Form- und Lagetoleranzen zur Beschreibung von Werkstücken

Inhalt

2 Abbildungsverzeichnis

3 Tabellenverzeichnis

4 Wofür sind Form- und Lagetoleranzen notwendig.

5 Überblick über wesentliche Normen zur Form- und Lagetoleranzen.

6 Form- und Lagetolerierung nach DIN ISO 1101
6.1 Toleranzrahmen
6.2 Toleriertes Element
6.3 Toleranzzone
6.4 Bezüge
6.5 Theoretisch genaue Maße
6.6 Projizierte ( vorgelagerte ) Toleranzzone
6.7 Maximum- Material- Bedingung

7 Allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768 Teil 1 und 2
7.1 Toleranzen für einzelne Formelemente
7.1.1 Geradheit und Ebenheit
7.1.2 Rundheit
7.1.3 Zylinderform
7.2 Toleranzen für bezogene Formelemente
7.2.1 Parallelität
7.2.2 Rechtwinkligkeit
7.2.3 Symmetrie
7.2.4 Koaxialität
7.2.5 Lauf
7.3 Zeichnungseintragung zu DIN ISO 2768

8 Festlegung des Tolerierungsgrundsatzes

9 Tolerierungsgrundsatz nach DIN ISO 8015
9.1 Zweck und Anwendungsbereich
9.2 Unabhängigkeitsprinzip
9.3 Toleranzen
9.3.1 Maßtoleranzen
9.3.2 Form- und Lagetoleranzen
9.4 Gegenseitige Abhängigkeit von Maß, Form und Lage
9.4.1 Hüllbedingung

10 Zusammenhang zwischen Maß-, Form- und Parallelitätstoleranzen nach DIN 7167

11 Maximum- Material- Prinzip nach DIN ISO 2692
11.1 Begriffe

12 Bezüge und Bezugssysteme für geometrische Toleranzen DIN ISO 5459
12.1 Begriffe
12.1.1 Bezug
12.1.2 Bezugssystem
12.1.3 Bezugselement
12.1.4 Bezugsstellen
12.2 Bilden von Bezügen
12.2.1 Gerade Linie oder Ebene als Bezug
12.2.2 Achse eines Zylinders als Bezug
12.2.3 Bezug aus gemeinsamer Achse oder gemeinsamer Mittelebene
12.2.4 Bezugssystem aus einer Ebene und einer dazu senkrechten Achse eines Zylinders
12.2.5 Anwendung von Bezügen
12.3 Eintragung von Bezügen und Bezugssystemen
12.4 Bezugsstellen
12.4.1 Symbole für Bezugsstellen
12.5 Drei- Ebenen- Bezugssystem

13 Positionstolerierung nach DIN ISO 5458

14 Methodik zur Form- und Lagetolerierung

15 Literaturverzeichnis

2 Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Zeichnung einer Schaltblende und das reale Werkstück

Abbildung 2 Angaben zur Form- und Lagetoleranzen in der Übersicht

Abbildung 3 Tolerierung auf Linien oder Flächen

Abbildung 4 Tolerierung auf die Achse oder Mittellinie

Abbildung 5 Tolerierung auf alle durch die Mittellinie dargestellten Achsen oder Mittelebenen

Abbildung 6 Toleriertes Element und seine Toleranzzone

Abbildung 7 Bezug zu einem tolerierten Element

Abbildung 8 Bezug auf Linien oder Flächen

Abbildung 9 Bezug auf die Achse oder Mittellinie

Abbildung 10 Bezug auf die Achse oder Mittellinie, wenn der Bezug gemeinsame Achsen oder Mittelebenen von zwei Elementen ist

Abbildung 11 Bezug ohne die Angabe von Bezugsbuchstaben

Abbildung 12 Theoretisch genaue Maße

Abbildung 13 Projizierte Toleranzzone

Abbildung 14 Kenzeichnung von Maximum- Material- Bedingungen

Abbildung 15 Beispiel zur Form- und Lageabweichungen I

Abbildung 16 Kennzeichnung von Hüllbedingung nach DIN ISO 8015

Abbildung 17 Beispiel zur Form- und Lageabweichungen II

Abbildung 18 Beispiel zur Form- und Lageabweichungen III

Abbildung 19 Hüllbedingung nach DIN 7167

Abbildung 20 Maximum- Material- Prinzip ohne die Vorschreibung einer Hüllbedingung

Abbildung 21 Maximum- Material- Prinzip mit Vorschreibung einer Hüllbedingung

Abbildung 22 Gerade Linie oder Ebene als Bezug

Abbildung 23 Achsen eines Zylinders als Bezug

Abbildung 24 Bezug aus gemeinsamer Achse oder gemeinsamer Mittelebene

Abbildung 25 Bezugssystem aus einer Ebene und einer dazu senkrechten Achse eines Zylinders

