Tolerancja wykonania i pasowanie

Podczas projektowania części na rysunku technicznym zazwyczaj umieszczane są wymiary o wartościach nominalnych. Po stworzeniu takiej części można sprawdzić wymiary czy mają zachowane wartości jak w rysunku technicznym. Przy dokładności wymiaru do 0,01 mm zapewne zaobserwujemy błędy, które wynikają z użytego procesu technologicznego w jakim wykonano daną część. Dlatego bardzo ważne jest by właściwie dobrać metodę wykonania części by błędy były jak najmniejsze. Oczywiści wiąże się to z ceną wykonania wyrobu. Im część obarczona mniejszym błędem tym zazwyczaj jej wykonanie jest droższe. Wcześniej wspomniany błąd to nic innego jak tolerancja wykonania części.
Konstruktor w fazie projektowania może narzucić tolerancję i przypisać ją do konkretnego wymiaru, co ilustruje poniższy rysunek.

W zaprezentowanym przykładzie na podstawie wymiaru średnicy w górnym wałku, możliwe jest wykonanie każdego wałka, którego średnica nie może być mniejsza od 19,2 mm i większa od 20,8 mm.

Odchyłki od średnicy nominalnej mogą być:
- symetryczne (z użyciem znaku ± i podaniu tolerancji)
- asymetryczne (górna i dolna tolerancja ma różne wartości i znaki)

Schemat ogólny:
Przy podawaniu wymiaru możemy określić górną odchyłkę i oznaczamy ją ES dla wymiaru wewnętrznego (otwory) lub es dla wymiaru zewnętrznego (wałki).
EI jest oznaczeniem dolnej odchyłki do wymiaru wewnętrznego (otwory), a ei dla wymiaru zewnętrznego (wałki).

 

Tolerancja T jest różnica górnej i dolnej odchyłki.

 

 

 

 

 

 

 

Pasowanie

Jeśli chcemy wykonać otwór i w nim umieścić wałek, to w tym momencie mówimy o pasowaniu.
Pamiętamy, że otwór jak i wałek mają swoje tolerancje. Z tego też względu pasowanie może być luźne, mieszane i ciasne.
Pasowanie jest ściśle określone przez normę PN-EN 20286-2, która przedstawia 18 klas dokładności pasowania (IT1-IT18) i dodatkowo 2 klasy IT0 i IT01 z normy ISO-286-1:
- IT0, IT01, IT1 - IT5: klasy o najwyższej dokładności wykorzystywane w urządzeniach pomiarowych i precyzyjnych
- IT5 - IT11: klasy średnio dokładne wykorzystywane w projektowaniu części maszyn
- IT12 - IT 16: klasy mało dokładne
Tabelka z wykorzystaniem klas średnio dokładnych z wartościami dla wymiaru nominalnego:

Wymiar nominalny IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11
Powyżej do Tolerancja - T  [µm]
- 3 4 6 10 14 25 40 60
3 6 5 8 12 18 30 48 75
6 10 6 9 15 22 36 58 90
10 18 8 11 18 27 43 70 110
18 30 9 13 21 33 52 84 130
30 50 11 16 25 39 62 100 160
50 80 13 19 30 46 74 120 190
80 120 15 22 35 54 87 140 220
120 180 18 25 40 63 100 160 250
180 250 20 29 46 72 115 185 290
250 315 23 32 52 81 130 210 320
315 400 25 36 57 89 140 230 360
400 500 27 40 63 97 155 250 400
500 630 32 44 70 110 175 280 440
630 800 36 50 80 125 200 320 500
800 1000 40 56 90 140 230 360 560
1000 1250 47 66 105 165 260 420 660
1250 1600 55 78 125 195 310 500 780
1600 2000 65 92 150 230 370 600 920
2000 2500 78 110 175 280 440 700 1100
2500 3150 96 135 210 330 540 860 1350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wg PN-ISO 1829:1996 klasy dokładności są podzielone na rodzaje pasowań.
Dla wałków podział klas jest przedstawiony w poniższej tabeli:

Klasa
dokładności
Symbol tolerancji
IT5             g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5  
IT6           f6 g6 h6 js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6  
IT7         e7 f7   h7 js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7
IT8       d8 e8 f8   h8                  
IT9       d9 e9     h9                  
IT10       d10                          
IT11 a11 b11 c11         h11                  
W pierwszej kolejności stosować w zaciemnionym polu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dla otworów w tabeli poniżej:

Klasa
dokładności
Symbol tolerancji
IT6             G6 H6 Js6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6
IT7           F7 G7 H7 Js7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7
IT8         E8 F8   H8 Js8 K8 M8 N8 P8 R8    
IT9       D9 E9 F9   H9                
IT10       D10 E10     H10                
IT11 A11 B11 C11 D11       H11                
W pierwszej kolejności stosować w zaciemnionym polu

Podział pasowania na pasowanie luźne, mieszane i ciasne:


Zasady pasowań:
- Zasada stałego otworu: średnica otworu jest tolerowana wgłąb materiału, tzn.: EI=0, a czy pasowanie jest luźne bądź ciasne, zależy od pasowania wałka.
Przykładowe pasowania:

  • luźne: Ø60H7/g6
  • ciasne: Ø60H7/s7

- Zasada stałego wałka: średnica wałka jest tolerowana wgłąb materiału, tzn.: es=0, a czy pasowanie jest luźne bądź ciasne, zależy od pasowania otworu.
Przykładowe pasowanie:

  • luźne: Ø60E9/h7
  • ciasne: Ø60R7/h7

 

 

Ze względu ekonomicznego zaleca się stosowanie zasady stałego otworu.
Zasadę stałego wałka warto wykorzystać w przypadku, gdy na wałku o jednej średnicy osadzanych jest kilka elementów.