True position adalah kontrol yang memberi tahu pemasok di mana sebuah fitur sebenarnya harus berada. Kontrol ini muncul di hampir setiap gambar yang memiliki pola baut, antarmuka pasak, atau lubang yang harus sejajar dengan komponen lain — dan kontrol ini paling sering dihilangkan, diterapkan tanpa referensi datum, atau ditulis dengan cara yang berarti sesuatu yang berbeda dari yang dimaksudkan oleh perancang.
Panduan ini ditujukan bagi pembeli dan insinyur yang menyiapkan gambar untuk komponen mesin kustom. Panduan ini mencakup apa saja yang diperlukan dalam callout posisi agar dapat ditinjau sebelum produksi, bagaimana posisi berbeda dari toleransi koordinat yang digantikannya, serta keputusan mana yang mengubah harga komponen.
Apa yang Sebenarnya Dikendalikan oleh True Position
Posisi mengendalikan lokasi sumbu atau bidang tengah suatu fitur relatif terhadap datum yang ditetapkan. Untuk sebuah lubang, posisi mendefinisikan zona silindris di mana sumbu lubang harus berada. Diameter zona tersebut adalah nilai toleransi; posisi zona ditetapkan oleh dimensi dasar dan kerangka acuan datum.
Kata “dasar” (basic) sangat penting. Dimensi yang menentukan zona posisi digambar dalam kotak dan tidak membawa toleransi sendiri — callout posisi adalah satu-satunya hal yang diberi toleransi. Gambar yang memberi kotak pada dimensi penentu lokasi dan kemudian juga menerapkan toleransi linier umum padanya bersifat kontradiktif, dan ini adalah salah satu alasan paling umum mengapa sebuah gambar dikembalikan untuk klarifikasi sebelum penawaran harga.
Posisi bukan pengganti ukuran. Diameter lubang tetap memerlukan toleransinya sendiri. Posisi menentukan di mana sumbu berada; toleransi ukuran menentukan seberapa besar lubang tersebut. Keduanya diperlukan dan diperiksa secara terpisah.
Mengapa Zona Bundar Lebih Baik daripada Zona Persegi
Toleransi koordinat — ±0,1 mm pada X dan ±0,1 mm pada Y — menghasilkan zona toleransi persegi. Posisi menghasilkan zona bundar. Ini bukan sekadar perbedaan kosmetik, dan penting untuk dipahami karena mengubah apa yang dapat Anda minta tanpa menambah biaya.
Zona persegi ±0,1 mm di setiap arah memungkinkan kesalahan diagonal sekitar 0,141 mm di sudut-sudutnya, tetapi hanya 0,1 mm di sepanjang sumbu. Komponen diizinkan berada lebih jauh dari posisi secara diagonal dibandingkan secara ortogonal, yang jarang sesuai dengan kebutuhan fungsional. Zona bundar memperlakukan setiap arah secara sama.
Mengonversi dari toleransi koordinat ke toleransi posisi pada persyaratan fungsional yang sama biasanya menghasilkan toleransi posisi sekitar 1,4 kali nilai koordinat — ±0,1 mm pada X dan Y menjadi toleransi posisi sekitar ⌀0,28 mm. Ini adalah peningkatan nyata dalam variasi yang diizinkan untuk perilaku perakitan yang identik. Pada pola baut di mana setiap lubang saat ini berada pada ±0,1 mm, beralih ke posisi sering kali menghilangkan biaya tanpa melonggarkan kecocokan sama sekali.
Selalu Referensikan Datum, Secara Berurutan
Callout posisi tanpa referensi datum tidak lengkap. Zona harus ditempatkan relatif terhadap sesuatu, dan gambar harus menyatakan apa sesuatu itu dan dalam urutan apa diterapkan.
