Erklärung der H7-Lochtoleranz: ISO 286-Grenzwerte, Passungen und Lagersitze in der Praxis

Eine als 25 H7 bezeichnete Bohrung muss zwischen 25.000 mm und 25.021 mm betragen. Ein Loch, das sich bei 25,024 mm aus der Maschine löst, erfüllt nicht die Erwartungen, selbst wenn die Welle reibungslos hineingleitet und die Oberflächenbeschaffenheit perfekt aussieht. Diese Kluft zwischen den Grenzen einer Zeichnung und dem Gefühl der Teile in der Hand eines Monteurs ist der Ausgangspunkt der meisten H7-Argumente.

Die kurze Antwort lautet: H7 beschreibt weder eine enge noch eine lockere Passform. Es beschreibt eine Hälfte einer Passung: eine Lochtoleranzzone, die genau beim Nennmaß beginnt und sich um einen Betrag nach oben erstreckt, der allein durch den Nenndurchmesser festgelegt wird. Ob die Montage gleitet, arretiert oder drückt, hängt ganz von der dazu gepaarten Welle ab.

Was Ihnen der H7-Code eigentlich sagt

Der Code enthält zwei Informationen. Der Buchstabe H ist die grundlegende Abweichung für ein Loch, und Großbuchstaben im ISO-System beziehen sich immer auf interne Merkmale, während sich Kleinbuchstaben auf Wellen beziehen. H setzt die untere Abweichung auf Null, sodass das kleinste akzeptable Loch die Nenngröße selbst ist. Die Zahl 7 ist der Toleranzgrad, der die Breite der Zone festlegt, und ISO 286-1:2010 definiert beides.

Eine 25 H7-Bohrung reicht daher von 25.000 mm bis 25.021 mm. Das gleiche Maß wie 25 h7 beschreibt einen Schacht, der vollständig unter dem Nennmaß liegt, von 24,979 mm bis 25,000 mm. Die beiden Beschriftungen sehen auf einem Ausdruck nahezu identisch aus und verhalten sich gegensätzlich.

• Der Buchstabe legt die Position der Zone fest und die Zahl legt ihre Breite fest. H7 und H8 teilen sich eine Position und unterscheiden sich nur in der Breite.
• H7 ist immer ein Loch. Eine Welle kann niemals H7 sein.
• Beide Grenzen einer H7-Bohrung liegen auf oder über dem Nennmaß, was die Messung in der Werkstatt so einfach macht.

Die H7-Breite ändert sich mit der Bohrungsgröße

IT7 ist keine Einzelfigur. Es erhöht sich mit der Nenngröße, da Bearbeitungsfähigkeit, thermische Bewegung und Belastungseffekte alle mit dem Durchmesser skalieren: 0,012 mm bei einer 6-mm-Bohrung, 0,040 mm bei 150 mm.

Hinter diesen Zahlen verbergen sich zwei Details. Ein Größenbereich ist ein Bereich, daher haben eine 19-mm-Bohrung und eine 30-mm-Bohrung die gleiche Toleranz von 0,021 mm, wodurch die kleinere Bohrung proportional lockerer wird. Alle Angaben gehen außerdem von einer Messung bei stabilen 20 Grad Celsius aus, weshalb eine Bohrung, die direkt nach einem starken Schruppschnitt überprüft wird, außerhalb der Toleranz erscheinen kann, wenn dies nicht der Fall ist.

Warum H7 das Standardloch in Zeichnungen ist

Die meisten Konstruktionen verwenden das Lochbasissystem, bei dem das Loch bei H bleibt und der Schaft angepasst wird, um die erforderliche Passung zu gewährleisten. Der Grund liegt eher in der Werkzeugökonomie als in der Präferenz. Reibahlen, Bohrköpfe, Lehrdorne und Einstellringe werden auf Nennmaß gefertigt, so dass ein Bereich, der beim Nennmaß beginnt, die Standardwerkzeuge im Spiel behält, anstatt Sonderbestellungen zu erzwingen.

Die untere Abweichung von Null gibt dem Bediener auch eine klare Regel: Ein Loch mit genau der richtigen Größe ist immer akzeptabel. Der Nachteil besteht darin, dass beim Anstreben der Nenngröße keine Gefahr für Werkzeugverschleiß oder Formfehler besteht. Ein besseres Ziel ist daher die Mitte der Zone mit einem überwachten Trend, der warnt, bevor die Obergrenze erreicht wird.

