Gambar teknik untuk teknisi: proyeksi dan pandangan, potongan, ukuran, skala, toleransi umum dan geometrik, simbol permukaan, ulir, dan blok judul

Sebuah poros penggerak konveyor patah, dan bengkel bubut di dekat lokasi diminta membuat penggantinya dari gambar pabrik yang dikirim lewat surel. Tukang bubut berpengalaman, tetapi terbiasa dengan gambar yang memakai proyeksi sudut pertama. Gambar pabrik memakai proyeksi sudut ketiga, dengan lambangnya tercetak kecil di blok judul. Pandangan kanan dibaca sebagai pandangan kiri, sehingga alur pasak dibuat di ujung poros yang salah.

Di dudukan bantalan, gambar menulis diameter 25 dengan lambang suaian dan tanda kekasaran permukaan. Tukang membubut "25 pas" dengan jangka sorong dan permukaan bekas pahat biasa. Ketika teknisi mencoba memasang, bantalan masuk terlalu longgar dan alur pasak tidak berhadapan dengan puli. Poros itu dibuang dan dibuat ulang. Bab ini menjelaskan cara membaca gambar teknik komponen supaya informasi yang sudah tertulis di gambar tidak terlewat.

Batas pembahasan

Bab ini membahas gambar teknik komponen dan rakitan mekanis dari sisi teknisi yang membaca dan membuat sketsa: jenis gambar, proyeksi, garis, potongan, skala, ukuran, toleransi, toleransi geometrik, kekasaran permukaan, ulir, blok judul, revisi, dan sketsa lapangan. Gambar pemasangan pabrik dan gambar urai dibahas di Bab 4 · Kerja Lapangan & Serah Terima; suaian, tabel toleransi, dan alat ukur presisi di Bab 12 · Mekanikal & Mekatronika; diagram alir, P&ID, dan wiring di Bab 2; ulir dan baut di Bab 3 · Mekanikal & Mekatronika; mutu bahan dan perlakuan panas yang ditulis di gambar di Bab 2 · Material dan Bab 6 · Material. Membuat gambar dengan perangkat lunak tidak dibahas. Sumbernya adalah narasi Bahasa, Diagram Teknis, dan Wiring, narasi Mekanikal, narasi Logika dan Sistem Teknis, dan narasi Otomotif, ditambah pengetahuan gambar teknik umum yang ditandai di peta sumber. Nama standar gambar boleh disebut; tabel nilainya diambil dari standar itu sendiri.

Jenis gambar dan gunanya

1. Gambar rakitan menunjukkan bagaimana komponen tersusun, dengan nomor penunjuk dan daftar bagian.
2. Gambar detail atau gambar komponen memuat semua informasi untuk membuat satu komponen: bentuk, ukuran, toleransi, bahan, perlakuan, dan permukaan. Gambar inilah yang dipakai untuk membuat suku cadang.
3. Gambar urai untuk daftar suku cadang, seperti di Bab 4 · Kerja Lapangan & Serah Terima.
4. Skema dan diagram yang menunjukkan fungsi, bukan bentuk, seperti di Bab 2.

Narasi Bahasa, Diagram Teknis, dan Wiring mengutip buku pegangan teknik manufaktur bahwa daftar bahan pada gambar detail harus akurat dan mutakhir, dan bahwa dengan gambar dua dimensi, sebagian besar rancangan rakitan memerlukan pemeriksaan kesalahan gambar yang panjang dan padat tenaga, yang juga rawan salah. Narasi Logika dan Sistem Teknis mengutip buku yang sama bahwa dokumentasi harus memenuhi kebutuhan semua fungsi rekayasa, pemasangan, produksi, operasi, dan perawatan. Bagi teknisi, artinya gambar dibaca seluruhnya, termasuk catatan dan blok judul, bukan hanya bentuknya.

