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Bei der "praktischen" Anwendung der in den einschlägigen internationalen (ISO-GPS) Normen zur Verfügung gestellten Werkzeuge treten in der Regel eine Vielzahl an Fragen auf. Diese beginnen beim Verständnis des Normeninhaltes und gehen über die "richtige" Interpretation von Zeichnungs­eintragungen bis zur Lösung konstruktiver Aufgabenstellungen. Weitere Fragen ergeben sich bei der Abbildung der neuen geometrischen Werkzeuge in CAD-Programmen, der wirtschaftlichen messtech­nischen Umsetzung sowie der flächendeckenden betrieblichen Einführung dieses komplexen Normensys­tems.

Unsere langjährige Erfahrung zeigt jedoch auch, dass die damit verbundenen Fragestellungen trotz der großen Diversität hinsichtlich konstruktiven Anforderungen, Bauteilgrößen oder eingesetzten Werkstoffen häufig nahezu identisch sind.

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Geometrische Tolerierung einer Rändel nach DIN82

Hallo zusammen,

ich habe im Moment die Aufgabenstellung eine Rändel RAA 0,6 nach DIN82 geometrisch zu tolerieren. Diese Tolerierung muss zwangsläufig vorgenommen werden, weil die DIN82 keinerlei Tolerierung hinsichtlich der Beschaffenheit einer Rändel vorgibt.

Die Anforderung bzw. die Funktion der Rändel ist die, dass die Rändel in einen dünnwandigen Spritzgussteil möglichst verdrehsicher (mögliches Moment größer > 4Nm) eingepresst werden soll.Außerdem soll sie beim Einpressen keinen Drall entwickeln.

Daher ist neben den Durchmesser der Rändel auch die "Zahnform" und die Parallelität der Zähne entscheidend für die Funktion. Die Parallelität soll dabei vier mal in 90° Schritten versetzt gemessen werden.

Meine Frage wäre daher wie man eine normkonforme Tolerierung entsprechend dieser Vorgaben vornehmen müsste? Bzw. sind die anhängten Zeichnungsbeispiele normkonform und verständlich?

Einen einzelnen Zahn hätte ich so mit einer Profiltoleranz in einen definierten Bereich toleriert. Die Parallelität über einen Bezug auf die Mantelfläche der Rändel. (Da optisch lediglich die Zahnaußenkanten erfasst werden können)

Zusätzlich wäre ich dankbar wenn mir jemand einen Hinweisen geben könnte wo der Zuordnungsoperator SLS verständlich erklärt wird (Norm?). Ich interpretiere den Operator derzeitig so, dass in Längsrichtung das gekennzeichnete Merkmal an definierten Stellen (Skizze ausreichend?) gemessen werden muss.

Über hilfreiche Antworten möchtet mich herzlich in Vorfeld bedanken!

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Uhlig_A
Mitglied seit 15. 08. 2016
5 Beiträge

Hallo,
vielen Dank für Ihren Beitrag im Forum. Ich habe mir die Zeichnungen angesehen und folgende Anmerkungen:

- Profiltoleranz des Rändelprofils:[/b] Es muss noch der Identifikator "UF" (united feature[/i]) oberhalb des Toleranzindikators vor der Kennzeichnung "zwischen" platziert werden. Somit wird das Profil als [u]ein[/u] Geometrieelement ausgewertet. Ohne "UF" würde jedes Geometrieelement des Rändelprofils einzeln ausgewertet werden (siehe "Grundsatz des Geometrieelements" in ISO 8015" ). Da zudem keine Bezüge spezifiziert sind, wäre zudem Ort und Ausrichtung jedes einzelnen Geometrieelements des Profils nicht festgelegt. Alternativ zu "UF" könnte auch eine gemeinsame Zone ("CZ" ) spezifiziert werden (nach dem Toleranzwert im Toleranzindikator anzugeben).

