Clasele de toleranță în conformitate cu ISO 22081 și DIN ISO 2768: Utilizare optimizată a toleranțelor generale

Acest articol abordează subiectul toleranțelor generale și sarcinile acestora în procesul de proiectare.

Toleranțele reprezintă un aspect esențial pentru fabricarea pieselor în mișcare mecanică, deoarece asigură interacțiunea corectă a componentelor. Toleranțele generale și clasele lor de toleranță sunt utilizate pentru a simplifica desenele.

Standardul DIN ISO 2768 specifică toleranțele. Mulți ingineri de proiectare utilizează toleranțele generale ca o variație simplificată a toleranțelor pentru a facilita procesul de proiectare.

Ce sunt toleranțele în proiectare?

Toleranțele în design sunt definite în general ca abaterea unei dimensiuni de la valoarea ideală. Această abatere este împărțită în clase de toleranță care determină efectele abaterii. DIN ISO 2768 definește ce toleranțe sunt adecvate pentru ce aplicații.

Cei mai importanți termeni sunt:

• Dimensiune nominală
• Dimensiune superioară (+/-), denumită și dimensiune maximă
• Dimensiune inferioară (+/-), denumită și dimensiune minimă
• Limitare dimensiune
• Ajustare: Reprezintă relația dimensională (tip și modalitate) a două componente. De exemplu, modul în care un lagăr și un ax se fixează împreună; câtă „distanță” există între cele două componente.

Toleranța cu dimensiunile superioară și inferioară este denumită și limită de toleranță.

Pentru piesele prelucrate, se aplică DIN ISO 2768, care descrie următoarele caracteristici:

• pentru lungimi, margini rupte și diametre
• pentru unghiuri
• pentru concentricitate și excentricitate axială
• pentru formă și poziție
• pentru simetrie
• pentru perpendicularitate
• pentru aplatizare și gradul rectiliniu

Pe viitor, DIN ISO 2768 va fi înlocuit cu noul ISO 22081.

Toleranță conform ISO 22081

În calitate de inginer de proiectare, datorită ISO 22081, puteți simplifica specificațiile produsului și dovada conformității în mod optim, descriind toate caracteristicile irelevante ale funcțiilor în mod clar și complet, luând în considerare caracteristicile speciale ale tehnologiei de producție și ale fizicii materialelor. Aplicarea atentă a toleranțelor generale poate ajuta la simplificarea proiectării și la garantarea faptului că rezultatele satisfac cerințele.

Inginerii de proiectare care utilizează ISO 22081 trebuie să utilizeze în mod optimizat clasele de toleranță generale și specificațiile geometrice generale. În loc să specifice valorile toleranței, ISO 22081 determină doar caracteristica specificată:

• Caracteristică pentru poziție
• Caracteristică pentru profilul suprafeței
• Caracteristică pentru profilul liniei
• Caracteristică pentru excentricitate totală și excentricitate axială
• Caracteristică pentru gradul rectiliniu
• Caracteristică pentru simetrie
• Caracteristică pentru perpendicularitate
• Caracteristică pentru poziție și formă
• Caracteristică pentru aplatizare
• Caracteristică pentru distanță
• Caracteristică pentru paralelism
• Caracteristică pentru coaxialitate
• Caracteristică pentru concentricitate
• Caracteristică pentru pantă și unghi
• Caracteristică pentru rotunjime

Utilizatorul trebuie apoi să decidă pentru sine care valoare a toleranței (constantă sau variabilă) este cea mai potrivită pentru implementarea caracteristicii și trebuie, de asemenea, să determine sistemul complet obligatoriu de date cu toate elementele geometrice nominale tolerate.

NOTĂ: Documentarea completă și clară a produselor și conformitatea produselor reprezintă o condiție prealabilă obligatorie pentru a respecta cooperarea și externalizarea globale în creștere. În calitate de inginer de proiectare, este important să cunoașteți clasele de toleranță și ISO 22081 pentru a le utiliza în mod optim pentru proiectare.

Ce trebuie să luați în considerare atunci când utilizați DIN ISO 22081?

Dacă dvs., în calitate de designer, doriți să realizați clase de toleranță la utilizare optimizate și DIN ISO 22081, trebuie să luați în considerare următoarele criterii de excludere pentru a evita ambiguitățile. Am enumerat cele mai importante excepții aici:

• DIN ISO 22081 nu se aplică tuturor elementelor geometrice integrale derivate din elementele de măsurare a dimensiunii integrale care pot fi utilizate cu o specificație geometrică individuală. Acestea sunt definite fie direct în documentația tehnică a produsului, fie indirect de atributele CAD în setul de date digitale pentru definirea produsului.
• DIN ISO 22081 nu se aplică elementelor cu dimensiuni liniare sau regiunilor parțiale ale elementelor cu dimensiuni liniare care fac obiectul unei specificații generale de dimensiune sau care au o specificație de dimensiune individuală care este definită fie direct în documentația tehnică a produsului, fie indirect de atributele CAD în setul de date digitale pentru definirea produsului.
• Este important să știți că ISO 22081 nu se aplică elementelor de referință specificate în câmpul de referință al indicatorului de toleranță al specificației geometrice generale.