Proyeksi dan pandangan

Benda tiga dimensi digambar dengan beberapa pandangan dua dimensi: depan, atas, samping, dan bila perlu bawah atau belakang. Pandangan depan dipilih yang paling banyak menunjukkan bentuk. Letak pandangan lain terhadap pandangan depan ditentukan oleh cara proyeksi:

1. Proyeksi sudut pertama, yang banyak dipakai di Eropa dan Asia: pandangan dari kiri diletakkan di sebelah kanan pandangan depan, dan pandangan dari atas diletakkan di bawahnya.
2. Proyeksi sudut ketiga, yang banyak dipakai di Amerika: pandangan dari kiri diletakkan di sebelah kiri, dan pandangan dari atas di atasnya.

Narasi Otomotif mengutip kurikulum teknik elektro yang memuat konsep proyeksi dan cara proyeksi sudut pertama dan sudut ketiga. Cara proyeksi ditandai lambang kerucut terpancung di blok judul: dua pandangan kerucut, satu lingkaran ganda dan satu trapesium, dengan urutan yang menunjukkan sudut pertama atau sudut ketiga. Lambang ini dibaca sebelum pandangan mana pun. Bila lambangnya tidak ada, cara proyeksi dicari dari asal gambar dan dicek dengan mencocokkan fitur yang jelas, misalnya lubang yang hanya ada di satu sisi.

Garis

Jenis garis membawa arti (nilai literatur umum dari standar gambar):

Garis sumbu pada benda bulat menunjukkan bahwa fitur itu simetris terhadap sumbu, dan semua ukuran diameter diukur terhadap sumbu itu.

Potongan, detail, dan skala

Bagian dalam yang rumit ditunjukkan dengan pandangan potongan: benda seolah dipotong di bidang yang ditandai garis potong dengan huruf, misalnya A-A, dan permukaan yang terpotong diarsir. Ada potongan penuh, potongan setengah untuk benda simetris, dan potongan sebagian. Benda pejal seperti poros, baut, dan pasak biasanya tidak diarsir walaupun bidang potong melewatinya.

Detail adalah bagian kecil yang digambar ulang dengan skala lebih besar, misalnya alur cincin pengunci atau radius kecil, dengan huruf penunjuk dan skalanya.

Skala gambar ditulis di blok judul, misalnya 1:1, 1:2 untuk diperkecil, atau 2:1 untuk diperbesar. Skala membantu membayangkan ukuran benda, tetapi ukuran tidak diambil dengan mengukur gambar. Gambar yang dicetak ulang, dipindai, atau dikirim lewat surel dapat berubah ukurannya; yang berlaku adalah angka ukuran yang tertulis. Fitur yang tidak berukuran ditanyakan ke pembuat gambar, tidak diukur dari cetakan.

Memberi dan membaca ukuran

1. Satuan: gambar mekanis biasanya dalam milimeter tanpa ditulis satuannya; gambar dalam inci menyebutnya di blok judul.
2. Lambang: Ø untuk diameter, R untuk radius, □ untuk persegi, dan penulisan seperti 1 × 45° untuk talang.
3. Ukuran berantai memberi ukuran dari satu fitur ke fitur berikutnya; ukuran dari satu acuan memberi semua ukuran dari satu permukaan atau sumbu. Ukuran berantai menumpuk toleransinya, sedangkan ukuran dari acuan tidak.
4. Ukuran rujukan dalam kurung hanya untuk keterangan, tidak diperiksa.
5. Catatan umum di dekat blok judul berlaku untuk seluruh gambar, misalnya "semua tepi tajam ditumpulkan" atau "radius yang tidak diberi ukuran R0,5".

Narasi Bahasa, Diagram Teknis, dan Wiring mengutip buku pegangan teknik manufaktur tentang dua garis yang dianggap berpotongan tegak lurus karena begitulah keduanya tampak digambar. Banyak gambar memang menganggap sudut yang tampak siku sebagai 90° tanpa menuliskannya, dengan toleransi sudut umum yang berlaku; sudut lain selalu diberi ukuran.

Toleransi tertulis dan toleransi umum

Tidak ada benda yang dibuat tepat sama dengan ukuran nominalnya. Toleransi menyatakan berapa penyimpangan yang diterima:

1. Toleransi tertulis pada ukuran: misalnya 50 ± 0,1, atau batas atas dan bawah, atau lambang suaian seperti Ø25 h6 yang nilainya dibaca dari tabel standar sistem suaian, seperti dijelaskan di Bab 12 · Mekanikal & Mekatronika.
2. Toleransi umum untuk ukuran tanpa toleransi tertulis, dinyatakan di blok judul dengan merujuk standar toleransi umum dan kelasnya. Nilai toleransi umum bergantung pada rentang ukuran dan kelasnya, dan dibaca dari standar itu.

