Allgemeine Profiltolerierung

Obwohl viele Produkt­spezifikationen auch heute bereits "allgemeine Profiltole­ran­zen" nutzen, so werden diese häufig jedoch fehlerhaft festgelegt und teilweise auch nicht im Sinne der zugrunde lie­genden Spezifikation bzw. den in den ISO-GPS-Standards festgelegten Default-Regeln verifiziert. Dies kann mitunter zu erheblichen Abwei­chungen der Messergebnisse und ggf. zu fehlerhaften Interpretationen und Entscheidungen führen.

Die nachfolgende Abbildung zeigt am Beispiel eines stark vereinfacht dargestellten, spanend bearbeiteten Metallgussteils (Kombi-Zeichnung) die Spezifikation einer allgemeinen Profiltoleranz, sowohl für das unbearbeitete (Roh-)Gusssteil als auch für den spanend bearbeiteten Zustand.

Beispiel für eine allgemeine Profiltolerierung

Für die Festlegung von allgemeinen Profiltoleranzen stehen grundsätzlich unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung:

  • Spezifikation einer allgemeinen Profiltoleranz ohne Bezüge.
  • Spezifikation einer allgemeinen Profiltoleranz mit einem Bezugssystem, welches (idealerweise) alle nicht-redundanten Freiheitsgrade des Situationselements/der Situationselemente der Tole­ranzzonen der tolerierten in­tegralen Geometrieelemente blockiert (siehe obiges Beispiel).


Für den Fall der Spezifikation eines Bezugssystems, welches alle nicht-redundanten Freiheitsgrade blockiert, muss unter­schieden wer­den, ob ein funktionsorientiertes (ggf. bereits existierendes) Bezugssystem oder ob Bezugsstel­len (ISO 5459:2011) Anwendung finden sollen.

Werden keine Bezüge spezifiziert, dann muss die Zielfunktion für die Assoziation des (theoretisch exakten) tolerierten Geometrieele­ments (CAD-Datensatz) an die reale Geometrie festgelegt werden bzw. be­kannt sein. Standardmäßig ist nach ISO 1101:2017 die L-Norm (Tschebyshew) anzuwenden. Diese defaultmäßige Festlegung ist jedoch nicht mit jeder handelsüblichen Messsoftware verifizierbar und im Sinne der Reproduzierbarkeit der Messergebnisse auch nicht immer op­timal. Optional könnten auch die L2-Norm (Gauss) oder andere Verfahren vereinbart werden. Die nachfolgende Abbildung gibt einen Überblick der Möglichkeiten zur Festlegung einer allgemeinen Profiltoleranz.

Allgemeine Profiltoleranz

Die Festlegung einer brauchbaren allgemeinen Profiltolerierung hängt primär von verschiedenen Rand­bedin­gungen ab, wie zum Beispiel:

  • Werkstoff (z. B. Metall oder Kunststoff). So ist beispielsweise bei Kunststoffen die Änderung der Entfernung benachbarter Geometrieelemente (und somit die zu spezifizierende Weite der Toleranzzone) proportional zur Entfernung dieser Geometrieelemente. Eine Möglichkeit zur Spezifikation einer variablen, entfernungsabhängigen Toleranzzonenweite findet sich beispielsweise in ISO 20457:2018 und wird auch im kommenden Basisseminar zu "Form- und Lagetoleranzen" (13./14.02.2019) erläutert.
  • Fertigungsverfahren (z. B. unbearbeitete Metallgussteile oder spanend bearbeitete Bauteile).
  • Größe und Geometrie des Bauteils.

Bei der Festlegung einer allgemeinen Profiltoleranz muss insbesondere darauf geachtet werden, dass unter anderem lineare Größenmaßelemente vom Typ äquidistante Flächenpaare (z. B. "Wanddicken") mit einem linearen Größenmaß in der Größenordnung der spezifizierten allgemeinen Profiltoleranz von der Tolerierung ausgenommen sind und separat toleriert werden (z. B. mit einem sphärischen Größenmaß nach ISO 14405-1).

Die Gründe für den Rückzug von ISO 2768-1 und -2 und somit die Notwendigkeit u. a. der Spezifikation von allgemeinen Profiltoleranzen sind wie folgt:

  • ISO 2768-1 steht teilweise im Widerspruch zum ISO-GPS-Normensystem, da auch mehrdeutige Nicht-Größenmaße (z. B. lineare Abstände oder Radien; siehe auch ISO 14405-2) durch die Toleranznorm erfasst werden.
  • ISO 2768-1 und -2 lässt sich - wie alle Normen der Allgemeintolerierung - nicht in Zusammenhang mit CAD-Daten (Nenngeometrie ist im CAD-Datensatz spezifiziert) anwenden (Spezifikationsmehrdeutigkeit). 
  • ISO 2768-2 ist, wie alle anderen Normen zur Allgemeintolerierung, die nicht dem ISO-GPS-Normensystem angehören, lückenhaft, da nicht alle geometrischen Merkmale erfasst werden (z. B. Linien- und Flächenprofil).
  • ISO 2768-2 ist mehrdeutig, da nicht immer eindeutig zwischen Bezugselement und toleriertem Geometrieelement unterschieden werden kann (z. B. Symmetrie).
  • Eine Überschreitung der indirekt spezifizierten Toleranzen kann nicht zur Zurückweisung führen (Beweislastumkehr).


In unserem nächsten Infobrief wollen wir Sie über die neue ISO 20457:2018 zur Tolerierung von Kunststoff-Formteilen (Plastic moulded parts - Tolerances and acceptance conditions) ausführlich informieren.