16 wichtige Grundsätze des mechanischen Zeichnens, die Sie kennen müssen

Es gibt viele etablierte Grundregeln für das mechanische Zeichnen, und insbesondere die ASME Y14.5-2009 legt sechzehn grundlegende Regeln fest.

Diese Regeln müssen beim Entwerfen, Interpretieren oder Prüfen von technischen Zeichnungen genau verstanden und angewendet werden. Gehen wir nun auf jede dieser sechzehn Regeln einzeln ein.

Regel 1: Alle Maße, mit Ausnahme von Referenzmaßen, Höchst- und Mindestmaßen oder Rohstoffen, müssen Toleranzen aufweisen.

Referenzmaße haben normalerweise keine Toleranzen. Warum ist das so? Weil es sich bei Referenzmaßen in der Regel um sich wiederholende Maße oder geschlossene Maße auf Zeichnungen handelt, die lediglich als Referenzinformationen dienen. Referenzmaße sind weder für die Produktion noch für die Prüfung von Bedeutung. Wenn Sie also ein Referenzmaß auf einer Zeichnung sehen, können Sie es außer Acht lassen.

Auf Zeichnungen sehen wir oft die Notation MAX (Maximum) oder MIN (Minimum). Gibt es für diese Maße Toleranzen? Die Antwort lautet: Ja. Bei MAX-Maßen ist die untere Grenze der Toleranz gleich Null, und bei MIN-Maßen ist die obere Grenze der Toleranz unendlich.

Bei der Angabe von MAX- oder MIN-Maßen muss daher in vollem Umfang berücksichtigt werden, ob die Grenzabweichung Auswirkungen auf die Funktion hat. Wenn wir z. B. eine Verrundung als R1 MAX kennzeichnen, müssen wir berücksichtigen, ob das Fehlen einer Verrundung (d. h., wenn sie Null ist) die Funktion beeinträchtigen wird. Wenn dies der Fall ist, muss eine geeignete untere Grenztoleranz festgelegt werden.

Es gibt auch viele theoretische Maße (d. h. Grundmaße) auf Zeichnungen. Gibt es für sie Toleranzen? Theoretische Maße sind definiert als numerisch korrekte Größen, Formen, Profile, Richtungen oder Positionen, die zur Definition eines Körpers oder eines Zielnormals verwendet werden.

Wenn dieses theoretische Maß zur Bestimmung der Größe, Form, des Profils, der Richtung oder der Position eines Körpers verwendet wird, wird seine Toleranz durch die entsprechende Form- und Positionstoleranz des Körpers bestimmt. Wenn dieses theoretische Maß zur Festlegung der Größe, Form oder Position eines Zielnormals verwendet wird, sollte seine Toleranz gemäß den Richtlinien für Lehren- und Vorrichtungstoleranzen nach ASME Y14.43 bestimmt werden. Daher haben auch theoretische Maße Toleranzen.

Die Methoden zur Angabe von Maßtoleranzen auf Zeichnungen sind wie folgt:

- Direktes Anbringen von Grenz- oder Toleranzwerten auf der Bemaßung selbst.

- Angabe in Form von geometrischen Maßtoleranzen.

- Festlegung von Toleranzen für bestimmte Abmessungen in Notizen oder Tabellen.

- Festlegung von Toleranzen für bestimmte Formen oder Verfahren in anderen referenzierten Dokumenten in der Zeichnung.

- Festlegung von Toleranzen für alle Maße, für die in der Spalte Allgemeintoleranz keine Toleranzen angegeben sind.

Regel 2: Abmessungen und Toleranzen müssen vollständig definiert sein, um alle Eigenschaften jeder Form zu verstehen.

Zu den Merkmalen einer Form gehören Größe, Form, Richtung und Position. Es ist notwendig, die Größe und die Toleranz aller Merkmale jeder Form in der Zeichnung zu definieren. Größen und Toleranzwerte können durch technische Zeichnungen ausgedrückt oder durch CAD-Datenbanken zur Produktdefinition definiert werden. Das Schätzen oder Bestimmen von Abmessungen durch Messen der Zeichnung ist nicht zulässig.

Regel 3: Geben Sie nur alle für die Beschreibung des Produkts erforderlichen Maße an.

Die Bedeutung von "alle erforderlichen Maße" ist, dass die Maße auf der Zeichnung genau richtig sein sollten, nicht zu viele und nicht zu wenige, um alle Merkmale aller Formen vollständig auszudrücken. Die Zeichnung sollte keine überflüssigen Maße enthalten, wie z. B. geschlossene Maße.

