Was ist technische Toleranz? - Definition und Typen

Im Maschinenbau legen Toleranzen die zulässige Abweichung von vorgegebenen Maßen fest. Die Verwendung von Toleranzen trägt dazu bei, dass das Endprodukt leicht verwendbar ist, insbesondere wenn es Teil einer größeren Baugruppe ist.

Wenn Sie in einem kritischen Bereich keine Toleranz festlegen, kann das Teil gemäß der Konstruktionsabsicht unbrauchbar werden, da jede Herstellungsmethode mit einem gewissen Maß an Ungenauigkeit einhergeht.

Das Festlegen einer geeigneten Toleranz stellt jedoch sicher, dass das produzierende Unternehmen einige spezifische Punkte im Produktionsprozess mit größerer Aufmerksamkeit angehen kann. Dies kann der Unterschied zwischen perfekt zusammenpassenden Teilen und Altmetall sein.

Was ist Toleranz in der Technik?

Die technische Toleranz ist die zulässige Abweichung der Maße, die sich von der Basismessung ableiten.

Toleranzen können für viele verschiedene Einheiten gelten. Beispielsweise können die Arbeitsbedingungen Toleranzen für Temperatur (°C), Feuchtigkeit (g/m3) usw. aufweisen. Im Maschinenbau sprechen wir hauptsächlich von Toleranzen, die für Längen-, Winkel- und andere physikalische Abmessungen gelten.

Eine Toleranz gibt aber unabhängig von der Einheit einen akzeptablen Messbereich vom Fußpunkt (Nennwert) an. Angenommen, Sie entwerfen ein Sieb, um 3,5-mm-Kiesel von 2,5-mm-Kieseln zu trennen. Sie möchten, dass die kleineren Kieselsteine ​​durch die Löcher fallen, während die größeren auf dem Sieb bleiben.

Die größeren Gesteinsstücke variieren in der Größe zwischen 3,3 mm und 3,7 mm. Die kleineren liegen im Bereich von 2,3…2,7 mm. Damit nur die kleineren wirklich alle durch die Löcher fallen, die größeren aber auf dem Sieb bleiben, können Sie den Nennwert für den Lochdurchmesser auf 2,8 mm einstellen. Gleichzeitig bedeutet die Herstellungsgenauigkeit, dass Sie am Ende einige Löcher mit 2,6 mm haben können.

Das Hinzufügen einer Untergrenze von -0 mm und einer Obergrenze von +0,3 mm garantiert, dass alle Löcher einen Durchmesser zwischen 2,8 und 3,1 mm haben.

Schlüsselmitnahme

Die technische Toleranz ist die zulässige Grenze oder die zulässigen Schwankungsgrenzen in:

• eine physische Dimension;
• ein gemessener Wert oder eine physikalische Eigenschaft eines Materials, hergestellten Objekts, Systems oder einer Dienstleistung;
• andere Messwerte (wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc.);
• in Technik und Sicherheit ein physischer Abstand oder Raum (Toleranz), wie bei einem Lastwagen (Lastwagen), einem Zug oder Boot unter einer Brücke sowie einem Zug in einem Tunnel (siehe Lichtraumprofil und Lichtraumprofil);
• im Maschinenbau der Raum zwischen einer Schraube und einer Mutter oder einem Loch usw.

Abmessungen, Eigenschaften oder Bedingungen können leicht variieren, ohne dass die Funktion von Systemen, Maschinen, Strukturen usw. wesentlich beeinträchtigt wird. Eine Abweichung über die Toleranz hinaus (z. B. eine zu heiße oder zu kalte Temperatur) gilt als nicht konform und wird abgelehnt , oder die Toleranz überschreiten.

Überlegungen beim Festlegen von Toleranzen

Ein Hauptanliegen besteht darin, zu bestimmen, wie weit die Toleranzen sein können, ohne andere Faktoren oder das Ergebnis eines Prozesses zu beeinflussen. Dies kann durch die Anwendung wissenschaftlicher Prinzipien, Ingenieurwissen und Berufserfahrung erfolgen. Eine experimentelle Untersuchung ist sehr nützlich, um die Auswirkungen von Toleranzen zu untersuchen:Versuchsplanung, formale technische Bewertungen usw.

