Dimensionelle und geometrische Tolerierung nach ASME Y14.5-2018

Die wichtigsten Regeln und Grundsätze einer Tolerierung auf Basis von ASME Y14.5-2018 und signifikante Unterschiede zum ISO-GPS-Normensystem kennen, Kundenzeichnungen richtig interpretieren und auf "Augenhöhe" mit Vertragspartnern kommunizieren

Zum Thema

Eine dimensionelle und geometrische Tolerierung kann nicht nur auf Basis von ISO-GPS-Standards, sondern auch unter Zugrundelegung von "Tolerierungswerkzeugen" und Regeln, die in ASME-Normen (ASME = American Society of Mechanical Engineers), insbesondere ASME Y14.5-2018, definiert sind, erfolgen. Da sich das ASME- und ISO-GPS-Normenwerk zunehmend angleichen, liegt der eigentliche (kritische) Unterschied heute weniger in der verwendeten Symbolik, als vielmehr in Regeln und Grundsätzen, die nicht direkt in der Produktspezifikation sichtbar sind (Default-Regeln). Typische Beispiele sind unter anderem:

  • "rule #1", eine dem "Hüllprinzip" vergleichbare Materialbedingung für den Zusammenhang zwischen Größenmaß und Form von linearen Größenmaßelementen. Diese Regel gilt mit dem Verweis auf ASME Y14.5 als vereinbart.
  • Teilweise unterschiedliche Berechnung des wirksamen Maximum-Material Maßes (MMVS) nach ASME und ISO (ISO 2692).
  • Abweichende Regeln bei der Bildung von Bezugssystemen. Während nach ISO 5459 nur Nebenbedingungen der Richtung zwischen den Situationselementen der assoziierten Flächen festgelegt werden, sind es auf Basis ASME-codierter Spezifikationen, Nebenbedingungen der Richtung und des Ortes. Dieser weitgehend unbekannte Unterschied muss bereits beim Aufbau von Bezugssystemen aber auch bei der späteren Verifikation zwingend berücksichtigt werden
  • Unterschiede der Definition und Auswertung abgeleiteter tolerierter Geometrieelemente (u. a. mittlere Linie und mittlere Ebene) zwischen ASME und ISO GPS bei der Begrenzung von Konzentrizitäts-/Koaxialitäts- bzw. Symmetrieabweichungen durch Position.
  • Blockieren rotatorischer Freiheitsgrade der Toleranzzone durch die spezifizierten Bezüge bei Verwendung einer Verbundtolerierung mit Positions- oder Profiltoleranzen.

 

Eine Fehlinterpretation ASME codierter kundenseitiger Produktspezifikationen oder die weit verbreitete Praxis der Übernahme ASME basierter kundenspezifischer Zeichnungsschriftköpfe in Produktspezifikationen, die nach den Regeln von ISO GPS erstellt worden sind, sowie die Unkenntnis der wich­tigsten "Default-Regeln" (ASME Y14.5-2018, ASME Y14.5-2009 oder ASME Y14.5M-1994), können sehr schnell zu unnötigen Diskussionen zwischen den Vertragspartnern, zu funktionsunfähigen und nicht dem Kundenwunsch entsprechenden Produkten zu einer fehlerhaften qualitätsbewertung des Produkt sowie letzt­lich zu Problemen in Zusammenhang mit der Produkthaftung füh­ren.

Da sich auch die ASME Normen nach und nach verändern, vielfach jedoch Kundenzeichnungen auf alten ASME-Standards basieren (z. B. ASME Y14.5-2009 oder -1994) und somit letztlich vertragsrechtliche Grundlage sind, ist es darüber hinaus ratsam, auch die wichtigsten Reg­eln, Grund­sätze und Symbole älterer ASME-Normen zu kennen und richtig zu deuten.