Abbildung 26 Beispiele zu Bezügen Teil 1

Abbildung 27 Beispiele zu Bezügen Teil 2

Abbildung 28 Bezugstellen- Rahmen

Abbildung 29 Kennzeichnung von Bezugstellen

Abbildung 30 Zeichnungseintragung von Bezugstellen

Abbildung 31 Drei- Ebenen- Bezugssystem

Abbildung 32 Zeichnungseintragung von Positionstoleranzen

Abbildung 33 Idealfall einer Bohrung die positionstoleriert ist

Abbildung 34 Grenzfall I für Bohrung die positionstoleriert ist

Abbildung 35 Grenzfall II für Bohrung die positionstoleriert ist

Abbildung 36 Grenzfall III für Bohrung die positionstoleriert ist

Abbildung 37 Methodik zur Form- und Lagetolerierung anhand eines Getriebedeckels

3 Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 Allgemeintoleranzen für Geradheit und Ebenheit

Tabelle 2 Allgemeintoleranz für Rechtwinkligkeit

Tabelle 3 Allgemeintoleranz für Symmetrie

Tabelle 4 Allgemeintoleranz für Lauf

4 Wofür sind Form- und Lagetoleranzen notwendig.

Form- und Lagetoleranzen sind nötig um Werkstücke hinreichend vollständig und eindeutig zu beschreiben. Mit Maßen und Maßtoleranzen ist dieses allein nicht möglich! Diese Tatsache so wie ihre Auswirkung ist den meisten die damit arbeiten unbekannt. Aus diesem Grund sind ein großer Teil der vorhandenen technischen Zeichnungen auf Grund von fehlender oder mangelhafter Form- und Lagetolerierung unvollständig und somit als Grundlage für Fertigung und Qualitätsmanagement unbrauchbar.

Ein einfaches Beispiel für die unerwünschte Auswirkung von fehlender Form- und Lagetoleranzen ist an Hand der Schalterblende im Abbildung 1 ersichtlich. Es gibt ein reales werkstück mit gemessenen istmaßen wieder, welche aber zur verdeutlichung überzeichnet dargestellt sind.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Zeichnung einer Schaltblende und das reale Werkstück [1]

5 Überblick über wesentliche Normen zur Form- und Lagetoleranzen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

6 Form- und Lagetolerierung nach DIN ISO 1101

In der DIN iso 1101 werden die Grundsätze der symbolischen Darstellung und der Eintragung auf Zeichnung von Form-, Richtungs-, Orts-, und Lauftoleranz und legt die geometrische Definition fest.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 Angaben zur Form- und Lagetoleranzen in der Übersicht [1]

Form- und Lagetoleranzen sollen nur dann verwendet werden, wenn sie erforderlich sind und eine Tolerierung mit Allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768 nicht möglich oder nicht genau genug ist!

6.1 Toleranzrahmen

Die Toleranzanforderungen werden in einem rechteckigen Rahmen angeben, der in zwei oder mehren Kästchen unterteilt ist. Von links nach rechts enthalten diese Kästchen in folgender Reihenfolge:

a. Das symbol für die zu tolerierende Eigenschaften
b. den Toleranzwert in der derselben Einheit wie die der Längenmaße, im Allgemeinen in mm. Diesem Wert wird das Durchmesserzeichen Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten vorangesetzt, wenn die Toleranzzone kreisförmig oder zylinderförmig ist.
c. falls ein Bezug oder Bezüge zur Tolerierung notwendig sind werden der oder die Bezugsbuchstaben angefügt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Wortangaben zur Toleranzen wie die Angaben z.B. die Anzahl von Löchern oder Flächen werden über den Toleranzrahmen eingetragen. Weiter Angaben zur Beschreibung von Eigenschaften innerhalb der Toleranzzone sollen in der Nähe des Toleranzrahmens geschrieben werden. Sie können mit einer Bezugslinie mit dem Toleranzrahmen verbunden werden. Falls es notwendig ist, mehr als eine Toleranzeigenschaft für ein Element festzulegen, sollen die Toleranzangaben in Toleranzrahmen untereinander gesetzt werden.

6.2 Toleriertes Element

Der Toleranzrahmen wird mit dem tolerierten Element durch eine Bezugslinie mit Bezugspfeil verbunden.

Dabei unterscheidet wird unterschieden zwischen:

Tolerierung auf die Linie oder Fläche selbst.

