Zylindrizität in GD&T

Es ist rund, es ist gerade, es ist 3D!

Ein wichtiges Element zur Optimierung der Herstellbarkeit von kleinen Metallteilen sind die Standards für geometrische Bemaßung und Tolerierung (GD&T), die verwendet werden, um zu kommunizieren, wie Teile hergestellt werden sollten.

Als Teil unserer fortwährenden Erforschung von GD&T werfen wir hier einen Blick auf Zylindrizität — ein Merkmal der geometrischen Tolerierung, das auf einer Konstruktionszeichnung aufgerufen werden kann, um sowohl die Rundheit als auch die Geradheit eines zylindrischen Teils zu steuern.

Was ist GD&T-Zylindrizität?

Im Grunde genommen GD&T-Zylindrizität ist ein Indikator für die Rundheit über die gesamte Länge eines Teils. Es ist eine Eigenschaft, die in Spezifikationen für Wellen, Stifte und andere Teile angegeben werden kann, die entlang ihrer Achse sowohl rund als auch gerade sein müssen.

Zylindrizität unterscheidet sich von Zirkularität, die eine zweidimensionale Messung der Rundheit an nur einem Punkt – einem Querschnitt – auf einem zylindrischen Teil ist. Es unterscheidet sich auch von der Konzentrizität, die die Rundheit an zwei verschiedenen Punkten vergleicht oder einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser (AD und ID) vergleicht.

Stattdessen ist die GD&T-Zylindrizität ein dreidimensionales Merkmal, das gleichzeitig auf die gesamte Oberfläche angewendet wird und erfordert, dass Sie die Geradheit entlang der Teilachse sowie die Rundheit des Teils in Bezug auf die Achse berücksichtigen.

In einer perfekten Welt wären alle Punkte auf der Oberfläche eines Zylinders gleich weit von einer gemeinsamen Achse entfernt. Der ideale Zylinder wäre perfekt rund und perfekt gerade, ohne Verjüngung.

Was ist Zylindrizitätstoleranz?

Wie bei anderen GD&T-Features kann die Beschriftung einer Zeichnung für ein zylindrisches Teil eine Toleranz enthalten, die definiert, wie viel Abweichung von der „perfekten“ Zylindrizität im Teil akzeptabel ist. Die Zylindrizitätstoleranz lässt einige Unvollkommenheiten zu und stellt dennoch sicher, dass das Teil wie beabsichtigt funktioniert, indem Verjüngung, Unrundheit und Abweichungen in der Geradheit begrenzt werden.

Die Zylindrizitätstoleranzzone – das heißt, der Bereich, in den alle Punkte auf der gesamten Länge des Zylinders fallen müssten – sind zwei konzentrische (koaxiale) Zylinder. Mit anderen Worten, die Zone ist der „Raum“ zwischen zwei theoretischen Zylindern, die dieselbe Achse teilen.

Der Wert der Zylindrizitätstoleranz ist der radiale Abstand zwischen den beiden koaxialen Zylindern. Die Zylindrizitätstoleranz eines Teils muss kleiner sein als seine Durchmessertoleranz.

Die zu kontrollierende Oberfläche muss innerhalb der Zylindrizitätstoleranzzone liegen. Wenn ein Teil entlang seiner Achse nicht sowohl ausreichend rund als auch ausreichend gerade ist, würde es nicht in diese Zone passen und würde daher gemäß den Spezifikationen des Teils nicht als zylindrisch gelten.

Wie wird die GD&T-Zylindrizität gemessen?

Um die Zylindrizität zu messen, würde ein Teil um die Spindel eines Präzisionsmessgeräts gedreht werden, während eine Sonde verwendet wird, um die Oberflächenvariation entlang der Länge des Teils aufzuzeichnen. Die Ergebnisse werden grafisch dargestellt und dann mit der zulässigen Zylindrizitätstoleranzzone verglichen.

Beispielsweise könnte ein zylindrisches Teil auf einem Drehtisch platziert werden, und während das Teil gedreht wird, wird ein Höhenmesser oder eine andere Messvorrichtung am Teil nach oben oder unten bewegt, um das Oberflächenprofil zu messen. Die Profildaten würden dann mithilfe eines Polardiagramms oder eines Computeralgorithmus analysiert, um festzustellen, ob das zylindrische Merkmal innerhalb der Spezifikationen liegt.

GD&T-Zylindrizitätstoleranz in Stäben und Rohren

Bei der Metal Cutting Corporation sind wir auf die Bearbeitung kleiner Metallstangen und -rohre spezialisiert – in der Regel nehmen wir Teile, die durchgehend den gleichen Durchmesser haben, und schneiden sie auf bestimmte Längen. Daher unterliegt die Zylindrizitätstoleranz, die wir einhalten können, der Toleranz, die der Stangen- oder Rohrhersteller einhalten kann.

Zu unseren Fähigkeiten gehört aber auch das spitzenlose Schleifen, das zur Verbesserung der zylindrischen Eigenschaften eingesetzt werden kann. Daher kann Zylindrizität bei einigen maschinell bearbeiteten Teilen angezeigt werden, bei denen wir zusätzliche Arbeiten durchführen können, die es uns ermöglichen, engere Toleranzen für den Gesamtdurchmesser und die Zylindrizität einzuhalten, als die Stangen- oder Rohrhersteller halten können.

Wo fest gehaltene Durchmesser der Zylindrizität helfen

Davon abgesehen erhalten wir bei der Metallzerspanung nicht oft Hinweise auf Zylindrizität. Unsere Kunden kümmern sich viel mehr um eng tolerierte Durchmesser und Eigenschaften wie Parallelität, Winkel und gratfreie, rechtwinklige Endschnitte.

Wenn Sie jedoch über die gesamte Länge einer Stange oder eines Rohrs eine enge Durchmessertoleranz einhalten – wie wir es hier bei Metal Cutting normalerweise tun – stehen die Chancen gut, dass es auch angemessen zylindrisch ist.

Denken Sie jedoch daran, dass es neben der Messung des Stangen- oder Rohrdurchmessers an verschiedenen Punkten über seine gesamte Länge wichtig ist, die Geradheit des Teils zu betrachten – d. h. wie sich das Teil an verschiedenen Punkten um seine Achse dreht – wenn Sie möchten absolut sicher sein, dass es zylindrisch ist. Wenn das Teil nicht ausreichend zylindrisch ist, dreht es sich nicht um seine Achse.

Für die besten Ergebnisse rufen Sie es an!

Ein echtes zylindrisches Teil ist innerhalb der angegebenen Toleranz über seine gesamte Länge sowohl rund als auch gerade. Wie bei anderen GD&T-Funktionen ist es entscheidend, Metal Cutting vorab mit detaillierten Zeichnungen und vollständigen Spezifikationen zu versorgen, einschließlich Angaben zur Zylindrizität und anderen wichtigen Eigenschaften, um die besten Ergebnisse für Ihre Anforderungen an kleine Metallteile zu gewährleisten.

Diese Zeichnungen und Spezifikationen helfen uns nicht nur, ein Qualitätsprodukt zu liefern, sondern spielen auch eine wichtige Rolle bei der Kostenkontrolle, der Abfallreduzierung und der Einhaltung zeitnaher und effizienter Produktionspläne. Mit anderen Worten, Details sind entscheidend für die Optimierung der Herstellbarkeit Ihres Produkts.

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