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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.

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Allgemeintoleranz bei fehlenden Maßen und 3D-Modell

Sehr geehrter Herr Prof. Läpple,

Ich hätte da eine spezifische Frage, die ich für mich noch nicht vollständig klären konnte:

Wir haben eine Zeichnung mit Allgemeintoleranzen sowie der ISO 8015. Gleichzeitig senden wir ein 3D-Modell und schreiben auf die Zeichnung "Alle nicht angegebenen Maße sind dem 3D-Modell zu entnehmen". Im Forum schreiben Sie hierzu:
"Die eindeutige Anwendung einer Allgemeintoleranznorm erfordert ein in die Produktspezifikation eingetragenes (nicht toleriertes) Nennmaß. Aus dem CAD-Modell kann diese Information nicht eindeutig entnommen werden, da sich ein geometrisches Merkmal auch als Summe mehrerer einzelner Elemente zusammensetzen kann. Neuere Allgemeintoleranznormen, wie z. B. ISO 8062-3 (Abschnitt 1), weisen auch explizit darauf hin.

In Zusammenhang mit CAD-Datensätzen sollte eine allgemeine Profiltoleranz zum Einsatz kommen (siehe zum Beispiel ISO/DIS 8062-4)."

Hieße dies, dass, mit Ausnahme der Angegebenen Maße, der Lieferant (oder in unserem aktuellen Fall wir) ein Bauteil fertigen kann, das, sofern alle angegebenen Maße eingehalten wurden, völlig vom 3D-Modell abweicht? Also ein Stahlklumpen, der nur an den spezifisch angegebenen Maßen mit dem 3D-Modell übereinstimmt? Wenn im 3D-Modell eine Bohrung mit Durchmesser 10 ist kann ich ja nicht eine Bohrung mit Durchmesser 20 herstellen und sagen, naja, es war ja kein Maß dran, oder doch?

Wie sieht es mit Baugruppen aus? Besteht ein Unterschied zwischen einer Baugruppenzeichnung und einer Einzelteilzeichnung in Bezug auf so ein Toleranzproblem?

Sie schrieben von einer allgemeinen Profiltoleranz. Ginge hier nicht auch eine Flächenformtoleranz über das gesamte 3D-Modell?

Beispiel: In der angehängten Zeichnung ist der Abstand zur Achse nur in der abgebildeten Wellenposition (siehe Nut) gezeigt. Wie sieht es mit dem Rundlauf der Welle in der Bohrung aus? Dieser könnte entsprechend nicht aus dem 3D-Modell entnommen werden, da hierfür kein Maß angegeben ist, richtig?

Vielen Dank bereits vorab

Mit freundlichen Grüßen

Leonardo

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Leonardo
Mitglied seit 12. 12. 2016
1 Beiträge

Hallo,
vielen Dank für Ihren Beitrag im Forum. Das ist in der Tat eine häufig gestellte Frage und Ihre Annahme ist prinzipiell korrekt. Wird nur auf das CAD-Modell hingewiesen, dann ist zunächst die zulässige Abweichung des gefertigten Bauteils von der Nenngeometrie (entsprechend CAD-Daten) nicht begrenzt. Das gefertigte Bauteil könnte somit beliebig von seiner idealen Gestalt abweichen.

Die Anwendung einer Allgemeintoleranznorm erfordert ein spezifiziertes, jedoch nicht toleriertes geometrisches Merkmal (z. B. ein lineares Größenmaß) entsprechend dem Anwendungsbereich der Norm. Diese Information kann aus dem CAD-Datensatz nicht eindeutig entnommen werden (siehe beiliegendes Beispiel, Version 1 bis 3). Die "historischen" Allgemeintoleranznormen weisen zwar nicht explizit darauf hin, da sie zu einer Zeit veröffentlicht wurden, als noch die analoge Zeichnungserstellung Stand der Technik war, jedoch kann daraus umgekehrt nicht abgeleitet werden, dass sie in Zusammenhang mit CAD-Modellen anwendbar seien. Zwischen einer Einzelteilzeichnung und einer Baugruppenzeichnung besteht hinsichtlich dieser Fragestellung kein Unterschied.

