16 Prinsip Penting dalam Perancangan Mekanik yang Harus Anda Ketahui

Pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana gambar teknis yang tepat menjadi nyata? Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi enam belas aturan penting dalam perancangan mekanik, sebagaimana ditetapkan oleh ASME Y14.5-2009. Anda akan mempelajari bagaimana aturan-aturan ini memastikan keakuratan, fungsionalitas, dan kejelasan dalam desain teknik. Bersiaplah untuk mengungkap rahasia di balik cetak biru yang sempurna!

Prinsip-prinsip Perancangan Mekanis

Daftar Isi

Ada banyak aturan dasar yang telah ditetapkan dalam perancangan mekanis, dan secara khusus, ASME Y14.5-2009 menetapkan enam belas aturan penting.

Aturan-aturan ini harus benar-benar dipahami dan diterapkan dalam menyusun, menafsirkan, atau meninjau gambar teknis. Mari kita pelajari masing-masing dari keenam belas aturan ini satu per satu.

Aturan 1: Semua dimensi, kecuali dimensi referensi, dimensi maksimum dan minimum, atau bahan baku, harus memiliki toleransi.

Dimensi referensi biasanya tidak memiliki toleransi. Mengapa demikian? Itu karena dimensi referensi biasanya merupakan dimensi berulang atau dimensi tertutup pada gambar, yang digunakan murni untuk informasi referensi. Dimensi referensi tidak memandu produksi atau inspeksi, jadi ketika Anda melihat dimensi referensi pada gambar, Anda dapat mengabaikannya.

Pada gambar, kita sering melihat notasi MAX (maksimum) atau MIN (minimum). Apakah dimensi ini memiliki toleransi? Jawabannya adalah ya. Untuk dimensi MAX, batas bawah toleransinya adalah nol, dan untuk dimensi MIN, batas atas toleransinya tidak terbatas.

Oleh karena itu, ketika menentukan dimensi MAX atau MIN, kita harus sepenuhnya mempertimbangkan apakah ada dampak pada fungsi pada deviasi batas. Contohnya, jika kita menandai fillet sebagai R1 MAX, maka kita harus mempertimbangkan, apakah ketiadaan fillet (yaitu, apabila nilainya nol) akan memengaruhi fungsi. Jika demikian, toleransi batas bawah yang sesuai harus ditentukan.

Ada juga banyak dimensi teoretis (yaitu, dimensi dasar) pada gambar. Apakah mereka memiliki toleransi? Dimensi teoretis didefinisikan sebagai ukuran, bentuk, profil, arah, atau posisi yang benar secara numerik yang digunakan untuk mendefinisikan benda atau datum target.

Ketika dimensi teoretis ini digunakan untuk menentukan ukuran, bentuk, profil, arah, atau posisi benda, toleransinya ditentukan oleh toleransi bentuk dan posisi benda yang sesuai. Ketika dimensi teoretis ini digunakan untuk menentukan ukuran, bentuk, atau posisi datum target, toleransinya harus ditentukan sesuai dengan pedoman toleransi pengukur dan perlengkapan ASME Y14.43. Oleh karena itu, dimensi teoretis juga memiliki toleransi.

Metode untuk mengindikasikan toleransi dimensi pada gambar adalah sebagai berikut:

- Memberi keterangan langsung batas dimensi atau nilai toleransi pada dimensi itu sendiri.

- Menunjukkan dalam bentuk toleransi dimensi geometris.

- Menentukan toleransi untuk dimensi tertentu dalam catatan atau tabel.

- Menentukan toleransi untuk bentuk atau proses tertentu dalam dokumen referensi lain dalam gambar.

- Menetapkan toleransi untuk semua dimensi tanpa toleransi yang ditentukan dalam kolom toleransi umum.

Aturan 2: Dimensi dan toleransi harus didefinisikan sepenuhnya untuk memahami sepenuhnya semua karakteristik setiap bentuk.

Karakteristik formulir mencakup ukuran, bentuk, arah, dan posisi. Penting untuk menentukan ukuran dan toleransi semua karakteristik setiap bentuk pada gambar. Ukuran dan nilai toleransi dapat dinyatakan melalui gambar teknik atau ditentukan oleh basis data definisi produk CAD. Menebak atau menentukan dimensi dengan mengukur gambar tidak diperbolehkan.

Aturan 3: Hanya tunjukkan semua dimensi yang diperlukan yang digunakan untuk menjelaskan produk.

Makna dari semua dimensi yang diperlukan yaitu, bahwa dimensi pada gambar harus tepat, tidak terlalu banyak atau terlalu sedikit, untuk mengekspresikan sepenuhnya semua karakteristik semua bentuk. Seharusnya tidak ada dimensi yang berlebihan pada gambar, misalnya, dimensi yang tertutup.

