Toleranzen: Was man wissen muss, um die Herausforderungen bei der Montage zu verringern
Die Toleranz definiert den akzeptablen Bereich der zulässigen Abweichung eines Maßes. Sie hilft dabei, die Kritikalität des Teils zu definieren und die Montage zu gewährleisten.
Die Nichtbeachtung von Toleranzen führt zu zusätzlichen Herausforderungen bei der Montage und erhöht die Kosten erheblich. Hier sind unsere Ideen, wenn Sie diese Herausforderungen reduzieren müssen.
IT-Toleranz
IT-Grade(s) beschreiben ein international anerkanntes Codesystem, das die linearen Toleranzen in 12 Kategorien unterteilt. Dies ermöglicht es Produktverantwortlichen und Datenwissenschaftlern, Toleranzen mit einer einzigen Zahl zu behandeln. Das System ist in ISO 286 definiert und wird häufig verwendet.
Das System berücksichtigt sowohl das Nennmaß als auch die Toleranzbreite, um einen Näherungswert für die "Fertigungskomplexität" zu ermitteln.
IT-Noten mehr als IT18
Die Norm ISO 286 definiert das System der Toleranzen, Abweichungen und Passungen nur für Grundmaße bis 3150 mm. Die IT-Güteklassen können jedoch auf folgende Weise extrapoliert werden.
Von IT6 bis IT18 werden die Standardtoleranzen in jeder fünften Stufe mit dem Faktor 10 multipliziert. Diese Regel gilt für alle Standardtoleranzen und kann zur Extrapolation von Werten für IT-Grade verwendet werden, die nicht in Tabelle 1 aufgeführt sind. Für den Nennweitenbereich von 180 mm bis einschließlich 250 mm beträgt der Wert von IT20 beispielsweise:
IT20 = IT15 × 10 = 1,85 mm × 10 = 18,5 mm
Passungen und Toleranzen
Die Beziehung zwischen zwei zusammenpassenden Teilen, die auf dem Unterschied zwischen ihren Größen vor dem Zusammenbau beruht, wird als Passung definiert.
Es gibt drei Haupttypen:
Spielpassung
Störungsfreier Sitz
Übergangspassung
IT-Güteklassen mit genormtem Präfix werden zur Festlegung der Toleranzgrenzen verwendet, die zur Definition der Passungen genutzt werden können.
IT-Güteklassen geben nicht an, wie die Toleranzgrenzen um den Nennwert herum verteilt sind; zu diesem Zweck werden IT-Güteklassen mit einem anderen Präfix verwendet. Zum Beispiel wird das Präfix "js" anstelle von "IT" verwendet, um die symmetrische Verteilung anzugeben, so dass ein Maß 12 js5 12±0,004 entspricht (wobei 12 IT7 0,008 ist).
Zu den genormten Präfixen gehören die Buchstaben A, B, C, CD, D, E, EF, F, G, H, J, JS, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC (für Löcher) und die entsprechenden Kleinbuchstaben (für Wellen). Alle diese Buchstaben stehen für eine Art von Verteilung um den Nennwert herum. H und h sind am einfachsten zu erklären, da die Toleranz vollständig auf einer Seite des Nennmaßes liegt.
Zum Beispiel bedeutet 12 H7 ein Loch von 12,000-12,018 mm und 12 h7 einen Schaft von 11,982-12,000 mm.
Allgemeintoleranz
Die Toleranzen werden im Allgemeinen durch die Norm ISO 2768 geregelt. Die ISO 2768-Toleranz basiert auf der Größe der feature. Kleine Größen feature haben engere Toleranzen und große Merkmale feature haben größere Toleranzen.
Es gibt vier Klassen von Maßtoleranzen: fein(f), mittel(m), grob(c) und sehr grob(v). Ein Unternehmen, das Präzisionsteile und -ausrüstungen herstellt, könnte zum Beispiel die mittlere(m) Klasse für allgemeine metrische Toleranzen wählen. Diese ist in der ISO 2768-m festgelegt, die Toleranzen für die verschiedenen Abmessungen sind in der allgemeinen metrischen Toleranztabelle angegeben.
Die ISO 2768 gilt nur für die folgenden Zeichnungen mit den nachfolgenden Funktionen. Sie wird verwendet, wenn diese Funktionen keine individuellen Toleranzangaben haben:
o Lineare Abmessungen (Außenmaße, Innenmaße, Durchmesser, Abstände, Fasenhöhen, Radien)
o Eckige Abmessungen
o Lineare und winklige Abmessungen, die durch die Bearbeitung zusammengesetzter Teile entstehen.
Die internationale Norm ISO 2768:1989 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC3, Grenzwerte und Passungen, erarbeitet und besteht aus zwei Teilen, nämlich ISO 2768-1 und ISO 2768-2.
o Teil 1 - Allgemeintoleranzenfür lineare und eckige Abmessungen.
o Teil 2 - Geometrische Toleranzen für Merkmale.
