Tűrés osztályok az ISO 22081 és DIN ISO 2768 szabványok szerint: Általános tűréshatárok optimalizált alkalmazása

Ez a cikk az általános tűréshatárok témájával és a tervezési folyamat során betöltött szerepükkel foglalkozik.

A tűréshatárok lényeges szempontot jelentenek a mechanikusan mozgó alkatrészek gyártását illetően, mivel biztosítják az alkatrészek megfelelő kölcsönhatását. Az általános tűréshatárokat és tűrésosztályaikat a rajzok egyszerűsítésére használják.

A DIN ISO 2768 szabvány tűréshatárokat határoz meg. Számos tervezőmérnök az általános tűréshatárokat a tűréshatárok egyszerűsített változataként használja a tervezési folyamat megkönnyítése érdekében.

Mit értünk tervezési tűréshatárok alatt?

A tervezési tűréshatárok általában egy dimenziónak az ideális értéktől való eltérését jelentik. Ez az eltérés tűrési osztályokra van osztva, amelyek meghatározzák az eltérés hatásait. A DIN ISO 2768 szabvány meghatározza, hogy mely tűréshatárok megfelelőek az egyes alkalmazásokhoz.

A legfontosabb kifejezések a következők:

  • Névleges méret
  • Felső méret (+/-), más néven maximális méret
  • Alsó méret (+/-), más néven minimális méret
  • Méret korlátozása
  • Illesztés: A két alkatrész közötti méretbeli kapcsolatot (annak típusát és módját) jelenti. Például azt, hogy hogyan illeszkedik egy csapágy és egy tengely egymáshoz; mennyi „hézag” van a két alkatrész között.

A felső és alsó méretekre vonatkozó tűrést tűréshatárnak is nevezik.

A megmunkált alkatrészekre a DIN ISO 2768 szabvány érvényes, amely a következő jellemzőket írja le:

  • hosszak, tört élek és átmérők
  • szögek
  • koncentrikusság és axiális kifutás
  • alak és helyzet
  • szimmetria
  • merőlegesség
  • síklapúság és egyenesség

A továbbiakban a DIN ISO 2768 szabvány helyébe az új ISO 22081szabvány lép.

Az ISO 22081 szabvány szerinti tűréshatárok

Tervezőmérnökként az ISO 22081 szabványnak köszönhetően optimális módon leegyszerűsítheti a termékspecifikációkat és a megfelelőség igazolását azáltal, hogy világosan és teljes mértékben leírja az összes, nem működéssel kapcsolatos jellemzőt, figyelembe véve a gyártási technológia és az anyagfizika speciális jellemzőit. Az általános tűréshatárok gondos alkalmazása segíthet a tervezés egyszerűsítése és annak biztosítása terén, hogy az eredmények megfeleljenek a követelményeknek.

Az ISO 22081 szabványt használó tervezőmérnököknek optimalizált módon kell használniuk az általános tűrési osztályokat és az általános geometriai specifikációkat. A tűrésértékek megadása helyett az ISO 22081 szabvány csak a specifikus jellemzőt határozza meg:

  • Helyzet jellemzője
  • Felületi profil jellemzője
  • Vonalprofil jellemzője
  • A teljes kifutás és az axiális kifutás jellemzője
  • Egyenesség jellemzője
  • Szimmetria jellemzője
  • A merőlegesség jellemzője
  • Helyzet és alak jellemzője
  • Síklaposság jellemzője
  • Távolság jellemzője
  • Párhuzamosság jellemzője
  • Koaxialitás jellemzője
  • Koncentrikusság jellemzője
  • Lejtő és szög jellemzője
  • Kerekség jellemzője

A felhasználónak ezután saját magának kell eldöntenie, hogy melyik tűrésérték (állandó vagy változó) a legmegfelelőbb az adott jellemző alkalmazásához, és meg kell határoznia a kötelező teljes adatrendszert az összes tolerált névleges geometriai elemmel.

MEGJEGYZÉS: A teljes és egyértelmű termékdokumentáció és termékmegfelelőség kötelező előfeltétele a növekvő globális együttműködésnek és kiszervezésnek való megfelelésnek. Tervezőmérnökként fontos ismerni a tűrési osztályokat és az ISO 22081 szabványt, hogy optimálisan lehessen használni azokat a tervezéshez.

Mit kell figyelembe vennie a DIN ISO 22081 szabvány használata során?

