ISO 286-1: Delik ve Mil Tolerans Sistemi

Talaşlı imalat, modern mühendisliğin temel taşlarından biridir. Bir metal parçasını tornalama, frezeleme veya delme gibi yöntemlerle şekillendirirken, yalnızca boyutlar değil, aynı zamanda bu boyutların diğer parçalarla uyumu da kritik önem taşır. Özellikle delik ve mil gibi birbiriyle eşleşen bileşenlerin hassasiyeti, bir makinenin performansını, dayanıklılığını ve montaj kolaylığını doğrudan etkiler. İşte bu noktada, ISO 286-1: Delik ve Mil Tolerans Sistemi standardı devreye girer. Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen bu standart, delik ve mil ölçüleri için toleransları ve uyum sistemini tanımlar. Bu yazıda, ISO 286-1’in ne olduğunu, nasıl çalıştığını, talaşlı imalattaki rolünü ve endüstrideki değerini derinlemesine inceleyeceğiz.
 

ISO 286-1, “Geometrik Ürün Özellikleri (GPS) - ISO Tolerans Sistemi - Delik ve Mil için Toleranslar ve Uyumlar” başlıklı bir standarttır. ISO 286 standardının birinci bölümü olan bu belge, delik ve mil ölçülerinin toleranslarını ve bu iki bileşenin birbirine nasıl uyacağını düzenler. İkinci bölüm (ISO 286-2) ise tolerans sınıflarının detaylı tablolarını içerir, ancak bu yazıda odak noktamız ISO 286-1’in temel prensipleri ve sistemi olacak.

Bu standardın temel amacı, delik ve mil gibi eşleşen parçaların üretiminde standart bir tolerans sistemi sunmaktır. Tolerans, bir ölçüde kabul edilebilir sapma aralığını ifade eder ve ISO 286-1, bu sapma aralıklarını sistematik bir şekilde sınıflandırır. Örneğin, bir şaftın (mil) bir yatağa (delik) tam oturması, kayarak hareket etmesi veya sıkı bir şekilde sabitlenmesi gerekiyorsa, ISO 286-1 bu uyum türlerini tanımlar ve imalatçıya rehberlik eder. Teknik çizimlerde kullanılan bu sistem, tasarımcıların gereksinimlerini net bir şekilde iletmesini ve imalatçıların bu gereksinimleri karşılamasını sağlar.

ISO 2768-1 ile Eşdeğer Standartlar

ISO 286-2: Tolerans sınıfları tablosu (ISO 286-1’in tamamlayıcısı).

Not: ISO 286-1 ve ISO 286-2 birbiriyle doğrudan ilişkili olup aynı sistemi tamamlar; diğer kuruluşlar tarafından genellikle aynen kabul edilir.
 

ISO 286-1’in temelinde “delik” ve “mil” kavramları yatıyor. Bu terimler, mühendislikte şu şekilde tanımlanır:

Delik: Bir parçanın iç yüzeyi (örneğin, bir yatağın iç çapı, bir borunun içi).  

Mil: Bir parçanın dış yüzeyi (örneğin, bir şaftın dış çapı, bir pimin dışı).

Bu iki bileşen, genellikle birbiriyle eşleşir. Örneğin, bir motor şaftı bir rulman yatağına oturur veya bir vida bir somuna geçer. Bu eşleşmenin başarısı, delik ve milin ölçülerinin ne kadar hassas olduğuna ve aralarındaki boşluk veya sıkılığın (uyum) nasıl tanımlandığına bağlıdır. ISO 286-1, bu uyumu standart bir şekilde düzenler.
 

ISO 286-1, toleransları ve uyumları iki ana bileşen üzerinden tanımlar: temel sapma ve tolerans derecesi.

Temel Sapma

Tolerans aralığının nominal ölçüye (temel ölçüye) göre konumunu belirler.  

Delikler için büyük harflerle (A, B, C, …, Z), miller için küçük harflerle (a, b, c, …, z) gösterilir.  

Örnek: “H” deliği, nominal ölçüde sıfır alt sapma (minimum delik çapı nominal ölçüye eşit) anlamına gelir; “h” mili ise sıfır üst sapma (maksimum mil çapı nominal ölçüye eşit) anlamına gelir.