Da das ASME-Normenwerk vorwiegend die Lehrenprüfung zum Ziel hat, ist der Detaillierungsgrad und somit die Komplexität ASME-codierter Produktspezifikationen meist deutlich geringer im Vergleich zu ISO GPS. Dementsprechend ist es auch nur bedingt möglich, eine ISO GPS basierte Produktspezifikation nach ASME zu "übersetzen", während der umgekehrte Weg - unter Berücksichtigung der Unterschiede zwischen ASME und ISO GPS - in der Regel sehr einfach möglich ist.

Seminarziel

Die Seminarteilnehmer lernen anhand geeigneter, z. B. firmeninterner oder kundenspezifischer Beispiele und Produktspezifikationen, die wichtigsten Unterschiede zwischen ASME Y14.5 und der aktuellen ISO-GPS-Normung zur dimensionellen und geometrischen Tolerierung, einschließlich der wichtigsten „Default“-Regeln, kennen. Sie sind damit in der Lage, z. B. ASME-basierte Kundenzeichnungen richtig zu interpretieren und auf "Augenhöhe" mit Ihrem Vertragspartner zu kommunizieren, die Zeichnungsvorgaben "richtig" im Sinne der Standards zu prüfen, die Auswirkungen auf Funktion, Herstellbarkeit, Prüfbarkeit (z. B. Verwendung von Funktionslehren oder Anwendung der digitalen Messtechnik) sowie die damit zusammenhängenden Kosten richtig abzuschätzen. Schwerpunkt ist hierbei die aktuelle ASME-Norm Y14.5-2018.

