Überblick der Toleranznormen für die Subtraktive Fertigung

Alles, was Sie über in Europa gebräuchliche Normen für Allgemeintoleranzen in der subtraktiven Fertigung wissen müssen.
CNC machined parts

Die Auswahl geeigneter Toleranzen ist bei allen technischen Projekten von großer Bedeutung, da diese die künftigen Einsatzmöglichkeiten, Vorlaufzeiten und Kosten maßgeblich beeinflussen.

Konstrukteure und Ingenieure geben in den Spezifikationen der technischen Zeichnungen Toleranzen an, um sicherzustellen, dass die Größe und Geometrie der Merkmale von Einzelteilen den Anforderungen entsprechen. Die Angabe von Toleranzwerten für jedes einzelne Merkmal ist jedoch häufig ineffizient und mit großem Zeitaufwand verbunden. Daher ist die Angabe normierter Toleranzen heutzutage gängige Praxis (mehr lesen über toleranzen in der CNC-Bearbeitung).

In Europa und in vielen anderen Teilen der Welt werden diese Toleranzwerte durch ISO-Toleranznormen definiert. Diese Normen legen die Toleranzwerte für verschiedene Teilegeometrien fest und werden in Toleranzklassen und Stufen unterschiedlicher Genauigkeit unterteilt.

Toleranznormen verringert häufig den Arbeitsaufwand der Konstrukteure. Anstatt die Toleranzen für jede einzelne Geometrie und jedes einzelne Merkmal in einem Modell zu berechnen, können einfach die Normen verwendet werden, die dem gewünschten Genauigkeitsgrad entsprechen.

In Europa gebräuchliche Toleranznormen

Die Toleranznormen variieren je nach Fertigungsverfahren. So werden beispielsweise die von Ingenieuren in Europa für subtraktive Fertigung (z.B. CNC-Bearbeitung) am häufigsten verwendeten Toleranzstandards durch die Normen ISO 2768 und ISO 286 festgelegt. Xometry bietet 5 verschiedene Optionen an:

  • ISO 2768 – Fein
  • ISO 2768 – Mittel
  • ISO 286 – Grad 6
  • ISO 286 – Grad 7
  • ISO 286 – Grad 8

Der Größte Unterschied zwischen ISO 286 und 2768 besteht darin, dass ISO 2768 Allgemeintoleranzen für Längen- und Winkelmaße beinhaltet während ISO 286 Allgemeintoleranzen für Zylinder und gegenüberliegende parallele Oberflächen, z.B. bei Systemen aus Stiften und Bohrungen, festlegt. Diese Toleranznormen können gleichzeitig verwendet werden, wenn das Modell Merkmale besitzt, die in beiden Normen vorkommen.

General tolerance indicated on a technical drawing
Angabe der Allgemeintoleranz in einer technischen Zeichnung

Die folgende Tabelle liefert eine kurze Zusammenfassung der Toleranznormen. Eine ausführlichere Erklärung der Normen findet sich an späterer Stelle in diesem Artikel.

Ein kurzer Überblick über die wichtigsten Unterschiede der Toleranzen: 

Toleranzklasse Allgemeintoleranzen für Längenmaß Allgemeintoleranzen für Rundungshalbmesser und Fasenhöhe Winkelmaße
ISO 2768 – Mittel (Standard) ±0,1-2 mm für einen Nennmaßbereich von 0.5 bis über 2000 mm ±0,2-1 mm für einen Nennmaßbereich von 0,5 bis über 6 mm ±1°-0°5’ für einen Nennmaßbereich von bis zu 10 bis über 400 mm
ISO 2768 – Fein ±0,05-0,5 mm für einen Nennmaßbereich von 0,5 bis über 2000 mm ±0,2-1 mm für einen Nennmaßbereich von 0,5 bis über 6 mm ±1°-0°5’ für einen Nennmaßbereich von bis zu 10 bis über 400 mm
ISO 286 – Grad 8 Standardisierte Toleranzen von 0,014 bis 0,23 mm für einen Nennmaßbereich von bis zu 0,5 bis über 2000 mm
ISO 286 – Grad 7 Standardisierte Toleranzen von 0,01 bis 0,15 mm für einen Nennmaßbereich von bis zu 0,5 bis über 2000 mm
ISO 286 – Grad 6 Standardisierte Toleranzen von 0,006 bis 0,092 mm für einen Nennmaßbereich von bis zu 0,5 bis über 2000 mm

ISO 2768

ISO 2768 und daraus abgeleitete Toleranzstandards werden hauptsächlich für Teile eingesetzt, die durch maschinelle Bearbeitung oder andere materialabtragende Verfahren angefertigt werden.

Die Norm ISO 2768 gilt nur für die folgenden Zeichnungen mit den folgenden Merkmalen. Sie kommt dann zum Einsatz, wenn diese Merkmale keine Einzeltoleranzangaben besitzen:

  • Längenmaße (äußere Maße, innere Maße, Durchmesser, Abstände, Fasenhöhen, Radien)
  • Winkelmaße
  • Längenmaße und Winkelmaße, die durch die maschinelle Bearbeitung zusammengesetzter Teile hergestellt werden. 

Längenmaße

Nennmaßbereich (mm) Grenzabmaße der jeweiligen Toleranzklasse (mm)
Über Bis einschließlich Fein 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

Rundungshalbmesser und Fasenhöhen

Nennmaßbereich (mm) Grenzabmaße der Toleranzklasse (mm)
Über Bis einschließlich Fein Mittel
0.5 3 ±0.2 ±0.2
3 6 ±0.5 ±0.5
6 Above ±1.0 ±1.0

Winkelmaße

Nennmaßbereich (mm) Grenzabmaße der Toleranzklasse (mm)
Über Bis einschließlich Fein Mittel
10 ±1° ±1°
10 50 ±0°30ˈ ±0°30ˈ
50 120 ±0°20ˈ ±0°20ˈ
120 400 ±0°10ˈ ±0°10ˈ
400 Above ±0°5ˈ ±0°5ˈ

 

ISO 286

ISO 286 gilt für subtraktive Fertigungsverfahren und liefert Toleranzangaben, die für Längenmaße der folgenden Geometrien eingesetzt werden können:

  • Zylinder
  • 2 parallele gegenüberliegende Oberflächen

Diese Toleranznorm gilt nur für Zeichnungen mit diesen Merkmalen. Sie wird eingesetzt, wenn diese Merkmale keine Einzeltoleranzangaben besitzen. Wir bieten drei verschiedene Toleranzgrade der Norm ISO 286 an. Diese sind Grad 6 (IT6), Grad 7 (IT7) und Grad 8 (IT8).

Die Norm ISO 286 bietet aus einer Vielzahl verschiedener Möglichkeiten eine standardisierte Auswahl an Toleranzklassen für allgemeine Zwecke.

Gemäß der Norm ISO 286 gelten die folgenden Bestimmungen:

  1. Nennmaß: Dies ist das Maß eines Merkmals entsprechend den Angaben in der technischen Zeichnung
  2. Tatsächliches Maß: Dies ist das durch eine Messung bestimmte Werkstückmaß
  3. Höchstmaß: Dies ist das größte zulässige Werkstückmaß
  4. Mindestmaß: Dies ist das kleinste zulässige Werkstückmaß
  5. Toleranz: Differenz zwischen Höchstmaß und Mindestmaß.
Nennmaßbereich (mm) Standardbereich je Toleranzgrad
Über 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

Entsprechende US-Normen

Für die in Europa gebräuchlichen Toleranznormen (ISO) gibt es entsprechende Gegenstücke in den USA (ASME). Es gibt einige Unterschiede zwischen den ISO und ASME Toleranznormen.

In der folgenden Tabelle sind die den europäischen Toleranznormen entsprechenden US-amerikanischen Normen aufgelistet.

Norm ISO 2768 (fein) ISO 2768 (mittel) ISO 268 grad 6 ISO 268 grad 7 ISO 268 grad 8
Entsprechende US-Norm ASME B4.1 Grad 6 ASME B4.1 Grad 7 ASME B4.1 Grad 8

Fazit

Diese Toleranznormen werden statt Einzeltoleranzangaben angegeben. Laden Sie Ihre Modelle für die CNC-Bearbeitung auf unserer Sofortangebotsplattform hoch und wählen Sie eine der fünf zur Auswahl stehenden Toleranzklassen und Toleranzgrade. Falls Einzeltoleranzangaben für Ihr Teil notwendig sind, müssen Sie die entsprechenden Zeichnungen ebenfalls hochladen.

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