Maximum-Material-Bedingung
Das einzige Symbol, das Toleranz gibt statt nimmt — und das auf Zeichnungen, die davon profitieren würden, am häufigsten fehlt.
Was begrenzt wird
Die Maximum-Material-Bedingung ist der Zustand, in dem ein Element am meisten Werkstoff enthält: die größte zulässige Welle oder die kleinste zulässige Bohrung. Das ist der ungünstigste Fall für das Fügen, und deshalb wird eine Spielforderung für diesen Zustand geschrieben.
Auf eine geometrische Toleranz angewendet sagt das Symbol, dass der angegebene Wert in diesem ungünstigsten Fall gilt und jede Abweichung davon der Toleranz zugeschlagen werden darf. ISO 2692 nennt das die Maximum-Material-Anforderung und gibt sie als Grenze eines virtuellen Maßes an; ASME Y14.5 beschreibt dieselbe Forderung sowohl als Grenze als auch, für die Rechnung, als Zusatztoleranz. Wo die beiden Beschreibungen auseinandergehen, entscheidet in beiden Systemen die Grenze.
Die Toleranzzone
Zwei Beschreibungen einer Forderung. Die Grenzbeschreibung, die die ISO 2692 unmittelbar angibt und die die ASME Y14.5 als maßgeblich behandelt, ist ein Maximum-Material-Virtuelles-Maß — das Maximum-Material-Maß, um die angegebene Toleranz versetzt —, das die Fläche des Elements nicht verletzen darf. Die Beschreibung über die wachsende Zone, in beiden Systemen für die Rechnung genutzt, behält die Gestalt der Zone und macht ihre Breite zur angegebenen Toleranz plus dem Betrag, um den das Element vom Maximum-Material-Maß abweicht. Bei nahezu jedem Teil stimmen beide überein; wo eine geneigte Achse sie auseinanderbringt, entscheidet die Grenze.
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- Ist-Maß der Bohrung
- ⌀10,00 mm
- Maximum-Material-Maß
- ⌀10,00 mm
- Angegebene Toleranz
- ⌀0,100 mm
- Zusatztoleranz
- + 0,000 mm
- Insgesamt verfügbar
- ⌀0,100 mm
Am Maximum-Material-Maß — der engste Fall, für den die angegebene Toleranz geschrieben ist.
Die Angabe lesen
Die Achse muss in einer zylindrischen Zone von 0,1 mm liegen, wenn die Bohrung am kleinsten ist, und die Zone wächst um genau das, was die Bohrung tatsächlich größer gefertigt wurde.
Wann sie sinnvoll ist
- Eine Durchgangsbohrung für eine Schraube, wo gefordert ist, dass die Schraube durchgeht, und nicht, dass die Bohrung an einer exakten Stelle sitzt.
- Ein Bohrbild für eine Befestigung, wo die Teile zusammengehen müssen und es auf die einzelne Bohrung nicht ankommt.
- Jedes Element, das sich sinnvoll mit einer Funktionslehre prüfen lässt — dort zahlt sich das Symbol doppelt aus.
Wie gemessen wird
- Zuerst wird das Ist-Maß jedes Elements gemessen, denn davon hängt die verfügbare Toleranz ab.
- Die Zusatztoleranz ist der Unterschied zwischen Ist-Maß und Maximum-Material-Maß und wird der angegebenen Toleranz zugeschlagen, bevor die Position beurteilt wird.
- Eine Funktionslehre erledigt das meiste in einem Arbeitsgang: Ein Lehrdorn im Maximum-Material-Virtuellen-Maß geht in die Bohrung oder eben nicht. Zwei Einschränkungen: Die Lehre prüft die Grenze und nicht das Maß, das Ist-Maß muss also weiterhin eigens gemessen werden. Und Grenzprüfung und Zusatztoleranz-Rechnung sind nicht ganz deckungsgleich — bei geneigter Achse nimmt die Grenzbetrachtung einige Teile an, die die Rechnung zurückwiese, und die Normen lassen die Grenze entscheiden.
