cap IV - Sist ISO Tolerante si control dimensional

39

Capitolul IV

SISTEMUL ISO DE TOLERANŢE

4.1. Scurt istoric

Încă înaintea celui de-al doilea Război Mondial s-au manifestat preocupări privind standardizarea internaţională a condiţiilor tehnice necesare realizării produselor în aceleaşi condiţii tehnice, în locaţii diferite, fabrici diferite sau chiar ţări diferite. Practic se simţea necesitatea creării unui sistem internaţional de toleranţe şi ajustaje care să ofere posibilitatea fabricilor să coopereze în vederea realizării unor produse comune. Prima organizaţie care a încercat realizarea acestui deziderat a fost International Standard Association (ISA) – Organizaţia Internaţională pentru Standarde care a elaborat un sistem de toleranţe până la 500 mm. In anul 1946 se înfiinţează International Organization for Standardization (ISO) – Organizaţia Internaţională pentru Standardizare, care continuă preocupările ISA, elaborând în 1962 o recomandare ISO/R 286 care acoperea dimensiuni până la 3150 mm. Abia în anii '70 ISO a publicat Standardele Internaţionale care apoi în jurul anilor '80 s-au dovedit limitate, necesitând revizuiri. În urma analizelor făcute cu ajutorul comitetelor de experţi s-au elaborat trei noi standarde internaţionale care au fost apoi publicate în 1988: ISO 286-1 – noţiuni fundamentale ale sistemului, ISO 286-2 – tabele de abateri şi toleranţe şi ISO 1829- set de recomandări privind clasele de toleranţă.

În 1996 a fost creat un nou comitet tehnic, ISO/TC 213 care are ca atribuţii revizuirea ISO 286 conform noilor tendinţe. În 2001 a fost publicată o versiune "draft" a standardului 286-1. ISO 1829 va fi înglobat în 286-1, iar ISO 286-2 va fi modificat doar parţial.

Mai jos vor fi prezentate prevederile ISO ale ediţiei standardelor apărute în 1998, fiind precizate, de asemenea, noile tendinţe evidenţiate


40

în acest domeniu şi propuse de variantele DIS (Draft ISO Standard, Standard ISO în lucru) ale standardelor mai sus menţionate.

4.2. Factorul de toleranţă

Execuţia unei piese devine cu atât mai dificilă, deci mai scumpă, cu cât piesa are toleranţe mai strânse şi dimensiuni mai mari. Pentru a face legătura între dimensiunea nominală şi toleranţa acelei dimensiuni se foloseşte noţiunea de interval de toleranţă (ISO/CD 286-1:2001).

Lăţimea intervalului de toleranţă defineşte valoarea toleranţei dimensiunii respective, iar poziţia acestuia relativ la linia zero (dimensiunea nominală) defineşte abaterile dimensiunii (fig.4.1).

Fig. 4.1. Legătura dintre dimensiune şi toleranţă

Atunci când se doreşte obţinerea unei asamblări, piesele ce compun asamblarea trebuie să fie executate cu acelaşi nivel al preciziei. De asemenea, pentru a avea acelaşi nivel al preciziei în cadrul unui ansamblu format din piese cu dimensiuni nominale diferite se foloseşte noţiunea de grad de toleranţă. Acest grad de toleranţă se constituie ca măsură a preciziei, valoarea toleranţei pentru o mărime dată putând fi exprimată astfel:

IT = a × i [4.1.]

unde: i – unitatea de toleranţă a – factorul gradului de toleranţă

Linia 0

N

Lim

ita

supe

rioa

ră

Lim

ita

infe

rioa

ră

ES, es

EI, ei

T

+

-


41

IT – International Tolerance – Toleranţă Internaţională (tab. 4.1) – se constituie în serii de toleranţe universale şi uniforme şi care depind doar de dimensiunea nominală. Astfel unitatea de toleranţă depinde doar de dimensiunea nominală şi de gradul de toleranţă ales.

Datorită acestui sistem de toleranţe se pot obţine niveluri diferite ale preciziei pentru aceeaşi dimensiune şi, de asemenea, un nivel constant al preciziei pentru dimeniuni diferite, de exemplu, în cadrul unui ansamblu format din piese cu dimensiuni diferite. Aceasta duce la economii însemnate în ceea ce priveşte utilizarea sculelor aşchietoare, a mijloacelor de verificare şi a tuturor resurselor care, în acest fel, pot fi optimizate mai judicios.

