Software: CAD - Tutorial - Bauteil - Toleranzanalyse

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Toleranzanalyse (Kleinst-/Größtmaß obere Führungsweite)

Das Maß der oberen Führungsweite entspricht für die ideale Geometrie dem Nennmaß = 12 mm der Führungsnut:

• Nun sollen entsprechend unserer Zeichnungsangaben sämtliche Maße der Führungsgeometrie die Toleranzklasse mittel (m) der Allgemeintoleranz nach DIN ISO 2768 besitzen, dies betrifft sowohl die Längen- als auch die Winkel-Maße.
• Da diese Toleranzen relativ groß sind, ist zu befürchten, dass dadurch die obere Öffnungsweite im Extremfall so stark vom Nennmaß abweichen kann, dass die Führungsfunktion nicht mehr möglich ist (z.B. "Verklemmen" des geführten Teils).
• Mit einer Toleranzanalyse auf Grundlage des geeignet tolerierten CAD-Modells sollen deshalb die Extremwerte der oberen Führungsweite ermittelt werden.

Voraussetzung für eine Toleranz-Analyse ist die Ergänzung der benötigten Modellmaß-Toleranzen. Leider erscheinen diese Toleranzen dann auch in der Zeichnung, wo sie eigentlich nicht hingehören (Beispiel: Freimaßtoleranzen). Deshalb sollte man innerhalb eines Bauteils solche Toleranz-Analysen grundsätzlich mit Kopien des Bauteilmodells durchführen!

Wir wählen für die Toleranz-Analyse folgende verallgemeinerbare Vorgehensweise:

1. Erzeugen einer Kopie der Bauteil-Datei (für die Übung: Bolzen_xx.ipt → Analyse_xx.ipt).
   Hinweis: Bei mehreren Analysen sollte man zuordenbare Bezeichner wählen (z.B. BauteilX_AnalyseY.ipt).
2. Schließen aller nicht benötigten CAD-Dateien, um versehentliches Verändern zu vermeiden.
3. Für das Maß, für welches man die Extremwerte ermitteln möchte, muss man als "Schließmaß" ein getriebenes Maß in einer geeigneten Skizze ergänzen:
   • Dies ist im Beispiel nicht trivial, weil man dafür wegen unstetiger Schnittbedingungen zwei getriebene Maße benötigt, welche man in Abhängigkeit vom Vorhandensein der Nutfläche an der Öffnung benutzt:
     
   • Hinweis: Vielleicht hat jemand eine Idee, wie man mit einem getriebenen Maß auskommt?
4. Für jedes Maß, welches einen Einfluss auf das Schlussmaß besitzt, muss der Toleranzbereich definiert werden. Dies gelingt am anschaulichsten in den entsprechenden Skizzen:
   • Im Beispiel betrifft dies alle Maße in den Profil-Skizzen von "Nut" und "Schraegen".
   • Da alle diese Maße im Beispiel mit Allgemeintoleranz-Klasse (m) versehen sind, müssen wir in Abhängigkeit vom Nennwert die zugehörigen Grenzabmaße aus den Tabellen nach DIN ISO 2768-1 entnehmen und den Maßen zuweisen:
     
   • Achtung: Wir berücksichtigen nur die Maßtoleranzen in der Maßkette. Dies stellt eine Vereinfachung dar, weil natürlich auch die Form- und Lagetoleranzen der Führungsflächen eine gewisse Auswirkung auf die obere Öffnungsweite besitzen. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die Einhaltung der Maßtoleranzen bei der Fertigung oberste Priorität besitzt, selbst wenn es zu Widersprüchen mit Extremwerten der Form- und Lagetoleranzen kommt.
5. Konfiguration der Maßkette für den ersten Extremwert des Schlussmaßes (im Beispiel zuerst für Kleinstmaß):
   • Standardmäßig wird für jedes Modellmaß der Nennwert verwendet.
   • Für jedes tolerierte Modellmaß unserer Maßkette muss man überlegen, welcher Extremwert zum angestrebten Extremwert des Schlussmaßes führt.
   • Hinweis: Es ist günstig, dafür unter MFL > Extras > Optionen > Dokumenteinstellungen > Einheiten anstatt der Toleranz den genauen Wert für die Maße anzuzeigen. Ansonsten wird die Abweichung des benutzten Maßwertes vom Nennwert nur durch einen Unterstrich gekennzeichnet, ohne dass man die Richtung der Abweichung erkennt.
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