Seminarinhalte

  • Grundlegende Begriffe und Definitionen nach ASME Y14.5-2018
    - Hüll- bzw. Pferchelement ohne und mit Nebenbedingungen von Richtung und/oder Ort (unrelated and related actual mating envelope)
    - Regelmäßige und unregelmäßige Größenmaßelemente (regular and irregular features of size)
    - Richtungs- und Ortstolerierung unabhängig von Istmaß (RFS; regardless of feature size)
    - Maximum- und Minimum-Material-Zustand (maximum material condition MMC; least material condition LMC)
    - Virtueller Materialzustand (VC; virtual condition)
  • Allgemeine Bemaßungsregeln nach ASME Y14.5-2018 und Unterschiede zu ISO 129-1
    - Lineare Maßeinheiten und Winkelmaßeinheiten (linear and angular units of measure)
    - Parallelbemaßung (parallel dimensioningrectangular coordinate dimensioning)
    - Steigende Bemaßung oder Ordinatenbemaßung (running dimensioning; rectangular coordinate dimensioning without dimension lines)
    - Koordinatenbemaßung (coordinate dimensioningtabular dimensioning)
    - Bemaßung in Polarkoordinaten (polar coordinate dimensioning)
    - Millimeter- und Dezimal-Inch-Bemaßung (millimeter and decimal inch dimensioning)
    - Elemente der Maßeintragung (Maßlinie, Maßhilflinie, Maßlinenbegrenzung, Hilfs- und Bezugslinie, Maßzahl, Anordnung von Maßen)
    - Besondere Maßeintragungen (Durchmesser, Radien, Kugeln, Quadrate, Bögen, Neigungen, Fasen, Kanten, Rändel, Senkungen, Teilungen, Symmetrien)
  •  Dimensionelle Tolerierung nach ASME Y14.5-2018
    - Lineare Größenmaße: Hüllbedingung bzw. Taylor'scher Prüfgrundsatz, Hüllprinzip bzw. Regel #1 (rule #1), Ausnahmen zu Regel #1, Unterschiede zu ISO 14405-1
    - Independency-Modifikator ("I")
    - Winkelgrößenmaße (geneigte Flächen und Kegel), Unterschiede zu ISO 14405-3
    - Nicht-Größenmaße (Lineare Abstände, Radien, Winkelabstände), Mehrdeutigkeiten
    - Kontinuierliches Größenmaßelement (continous feature), CF-Modifikator)
  • Grundlagen der geometrischen Tolerierung nach ASME Y14.5-2018
    - Tolerierungsgrundsätze auf Basis RFS (regardless of feature size), MMC (maximum material condition) und LMC (least material condition
    - Regel #2 (rule #2; RFS applies to geometric tolerance values of features of size, RMB applies to datum features of size)
    - Die wichtigsten „Default“-Regeln von ASME Y14.5-2018 sowie wichtige Unterschiede zu den entsprechenden ISO-Normen (u. a. ISO 8015 und ISO 17450-3)
  • Formtoleranzen nach ASME Y14.5-2018
    - Formtoleranzen und Regel #1
    - Geradheit: Anwendungsmöglichkeiten, Einschränkung durch Regel #1 oder geometrische Toleranzen, partielle Aufhebung von Regel #1, Praxisbeispiele
    - Geradheit von Linienelementen einer Ebene
    - Ebenheit: Anwendungsmöglichkeiten, Einschränkung durch Regel #1 oder geometrische Toleranzen, Aufhebung von Regel #1, Praxisbeispiele
    - Spezifikation eingeschränkte Bereiche ebener Flächen (flatness applied on unit basis), Anwendungen
    - Rundheit: Anwendungsmöglichkeiten (Zylinder, Kugel, Kegel), Einschränkung durch Regel #1 oder geometrische Toleranzen, Praxisbeispiele
    - Zylindrizität: Anwendungsmöglichkeiten, Einschränkung durch Regel #1 oder geometrische Toleranzen, Praxisbeispiele
  • Bezüge und Bezugssysteme nach ASME Y14.5-2018
    - Kennzeichnung von Bezugselementen und Eintragungsregeln für Bezüge (Symbolik), Vergleich zu ISO 5459
    - Funktionsorientierte Bezugsbildung
    - Geometrische Tolerierung von Bezugselementen
    - Mathematische Grundlagen und Definitionen der Bezugsbildung nach ASME (ASME Y14.5.1M-1994)
    - Assoziationsverfahren für nominell ebene Bezugselemente nach ASME Y14.5.1-1994 und Unterschiede zu ISO 5459
    - Bezüge als geometrische Werkzeuge zur Blockierung von Freiheitsgraden von Toleranzzonen, Invarianzklassen
    - Bezugsbildung auf Basis RMB (regardless of material boundary) für Einzelbezüge bzw. primäre Bezüge
    - Bezugsbildung auf Basis RMB für sekundäre und tertiäre Bezüge, Aufbau von Bezugssystemen
    - Wichtige Unterschiede der Interpretation von Bezugssystemen zwischen ASME Y14.5-2018, ASME Y14.5-2009, ASME Y14.5-1994 und ISO 5459
    - Bezugsbildung auf Basis MMB (maximum material boundary) für Einzelbezüge bzw. primäre Bezüge
    - Bezugsbildung auf Basis MMB für sekundäre und tertiäre Bezüge, Aufbau von Bezugssystemen, Vergleich mit ISO 2692
    - Hilfsbezugselemente (datum feature simulators), Verifikation durch Funktionslehren
    - Richtige Berechnung der virtuellen Materialgrenze  
    - Kennzeichnung der anzuwendenden Maximum-Material-Grenze (MMB) für Nicht-Größenmaßelemente (BASIC- oder BSC-Modifikator)
    - Kennzeichnung der anzuwendenden Maximum-Material-Grenze (MMB) für lineare Größenmaßelemente
    - Modifikator zur Freigabe der translatorischen Freiheitgrade (translation modifier)
    - Bezugsbildung auf Basis LMB (least material boundary) für Einzelbezüge bzw. primäre Bezüge sowie sekundäre und tertiäre Bezüge
    - Gemeinsame Bezüge (multiple datums) auf Basis RMB und MMB, Unterschiede zu ISO 5459 und ISO 2692
