Abmaße

Arten der Abmaße

Die technische Mechanik unterscheidet zwischen folgenden drei Abmaßen:

• Abmaß oder Ist-Abmaß
• oberes Abmaß
• unteres Abmaß

Das einfache Abmaß oder Ist-Abmaß ist die gemessene Differenz zwischen dem gemessenen Maß am Werkstück und dem geforderten Maß auf der Zeichnung. Das Ist-Abmaß sollte sich stets innerhalb der Toleranz befinden, sie aber zumindest nicht unterschreiten. In diesem Fall lässt sich das gewünschte Maß noch durch Nacharbeiten herstellen. Bei einem zu stark unterschrittenem Maß wird das Bauteil zum Ausschuss oder ist nur noch durch eine erhebliche Mehrarbeit wieder zu retten.

Das obere Abmaß ist die höchste Toleranz. Sie ist das maximale Abweichung zum Nennmaß.
Das untere Abmaß ist der umgekehrte Fall. Unteres Abmaß minus Nennmaß ergibt das Mindestmaß. Das Bauteil darf an dieser Stelle nicht kürzer, schmaler oder dünner werden.

Vorstellung der Abmaße

Die Abmaße der Toleranz lassen sich gut als umhüllende Linie vorstellen. Das Ideal sind die gewünschten Nennmaße, die das Werkstück einhalten soll. Die oberen Abmaße liegen als Linie über den Nennmaßen, das Mindestmaß an jeder messbaren Seite liegt darunter. Alle Werkstücke, die innerhalb dieser umhüllenden Linien hergestellt werden, sind verwendbar. Bauteile, die an einer Stelle über oder unter den gewünschten Maßen liegen, erfordern entweder Nacharbeit oder sind Ausschuss.

Berechnung des Abmaßes

Ein Abmaß lässt sich sehr leicht berechnen. Es ist die Differenz zwischen Istmaß und Sollmaß bzw. zwischen Istmaß und Toleranz.

Beispiel:

Eine gedrehte Welle hat einen Durchmesser von 100 mm. Der geforderte Durchmesser lag bei 99,8 mm. Das Abmaß ist hier ein Übermaß und beträgt 0,2 mm oder 2/10 mm, wie es in der Zerspanungstechnik genannt wird.

Was tun bei fehlerhaftem Abmaß?

Übermaße lassen sich relativ einfach korrigieren. Da in diesem Fall noch nicht genug Material abgetragen wurde, muss dies nachgeholt werden. Wenn die Dreh- oder Fräswerkzeuge für diesen Zweck zu grob sind, kann Schleifen die Lösung sein. Schleifen, Polieren und Läppen sind werkzeuglose Zerspanungsverfahren, mit dem sich engste Toleranzen erreichen lassen.

Schwieriger wird es, wenn Nennmaße unter ihrem Mindestmaß unterschritten wurden. Wenn möglich, kann man in diesem Fall durch Aufschweißen wieder Material auftragen und den Zerspanungsschritt wiederholen. Dies wird beispielsweise an präzise gefertigten Langrohren durchgeführt. Ein ganzes Rohr wegen eines kleinen Maßfehlers zu verschrotten wäre Verschwendung. Deshalb ist es in den meisten Fällen möglich, ein unterschrittenes Maß durch Aufschweißen und wiederholtes Abschleifen wieder zu korrigieren.

Bei nicht schweißbaren Materialien ist dieser Weg nicht gegeben. In seltenen Fällen kann man durch Kleben versuchen, das fehlende Maß wieder aufzubauen. Meistens bleibt aber nur die Verschrottung oder Entsorgung des fehlerhaften Bauteils.

Kritische Abmaße

Das Einhalten der Toleranzen ist bei kinetischen Bauteilen innerhalb eines mechanischen Systems besonders wichtig. Ein Überschreiten der Toleranzen führt bereits beim Zusammenbau zu Schwierigkeiten. Die Teile klemmen und erschweren die mechanischen Funktionen. Außerdem erhöhen zu fest sitzende Bauteile den Verschleiß und sorgen für eine unerwünschte Spanbildung. Ein Unterschreiten des Mindestmaß erleichtert zwar den Zusammenbau, führt zu einer erhöhten Geräuschbildung. Die Bauteile sitzen in diesem Fall nicht mehr im gewünschten Gleitsitz zueinander, sondern haben Spiel. Das bedeutet, dass sie bei jeder Bewegung gegeneinander schlagen anstatt sanft die anliegenden Kräfte zu übertragen.

Thermisch belastete Maschinen wie beispielsweise Verbrennungsmotoren werden jedoch im Untermaß montiert. Im kalten Zustand lassen sie sich so problemlos zusammenbauen. Sobald die Maschine Betriebstemperatur erreicht hat, schließen sich die vormals zu geringen Abmaße durch die Wärmeausdehnung.

Abmaße kontrollieren, Qualität steigern

Das kontinuierliche Erfassen des Abmaß ist in der Serienfertigung besonders wichtig. Der unvermeidliche Verschleiß der Produktionswerkzeuge wird damit zuverlässig erfasst. Mit dem frühzeitigen Austausch wird so eine gleichbleibende Qualität gewährleistet und der Ausschuss verringert. Die gewünschte Toleranz gibt das erforderliche Messwerkzeug vor. Bei gelegentlichen, stichprobenartigen Prüfungen sind Standard-Messwerkzeuge wie Prüfschraube oder Schieblehre ausreichend. Für das effiziente Durchmessen großer Serien sind Scanverfahren oder eigens angefertigte Prüfwerkzeuge vorteilhafter. Sie gewährleisten eine gleichbleibende Prüfqualität ohne Messfehler. Abweichende Abmaße werden so zuverlässig und frühzeitig erkannt.