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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.

Wir möchten Ihnen mit diesem Diskussionsforum eine Plattform zur Verfügung stellen, Ihre Fragen und „Tolerierungsprobleme“ zu diskutieren. Möglicherweise finden Sie auch in den bereits bearbeiteten Forenbeiträgen die Antwort auf eine Ihrer Fragestellungen.

Wir hoffen, dass dieses Diskussionsforum einen regen Erfahrungsaustausch initiiert und zu einer schnellen Beantwortung Ihrer Fragen führt. Hier können Sie sich für das Forum registrieren.

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Positionstolerierung für einen Achsendpunkt

Aufgabe:
In ein Gehäuse wird ein Röhrchen eingepresst. Aus Funktionsgründen ist es wichtig, dass der Endpunkt des Röhrchens eine definierte Positionsabweichung zum Bezugssystem A|B|C aufweist. Beim Einpressen wird das Röhrchen verbogen. Darum macht es keinen Sinn, eine Positionstoleranz für eine Achse des Röhrchens anzugeben. Nur der Endpunkt ist zu tolerieren.

Fragen:
1.) Wie kann ich eindeutig angeben, dass nur der Punkt mit der Positionstoleranz versehen sein soll? Dieser Punkt lässt sich wahlweise bilden als Schnittpunkt von Röhrchenachse mit Planfläche des Röhrchens oder als Mittelpunkt der Planfläche. Ist in einem solchen Fall der Punkt mit einem "X" zu kennzeichnen, wie man das z.B. bei Bezugspunkten macht?
2.) Wie kann ich eindeutig angeben, dass die Positionstoleranz senkrecht zur theoretischen Röhrchenachse gelten soll? Ich könnte natürlich eine sphärische Toleranzzone angeben. Aber die Abweichung in Achsrichtung des Röhrchens ist eigentlich nicht interessant.
3.) Wie kann ich eindeutig angeben, dass immer am Ende des Röhrchens zu messen ist? Das theoretisch genaue Maß 27.5 wird bei realen Bauteilen natürlich nicht eingehalten. Es soll also nicht in einer Messebene mit Abstand 27.5 und parallel zu A, sondern am tatsächlichen Endpunkt des Röhrchens gemessen werden.

Vielen Dank für die Unterstützung.

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stglinio
Mitglied seit 15. 12. 2014
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Hallo Herr Gliniorz

Ich bin mir nicht ganz sicher ob ich Ihre Frage richtig interpretiert habe.
Wenn aber die Höhe 27.5 bei dem Röhrchen nicht entscheiden ist und die Positionstoleranz senkrecht zur Röhrchenachse zu liegen kommt, aber nur der Mittelpunkt der Röhrchenendfläche toleriert werden sollte, habe ich folgenden Vorschlag für die Vermassung (siehe Anhang).

Beste Grüsse
Sandro Targa

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targa
Mitglied seit 11. 11. 2014
5 Beiträge

Hallo Herr Gliniorz,
diese Fragestellungen treten in der Praxis tatsächlich relativ häufig auf.

zu Frage 1:
In den ISO-GPS Normen (u. a. ISO 1101) sind derzeit keine brauchbaren Werkzeuge oder allgemeingültige Standardkriterien definiert. Allgemein ist nach dem heutigen Stand der Normung noch nicht festgelegt, auf welche Weise (nicht ideale) abgeleitete Geometrieelemente aus den entsprechenden nicht idealen Oberflächen gebildet werden (um ein solches handelt es sich bei dem zu tolerierenden "Endpunkt" ), wenngleich im informativen Anhang von ISO 17450-1 Vorschläge existieren. Insofern gibt es derzeit auch keine normative Vorgabe auf welche Weise der tolerierte "Endpunkt" zu ermitteln ist.

Denkbar wäre - wie bereits vorgeschlagen - die über eine bestimmte Länge ausgewertete Röhrchenachse mit einer dazu senkrechten Ebene (Planfläche am Ende des Röhrchens) zu schneiden. Die Auswertelänge (z. B. 3 mm) sowie die Zuordnung eines idealen Zylinders und einer idealen zur Achse des zugeordneten Zylinders senkrechten Ebene (zur Erzeugung des Schnittpunktes) sind dabei zu vereinbaren. Im Hinblick auf reproduzierbare Messergebnisse wäre die Minimierung der Summe der Abstandsquadrate zwischen jedem Punkt der nicht idealen Geometrieelemente zu den zugeordneten idealen Geometrieelementen (hier: Zylinder und Ebene) denkbar.

Es ist daher notwendig und sinnvoll, die Bestimmung des abgeleiteten tolerierten Geometrieelements (in diesem Fall der "Endpunkt" ) beispielsweise in einer Prüfanweisung als zusätzlichen Bestandteil der Produktspezifikation zu vereinbaren.

zu Frage 2:
In der Praxis wird in diesen Fällen häufig eine kugelförmige Toleranzzone (z. B SØ2) mit dem bereits beschriebenen Nachteil spezifiziert. In vorliegendem Fall soll jedoch die axiale Abweichung (Abweichung in Richtung der Achse des Röhrchens) des tolerierten "Endpunkts" von seinem theoretisch genauen Ort (durch die TED's 7,5, 20 und 35° relativ zum Bezugssystem festgelegt) größer sein, als seine radiale Positionsabweichung.

Zur Erfüllung dieser Anforderung wäre es denkbar, zwei Positionstoleranzen zu spezifizieren:
1. Eine zylinderförmige Toleranzzone, z. B. mit Ø2 mm für die radiale Abweichung zur idealen Röhrchenachse.
2. Eine Toleranzzone, die durch zwei parallele Ebenen mit einem Abstand von z. B. 4 mm symmetrisch zum theoretisch genauen Ort (s. o.) begrenzt wird und senkrecht zur idealen, zugeordneten Röhrchenachse ist.

Der tolerierte "Endpunkt" müsste dann einerseits innerhalb einer zylinderförmigen Toleranzzone liegen, welche zur Röhrchenachse koaxial ist und andererseits zwischen zwei parallelen Ebenen vom Abstand 4 mm senkrecht zur idealen Röhrchenachse. Die Mittelebene dieser Toleranzzone muss den mit o. g. TED's spezifizierten theoretisch genauen Ort des "Endpunkt" des Röhrchens enthalten.

Achtung: Es muss eindeutig vereinbart werden, dass der z. B. wie unter Ziff. 1 beschriebene tolerierte "Endpunkt" innerhalb des Schnittvolumens der Toleranzzonen liegen muss. Diese Besonderheit kann beispielsweise durch Verwendung eines Hinweiszeichnens (siehe ISO 1101) vermerkt werden (das Hinweiszeichen ist derzeit im Normentwurf zu ISO 1101 10/2014 vermerkt. Seine Verwendung muss bis zur finalen Veröffentlichung der Norm zwischen den Vertragspartnern vereinbart werden.

Auf Basis der Zeichnungseintragung müsste standardmäßig (im Sinne von ISO 1101) die (nicht ideale) Planfläche des Röhrchens innerhalb der durch das Parallelebenenpaar festgelegten Toleranzzone
und die (nicht ideale) Zylinderachse (zwischen H und K) innerhalb der zur idealen Röhrchenachse koaxialen zylinderförmigen Toleranzzone liegen (nicht der tolerierte "Endpunkt" ).

zu Frage 3:
Wurde mit Frage 1 bereits beantwortet (Prüfspezifikation).

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volkerlaepple
Mitglied seit 28. 05. 2014
88 Beiträge