Seperti yang sudah dibahas sebelumnya, kita bisa mengabaikan dimensi referensi apa pun, jadi gambar harus meminimalkan penggunaan dimensi referensi. Dimensi referensi, di samping menambah kesan ketidakteraturan pada gambar, juga tidak memiliki tujuan apa pun.

Aturan 4: Dimensi harus dipilih berdasarkan fungsi dan kesesuaian produk, dan tidak boleh terbuka untuk berbagai interpretasi.

Hal ini menekankan bahwa dimensi dan toleransi yang kita tentukan selama desain harus didasarkan pada pemenuhan persyaratan fungsional dan kesesuaian produk. Proses desain harus mempertimbangkan kemampuan produksi dan pemeriksaan, tetapi tidak mengorbankan persyaratan fungsional.

Aturan 5: Desain produk tidak boleh menentukan metode produksi

Desain produk hanya boleh menunjukkan dimensi dan persyaratan kinerja yang diperlukan untuk fungsionalitas produk. Cara pembuatannya berada di bawah lingkup insinyur manufaktur.

Sebagai perancang, kita harus memberikan kebebasan yang cukup kepada tim manufaktur. Pertimbangan kita harus memberikan rentang toleransi seluas mungkin yang memenuhi fungsionalitas produk, memungkinkan kemampuan manufaktur yang memadai, daripada menentukan metode manufaktur. Misalnya, untuk sebuah lubang, kita hanya perlu menandai diameternya, tanpa menentukan apakah lubang tersebut dibor, dilubangi, digiling, dibubut, digerinda, atau dibuat melalui proses lainnya.

Selama produk akhir memenuhi toleransi diameter, proses manufaktur tidak menjadi masalah. Namun demikian, apabila proses manufaktur merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari fitur produk, maka hal ini harus ditetapkan dalam desain atau dokumen referensi. Contohnya, jika fungsionalitas mengharuskan lubang bebas dari bekas pemesinan spiral sekaligus memenuhi toleransi diameter, maka desain bisa menentukan bahwa lubang harus digerinda.

Aturan 6: Saat memberikan dimensi produk akhir, Anda dapat menandai parameter proses yang tidak wajib, seperti kelonggaran pemesinan

Biasanya, parameter proses tidak perlu ditandai pada desain, tetapi jika harus, harus dinyatakan dengan jelas bahwa parameter tersebut tidak wajib. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, hal ini termasuk dalam ranah insinyur manufaktur, dan mereka harus diberi kebebasan yang cukup.

Aturan 7: Dimensi harus diatur secara logis untuk keterbacaan yang optimal. Dimensi harus ditempatkan pada garis yang sebenarnya dan ditandai pada garis kontur yang terlihat

Ini adalah persyaratan dasar untuk penyusunan, yang tidak akan kami bahas di sini.

Aturan 8: Bahan baku, seperti kawat, pipa, lembaran, batang, atau bahan lain yang diproduksi berdasarkan pengukuran atau nomor merek, harus ditandai dengan dimensi linier seperti diameter atau ketebalan.

Pengukuran atau nomor merek produk harus ditandai dalam tanda kurung setelah dimensi

Aturan ini khusus untuk bahan baku, yang masing-masing memiliki standar notasi tersendiri.

Aturan 9: Garis tengah dan kontur yang ditampilkan sebagai sudut siku-siku pada desain tanpa tanda, diasumsikan sebagai 90 derajat

Terdapat banyak hubungan dalam desain yang diasumsikan 90 derajat. Toleransi 90 derajat yang diasumsikan ini harus dikontrol sebagai toleransi sudut yang tidak ditandai.

Aturan 10: Garis tengah atau permukaan benda tersusun yang ditentukan atau diposisikan oleh dimensi dasar, jika ditampilkan sebagai sudut siku-siku pada desain tanpa tanda, diasumsikan sebagai dimensi dasar 90 derajat

Benda tersusun mengacu pada sekelompok (dua atau lebih) benda dengan bentuk dan ukuran yang sama yang didistribusikan dalam pola yang teratur. Apabila pusat benda-benda ini ditentukan atau diposisikan oleh dimensi dasar, toleransi sudut dasar 90 derajat yang diasumsikan dikontrol oleh toleransi bentuk dan posisi yang sesuai.

Aturan 11: Apabila garis sumbu tengah, bidang tengah, atau permukaan secara konsisten ditampilkan dalam diagram, maka diasumsikan sebagai dimensi dasar dengan nilai nol, dan hubungannya ditentukan oleh toleransi bentuk dan posisi.

Hal ini sudah menjadi pengetahuan umum. Toleransi dimensi dasar ini, yang diasumsikan nol, harus dikontrol oleh toleransi bentuk dan posisi yang sesuai. Jika toleransi bentuk dan posisi tidak ditentukan, maka harus dikontrol oleh toleransi bentuk dan posisi yang tidak ditentukan dalam kolom persyaratan teknis umum.

Aturan 12: Kecuali ditentukan lain, semua dimensi mengacu pada suhu ruangan 20°C (68°F). Jika pengukuran dilakukan pada suhu lain, kompensasi untuk dimensi harus dipertimbangkan.

