Khi một kỹ sư OEM mở bản vẽ bánh răng, cấp chính xác là thông số đơn lẻ thường quyết định nhất xem linh kiện có chạy tốt trên dây chuyền, có vừa túi tiền và có giao đúng tiến độ đã báo hay không. Nó quy định độ chặt của bước răng, hình dáng răng, hướng răng và độ đảo; nó quyết định xưởng có thể dùng những công đoạn cắt gọt và hoàn thiện nào; và nó trực tiếp chi phối khối lượng kiểm tra, rủi ro phế phẩm và giá thành. Những người mua để trống ô cấp chính xác, hoặc sao chép cấp từ một bản vẽ tương tự mà không đối chiếu với tốc độ, tiếng ồn và tải trọng thực tế của hộp giảm tốc, thường phát hiện sự không tương ứng vào thời điểm tệ nhất: khi duyệt mẫu đầu tiên, hoặc sau khi bánh răng đã lắp vào hộp số rồi mới nghe thấy tiếng ù, tiếng rít hay tiếng gõ mỗi khi đảo chiều. Hướng dẫn này đi qua ý nghĩa thực tế của các cấp từ IT4 đến IT8, cách chúng quy đổi trên ba hệ ISO, DIN và AGMA, trường hợp sử dụng phù hợp cho từng cấp, và cách ghi cấp chính xác vào hồ sơ RFQ để nhà cung cấp báo đúng công đoạn mà bạn thực sự cần.
Họ cấp chính xác chiếm ưu thế trên các bản vẽ bánh răng thương mại có ba, và chúng quy đổi với nhau đủ gần để người mua đọc hệ này là hiểu được hệ kia. Theo ISO 1328-1, độ chính xác được thể hiện bằng cấp số từ 0, nhỏ nhất và chính xác nhất, đến 12, lớn nhất và thô nhất; các cấp từ 4 đến 8 bao trùm gần như mọi hộp số thương mại bạn từng mua. Hệ DIN 3962 đời cũ của Đức dùng thang bậc gần như tương đương, nên bánh răng DIN cấp 4 về thực chất là bánh răng ISO cấp 4, và DIN cấp 9 ứng với ISO cấp 8. Hệ AGMA 2000 của Mỹ đánh số chất lượng theo chiều ngược lại: số chất lượng AGMA càng cao thì càng chặt, và Q8 đến Q12 nằm cùng dải với ISO cấp 8 xuống cấp 4. Trên thực tế điều này nghĩa là bánh răng AGMA Q10 xấp xỉ bánh răng ISO cấp 6, AGMA Q9 gần ISO cấp 7, còn AGMA Q12 ở vùng ISO cấp 4. Hầu hết các xưởng quốc tế giờ đọc trực tiếp cấp ISO, và một bản vẽ ghi ISO 1328 cấp 6 được hiểu như nhau ở Lạc Dương, Stuttgart và Detroit. Sự khác biệt giữa ba hệ chủ yếu nằm ở các bảng dung sai chi tiết và cách nhóm các sai lệch riêng lẻ; đối với một quyết định mua hàng, con số cấp chính xác chính là ngôn ngữ chung.
Trong dải từ IT4 đến IT8, mỗi cấp có môi trường ứng dụng tự nhiên của nó. Cấp 4 và 5 là đầu thị trường yêu cầu độ chính xác cao: bánh răng tua bin và máy nén tốc độ cao, hộp giảm tốc servo và robot, truyền động trục chính máy công cụ, thiết bị đo lường và mọi hộp số mà tiếng ồn, độ chính xác vị trí hay cân bằng động không dung nổi sai số ăn khớp giữa các răng. Những bánh răng này gần như luôn được mài hoàn thiện sau nhiệt luyện, và được kiểm tra trên trung tâm đo bánh răng CNC với đầy đủ báo cáo hình dáng, hướng răng và bước răng. Cấp 6 và 7 là những hạng mục chủ lực của bánh răng công nghiệp. Bánh răng nghiêng và bánh răng trụ thẳng cho băng tải, thang máy, hộp giảm tốc thông dụng, hệ dẫn động nhỏ cho nông nghiệp và xây dựng, cùng hầu hết truyền động phụ ô tô, đều giao thoải mái ở cấp 6 hoặc 7. Chúng có thể được phay lăn, cạo răng rồi qua một lượt mài hoàn thiện hoặc mài khôn, hoặc sản xuất trên dây phay lăn chất lượng cao có kiểm soát biến dạng nhiệt luyện. Cấp 8 là mức kinh tế cơ sở cho những điều kiện làm việc chậm, tải nặng và không yêu cầu cao về tiếng ồn: bánh răng hở trên máy nghiền, lò nung, máy đập lớn, truyền động khuấy trộn và thiết bị xây dựng nơi mô-men xoắn quan trọng hơn độ êm. Những bánh răng này thường được phay lăn, và khi thấm cacbon thì chỉ mài những vị trí mà ăn khớp lắp ráp đòi hỏi.
