ALAT UKUR PRESISI Mengukur adalah proses membandingkan ukuran (dimensi) yang tidak diketahui terhadap standar ukuran tertentu. Alat ukur yang baik merupakan kunci dari proses produksi massal. Tanpa alat ukur, elemen mesin tidak dapat dibuat cukup akurat untuk menjadi mampu tukar (interchangeable). Pada waktu merakit, komponen yang dirakit harus sesuai satu sama lain. Pada saat ini, alat ukur merupakan alat penting dalam proses pemesinan dari awal pembuatan sampai dengan kontrol kualitas di akhir produksi. 1. JANGKA SORONG Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05 mm untuk jangka sorang dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang di atas 30cm. Kegunaan jangka sorong adalah: untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit; untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur; untuk mengukur kedalamanan celah/ lubang pada suatu benda dengan cara "menancapkan /menusukkan" Adapun penggunaan jangka sorong tersebut, adalah sebagai berikut : Mengukur Diameter Luar Benda Cara mengukur diameter, lebar atau ketebalan benda:putarlah pengunci ke kiri, buka rahang, masukkan benda ke rahang bawah jangka sorong, geser rahang agar rahang tepat pada benda, putar pengunci kekanan. Mengukur Diameter Dalam Benda Cara mengukur diameter bagian dalam sebuah pipa atau tabung : Putarlah pengunci ke kiri, masukkan rahang atas ke dalam benda, geser agar rahang tepat pada benda, putar pengunci kekanan. Mengukur Kedalaman Benda Cara mengukur kedalaman benda : Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang sorong hingga ujung lancip menyentuh dasar tabung, putar pengunci ke kanan.
Jenis-jenis Jangka Sorong : 1. Jangka Sorong Digital 2. Jangka Sorong Manual Cara pembacaan skala jangka sorong : Mula-mula perhatikan skala nonius yang berimpit dengan salah satu skala utama. Hitunglah berapa skala hingga ke angka nol. Pada gambar, skala nonius yang berimpit dengan skala utama adalah 4 skala. Artinya angka tersebut 0,4 mm. Selanjutnya perhatikan skala utama. Pada skala utama, setelah angka nol mundur ke belakang menunjukkan angka 4,7 cm. Sehingga diameter yang diukur sama dengan 4,7 cm + 0,4 mm = 4,74 cm atau 47,4 mm.
Contoh : 1. Langkah pertama. Tentukan terlebih dahulu skala utama. Pada gambar terlihat skala nol nonius terletak di antara skala 2,4 cm dan 2,5 cm pada skala tetap. Jadi, skala tetap bernilai 2,4 cm. 2. Langkah kedua. Menentukan skala nonius. Skala nonius yang berimpit dengan skala tetap adalah angka 7. Jadi, skala nonius bernilai 7 x 0,01 cm = 0,07 cm. 3. Langkah ketiga. Menjumlahkan skala tetap dan skala nonius. Hasil pengukuran = 2,4 cm + 0,07 cm = 2,47 cm. Jadi, hasil pengukuran diameter baut sebesar 2,47 cm. 2. MIKROMETER Mikrometer adalah alat ukur yang dapat melihat dan mengukur benda dengan satuan ukur yang memiliki ketelitian 0.01 mm. Mikrometer memiliki 3 jenis umum pengelompokan yang didasarkan pada aplikasi berikut : 1) Mikrometer Luar, Mikrometer luar digunakan untuk mengukur pengukuran yang teliti dari bagian luar. Alat ini dirancang dalam tiga ukuran seperti terlihat pada gambar. Skala pada Mikrometer dapat dalam satuan Metrik (Cm) atau Imperial (Inchi) digunakan untuk ukuran memasang kawat, lapisan-lapisan, blok-blok dan batang-batang. Micrometer luar disebut juga micrometer skrup. 2) Mikrometer Dalam, digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda. 3) Mikrometer Kedalaman, digunakan untuk mengukur kerendahan dari langkah-langkah dan slot-slot.
