ISO 2768-2: Genel toleranslar

Talaşlı imalat, modern mühendisliğin temel direklerinden biridir. Bir ham malzeme parçasını tornalama, frezeleme, delme gibi yöntemlerle işleyerek işlevsel bir bileşene dönüştürmek, hassasiyet ve doğruluk gerektirir. Ancak bu süreçte, yalnızca uzunluk ve açı ölçüleri değil, aynı zamanda parçaların şekil ve konum özellikleri de kritik önem taşır. İşte bu noktada, ISO 2768-2: Genel Toleranslar - Geometrik Toleranslar standardı devreye girer. Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen bu standart, teknik resimlerde belirtilmemiş geometrik özellikler için tolerans sınırlarını tanımlar ve imalat süreçlerinde bir rehber görevi görür. Bu yazıda, ISO 2768-2’nin ne olduğunu, nasıl çalıştığını, talaşlı imalattaki rolünü ve endüstrideki değerini derinlemesine inceleyeceğiz.
 

ISO 2768, “Genel Toleranslar” başlığı altında iki ana bölüme ayrılır. Birinci bölüm (ISO 2768-1), uzunluk ve açı ölçüleri için toleransları düzenlerken, ikinci bölüm (ISO 2768-2), geometrik toleranslarla ilgilenir. Geometrik toleranslar, bir parçanın düzgünlüğü, yuvarlaklığı, paralelliği, dikliği veya simetrisi gibi şekil ve konum özelliklerini kapsar. ISO 2768-2, bu özellikler için özel bir tolerans belirtilmediğinde uygulanacak standart sapma aralıklarını belirler.

Bu standardın temel amacı, teknik çizimlerde her bir geometrik özellik için ayrı ayrı tolerans tanımlama zorunluluğunu ortadan kaldırmaktır. Eğer bir tasarımcı, bir yüzeyin düzlüğü veya iki eksen arasındaki paralellik için özel bir tolerans belirtmezse, ISO 2768-2 devreye girer ve genel tolerans değerlerini sağlar. Bu, hem tasarım sürecini kolaylaştırır hem de imalatçıların iş yükünü azaltır. Örneğin, bir teknik çizimde bir plakanın iki kenarının paralelliği belirtilmemişse, ISO 2768-2’ye göre bu özellik, seçilen tolerans sınıfına bağlı olarak belirli bir sapma aralığında kabul edilir.

ISO 2768-2 ile Eşdeğer Standartlar

EN ISO 2768: ISO 2768-2’yi de kapsayan Avrupa normu.
DIN ISO 2768: ISO 2768-2 ile uyumlu.

Not: ISO 2768’in ikinci kısmı, geometrik toleranslar için aynı kuralları içerir ve EN/DIN tarafından aynen kabul edilmiştir.
 

Geometrik toleranslar, bir parçanın yalnızca boyutlarını değil, aynı zamanda işlevselliğini ve montaj uygunluğunu da etkiler. Örneğin, bir motor şaftının yuvarlaklığı veya bir bağlantı plakasının düzlüğü, bu parçaların diğer bileşenlerle nasıl etkileşime gireceğini belirler. Eğer bir şaft yeterince yuvarlak değilse, rulman içinde düzgün dönmeyebilir; eğer bir plaka yeterince düz değilse, montaj sırasında boşluklar veya gerilimler oluşabilir. ISO 2768-2, bu tür sorunları önlemek için standart bir çerçeve sunar.

Geometrik toleranslar, genellikle “Geometrik Boyutlandırma ve Toleranslandırma” (GD&T - Geometric Dimensioning and Tolerancing) sistemiyle ilişkilendirilir. Ancak GD&T, her bir özellik için özel toleranslar gerektirirken, ISO 2768-2 daha genel bir yaklaşım benimser ve belirtilmemiş durumlar için bir güvenlik ağı sağlar.
 

ISO 2768-2, geometrik toleransları üç farklı sınıfa ayırır: H (yüksek hassasiyet), K (orta hassasiyet) ve L (düşük hassasiyet). Bu sınıflar, imalat sürecinin gerektirdiği doğruluk düzeyine ve parçanın kullanım amacına göre seçilir. Her bir sınıf, farklı geometrik özellikler (düzlük, yuvarlaklık, paralellik vb.) için belirli tolerans sınırları tanımlar. Aşağıda bu sınıfların genel özelliklerini inceleyelim:

H (Yüksek Hassasiyet):  

En dar tolerans aralıklarını içerir.  

Yüksek doğruluk gerektiren uygulamalar için uygundur (örneğin, havacılık, hassas makineler).  

Örnek: 100 mm uzunluğunda bir yüzey için düzlük toleransı 0.1 mm.

K (Orta Hassasiyet):  

Orta düzeyde doğruluk gerektiren genel mühendislik uygulamaları için idealdir.  

Otomotiv ve makine imalatında yaygın kullanılır.  

Örnek: 100 mm uzunluğunda bir yüzey için düzlük toleransı 0.2 mm.