Perhatikan bahwa suhu ruangan di sini adalah 20 derajat, bukan 23 atau 25 derajat. Oleh karena itu, kami mewajibkan semua ruang pengukuran untuk mengontrol suhu pada 20 derajat untuk memastikan bahwa hasil pengujian secara akurat mencerminkan apakah persyaratan produk terpenuhi.

Jika tidak memungkinkan untuk mengukur pada suhu kamar 20 derajat, kita harus mempertimbangkan untuk mengkompensasi efek suhu pada hasil pengukuran, khususnya untuk komponen yang memiliki sensitivitas suhu tinggi.

Aturan 13: Kecuali ditentukan lain, semua dimensi dan toleransi berlaku untuk kondisi bebas.

Semua dimensi yang ditandai pada gambar mengacu ke dimensi komponen dalam keadaan bebas tegangan. Untuk beberapa komponen yang tidak kaku, kita dapat menandai dimensi setelah komponen dibatasi menurut peraturan, dan metode pembatasan komponen harus ditandai pada gambar.

Jika kita ingin menandai beberapa dimensi komponen dalam keadaan bebas, kita harus menandainya dengan simbol keadaan bebas F.

Aturan 14: Kecuali ditentukan lain, semua toleransi dimensi geometris berlaku untuk seluruh panjang, lebar, atau kedalaman formulir.

Saya yakin semua orang sudah mengetahui hal ini. Yang ingin saya ingatkan adalah, bahwa akibat penerapan prinsip inklusif, panjang, lebar, atau kedalaman bentuk sangat memengaruhi kontrol bentuk formulir.

Untuk batang bundar sepanjang 3mm dan batang bundar sepanjang 30mm, maksimum kelurusan yang diizinkan di bawah toleransi diameter yang sama adalah sama, tetapi situasi pembengkokan yang sesungguhnya sangat berbeda.

Aturan 15: Semua dimensi dan toleransi hanya berlaku untuk tingkat produk yang dijelaskan dalam gambar. Toleransi dimensi dari suatu bentuk yang dijelaskan pada satu tingkat gambar (seperti diagram bagian) tidak selalu berlaku untuk toleransi dimensi dari bentuk tersebut pada tingkat gambar lainnya (seperti diagram perakitan).

Dengan kata lain, ukuran pada diagram komponen belum tentu berlaku untuk diagram perakitan. Sebagai contoh, jika kita mengelas braket dengan bukaan 10 +/- 0,5 ke platform, karena deformasi pengelasan, penahanan perlengkapan pengelasan, dan faktor lainnya, sulit untuk memenuhi persyaratan ukuran 10 +/- 0,5 pada bagian yang dilas.

Artinya, ukuran ini tidak lagi berlaku untuk gambar bagian yang dilas. Oleh karena itu, kita tidak dapat meminta ukuran bentuk yang sama pada gambar perakitan berdasarkan ukuran pada gambar bagian. Jika perlu untuk mengontrol bentuk ini pada gambar perakitan, ukurannya harus ditandai pada gambar perakitan.

Aturan 16: Kecuali ditentukan lain, apabila sistem koordinat muncul pada gambar, sistem koordinat harus menggunakan tangan kanan. Setiap sumbu koordinat harus ditandai dan arah positif ditunjukkan.

Poin ini jarang digunakan, jadi tidak ada penjelasan rinci lebih lanjut yang diperlukan, cukup ikuti saja.

Di atas adalah pengantar ke 16 panduan gambar dasar yang ditetapkan oleh standar ASME.

Jangan lupa, berbagi adalah kepedulian! : )
Shane
Penulis

Shane

Pendiri MachineMFG

Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.

Anda mungkin juga menyukai
Kami memilihnya hanya untuk Anda. Teruslah membaca dan pelajari lebih lanjut!

Dasar-dasar Gesekan Mekanis dan Pelumasan

Bayangkan mesin mobil Anda yang mengalami gangguan saat perjalanan jauh atau mesin pabrik yang berhenti bekerja saat puncak produksi. Inti dari masalah ini terletak pada masalah yang sangat penting...

Menjelajahi 36 Jenis Perawatan Termomekanik

Bagaimana proses manufaktur memadukan panas dan tekanan untuk menciptakan material yang unggul? Perlakuan termomekanis, sebuah metode yang menggabungkan deformasi dan perlakuan panas, meningkatkan sifat mekanis dan menghemat energi. Artikel ini mengeksplorasi...
MesinMFG
Bawa bisnis Anda ke tingkat berikutnya
Berlangganan buletin kami
Berita, artikel, dan sumber daya terbaru, dikirim ke kotak masuk Anda setiap minggu.
© 2024. Semua hak cipta dilindungi undang-undang.

Hubungi Kami

Anda akan mendapatkan balasan dari kami dalam waktu 24 jam.