ISO國際版公差分析之2 標準公差值解析

文 ◆ 陳銘德 顧問

ISO國際公差配合規範中對尺寸公差值分 為20級，各級均賦予不同之數學關係式，惟 其中屬於量規精密區之3級(IT2、IT3、IT4)
並無數學公式可計算，但於規範中有交代如 何計算，而建構出成為20級之完整公差值 (帶)。
表1為ISO國際公差配合規範20級之標準 公差值，其中IT6~IT18呈現每5級大10倍之 關係，如第11級之標準公差值是第6級之10 倍，第12級之標準公差值第7級之10倍， 第18級之標準公差值為第13級之10倍，第 5級則為7倍公差基量。其餘較小尺寸之6 級其數學關係式IT01、IT0、IT1由下列關 係式計算，而IT2、IT3、IT4之公差值大小 則採取IT1與IT5間之幾何級數(geometrical progression)近似值。

因尺寸無窮多，國際規範將公稱尺寸分成適當範圍，取各範圍公稱尺寸二者之 幾何平均值為D，依公式或表1計算，即
可得標準公差值，或稱公差範圍。首先 IT01=0.3+0.008D，IT0=0.5+0.012D， IT1=0.8+0.020D，式中之D為公稱尺寸 Nominal size(mm)。IT5~T18之公差值 如表1所列，其中i=0.45D1/3+0.001D，i 為國際標準公差基量Standard tolerance unit(μ=0.001mm)，適用於D≦500mm； 如D>500mm，則國際標準公差基量改為 I=0.004D+2.1。
例如公稱尺寸為60mm，則IT01~IT5之標 準公差計算分別為:公稱尺寸D=(50X80)1/2= 63.2456mm，因D≦500mm，代入國 際標準公差基量公式i=0.45D1/3+0.00 1D=045(63.2456)1/3+0.001(63.2456)= 1.8534µ，再代入國際標準公差之IT01= 0.3+0.008D=0.8060µ，取0.8µ。IT0= 0.5+0.012D=1.2589µ，取1.2µ。IT1= 0.8+0.020D=2.0649µ，取2µ。IT5=7i= 12.9801µ，取13µ。而IT2、IT3、IT4之公差 值大小係依規範所載幾何級數近似值意義，
 

首先計算IT3，取IT1級IT5之幾何平均，即 IT3=(IT1XIT5)1/2=5.1771µ，同理；再計算 IT2=(IT1XIT3)1/2=3.2696µ，最後計算IT4= (IT3XIT5)1/2=8.1975µ。再查標準公差實用 表，得IT01=0.8µ，IT0=1.2µ，IT1=2µ， IT2=3µ，IT3=5µ，IT4=8µ，IT5=13µ，分別 與計算數值相當符合。
至於後續IT6~IT18之標準公差值 可直接代入表1 之基量倍數即可， 例如IT6=10i=18.534µ，查表值為 19µ。IT7=16i=29.6544µ，取30µ。 IT8=25i=46.335µ，取46µ。IT9=40i=74.136 
µ，取74µ。IT10=64i=118.6176µ， 取120µ。IT11=100i=185.34µ，取 190µ。IT12=160i=296.544µ，取300 µ。IT13=250i=463.35µ，取460µ。 IT14=400i=741.36µ，取740µ。 IT15=640i=1183.76µ，取1200µ。 IT16=1000i=1853.4µ，取1900µ。 IT17=1600i=2965.44µ，取3000µ。 IT18=2500i=4633.5µ，取4600µ。
 

當公司接到歐洲訂單，原藍圖內公母配合 組件之上下偏差在ISO之28等則符號找不到 之情況，可能需再另外對照德制之精度配合符號，因ISO於1926年歐洲9國共同委請德國 標準協會彙整公差與偏差之規範，所以如查 到DIN ISO 286-1 & 286-2文獻號碼時，即為 此緣由，不必奇怪。德制機製件精度偏差分 為四大類（如圖1），涵蓋極廣行業品項，各 司其職，一次就對，效率極佳

訂單如來自美國，藍圖公母配之標註符 號與ISO四個字不一樣(先座別加級數，再 配合之座別與級數)而採三~四個字(先座別 後加上1~2個級數)，1925、1947、1967頒 佈之Ba、B4.1公差配合規範，分為五等34 種配合，(1)轉動或滑動配合適用於配賦適 當間隙容留潤滑液，提供良好轉動滑動功 能，RC1~RC9，計9種。

(2)定位公隙配合 適用於如為餘隙配合讓機件有適當之鬆動，如干涉配合則產生適當之牢靠固定性質， LC1~LC11，計11種。

(3)定位過渡配合適用 於介於公隙與公緊配合之間，以精確位置為 目的，提供少量之公隙或公緊，LT1~LT6，計6種。

(4)定位公緊配合適用於主要以精確
位置為需求，機件須對準固定，屬輕壓配， LN1~LN3，計3種。

(5)壓入或收縮配合適用於功能需求壓入或冷縮熱套方式之配合，以 確保孔壁壓力，FN1~FN5，計5種。

訂單如來自日本，則公差配合標註符號與 ISO完全一致，採四個字。產品如只針對國 內行銷，則藍圖符號註解僅需依照CNS規範 即可通行，實際上完全與JIS及ISO一樣。

為擴大視野，代為設計加工，或產品欲行銷 國際市場，根本之道為需具備認識瞭解ISO之公差配合規範，才能使設計、製造加工、量測與組立各環節均可暢通，使用一致之語言，大幅省去試誤之資材、人力等浪費，尤其是更寶貴之時間成本，可滿足客戶期程需求，甚至提前交貨，而且品質穩定達標，提升被客戶之信賴依重，準備承接更多委製案，增加公司獲利。
 

圖文參考: 工具機與零組件雜誌