Laporan akhir praktikum_dasar_pengukuran

Praktikum Metrologi dan Dasar Pengukuran 2012

0 Mulyani| 11210020

LAPORAN PRAKTIKUM

DASAR PENGUKURAN TEKNIK

Disusun Oleh:

Mulyani

11210020

PROGRAM PENDIDIKAN TEKNOLOGI SEMEN

INDOCEMENT

2012


1 Mulyani| 11210020

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum ini adalah : a. Melakukan pengukuran terhadap benda kerja dengan menggunakan metode dan alat

ukur yang sesuai. b. Menganalisa data hasil percobaan dan membandingkannya dengan standar control

parameter metrologi pada industri. c. Mengidentifikasi alat ukur yang ada (terutama yang digunakan pada saat praktikum dan

metode penggunaan yang sesuai standar).

1.2 Alat Ukur dan Pengujian Benda Modul praktikum yang dilakukan ada tiga. a. Alat ukur

Dalam praktikum ini, alat ukur yang digunakan adalah : § Surface Roughness Measurement § Roundness Test § CMM (Coordinate Measuring Machine)


2 Mulyani| 11210020

BAB II ALAT UKUR, CARA KERJA DAN HASIL PENGUJIAN

1. ALAT UKUR KEKASARAN PERMUKAAAN (Surface Texture Measurement)

Dasar Teori

a. Tekstur Permukaan (Surface Texture)

Setiap permukaan mempunyai karakteristik masing-masing yang dikenal dengan tekstur permukaan (surface texture). Sangat sulit untuk menjelaskan tekstur permukaan sebagai sifat geometri, namun beberapa acuan telah ditetapkan untuk mengidentifikasi tekstur permukaan dakam kualitas yang dapat diukur.

• Flaws atau defects, adalah ketidakteraturan yang acak seperti goresan, retak, lubang depresi, sambungan, tear dan inklusi.

• Lay atau directionality, adalah arah dari permukaan utama dan biasanya tampak oleh mata telanjang.

• Roughness, terdiri dari ruang sempit, deviasi yang tidak teratur pada sebuah skala terkecil dari waviness. Kekasaran dapat ditunjukkan dengan ketinggiannya, kedalamannya dan jarak pada sepanjang permukaan yang diukur.


3 Mulyani| 11210020

• Waviness adalah deviasi yang berulang-ulang dari sebuah permukaan yang rata seperti gelombang pada permukaan air. Waviness diukur dan ditunjukkan dengan jarak antara puncak terdekat pada gelombang (waviness width) dan tinggi antar puncak dan lembah dari gelombang (waviness height). Waviness dapat disebabkan oleh defleksi pada pahat, cetakan, dan benda kerja, bengkokan akibat gaya atau temperatur , pelumasan yang tidak sempurna, dan getaran atau variasi termal dan mekanik secara periodik dalam sistem selama proses manufaktur berlangsung.

b. Kekasaran Permukaan (Surface Roughness)

Kekasaran permukaan secara umum dapat dijelaskan dengan 2 metode:

§ Arithmetic mean value (Rₐ), biasanya dilambangkan dengan AA (Arithmetic Average) atau CLA (Center-Line Average)

§ Root mean square average (Rq), biasanya disingkat dengan RMS.

Satuan yang biasanya digunakan dalam kekasaran permukaan yaitu µm (micrometer atu micron) atau µin (microinch) dimana 1 µm = 40 µin dan 1 µin = 0.025 µm

Parameter yang digunakan pada pengukuran ini yaitu,

a. Ra (roughness average of the R-curve) : nilai rata-rata aritmatika dari pengukuran kekasaran permukaan untuk panjang tertentu.

b. Rz (ten points high of irregularities) : pengukuran berdasarkan nilai rata-rata lima puncak tertinggi dah lima lembah terendah.

c. Rmax (maksimum height of the profile) : jarak antara puncak tertinggi dengan lembah terendah.

d. Rq : nilai akhir rata-rata kuadrat dari pengukuran kekasaran permukaan untuk panjang tertentu.


4 Mulyani| 11210020

Bagian dari alat pengukur kekasaran ini adalah :

• Dial indicator

• Meja datar

• Skala tekanan

• Batang gerak

• Display yang terintegrasi yang dihubungkan dengan printer.

Alat ini berfungsi untuk mengukur dan mencatat kekasaran permukaan suatu benda dengan tingkat ketelitian 0.02 µm. alat ini sering menggunakan sebuah stylus berbentuk diamond untuk bergerak sepanjang garis lurus pada permukaan sebagai dial indicator pengukur kekasaran permukaan benda uji. Seperti ilustrasi pada gambar di bawah ini.


