Erstellung normgerechter Technischer Zeichnungen
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- Herbert Waldfogel
- vor 6 Jahren
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1 Erstellung normgerechter Technischer Zeichnungen 1
2 ZUM THEMA Die Konstruktionszeichnung (Technische Zeichnung) ist in der industriellen Fertigung ein zentrales Dokument. Sie beinhaltet die wichtigsten Informationen zu Geometrie und Funktion eines technischen Produkts. Ohne ihre Hilfe ist die wirtschaftliche Fertigung eines funktionsfähigen Produkts nicht möglich. In zunehmendem Maße besteht heute jedoch die Notwendigkeit Bauteile im globalen Umfeld mit einer der Eigenfertigung vergleichbar hohen Qualität, bei gleichzeitig niedrigen Kosten zu produzieren. Dieses Ziel kann nur durch eine eindeutige und vollständige Beschreibung des Produkts auf Basis der aktuellen internationalen Normen erreicht werden. Besondere Bedeutung hat hierbei die funktions, fertigungs, prüf und kostengerechte Tolerierung von Maß, Form, Lage und Oberfläche. In der Praxis ist jedoch weitgehend unbekannt, dass sich nahezu sämtliche Normen in einem vollständigen Umbruch befinden und neue, komplexe internationale Standards hinzugekommen sind. Während diese neuen internationalen Standards auf die heutigen Möglichkeiten des CAD, eine moderne Fertigungssowie die digitale Messtechnik ausgerichtet sind, befinden sich die meisten Konstruktionszeichnungen insbesondere im Hinblick auf das Toleranzmanagement bestenfalls auf dem normativen Stand der 1980er Jahre mit gravierenden Folgen für die Interpretation, Kommunikation, die Fertigungs und Prüfkosten sowie die Produktqualität und Produkthaftung. Auch stehen diese Spezifikationen nicht im Einklang mit den elementaren Forderungen aus ISO Die unmittelbaren Folgen sind möglicherweise überhöhte Fertigungs und Prüfkosten durch unnötig enge Toleranzen, schwer oder nicht montierbare oder gar funktionsunfähige Produkte, unter anderem aufgrund einer mehrdeutigen unzweckmäßigen oder sogar falschen Tolerierung von Maß, Form, Lage und Oberfläche, unnötiger Abstimmungsbedarf, sowohl innerbetrieblich als auch zwischen den Vertragpartnern (z. B. Kunde oder Zulieferbetrieb). Die Konstruktionszeichnung ist in der industriellen Fertigung ein zentrales Dokument und bei externer Fertigung ein rechtsverbindliches Vertragsdokument nahezu die gesamte normative Basis und die Interpretation der Symbolik haben sich zwischenzeitlich signifikant verändert. 2
3 Eine konsequente Anwendung der aktuellen normativen Werkzeuge ermöglicht dabei nicht nur eine signifikante Verbesserung der Produktqualität verbunden mit einer Senkung der Fertigungskosten, sondern auch eine effiziente Verständigung zwischen Konstruktion und Entwicklung, Fertigung, Einkauf, Vertrieb, Zulieferbetrieb und Kunde weltweit. Darüber hinaus ist vielfach unbekannt, dass Konstruktionszeichnungen bei externer Fertigung rechtsverbindliche Vertragsdokumente sind. Eine mangelhafte, nicht normkonforme Konstruktionszeichnung erzeugt daher nicht nur (vermeidbare) Fertigungs und Prüfkosten mit den entsprechenden Folgen für die Wett bewerbsfähigkeit, sie verbietet auch die qualifizierte Beanstandung von Mängeln und führt somit zu einem unkalkulierbaren