Tolerans Derecesi

Tolerans aralığının genişliğini belirler ve “IT” (Uluslararası Tolerans) dereceleriyle ifade edilir (IT01, IT0, IT1, …, IT18).  

IT01 en dar (çok hassas), IT18 ise en geniş (düşük hassasiyet) toleransı temsil eder.  

Örnek: IT7, orta hassasiyetli bir tolerans derecesidir ve genel mühendislik uygulamalarında sıkça kullanılır.

Bu iki bileşen birleştirilerek bir tolerans sembolü oluşturulur. Örneğin:

H7: Nominal ölçüde sıfır alt sapmalı bir delik (H) ve IT7 tolerans derecesi.  

g6: Nominal ölçüden daha küçük bir mil (g) ve IT6 tolerans derecesi.

Uyum Türleri

ISO 286-1, delik ve mil arasındaki uyumu üç ana kategoriye ayırır:

Boşluklu Uyum (Clearance Fit)

Mil, delikten her zaman küçüktür; aralarında boşluk vardır.  

Kullanım: Kayma veya dönme gerektiren yerler (örneğin, rulmanlar).  

Örnek: H7/g6 (delik H7, mil g6).

Geçişli Uyum (Transition Fit)

Mil ve delik arasında boşluk veya sıkılık olabilir; toleranslara bağlıdır.  

Kullanım: Hafif sıkılık veya kolay montaj/demontaj gereken yerler.  

Örnek: H7/k6.

Sıkı Uyum (Interference Fit)

Mil, delikten her zaman büyüktür; montaj için kuvvet gereklidir.  

Kullanım: Sabit bağlantılar (örneğin, bir dişlinin şafta sıkı oturması).  

Örnek: H7/p6.

Bu uyum türleri, parçanın işlevine göre seçilir. ISO 286-1, her bir uyum için tolerans aralıklarını standartlaştırır ve tasarımcıya esneklik sunar.
 

ISO 286-1, tolerans aralıklarını nominal ölçüye (çapa) ve tolerans derecesine göre tanımlar. Nominal ölçü, milimetre cinsinden ifade edilir ve genellikle 1 mm’den 3150 mm’ye kadar olan aralığı kapsar. Aşağıda, örnek bir tolerans aralığı (H7 için) verilmiştir:

Nominal ölçü: 50 mm  

H7 toleransı: +0.025 mm / 0 mm  

Kabul edilebilir delik çapı: 50.000 mm ile 50.025 mm arası.

Nominal ölçü: 50 mm, g6 ile eşleşirse  

g6 toleransı: -0.007 mm / -0.020 mm  

Kabul edilebilir mil çapı: 49.980 mm ile 49.993 mm arası.

Bu durumda, H7/g6 bir boşluklu uyum sağlar ve boşluk miktarı 0.007 mm ile 0.045 mm arasında değişir.

Talaşlı İmalatla İlişkisi

Talaşlı imalat, delik ve mil üretiminin temel yöntemidir. Bir deliği delme, raybalama veya honlama ile işlemek; bir mili tornalama veya taşlama ile şekillendirmek, ISO 286-1 toleranslarına ulaşmayı gerektirir. Bu süreçte, kullanılan makinelerin hassasiyeti, kesici takımların kalitesi ve operatörün becerisi, nihai ölçülerin standarda uygunluğunu belirler.

Örneğin, bir CNC torna tezgahında 30 mm çapında bir mil işleniyor ve teknik çizimde “h6” toleransı belirtilmişse:

Nominal ölçü: 30 mm  

h6 toleransı: 0 mm / -0.013 mm  

Kabul edilebilir mil çapı: 29.987 mm ile 30.000 mm.

İmalatçı, bu aralığa ulaşmak için ince tornalama ve taşlama kombinasyonu kullanabilir. ISO 286-1, bu hassasiyeti sağlamak için bir rehber görevi görür.
 

ISO 286-1’in endüstride yaygın olarak kullanılmasının birkaç temel nedeni vardır:

Standartlaşma

Delik ve mil toleranslarını evrensel bir sistemle tanımlar, böylece farklı ülkelerdeki tasarımcılar ve imalatçılar arasında uyum sağlar.