Eine Lösungsmöglichkeit wäre die Anwendung einer allgemeinen Profiltoleranz (siehe beiliegendes Beispiel, Version 4). Das im Beispiel dargestellte Bauteil wäre formal geometrisch vollständig definiert und toleriert. Bei der Anwendung einer allgemeinen Profiltoleranz ist jedoch zu beachten:

1. Werden keine Bezüge festgelegt (dies wäre optional möglich), dann erfolgt eine Assoziation des CAD-Datensatzes (Referenzelement) an die Messpunkte nach Minimax (Tschebyscheff) (siehe ISO/FDIS 1101:2016). Häufig wird in diesen Fällen die Gauss-Assoziation verwendet und somit "schlechtere" Messergebnisse generiert.

2. Der "UF"-Modifikator (united feature) sollte nicht vergessen werden, um auszuschließen, das jedes Geometrieelement einzeln betrachtet wird (siehe ISO 8015, Grundsatz des Geometrieelements).

3. Das "vollflächig"-Symbol (zwei konzentrische Kreise) am Schnittpunkt der Hinweislinie und der Bezugslinie des Toleranzindikators darf nicht vergessen werden.

4. Es sollte der Hinweis ergänzt werden, dass eine in der Zeichnung spezifizierte (einzeln eingetragene) Toleranz "Vorrang" gegenüber der allgemeinen Profiltoleranz hat. Dabei ist auf mögliche Widersprüche zur allgemeinen Profiltoleranz zu achten. Das "Blickfang"-Symbol habe ich aus ISO 14405-1 "entliehen", da die finale Fassung von ISO 1101 (derzeit ISO/FDIS 1101:2016) ein solches Hinweissymbol nicht (mehr) kennt.

5. Es gibt nur eine Toleranzzonenweite für alle Geometrieelemente, das könnte aus fertigungstechnischer Sicht möglicherweise ein Nachteil sein. Die Allgemeintoleranznormen ordnen über ihre Nennmaßbereiche jedem Geometrieelement in Abhängigkeit seiner Dimension und ggf. auch der Entfernung einzelner Geometrieelemente zueinander (siehe z. B. DIN 16742 bei Kunststoff-Formteilen, bedingt u. a. durch Schwindungseffekte) eine eigenständige Toleranz zu (siehe Nennmaßbereiche in den Allgmeintoleranznormen).

Letztlich muss abgewogen werden, ob eine Allgemeintoleranznorm (mit ihren mitunter erheblichen Lücken und der Mehrdeutigkeit in der Anwendung in Zusammenhang mit CAD-Daten) oder einer allgemeinen Profiltoleranz (mit ihrer konstanten Toleranzzonenweite unabhängig von der Größe eines Geometrieelements) bevorzugt wird. Eine Kombination aus beidem (Allgemeintoleranznorm und allgemeine Profiltoleranz) sollte zwingend vermieden werden, da dies sehr schnell wieder zu einer Mehrdeutigkeit führen würde (siehe beiliegendes Beispiel, Version 5).

Beste Grüße

V. Läpple

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volkerlaepple
Mitglied seit 28. 05. 2014
88 Beiträge

Guten Tag Herr Läpple,

ich hätte zu diesem Thema noch eine Verständnisfrage, auch wenn diese den Zusammenhang dieses Themas etwas verliert.

Wenn in der Version 4 nun die Spezifikation "UF" weggelassen wird, verstehe ich dann richtig, dass dies im Endeffekt wirkt wie eine Ebenheitsanforderung separat auf jede der Flächen dieses Werkstückes?

Was würde passieren, wenn man hier (wieder Version 4) ohne den Modifikator "UF" eine VON-BIS Modifikation verwendet, welche zum Beispiel die linke, die obere und die rechte Fläche des Werkstücks einschließt? (Die Rundummodifikation wird entfernt). Hat die Toleranzzone an den Ecken-(übergängen) dann eine Verrundung, oder muss auch hier eine UF Modifikation verwendet werden, damit diese zusammenhängende Zone generiert wird?

Vielen Dank
Grüße Marcus G

MarcusG80
Mitglied seit 17. 03. 2017
6 Beiträge