Technisches Zeichnen für Maschinenbauer (eBook)

Dr.-Ing. Horst-W. Grollius war in leitenden Positionen in der Industrie tätig und seit 1987 Professor für Konstruktionstechnik an der Bergischen Universität Wuppertal.

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 7
1 Einleitung 10
2 Normen 11
2.1 Allgemeines 11
2.2 Arten von Normen 11
3 Darstellungsmethoden 12
3.1 Allgemeines 12
3.2 Projektionsmethode 1 12
3.3 Projektionsmethode 3 14
3.4 Pfeilmethode 16
4 Darstellung von Bauteilen 17
4.1 Darstellung mittels Projektionsmethode 1 17
4.2 Darstellung mittels Schnitten 20
4.2.1 Allgemeines 20
4.2.2 Vollschnitt, Halbschnitt und Teilschnitt 21
4.2.3 Kennzeichnung des Schnittverlaufs 21
4.2.4 Besonderheiten bei Schnittdarstellungen 23
4.3 Besondere Darstellungsmöglichkeiten 30
4.3.1 Bauteile mit Symmetrieachsen 30
4.3.2 Kegel oder keilförmige Bauteile 30
4.3.3 Kennzeichnung ebener Flächen 31
4.3.4 Auf Lochkreis angeordnete Bohrungen 31
4.3.5 Hervorheben von Einzelheiten 32
4.3.6 Andeutung eines Fertigungsschrittes 33
4.3.7 Schrägliegende Bauteilbereiche 33
5 Bemaßung von Bauteilen 35
5.1 Allgemeines 35
5.2 Schriftarten 35
5.3 Elemente der Maßeintragung 36
5.4 Bemaßung von Drehteilen 37
5.5 Bemaßung von Frästeilen 38
5.6 Bemaßung von Neigungen und Verjüngungen 40
5.7 Bemaßung von Kegeln 42
5.8 Bemaßung von Radien und Durchmessern 43
5.9 Bemaßung von Kugeln 46
5.10 Bemaßung von Bögen 47
5.11 Bemaßung von Fasen und Senkungen 47
5.12 Bemaßung von Teilungen 48
5.13 Bemaßung mit Hinweislinien 50
5.14 Bemaßung von Nuten 50
5.15 Bemaßung mittels theoretisch genauer Maße 51
5.16 Kennzeichnung von Prüfmaßen 52
5.17 Unterschiedliche Arten der Maßeintragung 52
6 Darstellung und Bemaßung von Gewinden 54
6.1 Allgemeines 54
6.2 Außengewinde 54
6.3 Innengewinde 55
6.4 Bauteile mit Gewinden im montierten Zustand 55
6.4.1 Sechskantschraube mit Sechskantmutter 55
6.4.2 Innensechskantschraube mit Sacklochgewinde 56
6.4.3 Stiftschraube mit Sacklochgewinde 57
6.4.4 Verschraubung von Rohr und Gewindeflansch 58
6.4.5 Befestigung einer Zahnscheibe mittels Nutmutter 58
6.5 Verschiedenes 60
6.5.1 Gewindefreistiche 60
6.5.2 Vereinfachte Angaben für Gewinde 60
6.5.3 Mehrgängige Gewinde 61
7 Toleranzen für Maße 63
7.1 Nennmaß, Abmaße, Grenzmaße, Istmaß, Istabmaß 63
7.2 Maßtoleranz, Null-Linie, Toleranzfeld 64
7.3 Toleranzbegriffe für Welle und Bohrung 64
7.4 ISO-Toleranzklassen 65
7.5 Angabe von Maßtoleranzen – Beispiele 68
8 Toleranzen für Form und Lage 73
8.1 Allgemeines 73
8.2 Formtoleranzen 73
8.3 Lagetoleranzen 77
8.4 Symbole 94
8.4.1 Symbole für Formtoleranzen 94
8.4.2 Symbole für Lagetoleranzen 95
8.5 Allgemeintoleranzen 96
8.6 Sonstiges 97
8.6.1 Ermittlung der Rundheitsabweichung 97
8.6.2 Projizierte Toleranzzone 98
9 Oberflächenbeschaffenheit 101
9.1 Allgemeines 101
9.2 Begriffe und Kenngrößen 101
9.2.1 Begriffe 101
9.2.2 Kenngrößen 102
9.3 Symbole 105
9.4 Angabe der Oberflächenbeschaffenheit 110
10 Tolerierungsprinzipien 115
10.1 Unabhängigkeitsprinzip 115
10.2 Hüllbedingung 116
10.3 Maximum-Material-Bedingung 116
11 Passungen 122
11.1 Allgemeines 122
11.2 Spielpassung 122
11.3 Übermaßpassung 124
11.4 Übergangspassung 125
11.5 Pass-Systeme 127
11.6 Passungsauswahl 127
12 Werkstückkanten 130
12.1 Begriffe 130
12.2 Angaben in Zeichnungen 131
12.3 Beispiele 136
13 Schweißverbindungen 139
A-1 Zeichnungsarten, Zeichnungsformate, Schriftfelder 142
A-1/1 Zeichnungsarten 142
A-1/2 Zeichnungsformate 144
A-1/3 Schriftfelder 144
A-2 Stücklisten 147
A-3 Linienarten, Schriftgrößen, Gestaltung von Symbolen 152
A-3/1 Linienarten 152
A-3/2 Schriftgrößen 153
A-3/3 Gestaltung von Symbolen 154
A-4 Praxisbeispiel Schwenkantrieb 155
A-5 Praxisbeispiel Schleifvorrichtung 167
Quellen und weiterführende Literatur 178
Sachwortverzeichnis 180