Tabelul 4.1. – valori ale gradelor de toleranţă pentru dimensiuni până la 500 mm

above - 3 6 10 18 30 50 80 120 180 250 315 400

up to 3 6 10 18 30 50 80 120 180 250 315 400 500

1 1 1 1,2 1,5 1,5 2 2,5 3,5 4,5 6 7 8

2 1,5 1,5 2 2,5 2,5 3 4 5 7 8 9 10

3 2,5 2,5 3 4 4 5 6 8 10 12 13 15

4 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

5 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27

6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40

7 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63

8 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97

9 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155

10 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250

11 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400

12 120 150 180 210 250 300 350 400 460 520 570 630

13 180 220 270 330 390 460 540 630 720 810 890 970

14 300 360 430 520 620 740 870 1000 1150 1300 1400 1550

15 480 580 700 840 1000 1200 1400 1600 1850 2100 2300 2500

16 750 900 1100 1300 1600 1900 2200 2500 2900 3200 3600 4000

2

3

1,2

4

Nominal Size, mm

IT

Values of standard tolerance, µµµµm

0,8

6

10

14

25

250

400

600

40

60

100

140

Domeniul de dimensiuni până la 3150 este împărţit în 21 de

subdomenii standard. Standardul ISO 286-1 indică 20 de niveluri ale preciziei, fiecare

având un grad de toleranţă notat cu IT urmat de o cifră cu valori 01, 0, 1, 2, 3, 4...18, în ordinea descrescătoare a preciziei. Toleranţa fundamentală ISO se va nota deci IT01, IT3, IT5, IT11 etc. Gradele 01 şi 0 nu se folosesc în mod curent.

Standardele ISO 286-1 şi 286-2 tratează domeniul de dimensiuni până la 3150 mm, acest domeniu fiind la rândul său împărţit în două subdomenii, până la 500 mm şi peste 500 până la 3150 mm. Unitatea de

Valoare toleranţă standard, µm

peste � � � � � � Valoare nominală


42

toleranţă se calculează diferit pentru cele două subdomenii. Acestea sunt împărţite în 21 de intervale dimensionale, fiecare toleranţă fundamentală fiind calculată ca medie geometrică a limitelor intervalului respectiv.

2D

1DD ×= [4.2]

Valorile toleranţelor fundamentale calculate pentru gradele de toleranţă IT01, IT0, IT1 sunt calculate cu următoarele formulele:

0,008D0,3IT01 += ,

0,012D0,5IT0 += ,

0,020D0,8IT1 += .

[4.3]

Pentru gradele de toleranţă IT5 până la IT18, pentru dimensiuni până la 500 mm, unitatea de toleranţă se calculează cu formula:

Pentru gradele intermediare IT2, IT3 şi IT4 toleranţele sunt calculate prin progresie geometrică între valorile IT1 şi IT5.

În cazul dimensiunilor de la 500 mm până la 3150 mm, pentru toate gradele de toleranţă de la IT1 la IT18 se foloseşte o unitate de toleranţă I a cărei valoare este calculată cu formula:

2,10,004DI += [4.5] unde D este în milimetri.

4.3. Abateri fundamentale

Pentru a fixa poziţia intervalului de toleranţă faţă de linia 0,

indiferent de gradul de precizie ales, se defineşte abaterea

fundamentală, care este abaterea limită cea mai apropiată de linia zero. Astfel, lăţimea intervalului de toleranţă este determinată de gradul de precizie ales, deci cealaltă limită este determinată de valoarea toleranţei (fig. 4.2.). Este uşor de înţeles că abaterea fundamentală coincide întotdeauna cu una din abaterile superioară sau inferioară, deoarece acestea sunt limitele intervalului de toleranţă.

0,001DD0,45i += [4.4]

D este calculat cu formula [4.2] în milimetri şi i este calculat în micrometrii.