Urutan datum tidaklah sembarangan. Datum primer menetapkan orientasi dan mengambil kontak paling banyak; datum sekunder membatasi rotasi dan translasi pada arah berikutnya; datum tersier mengunci derajat kebebasan yang tersisa. Membalik urutan mengubah cara komponen dipegang untuk pemesinan dan cara diatur untuk inspeksi, dan dapat mengubah apakah komponen lolos atau tidak. Pilih urutan yang mencerminkan bagaimana komponen diposisikan dalam perakitannya, bukan urutan yang paling mudah digambar. Panduan kami tentang cara menentukan fitur datum dan target datum membahas cara memilih fitur referensi tersebut sejak awal.
Jika pola lubang harus sejajar dengan komponen pasangannya, referensikan fitur yang sama yang memposisikan kedua komponen tersebut satu sama lain dalam layanan. Pola yang diposisikan terhadap permukaan mesin dan dua tepi akan berperilaku berbeda dalam perakitan dibandingkan pola yang sama yang diposisikan terhadap lubang dan slot, bahkan ketika nilai toleransinya identik.
Modifier Kondisi Material, dan Kapan Modifier Tersebut Menghemat Biaya Anda
Toleransi posisi dapat diterapkan tanpa memperhatikan ukuran fitur, atau dengan modifier kondisi material maksimum. Perbedaannya memiliki efek langsung pada berapa banyak komponen yang lolos.
Diterapkan pada kondisi material maksimum, toleransi yang dinyatakan adalah minimum yang tersedia. Ketika lubang dibuat lebih besar dari ukuran minimum yang diizinkan, penyimpangan dari kondisi material maksimum ditambahkan ke toleransi posisi sebagai bonus. Lubang dengan toleransi posisi ⌀0,2 mm dengan modifier MMC, yang dibor 0,05 mm di atas diameter minimumnya, diizinkan memiliki kesalahan posisi ⌀0,25 mm.
Bonus ini adalah toleransi gratis untuk lubang clearance, dan bonus ini ada justru karena lubang clearance yang lebih besar memang dapat mentoleransi lebih banyak kesalahan posisi dan tetap dapat dirakit. Untuk lubang clearance, lubang pengikat, dan fitur non-penentu posisi, MMC biasanya merupakan pilihan yang tepat dan akan mengurangi tingkat scrap Anda.
Di mana fitur tersebut menentukan posisi sesuatu — lubang pasak, dudukan bantalan, dudukan press-fit — bonus tidak tepat digunakan, karena lubang yang lebih besar tidak membantu komponen yang harus dijaga tetap konsentris. Fitur-fitur tersebut harus diberi toleransi tanpa memperhatikan ukuran fitur. Lihat cara menentukan fitur pin pasak dan cara menentukan fitur press-fit untuk persyaratan ukuran dan permukaan yang menyertainya.
Pola, Callout Komposit, dan Biayanya
Sekelompok lubang yang diberi toleransi sebagai pola dikendalikan dua kali: lokasi pola secara keseluruhan relatif terhadap datum, dan jarak antar lubang relatif satu sama lain. Ini adalah persyaratan yang berbeda dan sering kali memiliki nilai yang berbeda.
Callout posisi komposit menyatakan keduanya — toleransi yang lebih longgar untuk menempatkan pola pada komponen, dan toleransi yang lebih ketat untuk hubungan antar lubang dalam pola tersebut. Ini sesuai dengan cara sebagian besar perakitan sebenarnya bekerja. Lingkaran baut biasanya membutuhkan lubang-lubang yang berjarak rapat satu sama lain agar flensa pasangannya dapat terpasang, sementara posisi seluruh lingkaran pada permukaan dapat bergeser lebih banyak.
Menulis kedua persyaratan pada nilai yang ketat adalah kesalahan yang umum dan mahal. Hal ini memaksa pengaturan untuk mempertahankan lokasi absolut pola pada toleransi yang tidak pernah dibutuhkan oleh fungsi, dan dapat mengubah pekerjaan satu pengaturan menjadi pekerjaan multi-pengaturan.
Contoh Perhitungan
Ambil pola baut empat lubang untuk pengikat M6 pada lingkaran baut 50 mm, pada braket yang dipasang ke permukaan mesin.