Ukuran tanpa toleransi tertulis tidak berarti "terserah". Pada kasus pembuka, Ø25 dengan lambang suaian berarti rentang yang sempit di bawah 25 milimeter, yang tidak dapat dicapai dan diperiksa dengan jangka sorong biasa.

Tumpukan toleransi

Bila beberapa ukuran bertoleransi bergabung, toleransi akhirnya menumpuk. Narasi Mekanikal mengutip buku pegangan teknik manufaktur bahwa walaupun sebuah celah adalah selisih dua ukuran, toleransinya dijumlahkan, dan bahwa bila keadaan terburuk masih di dalam batas toleransi rakitan, tidak akan ada rakitan yang ditolak.

Dengan cara keadaan terburuk, untuk celah $C = B - S$ antara lubang $B$ dan poros $S$:

$$C_{maks} = B_{maks} - S_{min}, \qquad C_{min} = B_{min} - S_{maks}$$

dan toleransi celah adalah jumlah toleransi kedua ukuran. Cara statistik memberi rentang yang lebih sempit dengan anggapan bahwa ukuran-ukuran itu jarang berada di batas terburuk bersamaan, tetapi untuk perbaikan satu atau beberapa komponen di lapangan, cara keadaan terburuk lebih aman.

Toleransi geometrik dan datum

Toleransi ukuran tidak mengendalikan bentuk. Poros dapat mempunyai diameter yang benar di setiap titik tetapi bengkok atau lonjong. Toleransi geometrik mengendalikan bentuk, arah, letak, dan putaran fitur. Narasi Bahasa, Diagram Teknis, dan Wiring mengutip buku pegangan teknik manufaktur bahwa untuk sebuah fitur nyata dapat ditentukan nilai sebenarnya dari toleransi bentuknya, bahwa toleransi profil adalah perluasan dari toleransi bentuk, dan bahwa penting memahami bagaimana datum ditetapkan.

Golongan yang sering dijumpai:

1. Bentuk, tanpa datum: kelurusan, kerataan, kebulatan, silindrisitas.
2. Arah, terhadap datum: kesejajaran, ketegaklurusan, kemiringan. Buku yang sama dalam narasi menggambarkan daerah toleransi yang sejajar dengan bidang datum yang ditetapkan.
3. Letak, terhadap datum: posisi, konsentrisitas, simetri.
4. Putar, terhadap sumbu datum: putar melingkar dan putar total, yang penting untuk poros, puli, dan dudukan bantalan.
5. Profil garis dan permukaan.

Toleransi geometrik ditulis dalam bingkai kendali fitur: lambang karakteristik, nilai toleransi (dengan Ø bila daerahnya silinder), lalu huruf datum. Datum adalah fitur acuan, misalnya permukaan dudukan atau sumbu dua dudukan bantalan, yang ditandai segitiga dengan huruf. Narasi yang sama mengutip bahwa toleransi seperti itu dapat diperiksa pada benda nyata dengan alat ukur fungsional. Nama standar toleransi geometrik yang umum dipakai adalah standar ISO dan standar Amerika untuk dimensi dan toleransi; arti lambangnya mirip, tetapi aturan rinciannya berbeda, jadi standar yang dirujuk blok judul dibaca.

Tanda kekasaran permukaan

Tanda kekasaran permukaan menyatakan seberapa halus permukaan harus dikerjakan, biasanya dengan nilai Ra dalam mikrometer, yaitu rata-rata simpangan profil dari garis tengahnya. Tanda centang dasar dengan nilai di atasnya menunjukkan syarat itu; tambahan garis atau lingkaran menunjukkan apakah bahan harus dibuang atau tidak boleh dibuang. Nilai yang lazim (nilai literatur umum): permukaan bubut kasar sekitar Ra 6,3 sampai 12,5, bubut halus sekitar Ra 1,6 sampai 3,2, gerinda sekitar Ra 0,4 sampai 0,8. Dudukan bantalan dan permukaan di bawah bibir segel memerlukan permukaan halus; permukaan yang terlalu kasar mengausi segel dengan cepat, seperti pada selongsong segel di Bab 8 · Material.