43

Standardul ISO 286-1 prevede 28 de abateri fundamentale notate cu literele alfabetului latin. Bineînţeles se respectă convenţia prin care cele referitoare la alezaje se notează cu majuscule - A,B,C,...ZC (sau cu combinaţii din două majuscule) iar cele pentru arbori se notează cu minuscule - a,b,c,...,zc, (sau cu combinaţii din două minuscule). Pentru a se evita confuziile pe desene, literele I, i, L, l, O, o, Q, q, W, w nu se folosesc.

Fig. 4.2. Abaterea fundamentală

Abaterile fundamentale notate cu aceeaşi literă pentru alezaj şi pentru arbore sunt egale ca valoare absolută, dar opuse ca semn.

În cazul abaterilor js şi JS nu există abateri fundamentale deoarece poziţia lor este întotdeauna simetrică faţă de linia 0 (fig. 4.3 şi fig.4.4). Prin asocierea simbolului unei abateri fundamentale cu simbolul toleranţei fundamentale se obţine clasa de toleranţă. Astfel în simbolizarea acesteia se omite simbolul IT: abaterea fundamentala H + toleranţa fundamentală IT7 = H7. Alte exemple: JS8, D5, S9 – pentru alezaje şi h7, d5, s9 – pentru arbori.

Clasa de toleranţă este notată întotdeauna cu litere ce indică abaterea fundamentală şi numere ce indică gradul de toleranţă, de exemplu P7 (alezaj) sau p7 (arbore).

Linia 0

N

Lim

ita

supe

rioa

ră

Lim

ita

infe

rioa

ră

ES

, es

EI,

ei

T

+

-

Abaterea fundamentală


44

y

fg g h

js

j k m n p

r s t u

v x

z

za

zb

zc

d c

e

b

Deviation

a

200

µm

600

500

400

300

100

0

-100

-200

-300

-400 Nominal size

ei

f ef

cd es

ei=es-IT es=ei+IT

es=ei=IT/2

N

F

G H

Js J

M P R

S T U V X

Y Z

ZA

ZB

ZB

E D

Deviation

µm

B

C

A 400

300

200

100

0

-100

-200

-300

-400

-500

-600

ES

Nominal size

K

FG

EF CD E

I

ES=EI+IT

EI=positive fundamental deviation EI=ES-IT

ES=negative fundamental deviation

ES=EI=IT/2

EI = abatere fundamentală pozitivă

ES = abatere fundamentală negativă

Dim

ensi

une

nom

inal

ă

Abatere

Fig. 4.3. Abateri fundamentale ale arborilor

Fig. 4.4. Abateri fundamentale ale alezajelor

Linia 0

Abatere

Dim

ensi

une

nom

inal

ă


45

4.4. Notarea dimensiunilor tolerate

Simbolizarea unei dimensiuni tolerate cuprinde valoarea dimensiunii nominale urmată de simbolul clasei de toleranţă sau de abateri limită precedate de semnele +, – sau ±, conform ISO 14405.

Astfel se pot folosi următoarele notaţii:

o 40H7 sau 40 +0,025 pentru alezajul având dimensiunea nominală Ø40;

o 95p7 sau 95+0,072 pentru arborele având dimensiunea nominală Ø95.

4.5. Clase de toleranţe recomandate

Considerând notarea precizată mai sus, pot fi realizate 560 de clase de toleranţe fundamentale pentru fiecare dimensiune nominală. Deoarece numărul de alternative posibil este prea mare, ISO 1829 şi ISO/CD 286-1:2001 precizează anumite clase de toleranţe recomandate sau preferenţiale. Astfel, un proiectant are la dispoziţie 17 clase de toleranţe, putând să aleagă şi altele posibile numai în cazuri justificate. În acest fel alegerea şi uniformizarea alegerii unei clase de toleranţe este optimizată reducându-se numărul sculelor de prelucrare şi al mijloacelor de inspecţie şi măsurare necesare.

În figura 4.5 este prezentat sistemul claselor de toleranţe preferenţiale (recomandate). Clasele de toleranţă scrise cu litere italice au fost adăugate prin ISO/CD 286-1:2001.