Cấp chính xác bạn yêu cầu, trên thực chất, chính là công đoạn bạn mua. Một bánh răng chỉ phay lăn, dù chọn dao kỹ và có chu trình nhiệt luyện ổn định, hiếm khi đạt tốt hơn cấp 8 trên báo cáo đo có kiểm soát; phay lăn tạo hình răng, nhưng không thể hiệu chỉnh biến dạng sau thấm cacbon hoặc tôi toàn thể. Phay lăn cộng cạo răng đưa răng từ cấp 8 sau cắt lên cấp 7 sau cạo, và ở những xưởng rất ổn định, cấp 6 sau cạo và mài khôn là đạt được trên linh kiện tôi toàn thể. Một khi bước sang cấp 5 và 4, việc mài hoàn thiện mặt sườn răng gần như là bắt buộc: mài loại bỏ biến dạng nhiệt luyện và đưa hình dáng, hướng răng và độ đảo về đúng bản vẽ, nhưng nó thêm vào một lần chuẩn bị gá, một chu trình vê đá mài, thời gian máy và một lần kiểm tra nữa. Nói đại khái, chuyển từ cấp 8 lên cấp 6 trên cùng hình học và vật liệu thêm một bước cạo răng hoặc mài khôn nhẹ và có thể kéo dài tiến độ thêm một tuần; chuyển từ cấp 6 lên cấp 4 thêm mài răng, đẩy giá thành tăng thêm 30 đến 60 phần trăm, và có thể kéo dài chu trình thêm hai đến bốn tuần khi đã tính cả thiết kế gá mài và báo cáo mẫu đầu. Tỷ lệ phế phẩm cũng tăng mạnh khi con số giảm, bởi một lần cong vênh nhiệt luyện vượt allowance mài là đủ biến một phôi bánh răng tốt thành phế phẩm. Số lượng lô hàng càng làm hiệu ứng thêm lớn: với đơn 50 chiếc, chi phí cố định cho gá mài và lập trình trung tâm đo được trải mỏng, nhưng với lô thử 10 chiếc nó lại áp đảo giá đơn vị, và nhiều người mua bất ngờ khi biết bánh răng cấp 4 lô nhỏ có thể đắt hơn trên mỗi chiếc so với bánh răng cấp 8 lô lớn. Yêu cầu cấp chặt hơn mức ứng dụng cần là một trong những thói quen đắt nhất khi mua bánh răng, và hiếm khi thu hồi lại được ở giai đoạn đàm phán bởi vì lựa chọn công đoạn đã nằm sẵn trong báo giá.
