Tolerancje ogólne: ISO 2768-1 i klasy f, m, c, v
Bezpłatne narzędzie: natychmiast sprawdzą Państwo dopuszczalną odchyłkę wymiaru w klasie f, m, c lub v w naszym kalkulatorze tolerancji ISO 2768.
Żadna część obrabiana nie ma dokładnie wymiaru nominalnego: tolerancja określa dopuszczalną odchyłkę. Zamiast wpisywać tolerancję przy każdym wymiarze, rysunek może w tabliczce odsyłać do normy tolerancji ogólnych. ISO 2768-1 obejmuje wymiary liniowe i kątowe bez tolerancji indywidualnej i określa cztery klasy: f (dokładna), m (średnia), c (zgrubna) i v (bardzo zgrubna).
Dopuszczalne odchyłki wymiarów liniowych w milimetrach (odchyłki symetryczne, plus minus). „Powyżej 3 do 6” oznacza powyżej 3 mm i do 6 mm włącznie:
| Wymiar nominalny (mm) | f | m | c | v |
|---|---|---|---|---|
| od 0,5 do 3 | ±0,05 | ±0,1 | ±0,2 | – |
| powyżej 3 do 6 | ±0,05 | ±0,1 | ±0,3 | ±0,5 |
| powyżej 6 do 30 | ±0,1 | ±0,2 | ±0,5 | ±1 |
| powyżej 30 do 120 | ±0,15 | ±0,3 | ±0,8 | ±1,5 |
| powyżej 120 do 400 | ±0,2 | ±0,5 | ±1,2 | ±2,5 |
| powyżej 400 do 1 000 | ±0,3 | ±0,8 | ±2 | ±4 |
| powyżej 1 000 do 2 000 | ±0,5 | ±1,2 | ±3 | ±6 |
| powyżej 2 000 do 4 000 | – | ±2 | ±4 | ±8 |
Przykład: wymiar 50 mm bez tolerancji indywidualnej, na rysunku w klasie m, może się zmieniać o ±0,3 mm (między 49,7 a 50,3 mm); w klasie f o ±0,15 mm. Norma przewiduje także osobne tabele dla promieni, fazowań i kątów, których tu nie przytaczamy. Klasa m jest bardzo częsta na rysunkach części mechanicznych.
ISO 2768-2: ogólne tolerancje geometryczne (klasy H, K, L)
Wymiar mieszczący się w tolerancji nie gwarantuje idealnego kształtu: część może spełniać wszystkie wymiary i być mimo to wypaczona. Część 2 normy ustala ogólne tolerancje geometryczne, w szczególności dla prostoliniowości, płaskości, prostopadłości, symetrii i bicia, w trzech klasach: H (najdokładniejsza), K i L (najszersza).
Oznaczenie łączy obie części. Zapis „Tolerancje ogólne ISO 2768-mK” w tabliczce oznacza: klasa m dla wymiarów liniowych i kątowych, klasa K dla geometrii. Bez takiego zapisu żadna tolerancja ogólna nie obowiązuje w sposób normatywny: zakład przyjmuje wtedy własną praktykę, co jest źródłem sporów.
W nowszym podejściu GPS (specyfikacja geometrii wyrobów) ISO 22081 (2021) dotyczy ogólnych specyfikacji geometrycznych i zastępuje ISO 2768-2. Zapis ISO 2768-mK pozostaje jednak bardzo rozpowszechniony na istniejących rysunkach, a większość zakładów go rozumie. Proszę sprawdzić w swoim biurze konstrukcyjnym, jakie odniesienie przyjęto w firmie.
Pasowania ISO 286: jak czytać H7/g6
Gdy dwie części są łączone (np. wałek w otworze), tolerancja każdej z nich decyduje o uzyskanym luzie lub wcisku. System pasowań ISO (ISO 286) normalizuje te tolerancje za pomocą dwóch informacji: klasy dokładności IT (liczba, od IT01 do IT18, im mniejsza, tym węższa tolerancja) i położenia pola tolerancji względem wymiaru nominalnego (litera, wielka dla otworu, mała dla wałka).