    - Prinzip der simultanen Anforderungen (simultaneous requirement principle), SEP REQT- und SIM REQT-Modifikatoren, Unterschiede zu ISO 5459 und ISO 2692
    - Feste und bewegliche Bezugsstellen, Funktionslehren nach ASME Y14.43, Anwendungs- und Praxisbeispiele
    - Die wichtigsten Unterschiede der Bezugsbildung zwischen ASME Y14.5-2018 und ISO 5459 sowie ISO 2692,
    - Erkennen unbrauchbarer Bezüge und Bezugssysteme, häufige Interpretationsfehler
    - Grenzen der Bezugsbildung nach ASME und weiterführende Möglichkeiten nach ISO GPS
  • Richtungstoleranzen nach ASME Y14.5-2018
    - Visualisierungsregeln
    - Rechtwinkligkeit, Parallelität und Neigung
    - Neigung als universelles "Werkzeug" der Richtungstolerierung (alternative Praxis)
    - Tangentialebene (tangent plane)
  •  Ortstoleranzen nach ASME Y14.5-2018
    - Positionstolerierung auf Basis RFS (regardless of feature size), Unterschiede zwischen ASME Y14.5-2009 und ISO 1101 bzw. ISO 17450-3, Toleranzzonen
    - Positionstolerierung auf Basis MMC (maximum material condition), Regeln, richtige Berechnung der virtuellen Materialgrenze, Nulltoleranz auf Basis MMC
    - Erweiterung der geometrischen Toleranz durch Positionstolerierung auf Basis MMC, Anwendungsgrenzen
    - Verifikation durch Funktionslehren
    - Positionstolerierung auf Basis LMC (least material condition), Regeln, richtige Berechnung der virtuellen Materialgrenze, Nulltoleranz auf Basis LMC
    - Berechnung von Mindestabständen zwischen Geometrieelementen sowie von Mindestwandstärken
    - Erweiterung der geometrischen Toleranz durch Positionstolerierung auf Basis LMC, Anwendungsgrenzen
    - Positionstolerierung kugelförmiger Geometrieelemente
    - Projizierte Toleranzzone: Nutzen und Anwendungsempfehlungen, Symbolik, Interpretation, Unterschiede zu ISO 1101 und ISO 5459
    - Bidirektionale Positionstolerierung in kartesischen Koordinaten und Polarkoordinaten, Unterschiede zu ISO 5458
    - Unabhängige Anforderungen an Geometrieelemente: Default-Regel nach ASME Y14.5-2018, INDIVIDUALLY-Modifikator und Unterschiede zu ISO 5458
    - Umgrenzungsprinzip: Positionstolerierung auf Basis MMC für Nicht-Größenmaßelemente; BOUNDARY-Annotation
    - Konzentrizität (concentricity) nach zurückgezogener ASME Y14.5-2009, Unterschiede zu Position nach ASME Y14.5-2009 sowie zu Konzentrizität nach ISO 1101 und ISO 17450-3
    - Symmetrie (symmetrie) nach zurückgezogener ASME Y14.5-2009, Unterschiede zu Position nach ASME Y14.5-2009 sowie zu Symmetrie nach ISO 1101 und ISO 17450-3
  • Verbundtolerierung mit Positionstoleranzen (composite positional tolerancing)
    - Verbundtoleranzrahmen (composite feature control frame)
    - Ortsfester Toleranzzonenverbund (pattern-locating tolerance zone framework PLTZF; "Plahtz")
    - Geometrieelemente bezogener Toleranzzonenverbund (feature relating tolerance zone framework FRTZF; "Fritz")
    - Mehrfache Einzeltolerierung (multiple single-segment positional tolerancing)
    - Wichtige Unterschiede zwischen ASME Y14.5-2018 und ISO 5458, ISO 5459 und ISO 2692
    - Anwendungs- und Praxisbeispiele sowie Übungsbeispiele
  • Profiltoleranzen nach ASME Y14.5-2018
    - Linienprofil und Flächenprofil
    - Anwendung der Profiltoleranzen als Form-, Richtungs- und Ortstoleranzen
    - Asymmetrische Toleranzzone mit spezifiziertem Toleranzzonenversatz ("U")
    - Toleranzzonen mit veränderlicher Weite (non-uniform tolerance zones)
    - Spezifikationselemente "all around", "all over" und "between"
    - Einbindung digitaler CAD-Daten (ASME Y14.41-2012)
    - Anwendung der Profiltolerierung auf kegel- und keilförmige Geometrieelemente
    - Verbundtolerierung mit Profiltoleranzen für ein einzelnes Geometrieelement (composite profile tolerancing for a single feature)
    - Verbundtolerierung mit Profiltoleranzen für ein Muster aus zwei oder mehreren Geometrieelementen (composite profile tolerancing for multiple features)
    - Mehrfache Einzeltolerierung mit Profiltoleranzen (multiple single-segment profile tolerancing)
    - Anwendungs- und Praxisbeispiele sowie Übungsbeispiele
  • Lauftoleranzen nach ASME Y14.5-2018
    - Rundlauf (radial, axial und in beliebiger Richtung), Anwendungsmöglichkeiten und Beispiele
    - Zusammenhang zwischen Rundlauf, Rundheit und Koaxialität
    - Gesamtlauf (radial und axial), Anwendungsmöglichkeiten
    - Grenzen der Lauftolerierung nach ASME Y14.5 und erweiterte Möglichkeiten nach ISO 1101
  • Tolerierung nicht formstabiler Teile (restrained conditions)
    - Modifikator zur Kennzeichnung des freien Zustandes ("F")
    - Spezifikation von Aufspannbedingungen
    - Mittlerer Durchmesser (AVG) bei nicht formstabilen Teilen
  • Zusammenfassung wichtigsten Unterschiede zwischen ASME Y14.5M-1994, ASME Y14.5-2009 und ASME Y14.5-2018, Grenzen der Tolerierung nach ASME 
  • Die häufigsten Irrtümer und Fehler bei der Interpretation ASME-codierter Produktdokumentationen
  • Übungsbeispiele aus der Praxis
  • Abschlussdiskussion, Diskussion firmenspezifischer Zeichnungen und Kundenzeichnungen