Ulir dan elemen baku

1. Ulir metrik ditulis seperti M10 × 1,5-6g: diameter nominal 10 milimeter, kisar 1,5 milimeter, kelas toleransi 6g untuk ulir luar. Ulir kasar baku sering ditulis tanpa kisar. Kelas huruf besar seperti 6H untuk ulir dalam.
2. Ulir pipa memakai sebutan tersendiri untuk ulir sejajar dan ulir tirus, yang tidak dapat saling dipasangkan dengan aman; penjelasannya ada di Bab 4 · Bangunan & Fasilitas dan Bab 3 · Mekanikal & Mekatronika.
3. Alur pasak, talang, alur cincin pengunci, dan lubang senter digambar dan diberi ukuran sesuai standar elemennya.
4. Lambang las pada gambar rakitan menunjukkan jenis, ukuran, dan sisi las; prosedur las ada di Bab 13 · Mekanikal & Mekatronika.

Blok judul dan revisi

Blok judul biasanya di pojok kanan bawah dan memuat:

1. Nama dan nomor gambar, sering sama dengan nomor suku cadang.
2. Bahan dan keadaan perlakuan panasnya, serta perlakuan permukaan.
3. Skala, lambang proyeksi, satuan, dan toleransi umum.
4. Standar yang dirujuk untuk toleransi geometrik dan kekasaran.
5. Revisi: huruf atau angka revisi dengan tabel perubahan, tanggal, dan nama pemeriksa.
6. Berat, nomor lembar, dan nama pembuat dan penyetuju.

Gambar dengan revisi yang lebih lama dapat berbeda ukuran atau bahan dari komponen yang sekarang terpasang. Sebelum membuat suku cadang, revisi gambar dicocokkan dengan nomor suku cadang dan nomor seri mesin, seperti untuk dokumen pabrik di Bab 4 · Kerja Lapangan & Serah Terima.

Membuat sketsa ukur di lapangan

Bila gambar tidak ada dan suku cadang harus dibuat dari komponen lama:

1. Gambar sketsa tangan dengan pandangan yang cukup, dan tulis cara proyeksi yang dipakai.
2. Pilih acuan ukur yang sama dengan fungsi komponen, misalnya sumbu dudukan bantalan atau permukaan dudukan, dan beri ukuran dari acuan itu.
3. Ukur dengan alat yang sesuai (Bab 12 · Mekanikal & Mekatronika), ulangi pada beberapa tempat untuk bagian yang aus, dan catat bagian yang aus atau rusak.
4. Ukur juga pasangannya: lubang bantalan, puli, dan rumah tempat komponen dipasang, karena suaian ditentukan oleh keduanya.
5. Tulis bahan yang diduga, kekerasan bila diukur, kekasaran permukaan yang diperlukan, dan bagian yang harus dikeraskan.
6. Minta pembuat mencocokkan dengan komponen lama sebelum memproduksi lebih dari satu.

Sketsa seperti ini bukan pengganti gambar pabrik untuk komponen kritis; pilihan bahan pengganti dibahas di Bab 8 · Material.

Contoh kerja

Contoh 1: menentukan cara proyeksi. Lambang di blok judul menunjukkan trapesium di sebelah kiri lingkaran ganda. Menurut aturan lambang, itu proyeksi sudut ketiga (nilai literatur umum dari standar gambar). Jadi pandangan di sebelah kanan pandangan depan adalah pandangan dari kanan. Pada kasus pembuka, membaca lambang ini lebih dulu akan menempatkan alur pasak di ujung yang benar.

Contoh 2: ukuran berantai dan dari acuan. Tiga ukuran berantai masing-masing 20 ± 0,1 milimeter menentukan letak lubang ketiga dari tepi. Dengan cara keadaan terburuk, letaknya $60 \pm 0{,}3$ milimeter. Bila lubang itu diberi ukuran langsung dari tepi, 60 ± 0,1 milimeter, toleransinya tidak menumpuk.