Arbori

g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5

f6 g6 h6 js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 u6 x6

e7 f7 h7 js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7

d8 e8 f8 h8

c9 d9 e9 h9

d10 h10

a11 b11 c11 h11

Fig. 4.5.a. Clase de toleranţă recomandate de ISO 1829 pentru arbori

+0,037


46

Alezaje

Fig. 4.5.b. Clase de toleranţă recomandate de ISO 1829 pentru alezaje

4.6. Sisteme de ajustaje

Un sistem de toleranţe este un ansamblu de dimeniuni şi abateri limită care permit alegerea corespunzătoare a ajustajelor. Un sistem de toleranţe se referă numai la suprafeţe de acelaşi gen: cilindrice, plane, conice, asamblări filetate, roţi dinţate etc.

Un ajustaj se poate obţine prin asamblarea unui set de arbori cu un set de alezaje, care se asamblează fără o sortare prealabilă. În funcţie de dimensiunile efective ale perechilor alezaj – arbore se pot obţine jocuri sau strângeri.

Pentru limitarea numărului de ajustaje ce pot fi obţinute folosind clasele de toleranţe indicate de ISO 286-1 şi pentru asigurarea unei metode universale de obţinere a ajustajelor, s-au stabilit două sisteme de ajustaje:

o Ajustaj cu alezaj unitar;

o Ajustaj cu arbore unitar.

Sistemul de ajustaj cu alezaj unitar (pentru o anumită dimensiune) presupune folosirea poziţiei unice faţă de linia zero a unui interval de toleranţă pentru alezaj (EI = 0), obţinerea diferitelor jocuri sau strângeri făcându-se prin asamblarea acestuia cu arbori având aceiaşi dimensiune nominală dar clase de toleranţă diferite. În cazul general se menţine constantă poziţia intervalului de toleranţă al alezajului (se adoptă o abatere fundamentală standard) faţă de linia zero

G6 H6 J s 6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6

F7 G7 H7 J s 7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 X7

E8 F8 H8 J s 8 K8 M8 N8 P8 R8

D9 E9 F9 H9

C11 D10 E10 H10

A11 B11 C11 D11 H11


47

şi în funcţie de ajustajul dorit (joc, strângere sau intermediar) se adoptă clase de toleranţă corespunzătoare pentru arbore (fig. 4.6.).

Sistemul de ajustaj cu arbore unitar (pentru o anumită dimensiune) presupune folosirea poziţiei unice a intervalului de toleranţă pentru arbore (es = 0),(se adoptă o abatere fundamentală standard), obţinerea jocurilor sau strângerilor dorite făcându-se prin adoptarea corespunzătoare a claselor de toleranţă pentru alezaje (fig. 4.7.).

În cazul sistemului de ajustaj cu alezaj unitar, diametrul minim al alezajului se adoptă egal cu dimensiunea nominală a acestuia (EI = 0), în acest caz abaterea superioară a alezajului fiind egală cu valoarea toleranţei acestuia.

TD =ES – EI = ES – 0 = ES [4.6.]

Fig. 4.6. Sistem de ajustaj cu alezaj unitar

a

b c

e f g h j k m n p r s t u

x z

za zb

zc

0

0

Tolerance interval

of basic hole

Clearance fit

Nominal size

Transition fit Interference fit

– Deviations + Deviations

Basic Hole “H”

Tolerance interval

of shaft

Shaft Arbore

Abateri + Abateri -

Cu joc Intermediar Cu strângere

Inte

rval

de

tole

ranţ

ă al

ezaj

uni

tar

Inte

rval

de

tole

ranţ

ă ar

bore

Dim

ensi

une

nom

inal

ă

Alezaj unitar „H”

d


48

Fig. 4.7. Sistem de ajustaj cu arbore unitar

În cazul sistemului de ajustaj cu arbore unitar (fig.4.7.) diametrul maxim al arborelui este egal cu cu dimensiunea nominală, abaterea superioară fiind în acest caz nulă, iar abaterea inferioară este egală, în valoare absolută, cu valoarea toleranţei.

Td = es – ei = 0 – ei = - ei [4.7.]

Abaterea fundamentală a alezajului unitar s-a stabilit a fi H, iar abaterea fundamentală a arborelui unitar este h.

4.7. Alegerea sistemului de ajustaj

Din punct de vedere tehnic şi calitativ, cele două sisteme de ajustaje prezentate mai sus sunt identice. Din punct de vedere economic şi tehnologic sistemul de ajustaj cu alezaj unitar este preferat.

La prelucrarea unui alezaj de un anumit diametru, este necesară o sculă de prelucrare grosolană a acestuia, numită burghiu şi de cel puţin o sculă de finisare, numită alezor.