Risiko im Sinne der Produkthaftung im Falle von Rechtstreitigkeiten. Diese Tatsachen zwingen den Anwender letztlich, sich zeitnah mit dem Themenkomplex der Normkonformität seiner Konstruktionszeichnungen intensiv auseinanderzusetzen. Die damit verbundene dauerhafte Kostenreduzierung und Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit im globalen Umfeld, kann erfahrungsgemäß nur durch eine konsequente Schulung aller an der Produktentstehung beteiligten Mitarbeiter erreicht werden. ZIEL Das Seminar vermittelt Ihnen die wichtigsten, heute verfügbaren Werkzeuge zur normkonformen Erstellung von Konstruktionszeichnungen, insbesondere zur funktions, fertigungs und prüfgerechten Tolerie rung nach den aktuellen, internationalen Standards (insbesondere ISO GPS Normen). Weiterhin werden praktische Lösungen zur Umsetzung von konstruktiven Problemstellungen aufgezeigt. IHR NUTZEN Sie lernen in diesem Seminar: eine fehlerhafte Tolerierung zu erkennen, die Haftungsrisiken abzuschätzen und zu beseitigen, die Auswirkungen einer nicht normkonformen, mehrdeutigen Tolerierung auf die Fertigungsund Prüfkosten sowie auf die Produkthaftung abzuschätzen, die wichtigsten Tolerierungsprinzipien und ihre praxisgerechte Anwendung, die Inhalte der neuen ISO 8015:2011 sowie die Wahl eines geeigneten Tolerierungsprinzips, einschließlich notwendiger Zeichnungseintragungen, das Zweipunktmaß als standardmäßiger Operator für lineare Größenmaße sowie die funktionsgerechte Maßtolerierung durch Modifikatoren kennen (neue ISO : 2016, einschließlich richtige Auswahl und Fallbeispiele), ausgehend von den konstruktiven Erfordernissen, eine im Hinblick auf Kosten, Fertigbarkeit und Prüfung optimale Tolerierungsstrategie, den signifikanten Unterschied zwischen dimensionellen und geometrischen Toleranzen kennen, fehlerhafte, mehrdeutige und missverständliche Eintragungen zur dimensionellen und geometrischen Tolerierung in bestehenden technischen Produktspezifikationen (z. B. Konstruktionszeichnungen) zu erkennen und sicher zu beseitigen, die Anwendung von Tolerierungswerkzeugen zur Verminderung der Fertigungs und Prüfkosten bei gleichzeitiger Erhöhung von Funktionalität und Wertigkeit der Produkte. Da die Konstruktionszeichnung darüber hinaus ein rechtsverbindliches Vertragsdokument darstellt, leistet das Seminar einen entscheidenden Beitrag zur Prävention möglicher Rechtstreitigkeiten mit Ihren Kunden oder Ihren Zulieferbetrieben, die Grundlagen einer fertigungs, funktions, prüf und kostengerechten geometrischen Tolerierung sowie die "richtige" Interpretation der Symbolik auf Basis der neuen ISO 1101 in 2017 kennen, Bezüge und Bezugssysteme funktions und prüfgerecht festzulegen (ISO 5459:2011 neue ISO 5459/DIS 2016), 3
4 die Anwendungsgrenzen von Allgemeintoleranzen für Form und Lage für verschiedene Fertigungsverfahren sowie die Konsequenzen eines möglichen Rückzugs von ISO u. 2 kennen, die Bedeutung und die funktionell richtige Anwendung von Kenngrößen zur Beschreibung der Oberflächenrauheit (ISO 4287), deren normgerechte Spezifikation gemäß ISO 1302, den Einfluss der Messbedingungen, wie Tastsystem, Filterart oder Grenzwellenlänge auf den Wert der Oberflächenkenngröße sowie wichtige Annahmekriterien für Oberflächen, die