5 Mulyani| 11210020

Data hasil percobaan

Surface Roughness

Roughness Test = alat pengukur kekasaran

Nama alat = Surface Texture Measuring Instrument

AMS (Advanced Metrology System)

Ketelitian 0,02 µ

Pada pengukuran profil kekasaran ini kami menggunakan benda uji balok baja. Tujuannya yaitu untuk mendapatkan nilai kekasaran dari benda uji tersebut.

Stylus check Alat yang akan dikalibrasi

• Stylus (sensor) Ditempatkan diujung benda yang akan diuji, batas ketelitian 0,4 µ.

• Kalibrasi, batas ketelitian benda yang akan dikalibrasi 2,9 µ. Kalibrasi ada 2, secara otomatis dan manual.

• Parameter pengujian yang umum digunakan Rₐ, Rz dan Rmax

Langkah kerja :

1. Kalibrasi alat 2. Bandingkan dengan referensi alat 3. Lakukan pengukuran terhadap benda 4. Pastikan penunjukan dalam posisi center 5. Setelah center, baru di measuring.


6 Mulyani| 11210020

Setelah prosedur dan parameter yang digunakan untuk mendapatkan profil dari kekasaran benda uji didapatkan, hasil pengukuran kekasaran yaitu:

ü Ra : 1.40 µm ü Rmax : 16.62 µm ü Rz : 8.82 µm

Untuk standar faktor yang ditentukan pada alat ukur yaitu: Length : 5.00 mm Cut off : 0.08 mm Polarity : positive


7 Mulyani| 11210020

2. ALAT UKUR KEBUNDARAN, KONSENTRISITAS DAN KOAKSILITAS (Roundness Test)

Bagian dari alat ukur ini adalah :

§ Dial indicator

§ Meja putar (spindle)

§ Computer

§ kompresor

Pengukuran kebundaran, Konsentrisitas dan Koaksilitas menggunakan peralatan yang sama yaitu Rondform 200. Perbedaan hanya pada prosedur pengukuran, parameter dan bagian-bagian yang diukur.

1. PROSEDUR PERSIAPAN AWAL 1.1 ALAT PENGUKUR

1. Nyalakan supply udara menggunakan Air on/off Valve pada bagian belakang dari base unit.

2. Pastikan tekanan udara terpasang pada 3 bar. 3. Pastikan kabel power telah terpasang pada Power Input Socket. 4. Nyalakan power ke alat ukur.


8 Mulyani| 11210020

1.2 MENGGUNAKAN SOFTWARE Ada 4 kunci utama dalam menggunakan program RONDFORM 200, yaitu: 1. Tombol panah atas dan panah bawah digunakan untuk memilih pilihan

menu, menu yang dipilih akan disorot. 2. Tombol ENTER digunakan untuk memilih pilihan tunggal dari menu yang ada

untuk menampilkan sub menu (contoh: memilih ROUNDNESS untuk menampilkan menu MEASURE) atau mengubah nilai daripilihan yang disorot (contoh: MAG LO, MAG HI).

3. Tombo; ESC digunakan untuk membatalkan menu yang ada ataupun kotak dialog yang muncul (contoh: memilih menu sebelumnya).

4. Tombol-tombol huruf digunakan untuk membuat beberapa program dan digunakan pula pada tombol pengisian.

Reference Circle (Lingkaran Referensi)

Pilihan lingkaran referensi sebagaimana berikut :

§ OFF, tidak ada lingkaran referensi § LS, lingkaran dengan pusat kuadrat terkecil § MZ, lingkaran dengan pusat zone minimum § MI, lingkaran dengan pusat penulisan maksimum § MC, lingkaran dengan pusat batas minimum


9 Mulyani| 11210020

4 parameter yang digunakan :

§ Filter § Ref.Circle, untuk menentukan titik pusat (membandingkan lingkaran garis merah dan

putih) § Gauge Position § Plot Scale

Pengukuran pengujian dengan roundness test ini kami menggunakan benda uji yaitu silinder baja guna mendapatkan data pengukuran dari profil kebulatan silinder baja tersebut.

Alat yang digunakan untuk mengukur kebulatan tersebut yaitu Rondform 200. Setelah prosedur dan parameter yang dilakukan seperti digunakannya referensi MC yaitu lingkaran terkecil yang mungkin dibuat di luar profil kebulatan tanpa memotongnya dengan filter 500 dimana semakin besar nilai filter yang diberikan akan menunjukkan bahwa semakin terlihat lingkaran yang semakin tidak membulat.