Zapis H7/g6 czyta się: otwór H7 i wałek g6. Najczęstszy jest system stałego otworu (H): otwór zachowuje to samo położenie, a literę wałka zmienia się, aby uzyskać luz (g, h, f), pasowanie przejściowe (k, js) lub wcisk (p, s). Przykład dla średnicy nominalnej 25 mm:
| Pasowanie | Otwór (mm) | Wałek (mm) | Wynik |
|---|---|---|---|
| H7/g6 (mały luz) | +0,021 / 0 | −0,007 / −0,020 | Luz od 7 do 41 µm |
| H7/h6 (bardzo mały luz) | +0,021 / 0 | 0 / −0,013 | Luz od 0 do 34 µm |
| H7/k6 (przejściowe) | +0,021 / 0 | +0,015 / +0,002 | Od 15 µm wcisku do 19 µm luzu |
| H7/p6 (wciskowe) | +0,021 / 0 | +0,035 / +0,022 | Wcisk od 1 do 35 µm |
Te wartości dotyczą zakresu średnic od 18 do 30 mm: zmieniają się wraz ze średnicą. Proszę skorzystać z tabel ISO 286-2 lub poprosić o nie zakład. Pod względem wykonawczym otwór H7 wykonuje się zwykle przez wytaczanie dokładne lub rozwiercanie; dokładniejsze klasy, jak IT6, często wymagają szlifowania.
Tolerowanie geometryczne: ISO 1101 i GPS
Tolerowanie geometryczne wyraża funkcję części lepiej niż nagromadzenie wymiarów plus minus. Definiuje je ISO 1101 w ramach specyfikacji geometrii wyrobów (GPS). Wymaganie wpisuje się w ramkę tolerancji: symbol cechy, wartość pola tolerancji (poprzedzona Ø dla pola walcowego), a następnie jedna lub kilka baz (A, B, C), określonych w ISO 5459. Cechy dzielą się na grupy:
- Kształt (bez bazy): prostoliniowość, płaskość, okrągłość, walcowość.
- Kierunek: równoległość, prostopadłość, nachylenie.
- Położenie: położenie, współosiowość, współśrodkowość, symetria.
- Bicie: bicie promieniowe i bicie całkowite.
- Zarys: zarys dowolnej linii lub powierzchni.
Po co go stosować? Przy ustalaniu położenia dwóch otworów mocujących wymiarowanie współrzędnymi ±a daje kwadratowe pole tolerancji o boku a. Tolerowanie położenia definiuje pole kołowe: jeśli przyjmiemy okrąg opisany na tym kwadracie (średnica ok. 1,41 a), dopuszczalna powierzchnia rośnie o ok. 57%. Dla połączenia zależnego od odchyłki promieniowej (śruba w otworze, kołek w otworze) takie pole lepiej odpowiada funkcji i daje zakładowi większy margines. W zamian bazy muszą odzwierciedlać rzeczywisty sposób montażu części.
Rysunki pochodzenia północnoamerykańskiego często stosują normę ASME Y14.5, zbliżoną do ISO 1101, lecz różniącą się w niektórych punktach: należy o tym poinformować zakład. Do kontroli tych wymagań zazwyczaj potrzebna jest współrzędnościowa maszyna pomiarowa.
Stan powierzchni: jak czytać i dobierać Ra
Bezpłatne narzędzie: przeliczą Państwo chropowatość Ra na klasę N (ISO 1302) i mikrocale w naszym konwerterze chropowatości.
Chropowatość Ra to średnie arytmetyczne odchylenie profilu, wyrażone w mikrometrach. Przez długi czas definiowała ją norma ISO 4287, a na rysunkach oznaczano ją według ISO 1302; serie ISO 21920 stopniowo je zastępuje. Poniższe rzędy wielkości są orientacyjne i zależą od materiału, narzędzia i parametrów skrawania:
| Ra (µm) | Typowe zastosowanie | Typowy proces |
|---|---|---|
| 6,3 | Powierzchnie niefunkcjonalne | Staranne frezowanie lub toczenie |
| 3,2 | Standardowa powierzchnia obrabiana | Frezowanie lub toczenie wykańczające |
| 1,6 | Oparcia, typowe powierzchnie funkcjonalne | Staranne wykończenie |
| 0,8 | Powierzchnie uszczelniające, dokładne pasowania | Dokładne wykończenie, wytaczanie dokładne, szlifowanie |
| 0,4 i mniej | Intensywne tarcie, uszczelnienie dynamiczne | Szlifowanie, dogładzanie, polerowanie |
Ra nie mówi wszystkiego: dwie powierzchnie o tym samym Ra mogą mieć różną fakturę. Dla większości części wystarcza zapis ogólny (np. „Ra 3,2, o ile nie wskazano inaczej”), uzupełniony kilkoma oznaczonymi powierzchniami. Każdy stopień dokładności dodaje przejścia, a nawet operację szlifowania.