Toleranțe conform DIN ISO 22081

Organizația Internațională de Standardizare (ISO) a dezvoltat DIN ISO 22081 pentru clasele de toleranță în proiectare și inginerie mecanică. DIN ISO 22081 include patru toleranțe de bază: toleranța de fixare, toleranța de geometrie, toleranța dimensională și toleranța de poziție și de aliniere.

Toleranța de fixare definește dimensiunile și fixările care trebuie respectate la instalarea componentelor. De asemenea, aceasta determină cât poate fi distanța dintre piese.

Toleranța de geometrie definește forma și dimensiunea anumitor componente și asigură precizia necesară.

Toleranța dimensională se referă la dimensiunile și toleranțele unei componente și este utilizată pentru a reduce la minimum efectele abaterilor nedorite în timpul fabricării componentelor.

Toleranța de poziție și de aliniere guvernează direcția și poziția în care trebuie instalată o componentă pentru a obține o anumită precizie.

Ce trebuie să observați în standardul DIN ISO 2768

La sfârșitul anului 2022 au fost publicate noi standarde internaționale pentru toleranțele generale. DIN ISO 22081 va înlocui în curând vechiul standard DIN ISO 2768.

Vechiul standard DIN ISO 2768 este încă valabil (din luna martie 2023) și, prin urmare, poate fi utilizat în continuare.

Pentru noile modele, se recomandă utilizarea noului standard DIN ISO 22081.

În calitate de producător japonez, MISUMI își fabrică produsele în conformitate cu standardul japonez JIS B0401, care este identic cu standardul ISO 22081.

Selectarea clasei de toleranță corespunzătoare și a celor care trebuie respectate

Toleranțele generale sunt împărțite pe clase.

Procesul de proiectare trebuie să ia în considerare următorii factori:

• precizie de fixare necesară
• Costuri

IMPORTANT: Clasa de toleranță definește, de asemenea, cheltuielile de producție sau de procurare a componentei. Cu cât toleranța este mai mică, cu atât costurile sunt mai mari

Toleranțele generale sunt împărțite în:

• f (f) fină – de ex., inginerie de precizie
• m (m) medie – de ex., inginerie mecanică (precizie tipică de prelucrare)
• c (c) grosieră – de ex., piese turnate
• v (v) foarte grosier - aproape neutilizat în prezent, deoarece metodele moderne de fabricație permit o precizie mai mare

Cum sunt prezentate toleranțele și clasele de toleranță în desenele tehnice?

Blocul de titlu al unui desen tehnic definește toleranța pentru întregul desen cu o abreviere. Specificațiile exacte sunt descrise în standardele DIN 406-10 și DIN 406-11.

De exemplu:

• DIN ISO 2768 m (pentru medie)
• Toleranță generală DIN ISO 2768-c (pentru grosieră)

Programele CAD afișează automat setările de toleranță, care, prin urmare, nu trebuie introduse manual.

Ce toleranțe trebuie respectate în continuare?

DIN ISO 2768 sau ISO 22081 se aplică pieselor prelucrate.

Alte standarde se aplică altor procese de fabricație, de exemplu:

• DIN 16742 pentru componente turnate prin injecție
• DIN 12020 pentru producția profilurilor din aluminiu
• ISO 20457 pentru piese din plastic

Controlul calității pentru toleranțe și componente - Modul de obținere a unor rezultate corecte

În calitate de producători, știm cât de important este ca toate componentele pe care le proiectăm și le producem să îndeplinească cele mai înalte standarde de calitate. Măsurarea toleranțelor reprezintă o parte importantă a controlului nostru de calitate.

Prin utilizarea unor toleranțe diferite, componenta dvs. poate fi fabricată, astfel încât să îndeplinească cerințele de proiectare.

În calitate de producător japonez, MISUMI își fabrică produsele în conformitate cu JIS B0401, care este identic cu ISO 22081.

MISUMI folosește toleranțele deosebit de precise h5/g6 pentru multe componente. Pentru mai multe informații, vă rugăm să utilizați tabelele noastre de toleranță în conformitate cu JIS B04011, 2 (1998).

Tabele de toleranță pentru dimensiunile în conformitate cu DIN ISO 2768-1

DIN ISO 2768-1 specifică toleranțele dimensionale.

Tabele de toleranță pentru formă și poziție în conformitate cu DIN ISO 2768-2

DIN ISO 2768-2 definește toleranțele de formă și de poziție.

În plus față de toleranțele generale, puteți restricționa toleranțele arborilor și ale tijelor mai mult în tabelele cu opțiuni de aici.

Configurați componentele ansamblului dvs

Cu ajutorul configuratorului MISUMI puteți configura cu libertate rulmenții, arborii și alte componente.

Selectați tipul componentelor și setați toleranțele dorite.

Bibliotecă CAD

Profitați de Biblioteca noastră CAD extinsă pentru a găsi cea mai bună componentă de asamblare pentru componentele și aplicațiile dvs.

Permiteți-ne să vă inspirăm în biblioteca noastră CAD și să vă edităm designurile cu programul nostru suplimentar SolidWorks.