Was H7 mit verschiedenen Schäften liefert

Der Schaft bestimmt den Charakter der Passform. Bei einer Nenngröße von 25 mm, bei der sich das H7-Loch über 25.000 mm bis 25.021 mm erstreckt, zeigen die folgenden Paarungen, was die Baugruppe tatsächlich erhält.

Die h6-Reihe verdient Aufmerksamkeit. H7 mit h6 kann an den Grenzen ein Spiel von Null erreichen und niemals Störungen erzeugen, weshalb es bei Arbeiten vor Ort dominiert, bei denen die Ausrichtung wichtiger ist als der Halt. Wechseln Sie zu Schritt 6, und das gleiche Loch erhält eine leichte Presspassung, wobei die kleinste Interferenz nur dann auftritt, wenn beide Teile an den Enden ihrer Zonen landen.

H7, wo die Lager tatsächlich sitzen

Bei Lagersitzen hören diese Zahlen auf, akademisch zu sein. Ein Außenring hat sein eigenes Toleranzband und seine eigenen Rundheitsgrenzen, so dass eine Gehäusebohrung nicht isoliert beurteilt werden kann. Es muss den Ring über den gesamten Betriebstemperaturbereich halten, ohne ihn zu verformen.

Gehäusebohrungen für zweireihige Schrägkugellager

In Getrieben, Pumpen und Kompaktantrieben tragen zweireihige Schrägkugellager kombinierte radiale und axiale Belastungen auf kleinem axialen Raum. Bei einer üblichen Anordnung sitzt der stationäre Lastring in einer H7-Gehäusebohrung und der rotierende Innenring auf einem K6- oder M6-Wellensitz. Kehren Sie die Lastrichtung um, sodass sich der Außenring dreht und die Gehäusebohrung sich normalerweise in Richtung J7 oder K7 bewegt, weshalb pauschale H7-Regeln nach einigen tausend Stunden kriechende Ringe und Passungsspuren erzeugen.

Sitzgröße und Lagerwahl gehören in dasselbe Gespräch, da Vorspannungs- und Spielvorgaben den akzeptablen Bereich festlegen. Die Logik, die die Auswahl eines zweireihigen Schrägkugellagermodells für eine bestimmte Anwendung bestimmt, sollte die Beschreibung des Gehäuses bestimmen und nicht ihr folgen.

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Sitze für Motoren, Pumpen und allgemeine Maschinen

In kleinen Elektromotoren, Lüftern und Förderbändern übernehmen Rillenkugellager die Arbeit und das Gehäuse ist wiederum je nach Belastungsrichtung meist H7 oder J7. Da sich Bohrungs- und Ringtoleranzen addieren, kann eine Bohrung, die oben in der H7-Zone liegt, die effektive Überschneidung bei einem Nennringdurchmesser auf Null reduzieren. Das ist für eine stationäre Last in Ordnung und bei starken Vibrationen riskant.

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Verifizieren eines H7-Lochs ohne zu raten

Drei Tools decken die meisten Prüfungen ab und jedes weist eine wissenswerte Schwachstelle auf.

1. Go- und No-Go-Messdorne. Der Go-Stopfen, der bis zur unteren Grenze gefertigt ist, muss die gesamte Bohrungslänge passieren, während der No-Go-Stopfen, der bis zur Obergrenze gefertigt ist, dies nicht tun darf. Es ist schnell und kostengünstig, aber es handelt sich um eine Zwei-Punkt-Prüfung, sodass eine dreilappige Bohrung beide Messgeräte passieren kann.
2. Bohrungsmessgeräte mit Einstellring. Eine an einem zertifizierten Ring angebrachte Messuhr zeigt die tatsächliche Größe an und ermöglicht es dem Bediener, einen Produktionstrend zu zeichnen.
3. Koordinatenmessgeräte oder ein Formtester. Nur ein Scan-Instrument erkennt Rundheit und Zylindrizität. Eine Größentoleranz ist keine Formtoleranz, und ISO 286 schränkt die Lappenbildung in einer Bohrung nicht ein, es sei denn, es gilt eine Hüllkurvenanforderung oder eine separate geometrische Angabe.