L (Düşük Hassasiyet):  

Daha geniş tolerans aralıkları sunar.  

Düşük hassasiyet gerektiren yapısal parçalar veya prototipler için uygundur.  

Örnek: 100 mm uzunluğunda bir yüzey için düzlük toleransı 0.4 mm.

Bu sınıflar, ISO 2768-1’deki “f, m, c, v” sınıflarıyla doğrudan bağlantılı değildir; ancak genellikle bir teknik çizimde hem ISO 2768-1 hem de ISO 2768-2 sınıfları birlikte belirtilir (örneğin, “ISO 2768-mK” - orta uzunluk toleransı ve orta geometrik tolerans).
 

ISO 2768-2, çeşitli geometrik özellikler için tolerans değerlerini tanımlar. Bu özellikler arasında düzlük, yuvarlaklık, silindirlik, paralellik, diklik ve simetri yer alır. Tolerans değerleri, genellikle parçanın nominal boyutuna (örneğin, uzunluk veya çap) bağlı olarak değişir. Aşağıda, standartta ele alınan bazı temel geometrik özellikler ve tolerans örnekleri yer alıyor:

Düzlük (Straightness ve Flatness)

Bir yüzeyin ne kadar düz veya bir çizginin ne kadar düzgün olduğunu tanımlar.  

Örnek (K sınıfı): 0-100 mm uzunluk için düzlük toleransı 0.2 mm; 100-300 mm için 0.3 mm.

Yuvarlaklık (Roundness)

Bir dairenin veya silindirin ne kadar mükemmel yuvarlak olduğunu ölçer.  

Örnek (K sınıfı): Çapı 50 mm olan bir şaft için yuvarlaklık toleransı 0.2 mm.

Silindirlik (Cylindricity)

Bir silindirin hem yuvarlaklığını hem de düzgünlüğünü kapsar.  

Örnek (K sınıfı): 100 mm uzunluğunda bir silindir için silindirlik toleransı 0.3 mm.

Paralellik (Parallelism)

İki yüzeyin veya eksenin birbirine ne kadar paralel olduğunu belirler.  

Örnek (K sınıfı): 100 mm uzunluğunda iki yüzey için paralellik toleransı 0.3 mm.

Diklik (Perpendicularity)

Bir yüzeyin veya eksenin başka bir referans yüzeye ne kadar dik olduğunu tanımlar.  

Örnek (K sınıfı): 100 mm uzunluğunda bir kenar için diklik toleransı 0.3 mm.

Bu toleranslar, ölçü büyüdükçe genellikle genişler. Bunun nedeni, daha büyük parçalarda geometrik kusurların mutlak etkisinin artmasıdır. Örneğin, 10 mm uzunluğunda bir yüzeyde 0.1 mm’lik bir düzlük sapması küçük bir hata iken, 1000 mm uzunluğunda bir yüzeyde aynı sapma ciddi bir kusur haline gelebilir.

Talaşlı imalat, malzemeyi keserek şekillendiren bir süreçtir ve bu süreçte geometrik doğruluk, nihai ürünün kalitesini doğrudan etkiler. CNC tezgahları, torna makineleri ve freze makineleri gibi ekipmanlar, yüksek hassasiyetle çalışabilir; ancak bu makinelerin performansı, kesici takımların durumu ve malzemenin özellikleri gibi faktörlerden etkilenir. ISO 2768-2, bu değişkenlerin yol açabileceği geometrik sapmaları standardize ederek imalatçılara bir yol haritası sunar.

Örneğin, bir CNC freze tezgahında işlenen bir çelik plaka düşünelim. Plakanın üst yüzeyinin düzlüğü veya iki kenarının paralelliği, montaj sırasında diğer bileşenlerle uyumunu belirler. Teknik çizimde bu özellikler için özel bir tolerans belirtilmemişse, ISO 2768-2 “K” sınıfına göre, 100 mm uzunluğunda bir yüzeyin düzlük toleransı 0.2 mm olacaktır. Bu, imalatçının yüzeyi bu aralıkta tutması gerektiği anlamına gelir. Eğer daha sıkı bir tolerans gerekiyorsa (örneğin, 0.05 mm), bu durum çizimde açıkça belirtilmelidir.
 

ISO 2768-2’nin endüstride yaygın olarak kullanılmasının birkaç temel nedeni vardır:

Tasarım Sürecini Basitleştirir

Her bir geometrik özellik için ayrı tolerans tanımlama gerekliliğini ortadan kaldırır. Bu, özellikle karmaşık parçaların tasarımında büyük bir zaman tasarrufu sağlar.

Uluslararası Standardizasyon Sağlar

Farklı ülkelerdeki mühendisler ve imalatçılar arasında ortak bir dil oluşturur. Örneğin, Japonya’da tasarlanan bir parça, ISO 2768-2’ye göre Türkiye’de kolayca üretilebilir.