Obţinerea arborilor presupune, indiferent de dimensiunea acestora şi de precizia dorită, utilizarea unui singur cuţit de strung pentru degroşare şi unul pentru finisare.

Hole A

B C

D

E F G J H K M N P R S T U X Z

ZA ZB

ZC

0

Basic Shaft “h”

Nominal size

Tolerance interval

of basic shaft

Clearance fit Transition fit Interference fit

+ Deviations – Deviations

Tolerance interval

of hole

Dim

ensi

une

nom

inal

ă In

terv

al d

e to

lera

nţă

arbo

re u

nita

r Abateri - Abateri +

Inte

rval

de

tole

ranţ

ă al

ezaj

Arbore unitar „h”

Alezaj

Cu strângere Intermediar Cu joc


49

Burghiele şi alezoarele sunt scule complexe şi deci mult mai scumpe decât cuţitele de strung. Mai mult, pentru prelucrarea unui set de alezaje cu "n" dimensiuni nominale este nevoie de "n" seturi burghiu şi alezor, iar pentru prelucrarea unui set de arbori cu "n" dimensiuni este nevoie doar de două cuţite de strung (unul pentru degroşare şi unul pentru finisare). Utilizarea sistemului de ajustaj cu alezaj unitar presupune prelucrarea unui singur alezaj (în cazul unei dimensiuni nominale şi a unei clase de toleranţă alese) şi a mai multor arbori în vederea obţinerii jocurilor sau strângerilor dorite. Este evident, considerând cele de mai sus, că utilizarea sistemului de ajustaj cu alezaj unitar este mai ieftină.

La alegerea sistemului de ajustaj trebuie să se ţină seama de anumite condiţii constructive, care, în funcţie de cazul particular tratat, pot determina alegerea unui sistem sau a celuilalt. În cazurile în care se folosesc bare trase (cu o precizie dimensională şi de formă foarte bună, dar cu un preţ de cost mai ridicat) este de preferat sistemul de ajustaj cu arbore unitar, prelucrarea ulterioară a arborilor fiind inutilă şi scumpă (aplicaţii: mecanica fină, transmisii etc.).

În cazul în care pe un arbore este necesar să se monteze mai multe alezaje (de exemplu trei, ca în fig. 4.8.), soluţia adoptată este de cele mai multe ori prelucrarea arborelui în trepte, fiecare alezaj având o altă valoare nominală. Această soluţie este indicată în cazurile în care gabaritul o permite, adoptarea dimensiunilor nominale diferite pentru fiecare treaptă a arborelui ducând la mărirea acestuia. În situaţiile în care păstrarea unui gabarit cât mai redus (implicit a unei greutăţi reduse) este importantă, se va adopta sistemul de ajustaj cu arbore unitar.

Deosebit de importantă este precizarea privind montarea unui alezaj cu strângere, presarea alezajului pe arbore (deplasarea axială L a alezajului faţă de arbore – vezi fig. 4.9.) trebuie să se facă pe o distanţă cât mai mică. În cazul nerespectării acestei prevederi (mai ales în cazul strângerilor mari), deplasarea axială relativă a celor două piese, în condiţiile existenţei forţei de frecare apreciabile între suprafeţele în contact, se produce o aplatizare a microneregularităţilor suprafeţelor în contact, care poate influenţa caracterul ajustajului. Astfel, strângerea calculată nu va fi egală cu strângerea efectivă, ajustajul proiectat şi executat corect, dar montat incorect fiind rebutat.


50

Fig. 4.8. Utilizarea sistemului de ajustaj cu alezaj unitar în cazul montării mai multor alezaje pe un arbore

Ţinând cont de cele de mai sus, la montarea unor alezaje pe un arbore, ajustajele cu strângere vor trebui să fie montate pe capetele arborelui, iar cele intermediare vor trebui obligatoriu să fie cu joc (fig. 4.10.).

În concluzie se poate spune că la proiectarea unor ajustaje se va indica cu precădere sistemul de ajustaj cu alezaj unitar, sistemul de ajustaj cu arbore unitar fiind indicat numai în cazuri particulare, care exclud utilizarea celui dintâi.