wichtigsten Default Regeln der internationalen Normung (Vereinbarungen ohne besondere Zeichnungsangaben), die normgerechte Spezifikation und Interpretation von Schweiß und Lötverbindungen auf Basis der neuen ISO 2553:2013 die normgerechte Spezifikation von Kantenzuständen gemäß neuer ISO/FDIS 13715:2016, die normgerechte Spezifikation und Interpretation von Wärmebehandlungsangaben auf Basis der neuen ISO 15787:2016 einschl. Auswahl und Tolerierung der Kenngrößen zur Charakterisierung des Wärmebehandlungszustandes (z. B. Randschicht oder Einsatzhärtungstiefe), welche Zeichnungsvereinfachungen auf Basis der aktuellen, internationalen Normung möglich und sinnvoll sind. Alle Seminarteilnehmer erhalten einen exklusiven Zugang zum Kundenbereich unserer Homepage unter beratung.de/downloads/ kundenbereich/ mit vielen nützlichen und aktuellen Informationen, Tipps und Beispielen. Damit bleiben Sie stets auf dem aktuellen Stand und werden über wichtige Normänderungen sofort informiert. SEMINARINHALTE Einführung Die Konstruktionszeichnung Ein rechtsverbindliches Vertragsdokument Konsequenzen einer fehlerhaften, mehrdeutigen oder nicht normkonformen Konstruktionszeichnung Wer haftet im Schadenfall? Normung Europäische und internationale Normung, Rechtsverbindlichkeit und Annahmeverfahren Geometrische Produktspezifikation (GPS) das GPS Matrixmodell (ISO 14638:2015) Übersicht der neuen internationalen Zeichnungsnormen Recht, Produkthaftung und Normung Grundlagen Schriftfelder, Stücklisten (ISO 7200), Maßstäbe (ISO 5455) Linienarten, breiten, gruppen (ISO , 22, 24), Schriften (ISO 3098) Projektionsmethoden (ISO , 34, ISO ) Teilansichten, sichtbare und verdeckte Kanten,Mittellinien, unterbrochene Teile, Lichtkanten, ebene Flächen, Einzelheiten Schnittdarstellungen Grundregeln der Schnittdarstellung (ISO und 44) Voll, Halb, Teil, Profilschnitt, ergänzende und neue Regeln zur Schnittdarstellung, Schraffurarten 4
5 Tolerierungsprinzipien Unabhängigkeitsprinzip und Hüllbedingung (ISO 8015:1985 und ISO 8015:2011) Hüllprinzip (DIN 7167:1987, zurückgezogen) rule #1 (ASME Y14.5:2009) Grundlegende Prinzipien und Regeln für Konstruktionszeichnungen auf Basis der neuen ISO 8015:2011 Auswirkung von ISO 8015:2011 auf bestehende und neue Konstruktionszeichnungen (richtige Interpretation) Maße, Maßinterpretation, Maßtoleranzen (dimensionelle Toleranzen) und Bemaßungsregeln Typische Fehler der Maßtolerierung in Konstruktionszeichnungen (Fallbeispiele) und ihre weitreichenden Auswirkungen auf die Funktion: Lineare Größenmaße, lineare Abstände, Radien und Winkel Zweipunktgrößenmaß (ISO :2016) als standardmäßiger ISO GPS Spezifikationsoperator für lineare Größenmaße (neue ISO :2016) Funktionsgerechte Maßtolerierung durch Modifikatoren für lineare Größenmaße gemäß neuer ISO :2016 (richtige Auswahl, Eintragung, Interpretation und Fallbeispiele) Winkelgrößenmaße Default Kriterium und Modifikatoren (neue ISO/FDIS :2016) Grenzen der Maßtolerierung und Unterschied zur geometrischen Tolerierung (ISO :2012) Allgemeintoleranzen für Maße richtige Anwendung und Interpretation, wichtige Normänderungen Spanende Bearbeitung (ISO ) und Konsequenzen aus geplantem Rückzug von ISO und 2 Metallguss (ISO :2008 und ISO/DIS :2015) Schweißen (ISO 13920) Stanzen (DIN :2010) Kunststoff Formteile (neue DIN 16742:2013) und Anwendungsgrenzen Toleranzregel (DIN 30630) ISO Maßtoleranzsystem (ISO 286 1:2010) Neue Interpretation ISO codierter linearer Größenmaße (z. B. 30 H7) gemäß ISO 286 1:2010 Funktionsgerechte Festlegung, Kennzeichnung und Prüfung von Passmaßen, neue Auswahlreihe ISO Gewindetoleranzsystem (ISO 965 1) Bemaßungsregeln (neue ISO/DIS 129 1, Vergleich mit DIN , 11, 12 sowie ISO :2016) Neue Tolerierungsmöglichkeiten für Form, Guss und Schmiedeteile Zeichnungsangaben für Formteile (z. B. Formschrägen, Einfallstellen, Teilungsebenen) gemäß ISO Zeichnungsangaben für Metallgussteile gemäß ISO/TS :2014 Form und Lagetoleranzen (Geometrische Toleranzen) Typische Fehler der Form und Lagetolerierung (Fallbeispiele) und ihre Auswirkung auf die Funktion Normgerechte Zeichnungseintragung (Symbolik) und richtige Interpretation, Toleranzzonen Formtoleranzen richtige Interpretation und funktionsgerechte Anwendung (neue ISO 1101 in 2017) Geradheit Ebenheit Rundheit Zylindrizität Referenzelemente und Erkennen fehlerhafter Messprotokolle 5
6 Funktions, fertigungs und prüfgerechte Bezugsbildung (neue ISO 5459:2011 und ISO/FDIS 5459:2016) Normgerechte Eintragung und richtige Interpretation der Symbolik Bezugsbildung funktionsgerechte Festlegung und normgerechte Eintragung von Einzelbezügen, gemeinsamen Bezügen und Bezugssystemen Profiltoleranzen (richtige Interpretation und funktionsgerechte Anwendung), neue ISO 1660 in 2017 Profiltoleranz einer Linie und Profiltoleranz einer Fläche Anwendung der Profiltoleranzen als Form, Richtungs und Ortstoleranzen Einbindung digitaler CAD Modelle und vereinfachte CAD Zeichnungen (VDA 4953), Profiltoleranzen als teilweiser Ersatz für Allgemeintoleranzen Richtungstoleranzen (richtige Interpretation und funktionsgerechte Anwendung) Parallelität Rechtwinkligkeit Neigung Anwendungs und Praxisbeispiele zu den Richtungstoleranzen Ortstoleranzen (richtige Interpretation und funktionsgerechte Anwendung) Koaxialität Symmetrie Positionstoleranzen (neue ISO 1101 in 2017 und ISO/DIS 5458:2016) Theoretisch exakte Maße (TED), normkonforme Zeichnungseintragungen, Anwendungsmöglichkeiten (u. a. Ersatz von Toleranzen für lineare Abstände) Anwendungs und Praxisbeispiele zu den Ortstoleranzen Lauftoleranzen (richtige Interpretation und funktionsgerechte Anwendung) Einfacher Lauf und Gesamtlauf, Unterschied zwischen Rundlauf, Rundheit und Koaxialität Anwendungs und Praxisbeispiele zu den Lauftoleranzen Allgemeintoleranzen für Form und Lage richtige Anwendung und Interpretation, wichtige Normänderungen, Lücken der Allgemeintoleranznormen Spanende Bearbeitung (ISO ) und Konsequenzen aus geplantem Rückzug von ISO und 2 Metallguss (neue ISO :2008 und ISO/DIS :2015) Oberflächenrauheit, Oberflächenkenngrößen und Oberflächenmesstechnik Funktion einer Oberfläche Grundlagen der Oberflächenmesstechnik (Tastschnittverfahren, berührungslose Messsysteme) Gestaltabweichungen (Primär, Welligkeits und Rauheitsprofil) Profilfilter Gaussfilter nach ISO :2011, Grenzwellenlänge und Indices ( s, c ( Cut Off ) und f ) Ermittlung des Primär, Welligkeits und Rauheitsprofil aus dem messtechnisch erfassten Profil Messbedingungen, die u. a. von der Konstruktion festzulegen sind Messort, Messrichtung und Messstrecke Wahl der Grenzwellenlänge c nach ISO 4288 ("Default" Werte) und deren Einfluss auf das Messergebnis Oberflächenkenngrößen (Interpretation und funktionell richtige Anwendung) Rauheitskenngrößen (R Kenngrößen) nach ISO 4287, wie z. B. Ra, Rz, Rt, Rq, Rsk Welligkeitskenngrößen (W Kenngrößen), wie z. B. Wellentiefe Wt 6
