14 Geometrische Merkmale und Symbole im GD&T-System

Mit fortschreitender Globalisierung haben sich die internationale Arbeitsteilung und die Zusammenarbeit in der Fertigung weiter vertieft. Dennoch bestehen weiterhin Herausforderungen hinsichtlich Kommunikationsbarrieren und unterschiedlicher Produktionsgewohnheiten zwischen den Ländern. Wie lässt sich das Dilemma lösen, die Fertigungsgenauigkeit zu verbessern und gleichzeitig die Austauschbarkeit zur Kostensenkung zu gewährleisten? Die Vereinheitlichung internationaler Normen für geometrische Bemaßung und Tolerierung (GD&T) ist daher dringend erforderlich.

→ 1950: Die Industrienationen reichten bei der ISO-Organisation den „ABC-Vorschlag“ ein, mit dem Ziel, die Konzepte und die textbasierte Darstellung geometrischer Toleranzen zu vereinheitlichen.

→ 1969: Die ISO veröffentlichte offiziell die Norm für geometrische Tolerierung ISO/R1101-I:1969 mit dem Titel „Form- und Lagetoleranzen – Teil I: Allgemeines, Symbole, Angaben in Zeichnungen“.

→ 1978–1980: Die ISO empfahl Grundsätze und Methoden für die Prüfung geometrischer Toleranzen. In diesem Zeitraum trat China der ISO offiziell wieder bei und veröffentlichte 1980 seine grundlegenden Normen für Form- und Lagetoleranzen.

→1996: Die ISO gründete das technische Komitee ISO/TC213 „Dimensional and Geometrical Product Specifications and Verification (GPS)“, das für die internationale Vereinheitlichung geometrischer Toleranzen und ihrer Zeichnungssymbole zuständig ist.

Durch die langfristigen gemeinsamen Anstrengungen vieler Nationen wurden schließlich die international einheitlichen 14 geometrischen Merkmale und Symbole festgelegt, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.

01 Geradheit

Geradheit beschreibt den Zustand, in dem ein Linienelement eines Bauteils eine ideale gerade Form beibehält. Die Geradheitstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung der tatsächlichen Linie von der idealen geraden Linie.

• Beispiel 1: In einer gegebenen Ebene muss die Toleranzzone innerhalb des Bereichs zwischen zwei parallelen Linien liegen, die einen Abstand von 0.1 mm haben.

• Beispiel 2: Wenn das Symbol „ØWird vor dem Toleranzwert ein "" hinzugefügt, muss die Toleranzzone innerhalb des Bereichs eines Zylinders mit einem Durchmesser von 0.08 mm liegen.

02 Ebenheit

Die Ebenheit beschreibt den Zustand, in dem ein ebenes Element eines Bauteils eine ideale Ebene beibehält. Die Ebenheitstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung der tatsächlichen Oberfläche von der idealen Ebene.

• Beispiel: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei parallelen Ebenen mit einem Abstand von 0.08 mm.

03 Kreislaufwirtschaft

Die Rundheit beschreibt den Zustand, in dem die Elemente eines Kreises auf einem Bauteil den gleichen Abstand zu dessen Mittelpunkt haben. Die Rundheitstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung des tatsächlichen Kreises vom idealen Kreis innerhalb desselben Querschnitts.

• Beispiel: Die Toleranzzone muss innerhalb des Bereichs zwischen zwei konzentrischen Kreisen mit einem radialen Unterschied von 0.03 mm auf demselben Normalquerschnitt liegen.

04 Zylindrizität

Die Zylindrizität beschreibt den Zustand, bei dem alle Punkte auf der Oberfläche eines zylindrischen Bauteils den gleichen Abstand zu seiner Achse haben. Die Zylindrizitätstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung der tatsächlichen Zylinderoberfläche von der idealen Zylinderoberfläche.

• Beispiel: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei koaxialen Zylinderflächen mit einem radialen Unterschied von 0.1 mm.

05 Profil einer Linie

Das Linienprofil beschreibt den Zustand, in dem eine Kurve beliebiger Form innerhalb einer vorgegebenen Ebene eines Bauteils ihre ideale Gestalt beibehält. Die Linienprofiltoleranz bezeichnet die zulässige Abweichung der tatsächlichen Kontur einer nicht-kreisförmigen Kurve.

• Zeichnungsbeispiel: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei Hüllkurven einer Reihe von Kreisen mit einem Durchmesser von 0.04 mm. Die Mittelpunkte dieser Kreise liegen auf einer Geraden mit der theoretisch exakten geometrischen Form.

06 Profil einer Oberfläche

Das Oberflächenprofil beschreibt den Zustand, in dem eine gekrümmte Oberfläche beliebiger Form ihre ideale Gestalt beibehält. Die Toleranz des Oberflächenprofils bezeichnet die zulässige Abweichung der tatsächlichen Kontur einer nicht-kreisförmigen Oberfläche vom idealen Profil.

• Beispiel: Die Toleranzzone wird durch zwei Hüllkurven einer Reihe von Kugeln mit einem Durchmesser von 0.02 mm begrenzt. Die Mittelpunkte dieser Kugeln sollten theoretisch auf der Oberfläche der theoretisch exakten geometrischen Form liegen.

