Presisi vs Akurasi dalam Pemesinan: Perbedaan Utama

Melakukan pemesinan CNC dengan benar berarti lebih dari sekadar mencapai dimensi sekali. Ini berarti mengetahui seberapa dekat Anda dengan target. Ini juga berarti mengetahui seberapa konsisten Anda dapat bertahan di sana. Inilah yang dijelaskan oleh presisi vs. akurasi dalam pemesinan.

Suatu proses bisa presisi tetapi tidak akurat. Prosesnya bisa akurat tetapi tidak presisi. Prosesnya bisa keduanya, atau bisa juga bukan keduanya. Jika Anda tidak memahami perbedaannya, Anda mungkin menghasilkan komponen yang buruk. Komponen ini mungkin terlihat bagus di atas kertas tetapi rusak di kemudian hari. Komponen ini mungkin rusak dalam perakitan, pengujian, atau penggunaan jangka panjang. Artikel ini menjelaskan presisi dan akurasi bagi seorang masinis. Artikel ini membahas arti keduanya, bagaimana keduanya berhubungan dengan toleransi, serta cara mengukur dan memperbaikinya.

Apa itu Presisi dan Akurasi dalam Pemesinan?

Dalam permesinan, presisi menggambarkan seberapa konsisten komponen yang berulang. Sebaliknya, akurasi menggambarkan seberapa dekat hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya pada gambar.

Akurasi dalam pemesinan menunjukkan apakah suatu fitur "sesuai target". Bayangkan sebuah poros harus berukuran 10,00 mm. Jika Anda mengukurnya dan mendapatkan hasil 10,00 mm atau sangat mendekati, prosesnya akurat. Dalam istilah formal (ISO 5725-1), akurasi menggabungkan ketepatan dan presisi. Namun dalam praktik, akurasi biasanya berarti "kedekatan dengan gambar".“

Presisi dalam pemesinan bergantung pada pengulangan. Bayangkan Anda mengerjakan banyak poros. Jika semua poros memiliki ukuran yang hanya beberapa mikron satu sama lain, prosesnya presisi. Hal ini berlaku meskipun ukurannya sedikit meleset dari target. Presisi menunjukkan perubahan acak dalam suatu proses. Ini termasuk pergeseran kecil dalam penggunaan alat, beban chip, atau getaran.

Berikut cara sederhana untuk mengingatnya:

Presisi vs Akurasi

Presisi dan akurasi memiliki fokus yang berbeda. Presisi melihat sebaran hasil, sementara akurasi melihat jarak ke target. Mencampuradukkan keduanya dapat menyebabkan keputusan proses yang buruk.

Dari sudut pandang kesalahan, presisi dipengaruhi oleh kesalahan acak. Ini adalah perubahan kecil yang tidak terduga pada gaya potong, keausan pahat, atau suhu. Perubahan ini bervariasi dari satu siklus ke siklus berikutnya. Akurasi dipengaruhi oleh kesalahan sistematis. Ini bisa berupa offset pahat yang salah atau permukaan referensi yang aus. Kesalahan-kesalahan ini menggeser semua hasil dengan jumlah yang sama.

Untuk pengukuran, Anda memerlukan serangkaian pengukuran untuk memeriksa presisi. Anda memerlukan banyak bagian untuk melihat bagaimana hasil berkelompok. Anda dapat memeriksa akurasi dengan satu pengukuran dengan membandingkannya dengan target. Dalam praktiknya, kita sering menggunakan rata-rata dari beberapa pembacaan.

Kesalahan umum yang sering terjadi adalah mengatakan "pemesinan presisi tinggi" padahal yang Anda maksud adalah "akurasi tinggi dengan toleransi yang ketat". Suatu proses bisa sangat berulang (presisi tinggi). Namun, akurasinya bisa saja 0,05 mm terlalu kecil setiap kali (akurasi buruk). Ini menjadi masalah jika toleransi Anda hanya ±0,02 mm.

Bagaimana Presisi, Akurasi, dan Toleransi Bekerja Bersama dalam Pemesinan CNC

Presisi, akurasi, dan toleransi saling terkait. Keduanya menjelaskan penyimpangan yang diizinkan, seberapa dekat Anda dengan target, dan seberapa konsisten Anda berada di sana.

• Toleransi CNC Itulah yang diizinkan oleh gambar. Ini adalah rentang yang diterima di sekitar nilai target.
• Akurasi menggambarkan posisi proses Anda dalam rentang toleransi tersebut.
• Presisi menggambarkan seberapa luas penyebaran proses Anda. Presisi menunjukkan seberapa besar variasi komponen di sekitar rata-ratanya.