7 Kenngrößen des Primärprofils, wie z. B Pt Materialanteilkurve des Profils (Abbott Firestone Kurve), Nulllinienverschiebung und Kenngrößen der Materialanteilkurve wie z. B Rmr(c) und Rdc Normgerechte Zeichnungseintragung nach ISO 1302 und richtige Interpretation der Symbolik Möglichkeiten zur normgerechten Zeichnungsvereinfachung Annahmekriterien 16 % Regel Höchstwert Regel ( max Regel ) Flächenhafte Verfahren zur Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit nach ISO ff. ("3D Kenngrößen") kurzer Ausblick Wärmebehandlungsangaben Wort und Zustandsangaben (EN 10052) Zeichnungsdarstellung und Symbolik von Wärmebehandlungsangaben (neue ISO 15787:2016) Kenngrößen wärmebehandelter Werkstücke (Randschichthärtungstiefe SHD nach EN 10328, Einsatzhärtungstiefe CHD nach ISO 2639, Nitrierhärtetiefe NHD nach DIN ) Wärmebehandlungsbilder, Wärmebehandlungsanweisung und Wärmebehandlungsplan Verfahrensregeln für die digitale Produktdefinition (neue ISO 16792:2015 und ASME Y14.41:2003) Darstellung und Bemaßung von Werkstückkanten (neue ISO in 2017) Normgerechte Spezifikation und richtige Interpretation der Symbolik Kantenmaße Schweiss und Lötverbindungen (neue ISO 2553:2013) Bezugszeichen sowie Grund und Zusatzsymbole für Nähte Anwendung und richtige Interpretation der Symbolik Kennzahlen für Schweiß und Lötprozesse (ISO 4063) Normgerechte Kennzeichnung der Arbeitsposition (ISO 6947) Bemaßung von Schweiß und Lötnähten Zeichnungsvereinfachungen (u. a. DIN 30 10, ISO 6410, ISO 6411) Diskussion firmenspezifischer Fragestellungen sowie Abschlussdiskussion 7
8 ZIELGRUPPEN Projekt, Konstruktions und Entwicklungsleiter Ingenieure aus Konstruktion und Entwicklung, Normung und Qualitätssicherung/Messtechnik Messtechniker und Mitarbeiter aus der Qualitätssicherung Technische Zeichner, Technische Produktdesigner Techniker Technischer Einkauf Mitarbeiter des betrieblichen Ausbildungswesens Mitarbeiter aus Arbeitsvorbereitung und Produktion SEMINARDAUER: 2 Tage ERGÄNZENDE HINWEISE Die vorgeschlagenen Seminarinhalte können an Ihre firmenspezifischen Fragestellungen sowie an die Vorkenntnisse der Teilnehmer angepasst werden. Alle Seminarteilnehmer erhalten ausführliche Seminarunterlagen auf dem neuesten Stand der Normung, die sich auch für das Selbststudium eignen. Über den exklusiven Zugang zum Kundenbereich auf unserer Homepage haben die Teilnehmer auch nach dem Seminar stets Zugriff auf die jeweils aktuelle Fassung der Seminarunterlagen und behalten somit sämtliche Normänderungen fest im Blick. KONTAKT Büro Schorndorf: Prof. Dr. Ing. Volker Läpple Steinbeisstraße 18 D Schorndorf Fon: Fax: Mail: info@toleranzen beratung.de Web: beratung.de Fotos (Titelseite): istockphoto/wragg; Engine Images Fotolia.com; Alterfalter Fotolia.com; vizafoto Fotolia.com 8
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