07 Parallelität

Parallelität bezeichnet den Zustand, in dem das zu messende Objekt stets den gleichen Abstand zu einem Bezugspunkt aufweist. Die Parallelitätstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung zwischen der tatsächlichen Richtung des gemessenen Objekts und der idealen, parallel zum Bezugspunkt verlaufenden Richtung.

• Beispiel: Wenn das Symbol „ØWird vor dem Toleranzwert ein "" hinzugefügt, befindet sich die Toleranzzone innerhalb eines Zylinders mit einem Durchmesser von 0.03 mm, der parallel zum Bezugspunkt verläuft.

08 Senkrechtheit

Die Rechtwinkligkeit beschreibt den Zustand, in dem das Messobjekt einen korrekten 90°-Winkel zu einem Bezugspunkt beibehält. Die Rechtwinkligkeitstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung zwischen der tatsächlichen Richtung des Messobjekts und der idealen, senkrecht zum Bezugspunkt verlaufenden Richtung.

• Beispiel 1: Wenn das Symbol „ØWird hinzugefügt, befindet sich die Toleranzzone innerhalb eines Zylinders mit einem Durchmesser von 0.1 mm, der senkrecht zur Bezugsebene steht.

• Beispiel 2: Die Toleranzzone muss zwischen zwei parallelen Ebenen liegen, die einen Abstand von 0.08 mm zueinander haben und senkrecht zur Bezugslinie verlaufen.

09 Kantigkeit

Die Winkelabweichung beschreibt den Zustand, in dem die relative Ausrichtung zweier Merkmale eines Bauteils einen vorgegebenen Winkel beibehält. Die Winkeltoleranz ist die maximal zulässige Abweichung zwischen der tatsächlichen Richtung des gemessenen Merkmals und der idealen Richtung bei einem gegebenen Winkel relativ zum Bezugspunkt.

10 Position

Die Position beschreibt die Genauigkeit von Punkten, Linien oder Flächen an einem Bauteil relativ zu ihren idealen Positionen. Die Positionstoleranz ist die maximal zulässige Abweichung der tatsächlichen Position des gemessenen Merkmals von seiner idealen Position.

11 Konzentrizität

Konzentrizität beschreibt den Zustand, in dem die gemessene Achse eines Bauteils relativ zur Bezugsachse auf einer geraden Linie liegt. Die Konzentrizitätstoleranz ist die zulässige Abweichung der tatsächlich gemessenen Achse von der Bezugsachse.

• Beispiel: Wird dem Toleranzwert ein Symbol hinzugefügt, so ist die Toleranzzone der Bereich innerhalb eines Zylinders mit einem Durchmesser von 0.08 mm. Die Achse dieser kreisförmigen Toleranzzone fällt mit dem Bezugspunkt zusammen.

12 Symmetrie

Symmetrie bezeichnet den Zustand, in dem zwei symmetrische zentrale Merkmale eines Bauteils in derselben Mittelebene liegen. Die Symmetrietoleranz ist die zulässige Abweichung der tatsächlichen Mittelebene (bzw. Mittellinie/-achse) des Merkmals von der idealen Symmetrieebene.

• Beispiel: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei parallelen Ebenen oder geraden Linien, die einen Abstand von 0.08 mm haben und symmetrisch zur Bezugsmittelebene oder -mittellinie angeordnet sind.

13 Kreisförmiger Auslauf

Der Rundlauffehler beschreibt den Zustand, in dem eine Rotationsfläche innerhalb einer begrenzten Messebene ihre Position relativ zu einer Bezugsachse beibehält. Die Rundlauftoleranz ist die maximal zulässige Abweichung innerhalb eines begrenzten Messbereichs, wenn sich das Messobjekt einmal vollständig um die Bezugsachse dreht, ohne sich axial zu bewegen.

• Beispiel 1: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei konzentrischen Kreisen mit einem radialen Unterschied von 0.1 mm in jeder Messebene, die senkrecht zur Achse steht und auf derselben Bezugsachse zentriert ist.

• Beispiel 2: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei Kreisen mit einem Abstand von 0.1 mm auf einem Messzylinder an jeder radialen Position, die koaxial zum Bezugspunkt liegt.

14 Gesamtauslauf

Der Gesamtrundlauf bezeichnet die Gesamtabweichung entlang der gesamten Messfläche bei kontinuierlicher Rotation des Werkstücks um die Bezugsachse. Die Toleranz des Gesamtrundlaufs ist der maximal zulässige Rundlauf, wenn sich das Messelement kontinuierlich um die Bezugsachse dreht, während sich die Messuhr relativ entlang ihres idealen Profils bewegt.

Beispiel 1: Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei konzentrischen Zylindern mit einem radialen Unterschied von 0.1 mm, die koaxial zum Bezugspunkt liegen.

Beispiel 2 : Die Toleranzzone ist der Bereich zwischen zwei parallelen Ebenen, die einen Abstand von 0.1 mm zueinander haben und senkrecht zum Bezugspunkt stehen.

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