10 Mulyani| 11210020


Mengukur Kebundaran, Konsentrisitas dan Koaksilitas

Alat yang digunakan : RONDFORM 200

Ketelitian : 0,01 µm

Langkah kerja :

1. Simpan benda yang akan diukur diatas spindle, tepat di center. 2. Pastikan spindle tepat di titik merah (sumbu X) 3. Putar knob bagian belakang agar jarum menyentuh permukaan benda kerja, dibantu

dengan memutar spindle bagian bawah. 4. Pada layar computer, nilai dari kebundaran kerja ditampilkan, lalu di nolkan (kalibrasi),

missal data yang didapat 12 µm 5. Jika data hasil pada layar sudah dicenter, klik centering dan putar 180⁰, maka hasil pada

computer menunjukkan hasilnya (missal 635 µm, maka selisih data 635:2= 317,5 ~ 318) 6. Putar kembali spindelnya 180⁰, maka data akan berubah menjadi -562, karena selisih

dari hasil awal = 318, maka datanya menjadi -562+318 = -244 Maka hasil untuk sumbu X didapat -244.

7. Putar kembali spindelnya 180⁰, selisih dari data -244 : 2= -122, kemudian putar lagi spindelnya 180⁰ (perhitungan data selisih sama seperti cara no 5 & 6), maka didapatlah hasil data yang akan muncul pada layar computer. Hitung selisih data sebelumnya, maka itulah hasil untuk sumbu Y !

8. Putar spindle 180⁰ untuk sumbu Z, maka data yang muncul pada layar computer menunjukkan hasilnya.

9. Klik measure 10. Kemudian ENTER


11 Mulyani| 11210020

Dari hasil pengukuran, didapat data sebagai berikut :

Filter 15G P= 8,32 µc

Ref.circle LS V= -10,56 µc

Gauge Posn EXIT P to V= 18,88 µm

Plot scale AUTO R= 2,82 µc

Q= 95,0⁰

Ref. Circle LS

RND 18,88 µm

ü Nilai P menyatakan bukti maksimum nilai tertinggi dari lingkaran rata-rata (lingkaran terkecil yang mungkin dibuat diluar profil kebulatan tanpa memotongnya).

ü Nilai V menyatakan sebaliknya, yaitu lembah maksimum nilai terendah dari lingkaran rata-rata.

ü Nilai P to V menyatakan jarak dari bukit maksimum ke lembah maksimum, yaitu selisih dari P dan V.

ü Nilai R menyatakan eksentrisitas, jarak pusat lingkaran yang diukur dari lingkaran yang berputar. Pusat lingkaran yang diukur berhimpit dengan pusat dari tampilan grafis.

ü Nilai Q menyatakan sudut eksentrisitas, yaitu arah dari pusat lingkaran yang diukur berhubungan dengan lingkaran yang berputar.


12 Mulyani| 11210020

3. PENGUKURAN KEDATARAN, CMM (Coordinate Measuring Machine)

Coordinat Measurement Machine (mesin pengukur kordinat) adalah sebuah alat pengukur multi fungsi berkecepatan tinggi yang menghasilkan akurasi danefisiensi pengukuran yang tinggi. Pada prinsipnya CMM adalah kebalikan dari CNC. Pada CNC kordinat yang dimasukkan menghasilkan gerakan pahat pada sumbu X, Y dan Z. Sedangkan pada CMM kontak antara probe dengan benda kerja menghasilkan kordinat. Selain itu jika pada mesin CNC menggunakan bantalan peluru bersirkulasi (circulated ball bearing) maka pada mesin CMM menggunakan batalan udara (air pad bearing) sehingga gerakannya sangat halus.

Untuk menjamin keakuratan konstruksi CMM dibuat sangat kaku (rigid). Salah satu caranya dengan menggunakan granit sebagai meja atau bidang acuan.

Kedataran adalah kondisi dari sebuah permukaan yang mempunyai banyak elemen-elemen dalam sebuah permukaan bidang yang sama. Toleransi kedataran adalah suatu tindakan pengukuran yang berfungsi dalam mengontrol dari banyak elemen-elemen pada sebuah permukaan yang kemudian dibandingkan dengan permukaan yang tersimulasi secara ideal sesuai dengan teori.