Die folgenden Tabellen dienen der Festlegung von Toleranzen für Längen- und Winkelmaße:
Die folgenden Tabellen werden verwendet, um Geometrietoleranzen für Features zu definieren:
Abweichungstoleranz
Die Abweichung ist eine Plus-Minus-Bemaßung. Sie verwendet je nach Anwendung ein zweiseitiges oder einseitiges Toleranzformat. Plus-Minus-Maßwerte werden mit dem Plus-Minus-Symbol (±) angegeben. Zum Beispiel: 10,5±0,2 oder 0,250±0,005.
Bilaterale Toleranz
Eine zweiseitige Toleranz darf in zwei Richtungen vom angegebenen Maß abweichen. Zum Beispiel ist 10,5(+0,2/-0,1) eine ungleiche zweiseitige Toleranz und das Maß 10,5±0,2 wird als gleiche zweiseitige Toleranz bezeichnet.
Einseitige Duldung
Eine einseitige Toleranz weicht nur in einer Richtung vom angegebenen Maß ab. Zum Beispiel: 10,5 +0,2/-0 oder 10,5 +0/-0,1.
Grenzwerttoleranz
Die Grenztoleranz ist eine alternative Methode zur Darstellung und Berechnung der Toleranz. Bei der Grenzbemaßung werden die Extremwerte der Toleranz im Maß angegeben. Die Grenzen sind die Obergrenze und die Untergrenze.
Der obere Grenzwert ist der größte Wert, den feature innerhalb der vorgegebenen Toleranz des Maßes erreichen kann. Der untere Grenzwert ist der kleinste Wert, den feature innerhalb der vorgegebenen Toleranz für die Abmessung annehmen kann.
Zum Beispiel: 10,5±0,2
Obergrenze: 10,5+0,2=10,7
Untere Grenze: 10,5-0,2=10,3
Einzelne Grenzwerttoleranz
Verschiedene Merkmale, wie Fasen, Verrundungen, Rundungen, Bohrungstiefen und Gewindelängen, können mit einzelnen Grenzwerten bemaßt werden. Die Abkürzung für Minimum (MIN) oder Maximum (MAX) folgt dem Bemaßungswert, um eine einzelne Grenzwertanwendung anzugeben. Der nicht spezifizierte Grenzwert ist 0, wenn MAX verwendet wird, oder erreicht unendlich, wenn MIN angegeben wird. Zum Beispiel bedeutet R6MIN, dass der minimale Radius 6 mm betragen sollte oder RMAX6, dass der maximale Radius 6 mm betragen kann.
Referenzmaß
Referenzmaße werden nur zur Information oder zur Visualisierung verwendet. Referenzmaße werden oft als zusätzliche Information zur Akkumulation anderer Maße verwendet oder um ein Maß zu zeigen, das an anderer Stelle mit Toleranz definiert ist. Für ein Referenzmaß wird keine Toleranz explizit definiert und es ist keine Prüfung erforderlich.
Bezugsmaße werden definiert, indem das Maß in Klammern gesetzt wird oder der Begriff "REF" oder "Ref." hinter dem Maß verwendet wird. Zum Beispiel: (10,5) oder 10,5 REF oder 10,5 Ref.
Theoretisch exakte Dimension
Theoretisch werden exakte Maße verwendet, um Toleranzanhäufungen zu vermeiden. Eine Kettenbemaßung mit toleranzbasierten Maßen kann zu einer Toleranzakkumulation führen, da sich die Toleranzen aller Kettenmaße addieren würden.
Theoretisch exakte Maße (TED) oder Theoretisch exakte Maße (TEM) werden auch als Grundmaße bezeichnet. TED werden von einem Bezugspunkt zu einem feature von Interesse angegeben. TED sind als numerischer Wert definiert, der die theoretisch exakte Größe, das Profil oder die Lage eines feature beschreibt. Die zulässigen Abweichungen von diesen Maßen beruhen auf feature Kontrollen, Anmerkungen oder Toleranzen anderer Maße. Für TED wird keine Toleranz explizit angegeben.
TED werden durch Einschließen der Dimension in ein Rechteck angegeben.
Zum Beispiel addieren sich hier die Toleranzen der Maße 25, 10 und 15, um die Position der ø10-Bohrung zu definieren, was zu einem höheren Toleranzband führt. Dies kann durch die Verwendung theoretisch exakter Maße vermieden werden.
Ungefähre Abmessung
Ungefähre Maße werden verwendet, wenn die Toleranzen nicht sehr wichtig sind. Sie werden durch die Verwendung des Begriffs "APPROX." vor oder nach dem Maßwert angegeben. Sie werden oft mit "ca." oder "~" angegeben. Es gibt keine Überwachung oder Messung von Näherungsmaßen. So kann beispielsweise 10,5 APPROX. ein beliebiger Wert sein, der nahe an 10,5 mm liegt.