Überblick über subtraktive Fertigungstoleranzstandards

Die Wahl der richtigen Toleranz ist für jedes Konstruktionsprojekt von entscheidender Bedeutung, da sie die zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten, die Vorlaufzeit und den Preis bestimmt.

Konstrukteure und Ingenieure fügen Toleranzen zu den Zeichnungsspezifikationen hinzu, um sicherzustellen, dass die Größe und Geometrie der Merkmale an Komponententeilen kontrolliert werden. Das Hinzufügen von Toleranzen zu jedem einzelnen Merkmal eines Teils kann jedoch zeitaufwändig und ineffizient sein. Aus diesem Grund ist die Verwendung bestimmter standardisierter Toleranzwerte heutzutage eine gängige Praxis (lesen Sie mehr über Toleranzen in der CNC-Bearbeitung).

In Europa und vielen anderen Teilen der Welt werden diese Werte durch ISO-Toleranznormen definiert. Diese Normen legen Toleranzwerte für unterschiedliche Teilegeometrien fest und werden weiter in Klassen und Güteklassen mit unterschiedlichen Qualitätsstufen unterteilt.

Toleranzstandards reduzieren oft die Arbeit von Designern. Anstatt Toleranzen für jede Geometrie und jedes Merkmal in einem Modell zu berechnen, können sie einfach den Standard verwenden, der ihrem gewünschten Qualitätsniveau entspricht.

In Europa verwendete Toleranzstandards

Toleranzstandards variieren je nach Herstellungsprozess. Beispielsweise sind die gängigsten Toleranzstandards, die von Ingenieuren in Europa für die subtraktive Fertigung (z. B. CNC-Bearbeitung) verwendet werden, in ISO 2768 und ISO 286 definiert. Bei Xometry bieten wir 5 Optionen an:

• ISO 2768 – Gut
• ISO 2768 – Mittel
• ISO 286 – Klasse 6
• ISO 286 – Klasse 7
• ISO 286 – Grad 8

Der Hauptunterschied zwischen ISO 286 und 2768 besteht darin, dass ISO 2768 allgemeine Toleranzbereiche für Längen- und Winkelmaße abdeckt, ISO 286 deckt allgemeine Toleranzbereiche für Zylinder und gegenüberliegende parallele Flächen ab, beispielsweise für Wellen- und Lochsysteme. Diese Toleranzstandards können parallel zueinander verwendet werden, wenn das Design die Merkmale aufweist, die beide abdecken.

Die folgende Tabelle gibt eine kurze Zusammenfassung dieser Toleranzstandards. Ausführlichere Erläuterungen zu den Standards finden Sie weiter unten in diesem Artikel.

Hier ist die kurze Übersicht über die wichtigsten Toleranzunterschiede:

Toleranzstandard	Allgemeine lineare Toleranzen	Allgemeine Toleranzen für Außenradien und Fasenhöhen	Winkelmaße
ISO 2768 – Mittel (Standard)	±0,1-2 mm je nach Nennlänge von 0,5 bis über 4000 mm	±0,2-1 mm je nach Nennlänge von 0,5 bis über 6 mm	±1°-0°5’ je nach Nennlänge von bis zu 10 bis über 400 mm
ISO 2768 – Gut	±0,05-5 mm je nach Nennlänge von 0,5 bis über 2000 mm	±0,2-1 mm je nach Nennlänge von 0,5 bis über 6 mm	±1°-0°5’ je nach Nennlänge von bis zu 10 bis über 400 mm
ISO 286 – Klasse 8	Standardisierte Toleranzwerte reichen von 0,014 bis 0,33 mm je nach Nennweite von bis zu 3 bis über 2500 mm
ISO 286 – Klasse 7	Standardisierte Toleranzwerte reichen von 0,01 bis 0,21 mm je nach Nennweite von bis zu 3 bis über 2500 mm
ISO 286 – Klasse 6	Standardisierte Toleranzwerte reichen von 0,006 bis 0,135 mm je nach Nennweite von bis zu 3 bis über 2500 mm

ISO 2768

ISO 2768 und die abgeleiteten geometrischen Toleranznormen werden hauptsächlich für Teile verwendet, die durch spanende Bearbeitung oder andere materialabtragende Verfahren hergestellt werden.

Die ISO 2768 gilt nur für die folgenden Zeichnungen mit den folgenden Merkmalen. Es wird verwendet, wenn diese Features keine individuellen Toleranzangaben haben:

• Längenmaße (Außenmaße, Innenmaße, Durchmesser, Abstände, Fasenhöhen, Radien)
• Winkelmaße
• Lineare und Winkelmaße, die durch maschinelle Bearbeitung zusammengesetzter Teile erzeugt werden.