Mikrometer skrup merupakan alat ukur panjang yang memiliki tingkat ketelitian yang tinggi. Jadi tingkat ketelitian hasil pengukuran besaran panjang dengan mikrometer jauh lebih teliti dibandingkan dengan menggunakan jangka sorong maupun mistar. Tetapi micrometer skrup hanya dapat digunakan untuk mengukur ketebalan dan diameter dari suatu benda. Mikrometer skrup dapat dipergunakan untuk mengukur tebal kertas, diameter kawat tipis, tebal plat tipis yang memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi, dengan ketelitian sampai 0,01 mm atau 0,0001 cm. Mikrometer skrup terdiri atas : Rahang tetap yang berisi skala utama yang dinyatakan dalam satuan mm. Panjang skala utama mikrometer pada umumnya mencapai 25 mm. Skala Utama, terdiri dari skala : 1, 2, 3, 4, 5 mm, dan seterusnya Dan nilai tengah : 1,5; 2,5; 3,5; 4,5; 5,5 mm, dan seterusnya. Jarak antara 2 skala utama yang saling berdekatan adalah 0,5 mm. Poros berulir yang dipasang pada silinder pemutar (bidal). Pada ujung bidal terdapat garis skala yang membagi menjadi 50 bagian yangsama yang disebut skala nonius. Rahang geser yang dihubungkan dengan bidal, yang digunakan untuk memegang benda yang akan diukur bersama dengan rahang tetap. Jika bidal digerakkan 1 putaran penuh maka poros akan maju/mundur 0,5 mm. karena selubung luar memiliki 50 skala, maka skala terkecilmikrometer skrup adalah 0,5 mm/ 50 = 0,01 mm. Ketelitian dari mikrometer skrup adalah setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian mikrometer skrup adalah : x = ½ x 0, 0 1 m m = 0, 0 0 5 m m. Dengan ketelitian 0,005 mm, maka mikrometer skrup dapat dipergunakan untuk mengukur tebal kertas atau diameter kawat tipis dengan lebih teliti (akurat).
Cara Menggunakan Mikrometer Skrup : Untuk menggunakan mikrometer skrup dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: a. P eg a n g m i cro m et er d e n g a n t a n g a n k a n a n. P u t a r b i d a l ( p e m u t a r besar) dengan jari jempol dan jari telunjuk berlawanan arah jarum jam sehingga ruang antara rahang tetap dengan rahang geser cukup untuk menempatkan benda yang akan diukur. b. Letakkan benda yang akan diukur diantara rahang tetap dan rahang geser. c. Kemudian putar bidal (pemutar besar) searah jarum jam sehingga benda yang diukur terjepit oleh rahang tetap dan rahang geser. d. Putar pemutar kecil (roda bergerigi) searah jarum jam sehingga s k a l a n o n i u s p a d a p e m u t a r b e s a r t i d a k b e r g e s e r l a g i d a n s u d a h terdengar bunyi klik. e. Baca hasil pengukuan yang diperoleh. Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan mikrometer skrup dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut : 1) Tentukan nilai skala utama yang terdekat dengan selubung silinder dari rahang geser (atau skala utama yang berada tepatdidepan/berimpit dengan selubung silinder luar rahang geser) 2) T entuk a n n i l a i s k a l a n o n i u s y a n g y a n g b e r i m p i t d eng a n g a r i s mendatar pada skala utama Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan : Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x skala terkecil mikrometer skrup) Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 mm). Garis pembagi pada skala putar adalah satu perseratus (1/100) milimeter, jadi bila terbaca empat puluh lima (45) pada skala itu berarti 0,45 mm atau kalau 5 berarti 0,05mm. Karena x=0,005mm, maka hasil pembacaan pengukuran (xo) harus juga dinyatakan dalam 3 desimal. Karena kita tidak perlu menaksir angka terakhir (desimal ke-3) maka kita cukup berikan nilai 0 untuk desimal ke-3. Sehingga hasil pengukuran menggunakan Mikrometer skrup dapat dilaporkan sebagai : Panjang L = (Xo + X)Misalnya L = (3,250 + 0,005) mm Misalnya L = (3,250 + 0,005) mm Misalkan terdapat sebuah objek yang diukur, angka pada skala utama menunjukkan 4 mm, sedangkan sedangkan skala noniusnya berimpit pada angka30, maka hasil pengukurannya
adalah : 4 mm +( 30 x nst (0.01) mm) = 4,30 mm sedangkan untuk menentukan ketidakpastian /ketelitiannya, kita menggunakan rumus : 1) Pengukuran tunggal, hasil = X ± dx = 4,30 ± 0,005X = 4,30, dx = (1/2) x nst = (1/2) x 0,01 = 0,005arti fisis dari hasil pengukuran tersebut adalah, panjang suatu benda dapat berkisar antara 4,305 dan 4,2952. Pengukuran ganda/ berulang. Kumpulkan sejumlah hasil pengukuran, misal x1, x2,..xn2. 2) Cari nilai rata, yaitu xrata-rata= x1+x2+..xn/n 3) Tentukan xmax dan xmin dari kumpulan data, dan ketidakpastian dapat ditulis dx= (xmax-xmin)/24. Tuliskan hasilnya sebagai: x= xrata-rata ± dx 3. DIAL INDIKATOR (JAM UKUR) Alat ukur ini berfungsi untuk mengukur : Kerataan permukaan bidang datar. Kerataan permukaan serta kebulatan sebuah poros. Kerataan permukaan dinding silinder. Kebengkokan poros, run out, kesejajaran dan lain-lain Pada alat ukur ini didalamnya terdapat mekanisme spesial yang dapat memperbesar gerakan yang kecil. Ketika spindle bergerak sepanjang permukaan yang diukur, gerakan ini diperbesar oleh mekanisme pembesar dan selanjutnya ditunjukkan oleh penunjuk (ponter). Klasifikasi tingkat pengukuran ditunjukkan pada permukaan dial. Klasifikasi menunjukkan skala terkcil, dan tingkat pengukuran menunjukkan pembacaan maksimum. Skala dan outer ring dapat diputar ke O agar lurus dengan penunjuk. Pada dial juga terdapat penghitung putaran (revolution counter). Counter ini menunjukan beberapa kali penunjuk telah berputar.
