Daniel Wilhelm
Ihr 3D-Messtechnik Spezialist für taktile Messtechnik.
Mit Nennmaß und Toleranz zum Bauteil
Ein Bauteil zu zeichnen ist einfach, es herzustellen jedoch nicht. Die Außenmaße von Bauteilen müssen so präzise gefertigt sein, dass sich das Produkt in eine Baugruppe integrieren lässt. Wird das Bauteil zu groß, lässt es sich nicht beschädigungsfrei einbauen. Wird das Mindestmaß unterschritten, drohen Leckagen, Geräuschentwicklung oder ein hoher Verschleiß. Das macht die Ergänzung des Nennmaß durch die Toleranz erforderlich.
Die Toleranz ist der Bereich, den ein Istmaß vom Nennmaß abweichen darf. Man muss sich die Toleranz wie eine Hüllkurve vorstellen. Die obere Toleranz liegt über der Nennbemaßung, die untere bildet das Mindestmaß und liegt darunter. Das Istmaß muss sich immer zwischen diesen beiden Kurven befinden. Nur dann ist das Bauteil „Innerhalb der Toleranz“ und genügt seinen Anforderungen.
Die Abstände zwischen der Nennbemaßung und den Toleranzen muss nicht gleich sein. Eine Symmetrie ist hier nur zufällig. Der Konstrukteur muss deshalb stets die obere und untere Grenze separat definieren, um dem Werker präzise Angaben machen zu können.
Herstellung von Bauteilen innerhalb der Toleranz
Die Herstellungs- und Bearbeitungsverfahren ermöglichen unterschiedlich enge Toleranzgrenzen. Der Sandguss (gleichgültig, ob Hotbox oder Coldbox) ist bestenfalls im Millimeterbereich einigermaßen präzise. Mit Abweichungen von 2-3 Millimetern muss man bei diesem Verfahren rechnen. Eine Plattensäge kann einfache Bauteile schon mit einer Toleranz von 0,5 mm fertigen.
Beim Drehen lässt sich unter idealen Umständen eine Toleranz von 1/100 mm erreichen, bezogen auf ein Nennmaß bis 3 mm. Fräsen schafft auf guten Maschinen ca. 6/1000 mm. Darüber hinaus sind nur noch werkzeuglose Verfahren für das Herstellen enger Toleranzen verfügbar. Polieren und Läppen können ein Nennmaß von 3 mm auf 1/10.000 mm präzise fertigen.
Je enger also die Toleranz ist, desto aufwendiger wird die Herstellung des Bauteils. Die Nennbemaßung nimmt darauf keinen Einfluss, wohl aber die angegebenen Toleranzwerte. Dies macht es so wichtig, der Bemaßung die gewünschten Mindest- und Höchstmaße hinzuzufügen.
Obere Toleranz unterschritten – und jetzt?
Wird beim Kontrollieren des IST-Maß am Werkstück eine Überschreitung der oberen Toleranz festgestellt, lässt sich das in den meisten Fällen noch durch Nacharbeit beheben. Problematischer ist ein unterschrittenes Mindestmaß. Das Auftragen und wieder Abschleifen von Material ist nur unter ganz bestimmten Bedingungen möglich.
Bei Metallen kann man unter Umständen durch Aufschweißen das Werkstück noch retten. Das geht aber nur bei groben Werkstücken mit hohen Toleranzen. Ein Unterschreiten der Mindesttoleranz hat deshalb in der Regel eine Verschrottung des Produkts zur Folge.