Digambar secara konvensional, lubang-lubang tersebut mungkin ⌀6,6 +0,2/0 dengan setiap lubang ditempatkan pada ±0,1 mm pada X dan Y. Ini terbaca ketat, dan pemasok akan mengutipnya sebagai ketat. Tetapi zona persegi yang dihasilkannya mengizinkan kesalahan diagonal 0,141 mm, sehingga persyaratan fungsional sebenarnya bukanlah ±0,1 mm sejak awal.
Ditulis sebagai posisi, persyaratan fungsional yang sama menjadi: diameter lubang ⌀6,6 +0,2/0, posisi ⌀0,28 mm pada kondisi material maksimum, direferensikan ke permukaan pemasangan sebagai datum primer dan lubang penentu posisi sebagai datum sekunder. Diameter lingkaran baut dan jarak sudut menjadi dimensi dasar.
Sekarang pertimbangkan apa yang terjadi dalam produksi. Lubang yang dibor pada ⌀6,70 daripada minimum ⌀6,60 telah menyimpang dari kondisi material maksimum sebesar 0,10 mm, sehingga kesalahan posisi yang diizinkan menjadi ⌀0,38 mm. Lubang yang dibor mendekati batas atas rentang ukurannya pada ⌀6,78 diizinkan ⌀0,46 mm. Dalam setiap kasus, pengikat tetap dapat melewati lubang dan braket tetap dapat dipasang, karena clearance tambahan itulah yang membayar kesalahan posisi tambahan.
Hasil fungsional identik dengan versi koordinat. Jumlah komponen yang lolos pada percobaan pertama jauh lebih tinggi, dan tidak ada hal apa pun pada gambar yang dilonggarkan dengan cara yang memengaruhi perakitan.
Berapa Biaya untuk Mempertahankan Posisi
Toleransi posisi adalah salah satu pendorong biaya terkuat pada gambar mesin, karena toleransi ini menentukan berapa kali komponen harus diangkat dan bagaimana komponen tersebut dipegang.
Lubang yang dikerjakan dalam satu pengaturan pada permukaan yang sama dapat mempertahankan posisi dengan mudah, karena akurasi mesin itu sendiri yang menentukan hasilnya. Sebagai standar, kami bekerja sesuai ISO 2768-m untuk dimensi umum, dan mempertahankan ±0,005 mm pada fitur yang memerlukannya, di 88 mesin CNC termasuk pusat permesinan 3-, 4-, dan 5-sumbu serta mesin bubut turn-mill.
Biaya muncul ketika hubungan posisi melintasi beberapa pengaturan. Pola lubang pada satu permukaan yang direferensikan ke lubang yang dikerjakan dari permukaan seberangnya harus bertahan melalui pemasangan ulang, dan posisi yang dapat dicapai kemudian ditentukan oleh pengulangan perlengkapan daripada akurasi mesin. Jika hubungan tersebut benar-benar kritis, pengaturan 4- atau 5-sumbu yang menjangkau kedua fitur tanpa melepaskan komponen biasanya lebih murah daripada toleransi ketat di dua operasi — poin ini dibahas lebih lanjut di kapan menggunakan permesinan CNC 5-sumbu.
Perilaku material juga penting. Toleransi posisi yang rutin dalam aluminium mungkin memerlukan proses yang berbeda pada baja tahan karat yang mengalami pengerasan kerja, dan pada plastik rekayasa, komponen dapat bergerak setelah pemesinan lebih dari toleransi itu sendiri. Beri tahu kami material dan suhu operasi bersama dengan toleransi, bukan setelahnya.
Bagaimana Posisi Diinspeksi
Posisi diukur terhadap kerangka acuan datum, bukan terhadap tepi komponen. Komponen disejajarkan ke datumnya terlebih dahulu; hanya setelah itu pengukuran memiliki makna. Inilah sebabnya mengapa urutan datum pada gambar mengubah hasil inspeksi, dan mengapa gambar yang menghilangkan datum tidak dapat diinspeksi secara konsisten oleh dua pemasok yang berbeda.