Untuk fitur apa pun, pemesinan yang baik berarti dua hal:

• Nilai rata-rata yang diukur sangat dekat dengan target (akurasi tinggi).
• Penyebaran pengukuran kecil dibandingkan dengan toleransi (presisi tinggi).

Dalam konteks proses, presisi berkaitan dengan σ (sigma). Akurasi berkaitan dengan pergeseran rata-rata dari target. Anda perlu mengendalikan keduanya. Hal ini menjaga proses tetap dalam toleransi tanpa penyortiran dan pengerjaan ulang yang konstan.

Contoh Toleransi Umum pada Fitur Mesin

Contoh poros sederhana menunjukkan hubungan:

• Diameter nominal: 10,00 mm
• Toleransi: ±0,02 mm → kisaran yang dapat diterima adalah 9,98–10,02 mm

Sekarang, pikirkan tiga hasil berbeda dari Proses pembubutan CNC:

• Diameter rata-rata adalah 10,00 mm. Hampir semua bagian berada di antara 9,995–10,005 mm. Prosesnya adalah akurat dan tepat. Ada banyak ruang dalam batas toleransi.
• Diameter rata-rata adalah 9,97 mm. Bagian-bagiannya berada di antara 9,965–9,975 mm. Prosesnya adalah tepat tapi tidak akurat. Semua bagian terlalu kecil, meskipun sangat konsisten.
• Diameter rata-rata adalah 10,00 mm. Namun bagian-bagiannya berkisar dari 9,97–10,03 mm. Prosesnya adalah akurat rata-rata tetapi tidak tepat. Banyak bagian yang berada di luar toleransi di kedua sisi.

Ketika Anda meminta toleransi yang lebih ketat, Anda menginginkan presisi dan akurasi yang lebih baik. Hal ini biasanya membutuhkan biaya lebih besar.

Bagian Mesin yang Presisi vs. Akurat

Cara terbaik untuk mempelajari presisi dan akurasi adalah dengan melihat empat kombinasi klasik. Kita dapat mengaitkannya dengan situasi di toko nyata.

Tepat dan Akurat

Suatu proses dikatakan tepat dan akurat apabila pengukurannya cermat dan terpusat pada nilai target.

Bayangkan mesin CNC memotong kantong 20,00 mm. Toleransinya adalah ±0,01 mm. Hasil pengukuran komponen adalah 20,00, 20,01, 19,99, dan 20,00 mm. Semua nilai sangat mendekati 20,00 mm dan saling berdekatan. Perkakas, fikstur, offset, dan suhu semuanya terkendali. Ini adalah kondisi ideal. Komponen pas, perakitan mudah, dan tingkat kecacatan rendah.

Tepat tapi Tidak Akurat

Suatu proses dikatakan tepat tetapi tidak akurat apabila hasilnya konsisten tetapi menyimpang dari target.

Misalnya, poros seharusnya berukuran 15,00 ±0,02 mm. Namun, hasil pengukuran menunjukkan 14,94, 14,95, 14,94, dan 14,95 mm. Selisihnya sangat kecil, sehingga presisinya tinggi. Namun, semua komponen berada di bawah batas toleransi bawah. Hal ini sering kali disebabkan oleh offset pahat yang salah atau pengaturan koordinat kerja yang buruk. Memperbaiki akurasi di sini berarti menghilangkan bias, bukan melawan perubahan acak.

Akurat tapi Tidak Tepat

Suatu proses akurat tetapi tidak tepat apabila hasil rata-ratanya mendekati target, tetapi bagian-bagiannya sangat bervariasi.

Misalkan lubang bor seharusnya berukuran 8,00 ±0,05 mm. Hasil pengukuran menunjukkan 7,95, 8,03, 7,98, 8,05, dan 7,99 mm. Rata-ratanya mendekati 8,00 mm, sehingga prosesnya akurat secara rata-rata. Namun, rentang yang lebar menunjukkan presisi yang buruk. Hal ini dapat disebabkan oleh penjepitan yang tidak stabil, laju umpan yang tidak konsisten, atau getaran. Anda mungkin lolos pemeriksaan awal, tetapi hasil jangka panjang Anda akan buruk.

Tidak Tepat dan Akurat

Suatu proses tidaklah tepat dan akurat apabila hasil yang diperoleh tersebar dan tidak terpusat pada sasaran.

Dimensi seharusnya 50,00 ±0,05 mm. Namun, pembacaan Anda adalah 49,80, 49,92, 50,10, 49,85, dan 50,05 mm. Proses ini memiliki kesalahan rata-rata dan sebaran yang besar. Hal ini biasanya mengindikasikan masalah yang lebih besar. Anda mungkin mengalami keausan komponen mesin, kerusakan pada fixture, atau kesalahan pengaturan yang serius. Pada titik ini, Anda tidak melakukan fine-tuning. Anda sedang memecahkan masalah proses yang tidak terkendali.