Wie bereits erwähnt, können wir jede Bezugsgröße ignorieren, daher sollte die Zeichnung so wenig Bezugsgrößen wie möglich verwenden. Referenzmaße bringen nicht nur Unordnung in die Zeichnung, sondern haben auch keinen Zweck.

Regel 4: Die Abmessungen sollten auf der Grundlage der Funktion und der Passform des Produkts gewählt werden und sollten nicht für mehrere Interpretationen offen sein.

Dies unterstreicht, dass die Maße und Toleranzen, die wir während der Konstruktion festlegen, auf der Erfüllung der Funktions- und Passformanforderungen des Produkts basieren sollten. Der Konstruktionsprozess sollte die Herstellbarkeit und Prüfbarkeit berücksichtigen, jedoch nicht auf Kosten der funktionalen Anforderungen.

Regel 5: Produktentwürfe sollten keine Herstellungsmethoden vorgeben

Produktentwürfe sollten nur die Abmessungen und Leistungsanforderungen angeben, die für die Funktionalität des Produkts erforderlich sind. Wie es hergestellt wird, fällt in den Zuständigkeitsbereich der Fertigungsingenieure.

Als Konstrukteure sollten wir dem Fertigungsteam weitreichende Freiheiten lassen. Unsere Überlegung sollte sein, den größtmöglichen Toleranzbereich vorzusehen, der die Funktionalität des Produkts erfüllt und eine ausreichende Fertigungsfähigkeit ermöglicht, anstatt die Herstellungsmethode zu spezifizieren. Bei einem Loch beispielsweise sollten wir nur den Durchmesser angeben, ohne zu spezifizieren, ob es gebohrt, gestanzt, gefräst, gedreht, geschliffen oder durch andere Verfahren hergestellt wird.

Solange das Endprodukt die Durchmessertoleranz einhält, spielt das Herstellungsverfahren keine Rolle. Wenn das Herstellungsverfahren jedoch ein untrennbarer Bestandteil der Produkteigenschaften ist, sollte es im Entwurf oder in den Referenzunterlagen angegeben werden. Wenn beispielsweise die Funktionalität erfordert, dass die Bohrung keine spiralförmigen Bearbeitungsspuren aufweist und gleichzeitig die Durchmessertoleranz eingehalten wird, kann im Entwurf festgelegt werden, dass die Bohrung geschliffen werden muss.

Regel 6: Bei der Angabe der endgültigen Produktmaße ist es zulässig, nicht obligatorische Prozessparameter wie Bearbeitungszugaben anzugeben.

In der Regel müssen die Prozessparameter nicht auf den Entwürfen angegeben werden, aber wenn sie angegeben werden, muss deutlich darauf hingewiesen werden, dass sie nicht obligatorisch sind. Wie bereits erwähnt, fällt dies in die Zuständigkeit der Fertigungsingenieure, und ihnen sollte ein großer Spielraum eingeräumt werden.

Regel 7: Bemaßungen sollten für eine optimale Lesbarkeit logisch angeordnet sein. Sie sollten auf dem eigentlichen Umriss platziert und auf sichtbaren Konturlinien markiert werden

Dies ist eine Grundvoraussetzung für die Erstellung von Entwürfen, auf die wir hier nicht näher eingehen werden.

Regel 8: Rohmaterialien wie Draht, Rohre, Bleche, Stangen oder andere Materialien, die nach Maß oder Markennummer hergestellt werden, sollten mit linearen Abmessungen wie Durchmesser oder Dicke gekennzeichnet werden.

Die Maß- oder Produktmarkennummer sollte in Klammern hinter der Abmessung angegeben werden

Diese Regel ist spezifisch für Rohstoffe, für die es jeweils einen eigenen Standard für die Notation gibt.

Regel 9: Mittellinien und Konturen, die im Entwurf ohne Markierungen als rechte Winkel dargestellt sind, werden als 90 Grad angenommen.

Es gibt viele Beziehungen in Entwürfen, bei denen angenommen wird, dass sie 90 Grad betragen. Diese angenommenen 90-Grad-Toleranzen sollten als nicht markierte Winkeltoleranzen kontrolliert werden.

Regel 10: Die Mittellinien oder Flächen von angeordneten Körpern, die durch Grundmaße definiert oder positioniert sind, werden als 90-Grad-Grundmaße angenommen, wenn sie im Muster ohne Markierungen als rechte Winkel dargestellt sind.

Unter angeordneten Körpern versteht man eine Gruppe (zwei oder mehr) von Körpern mit gleicher Form und Größe, die in einem regelmäßigen Muster verteilt sind. Wenn die Mittelpunkte dieser Körper durch Grundmaße definiert oder positioniert sind, wird die angenommene 90-Grad-Grundwinkeltoleranz durch die entsprechende Form- und Positionstoleranz gesteuert.

