Czym jest układ tolerancji i pasowań? To nic innego jak próba ustandaryzowania wymiarów dla elementów, które będą ze sobą współpracowały. Najczęściej mamy tutaj na myśli układ otwór/wałek. Finalnym celem doboru tolerancji części współpracujących jest wybór najodpowiedniejszej metody współpracy tych części. Współpracy, a więc rodzaju pasowania. Rozróżniamy 3 rodzaje pasowań: luźne, ciasne oraz mieszane.

Układ opisany jest w dwóch normach: ISO 286-1 oraz 286-2. Pierwsza norma opisuje ogólne podstawy systemu oraz tablice wartości liczbowych tolerancji normalnych i odchyłek podstawowych. Druga norma zawiera liczne tablice odchyłek granicznych.

Po co to robimy? Odpowiedź jest w miarę prosta – aby sprawnie i szybko dobierać wymiary dla określonych rodzajów połączeń dwóch części ze standardowego zbioru tolerancji. Standardowy zbiór tolerancji oznacza również, że wymiary finalne otrzymamy jako wynik użycia standardowych narzędzi i procesów. Standardowe procesy i narzędzia natomiast, to nic innego jak niskie koszty produkcji. Tutaj należy zaznaczyć, że w całym układzie tolerancji i pasowań występują tzw. pasowania uprzywilejowane (z użyciem tolerancji uprzywilejowanych) i właśnie te należy rozważać jako pierwszy wybór przy planowaniu wymiarów na rysunku.

Układ tolerancji i pasowań wymusza zapisywanie tolerancji wymiaru w nieco innej postaci:

Klasa Tolerancji

Klasa tolerancji zależy od wymiaru nominalnego – im większy wymiar obrabiany tym większe błędy wykonawcze. To oznacza, że np. klasa dokładności „8” ma inną wartość dla wymiaru nominalnego Ø10 mm, a inną dla wymiaru Ø45 mm. Dlaczego? Ponieważ jest miarą dokładności, stosowaną w celu zapewnienia tego samego poziomu dokładności dla różnych wymiarów nominalnych. Wybór klasy tolerancji zależy od: pożądanego poziomu dokładności oraz kosztów. Im mniejsza klasa tolerancji, tym mniejsza wielkość przedziału tolerancji – większe koszty produkcji. Wartość klasy tolerancji (odczytana z tabeli) to wielkość przedziału tolerancji dla pokazanego wymiaru.

Odchyłka Podstawowa

Odchyłka podstawowa to odległość od linii zerowej do wymiaru granicznego przedziału tolerancji, bliższego linii zerowej (wymiaru nominalnego). Może być zdefiniowana jako odchyłka górna lub dolna – w zależności od litery oznaczającej odchyłkę podstawową. Przykład pokazuje położenie pól tolerancji dla otworów, dla odchyłek od A do JS.

Finalnie: jeden wymiar graniczny tolerancji wynika z odchyłki podstawowej, natomiast drugi z klasy tolerancji.

Wymiar

Co ważne – norma ISO 286-1 definiuje domyślny typ wymiaru jako wymiar dwupunktowy. Aby planowane pasowanie doszło do skutku, wymiary wałka oraz otworu należy podawać wraz z wymaganiem powłoki. Ma to oczywiście na celu spełnienie warunków funkcjonalnych projektowanych połączeń.

Więcej o rodzajach wymiarów:
http://www.rysunektechniczny.pl/2019/02/28/rodzaje-wymiarow/

Pasowanie

To nic innego jak połączenie dwóch elementów o tym samym wymiarze nominalnym i różnych odchyłkach granicznych: np. Ø52H7/g6

Przy wyborze pasowania, główną zasadą jest tzw. zasada stałego otworu:

Zasada stałego otworu – średnicę otworu toleruje się zawsze w głąb materiału (wymiar dolny jest wymiarem nominalnym. Odchyłka graniczna dolna= 0 (EI). Pasowanie uzyskane jest poprzez dobranie odchyłek wałka.

Co oznacza układ stałego otworu? W skrócie: wykonując otwór, korzystamy z zestawu standardowych narzędzi (wierteł, rozwiertaków itd.). Chcąc uzyskać zadane parametry pasowania, do wykonanego otworu (przez użycie standardowego narzędzia) łatwiej jest „dorobić” wałek na wymiar (poprzez toczenie lub frezowanie na zadany wymiar). Sytuacja, gdzie mamy gotowy wałek i trzeba do niego „dorobić” otwór jest mniej korzystna – do uzyskania odpowiedniego otworu (średnicy i jej tolerancji) należy posiadać odpowiednie narzędzie.

Czy układ obecnie ma znaczenie w tolerowaniu i wymiarowaniu rozmiaru elementów? Oczywiście. Czasami nawet nie wiemy, że pokazane na rysunku tolerancje zapisane w postaci limitu (lub górnej czy dolnej granicy tolerancji) wynikają z układu tolerancji i pasowań.

Pytanie na koniec wpisu: dla każdego wymiaru nominalnego możliwe jest dobranie 20 klas tolerancji oraz 28 odchyłek podstawowych. Ile możliwości pasowań nam to daje (układu wałek/otwór)?