Grundlagen der normgerechten Bemassung
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- Angelika Dittmar
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1 Grundlagen der normgerechten Bemassung Fachmodul zu Zeichnungstechnik Ausgabe für Schüler Lehrpersonen EDITION SWISSMEM
2 Impressum Herausgeberin: Bezeichnung: Edition Swissmem Fachmodul Zeichnungstechnik «Grundlagen der normgerechten Bemassung (ISO 129-1)» Ausgabe für Schüler Lehrpersonen Version: Neuauflage 2017 Copyright bei Edition Swissmem, Zürich und Winterthur Bestellcode: ISBN: XXFMGB S ISBN: Projektleitung: Joachim Pérez, Swissmem Berufsbildung, CH-8400 Winterthur Autor: Willi Tschudi, CH-8355 Aadorf Layout Projektleitung: und Joachim Pérez, Swissmem Berufsbildung, CH-8400 Winterthur Autor: Zeichnungen: Willi Daniel Tschudi, Baur, Swissmem CH-8355 Aadorf Berufsbildung, CH-8400 Winterthur Layout und Druck: Zeichnungen: Daniel Printed Baur, in Switzerland Swissmem Berufsbildung, CH-8400 Winterthur Druck: Quellen: Quellen: Bezugsquelle: Bezugsquelle: Urheberrecht Urheberrecht Printed Prof. Dr.-Ing. in Switzerland Volker Läpple, Steinbeis-Beratungszentrum Konstruktion, Werkstoffe und Normung, D Schorndorf Prof. Dr.-Ing. Volker Läpple, Steinbeis-Beratungszentrum Schweizerische Normenvereinigung Konstruktion, SNV, Werkstoffe und Normung, D Schorndorf DIN e.v. Schweizerische Normenvereinigung SNV, Swissmem DIN e.v. Berufsbildung Brühlbergstrasse 4 Swissmem CH-8400 Winterthur Berufsbildung Brühlbergstrasse Telefon CH-8400 Fax Winterthur Telefon vertrieb.berufsbildung@swissmem.ch Fax vertrieb.berufsbildung@swissmem.ch Alle Rechte vorbehalten. Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung Alle Rechte vorbehalten. des Verlags. Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlags.
3 Grundlagen der normgerechten Bemassung 1 Inhaltsverzeichnis / Zeichenerklärung Inhaltsverzeichnis: 1. Einleitung Begriffe 4 2. Anordnung der Bemassung nach ISO (allgemeine Grundlagen) Kettenbemassung Parallelbemassung Laufende Bemassung Koordinatenbemassung Kombinierte Bemassung Masseintragungen nach ISO (allgemeine Grundlagen) Elemente der Masseintragung Grundregeln der Bemassung Masslinien Masshilfslinie Eintragung und Anordnung der Masszahlen Besondere Anordnung der Masszahlen Tolerierte Masse Symbole zur Kennzeichnung bemasster Formen Geometrieelemente mit gleichem Abstand Symmetrische Teile Angabe von Niveaus Nichtmassstäblich dargestellte Geometrieelemente Wichtigste Regeln zur Bemassungsangabe Bemassung von Normelementen Freistiche (DIN 509) Nut für Sicherungsring Langlöcher/Nuten Zentrierbohrungen (SN EN ISO 6411) und Zentrierbohrungen mit Gewinde (DIN 332-2) Neigung (SN EN ISO 2538) Kegel (SN EN ISO 3040) Rändelungen (ISO 13444) Gewindebemassung Bemassung von Gewinden Vereinfachte Bemassung Vereinfachte Bemassung von Bohrungen (ISO 15786) Vereinfachte Bemassung von Normelementen Tolerierungsangaben nach ISO Dimensionelle Tolerierung nach ISO Tolerierte lineare Grössenmasse Tolerierte lineare Grössenmasse mit geometrischer Toleranzangabe Graphische Regeln für die Angabe der Grössenmassspezifikationen Nicht-Grössenmasse nach ISO Winkelgrössenmasse nach ISO Methodik Mögliches Vorgehen beim Bemassen am Beispiel Gabelbefestigung. 9.2 Einzelne Schritte Funktionsbedingte Bemassung Beispiel Kupplung 70
4 2 Grundlagen der normgerechten Bemassung Inhaltsverzeichnis / Zeichenerklärung 10. Übungen Aufgabe «Einleitung» Aufgaben «Anordnung der Bemassung» Aufgaben «Masseintragungen (allgemeine Grundlagen» Aufgabe «Bemassung von Langlöcher» Aufgabe «Bemassung von Normelementen» Aufgabe «Gewindebemassung» Aufgabe «Vereinfachte Bemassung» Aufgabe «Spezifikations-Modifikationssymbole» Aufgabe «Erweiterte Bemassung» Tabellen Gewinde Zentrierbohrungen Rändelungen (ISO 13444) Freistiche (DIN 509) Gewindeausläufe/-freistiche Sicherungsringe Wälzlager KoRe-Katalog 107 Zeichenerklärung: Wichtige Hinweise Informationen Lösen Sie diese Aufgaben mit den geeignetsten Hilfsmitteln (z.b. schreiben, skizzieren, mithilfe des CAD).
