sumbu referensi, runout di sepanjang permukaan ujung tidak boleh melebihi nilai toleransi 0,05 mm.
Zona toleransi adalah area di antara dua bidang paralel yang tegak lurus terhadap sumbu referensi dan memiliki jarak nilai toleransi t.