ISO-286-Passungsrechner

ISO 286 ist das internationale System für Grenzmaße und Passungen an linearen Maßen. Teil 1 legt die Grundlagen fest: die Grundtoleranzgrade IT01 bis IT18 und die 28 Grundabmaße a bis zc für Wellen sowie A bis ZC für Bohrungen. Teil 2 enthält die daraus abgeleiteten Zahlentabellen.

Der Geltungsbereich reicht von über 0 bis einschließlich 3150 mm Nennmaß. Darin ist jede Kombination aus einem Buchstaben und einer Gradnummer eine Toleranzklasse, und jede Toleranzklasse hat für jedes Nennmaß genau zwei Zahlen: das obere und das untere Grenzabmaß.

DIN EN ISO 286 ist die deutsche Übernahme derselben Norm — die Werte sind identisch. Die älteren Blätter DIN 7160 und DIN 7161 sind darin aufgegangen.

Das sind die vier Grenzabmaße: der Abstand zwischen dem Nennmaß und den beiden Grenzmaßen, in Mikrometern und mit Vorzeichen.

Großbuchstaben stehen für die Bohrung, Kleinbuchstaben für die Welle; ES und es sind die oberen, EI und ei die unteren Abmaße. Das Höchstmaß ist damit immer Nennmaß plus oberes Abmaß, das Mindestmaß Nennmaß plus unteres Abmaß — auch dann, wenn das Abmaß negativ ist und die Addition das Maß verkleinert.

Der Abstand zwischen oberem und unterem Abmaß ist der Grundtoleranzgrad IT und hängt nur vom Nennmaß und von der Gradnummer ab. Der Buchstabe verschiebt das ganze Feld, ohne seine Breite zu verändern.

Weil die Bohrung das teurere Maß ist. Sie entsteht mit einem Werkzeug, das ihr Maß mitbringt — Reibahle, Räumnadel, Rollwerkzeug —, und jedes zusätzliche Bohrungsmaß bedeutet ein zusätzliches Werkzeug und eine zusätzliche Lehre.

Eine Welle dagegen wird gedreht oder geschliffen und lässt sich stufenlos auf jedes Maß bringen. Wenn also eines der beiden Teile variabel sein muss, ist es günstiger, die Welle variabel zu machen.

Die Einheitswelle bleibt trotzdem sinnvoll, wenn die Welle bereits fertig ist: gezogene und geschliffene Halbzeuge, Wälzlagerinnenringe, Normstifte. Dann liegt h fest und die Aufnahme trägt die Passung.

Bei einer Spielpassung liegt das Feld der Welle vollständig unter dem der Bohrung. Auch im ungünstigsten Fall bleibt ein Rest Spiel: die Teile lassen sich immer fügen und bleiben beweglich.

Bei einer Übermaßpassung liegt das Feld der Welle vollständig über dem der Bohrung. Die Teile lassen sich nur mit Kraft oder über eine Temperaturdifferenz fügen und übertragen danach Drehmoment über Reibung.

Bei einer Übergangspassung überlappen sich die Felder. Dasselbe Zeichnungsmaß kann dann leichtes Spiel oder leichtes Übermaß ergeben, je nachdem, wo die tatsächlich gefertigten Teile in ihren Feldern liegen. Das ist gewollt: Übergangspassungen zentrieren genau und lassen sich trotzdem zerlegen.

Die Frage vor der Passung lautet immer: soll sich etwas bewegen, soll es sich zentrieren, oder soll es halten?

Bewegen — H7/g6 für geführte Teile ohne Klemmneigung, etwa eine Führungssäule in ihrer Buchse. H8/f7 für dauerhaft drehende, geschmierte Wellen. H9/d9 und H11/c11, wenn Wärme, Schmutz oder eine grobe Vorbearbeitung Platz brauchen.

Zentrieren — H7/k6 für Passstifte und Zentrierungen, die beim Zerlegen erhalten bleiben. H7/n6, wenn die Verbindung fester sitzen und nur selten gelöst werden soll.

Halten — H7/p6 für eine Buchse, die in ihre Platte eingepresst wird und dort bleibt. H7/s6 für dauerhafte Verbindungen wie eine Auswerferbuchse in ihrer Aufnahme. Je größer das Übermaß, desto höher sind Fügekraft und Spannung in der Bohrungswand.

Die berechnete Passung gilt für den Zustand, in dem beide Teile gemessen wurden: Raumtemperatur, sauber, entgratet, unbelastet. Eine Übermaßpassung, die rechnerisch hält, kann sich bei Betriebstemperatur lösen, wenn sich Bohrungs- und Wellenwerkstoff unterschiedlich ausdehnen.

Ebenso wenig sagt die Tabelle etwas über Form und Lage. Ein Maß innerhalb seiner Grenzen kann unrund, kegelig oder außermittig sein; eine Passung setzt voraus, dass Rundheit, Zylindrizität und Rauheit dazu passen. Bei Presspassungen ist die Rauheit sogar unmittelbar relevant: die Rauheitsspitzen werden beim Fügen eingeebnet, und ein Teil des gerechneten Übermaßes geht dabei verloren.

Und schließlich ist ein Toleranzgrad eine Anforderung, keine Zusage. Was ein Fertigungsprozess tatsächlich hält, steht im Angebot und im Prüfplan.