9 Oberflächenbeschaffenheit (S. 100-101)

9.1 Allgemeines

Die wirkliche (reale) Gestalt einer Bauteiloberfläche stimmt nie mit der denkbar idealen Gestalt überein. Bei den in technischen Zeichnungen dargestellten Bauteilen werden deshalb durch Symbole die zur Funktionserfüllung geforderten Oberflächenbeschaffenheiten angegeben. Welche Oberflächenbeschaffenheit (Oberflächenqualität) „die Richtige“ ist, hängt von vielfältig zu beachtenden Gesichtspunkten ab, auf die hier im Detail nicht näher eingegangen wird. Vielmehr soll auf die wichtigsten Begriffe und Kenngrößen und die in den Zeichnungen zur Kennzeichnung der Oberflächenbeschaffenheit zu verwendenden Symbole hingewiesen werden.

9.2 Begriffe und Kenngrößen

9.2.1 Begriffe

In einer technischen Zeichnung werden die Oberflächen eines Bauteils in ihrer idealen Gestalt dargestellt (geometrische Oberflächen), die von der wirklichen (realen) Gestalt abweichen. Als wirkliches Oberflächenprofil bezeichnet man das Profil, das sich durch den Schnitt der wirklichen Bauteiloberfläche mit einer dazu senkrechten Ebene ergibt.

Das nach Abtasten des wirklichen Oberflächenprofils mithilfe spezieller messtechnischer Methoden (z. B. Tastschnittverfahren) erhaltene Profil ist das Profil der Istoberfläche, das somit nur ein angenähertes Abbild des wirklichen (realen) Oberflächenprofils darstellt.

Das auf diese Weise „ertastete“ Oberflächenprofil enthält als wichtigste Gestaltabweichungen die Formabweichungen, die Welligkeit und die Rauheit. Unter Gestaltabweichungen versteht man die Gesamtheit aller Abweichungen der Istoberfläche von ihrer idealen Gestalt.

Nach DIN 4760 gibt es ein Ordnungssystem für Gestaltabweichungen. Gestaltabweichung 1. Ordnung (= Formabweichungen): diese können z. B. durch Ungenauigkeiten in den Führungen der Werkzeugmaschine, Durchbiegungen der Maschine und/oder des Bauteils bei der Bearbeitung entstehen. Gestaltabweichung 2. Ordnung (= Welligkeit): die Bauteiloberfläche weist eine wellenartige Form auf, die z. B. durch Schwingungen der Werkzeugmaschine und/oder des Bauteils bei dessen Bearbeitung entstehen. Gestaltabweichungen 3. und 4. Ordnung (= Rauheit): insbesondere Rillen und Riefen, die durch das Bearbeitungsverfahren hervorgerufen werden. Die Überlagerungen der Gestaltabweichungen der 1. bis 4. Ordnung ergeben die Gestalt der Bauteiloberfläche in Form der Istoberfläche.

Hinweis: Die in DIN 4760 weiterhin erwähnten Gestaltabweichungen der 5. Ordnung (= Gefügestruktur) und 6. Ordnung (= Gitteraufbau des Werkstoffes) sind bei Bauteilen des Maschinenbaus von untergeordneter Bedeutung. Auf diese wird hier nicht näher eingegangen.

9.2.2 Kenngrößen

Die DIN EN ISO 4287 definiert für das Oberflächenprofil eine Vielzahl unterschiedlicher Kenngrößen, wobei hier auf einige für das Rauheitsprofils (R-Profil) charakteristische Kenngrößen eingegangen werden soll.

Das R-Profil erhält man bei der Rauheitsmessung aus dem Primärprofil (P-Profil) durch elektrische Filterung mit Profilfiltern der Grenzwellenlänge λc (Einheit mm). So wird erreicht, dass das im P-Profil ebenfalls enthaltene Welligkeitsprofil (W-Profil) unterdrückt wird.

Die Grenzwellenlänge λc (auch „Cut-off“ genannt) orientiert sich nach DIN EN ISO 4288 am Riefenabstand (periodische Profile) oder den zu erwartenden Rauheitswerten (aperiodische Profile). Moderne Rauheitsmessgeräte (z. B. Firma MAHR, Perthometer M1) erkennen ohne Probemessung periodische und aperiodische Profile und stellen auch automatisch den normgerechten λc-Wert ein. Die Kenngrößen werden meist für die Einzelmessstrecke lr definiert, die zahlenmäßig gleich der gewählten Grenzwellenlänge λc ist (der Buchstabe r bei lr weist auf das R-Profil hin).