Jangka sorong, sebagai salah satu alat ukur yang paling umum digunakan di bidang manufaktur mekanik, sederhana
untuk dioperasikan dan banyak digunakan dalam pengukuran diameter luar. Namun, ia masih memiliki banyak keterbatasan teknis yang melekat.
Dengan meningkatnya persyaratan presisi dalam manufaktur modern, kekurangan pengukuran diameter luar dengan jangka sorong telah menjadi semakin jelas, memengaruhi akurasi dan
keandalan hasil pengukuran. Akurasi pengukuran jangka sorong standar adalah ±0,02
milimeter, sedangkan jangka sorong digital dapat mencapai ±0,01milimeter. Namun, dalam aplikasi sebenarnya,
hal itu dipengaruhi oleh banyak faktor seperti keterampilan operasional, lingkungankondisi, dan karakteristik
dari benda kerja, dan kesalahan pengukuran yang sebenarnya seringkali melebihi batas teoretisrentang akurasi.
I. Alasan mendasar keterbatasan akurasi pengukuran
1. Kesalahan operasional manusia adalah kelemahan utama penggunaan jangka sorong untuk mengukur diameter luar.
Pengendalian darigaya pengukuran secara langsung memengaruhi akurasi hasil pengukuran. Standar
gaya pengukuran harus dikendalikan dalam rentang 8-12 Newton, tetapi sulit untuk mempertahankan
gaya pengukuran yang konstan dalam operasisebenarnya.
Perubahan 1 Newton dalam gaya pengukuran dapat mengakibatkan kesalahan pengukuran sebesar 0,005-0,01 milimeter.
Terutama saat mengukur bagian berdinding tipis atau lunak bahan, gaya pengukuran yang berlebihan dapat menyebabkan benda kerja berubah bentuk, yang sangat memengaruhi
akurasi pengukuran.2. Kesalahan pembacaan adalah kekurangan teknis yang melekat pada jangka sorong. Subjektivitas mata manusia saat
membaca garis skala menyebabkan hasil pengukuran yang tidak konsisten. Nilai bacaan minimum dari jangka sorong
prinsipnya adalah 0,02 milimeter, tetapi pembacaan sebenarnya dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti kondisi cahaya, pengamatan
sudut, dan penglihatan operator.
Perbedaan pembacaan untuk ukuran yang sama oleh operator yang berbeda dapat mencapai 0,03 - 0,05 milimeter.Kesalahan pembacaan manusia semacam ini tidak dapat diterima dalam pengukuran yang presisi.
3. Keterbatasan area kontak menyebabkan kurangnya keterwakilan hasil pengukuran.
Area kontakantara rahang jangka sorong dan benda kerja biasanya hanya beberapa milimeter persegi.
Untuk benda kerja dengan permukaan tinggikekasaran atau cacat lokal, sedikit perubahan pada posisi kontak
titik dapat menghasilkan pengukuran yang berbedahasil. Kesalahan kebulatan dan kesalahan eliptisitas sebenarnya dari lingkaran
benda kerja penampang tidak dapat secara akurat tercermin oleh pengukuran satu titik. Pengukuran multi-titik
diperlukan untuk mendapatkan parameter geometris yang andal.II. Dampak Kondisi Lingkungan terhadap Akurasi Pengukuran
1. Perubahan suhu adalah faktor lingkungan penting yang memengaruhi akurasi jangka sorong
pengukuran. Koefisien ekspansi termal bahan logam menyebabkan dimensi berubah
dengan suhu. Linear ekspansi
koefisien baja adalah sekitar 11×10^-6/℃. Suhu hange sebesar 10℃ akan menghasilkan perubahan 0,011mm dalam
dimensi 100mm. Fluktuasi di bengkel suhu lingkungan, transfer suhu tangan operator, dan sisapanas dari pemrosesan benda kerja semuanya dapat memengaruhi akurasi hasil pengukuran. 2. Kelembaban dan polutan berdampak negatif pada akurasi pengukuran jangka sorong, terutama dalam kondisi yang keras
lingkungan produksi. Cairan pemotong logam dan cairan pendingin tetap berada di permukaan dari benda kerja, membentuk cairan
film yang mengubah keadaan kontak sebenarnya dan referensi pengukuran. Ketebalan film minyak permukaan, mulai
dari 0,01 hingga 0,05 milimeter, secara langsung ditumpangkan
ke hasil pengukuran. Untuk mendapatkan akurat pengukuran data,
permukaan benda kerja harus dibersihkan secara menyeluruh.3. Getaran dan guncangan dapat menyebabkan gangguan pada pengukuran yang presisi. Di lokasi produksi, pengoperasian mesin
alat dan pergerakan peralatan berat semuanya dapat menghasilkan getaran. Sebagai alat ukur genggam, jangka sorong adalah
sangat sensitif terhadap gangguan getaran. Ketika
amplitudo getaran melebihi 0,02 milimeter, itu akan secara signifikan mempengaruhi stabilitas pembacaan.