Zwei Gewohnheiten sorgen dafür, dass die Lesungen ehrlich bleiben. Messen Sie bei der Referenztemperatur von 20 Grad Celsius oder nehmen Sie eine Korrektur vor, da eine Stahlbohrung bei 100 mm Durchmesser um etwa 0,012 mm pro 10 Grad Änderung zunimmt. Denken Sie auch an ISO 14253-1: Ein Ergebnis stimmt nur dann überein, wenn der gemessene Wert plus die Messunsicherheit immer noch innerhalb der Grenzen liegt, sodass sich eine Bohrung bei 25,020 mm, die mit einer Unsicherheit von 0,003 mm geprüft wird, nicht als akzeptabel erweist.

H7 zuverlässig produzieren

Unter etwa 25 mm ist das Bohren und anschließende Reiben der übliche Weg, und die fertige Größe hängt vom Reibahlendurchmesser, der Schneidflüssigkeit, der Vorschubgeschwindigkeit und der Anzahl der Löcher ab, die die Reibahle bereits geschnitten hat. Reibahlen verschleißen in den ersten paar hundert Löchern am schnellsten, daher ist die Häufigkeit der Probenahme wichtiger als die auf dem Werkzeugetikett aufgedruckte Nenngröße der Reibahle.

Größere Bohrungen werden gedreht oder gebohrt und mit einem leichten, niedrigen Vorschub bearbeitet. Schneidenradius, Spindelwachstum und Werkstückdurchbiegung beeinflussen das Ergebnis, und eine Bohrstange mit langem Überhang schneidet ein konisches Loch statt eines geraden. Auch das Entgraten beider Enden ist nicht kosmetisch, da eine erhabene Kante auf einem Lehrdorn als Untermaß angezeigt wird und verhindert, dass das Lager richtig sitzt.

Fehler, die Geld kosten

• Schreiben Sie h7, wo H7 gemeint ist. Ein Loch und eine Welle mit dem gleichen Buchstaben und der gleichen Güteklasse sind nicht dasselbe Merkmal, und der Fehler bleibt oft bestehen, bis die ersten Teile geprüft werden.
• Annahme eines Toleranzwerts für alle Größen. Die Toleranz von 0,021 mm bei 25 mm gilt nicht bei 100 mm, wo IT7 0,035 mm beträgt.
• Geben Sie H7 an, wo H8 oder H9 ausreichen würden. Jeder Qualitätsstufenanstieg führt zu zusätzlichen Reibdurchgängen, Messzeit und Ausschusskosten, ohne dass dies bei unkritischen Abdeckungen oder Halterungen Vorteile bringt.
• Angabe einer Lochtoleranz ohne Passwellentoleranz, wodurch die Passung undefiniert und das Montageergebnis dem Zufall überlassen bleibt.
• Behandeln der Größentoleranz als Formkontrolle. Unrunde Bohrungen passieren die Zweipunktlehre und verformen dennoch den darin sitzenden Ring.
• Das Ignorieren der Temperatur während der Messung ist der häufigste Grund dafür, dass sich zwei Prüfer über dieselbe Bohrung nicht einig sind.

Bringen Sie es zurück zur Zeichnung

H7 ist eine Lochzone, deren untere Grenze bei der Nenngröße liegt und deren Breite aus dem Größenbereich stammt. Sie sagt nichts darüber aus, wie eng sich die Baugruppe anfühlt. Entscheiden Sie sich zuerst für die Passung und schreiben Sie dann beide Hälften davon, denn ein H7-Loch gepaart mit h6, g6, k6 oder p6 ergibt vier verschiedene Baugruppen aus derselben Bohrung.

Wenn ein Lager in dieser Bohrung sitzt, fügt der Ring dem Stapel seine eigenen Toleranz- und Rundheitsgrenzen hinzu. Kaufen bei ein Hersteller Das Messen kritischer Abmessungen im Rahmen der normalen Produktion und nicht als nachträgliche Endkontrolle beseitigt das Risiko, dass die Bohrung in der Zeichnung und die Bohrung im Gehäuse am Ende zwei verschiedene Dinge sind.