Einführung Erstsemester Exkurs „Technisches Zeichnen“ vorgestellt von Dipl.Ing. M. Goworek Quellen: Hoischen Taschenbuch „Technisches Zeichnen“ Eigene Fotos und Skizzen

Räumliches Vorstellungsvermögen Linienarten und ihre Bedeutung

Räumliches Vorstellungsvermögen Stellt man ein Bauteil in eine Raumecke, die mit Rasterpapier ausgekleidet ist, so kann man die Blickrichtungen

Räumliches Vorstellungsvermögen von vorn,

Räumliches Vorstellungsvermögen von links,

Räumliches Vorstellungsvermögen und von oben auf das Rasterpapier übertragen.

Räumliches Vorstellungsvermögen Mit der nötigen Sorgfalt entsteht dann diese Skizze.

Räumliches Vorstellungsvermögen Trennt man die 3 dargestellten Seiten und lässt eine genügend große parallele Lücke zwischen den Ansichten, so hat man das Grundgerüst für eine technische Zeichnung bzw. eine Fertigungsskizze.

Räumliches Vorstellungsvermögen Die 3 Ansichten werden nach ihrer Lage in der Zeichnung als Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht bezeichnet. Vorderansicht Seitenansicht Draufsicht

Linienarten und ihre Bedeutung Zur Kennzeichnung verschiedener Bedeutungen werden die Striche in Stärke und Ausführung variiert. sichtbare Kanten verdeckte Kanten (nicht sichtbar) Mittel- und Symmetrielinien Hilfslinien

Linienarten und ihre Bedeutung Komplizierte Bauteile mit inneren Konturen werden zur besseren Darstellung geschnitten gezeichnet. Beim linken Bild sind die inneren Konturen als Strichlinie dargestellt, es könnten aber auch Kanten auf der Rückseite sein. In der geschnittenen Darstellung ist jedoch eindeutig eine innere Kontur gezeichnet. Die Trennflächen werden durch gleichmäßige diagonale Striche gekennzeichnet.

Linienarten und ihre Bedeutung Der Schnittverlauf kann genau durch die Mitte eines Bauteils erfolgen oder durch sinnvolle Ebenen.

Linienarten und ihre Bedeutung Unterschiedliche Bauteile erhalten unterschiedliche Schraffuren.

Linienarten und ihre Bedeutung Gewinde werden durch eine besondere Linienkombination dargestellt. Außengewinde Innengewinde Diese Art der Darstellung wäre viel zu aufwändig und teuer,

Linienarten und ihre Bedeutung deshalb werden Gewinde durch eine dicke und eine dünne Linie gekennzeichnet. Beim Außengewinde (Bolzen) ist die dicke Linie außen, die dünne innen. In der Seitenansicht ist die dünne Linie als ¾ Kreis gezeichnet.

Linienarten und ihre Bedeutung Beim Innengewinde (Mutter) ist die dicke Linie innen, die dünne außen. Die dünne Linie ist wieder als ¾ Kreis gezeichnet. Die dicke Linie stellt immer den greifbaren Teil des Gewindes, die dünne immer den Gewindegrund (die ins Material eingearbeitete Gewindetiefe) dar.

Linienarten und ihre Bedeutung Das Ende des nutzbaren Gewindes wird durch eine dicke Linie quer zur Gewinde(Bohr)richtung dargestellt.

Herstellung und Verarbeitung Bemaßung, Tolerierung, Oberflächen

Bemaßung von Bauteilen Zur Beschreibung eines Werkstückes ist die Angabe von Maßen unerlässlich. Maßlinie Maßzahl 70 Maßhilfslinien Die Kennzeichnung eines Maßes besteht aus zwei Maßhilfslinien, einer Maßlinie und einer Maßzahl.

Bemaßung von Bauteilen Je komplexer ein Bauteil ist, desto aufwändiger ist auch die Bemaßung. Zur besseren Anschaulichkeit sind hier keine Maßzahlen eingetragen.

Bemaßung von Bauteilen Die Bemaßung gibt immer die Originalgröße an. 70 70 Maßstab: 1:1 Maßstab: 1:2 Links wie rechts soll das gleiche Bauteil dargestellt sein, links im Maßstab 1:1 und rechts verkleinert im Maßstab 1:2.

Bemaßung von Bauteilen Die Bemaßung gibt immer die angestrebte Sollgröße an. Fertigungstechnisch ist dies aber nur in Ausnahmefällen exakt erreichbar. Jedes Fertigungsmaß weicht daher mehr oder weniger von der angestrebten Sollgröße, dem Nennmaß, ab. Die erlaubte Abweichung heißt Toleranz. 70±0,1 Hier darf das angestrebte Nennmaß von 70 mm um 0,1 mm über- oder unterschritten werden, also nicht kleiner als 69,9 mm und nicht größer als 70,1 mm sein.

Bemaßung von Bauteilen Auf allen Zeichnungen ist in der Regel angegeben: Allgemeintoleranzen ISO 2768-1 m und ISO 2768-2 H oder kürzer ISO 2768 – mH. 70 Der Eintrag bedeutet, dass nach der ISO-Norm 2768 Teil 1 eine bestimmte Toleranz für die Länge 70 mm gilt und zusätzlich nach Teil 2 der gleichen ISO-Norm weitere Toleranzen für die Form (z.B. Geradheit, Rechtwinkligkeit, etc.) des Werkstückes einzuhalten sind.

Bemaßung von Bauteilen Die ISO 2768-1 ist aufgeteilt in 6 Größenklassen und 4 Güteklassen. Die Tabelle zeigt in den Zeilen f, m, c und v die Güteklassen und die zulässigen Abmaße für die in den Spalten beschriebenen Nennmaßbereiche.

Bemaßung von Bauteilen Die übliche Güteklasse lautet m für mittel und ist hier gelb markiert.

Bemaßung von Bauteilen Die Toleranz für unser Beispiel mit 70 mm finden wir durch Ablesen in der Spalte „über 30 bis 120 mm“. Es ergibt sich somit eine einzuhaltende Toleranz von 0,3 mm.

Bemaßung von Bauteilen Maße, die nicht der Allgemeintoleranz unterliegen sollen, sind durch die Angabe von 2 Abmaßen gekennzeichnet. 70 + 0,05 - 0,15 Der Eintrag bedeutet, dass das größtzulässige Maß, das Größtmaß, 70,05 mm und das kleinstzulässige Maß, das Kleinstmaß, 69,85 mm betragen darf. Die Allgemeintoleranzen für die Form (ISO 2768 Teil 2) gelten weiterhin.

Bemaßung von Bauteilen Eines der beiden Abmaße kann auch „Null“ sein, es reicht dann ein Eintrag. 70 - 0,15 Das fehlende Abmaß, hier das obere zur Bestimmung des Größtmaßes, muss dann eigenständig erkannt werden. Größtmaß jetzt ? 70,00 mm

Oberflächen von Bauteilen Alle technischen Oberflächen sind nicht ideal glatt und eben, sondern zeigen sich unterm Mikroskop als wilde Landschaft aus Hügeln und Tälern. Zur besseren Klassifizierung beschreibt die Norm verschiedene Mess- und Bestimmungsmethoden.

Oberflächen von Bauteilen Maßgeblich für unsere Arbeit sind allerdings nur zwei Bestimmungsgrößen: 1. Rz als Differenz zwischen einer Talsohle und einem Berggipfel. Innerhalb von definierten Bereichen werden jeweils maximale Werte gemessen und dann gemittelt.

Oberflächen von Bauteilen 2. Ra als Integral der Oberflächenkontur über die Länge „l“. Der sich daraus ergebende Zahlenwert ist um das 8 bis 12-fache kleiner als Rz. Eine Umrechnung ist nicht möglich, wohl eine Gegenüberstellung.

Oberflächen von Bauteilen Oberflächenangaben in Zeichnungen sind nach DIN EN ISO 1302 genormt und werden ggf. durch Werksnormen auf die speziellen Bedürfnisse eingeschränkt. 2. Materialabtrennende Bearbeitung gefordert 2. 3. Materialabtragung unzulässig 3. 1. Alle Bearbeitungsverfahren zugelassen 1. Hier sieht man das Grundsymbol und verschieden Ausgangssymbole, die durch Zahlen- oder Textangaben ergänzt werden.

Oberflächen von Bauteilen Die ergänzenden Zahlen- und Textangaben spezifizieren die geforderte Oberflächengüte. Es sind immer Mindestanforderungen. Die Angaben können in Rz oder Ra eingetragen werden und bedeuten immer m. Oberflächengüte: Rz 4, Bearbeitungsverfahren: nicht vorgegeben. Oberflächengüte: Ra 3,2, Bearbeitungsverfahren: materialabtrennend. Oberflächengüte: Ra 0,8, Bearbeitungsverfahren: schleifen. Oberflächengüte: Ra 3,2 (min) bis 6,3 (max), Bearbeitungsverfahren: materialabtrennend. Weitere Angaben zu Messverfahren und Auswertung sind möglich.

Oberflächen von Bauteilen Um den Zeichnungsaufwand zu reduzieren werden Ersatzsymbole verwendet, die an geeigneter Stelle in normgerechte Ausführung übersetzt werden. Gegenüberstellung der anderen Rauheitsgröße, hier Ra. (Dieser Teil entfällt in der Regel) Ersatzsymbole Einzuhaltende Rauheitsgröße, hier Rz

Oberflächen von Bauteilen Die Angabe der Oberflächengüte erfolgt immer an der der Fläche entsprechenden Linie in der Zeichnung und als Sammelkennzeichnung in der Nähe des Schriftfeldes. In der Sammelkennzeichnung können alternativ alle verwendeten Oberflächensymbole einzeln oder durch ein Grundsymbol dargestellt werden. Die Angabe vor der Klammer gilt für alle nicht gekennzeichneten Flächen.

Funktion und Sicherheit Kanten, Fasen, Freistiche

Kantenzustand an Bauteilen Jedes Bauteil hat nach der Bearbeitung einen nicht definierten Kantenzustand. Das Bauteil hat einen Bearbeitungsgrat oder Bearbeitungsüberhang. Hier sieht man verschiedene Formen von Überhängen.

Kantenzustand an Bauteilen Auch an Innenkanten ergeben sich bearbeitungsbedingte Ungenauigkeiten. Hier spricht man von einem Übergang. Hier sieht man verschiedene Formen von Übergängen.

Kantenzustand an Bauteilen Neben den Überhängen und Übergängen sind auch Abtragungen an den Kanten möglich. Die möglichen Kantenformen stellen sich dann so dar: Der Grenzbereich zwischen Übergang/Überhang und Abtragung heißt „scharfkantig“.

Kantenzustand an Bauteilen Für die Funktion des Bauteiles, die montagebedingten Erfordernisse und die Sicherheit des Arbeiters müssen die Werkstückkanten definiert endbearbeitet werden. Hier ein Beispiel für den Einsatz eines Kugellagers.

Kantenzustand an Bauteilen Zur Definition der Kantenzustände in einer Zeichnung gilt die DIN ISO 13715. Materialüberhang wird mit + Zeichen, Materialabtragung mit – Zeichen definiert. Der Grenzbereich heißt scharfkantig und beträgt max.  0,05 mm.

Kantenzustand an Bauteilen Das Grundsymbol und die Eintragung von Werten richtet sich nach folgendem Schema: a) Grundsymbol b) Richtung des Überhanges von 0,1 mm beliebig c) 0,1 mm Überhang nach rechts d) 0,1 mm Überhang nach oben

Kantenzustand an Bauteilen Im Maschinenbau sind nur einige Varianten an Kantenzuständen üblich. Außenkanten werden fast immer durch Abtrag in beliebiger Form mit einem größtzulässigen Abtragungswert festgelegt; hier -0,3 mm. Das untere Beispiel bedeutet – beliebig viel, was in der Praxis jedoch zu vermeiden ist.

Kantenzustand an Bauteilen Innenkanten werden fast immer durch Übergang in beliebiger Form mit einem größtzulässigen Übergangswert festgelegt; hier +0,3 mm bzw. +0,3 bis +1 mm.

Kantenzustand an Bauteilen Das angegeben Maß gilt immer längs oder rechtwinklig zu einer Kante.

Kantenzustand an Bauteilen In einer Zeichnung wird die Angabe normalerweise auf ein Grundsymbol mit Wertangabe für die Außenkanten und die Innenkanten beschränkt. Hier sollen alle nicht anders beschriebenen Kanten mit 0,3 mm Übergang bei Innenecken und 0,3 mm Abtrag bei Außenecken bearbeitet werden.

Kantenzustand an Bauteilen Aus optischen Gründen, oder weil es früher üblich war, werden viele Kanten auch als „45° gebrochen“ bezeichnet. Hier verschiedene Darstellungsbeispiele, die eine Brechung der Kante mit 1 mm bzw. 1,5 mm x 45° fordern. 1 mm bzw. 1,5 mm ist die längs der Kante gemessene Abtragung, 45° ist der Winkel zwischen der Bezugsfläche und der neuen Fläche, auch Fase genannt. 45° Fase Bezugsfläche

Kantenzustand an Bauteilen Sollen Anschlussbauteile bündig an eine Kante anschließen, so ist die Innenecke meist sehr scharfkantig auszuführen. Hier durch einen kleinen Radius, der kleiner sein muss als derjenige beim Anschlußbauteil.

Kantenzustand an Bauteilen Konstruktiv besser ist die Ausführung mit einem Freistich nach DIN 509. Hierbei wird die Welle geringfügig im Durchmesser verkleinert und der Ausrundungsradius kann dadurch größer ausgeführt werden.

Kantenzustand an Bauteilen In Zeichnungen findet man meistens die vereinfachte Darstellung und eine bemaßte Vergrößerung an geeigneter Stelle. Hier Beispiele für einen Freistich an einer Bohrung und einer Welle. Die Angabe DIN 509 – F0,8 x 0,3 beschreibt Form und Größe.

Zentrierbohrungen Für die Bearbeitung von Drehteilen zwischen Spitzen ist es erforderlich vorher Zentrierbohrungen in das Bauteil einzubringen. Hier sieht man verschieden Ausführungsformen, die der Konstrukteur nach Erfordernissen festlegt.

Zentrierbohrungen Gewöhnlich wird die Zentrierbohrung als Ausbruch oder als Vergrößerung an geeigneter Stelle dargestellt. als herausgezogene Vergrößerung an geeigneter Stelle als Ausbruch

Zentrierbohrungen Meistens reicht eine vereinfachte Darstellung der Zentrierbohrung. Die Angaben ISO 6411 – A 4 / 8,5 bzw. B 4 / 12,5 bzw. R 4 / 8,5 beschreiben Form und Größe der Zentrierbohrung.

Zentrierbohrungen Zu beachten ist jedoch der Hinweis zum Verbleib der Zentrierbohrung. Hier darf die Zentrierbohrung auf keinen Fall am fertigen Teil bleiben. Hier muss die Zentrierbohrung am fertigen Teil bleiben. Hier kann die Zentrierbohrung am fertigen Teil bleiben.

Sicherungsringe Zur Fixierung von Bauteilen auf einer Welle werden Sicherungsringe eingesetzt. Hier sieht man die verschieden Ausführungsformen für Außenringe und Innenringe, sowie das erforderliche Werkzeug zum Einsetzen.

Sicherungsringe Hier sieht man den üblichen Fall wie ein Sicherungsring ein Lager fixiert. Sicherungsring Nut Da die Ringe bestimmte Abmessungen haben, müssen die Nuten entsprechend ausgeführt sein.

Sicherungsringe Die Abmessungen von Ring und Nut sind in der DIN 471 (Außenringe) und DIN 472 (Innenringe) festgelegt. Für die Bearbeitung der Nut sind nur die Werte m und d2 erforderlich.

Sicherungsringe Für die Fertigung gelten jedoch sehr wichtige Genauigkeitsregeln. Die Maßtoleranzen sind mit h12 für d2 und H13 für m sehr gering. Bei einem Wellendurchmesser von z.B. 50 mm betragen die zulässigen Toleranzen -0,25 mm bei einem Durchmesser von 47 mm und +0,14 mm bei einer Breite von 2,15 mm.

Sicherungsringe Hinzu kommen Anforderungen an die Form und Lage der Nut. Hier wird dokumentiert welche Abweichungen der Rundlauf der verschiedenen Flächen haben darf, zudem die Rechtwinkligkeit. Die Innenkanten am Fuß der Nut sind scharfkantig auszuführen.

Alle hier genannten Themen werden in den Lehrveranstaltungen Grundlagen der Konstruktionstechnik Konstruktionselemente Konstruieren und Berechnen sowie Konstruktionssystematik inhaltlich vertieft und erläutert. Die Anwendung in einer technischen Zeichnung erfordert jedoch das hier gezeigte Grundwissen.