Ein guter Satz technischer Toleranzen in einer Spezifikation bedeutet für sich genommen nicht, dass die Einhaltung dieser Toleranzen erreicht wird. Die eigentliche Produktion eines Produkts (oder der Betrieb eines Systems) beinhaltet einige inhärente Variationen von Input und Output.

Messfehler und statistische Unsicherheit sind ebenfalls in allen Messungen vorhanden. Bei einer Normalverteilung können die Ausläufer der Messwerte weit über plus und minus drei Standardabweichungen vom Prozessdurchschnitt hinausgehen. Erhebliche Teile eines (oder beider) Enden können über die angegebene Toleranz hinausragen.

Die Verarbeitungsfähigkeit von Systemen, Materialien und Produkten muss mit den angegebenen technischen Toleranzen kompatibel sein. Prozesskontrollen müssen vorhanden sein und ein effektives Qualitätsmanagementsystem, wie Total Quality Management, muss die tatsächliche Produktion innerhalb der gewünschten Toleranzen halten.

Ein Prozessfähigkeitsindex wird verwendet, um die Beziehung zwischen Toleranzen und tatsächlich gemessener Produktion anzuzeigen.

Die Wahl der Toleranzen wird auch durch den beabsichtigten statistischen Stichprobenplan und seine Merkmale wie das akzeptable Qualitätsniveau beeinflusst. Dies bezieht sich auf die Frage, ob Toleranzen extrem streng sein müssen (hohes Vertrauen in 100 % Konformität) oder ob ein gewisser Prozentsatz der Toleranzüberschreitung manchmal akzeptabel sein kann.

Arten von Toleranzen

Heute gibt es 14 Typen von geometrischen Toleranzen nach der Anzahl der Symbole und 15 Typen basierend auf der Klassifizierung.

Diese sind gruppiert in Formtoleranz, Orientierungstoleranz, Positionstoleranz und Rundlauftoleranz, die verwendet werden können, um alle Formen anzugeben.

Im Folgenden sind die drei Arten von Toleranzen aufgeführt, die bei Messungen verwendet werden:

• Einseitige Toleranzen
• Bilaterale Toleranzen
• Zusammengesetzte Toleranzen.

1. Einseitige Toleranzen

Liegen die beiden Grenzmaße nur oberhalb des Nennmaßes wie in der Abbildung dargestellt oder nur unterhalb des Nennmaßes, spricht man von einer einseitigen Toleranz.

2. Bilaterale Toleranzen

Wenn das Zwei-Grenz-Maß über und unter der Nenngröße liegt, dann spricht man von zweiseitigen Toleranzen.

3. Verbundtoleranzen

Die zusammengesetzte Toleranz wird durch die festgelegten Toleranzen bestimmt, d. h. die Kombination von mehr als einer Art von Toleranzen wird als zusammengesetzte Toleranzen bezeichnet, die verschiedenen Arten von Toleranzen können Winkel-, Seitentoleranzen usw. sein.

Zum Beispiel:In der Abbildung sind die Toleranzen der Abmessung/von den Toleranzen von L, h und θ abhängig. Diese zusammengesetzte Toleranz auf „l“ ist die kombinierte Wirkung dieser drei Toleranzen. Die Mindesttoleranz für „l“ entspricht L-b, θ+∝ und h+c.

Häufig gestellte Fragen.

Was ist technische Toleranz?

Die technische Toleranz ist die zulässige Abweichung der Maße, die sich von der Basismessung ableiten. Toleranzen können für viele verschiedene Einheiten gelten.

Welche Arten von Toleranz gibt es?

Arten von Toleranzen
1. Einseitige Toleranzen
2. Bilaterale Toleranzen
3. Verbundtoleranzen.