Abweichender Verlauf einer Geraden

Eine Neigung beschreibt den Verlauf einer Geraden zur horizontalen Achse oder zur Lotachse. Es liegt im Ermessen des Zeichners, welche Angabe er im jeweiligen Fall für sinnvoller hält. Die Winkelsumme zwischen Neigung zur Lotachse und Neigung zur horizontalen Achse muss aber immer 90° ergeben. Aus den Differenzen lassen sich so recht schnell Kontrollwinkel errechnen, falls die angegebenen Soll-Winkel nicht direkt kontrolliert werden können.


Probleme in der sprachlichen Definition

Eine „Neigung“ ist nur eine Möglichkeit, den Verlauf einer geneigt zu Lot oder Ebene verlaufenden Geraden zu umschreiben. Mathematisch etabliert ist für diesen Zweck der Term „Steigung“. Deutlich eher der Umgangssprache zuzuordnen sind Verwendungen von Termen wie „Schräge“, „Gefälle“, „Schiefe Gerade“ oder ähnliches. Im weitesten Sinne lassen sich „Neigung“ als „Fallende Gerade“ und „Steigung“ als „ansteigende Gerade“ unterscheiden. Ein vollständiger Konsens über die Korrekten sprachlichen Eingrenzungen besteht jedoch noch nicht.

Herstellung von Neigungen

Die Herstellung einer Neigung ist stets eine besondere Herausforderung, da sie das gleichzeitige Bedienen der horizontalen und vertikalen Achse erfordert. Für eine Herstellung geneigter Ebenen oder Kanten ist deshalb immer ein Werkzeug erforderlich. Bei den urformenden und umformenden Verfahren müssen die gewählten Werkzeuge in ihren Kavitäten bereits die gewünschten Neigungen aufweisen. Von einer echten Herstellung von geneigten Konturen kann bei den ur- und umformenden Verfahren deshalb nur bedingt die Rede sein.

Bevor eine Guss- oder Pressteil geneigte Konturen erhält, muss das eingesetzte Werkzeug entsprechend ausgeformt sein. Da Press- und Gusswerkzeuge durch Fräsen, Schleifen oder Erodieren hergestellt werden, verschiebt sich die Herstellung geneigter Konturen auf die trennenden und fügenden Verfahren. Erodieren ist mit dem Schweißen verwandt, darum kann es hier zu den Fügeverfahren gezählt werden.

Die trennenden Verfahren sind alle zur Herstellung von Konturen mit Neigung in Fläche oder Kante geeignet. Bei den schneidenden Verfahren sind spezifische Werkzeuge notwendig, welche die geneigten Schnitte in der gewünschten Qualität umsetzen können. Bandsägen, Kapp- und Gehrungssägen sind hierzu zumindest für die Halbzeug-Produktion geeignete Anwendungen. Werkzeuglose Verfahren wie Water-Jet, Laser-Cut oder Plasmaschnitt können nur Konturen mit Neigungen herstellen, bei denen die Neigung in der Fläche liegt. Mit diesen Verfahren schräg durch Vollmaterial zu schneiden ist nicht sinnvoll, da sie in der Tiefe an Präzision verlieren und an Rauheit zunehmen.

Die idealen Verfahren zur Herstellung von Flächen und Kanten mit Neigung sind daher die klassischen Zerspanungstechniken und die Fügeverfahren. Moderne Dreh- und Fräsverfahren sind heute in der Lage, Neigungen und Steigungen in engsten Toleranzen herzustellen. Ebenso sind die Fügeverfahren, wie Schweißen und Kleben, zur Herstellung komplexer Konstruktionen geeignet. Die engsten Toleranzen werden durch der Zerspanungs nachgeordnete Schleif-, Polier- und Läppverfahren erreicht.

Wichtige Mini-Neigung: Die Fase

Eine der bekanntesten Neigungen, welche vor allem bei Bohr- und Fräsverfahren zum Einsatz kommen, ist die sogenannte „Fase“. Dies ist eine kleine Schräge, welche entlang von rechtwinkligen Versätzen standardmäßig eingebracht wird. Sie ist nur ca. 1-5 mm breit, hat aber eine wichtige technische Funktion: Die Fase verhindert wirkungsvoll die Bildung von Graten und Rissen, je nach dem, ob sie in einem Kanten- oder Eckwinkel sitzt. Eine als Fase verwendete Neigung unterliegt aber in der Regel keiner besonderen Toleranz.

3D Messtechnik bei Neigung

Da die Herstellung einer Neigung technisch recht aufwändig ist, kommt der Kontrolle der Toleranz einer besonderen Bedeutung zu. Um sicher zu stellen, dass eine Neigung auch tatsächlich innerhalb der gewünschten Toleranz sitzt, sind die verschiedenen Ansätze der 3D Messtechnik geeignete Verfahren. Dazu kommen vor allem die optischen und taktilen Anwendungen in Betracht.

Optische 3D Messtechnik: Hier haben sich die Laser- und die photographischen Verfahren als zuverlässig und belastbar erwiesen. Die Laser-Messtechnik ist der Pionier in der hochpräzisen 3D Messtechnik, wenngleich schon von Anbeginn der Fotografie an sie auch zur Vermessung eingesetzt wurde. In jüngster Zeit haben sich auch fotographische Verfahren in der 3D Messtechnik etabliert. Hierbei wird ein Objekt umseitig abfotografiert und aus den digitalfotos ein 3D Modell ermittelt. An dem Modell lassen sich anschließend alle gewünschten IST-Maße ablesen.

Taktile 3D Messtechnik: Die taktile Messtechnik ist heute noch vor allem bei großen Schweiß- und Montagekonstruktionen im Einsatz. Sie ist recht teuer, jedoch in machen Fällen noch unverzichtbar.


Daniel Wilhelm

Daniel Wilhelm

CEO

Ihr 3D-Messtechnik Spezialist für taktile Messtechnik.

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