Ha Ön, mint tervező, optimalizált módon szeretné használni a tűrési osztályokat és a DIN ISO 22081 szabványt, a kétértelműségek elkerülése érdekében vegye figyelembe az alábbi kizárási kritériumokat. Itt felsoroljuk a legfontosabb kivételeket:

  • A DIN ISO 22081 szabvány nem vonatkozik az integrált, méretmérő elemekből származó összes integrált geometriai elemre, amelyek egyedi geometriai specifikációval használhatók. Ezeket vagy közvetlenül a műszaki termékdokumentációban, vagy közvetett módon a termékmeghatározáshoz használt digitális adatkészlet CAD-attribútumai határozzák meg.
  • A DIN ISO 22081 szabvány nem vonatkozik olyan lineáris méretezett elemekre vagy lineáris méretezett elemek részleges régióira, amelyekre általános méretspecifikáció vonatkozik, vagy amelyek olyan egyedi méretspecifikációval rendelkeznek, amelyet közvetlenül a műszaki termékdokumentációban vagy közvetetten a digitális adatkészletben szereplő CAD attribútumok határoznak meg a termékdefinícióhoz.
  • Fontos tudni, hogy az ISO 22081 szabvány nem vonatkozik az általános geometriai specifikáció tűrésjelzőjének referenciamezőjében meghatározott referenciaelemekre.

A DIN ISO 22081 szabvány szerinti tűréshatárok

A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) kifejlesztette a DIN ISO 22081 szabványt a tervezési és gépészeti tűrési osztályokhoz. A DIN ISO 22081 szabvány négy alapvető tűréshatárt tartalmaz: illesztési tűrés, geometriai tűrés, mérettűrés, valamint helyzeti és illesztési tűréshatár.

Az illesztési tűrés határozza meg azokat a méreteket és illesztéseket, amelyeket az alkatrészek beszerelésekor figyelembe kell venni. Azt is meghatározza, hogy milyen szoros lehet a rés az alkatrészek között.

A geometriai tűréshatár meghatározza bizonyos alkatrészek alakját és méretét, és biztosítja, hogy azok a szükséges pontossággal rendelkezzenek.

A mérettűrés egy alkatrész méreteire és tűréseire vonatkozik, és a nem kívánt eltérések hatásainak minimalizálására szolgál az alkatrészek gyártása során.

A helyzeti és az illesztési tűrés határozza meg azt az irányt és pozíciót, amelyben az alkatrészt telepíteni kell egy bizonyos pontosság eléréséhez.

Amit be kell tartani a DIN ISO 2768 szabvány szerint

Az általános tűrés új nemzetközi szabványait 2022 végén tették közzé. A DIN ISO 22081 szabvány hamarosan a régi DIN ISO 2768 szabvány helyébe lép.

A régi DIN ISO 2768 szabvány még érvényes (2023 márciusától), ezért továbbra is használható.

Új tervezés esetén az új DIN ISO 22081 szabvány használata ajánlott.

Japán gyártóként a MISUMI a JIS B0401 japán szabvány szerint gyártja termékeit, amely megegyezik az ISO 22081szabvánnyal.

A megfelelő tűrési osztály kiválasztása, és a figyelembe veendő szempontok

Az általános tűréshatárok osztályokba sorolhatók.

A mérnöki tervezési folyamatnak a következő tényezőket kell figyelembe vennie:

  • szükséges illesztési pontosság
  • Költségek

FONTOS: A tűrési osztály meghatározza az alkatrész gyártásának vagy beszerzésének költségeit is. Minél kisebb a tűrés, annál magasabbak a költségek

Az általános tűréshatárok az alábbi kategóriákba sorolhatók:

  • f (f) kiváló – pl. precíziós mérnöki munka
  • m (m) közepes – pl. gépészmérnöki munka (tipikus megmunkálási pontosság)
  • c (c) durva – pl. öntvények
  • v (v) nagyon durva – manapság alig használják, mert a modern gyártási módszerek nagyobb pontosságot tesznek lehetővé

Hogyan jelölik és szerepltetik a tűréshatárokat és a tűrési osztályokat a műszaki rajzokon?

A műszaki rajz fejléce a tűréshatárt a teljes rajzra vonatkozóan rövidítéssel határozza meg. A pontos specifikációt a DIN 406-10 és a DIN 406-11 szabványok írják le.

Például:

  • DIN ISO 2768-m (közepes besorolás)
  • Általános tűrés DIN ISO 2768-c (durva)

A CAD programok automatikusan megjelenítik a tűrésbeállításokat, ezért nem kell manuálisan beilleszteni azokat.

Milyen tűréseket kell még figyelembe venni?

A DIN ISO 2768 vagy ISO 22081 szabvány a megmunkált alkatrészekre vonatkozik.

Egyéb szabványok vonatkoznak más gyártási folyamatokra, például:

  • DIN 16742 fröccsöntött alkatrészek
  • DIN 12020 alumínium profilok gyártása
  • ISO 20457 műanyag alkatrészek

Minőség-ellenőrzés a tűréshatárok és az alkatrészek vonatkozásában – Hogyan lehet pontos eredményeket elérni?

Gyártóként tudjuk, mennyire fontos, hogy az általunk tervezett és gyártott alkatrészek megfeleljenek a legmagasabb szintű minőségi szabványoknak. A tűréshatárok mérése a minőség-ellenőrzésünk fontos része.

A különböző tűréshatárok alkalmazásával az alkatrész úgy gyártható, hogy megfeleljen a tervezési követelményeknek.