Regel 11: Wenn die Mittellinie, die Mittelebene oder die Fläche durchgängig im Diagramm angezeigt wird, wird angenommen, dass es sich um ein Grundmaß mit dem Wert Null handelt, und ihre Beziehung wird durch die Form- und Positionstoleranzen definiert.

Dies ist allgemein bekannt. Die Toleranzen dieser Grundmaße, die als Null angenommen werden, sollten durch die entsprechenden Form- und Lagetoleranzen kontrolliert werden. Wenn die Form- und Lagetoleranzen nicht angegeben sind, sollten sie durch die nicht spezifizierten Form- und Lagetoleranzen in der Spalte "Allgemeine technische Anforderungen" geregelt werden.

Regel 12: Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Abmessungen auf eine Raumtemperatur von 20°C (68°F). Wenn Messungen bei anderen Temperaturen vorgenommen werden, sollte ein Ausgleich für die Abmessungen in Betracht gezogen werden.

Beachten Sie, dass die Raumtemperatur hier 20 Grad beträgt, nicht 23 oder 25 Grad. Daher verlangen wir, dass in allen Messräumen eine Temperatur von 20 Grad herrscht, um sicherzustellen, dass die Testergebnisse genau wiedergeben, ob die Produktanforderungen erfüllt werden.

Wenn es unmöglich ist, bei einer Raumtemperatur von 20 Grad zu messen, sollten wir in Betracht ziehen, die Temperatureffekte auf die Messergebnisse zu kompensieren, insbesondere bei Teilen mit hoher Temperaturempfindlichkeit.

Regel 13: Wenn nicht anders angegeben, gelten alle Maße und Toleranzen für den freien Zustand.

Alle auf der Zeichnung angegebenen Maße beziehen sich auf die Maße der Teile im spannungsfreien Zustand. Bei einigen nicht starren Teilen können wir die Maße angeben, nachdem die Teile vorschriftsmäßig eingespannt wurden, und die Art der Einspannung muss auf der Zeichnung angegeben werden.

Wenn wir einige Abmessungen der Teile in ihrem freien Zustand kennzeichnen wollen, müssen wir sie mit dem Symbol F für den freien Zustand kennzeichnen.

Regel 14: Sofern nicht anders angegeben, gelten alle geometrischen Maßtoleranzen für die gesamte Länge, Breite oder Tiefe der Form.

Ich glaube, jeder ist damit vertraut. Ich möchte Sie daran erinnern, dass die Länge, Breite oder Tiefe des Formulars aufgrund der Anwendung des Inklusivitätsprinzips einen großen Einfluss auf die Kontrolle der Form des Formulars hat.

Bei einem 3 mm langen Rundstab und einem 30 mm langen Rundstab ist die maximale Geradheit bei gleicher Durchmessertoleranz gleich ist, aber die tatsächliche Biegesituation ist sehr unterschiedlich.

Regel 15: Alle Maße und Toleranzen gelten nur für die in der Zeichnung beschriebene Produktebene. Die Maßtoleranz einer Form, die auf einer Zeichenebene beschrieben ist (z. B. ein Teilediagramm), gilt nicht unbedingt für die Maßtoleranz dieser Form auf anderen Zeichenebenen (z. B. Montagepläne).

Das heißt, dass die Größe auf einem Teilediagramm nicht unbedingt auf das Montage-Diagramm zutrifft. Wenn wir beispielsweise einen Bügel mit einer Öffnung von 10 +/- 0,5 an eine Plattform schweißen, ist es aufgrund der Verformung beim Schweißen, der Halterung der Schweißvorrichtung und anderer Faktoren schwierig, die Größenanforderung von 10 +/- 0,5 am geschweißten Teil zu erfüllen.

Das heißt, diese Größe gilt nicht mehr für die Zeichnung des geschweißten Teils. Daher können wir die Größe derselben Form auf der Montagezeichnung nicht auf der Grundlage der Größe auf einer Teilezeichnung verlangen. Wenn es notwendig ist, diese Form auf der Montagezeichnung zu kontrollieren, muss die Größe auf der Montagezeichnung angegeben werden.

Regel 16: Sofern nicht anders angegeben, muss ein Koordinatensystem, das auf der Zeichnung erscheint, rechtsdrehend sein. Jede Koordinatenachse muss markiert und die positive Richtung angegeben sein.

Dieser Punkt wird nur selten verwendet, so dass keine weiteren detaillierten Erklärungen notwendig sind, folgen Sie ihm einfach.

Oben finden Sie eine Einführung in die 16 grundlegenden Zeichnungsrichtlinien, die in der ASME-Norm festgelegt sind.