5 Grundlagen der normgerechten Bemassung 3 1. Einleitung Das ISO GPS-Normensystem ist ein komplexes, umfassendes Normenwerk mit dem Ziel, widerspruchsfreie Regeln bereitzustellen, um eine Geometrie vollständig und eindeutig zu definieren und sie entsprechend messen zu können. ISO GPS Normensystem Spezifikation (Zeichnung) Fertigung Verifikation (Prüfung) Geometrie definieren Geometrie messen Für Konstruktionszeichnungen (technische Zeichnungen), welche auf Basis der heute weltweit eingeführten ISO GPS Normen aufgebaut sind, gelten seit 2011 standardmässig, also ohne besondere Vereinbarung, die in ISO 8015 festgelegten Konzepte, Prinzipien und Regeln. Eine dieser fundamentalen Regeln in ISO 8015 ist das Prinzip der Unabhängigkeit (kurz: Unabhängigkeitsprinzip, siehe Seite 54). Das Unabhängigkeitsprinzip besagt, dass Anforderungen, z.b. Mass- und geometrische Tolerierung, zueinander in keiner Abhängigkeit stehen, also unabhängig voneinander eingehalten und geprüft werden müssen. Nach ISO gelten für lineare Grössenmasselemente standardmässig (default) das Zweipunktgrössenmass (LP). Dies bedeutet, die Form (z.b. Geradheit) wird nicht durch eine Grössenmassangabe bestimmt, sondern durch geometrische Tolerierungen. Beispiel Fabrikationszeichnung Welle (Décolltage): Nicht eindeutige Bemassung der Welle (herkömmliche Art) Vollständig und Eindeutig nach Funktion (ISO GPS-Konform) js5 A 0,002 A-B 0,4 0,2 0,004 A-B Ra 1,6 B Ra 0,4 Ra 0,4 5,75 h8 js5 2x js5 CT Ra 0,4 0,4 0,2-0,05 j 0,002 A-B 0,004 A-B 0,15 A-B C A Ra 1,6 B 2x js5 CT 0,5 0,5 H13/ 3,8 h10 Ra 3,2 0,5 0,4 0,2 0,5-0, ,5 H13/ 3,8 h C 0,5 H13/ 3,8 h ,75 h8 Ra 0,4 Ra 0,4 Allgemeintoleranz ISO 2768-mK (22) Allgemeintoleranz ISO 2768-mK Tolerierung ISO 8015 Lineare Grössenmass ISO Der Grundsatz der Unabhängigkeit und der einzelnen Geometrieelemente wurde nicht angewendet. Die Art der Messung der Masse ist nicht definiert. Alle Masse ohne Modifikatoren sind Zweipunktgrössenmasse. Messverfahren bzw. Messmittel sind abhängig von der spezifizierten Toleranz. Jedes einzelne Geometrieelement ist eindeutig definiert. Die Art die Messung der Durchmesser ist durch den Spezifikationsoperator (Hüllbedingung) gegeben. Die einzelnen Formabweichungen des zugehörigen Goemetrieelementes dürfen maximal die Masstoleranz erreichen, nicht jedoch überschreiten, d.h., die maximale Formabweichung ist ohne zusätzliche Symbolik auf den Wert der Masstoleranz festgelegt.