Lựa chọn giữa cấp 6 và cấp 8 là quyết định phổ biến nhất của người mua, và nó được dẫn dắt bởi ba đầu vào vật lý: tốc độ trên vòng chia, kỳ vọng tiếng ồn và phổ tải. Nếu bánh răng nhỏ chạy trên khoảng 10 mét mỗi giây tại vòng chia, hoặc hộp giảm tốc đặt ở nơi tiếng ồn truyền đi đáng kể, chẳng hạn môi trường văn phòng, đơn vị thông gió dân dụng hay truyền động phụ trên xe khách, thì hãy yêu cầu cấp 6, bởi sai số bước răng và sai số truyền động giữa các răng chính là thứ tạo ra tiếng rít tần số cao. Nếu bánh răng chạy chậm, chẳng hạn dưới 3 mét mỗi giây, và ứng dụng không nhạy cảm với tiếng ồn, cấp 8 gần như luôn đủ dùng, còn cấp 6 sẽ không mang lại cho bạn lợi ích cảm nhận được nào. Phổ tải là đòn bẩy thứ ba: một bánh răng mang mô-men xoắn ổn định trong chu trình làm việc dự đoán được có thể dung nạp sai số hình dáng lớn hơn, trong khi bánh răng phải khởi động và dừng liên tục, đảo chiều có tải, hoặc nằm trong hệ dẫn động quan trọng về mỏi, sẽ được hưởng lợi từ vùng tiếp xúc tốt hơn mà cấp chặt hơn tạo ra. Khi còn phân vân, hãy đề nghị nhà cung cấp so sánh phương án cấp 7 với cấp trên bản vẽ; trên nhiều hệ dẫn động, cấp 7 là điểm ngọt giúp tiếng ồn ở mức chấp nhận được mà không đẩy linh kiện vào chu trình mài. Lỗi cần tránh là yêu cầu cấp 6 cho chắc ăn trên một bánh răng nhỏ chạy chậm, tải nặng, sẽ không bao giờ rời khỏi sàn nhà máy. Một lỗi ngược lại cũng phổ biến là hạ xuống cấp 8 trên hộp giảm tốc tốc độ cao chỉ vì giá trông hấp dẫn, rồi sau đó mới phát hiện hộp số kêu rít tại vị trí lắp đặt vì sai số bước răng vốn chưa bao giờ được kiểm soát chặt. Quyết định này không phải là sở thích; nó tuân theo tốc độ, mục tiêu tiếng ồn và chu trình làm việc, và nên được ghi vào RFQ kèm những con số đó chứ không nên để lại như một tuyên bố chất lượng chung chung.
Ghi cấp chính xác đúng vào RFQ là cách ngăn nhà cung cấp phải đoán. Cách ghi sạch nhất là nêu rõ hệ thống, con số và phạm vi, ví dụ ISO 1328-1 cấp 6, với hình dáng và hướng răng trong dung sai trên cả hai mặt sườn, sai số bước răng đơn được kiểm soát, độ đảo đo theo chuẩn mặt lỗ. Hãy đi kèm cấp chính xác là độ hoàn thiện mặt sườn răng yêu cầu, thường Ra 0,8 đến 1,6 micromet cho bánh răng mài và Ra 1,6 đến 3,2 cho bánh răng sau cạo hoặc phay lăn, bởi người mua yêu cầu cấp 6 mà không ghi độ nhám thì sẽ nhận được mặt sườn tùy chu trình mài để lại. Hãy nêu rõ bánh răng có được chạy thành cặp lắp ráp không, và nếu có, bánh răng nhỏ và bánh lớn có được đo chung trên máy kiểm tra ăn khớp một mặt sườn hay hai mặt sườn không; cặp lắp ráp được hưởng lợi từ lắp ráp chọn lọc, điều mà nhà cung cấp chỉ có thể tính trước nếu RFQ có yêu cầu. Cuối cùng, hãy nêu rõ loại hình kiểm tra bạn mong đợi: một báo cáo giá trị đo thực tế trên trung tâm đo bánh răng, hay một kiểm tra thuộc tính đơn giản hơn. Cấp chính xác, độ hoàn thiện mặt sườn và kế hoạch kiểm tra trên RFQ càng cụ thể, báo giá càng tiến gần đến linh kiện bạn thực sự muốn.
Cấp chính xác là nơi ý định kỹ thuật, công đoạn chế tạo và ngân sách mua hàng gặp nhau trên một dòng duy nhất của bản vẽ. Hãy đọc nó theo hệ thống mà nhà cung cấp của bạn dùng, đối chiếu nó với tốc độ, tiếng ồn và tải trọng của ứng dụng, ghi nó kèm độ hoàn thiện mặt sườn và yêu cầu kiểm tra, và bạn sẽ tránh được hai thất bại phổ biến nhất khi mua bánh răng: một linh kiện yêu cầu quá sơ sài rồi kêu rít khi đang chạy, và một linh kiện yêu cầu quá chặt tốn gấp đôi số tiền cần thiết. Nếu bạn chưa chắc cấp nào phù hợp với hệ dẫn động tiếp theo, hãy gửi chúng tôi bản vẽ hoặc một bản phác thảo kèm tốc độ, mô-men xoắn và mục tiêu tiếng ồn; chúng tôi sẽ đối chiếu các phương án với đúng các công đoạn thực tế và báo giá đúng cấp bạn thực sự cần, chứ không phải cấp trông có vẻ an toàn nhất trên giấy.