İmalat Esnekliği Sunar

Geometrik toleranslar için makul aralıklar sağlayarak, imalatçıların aşırı sıkı gereksinimlerle uğraşmasını önler ve maliyeti düşürür.

Kalite Kontrolü Destekler

Ölçüm ve denetim süreçlerinde standart bir referans sunar. Kalite kontrol ekipleri, parçaların geometrik özelliklerini hızlıca değerlendirebilir.

Pratik Uygulama Örneği

ISO 2768-2’nin nasıl çalıştığını anlamak için bir örnek üzerinden gidelim. Diyelim ki bir makine imalat firması, bir bağlantı braketini tasarlıyor. Braketin özellikleri şu şekilde:

Uzunluk: 150 mm  

İki yüzey arasındaki paralellik: Belirtilmemiş  

Üst yüzeyin düzlüğü: Belirtilmemiş  

Bir kenarın dikliği: Belirtilmemiş

Teknik çizimde, tolerans sınıfı olarak “ISO 2768-K” belirtilmiş. Şimdi bu özelliklerin ISO 2768-2’ye göre kabul edilebilir aralıklarını hesaplayalım:

Paralellik: 150 mm uzunluk (100-300 mm aralığı) için tolerans 0.3 mm. Yani, iki yüzey arasındaki paralellik sapması 0.3 mm’yi aşamaz.  

Düzlük: 150 mm uzunluk için tolerans 0.3 mm. Yani, üst yüzey 0.3 mm’lik bir bükülme veya dalgalanma içinde olmalı.  

Diklik: 150 mm uzunluk için tolerans 0.3 mm. Yani, kenar referans yüzeye göre 0.3 mm’lik bir sapma gösterebilir.

Bu aralıklar, braketin işlevselliğini korurken imalatçıya belirli bir esneklik sağlar. Eğer daha sıkı bir geometrik tolerans gerekiyorsa (örneğin, düzlük için 0.1 mm), bu durum çizimde açıkça belirtilmelidir.

ISO 2768-2’nin Sınırlamaları

ISO 2768-2, pratik bir çözüm sunmasına rağmen bazı sınırlamalara sahiptir:

Yüksek Hassasiyetli Uygulamalarda Yetersiz

Havacılık, optik veya mikroelektronik gibi alanlarda, 0.2 mm’lik bir tolerans bile çok geniş olabilir. Bu durumlarda, GD&T gibi daha spesifik sistemler tercih edilir.

Malzeme ve Proses Faktörlerini Göz Ardı Eder

Tolerans aralıkları, malzemenin türüne (örneğin, çelik, alüminyum) veya imalat yöntemine (CNC, manuel işleme) göre değişebilir, ancak ISO 2768-2 bu değişkenleri dikkate almaz.

Bölgesel Farklılıklar

Bazı ülkelerde, ASME Y14.5 gibi alternatif standartlar ISO 2768-2’ye tercih edilebilir, bu da uluslararası projelerde uyum sorunlarına yol açabilir.

Endüstrideki Rolü ve Geleceği

ISO 2768-2, talaşlı imalatın geometrik doğruluğunu garanti altına alan bir standart olarak endüstride önemli bir yere sahiptir. Seri üretimde, bu standart sayesinde binlerce parça tutarlı bir şekilde üretilebilir ve montaj süreçleri sorunsuz ilerler. Otomasyonun ve Endüstri 4.0’ın yükselişiyle, ISO 2768-2’nin değeri daha da artmaktadır. CNC makineleri ve lazer ölçüm sistemleri gibi teknolojiler, bu toleranslara uygunluğu otomatik olarak kontrol edebilir.

Gelecekte, ISO 2768-2’nin dijital dönüşümle birlikte evrilmesi muhtemeldir. Yapay zeka destekli tasarım yazılımları, geometrik toleransları otomatik olarak optimize edebilir veya imalat süreçlerini gerçek zamanlı olarak ayarlayabilir. Ayrıca, sürdürülebilirlik odaklı yaklaşımlar doğrultusunda, bu toleransların malzeme israfını azaltacak şekilde yeniden tanımlanması da gündeme gelebilir.

ISO 2768-2: Genel Toleranslar - Geometrik Toleranslar, talaşlı imalatın şekil ve konum hassasiyetini sağlayan temel bir standarttır. Tasarımcılara rehberlik eder, imalatçılara esneklik sunar ve nihai ürünün işlevselliğini korur. H, K ve L sınıflarıyla sunduğu tolerans aralıkları, endüstride standartlaşmayı desteklerken, geometrik özelliklerin kontrolünü kolaylaştırır. Her ne kadar yüksek hassasiyetli uygulamalarda sınırları olsa da, genel mühendislik projeleri için vazgeçilmez bir araçtır. Bu standart, bir teknik çizimdeki boşlukları dolduran sessiz bir yardımcı gibidir. Bir parçanın düzlüğünü, yuvarlaklığını veya paralelliğini değerlendirirken, ISO 2768-2’nin sunduğu çerçeve, mühendislik dünyasında güvenilirliği ve tutarlılığı artırır.