Keunggulan CMM :

§ Kordinat manapun dari benda kerja dapat ditentukan dengan mudah § Presisi pengukuran yang tinggi § Unit pengolah data dapat mengolah data secara cepat dan langsung bisa dicetak § Waktu seting pengukuran yang singkat

http://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukur

http://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukur

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Akurasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Efisiensi

http://id.wikipedia.org/wiki/CNC

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kordinat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Granit

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Presisi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Data


13 Mulyani| 11210020

Data Hasil Percobaan

Alat yang digunakan: CMM (Coordinate Measuring Machine)

Ketelitian: 0.01 µ

Langkah kerja:

1. Kalibrasi alat (menggunakan master ball, 0,02µ)

2. Letakkan workpiece diatas permukaan alat CMM, temple dengan lilin (plasticin) agar workpiece tidak berpindah/gerak.

3. Atur jarum axis (X, Y dan Z) dengan memutar knolo hingga jarum axis menyentuh

workpiece. Untuk menentukan jumlah titik yang ingin diuji, langkah-langkahnya :

§ Pada menu toolbar klik elements § Isi kotak No. of point dengan jumlah titik yang ingin diuji. § Klik ok


14 Mulyani| 11210020

4. Pada toolbar klik tolerance Form tolerance Flatness Isi kolom width tolerance Klik tombol Klik ok


Tolerance zone= 0,005 Upper tol= 0,003

Lower tol= 0,002

No. of pts= 6

Min/max pnt= 4/5

Std .dev ±4= 0,027

Flatness= 0,013

Min. dist= -0,006 Max.dist=0,007

X= 358.656 X=378.571

Y=-36.959 Y=-48,226

Z=69.296 Z=69,248


15 Mulyani| 11210020

BAB III

KESIMPULAN

Surface Roughness Measurement Surface Roughness Measurement ini adalah alat untuk mengukur kekasaran permukaan dari suatu benda dengan menggunakan dial indicator sebagai sensor untuk memeriksa profil permukaan benda uji tersebut. Dengan ketelitian alat ukur Surface Roughness Measurement sebesar 0.02 µm. Pada analisa benda uji didapat kesimpulan bahwa metal blok dengan panjang pengukuran (traversing length) 5.00 mm di titik tertentu pada permukaan metal blok adalah datar jika nilai Ra yang dijadikan sebagai nilai kekasaran. Tetapi pada hasil pengukuran terdapat perbedaan antara puncak tertinggi dan lembah jauh berbeda jika dilihat dari perbedaan nilai Rmax, dan Rz cukup besar. Apabila terdapat kesalahan dalam nilai kekasaran hal itu mungkin terjadi karena sifat alat ukur (floating, sensor tidak stabil karena adanya getaran kecil) karena praktikan harus melakukan 2 kali pengukuran karena pada pengukuran pertama hasilnya belum tepat. Roundess Test

Roundness Tester merupakan alat ukur yang digunakan untuk menentukan profil kebulatan dari suatu benda misalkan silinder atau benda-benda yang mengandur unsure lingkaran. Pada prinsipny alat ukur ini hampir sama dengan Surface Roughness Measurement. Alat ini menggunakan dial indicator sebagai sensor untuk memeriksa profil dari permukaan benda uji dan prinsip alat yang digunakan adalah meja putar. Jadi dengan kata lain alat ini menggunakan prinsip pengubah mekanik yaitu dari sensor kemudian diteruskan ke signal conditioning kemudian akan ditampilkan hasilnya di display, yaitu berupa data komputer.

Coordinate Measuring Machine (CMM)

Kedataran adalah kondisi dari sebuah permukaan yang mempunyai banyak elemen-elemen dalam sebuah permukaan bidang yang sama. Toleransi kedataran adalah suatu tindakan pengukuran yang berfungsi dalam mengontrol dari banyak elemen-elemen pada sebuah permukaan yang kemudian dibandingkan dengan permukaan yang tersimulasi secara ideal sesuai dengan teori.


16 Mulyani| 11210020

DAFTAR PUSTAKA Modul Praktikum 2007. “Metrologi Industri”. http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_finish www.engineersedge.com/surface_finish.htm www.qsmetrology.com/roundness-testers.html http://id.wikipedia.org/wiki/Coordinate_Measuring_Machine

http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_finish

http://www.engineersedge.com/surface_finish.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Coordinate_Measuring_Machine

Laporan akhir praktikum_dasar_pengukuran

Business

Transcript of Laporan akhir praktikum_dasar_pengukuran