Esneklik

Boşluklu, geçişli ve sıkı uyumlar için geniş bir tolerans yelpazesi sunar, farklı uygulamalara uyar.

Montaj Kolaylığı

Doğru uyum seçimiyle, montaj süreçleri optimize edilir ve hata riski azalır.

Maliyet Verimliliği

Gereksiz yere sıkı toleranslar yerine, işlevsel gereksinimlere uygun aralıklar sunarak imalat maliyetlerini düşürür.

Pratik Uygulama Örneği

ISO 286-1’in nasıl çalıştığını anlamak için bir örnek üzerinden gidelim. Diyelim ki bir makine imalat firması, bir şaft ve yatağı tasarlıyor:

Delik (yatağın iç çapı): 40 mm, H7  

Tolerans: +0.025 mm / 0 mm  

Kabul edilebilir çap: 40.000 mm - 40.025 mm

Mil (şaftın dış çapı): 40 mm, g6  

Tolerans: -0.007 mm / -0.020 mm  

Kabul edilebilir çap: 39.980 mm - 39.993 mm

Bu kombinasyon (H7/g6), bir boşluklu uyum sağlar. Boşluk miktarı 0.007 mm ile 0.045 mm arasındadır, bu da şaftın yatağa kolayca oturmasını ve dönmesini mümkün kılar. İmalatçı, deliği raybalama ile, mili ise tornalama ve taşlama ile işler. Kalite kontrol ekibi, mikrometre veya kumpasla ölçümleri doğrulayarak standarda uygunluğu teyit eder.

ISO 286-1’in Sınırlamaları

ISO 286-1, güçlü bir standart olmasına rağmen bazı sınırlamaları vardır:

Yüksek Hassasiyetli Uygulamalar

Mikron altı toleranslar gerektiren alanlarda (örneğin, mikroelektronik), IT01’den daha dar aralıklar gerekebilir ve bu standart yetersiz kalabilir.

Malzeme ve Proses Bağımlılığı

Toleranslar, malzemenin türüne veya imalat yöntemine göre değişebilir, ancak ISO 286-1 bu faktörleri dikkate almaz.

Bölgesel Alternatifler

Bazı ülkelerde, ASME veya DIN gibi yerel standartlar tercih edilebilir, bu da uluslararası projelerde uyum sorunlarına yol açabilir.

Endüstrideki Rolü ve Geleceği

ISO 286-1, talaşlı imalatın hassasiyetini ve uyumunu sağlayan temel bir standarttır. Otomotivden havacılığa, makine imalatından enerji sektörüne kadar geniş bir yelpazede kullanılır. Seri üretimde, bu standart sayesinde delik ve mil eşleşmeleri tutarlı bir şekilde gerçekleştirilir ve montaj süreçleri sorunsuz ilerler.

Endüstri 4.0 ile birlikte, ISO 286-1’in dijitalleşmeyle entegrasyonu artabilir. Örneğin, akıllı CNC makineleri, tolerans aralıklarını gerçek zamanlı olarak kontrol edebilir ve imalat parametrelerini otomatik olarak ayarlayabilir. Ayrıca, sürdürülebilirlik odaklı yaklaşımlar doğrultusunda, toleransların malzeme tasarrufu ve enerji verimliliğiyle ilişkilendirilmesi gündeme gelebilir.

ISO 286-1: Delik ve Mil Tolerans Sistemi, talaşlı imalatın hassasiyetinin evrensel dilidir. Temel sapma ve tolerans dereceleriyle, delik ve mil arasındaki uyumu standardize eder; boşluklu, geçişli ve sıkı uyumlarla farklı ihtiyaçlara cevap verir. Tasarımcılara rehberlik eder, imalatçılara esneklik sunar ve nihai ürünün işlevselliğini garanti altına alır. Her ne kadar bazı sınırlamaları olsa da, genel mühendislik uygulamaları için vazgeçilmez bir araçtır.

Bir şaftın yatağa oturduğu o kusursuz anı hayal ettiğinizde, ISO 286-1’in bu uyumu nasıl mümkün kıldığını daha iyi anlarsınız. Bu standart, mühendislik dünyasında görünmez bir kahraman olarak, hassasiyetin ve güvenilirliğin temelini oluşturur.