- [b]Flächenprofil:[/b] Das Flächenprofil sollte noch einen Bezug erhalten. Sinnvoll wäre die Bezugsachse "A-B". Dann ist sichergestellt, dass die Profilfläche des Rändels "zentrisch" zur Bezugsachse ausgerichtet ist. Die Bezüge "A" und "B" sollten noch spezifiziert werden.

- [b]Projizierte Toleranzzone:[/b] Die projizierte Toleranzzone kann in der dargestellten Weise nicht verwendet werden (siehe auch ISO/FDIS 1101, Kapitel 12). Ich vermute aber, dass der sich unterhalb des Rändelprofil anschließende Zylinder zum Rändelprofil (genauer dem Situationselement "Gerade" der Profilfläche) koaxial sein muss. Falls dem so ist, würde die Zeichnungseintragung (ohne die projizierte Toleranzzone) genügen, da ja dieselbe Bezugsachse ("A-B" ) verwendet wird. Damit ist auch die Koaxialität zwischen Rändelprofil und Zylinder (d. h. deren Situationselemente "Gerade" ) weitgehend sichergestellt. Der ACS-Modifikator bewirkt, dass nur Kreise, d. h. einzelne Schnittebenen (Konzentrizität) ausgewertet werden. Ist das funktionell so erwünscht?

- [b]Parallelität: Bei der Parallelität müsste es "ALS" ([i]any longitudinal section) heißen. Die Interpretation wird in ISO/DIS 5459:2016 (siehe dort Kapitel 7.4.2.3 bzw. Bild 20b) beschrieben. Es ist zu überlegen, ob die Parallelität überhaupt noch erforderlich ist, da die Profiltoleranz durch die Ergänzung des Bezugs "A-B" eine Parallelitätsabweichung der Mantellinien zur Bezugsachse von mehr als 0,05 mm verbietet. Der Ort der Messung sollte in einer separaten Prüfanweisung vereinbart und der den Eintrag "4 x 90°" gelöscht werden.

Beste Grüße

V. Läpple

volkerlaepple
Mitglied seit 28. 05. 2014
88 Beiträge

Hallo Herr Läpple,

vielen Dank für Ihre hilfreichen Anmerkungen!

Vorab möchte ich erwähnen, dass die Bezugsachse A-B natürlich in der Zeichnung enthalten ist, allerdings möchte ich aus Datenschutzgründen nicht die ganze Zeichnung öffentlich zugänglich machen. Insofern waren im ersten Beitrag nur Zeichnungsausschnitte aufgeführt.

1.) Ihre Anmerkung zur gemeinsamen Profiltoleranz habe ich übernommen. Schließlich sollen nicht die Zahnflanken etc. einzeln ausgewertet werden sondern der Zahn in seiner "Gesamtheit".Dementsprechend habe ich den Identifikator UF eingetragen.

Eine weitere Frage die sich mir hierbei allerdings stellt wäre:
Die vollständige Beschreibung eines Zahnes müsste doch noch z.B. mit einer Textinformation ergänzt werden, dass alle Zähne dieser geometrischen Tolerierung unterliegen müssen?

2.) Da die Rändelprofile ebenfalls zentrisch zur Bezugsachse A-B sein soll, habe ich entsprechend ihrer Anmerkung auch hier den Bezug in der Profiltoleranz angegeben.
(Die Auswertung für die Koaxialität muss allerdings über den Absatz unter der Rändel vorgenommen werden da diese nur äußert schwierig über die Rändel bestimmt werden kann)

3.) Trotz nicht konformer Zeichnungseintragung haben Sie verstanden wie die projizierte Zone gemeint war, nämlich so das vom unteren Absatz ausgehend die Koaxialität in einer nach "oben" projizierten Zone ebenfalls erfüllt sein sollte. (Um den Achsversatz der Rändel einfacher erfassen zu können.)