Selama proses pengukuran, getaran tangan operator juga akanditransmisikan ke
hasil pengukuran, memengaruhi pengulangan dan akurasi pengukuran. III. Kendala Karakteristik Benda Kerja pada Hasil Pengukuran1. Perbedaan signifikan dalam kualitas permukaan memengaruhi keandalan pengukuran jangka sorong. Puncak
dan lembah pada
permukaan kasar menyebabkan ketidakpastian pada titik kontak. Ketika kekasaran permukaan Ra melebihi 1,6 mikrometer,
randomness dari bentuk geometris mikroskopis pada permukaan meningkatkan dispersi dari
hasil pengukuran.Kesalahan pengukuran untuk permukaan kasar seperti
permukaan pengecoran, permukaan penempaan, dan permukaan pengelasan dapat mencapai ±0,1 milimeter, jauh melebihi
akurasi nominal jangka sorong.2. Kompleksitas bentuk geometris benda kerja membatasi ruang lingkup aplikasi jangka sorong. Non-standar
bentuk geometris tidak dapat diukur secara akurat. Benda kerja dengan elips penampang, penampang poligonal,
dan penampang tidak beraturan memerlukan pengukuran khusus metode dan peralatan.
Jangka sorong hanya dapat mengukur dimensi lokal tetapi tidak dapat secara komprehensif mengevaluasi akurasi geometris.
Untuk bagian dengan persyaratan akurasi geometris yang tinggi, keterwakilan hasil pengukuran jangka sorong tidak mencukupi.3. Kekerasan dan sifat elastis bahan memengaruhi stabilitas hasil pengukuran. Bahan lunak
mengalami deformasi elastis atau plastis di bawah aksi gaya ukur. Pengukuran bahan seperti
paduan aluminium, plastik, dan karet memerlukan kontrol khusus dari gaya ukur.
Untuk bahan dengan kekerasan lebih rendah dari HB100, kesalahan pengukuran mungkin
melebihi ±0,05 milimeter. Karakteristik pantulan yang tinggi elastis bahan menyebabkan
hasil pengukuran berubah seiring waktu, sehingga memengaruhi pengulangan dari data pengukuran.IV. Keterbatasan Rentang dan Fleksibilitas Pengukuran
1. Rentang pengukuran dibatasi oleh dimensi struktural jangka sorong dan tidak dapat mengukur
berukuran besar
benda kerja di luar jangkauan. Rentang pengukuran maksimum jangka sorong standar biasanya 150-300 milimeter.
Untuk mengukur diameter luar benda kerja berukuran besar, khusus berukuran besar jangka sorong atau pengukuran lainnya
metode diperlukan.Dimensi posisi khusus seperti diameter dalam dari lubang dalam, diameter bawah
dari lubang buta, dan lebar alur tidak dapat secara langsung diukur menggunakan jangka sorong biasa.2. Kendala pada sudut dan posisi pengukuran memengaruhi kelayakan pengukuran benda kerja tertentu.
Jangka sorong perlutegak lurus terhadap permukaan yang diukur untuk mendapatkan hasil yang akurat.
Untuk benda kerja berbentuk kompleks, beberapa bagian mungkin tidak dapat diposisikan secara akurat oleh jangka sorong.
Sudut pengukuran yang menyimpang sebesar 5 derajat dari vertikal
arah akan menghasilkan sekitar 0,4% kesalahan kosinus.
Pengukuran bagian dalam kondisi perakitan seringkali dibatasi oleh ruang dan tidak dapat mencapai kondisi pengukuran yang ideal.3. Kemampuan pengukuran dinamis yang tidak mencukupi membatasi penerapan jangka sorong dalam otomatisasi
produksi, mencegah realisasi pengukuran online dan pemantauan waktu nyata. Manufaktur modern
membutuhkan cepat deteksi dan umpan balik. Namun, jangka sorong memiliki kecepatan pengukuran yang lambat dan membutuhkan
operasi manual,sehingga gagal memenuhi persyaratan irama produksi untuk efisiensi tinggi.
Otomatis jalur produksi membutuhkan
sistem pengukuran terintegrasi. Sifat manual jangka sorong menjadi hambatanuntuk efisiensi produksi.