Tolerierung auf die Achse oder Mittellinie

Tolerierung auf alle durch die Mittellinie dargestellten Achsen oder Mittelebenen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 Tolerierung auf Linien oder Flächen [4]

Bei der Tolerierung auf Linien oder Flächen muss der Bezugspfeil deutlich seitlich versetzt von der Maßlinie gezeichnet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4 Tolerierung auf die Achse oder Mittellinie [4]

Bei der Tolerierung auf die Achse oder Mittellinie muss der Bezugspfeil als Verlängerung der Maßlinie gezeichnet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5 Tolerierung auf alle durch die Mittellinie dargestellten Achsen oder Mittelebenen [4]

Bei Tolerierung auf alle durch die Mittellinie dargestellten Achsen oder Mittelebenen steht der Bezugspfeil auf dieser Mittellinie.

6.3 Toleranzzone

Die Weite der Toleranzzone liegt in der Richtung des Pfeils der Bezugslinie, der den Toleranzrahmen mit dem tolerierten Element verbindet, es sei denn, dem Toleranzwert ist das Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten Zeichen vorangestellt.

Im Allgemeinen steht die Toleranzzone senkrecht zur geometrischen Form des zu tolerierenden Teiles. Wird eine abweichende Richtung der Toleranzzone benötigt muss diese festgelegt werden und in der Zeichnung eingetragen werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6 Toleriertes Element und seine Toleranzzone [1]

6.4 Bezüge

Der Bezugsrahmen wird mit dem tolerierten Element durch eine Bezugslinie mit einem ausgefüllten oder leeren Bezugsdreieck verbunden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7 Bezug zu einem tolerierten Element [3]

Dabei unterscheidet wird unterschieden zwischen:

Bezug auf die Linie oder Fläche selbst.

Bezug auf die Achse oder Mittelebene

Bezug auf die Achse oder Mittelebene, wenn der Bezug:

a. Die Achse oder Mittelebene eines einzelnen Bezuges ist ( z.B. Zylinder )
b. Die gemeinsame Achsen oder Mittelebenen von zwei Elementen ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8 Bezug auf Linien oder Flächen [3]

Bei dem Bezug auf Linien oder Flächen muss des Bezugsdreieck deutlich seitlich versetzt von der Maßlinie gezeichnet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9 Bezug auf die Achse oder Mittellinie [3]

Bei dem Bezug auf die Achse oder Mittellinie muss das Bezugsdreieck als Verlängerung der Maßlinie gezeichnet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10 Bezug auf die Achse oder Mittellinie, wenn der Bezug gemeinsame Achsen oder Mittelebenen von zwei Elementen ist [3]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11 Bezug ohne die Angabe von Bezugsbuchstaben [3]

Eintragung von Bezugsbuchstaben in Toleranzrahmen:

a. Ein einzelner Bezug wird durch einen Großbuchstaben gekennzeichnet
b. Ein durch zwei Bezüge gebildeter gemeinsamer Bezug wird durch zwei Bezugsbuchstaben gekennzeichnet, die durch einen waagrechten Strich getrennt sind
c. Ist die Reihenfolge von zwei oder mehreren Bezügen von Bedeutung, so werden die Bezugsbuchstaben in verschiedene Kästchen gesetzt, wobei die Reihenfolge von links nach rechts die Rangordnung angibt.
d. Ist die Reihenfolge von mehreren Bezügen nicht von Bedeutung, so werden alle Bezugsbuchstaben in ein Kästchen geschrieben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

6.5 Theoretisch genaue Maße

Sind Positions- oder Profil- oder Neigungstoleranzen für ein Element vorgeschrieben, so dürfen die Maße, die die theoretisch genaue Lage bzw. das theoretisch genaue Profil oder den theoretisch genauen Winkel bestimmen, nicht toleriert werden.

Diese Maße werden in einen rechteckigen Rahmen gesetzt. Die entsprechenden Istmaße des Teils unterliegen nur der im Toleranzrahmen angegebenen Positions-, Profil- oder Neigungstoleranz.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12 Theoretisch genaue Maße [2]

6.6 Projizierte ( vorgelagerte ) Toleranzzone

In manchen Fällen werden Richtungs- und Ortstoleranz nicht auf das Element selbst angewendet, sondern auf dessen äußere Projektion. Solche projizierte Toleranzzonen sind mit dem Symbol (P in einem Kreis) für Projizierte Toleranzzone zu kennzeichnen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13 Projizierte Toleranzzone [2]

6.7 Maximum- Material- Bedingung

Soll für den angegeben Toleranzwert die Maximum- Material- Bedingung gelten, wird dies durch das Symbol (großes M in einem Kreis) gekennzeichnet und zwar hinter

dem Toleranzwert;

Bezugsbuchstabe ;

oder beidem;

je nachdem, ob die Maximum- Material- Bedingung für das tolerierte Element, das Bezugselement oder beide gilt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 14 Kenzeichnung von Maximum- Material- Bedingungen [1]

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