Toleransi Linier (Linier Tolerances)

Sampai saat ini, untuk membuat suatu benda kerja, sulit sekali untuk  mencapai ukuran dengan tepat, hal ini disebabkan antara lain oleh : a) Kesalahan melihat alat ukur
b) Kondisi alat/mesin
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.

Ud = ukuran dasar (nominal), ukuran yang dibaca tanpa      penyimpangan
Pa = Penyimpangan atas (upper allowance), penyimpangan terbesar yang diizinkan
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 dasar dengan 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 daerah negatif.
US =       ukuran sesungguhnya, ukuran dari hasil pengukuran benda kerja setelah diproduksi, terletak diantara ukuran minimum izin sampai dengan ukuran maksimum izin.
Ukuran dasar adalah ukuran/dimensi benda yang dituliskan dalam bilangan bulat. Daerah toleransi adalah daerah antara harga batas atas dan harga batas bawah. Penyimpangan adalah jarak antara ukuran dasar dan ukuran sebenarnya.
C. Suaian
Apabila dua buah komponen akan dirakit maka hubungan yang terjadi yang ditimbulkan oleh karena adanya perbedaan ukuran sebelum mereka disatukan, disebut dengan suaian (fit). Suaian ada tiga kategori, yaitu:

• Suaian Longgar (Clearance Fit): selalu menghasilkan kelonggaran, daerahtoleransi lubang selalu terletak di atas daerah toleransi poros.

• Suaian paksa (Interference Fit): suaian yang akan menghasilkan kerapatan, daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah toleransi poros.

• Suaian pas (Transition Fit): suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran ataupun kerapatan, daerah toleransi lubang dan daerah toleransi poros saling menutupi.

Tiga jenis suaian tersebut dijelaskan pada Gambar 15.3 dan Gambar 15.4. Untuk
mengurangi banyaknya kombinasi yang mungkin dapat dipilih maka ISO telah menetapkan dua buah sistem suaian yang dapat dipilih, yaitu:
1. sistem suaian berbasis poros (shaft basic system),
2. sistem suaian berbasis lubang (hole basic system).
Apabila sistem suaian berbasis poros yang dipakai maka penyimpangan atas
toleransi poros selalu berharga nol (es = 0). Sebaliknya, untuk sistem suaian berbasis lubang maka penyimpangan bawah toleransi lubang yang bersangkutan selalu bernilai nol (EI = 0).

D. Cara Penulisan Toleransi Ukuran/Dimensi
Ukuran toleransi untuk poros menggunakan huruf kecil (a-z) sedangkan ukuran toleransi untuk lubang menggunakan huruf kapital (A-Z).Toleransi dituliskan di gambar kerja dengan cara tertentu sesuai dengan standar yang diikuti (ASME atau ISO). Toleransi bisa dituliskan dengan beberapa cara:

• Ditulis menggunakan ukuran dasar dan penyimpangan yang diizinkan.


• Menggunakan ukuran dasar dan simbol huruf dan angka sesuai dengan standar ISO, misalnya : 45H7, 45h7, 30H7/k6.

Toleransi yang ditetapkan bisa dua macam toleransi (Gambar 15.5), yaitu toleransi bilateral dan toleransi unilateral. Kedua cara penulisan toleransi tersebut yaitu a dan b sampai saat ini masih diterapkan. Akan tetapi cara b lebih komunikatif karena:

• Memperlancar komunikasi sebab dibakukan secara internasional.


• Mempermudah perancangan (design) karena dikaitkan dengan fungsi.


• Mempermudah perencanaan proses kualitas.

Pada penulisan toleransi ada dua hal yang harus ditetapkan, yaitu:

1. Posisi daerah toleransi terhadap garis nol ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar. Penyimpangan ini dinyatakan dengan simbol satu huruf (untuk beberapa hal bisa dua huruf). Huruf kapital untuk lubang dan huruf kecil untuk poros.


2. Toleransi, harganya/besarnya ditetapkan sebagai suatu fungsi ukuran dasar. Simbol yang dipakai untuk menyatakan besarnya toleransi adalah suatu angka (sering disebut angka kualitas).

Contoh: 45 g7 artinya suatu poros dengan ukuran dasar 45 mm posisi daerah toleransi (penyimpangan) mengikuti aturan kode g serta besar/harga toleransinya menuruti aturan kode angka 7.
Catatan: Kode g7 ini mempunyai makna lebih jauh, yaitu:

• Jika lubang pasangannya dirancang menuruti sistem suaian berbasis lubang akan terjadi suaian longgar. Bisa diputar/digeser tetapi tidak bisa dengan kecepatan putaran tinggi.


• Poros tersebut cukup dibubut tetapi perlu dilakukan secara seksama.


• Dimensinya perlu dikontrol dengan komparator sebab untuk ukuran dasar 45 mm dengan kualitas 7 toleransinya hanya 25 m. Apabila komponen dirakit, penulisan suatu suaian dilakukan dengan menyatakan

ukuran dasarnya yang kemudian diikuti dengan penulisan simbol toleransi dari masing
masing komponen yang bersangkutan.
Simbol lubang dituliskan terlebih dahulu:
45 H8/g7 atau 45 H8–g7 atau 45H8/g7
Artinya untuk ukuran dasar 45 mm, lubang dengan penyimpangan H berkualitas toleransi 8, berpasangan dengan poros dengan penyimpangan berkualitas toleransi 7.
Untuk simbol huruf (simbol penyimpangan) digunakan semua huruf abjad kecuali I, l, o, q dan w (I, L, O, Q, dan W), huruf ini menyatakan penyimpangan minimum absolut terhadap garis nol. Hal tersebut dapat dilihat di Gambar 15.6. Besarnya penyimpangan dapat dilihat pada tabel di Lampiran.
a.         Huruf a sampai h (A sampai H) menunjukkan minimum material condition (smallest shaft largest hole).
b.         Huruf Js menunjukkan toleransi yang pada prinsipnya adalah simetris terhadap garis nol.
c.         Huruf k sampai z (K sampai Z) menunjukkan maximum material condition (largest shaft small-est hole).

E. Toleransi Standar dan Penyimpangan Fundamental
1. Toleransi Standar (untuk Diameter Nominal sampai dengan 500 mm)
Dalam sistem ISO telah ditetapkan 20 kelas toleransi (grades of tolerance) yang dinamakan toleransi standar yaitu mulai dari IT 01, IT 0, IT 1 sampai dengan IT 18. Untuk kualitas 5 sampai 16 harga dari toleransi standar dapat dihitung dengan menggunakan satuan toleransi i (tolerance unit), yaitu: