Kreisrundlauf vs. Gesamtlauf: Wichtige GD&T-Einblicke für Präzisionsbearbeitung

Was ist Lauf in GD&T?

In der Welt der Kleinteilefertigung nutzt das System der Geometrischen Produktspezifikation (GPS/GD&T) eine Kombination aus Symbolen und Toleranzen, um Einblicke in die Herstellung der für Form und Funktion eines Teils wesentlichen Merkmale zu geben.

In diesem Blog betrachten wir zwei verwandte GD&T-Merkmale, die manchmal auf technischen Zeichnungen gefordert werden. Für uns, die kleine Metallteile schneiden und bearbeiten, ist der Begriff Kreisrundlauf versus Gesamtlauf nicht so einfach, wie er auf den ersten Blick scheinen mag.

Und für die Hersteller, die die von uns gefertigten Teile letztlich als Komponenten in ihren eigenen Produkten einsetzen, kann das Verständnis des Unterschieds zwischen Kreisrundlauf und Gesamtlauf wichtig sein, um Spezifikationen zu erstellen, die die besten Ergebnisse liefern.

Definition Kreisrundlauf

Wie der Name impliziert, wird Kreisrundlauf typischerweise verwendet, um die Variation kreisförmiger Merkmale eines Teils zu kontrollieren, wie Schultern, Kegel und Fasen. Im GD&T-System ist das Symbol für Kreisrundlauf ein Pfeil.

Oft einfach Lauf genannt, spezifiziert der Kreisrundlauf, wie stark das Merkmal in Bezug auf einen Referenzpunkt variieren darf, während das Teil um eine Achse rotiert. Im Grunde bedeutet das, es wird geprüft, wie viel „Taumeln“ im Merkmal des Teils relativ zum Referenzpunkt vorhanden ist.

Zusammen mit dem Laufsymbol zeigt ein Diagramm typischerweise die Kreisrundlauf-Toleranzzone – einen zweidimensionalen Bereich, in den alle Punkte auf der Merkmalsoberfläche fallen müssen.

Definition Gesamtlauf

Gesamtlauf hingegen wird verwendet, um die Variation aller Punkte auf der Oberfläche eines rotierten Teils in Bezug auf die Drehung des Teils um seine Achse zu kontrollieren.

Es ist ein Merkmal, das allgemein gefordert wird, wenn ein Teil um eine zentrale Achse rotieren muss und alle Punkte auf der gesamten Teilesoberfläche in Toleranz sein müssen. In GD&T ist das Symbol für Gesamtlauf ein Doppelpfeil.

Die Gesamtlauf-Toleranzzone ist ein dreidimensionaler, zylindrischer Bereich um den Referenzpunkt, in den alle Punkte des rotierenden Teils fallen müssen.

Der Unterschied zwischen Kreisrundlauf und Gesamtlauf

Was ist dann der einfachste Weg, Lauf vs. Gesamtlauf zu verstehen? Kreisrundlauf kontrolliert nur einen bestimmten kreisförmigen Querschnitt eines Teils, während Gesamtlauf die gesamte Oberfläche des Teils kontrolliert.

Das bedeutet, Gesamtlauf zielt darauf ab, die kumulative Variation über eine Reihe von Teilesoberflächenmerkmalen zu begrenzen, wie:

• Geradheit
• Rundheit
• Koaxialität
• Zylindrizität
• Koaxialität
• Kegel
• Winkeligkeit
• Senkrechtigkeit
• Parallelität
• Profil

Wann Kreisrundlauf und Gesamtlauf spezifizieren

Sowohl Kreisrundlauf als auch Gesamtlauf werden häufig dort eingesetzt, wo Komponenten schnell rotieren müssen, wie Bohrer, Zahnräder, Wellen und Achsen. Dennoch wird eine Gesamtlauftoleranz seltener gefordert, da sie enge Constraints für die gesamte Teilesoberfläche auferlegt.

Dennoch ist die Gesamtlauftoleranz sehr wichtig, um Vibrationen, Oszillationen und Oberflächenkegel an rotierenden Teilen mit großen Flächenkontaktbereichen zu verhindern, wie großen Pumpenwellen, Getriebewellen und komplexen Zahnrädern.

Messen von Lauf und TIR in GD&T

Sie können Lauf messen, indem Sie das Teil drehen, während ein Messanzeiger Messwerte über die relevante Oberfläche nimmt – entweder einen Querschnitt für Kreisrundlauf oder die gesamte Teilesoberfläche bei Gesamtlauf.