6 4 Grundlagen der normgerechten Bemassung 1. Einleitung 1.1 Begriffe Bezugselement Geometrische Tolerierung Funktionsmass mit Masstoleranz gemäss Norm DIN 6885 (Passfedernut) Funktionsmass mit ISO-Toleranz, Hüllbedingung und gemeinsamer Toleranz (CT) Oberflächenbeschaffenheit Rauwerte Ra 2x CT -0,05 j D 20 f7 0,03-0,05 Nichtfunktionsmass/ Allgemeintoleranz ISO 2768-m Werkstückkanten D j D Theoretisch genaues Mass (TED-Mass) aufgrund der Ortstoleranz «Position» ( ( Geometrische Produktspezifikation Grundlagen-Konzepte, Prinzipien und Regeln z.b. Unabhängigkeitprinzip Tolerierung ISO 8015 Lineare Grössenmasse ISO Allgemeintoleranzen ISO 2768-mK Verantwortliche Abt. Technische Referenz Erstellt durch: Genehmigt von: Dokumentenart Dokumentenstatus Titel, zusätzlicher Titel Änd. Ausgabedatum Spr. Blatt Eine Zeichnung muss folgende Anforderungen erfüllen: Funktionsgerecht (wichtigste Anforderung) Fertigungsgerecht (kostengünstige Herstellung) Prüfgerecht (Qualitätswesen) Erklärung zu den Begriffen Funktionsmass: Sie bestimmen Form, Grösse und Lage von Partien, welche für die Funktion eines Werkstückes oder einer zusammengebauten Gruppe im Endprodukt wesentlich sind. Funktionsmasse werden immer eingetragen. Allgemeintoleranzen für Mass- und Formabweichungen sind für Funktionsmasse meistens nicht geeignet. Nichtfunktionsmass: Sie bestimmen Form, Grösse und Lage der übrigen Partien eines Werkstückes, die nicht wesentlich sind für die Funktion des Werkstückes in einer zusammengebauten Gruppe. Für die Formabweichungen genügen die Allgemeintoleranzen für geometrische Tolerierungen. Tolerierung ISO 8015: siehe Fachmodul «Einführung in ISO 8015 und ISO 14405» Geometrische Tolerierung: Die geometrischen Toleranzen werden zusätzlich zu den Masstoleranzen angegeben, wenn sie zur Erreichung der Funktionsfähigkeit, Eindeutigkeit und der Austauschbarkeit des Werkstückes notwendig sind oder wenn mögliche Fertigungsumstände ihre Angabe erfordern. Oberflächenbeschaffenheit: Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit werden durch graphische Symbole dargestellt. Die Angabe der Oberflächenkenngrösse wird durch einen Ra- oder Rz-Wert angegeben. Werkstückkanten: Für das Funktionieren des Werkstückes oder aus Sicherheitsgründen sind bestimmte Kantenzustände erforderlich. Daher gilt die allgemeine Regel, dass in allen Fertigungszeichnungen die Kantenzustände angegeben werden sollten. Endzustand: Die eingetragenen Grössenmasse gelten für den jeweiligen dargestellten Endzustand eines Gegenstandes.
7 Grundlagen der normgerechten Bemassung 5 1. Einleitung In der Norm ISO (keine ISO GPS-Norm) werden Begriffe verwendet, welche nicht korrespondieren mit den ISO GPS-Normen (z.b. ISO 8015). In den Normen ISO , -2 und -3 wird der Begriff «Längenmass,, Winkelmass» neu definiert in «lineare Grössenmasse», «Nicht-Grössenmasse» sowie «Winkelgrössenmasse» und «Winkelabstände» welche in diesem Fachmodul übernommen wurde. Mit der allgemeinen Angabe «Masse» in den folgenden Texten und Erklärungen können dies sowohl «lineare Grössenmasse» wie «Nicht-Grössenmasse» sein. Ebenso wurden die Grundsatze nach ISO 8015 einbezogen, z.b. «Grundsatz der Unabhängigkeit» und «Grundsatz der Geometrieelemente». Beispiel: Liegen Geometrieelemente (z.b. Bohrungen) auf der gleichen Ebene oder auf dem gleichen Teilkreis, werden diese nach ISO 129 durch eine Strichpunktlinie verbunden und der Abstand als «Gemeinsam» bemasst. Gemäss den Grundsätzen in ISO 8015 müssen alle Geometrieelemente als Einzeln beschrieben und geprüft werden. Leider sind in den Normen diese Fälle nicht klar beschrieben. Deshalb wird in diesem Fachmodul, auch voraussehend für die Zukunft, wenn möglich beide Möglichkeiten nach ISO und ISO 8015 dargestellt (z.b. Seite 9) Grössenmassbegriffe nach ISO ISO Grössenmasse Nicht-Grössenmasse L3 L4 Zweipunktgrössenmasse L4 L5 Abstandund Stufenmasse Lineare Grössenmasse ISO L5 L6 Sø ød1 L1 ød1 ød2 L2 Andere als lineare Grössenmasse ISO R2 L1 L2 L6 R1 R2 L3 Radien Winkelgrössenmasse ISO W1 W2 Zwei-Linien- Winkelgrössenmasse Winkelabstand W3 Lineare Grössenmasse sind über ein Zweipunktgrössenmass, bei Winkelgrössenmasse über Zwei- Linien-Winkelgrössenmass, messbar.