Bagaimana Mengukur Presisi dan Akurasi dalam Proses Pemesinan Anda?

Untuk mengetahui seberapa presisi dan akurat pekerjaan Anda, Anda perlu memeriksa dimensi dan memastikan pengulangannya. Anda juga harus membandingkan hasil dengan target dan toleransinya.

Sistem Inspeksi dan Pengukuran Dimensi

Pemeriksaan dimensi memberi Anda data untuk memeriksa presisi dan akurasi.

Peralatan umum meliputi jangka sorong, mikrometer, pengukur lubang, dan CMM (Mesin Pengukur Koordinat). Untuk hal-hal seperti kekasaran permukaan, Anda menggunakan peralatan lain. Logikanya sama. Anda mencatat hasil pengukuran dan melihat kesesuaiannya dengan tujuan. Sistem pengukuran Anda harus baik. Peralatan atau metode yang buruk akan menyembunyikan kondisi proses Anda yang sebenarnya.

Pemeriksaan Pengulangan / Reproduktifitas untuk Presisi

Anda dapat memeriksa presisi dengan studi pengulangan dan reproduktifitas (R&R).

• Pemeriksaan pengulangan menunjukkan variasi ketika orang yang sama mengukur bagian yang sama berkali-kali dengan alat yang sama. Variasi yang kecil berarti pengulangan yang baik.
• Reprodusibilitas memeriksa variasi ketika orang, mesin, atau pengaturan yang berbeda digunakan. Jika hasilnya tetap sama, prosesnya dapat direproduksi.

Anda juga dapat menghitung deviasi standar pengukuran Anda. Bagan kendali juga menunjukkan seberapa rapat titik-titik data mengelompok. Pita yang sempit dan stabil menunjukkan presisi yang baik. Pita yang lebar atau bergeser menunjukkan adanya variasi acak.

Membandingkan dengan Nominal dan Toleransi untuk Akurasi

Anda memeriksa keakuratan dengan membandingkan nilai yang diukur dengan dimensi target dan toleransinya.

Untuk satu dimensi, Anda dapat menemukan kesalahan:

Kesalahan = Nilai terukur − Nilai nominal

Atau Anda dapat menampilkannya sebagai persentase:

Akurasi (%) = (1 − |Terukur − Nominal| / Rentang toleransi) × 100%

Dalam praktiknya, kami memeriksa kesesuaian rata-rata beberapa pengukuran dengan toleransi. Jika rata-rata mendekati target, akurasinya baik. Jika rata-rata bergeser ke satu sisi, terdapat kesalahan sistematis. Anda harus memperbaikinya melalui kalibrasi atau perubahan offset.

Cara Meningkatkan Presisi dan Akurasi dalam Pemesinan CNC

Meningkatkan presisi dan akurasi membutuhkan langkah-langkah yang berbeda. Anda mengurangi variasi untuk presisi yang lebih baik. Anda menghilangkan bias untuk akurasi yang lebih baik. Langkah-langkah ini bahkan lebih penting dalam pemesinan CNC pengaturan 5 sumbu, di mana spesifikasi yang ketat seringkali diperlukan.

Mengontrol Mesin, Perkakas, dan Perlengkapan untuk Presisi yang Lebih Baik

Untuk meningkatkan presisi, Anda berfokus pada upaya membuat proses stabil dan dapat diulang.

Tindakan utama meliputi:

• Merawat mesin untuk menghindari permainan dan serangan balik.
• Menggunakan yang baik perlengkapan Jadi, bagian tersebut dipegang dengan cara yang sama setiap kali. Ini mengurangi pergerakan dan getaran.
• Standarisasi parameter pemotongan seperti umpan dan kecepatan. Hal ini menjaga beban pemotongan tetap sama untuk setiap siklus.
• Kelola keausan alat dengan rencana yang jelas. Ganti alat sebelum rusak.

Tujuannya adalah membuat setiap siklus terlihat seperti siklus sebelumnya. Ini meminimalkan perubahan acak di bagian akhir.

Kalibrasi, Kompensasi, dan Kontrol Lingkungan untuk Akurasi yang Lebih Baik

Untuk meningkatkan akurasi, Anda berfokus pada seberapa dekat proses Anda berjalan dengan nilai target.

Langkah-langkah praktisnya meliputi:

• Kalibrasi rutin mesin CNC dan alat ukur. Ini menghilangkan kesalahan sistematis.
• Mengatur dan memeriksa offset alat dan benda kerja dengan benar. Lakukan ini setelah penggantian alat atau penyesuaian fixture.
• Penggunaan fungsi kompensasi pada kontrol mesin. Contohnya adalah keausan pahat dan kompensasi termal.
• Mengontrol faktor-faktor seperti suhu. Biarkan mesin dan benda kerja stabil sebelum pemotongan akhir pada pekerjaan kritis.