  

Seminardauer:  2  Tage

Seminartyp:      Inhouse-Seminar

Bezeichnung:    GDT-ASME

Abschluss:        Teilnahmezertifikat

Bonus:              Zugang zum Kundenbereich auf unserer Homepage

Wichtiger Hinweis zur Seminardauer:

Wird die elementare Logik von ISO GPS vollumfänglich verstanden, dann können die dimensionelle und geometrische Tolerierung auf Basis von ASME (insbesondere ASME Y14.5-2018) sowie die wichtigsten Unterschiede zu ISO GPS in der Regel an einem Schulungstag besprochen werden. Daher bieten wir diese Veranstaltung auf Wunsch auch ein eintägiges Seminar an.

Falls ISO GPS noch nicht hinreichend bekannt oder betrieblich eingeführt ist, dann ist es unbedingt erforderlich, dass zunächst die wichtigsten Inhalte aus dem Basis- und dem Aufbauseminar zu "Form- und Lagetoleranzen" (GPS-BSC und GPS-ADV) geschult werden. Abhängig von den Vorkenntnissen der Teilnehmer, der Komplexität der ASME-codierten Produktspezifikationen sowie der Frage, ob ASME-Spezifikationen "nur" interpretiert oder jedoch eigenständig ASME-Spezifikationen erstellt werden müssen, empfehlen wir ein zwei- bis viertägiges Kombiseminar. Nehmen Sie hierzu jedoch zunächst Kontakt zu uns auf und lassen Sie sich beraten, mit welcher individuelle Schulungsstrategie mit kleinstmöglichem Aufwand der größtmöglichen Nutzen für Ihre Teilnehmer erzielt werden kann.

Haben Sie Fragen zum Seminar oder wünschen Sie ein unverbindliches Angebot? Dann nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.