8 6 Grundlagen der normgerechten Bemassung Notizen
9 Grundlagen der normgerechten Bemassung 7 2. Anordnung der Bemassung nach ISO (allgemeine Grundlagen)
10 8 Grundlagen der normgerechten Bemassung 2. Anordnung der Bemassung nach ISO (allgemeine Grundlagen) Die Anordnung der Bemassung auf einer Zeichnung verdeutlicht den Zweck. Im Allgemeinen ist die Anordnung der Bemassung das Ergebnis einer Kombination von verschiedenen Konstruktionsanforderungen. Masslinien können in verschiedenen Varianten und Kombinationen angeordnet werden. 2.1 Kettenbemassung Einzelne Masse werden in einer Reihe angeordnet. Sie sollte nur dann angewendet werden, wenn die Summierung der einzelnen Toleranzwerte die funktionellen Bedingungen des Teils nicht beeinträchtigt (auch nicht tolerierte Masse unterliegen in der Regel einer Allgemeintoleranz mit Plus-/Minustoleranzen) Parallelbemassung Die Masslinien werden parallel in einer, zwei oder drei rechtwinkligen Richtungen (X, Y, Z) oder konzentrisch (mit gleichem Mittelpunkt) gezeichnet. Diese Bemassungsart ist vorzugsweise anzuwenden, wenn in gleicher Richtung liegende Masse eine gemeinsame Ausgangsbasis besitzen. nach ISO R nach ISO 8015 ø R
11 Grundlagen der normgerechten Bemassung 9 2. Anordnung der Bemassung nach ISO (allgemeine Grundlagen) 2.3 Laufende Bemassung Bei eingeschränktem Platz oder besonderen Anforderungen kann die laufende Bemassung angewendet werden. Die laufende Bemassung ist eine vereinfachte Anwendung der Parallelbemassung. Der Ausgangspunkt der Bemassung, d.h. der gemeinsame Ursprung, wird mit dem Ursprungssymbol (Kreis) ohne Massangabe angegeben. Die Anordnung der Masszahlen erfolgt in der Nähe der Masspfeile, in Linie mit den entsprechenden Masshilfslinien. Laufende Bemassung in eine Richtung R Laufende Bemassung in zwei Richtungen Für die laufende Bemassung in zwei Richtungen, die auf einer Linie eingesetzt wird, muss das Ursprungssymbol nur einmal angegeben werden Laufende Bemassung in zwei Richtungen rechtwinklig zueinander Ist für eine Bemassung zuwenig Platz vorhanden, kann die Masshilfslinie 45 abgewinkelt versetzt gezeichnet werden (z.b. Nicht-Grössenmass 95). nach ISO nach ISO ø26 ø ø10 ø26 ø
12 10 Grundlagen der normgerechten Bemassung 2. Anordnung der Bemassung nach ISO (allgemeine Grundlagen) 2.4 Koordinatenbemassung Ausgehend vom Ursprung werden kartesische Koordinaten durch Längenmasse in rechtwinkligen Richtungen definiert. +Y X Z +Z Y +X Die Werte der Koordinaten werden entweder neben jedem Punkt angegeben oder in einer Tabelle aufgeführt. Es werden in beiden Fällen weder Masslinien noch Masshilfslinien gezeichnet. Der Ursprung des Koordinatensystems kann sich an der Ecke eines Geometrieelementes oder ausserhalb des Geometrieelementes befinden. Y X=10 Y=10 X=20 Y=30 X X=50 Y=40 X=35 Y=25 ø10 X= Y=20 Y 1 X Position X Y d ø10
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