Tidak seperti halnya alat ukur lain, dial gauge selalu digunakan bersama alat penopang (supporting tool). Umumnya magnetic stand digunakan untuk mengukur automotive parts. Dial gauge juga dibuat dalam bentuk kaliper gauge dan inside deal gauge. Peringatan Penting: Posisi spindle dial indikator tegak lurus pada permukaan yang diperiksa. Garis imajinasi dari mata anda ke ponter dial gauge harus tegak lurus pada permukaan dial ketika anda membaca pengukuran. Dial gauge harus dipasang dengan teliti pada supporting toolsnya. Putarlah outer ring setel pada titik nol. Gerakan spindle ke atas dan ke bawah. Periksalah bahwa penunjuk selalu kembali ke nol bila anda tidak memegeng spindle. Di dalam dial gauge terdapat mekanisme presisi seperti jam. Usahakan agar jangan sampai terjatuh atau terkena benturan. Jangan berikan oli atau gemuk diantara spindle dan tangkainya. Bila gerakan spindle menjadi tadak lancar karena oli atau kotoran. Celupkan ke dalam bensin sambil menggerakan naik turun sampai oli atau kotorannya keluar. Bagian-bagian dial indicator: 1. Jarum Panjang/Jarum penunjuk 2. Jarum pendek / Penghitung putaran 3. Tanda batas toleransi 4. Bidang sentuh dengan benda kerja Fungsi masing-masing bagian 1. Jarum Panjang/Jarum Penunjuk Jarum ini akan langsung bergerak apabila bagian-bagian sentuh tertekan oleh benda kerja, adapun nilai pergerakan dari jarum tersebut tergantung dari beberapa nilai skala dari dial gauge tersebut, misalnya nilai skala gauge 0,01 mm, apabila jarum panjang bergerak dari angka nol sampai angka 10 berarti nilai pergerakan jarum panjang tersebut adalah 0,01 mm x 10 = 0,1 mm. Skala jarum panjang ini dapat diputar ke kiri atau ke kanan, artinya posisi angka nol tidak pasti selalu berada di atas, tetapi bisa ada pada posisi di bawah atau disamping, tergantung pada posisi mana yang kita kehendaki pada saat porses mengukur benda kerja. 2. Jarum Pendek Jarum pendek akan bergerak satu ruas, apabila jarum panjang bergerak dari angka nol sampai dengan angka nol lagi (satu putaran),hal ini berarti pergerakan satu ruas dari jarum pendek adalah 0,1 mm x 100 = 1 mm (apabila nilai skala dial gauge adalah 0,01 mm).
Sehingga apabila jarum pendek berputar satu kali putaran, maka nilai pergerakan jarum pendek adalah 1 mm x 10 = 10 mm. 3. Batas Toleransi Dua alat ini dapat digeser ke kiri atau ke kanan sampai dengan kehendak kita, untuk melihat batas pergerakan jarum panjang ke arah kiri dan kanan, pada saat proses pengukuran benda kerja (lihat pada cara penggunaan dial gauge). 4. Bidang sentuh dengan benda kerja. Alat ini akan bergerak naik dan turun, apabila bersentuhan dengan permukaan benda kerja, saat benda kerja gergerak terhadap bidang sentuh tersebut. Jarum panjang akan bergerak ke arah kanan apabila bidang sentuh bergerak ke atas. Jarum panajang akan bergerak ke arah kiri, apabila bidang sentuh bergerak kea rah bawah. METODE PENGUKURAN SERTA MEMBACA HASIL UKUR. Mengukukur kerataan sebuah bidang. Untuk mengukur kerataan sebuah bidang, maka terlebih dahulu, jarum-jarum pada dial gauge harus diset pada posisi angka yang diperkirakan sesuai dengan kondisi tinggi rendah permukaan bidang yang akan diukur, Misal sbb: - Jarum pendek menunjuk angka dua - Jarum panjang menunjuk angka nol Hal di atas dapat dilakukan dengan cara mendorong bidang sentuh kea rah atas, sampai posisi jarum pendek pada angka dua, dan jarum panjang pada angka nol, Selanjurnya posisi letak dari batas toleransi yang dibutuhkan adalah : - Batas toleransi sebelah kiri pada posisi angka 90 - Batas toleransi sebelah kanan pada posisi angka 10 Hal ini berarti toleransi kea rah kiri dan kanan dari angka 0 adalah berjarak 0,1 mm. Hasil pengukuran sebuah bidang dinyatakan rata apabila pergerakan jarum panjang bergerak kearah kiri dan kanan antara jarak toleransi tersebut.