Fig. 4.9. Realizarea unui ajustaj cu strângere

N1

N2

N3

L

For

ţă d

e pr

esar

e ax

ială

iniţial final

Suprafaţa de contact este supusă unei frecări puternice ce poate duce la decalibrare


51

Fig. 4.10. Exemplu de alegere a sistemului de alezaj cu arbore unitar

4.8. Proiectarea ajustajelor

Alegerea unor toleranţe care să asigure rolul funcţional al piesei, subansamblului sau ansamblului respectiv este o operaţie care necesită nu numai cunoştinţe temeinice, dar şi o experienţă cât mai bogată. Pe lângă asigurarea rolului funcţional al piesei, proiectantul trebuie să aibă în vedere şi costurile legate de obţinerea ajustajelor indicate pe desene. A proiecta o piesă, un ansamblu sau un produs la o precizie mai mare decât cea necesară înseamnă o cheltuială nejustificată care se va regăsi în preţul de cost al produsului. În condiţiile concurenţiale ale pieţei mileniului XXI, obţinerea unor produse prelucrate la calitatea şi cerinţele beneficiarilor este deosebit de importantă. Acestea sunt motivele pentru care alegerea unor toleranţe (deci implicit a preciziei şi a preţului de cost) optime devine o problemă de supravieţuire a oricărei firme din lume.

O regulă generală a alegerii toleranţelor este aceea de a opta pentru toleranţă maximă care asigură rolul funcţional al dimensiunii (piesei) respective. De obicei alezajul se execută cu o treaptă de precizie mai puţin precis decât arborele, deoarece alezajul este mai complicat şi mai scump de prelucrat la aceeaşi precizie cu arborele.

După ce s-a stabilit caracterul ajustajului ce se doreşte, este deosebit de util să se reprezinte schematic (la scară) intervalele de toleranţe ale celor două piese ce formează ajustajul şi, de asemenea, poziţia lor relativă faţă de linia zero (fig.4.11.).

Strângere Strângere

Joc


52

Abaterile fundamentale se găsesc în tabelele furnizate de ISO 286-1 şi se aleg în funcţie de dimensiunea nominală şi de litera care o simbolizează (tab. 4.2. şi tab. 4.3.).

După ce s-au stabilit abaterile limită ale celor două piese - alezaj şi arbore - se simbolizează ajustajul ţinând cont de regulile de notare prevăzute în ISO/CD 286-1:2001 [MÄR.01].

Simbolizarea unui ajustaj trebuie să conţină:

o dimensiunea nominală comună; o simbolul clasei de toleranţă a alezajului; o simbolul clasei de toleranţă a arborelui.

Simbolizarea trebuie să aibă una din formele:

o 70H7/f6 sau f6

H770 în cazul ajustajelor cu alezaj unitar

şi

o 45G9/h8 sau h8

G945 în cazul ajustajelor cu arbore unitar.

Fig. 4.11. Reprezentarea schematică a intervalelor de toleranţă pentru ajustajul Ø70 H7/r6

60 50 40 30 20 10

0 -10 -20 -30 -40 -50 -60

Ø70 H7/p6

Abateri +

Abateri -

N =

70

Intervalul de toleranţă al arborelui Ø70p6

Intervalul de toleranţă al alezajului Ø70H7

Sm

ax Smin


53

4.9. Ajustaje recomandate

Sistemul ISO permite alegerea unui număr foarte mare de ajustaje pentru orice dimensiune nominală (peste 300.000), dintre care peste o mie sunt cele ce respectă regulile generale de alegere a ajustajelor.

Acesta este motivul pentru care sistemul ISO prevede un număr mai redus de ajustaje recomandate a fi utilizate. Recomandarea se bazează pe faptul că, în aplicaţiile uzuale tehnice, se poate folosi un număr mai mic de ajustaje care pot foarte bine să asigure o plajă suficientă de posibilităţi. În tabelele 4.3. şi 4.4. se reproduc recomandările ISO 286-1:2001.