Tindakan ini mengurangi kesalahan sistematis dan mengembalikan nilai rata-rata proses Anda ke target.

Menyeimbangkan Kualitas yang Diperlukan vs Biaya dan Waktu Siklus

Para insinyur dan perencana harus mengajukan pertanyaan penting. Bukan hanya "seberapa baik kita bisa?" tetapi "seberapa baik kita perlu menjadi?"“

Toleransi yang lebih ketat membutuhkan mesin, perkakas, dan inspeksi yang lebih baik. Toleransi ini seringkali berarti output yang lebih rendah. Braket sederhana mungkin berfungsi dengan baik dengan toleransi ±0,1 mm. Menetapkan toleransi ±0,01 mm hanya menambah biaya, bukan nilai. Pendekatan terbaik adalah:

• Tentukan toleransi yang cukup ketat untuk fungsi, tetapi tidak lebih ketat.
• Sejajarkan toleransi gambar dengan kemampuan CNC yang realistis—termasuk Pemesinan CNC 5 sumbu.
• Simpan toleransi yang sangat ketat untuk fitur-fitur penting, bukan keseluruhan bagian.

Kesimpulan

Di dalam Pemesinan CNC, Presisi dan akurasi adalah alat yang berbeda untuk mengendalikan kualitas. Presisi menunjukkan konsistensi proses Anda. Akurasi menunjukkan kebenarannya. Toleransi menentukan seberapa besar kesalahan yang dapat diterima.

Jika Anda hanya memperhatikan akurasi, terkadang Anda mungkin mencapai target, tetapi kesulitan dengan komponen yang buruk. Jika Anda hanya mengejar presisi, Anda mungkin menghasilkan skrap yang sangat konsisten. Dengan mengukur keduanya dan memperbaiki akar penyebabnya, Anda dapat membangun proses pemesinan yang stabil, mumpuni, dan hemat biaya.

Tanya Jawab Umum

Dapatkah proses pemesinan tepat tetapi tidak akurat?

Ya. Suatu proses dikatakan presisi tetapi tidak akurat jika menghasilkan hasil yang konsisten dan semuanya tidak sesuai target. Hal ini terjadi ketika offset alat atau koordinat kerja memiliki kesalahan sistematis. Misalnya, setiap komponen berukuran 0,03 mm terlalu kecil, tetapi semuanya sangat mirip. Memperbaiki hal ini berarti menyesuaikan offset, bukan melawan perubahan acak.

Mana yang lebih penting dalam pemesinan CNC, presisi atau akurasi?

Keduanya tidak selalu lebih penting. Anda membutuhkan keduanya dalam jumlah yang cukup agar tetap dalam toleransi. Untuk komponen-komponen utama, akurasi sangat penting agar sesuai dengan desain. Presisi sangat penting untuk konsistensi di seluruh batch. Proses yang mumpuni pertama-tama memastikan akurasi yang tepat, kemudian meningkatkan presisi untuk mengurangi skrap.

Bagaimana saya dapat mengetahui apakah saya mempunyai masalah presisi atau masalah akurasi?

Anda memiliki masalah akurasi jika data Anda mengelompok rapat tetapi tidak berada di tengah target. Anda memiliki masalah presisi jika rata-rata mendekati target tetapi data tersebar luas. Memplot pengukuran pada grafik akan memperjelas hal ini. Pita yang sempit tetapi bergeser menunjukkan masalah akurasi. Pita lebar yang berpusat pada target menunjukkan masalah presisi.

Bagaimana presisi, akurasi, dan toleransi memengaruhi biaya suku cadang?

Toleransi yang lebih ketat membutuhkan presisi dan akurasi yang lebih tinggi, yang hampir selalu meningkatkan biaya. Mencapai toleransi tersebut mungkin membutuhkan mesin, perkakas, dan waktu inspeksi yang lebih lama. Jika Anda menetapkan toleransi yang terlalu ketat, Anda akan membuat pekerjaan menjadi lebih mahal tanpa meningkatkan fungsinya. Toleransi harus didasarkan pada kebutuhan nyata.

Apakah pengukuran yang lebih baik secara otomatis meningkatkan presisi dan akurasi?

Tidak, pengukuran yang lebih baik tidak memperbaiki proses pemesinan itu sendiri. Namun, pengukuran yang lebih baik membuat masalah lebih cepat terlihat. Alat yang baik dan terkalibrasi membantu Anda melihat perbedaan antara masalah presisi dan akurasi. Alat ini membantu Anda mengukur perubahan dan memeriksa apakah perbaikan Anda berhasil. Namun, Anda tetap perlu menyesuaikan mesin, alat, dan proses untuk benar-benar meningkatkan hasil.