Contoh 3: celah poros dan lubang. Lubang 50,00 sampai 50,10 milimeter dan poros 49,80 ± 0,05 milimeter (49,75 sampai 49,85). Celah paling besar $50{,}10 - 49{,}75 = 0{,}35$ milimeter, celah paling kecil $50{,}00 - 49{,}85 = 0{,}15$ milimeter. Toleransi celah $0{,}35 - 0{,}15 = 0{,}20$ milimeter, sama dengan jumlah toleransi lubang (0,10) dan poros (0,10).

Contoh 4: lambang suaian dudukan bantalan. Gambar menulis Ø25 h6. Menurut tabel sistem suaian untuk rentang 18 sampai 30 milimeter, h6 berarti 0 sampai minus 0,013 milimeter (nilai literatur umum; nilai pasti dibaca dari tabel standar di Bab 12 · Mekanikal & Mekatronika). Jadi diameter yang diterima 24,987 sampai 25,000 milimeter, yang diperiksa dengan mikrometer, bukan jangka sorong.

Contoh 5: membaca bingkai kendali fitur. Bingkai menulis lambang ketegaklurusan, 0,05, dan huruf A, dengan datum A pada permukaan dudukan flens. Artinya permukaan muka poros harus berada di antara dua bidang sejajar yang berjarak 0,05 milimeter dan tegak lurus terhadap datum A. Permukaan yang miring akan membuat puli berayun walaupun diameternya benar.

Contoh 6: kekasaran di bawah segel. Gambar selongsong segel menulis Ra 0,4 di permukaan kontak bibir segel. Permukaan bubut biasa sekitar Ra 3,2 jauh lebih kasar (nilai literatur umum), jadi permukaan itu digerinda atau dipoles. Selongsong pada kasus suku cadang di Bab 8 · Material gagal antara lain karena syarat ini tidak dipenuhi.

Contoh 7: ulir lubang. Gambar menulis M8 × 1,25-6H dengan kedalaman ulir 12. Diameter mata bor tap yang lazim kira-kira diameter nominal dikurangi kisar, $8 - 1{,}25 = 6{,}75$, dibulatkan ke mata bor 6,8 milimeter (nilai literatur umum). Kedalaman lubang bor dibuat lebih dalam daripada kedalaman ulir supaya ujung tap tidak mentok.

Contoh 8: jangan mengukur cetakan. Pada cetakan berskala 1:2, sebuah fitur tanpa ukuran tampak sepanjang 32 milimeter, jadi seolah-olah 64 milimeter. Cetakan itu berasal dari berkas pindaian yang sudah diperkecil, jadi angka itu tidak dipakai. Fitur itu ditanyakan ke pemilik gambar, atau diukur dari komponen asli.

Contoh 9: sketsa braket pengganti. Braket dudukan sensor patah dan tidak ada gambarnya. Teknisi menggambar tiga pandangan dengan proyeksi sudut pertama yang ditulis di sketsa, memberi ukuran dari permukaan dudukan sebagai acuan, mengukur jarak antarlubang dari lubang pasangannya di rangka mesin, menulis tebal pelat dan bahan baja tahan karat yang diduga dari uji magnet dan percikan, dan menandai bahwa tepi harus ditumpulkan. Pembuat mencocokkan sampel pertama di mesin sebelum membuat cadangan.

Kondisi berhenti

Hentikan pembuatan atau pemasangan dan minta keputusan penyelia atau pemilik gambar bila:

1. Cara proyeksi tidak dapat dipastikan.
2. Revisi gambar tidak cocok dengan nomor suku cadang atau nomor seri mesin.
3. Ukuran fitur penting tidak tertulis dan hanya dapat diambil dengan mengukur cetakan.
4. Toleransi atau kekasaran yang diminta tidak dapat dicapai atau diperiksa dengan mesin dan alat yang ada.
5. Komponen untuk fungsi keselamatan, tekanan, atau angkat akan dibuat dari sketsa tanpa gambar pabrik.
6. Bahan atau perlakuan panas di blok judul tidak dapat dipenuhi dan penggantinya belum disetujui.