Tabelul 4.2. Abateri limită ale alezajelor ISO 286-1 (selecţie) Dimensiuni nominale

– > 3 > 6 > 10 > 18 > 30 > 50 > 80 > 120 > 180

Clase de toleranţe pentru alezaje ...3 ...6 ...10 ...18 ...30 ...50 ...80 ...120 ...180 ...250

Abateri limită [µm]

+ 45 + 60 + 76 + 93 + 117 + 142 + 174 + 207 + 245 + 285 D 9

+ 20 + 30 + 40 + 50 + 65 + 80 + 100 + 120 + 145 + 170

+ 120 + 150 + 190 + 230 + 275 + 330 + 400 + 470 + 545 + 630 D 12

+ 20 + 30 + 40 + 50 + 65 + 80 + 100 + 120 + 145 + 170

+ 8 + 12 + 14 + 17 + 20 + 25 + 29 + 34 + 39 + 44 G 6

+ 2 + 4 + 5 + 6 + 7 + 9 + 10 + 12 + 14 + 15

+ 12 + 16 + 20 + 24 + 28 + 34 + 40 + 47 + 54 + 61 G 7

+ 2 + 4 + 5 + 6 + 7 + 9 + 10 + 12 + 14 + 15

+ 10 + 12 + 15 + 18 + 21 + 25 + 30 + 35 + 40 + 46 H 7

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

+ 14 + 18 + 22 + 27 + 33 + 39 + 46 + 54 + 63 + 72 H 8

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

+ 25 + 30 + 36 + 43 + 52 + 62 + 74 + 87 + 100 + 115 H 9

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

+ 60 + 75 + 90 + 110 + 130 + 160 + 190 + 220 + 250 + 290 H 11

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

+ 100 + 120 + 150 + 180 + 210 + 250 + 300 + 350 + 400 + 460 H 12

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


54

+ 250 + 300 + 360 + 430 + 520 + 620 + 740 + 870 + 1000 +1150 H 14

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

JS 9 12,5 15 18 21,5 26 31 37 43,5 50 57,5

– 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 N 9

– 29 – 30 – 36 – 43 – 52 – 62 – 74 – 87 – 100 – 115

– 6 – 12 – 15 – 18 – 22 – 26 – 32 – 37 – 43 – 50 P 9

– 31 – 42 – 51 – 61 – 74 – 88 – 106 – 124 – 143 – 165

Tabelul 4.2. Abateri limită ale arborilor ISO 286-1 (selecţie)

Dimensiuni nominale

– > 3 > 6 > 10 > 18 > 30 > 50 > 80 > 120 >180

Clase de toleranţe pentru

arbori ...3 ...6 ...10 ...18 ...30 ...50 ...80 ...120 ...180 ...250

Abateri limită [µm]

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 6

– 6 – 8 – 9 – 11 – 13 – 16 – 19 – 22 – 25 – 29

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 7

– 10 – 12 – 15 – 18 – 21 – 25 – 30 – 35 – 40 – 46

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 8

– 14 – 18 – 22 – 27 – 33 – 39 – 46 – 54 – 63 – 72

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 9

– 25 – 30 – 36 – 43 – 52 – 62 – 74 – 87 – 100 – 115

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 11

– 60 – 75 – 90 – 110 – 130 – 160 – 190 – 220 – 250 – 290

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 13 –

140 –

180 –

220 – 270 – 330 – 390 – 460 – 540 – 630 – 720

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 h 14 –

250 –

300 –

360 – 430 – 520 – 620 – 740 – 870

– 1000

– 1150

js 14 125 150 180 215 260 310 370 435 500 575

+ 12 + 20 + 24 + 29 + 35 + 42 + 51 + 59 + 68 + 79 p 6 + 6 + 12 + 15 + 18 + 22 + 26 + 32 + 37 + 43 + 50


55

Aşa cum se poate vedea din tabelele 4.3. şi 4.4. arborii având abaterea fundamentală de la "a" la "h" împreună cu alezajul unitar "H" vor forma ajustaje cu joc. De asemenea, arborii de la "n" la "zc" vor forma cu acelaşi alezaj unitar "H" ajustaje cu strângere. Arborii având simbolul abaterii fundamentale între cele două domenii vor forma împreună cu alezajul unitar "H" ajustaje intermediare.