Untuk pemeriksaan gauge fungsional, gauge batas tetap dapat memverifikasi pola pada kondisi material maksimum dengan cepat dan murah. Untuk hasil terukur, CMM menyelaraskan ke datum dan melaporkan deviasi setiap sumbu, dari mana nilai posisi dihitung. Jika Anda membutuhkan angka daripada sekadar lolos atau gagal, minta laporan dimensional saat penawaran — ini mudah untuk disertakan, dan sulit untuk ditambahkan setelah komponen dipotong. Halaman proses kami menjelaskan apa yang diperiksa pada first article dan apa yang dapat disertakan dengan pengiriman.
Tiga Kesalahan yang Paling Mahal
Dimensi dasar yang diberi toleransi. Dimensi berkotak dengan toleransi umum yang diterapkan padanya di blok judul adalah kontradiksi, dan pemasok harus bertanya mana yang berlaku. Ini adalah pertanyaan paling sering yang kami ajukan pada gambar yang membawa callout posisi.
Posisi digunakan padahal yang dimaksud adalah runout. Pada komponen bubut, perancang terkadang menerapkan posisi untuk mengendalikan seberapa true sebuah diameter berputar relatif terhadap diameter lainnya. Posisi mengendalikan lokasi sumbu; posisi tidak mengendalikan bentuk atau goyangan permukaan saat berputar. Untuk poros, jurnal bantalan, atau diameter penyegel, runout adalah kontrol yang tepat — lihat cara menentukan runout.
Nilai keketatan yang sama di semua tempat. Menerapkan satu toleransi posisi pada setiap lubang di suatu komponen, tanpa mempertimbangkan fungsi masing-masing lubang, menjamin Anda membayar untuk presisi pada fitur yang tidak pernah membutuhkannya. Pisahkan fitur penentu posisi dari fitur kelonggaran dan berikan toleransi yang berbeda pada keduanya. Ini adalah perubahan termurah yang tersedia pada sebagian besar gambar teknik.
Daftar Periksa Sebelum Anda Menerbitkan Gambar
Sebelum gambar dikirim untuk penawaran harga, pastikan hal-hal berikut. Setiap item menghilangkan pertanyaan yang seharusnya kembali kepada Anda.
- Dimensi penentu posisi bersifat dasar — diberi kotak, dan tidak juga tercakup oleh toleransi linear umum.
- Setiap penunjukan posisi membawa kerangka acuan datum, dengan datum-datum dalam urutan yang disengaja.
- Toleransi ukuran lubang dinyatakan secara terpisah dari posisi.
- Modifier kondisi material diterapkan di tempat yang membantu: MMC pada lubang kelonggaran, terlepas dari ukuran fitur pada fitur penentu posisi.
- Persyaratan pola-ke-datum dan lubang-ke-lubang dipisahkan di tempat yang memang berbeda secara signifikan.
- Setiap hubungan posisional yang melintasi dua permukaan ditandai, sehingga pengaturan dapat direncanakan berdasarkan hal tersebut.
- Ekspektasi inspeksi dinyatakan — gauge fungsional, laporan CMM, atau hanya first article.
Mendapatkan Penawaran untuk Penunjukan Posisi
Gambar yang membawa penunjukan posisi yang tepat akan lebih cepat untuk ditawarkan, bukan lebih lambat, karena menghilangkan ketidakpastian mengenai hubungan mana yang penting. Jika Anda tidak yakin apakah suatu toleransi dapat dicapai pada material yang Anda pilih, kirimkan gambarnya dan sebutkan fitur mana yang bersifat fungsional — kami akan memberi tahu Anda apa yang mudah, apa yang memerlukan pengaturan khusus, dan apa yang akan lebih murah untuk diubah sebelum pemotongan dilakukan.
Bacaan terkait: cara menentukan spesifikasi lubang presisi, cara menentukan spesifikasi lubang berulir, cara menentukan spesifikasi perpendicularity dan cara menentukan spesifikasi toleransi profil. Untuk mendiskusikan suatu gambar, hubungi tim teknik kami.