Meiner Frage wäre daher an dieser Stelle: Wenn die bisher eingetragene Koaxialität ausgewertet wird, so würde diese doch nur auf der begrenzten Länge des Absatzes erfasst werden? Dies würde dann ja wiederum dazu führen, dass eben wie in Punkt 2.) angesprochen der Achsversatz zusätzlich über die Rändel bestimmt werden muss. Dies möchten wir allerdings nicht.

Dennoch glaube ich die fehlerhafte projizierte Zone nachvollziehen zu können da diese in den meisten Fällen im Grund nur Sinn macht bei einer Projizierung "außerhalb des Materials". z.B. bei der Verstiftung von mehreren übereinander liegenden Platten etc.

Der ACS-Modifikator war noch ein Überbleibsel aus einen vorherigen Zeichnungsentwurf und sollte für die Auswertung der Rändel verwendet werden. Dieses ist im neusten Entwurf allerdings nicht mehr notwendig weshalb er gelöscht wurde.

4.) Die Richtungsabweichung und daher die Parallelität muss zwingenderweise kleiner sein als die zulässige Abweichung der Rändelform da sich ansonsten der im ersten Beitrag angesprochene Drall entwickelt. Wie werden die Messanweisung dazu aber ggf. einen weiteren Dokument auslagern.

Die Beschreibung der Modifikatoren kann ich leider nicht vollständig nachvollziehen da wir die von Ihnen angesprochene Norm ISO 5459 nicht in der aktuell gültigsten Form zur Verfügung haben. Aber mit relativ simplen Worten ausgedrückt: Sowohl der SLS als SCS Modifikator sind doch Abwandlung von den ACS und ASL Modifikatoren mit den Unterschied das hier eindeutige Messbereiche spezifiziert sind? Weshalb wäre der im Beispiel eingetragene SLS Modifikator dann unzulässig?

Mit freundliche Grüßen
Alexander Uhlig

Uhlig_A
Mitglied seit 15. 08. 2016
5 Beiträge

Hallo,
um zu verdeutlichen, dass alle Zähne des Profils der Tolerierung unterworfen sind (also die Profiltoleranz auf alle Geometrieelemente der geschlossenen Konturlinie angewandt wird), muss noch das "Rundum"-Symbol (O) am Schnittpunkt der Hinweislinie und der Bezugslinie des Toleranzindikators platziert werden (hatte ich in meiner letzten Antwort noch vergessen zu erwähnen).

Sofern ich Punkt 3 dann richtig verstehe, möchten Sie die Koaxialität der Bohrungsachse des Zylinders mit der Länge 1,2 mm (geschwärzte Durchmesserangabe) zur Bezugsachse "A-B" nicht am Ort des Zylinders selbst, sondern im Bereich des Zahnprofils prüfen. Prinzipiell ist die Darstellung dann korrekt, lediglich der Modifikator "P" muss vor das TED-Maß geschrieben werden (siehe auch ISO 1101). Das Problem: Bei der Auswertung einer projizierten Toleranzzone wird ein idealer Zylinder (Hüllzylinder) an das reale Geometrieelement (gefertigter Zylinder) angepasst. Als standardmäßiges Assoziationskriterium dient die (wenig gut reproduzierbare) Minimax-Bedingung. Bei einer Zylinderlänge von nur 1,2 mm und einer Projektion um den Faktor 5, wird dies eine extrem "wackelige" projizierte Achse. Ich vermute, das Messergebnis dürfte wegen der schlechten Reproduzierbarkeit kaum aussagekräftig sein.

Den Modifikator "SLS" gibt es nicht. ISO GPS bietet "ACS" (any cross section[/i]), "ALS" ([i]any longitudinal section[/i]) und "SCS" ([i]specific fixed cross section) an. Um die Parallelität auswerten zu können, müssen die Bezugsachse "A-B" beinhaltende Längsschnitte durchgeführt werden. Somit kommt aus geometrischen Gründen nur der Modifikator "ALS" in Frage.

Beste Grüße

V. Läpple

volkerlaepple
Mitglied seit 28. 05. 2014
88 Beiträge