Japán gyártóként a MISUMI a JIS B0401 szabványnak megfelelően gyártja termékeit, amely megegyezik az ISO 22081szabvánnyal.

A MISUMI a különösen pontos h5/g6 tűréseket használja számos komponens esetében. További információkért kérjük, használja a tűréstáblázatainkat a JIS B04011, 2 (1998) szabvány szerint.

Tűréstáblázatok a méretekhez. DIN ISO 2768-1

A DIN ISO 2768-1 szabvány határozza meg a mérettűréseket.

Határméretek szögméretekhez
Tűrési osztály A legkisebb láb névleges mérettartományának határértékei szögegységekben mm-ben        
  ≤ 10 > 10
≤ 50
> 50
≤ 120
> 120
≤ 400
> 400
f (finom) ± 1° ± 30’ ± 20’ ± 10’ ± 5’
m (közepes) ± 1° ± 30’ ± 20’ ± 10’ ± 5’
c (durva) ± 1° 30’ ± 1° ± 30’ ± 15’ ± 10’
v (nagyon durva) ± 3° ± 2° ± 1° ± 30’ ± 20’
A hosszméretek határméretei (nem letört élek)
Tűrési osztály Határméretek mm-ben a névleges mérettartományhoz mm-ben                  
  ≤ 0.5 > 0.5
≤ 3
> 3
≤ 6
> 6
≤ 30
> 30
≤ 120
> 120
≤ 400
> 400
≤ 1000
> 1000
≤ 2000
> 2000
≤ 4000
> 4000
≤ 8000
f (finom) lásd a megjegyzést ± 0.05 ± 0.05 ± 0.10 ± 0.15 ± 0.2 ± 0.3 ± 0.5 - -
m (közepes) lásd a megjegyzést ± 0.10 ± 0.10 ± 0.20 ± 0.30 ± 0.5 ± 0.8 ± 1.2 ± 2.0 ± 3.0
c (durva) lásd a megjegyzést ± 0.20 ± 0.30 ± 0.50 ± 0.80 ± 1.2 ± 2.0 ± 3.0 ± 4.0 ± 5.0
v (nagyon durva) lásd a megjegyzést - ± 0.50 ± 1.00 ± 1.50 ± 2.5 ± 4.0 ± 6.0 ± 8.0 ± 12.0
Megjegyzés: 0.5 mm-nél kisebb névleges méretek esetén a határértékméreteket közvetlenül a megfelelő névleges méretekben kell megadni. A névleges méretek mindig a névleges méretekre vonatkoznak bármilyen tűrés levonása vagy hozzáadása nélkül.
A letört élek határméretei (kerekítési sugár és ferde magasságok)
Tűrési osztály Határméretek mm-ben a névleges mérettartományhoz mm-ben          
  ≤ 0.5 > 0.5
≤ 3
> 3
≤ 6
> 6
≤ 30
> 30
≤ 120
> 120
≤ 400
f (finom) lásd a megjegyzést ± 0.2 ± 0.5 ± 1.0 ± 2.0 ± 4.0
m (közepes) lásd a megjegyzést ± 0.2 ± 0.5 ± 1.0 ± 2.0 ± 4.0
c (durva) lásd a megjegyzést ± 0.4 ± 1.0 ± 2.0 ± 4.0 ± 8.0
v (nagyon durva) lásd a megjegyzést ± 0.4 ± 1.0 ± 2.0 ± 4.0 ± 8.0
Megjegyzés: 0.5 mm-nél kisebb névleges méretek esetén a határértékméreteket közvetlenül a megfelelő névleges méretben kell megadni.

Tűréstáblázatok a komponensek alakjához és helyzetéhez a DIN ISO 2768-2 szabány szerint

A DIN ISO 2768-2 szabvány meghatározza az alak- és helyzettűréseket.

Az egyenesség és a síklapúság tűrései
Tűrési osztály Általános tűrések mm-ben kifejezett egyenességre és síklapúságra a névleges mérettartományban (mm)          
  ≤ 10 > 10
≤ 30
> 30
≤ 100
> 100
≤ 300
> 300
≤ 1000
> 1000
≤ 3000
H 0.02 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4
K 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8
L 0.1 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6
Merőlegességi tűrések
Tűrési osztály Általános merőlegességi tűrések mm-ben a névleges mérettartományhoz (mm)      
  ≤ 100 > 100
≤ 300
> 300
≤ 1000
> 1000
≤ 3000
H 0.2 0.3 0.4 0.5
K 0.4 0.6 0.8 1.0
L 0.6 1.0 1.5 2.0
A szimmetria tűrései
Tűrési osztály A szimmetria általános tűrései mm-ben a névleges mérettartományhoz (mm)      
  ≤ 100 > 100
≤ 300
> 300
≤ 1000
> 1000
≤ 3000
H 0.5 0.5 0.5 0.5
K 0.6 0.6 0.8 1.0
L 0.6 1.0 1.5 2.0

Az általános tűréshatárokon kívül a tengelyek és szárak tűréshatárait az itttalálható opciós táblázatokban is korlátozhatja.