Diese Methode ermöglicht die Bestimmung des Total Indicated Runout (TIR), also der Gesamtbewegung des Anzeigers. Bewegt sich der Anzeiger beispielsweise um 0,001 Zoll (0,0254 mm) über das Teil und liegt dieser Wert innerhalb der zulässigen Toleranz, erfüllt das Teil diese Spezifikation.

Kumulativer TIR in der Bearbeitung

Ob Sie eine Vertikalfräse oder eine Drehbank verwenden, das Ziel ist zu bestimmen, wie ausgewogen, präzise und korrekt das rotierende Werkzeug ist. Die Herausforderung: Alles im Bearbeitungsgeschäft hat einen TIR.

Beispielsweise gibt es beim Herstellen eines Teils mit einem rotierenden Werkzeug typischerweise TIR-Werte für drei verschiedene Taumelquellen – die Spindel, die Spannzange (oder das Futter) und das Schneidwerkzeug oder den Bohrer selbst – von denen jeder oder alle Fehler im Teil erzeugen können.

Daher ist das fundamentale Konzept: Der TIR-Wert eines Teils darf den kumulativen TIR aller zur Herstellung dieses Teils verwendeten Werkzeuge nicht überschreiten. Noch mehr: Die TIR-Werte der Werkzeuge sind additiv; einer hebt den anderen nicht auf, und alle können das Taumeln verstärken oder verschlimmern.

Beispielsweise wird eine perfekte Spindel die Auswirkungen einer wackeligen Spannzange nicht ausgleichen, und ein schlechter Bohrer kann die Perfektion des perfektesten Maschinenwerkzeugs ruinieren. Inherent ist es also wahrscheinlich, dass Sie einen TIR haben, der den geforderten Wert aufgrund der kumulativen Effekte der Werkzeug-TIRs plus dem Lauf-TIR übersteigt.

Vergessen Sie nicht das richtige GD&T-Laufsymbol

Ein weiteres Problem: Ein Zerspaner erhält oft eine technische Zeichnung, die einen TIR-Wert spezifiziert – aber die Zeichnung macht nicht klar, was genau das bedeutet. Beispielsweise:

• Ist es der TIR für die gesamte Teilesoberfläche (Gesamtlauf)?
• Oder für nur ein bestimmtes kreisförmiges Merkmal des Teils (Kreisrundlauf)?
• Oder ist es der maximale Gesamtwert – unter Berücksichtigung des TIR sowohl des Teils als auch der Werkzeuge, die zu seiner Herstellung verwendet werden?

Die Bereitstellung aller Details in einer technischen Zeichnung, einschließlich Lauf- oder Gesamtlaufsymbole und -toleranzen, kann Verwirrung vermeiden.

Expertise im Ausgleich von TIR

Bei Metal Cutting, wo wir täglich Tausende kleine Metallteile produzieren, ist eines der ersten Dinge, die wir tun, wenn wir eine Zeichnung mit TIR-Werten für Kreisrundlauf und Gesamtlauf sehen, zu prüfen, ob unsere Ausrüstung in der Lage ist, die kundenspezifizierten Werte zu produzieren.

Wenn der TIR in einer Zeichnung niedriger ist als unsere Maschinenspezifikationen sowie der TIR aller Werkzeuge oder Zubehörteile, die wir einsetzen würden, wissen wir, den Kunden zu alarmieren und den besten weiteren Weg zu entscheiden.

Am Ende: Gesamtlauf kontrolliert die gesamte 3D-Oberfläche eines ganzen Teils, während Kreisrundlauf nur spezifische kreisförmige, 2D-Querschnitte kontrolliert. Und egal welches Merkmal für Ihre Anwendung am geeignetsten ist, die Wahl der besten Fertigungsmethode ist entscheidend, um Ihre spezifizierte Toleranz einzuhalten und sicherzustellen, dass Ihr Produkt die gewünschte Funktionalität erreicht.

Es hilft, einen Partner wie Metal Cutting zu haben, dessen Ziel es ist, mit Ihnen zusammenzuarbeiten, um hochwertige Präzisionsteile zu liefern, die Ihre Spezifikationen erfüllen, während Ihre Produktionskosten im Budget bleiben.

Tipps zur Verbesserung der Genauigkeit Ihrer Spezifikationen und Projektangebote finden Sie in unserem kostenlosen Leitfaden How to Fine-Tune Your Quote Request to Your Maximum Advantage: Frequently Asked Questions in Small Parts Sourcing.