Richtig angewendet
- Behalten Sie das Symbol Forderungen vor, bei denen es wirklich um das Fügen geht, denn ein Element, das etwas genau positionieren soll, will die Toleranz unabhängig vom Maß gehalten sehen.
- Messen Sie das Ist-Maß, bevor Sie die Position beurteilen, denn die verfügbare Toleranz steht erst mit dem Maß fest.
- Erwähnen Sie das Symbol schon bei der Anfrage, denn es macht aus einer schwierigen Toleranz oft eine bequeme, ohne die Funktion anzutasten.
Häufige Fragen
Was bedeutet die Maximum-Material-Bedingung genau?
Es ist der Zustand, in dem das Element so viel Werkstoff enthält, wie die Zeichnung zulässt. Bei einer Welle ist das der größte Durchmesser der Maßtoleranz, bei einer Bohrung der kleinste. In diesem Zustand fügen sich Teile am schwersten, und darum werden Spielforderungen dagegen geschrieben.
Wie wird die Zusatztoleranz berechnet?
Sie ist der Unterschied zwischen dem tatsächlich gefertigten Element und seinem Maximum-Material-Maß. Eine Bohrung 10,0 bis 10,2 mm mit einer Positionstoleranz von 0,1 mm bei MMB hat 0,1 mm zur Verfügung, wenn sie mit 10,0 mm gefertigt ist, und 0,3 mm bei 10,2 mm — die angegebenen 0,1 plus 0,2 Abweichung. Diese Summe ist der Wert, gegen den die Position beurteilt wird.
Wann nimmt man stattdessen die Minimum-Material-Bedingung?
Sie schützt Wandstärken statt der Fügbarkeit. Sie ist das richtige Symbol, wenn die Sorge einem Durchbruch in eine Wand oder einem zu dünn werdenden Ansatz gilt, denn dort ist der kritische Fall der geringste Werkstoff. Auf Fertigungszeichnungen ist sie deutlich seltener, und wo sie auftaucht, lohnt eine Notiz zur Absicht.
Was bedeutet die Materialbedingung hinter einem Bezugsbuchstaben?
Am tolerierten Element gibt sie Zusatztoleranz. An einem Bezug — also hinter dem Buchstaben statt hinter dem Wert — erlaubt sie eine Bezugsverschiebung, und zwar nur dann, wenn dieses Bezugselement selbst ein Maßelement ist: eine Bohrung, eine Welle, eine Breite. Der Simulator wird dann an der Maximum-Material-Grenze des Bezugselements gehalten, statt sich auf das Teil zu schließen, und um den Betrag, um den das wirkliche Element von dieser Grenze abweicht, darf sich das Teil im Bezugssystem bewegen, bevor die Toleranz beurteilt wird. Lesen Sie Grenze, nicht Maß: Die Grenze ist das Maximum-Material-Maß, angepasst um jede geometrische Toleranz, die das Bezugselement selbst trägt — eine Bezugsbohrung mit eigener Rechtwinkligkeitsangabe ergibt also mehr Verschiebung, als ihre Maßtoleranz allein vermuten lässt. Beide Wirkungen sind getrennt und können im selben Rahmen zugleich auftreten, lesen Sie die Symbole also an beiden Stellen.
Senkt die MMB die Kosten wirklich?
Oft erheblich, und ohne Verlust an Funktion, wo es um das Fügen geht. Sie erweitert die Positionstoleranz bei den meisten gefertigten Teilen und macht die Funktionslehre zu einem gültigen Annahmeverfahren, was weit schneller ist als jedes Element einzeln zu messen. Bei einem Bohrbild mit Spiel ist sie eine der wenigen Änderungen, die Teile billiger machen, ohne irgendetwas zu verschlechtern.
Diese Seiten erläutern die veröffentlichten Normen als Nachschlagewerk und beschreiben die darin definierten Toleranzzonen. Die gezeigten Werte dienen der Veranschaulichung. Was ein konkretes Teil einhalten kann, hängt von Geometrie, Werkstoff und Verfahren ab und wird je Zeichnung vereinbart.