Wpływ wąskich tolerancji na koszt
Zawężenie tolerancji nie wpływa na cenę liniowo. Dopóki wymaganie mieści się w normalnych możliwościach maszyny, efekt jest umiarkowany. Powyżej zakład zmienia metodę, a każda zmiana kosztuje:
- wolniejsze przejścia wykańczające, staranniejsze narzędzia wymieniane wcześniej;
- stabilizacja termiczna części i maszyny, przy temperaturze odniesienia pomiaru ustalonej na 20 °C;
- dodatkowe operacje (szlifowanie, obróbka na innej maszynie);
- dokładniejsza kontrola, często każdej sztuki, przyrządem o niepewności znacznie mniejszej od tolerancji; często przywołuje się regułę jednej dziesiątej;
- wyższe ryzyko braków, uwzględnione w cenie.
Proszę zapytać zakład. Warto zapytać, które wymiary na rysunku są najkosztowniejsze do utrzymania. Często można je poluzować bez szkody dla funkcji lub zmienić kształt tak, by łatwo je uzyskać. Aby zmierzyć wpływ na wycenę, zob. cena obróbki CNC.
Wymiarowanie bez nadmiernej specyfikacji: siedem odruchów
- Wychodzić od funkcji. Dla każdej powierzchni proszę zapytać, co się stanie, jeśli wymiar się zmieni: jeśli nic, wystarczy tolerancja ogólna.
- Wpisać tolerancje ogólne w tabliczce (np. ISO 2768-mK), a następnie indywidualnie wymiarować tylko wymiary funkcjonalne.
- Stosować znormalizowane pasowania (H7/g6, H7/h6…) zamiast wartości na miarę.
- Dla położeń wybierać tolerowanie geometryczne, aby wykorzystać pole kołowe, z bazami odzwierciedlającymi montaż.
- Unikać wymiarowania nadmiarowego lub łańcuchowego. Każdy wymiar występuje tylko raz; wymiar pomocniczy umieszcza się w nawiasie i nie kontroluje.
- Określić, czy wymiary dotyczą stanu przed czy po obróbce. Gruba powłoka, jak anodowanie twarde czy niklowanie chemiczne, zmienia wymiary od kilku mikrometrów do kilkudziesięciu mikrometrów.
- Odróżniać dokładność maszyny od tolerancji funkcjonalnej. To, co maszyna potrafi, nie jest tym, czego wymaga Państwa część.
Gdy rysunek z wymiarami jest gotowy, proszę dołączyć go do pełnej specyfikacji. W Meaflow dodanie zapytania jest bezpłatne: wykonawców, którzy odpowiedzą, można poprosić o wskazanie wymiarów podnoszących cenę części. Informacje o materiałach zawiera poradnik materiały na części obrabiane.
Często zadawane pytania
Co oznacza ISO 2768-mK na rysunku?
To zapis tolerancji ogólnych, który dotyczy wymiarów bez tolerancji indywidualnej. Mała litera m oznacza klasę średnią normy ISO 2768-1 dla wymiarów liniowych i kątowych, a wielka litera K klasę normy ISO 2768-2 dla prostoliniowości, płaskości, prostopadłości, symetrii i bicia.
Jaka jest standardowa tolerancja w obróbce CNC?
Nie istnieje uniwersalna tolerancja standardowa. Bez zapisu na rysunku każdy zakład stosuje własną praktykę, często zbliżoną do ISO 2768-m, czyli ±0,1 mm dla wymiaru od 0,5 do 6 mm i ±0,3 mm od 30 do 120 mm. Zawsze proszę podawać normę tolerancji ogólnych w tabliczce rysunku.
Co oznacza H7/g6?
To pasowanie ISO 286 między otworem o tolerancji H7 a wałkiem o tolerancji g6. Daje niewielki luz, przy którym wałek swobodnie wsuwa się w otwór. Dla średnicy 25 mm luz wynosi na przykład od 7 do 41 mikrometrów. Wartości zmieniają się wraz ze średnicą nominalną.
Jaką chropowatość Ra wybrać dla części obrabianej?
Dla typowej części obrabianej Ra 3,2 µm odpowiada większości powierzchni. Wartości 1,6 lub 0,8 µm warto zarezerwować dla powierzchni funkcjonalnych (oparcia, uszczelnienia, ślizgi), a niższe dla szczególnych przypadków. Każda poprawa stanu powierzchni dodaje przejścia, a nawet szlifowanie, a więc koszt.
Czy węższa tolerancja zawsze kosztuje więcej?
Nie zawsze, dopóki mieści się w normalnych możliwościach maszyny i zakładu. Powyżej koszt wyraźnie rośnie: przejścia wykańczające, stabilizacja termiczna, dodatkowe operacje, dokładniejsza kontrola, braki. Proszę zawężać tylko to, czego wymaga funkcja.