Tabelul 4.3. Ajustaje recomandate de ISO 286-1:2001 în sistemul alezaj unitar

Clase de toleranţe ale arborilor Alezaj unitar Ajustaje cu joc

Ajustaje intermediare

Ajustaje cu strângere

H6 g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5

H7 f6 g6 h6 js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 u6 x6

e7 f7 h7 js7 k7 m7 s7 u7 H8

d8 e8 f8 h8

d8 e8 f8 h8 H9

c9 d9 e9 h9

H11 b11 c11 d10 h10

Tabelul 4.4. Ajustaje recomandate de ISO 286-1:2001 în sistemul arbore unitar

Clase de toleranţe ale alezajelor Arbore unitar Ajustaje cu joc

Ajustaje intermediare

Ajustaje cu strângere

h5 G6 H6 JS6 K6 M6 N6 P6

h6 F7 G7 H7 JS7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 X7

h7 E8 F8 H8

h8 D9 E9 F9 H9

E8 F8 H8

D9 E9 F9 H9 h9

H11 C10 D10 H10


56

Se impune precizarea că în funcţie de preciziile de execuţie ale alezajului unitar şi ale arborelui cu care se asamblează acesta, la graniţa dintre ajustajele intermediare şi cele cu strângere pot apărea excepţii.

De exemplu ajustajul Ø40 H7/n6 este un ajustaj intermediar aşa cum se poate vedea din tabelul 4.3. şi din figura 4.12.

Fig.4.12. Exemplu de ajustaje

Acest ajustaj este compus din alezajul Ø40 H7, care are abaterile limită ES = +25 µm şi EI = 0 (este alezaj unitar) şi arborele Ø40 n6, care are abaterile limită es = +33 µm şi ei = +17 µm. Astfel, jocul maxim şi strângerea maximă au valorile:

Jmax = ES – ei = 0,025 – 0,017 = 0,008 mm

Smax = es – EI = 0,033 – 0 = 0,033 mm

[4.8.]

Dacă alezajul Ø40H7 se înlocuieşte cu alezajul mai precis Ø40H6 (fig.4.12), caracterul ajustajului se schimbă din ajustaj intermediar în ajustaj cu strângere. Alezajul Ø40H6 are abaterea superioară ES = +16 µm. Valorile strângerii minime şi maxime sunt calculate cu relaţia 4.9.

Smin = ei – ES = 0,017 – 0,016 = 0,001 mm

Smax = es – EI = 0,033 – 0 = 0,033 mm

[4.9]

40

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

Ø40 H7/n6

Abateri +

Abateri -

N =

40

Intervalul de toleranţă al arborelui Ø40n6

Intervalul de toleranţă al alezajului 40H7

Sm

ax J m

ax

+17

+33

+25

H7

n6

H6

Smin

Ø40 H6/n6


57

Acesta este motivul pentru care se recomandă ca, după alegerea din tabele a ajustajului, să se calculeze după exemplul de mai sus valorile efective ale jocului sau strângerii dintre cele două piese. Reprezentarea schematică la scară a poziţiei relative a intervalelor de toleranţă este deosebit de utilă, permiţând o apreciere vizuală a caracterului ajustajului.

În cazul ajustajului Ø50G7/h7 valorile abaterilor efective ale celor două piese sunt:

o pentru alezajul Ø50G8: ES = +34µm = 0,034 mm, EI = +9µm = 0,009 mm

o pentru arborele Ø50h7: es = 0, ei = -25µm = 0,025 mm

Reprezentarea poziţiei relative a intervalelor de toleranţă este prezentată în figura 4.13.

Fig.4.13. Exemplu de calcul a unui ajustaj cu joc

Astfel, jocul maxim şi jocul minim au valorile:

Jmax = ES – ei = 0,034 – (- 0,025) = 0,059 mm

Jmin = EI – es = 0,009 – 0 = 0,009 mm

[4.9.]

Toleranţa jocului este:

TJ = Jmax – Jmin = 0,059 – 0,009 = 0,05 mm [4.10.]

h7

40

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

Ø50 G7/h7

Abateri +

Abateri -

N =

50 Intervalul de toleranţă al alezajului Ø50G7

J max

- 25

+ 34

G7

Intervalul de toleranţă al arborelui Ø50h7

+ 9 J m

in


58

Obţinerea unor jocuri mai strânse se poate face prin înlocuirea arborelui Ø50h7 cu unul mai precis, de exemplu arborele: Ø50h6.

cap IV - Sist ISO Tolerante si control dimensional

Documents

Transcript of cap IV - Sist ISO Tolerante si control dimensional