Salah tafsir yang sering terjadi

1. "Semua gambar memakai proyeksi yang sama." Sudut pertama dan sudut ketiga menempatkan pandangan secara terbalik.
2. "Ukuran tanpa toleransi bebas." Toleransi umum di blok judul berlaku.
3. "Diameter benar berarti poros benar." Kelurusan, kebulatan, dan putar dikendalikan toleransi geometrik.
4. "Ukuran bisa diambil dari cetakan dengan penggaris." Ukuran yang berlaku adalah angka yang tertulis.
5. "Toleransi celah adalah selisih toleransi." Toleransi celah adalah jumlah toleransi ukuran-ukurannya.
6. "Gambar lama tetap berlaku." Revisi dapat mengubah ukuran, bahan, atau perlakuan.

Hubungan dengan bab lain

Bab 12 · Mekanikal & Mekatronika memberi tabel suaian dan alat ukur untuk memeriksa ukuran di gambar, Bab 4 · Kerja Lapangan & Serah Terima membahas gambar pemasangan dan gambar urai dari pabrik, Bab 2 diagram fungsi, Bab 3 · Mekanikal & Mekatronika dan Bab 4 · Bangunan & Fasilitas ulir, Bab 13 · Mekanikal & Mekatronika lambang las, Bab 2 · Material dan Bab 6 · Material bahan dan perlakuan di blok judul, dan Bab 8 · Material pemilihan bahan untuk suku cadang yang dibuat dari gambar atau sketsa. Bab berikutnya di rak ini membahas simbol pneumatik, hidraulik, dan P&ID.

Latihan dan pembahasan

1. Bagaimana cara memastikan cara proyeksi sebuah gambar sebelum membaca pandangan sampingnya?
2. Lubang 30,00 sampai 30,05 milimeter dan poros 29,90 ± 0,03 milimeter. Hitung celah paling besar dan paling kecil.
3. Empat ukuran berantai masing-masing 15 ± 0,05 milimeter. Berapa toleransi letak fitur terakhir dengan cara keadaan terburuk, dan bagaimana menguranginya?
4. Apa beda toleransi kebulatan dan toleransi putar melingkar pada sebuah poros?
5. Gambar menulis M12 × 1,75-6H. Jelaskan artinya dan perkirakan diameter mata bor tapnya.
6. Mengapa revisi gambar dicocokkan dengan nomor suku cadang sebelum membuat suku cadang?

Kunci jawaban beralasan

1. Membaca lambang proyeksi di blok judul dan, bila tidak ada, mencocokkan fitur yang hanya ada di satu sisi benda pada beberapa pandangan. Setelah cara proyeksi pasti, letak pandangan samping dapat dibaca dengan benar.
2. Poros 29,87 sampai 29,93 milimeter. Celah paling besar $30{,}05 - 29{,}87 = 0{,}18$ milimeter dan paling kecil $30{,}00 - 29{,}93 = 0{,}07$ milimeter.
3. Toleransi menumpuk menjadi $4 \times 0{,}05 = 0{,}20$, jadi letak fitur terakhir $60 \pm 0{,}20$ milimeter. Untuk menguranginya, fitur yang penting diberi ukuran langsung dari satu acuan.
4. Kebulatan hanya membatasi bentuk penampang di setiap irisan tanpa datum. Putar melingkar membatasi goyangan permukaan ketika poros diputar pada sumbu datumnya, jadi juga menangkap ketidaksesumbuan.
5. Ulir metrik dalam berdiameter nominal 12 milimeter, kisar 1,75 milimeter, kelas toleransi 6H. Mata bor tapnya kira-kira $12 - 1{,}75 = 10{,}25$ milimeter, dalam praktik mata bor 10,2 milimeter (nilai literatur umum).
6. Revisi dapat mengubah ukuran, bahan, atau perlakuan panas, sehingga gambar lama dapat menghasilkan suku cadang yang tidak cocok dengan mesin yang terpasang. Mencocokkan revisi dengan nomor suku cadang dan nomor seri memastikan gambar yang dipakai berlaku.

Referensi