Lineare Abmessungen

Nennlänge (mm)		Toleranzklassenwerte (mm)
Oben	Bis einschließlich	Gut	Mittel
0,5	3	±0,05	±0,1
3	6	±0,05	±0,1
6	30	±0,1	±0,2
30	120	±0,15	±0,3
120	400	±0,2	±0,5
400	1000	±0,3	±0,8
1000	2000	±0,5	±1,2
2000	4000	–	±2,0

Außenradius und Fasenhöhen

Nennlänge (mm)		Toleranzklassenwerte (mm)
Oben	Bis einschließlich	Gut	Mittel
0,5	3	±0,2	±0,2
3	6	±0,5	±0,5
6	oben	±1,0	±1,0

Winkelmaße

Nenngröße (mm)		Toleranzklassenwerte (°,ˈ )
oben	Bis einschließlich	Gut	Mittel
–	10	±1°	±1°
10	50	±0°30ˈ	±0°30ˈ
50	120	±0°20ˈ	±0°20ˈ
120	400	±0°10ˈ	±0°10ˈ
400	Oben	±0°5ˈ	±0°5ˈ

ISO 286

Die ISO 286 gilt für subtraktive Fertigungsverfahren und stellt Toleranzen bereit, die für lineare Größen der folgenden Arten von Merkmalen verwendet werden:

• Zylinder
• 2 parallele gegenüberliegende Flächen

Diese Toleranz gilt nur für Zeichnungen mit diesen Merkmalen. Es wird verwendet, wenn diese Features keine individuellen Toleranzangaben haben. Wir bieten drei Qualitätsstufen nach der Norm ISO 286 an. Sie sind Klasse 6 (IT6), Klasse 7 (IT7) und Klasse 8 (IT8).

Die ISO 286 bietet aus den zahlreichen Möglichkeiten eine standardisierte Auswahl von Toleranzklassen für allgemeine Zwecke.

Gemäß dem ISO-286-Standard gelten die folgenden Bedingungen:

1. Nenngröße: Dies ist die Größe eines Features, wie in den Zeichnungsspezifikationen definiert
2. Tatsächliche Größe: Dies ist die durch Messung ermittelte Größe
3. Obergrenze der Größe: Das ist die größte zulässige Größe des Features
4. Untere Größengrenze: Dies ist die kleinste zulässige Größe des Features
5. Toleranz: Unterschied zwischen der oberen Größengrenze und der unteren Größengrenze.

Nenngröße (mm)		Standardbereiche der Toleranzklasse
Oben	Bis einschließlich	IT6	IT7	IT8
–	3	0,006	0,010	0,014
3	6	0,008	0,012	0,018
6	10	0,009	0,015	0,022
10	18	0,011	0,018	0,027
18	30	0,013	0,021	0,033
30	50	0,016	0,025	0,039
50	80	0,019	0,030	0,046
80	180	0,022	0,035	0,054
120	180	0,025	0,040	0,063
180	250	0,029	0,046	0,072
250	315	0,032	0,052	0,081
315	400	0,036	0,057	0,089
400	500	0,040	0,063	0,097
500	630	0,044	0,070	0,110
630	800	0,050	0,080	0,125
800	1000	0,056	0,090	0,140
1000	1250	0,066	0,105	0,165
1250	1600	0,078	0,125	0,195
1600	2000	0,092	0,150	0,230
2000	2500	0,110	0,175	0,280
2500	3150	0,135	0,210	0,330

Äquivalente US-Standards

Die in Europa angewandten Toleranznormen (ISO) haben ihre entsprechenden US-Pendants (ASME). Es gibt eine Reihe von Unterschieden zwischen den ISO- und ASME-Toleranzstandards.

Die folgende Tabelle zeigt die äquivalenten US-Normen einiger europäischer Toleranznormen.

Standard	ISO 2768 (gut)	ISO 2768 (mittel)	ISO 268 Grad 6	ISO 268 Grad 7	ISO 268 Grad 8
Äquivalenter US-Standard	–	–	ASME B4.1 Klasse 6	ASME B4.1 Grad 7	ASME B4.1 Grad 8

Fazit

Diese Toleranzstandards werden anstelle von benutzerdefinierten Toleranzen verwendet. Laden Sie Ihre Modelle für die CNC-Bearbeitung auf unserer Sofortangebotsplattform hoch und wählen Sie eine der fünf aufgeführten Klassen und Güten aus. Wenn Ihr Teil benutzerdefinierte Toleranzen erfordert, müssen Sie auch die erforderlichen Teilezeichnungen hochladen.