Trotz dieses scheinbar einfachen Prüfprinzips bringt die Forderung, alle zylindrischen und viele ebene Flächen an allen Werkstücken lehren zu müssen, in der täglichen Messpraxis eine Vielzahl von Nachteilen mit sich:

·          Mechanische Lehren sind typische Einzweck-Messgeräte, erhöhen damit die Anzahl erforderlicher Messmittel sehr wesentlich

·          Mechanische Lehren sind teuer, wenn man die Kosten für Anschaffung und laufende Überwachung zusammennimmt

·          Der Fähigkeitsnachweis für attributive Messmittel ist aufwändig, so dass er in der Praxis meist unterbleibt

·          Mechanische Lehren sind subjektive Prüfmittel und für Hundertstel-Toleranzen meist zu ungenau

·          Das Prüfergebnis gibt außer einer generellen Gut/Schlecht-Aussage keine weiteren verwertbaren Informationen an die Fertigung zurück: Die Ursachen für eine gestörte Paarungseigenschaft bleiben im Dunkeln.

Digitale Lehrung: Einige dieser Nachteile gelten auch für das digitale Lehren von Prüfflächen mit 3D-Koordinatenmessgeräten. Außerdem ist die digitale Lehrung wesentlich zeitaufwändiger und kann meist nur im Messraum ausgeführt werden. Es handelt sich dabei also nicht um eine Fertigungsmesstechnik im klassischen Sinne.

Todgesagte leben länger…

Obwohl das standardmäßige Lehren von Erzeugnisteilen in den meisten Betrieben aus guten Gründen der Vergangenheit angehört, hat sich (mindestens) ein namhafter deutscher Automobilkonzern beeilt - noch bevor die DIN 7167 zurückgezogen wurde - alle Fertigungsstandorte und Lieferanten zu informieren, dass für seine Zeichnungen auch weiterhin generell die Hüllbedingung (E) gelten soll:

Dieser Hinweis ist sehr wichtig, denn selbstverständlich muss bei alten Zeichnungen auch weiterhin die Hüllbedingung beachtet werden: Hier fehlen die für die Paarungseigenschaft wichtigen Formtoleranzen und die Maßtoleranzen sind für eine unabhängige Prüfung von Maß und Form im Allgemeinen zu groß gewählt.

Durch die Zurückziehung der DIN 7167 herrscht auch deshalb akuter Handlungsbedarf, weil die Hüllbedingung in anderen internationalen Normen ebenfalls durch die Unabhängigkeit von Maß und Form ersetzt wurde: So garantieren heute selbst die allgemein für Passungen verwendeten sogenannten ISO-Toleranzen (Beispiel: 30H7) nicht mehr die vom Konstrukteur gewünschten Paarungseigenschaften, da auch in der ISO 286 die Hüllbedingung als generelle Forderung entfallen ist. Diese Tatsache stellt die Gültigkeit des gesamten Zeichnungsbestandes in Frage, sofern bei Spielberechnungen von Seiten der Konstruktion bisher auf die DIN 7167 vertraut wurde.

Auf die Hüllbedingung kann also auch als generelle Forderung nicht einfach verzichtet werden. Aber sollte Sie deshalb auch weiterhin für alle Neukonstruktionen verwendet werden?

Die (Fertigungs-)Messtechnik weist den Weg in die Zukunft:

Sinnvollerweise orientiert sich die Tolerierung in technischen Zeichnungen an den messtechnischen Möglichkeiten, die dem Bediener vor Ort an den Bearbeitungsmaschinen zur Verfügung stehen. Falls keine mechanischen Lehren verwendet werden, wird hier fast ausnahmslos nach dem sogenannten Unabhängigkeitsprinzip geprüft (vgl. DIN EN ISO 8015):

Längenmaße werden mit einfachen Handmessmitteln geprüft, zum Beispiel mit Messschiebern,
(Bügel-)Messschrauben, Messuhren, Feinzeigern und einfachen Höhenmessgeräten. Ergänzend dazu besteht fast immer die Möglichkeit, ein einfach zu bedienendes Formmessgerät wie das im Bild gezeigte MarForm MMQ 200 fertigungsnah aufzustellen: Bei höheren Genauigkeitsforderungen ist ein einfacher Schutz gegen Schwingungen, Zugluft und direkte Wärmeeinstrahlung vollkommen ausreichend. Denn im Gegensatz zu absolut messenden 3D-Koordinatenmessgeräten erfassen diese Messgeräte bei Formmessungen „nur“ die von der Raumtemperatur verhältnismäßig unabhängigen relativen Gestaltabweichungen der Prüfflächen.

Die Vorteile der hier vorgeschlagenen unabhängigen Prüfung der Paarungseigenschaften zylindrischer und ebener Werkstückflächen liegen auf der Hand:

·          Der Nachweis der Paarungseigenschaft gelingt in unmittelbarer Maschinennähe, die Prüfergebnisse sind prozessbegleitend verfügbar

·          Verfügbar sind neben den mit Handmessmitteln bestimmten Maßabweichungen und fast allen in DIN EN ISO 1101 dokumentierten Formmessgrößen auch alle Informationen über Rundheits-, Rundlauf-, Geradheits- und Parallelitätsabweichungen, die zur Ursachenfindung und Störungsbeseitigung bei NIO-Prüfergebnissen bezogen auf die Paarungseigenschaften zylindrischer Flächen erforderlich sind.

·          Der Investitionsaufwand ist geringer als bei einer fertigungsnah einsetzbaren, für diesen Zweck aufwändig nachgerüsteten digitalen Lehre, obwohl mit Formmessgeräten der oben abgebildeten Bauart überdies noch bessere Messgenauigkeiten zu erwarten sind

·          Darüber hinaus können moderne Formmessgeräte heute mit der entsprechenden optimalen Ausstattung auch noch Rauheiten, Konturen, Durchmesser und Drallparameter bestimmen – idealerweise in einer Aufspannung und Ausrichtung des Werkstücks!

Was will man mehr?

Also alles entschieden: Messtechnisch unabhängige Prüfung von Maß und Form vor mechanischer oder digitaler Lehrung?

Leider gibt es den in der neuen Norm DIN EN ISO 8015 anstelle der zurückgezogenen Hüllbedingung gemäß DIN 7167 formulierten Unabhängigkeitsgrundsatz nicht zum Nulltarif, die Konstruktion muss hier – der Messpraxis entsprechend – kräftig zuarbeiten:

Neue Formtoleranzen sind in die Zeichnung einzutragen (Ebenheit, Parallelität oder Zylindrizität zum Beispiel) Maßtoleranzen sind neu zu berechnen. Und zwar nicht nur für Neukonstruktionen, sondern auch für alte Zeichnungen.

Beispiel (Übungsaufgabe):

Frage 1: Für welche Maße in dieser älteren Zeichnung galt nach DIN 7167 die Hüllbedingung (Allgemeintoleranzen: DIN ISO 2768-m)?

Frage 2: Welche Formtoleranzen müssen ergänzt und welche Maße geändert werden, damit das Bauteil weiterhin seine früher durch DIN 7167 gewährleistete Funktion erfüllt?

Wenn Sie Probleme haben, diese beiden Fragen zu beantworten: Lassen Sie sich in einem Seminar der Mahr Akademie informieren – als Messtechniker und als Konstrukteur. Ihre Fragen zur Tolerierung und Prüfung technischer Oberflächen werden dabei umfassend beantwortet – gern auch „vor Ort“ in Ihrem Unternehmen und gern auch bezogen auf Ihre eigenen Aufgabenstellungen und Konstruktionsbeispiele.

Seminarthemen, Termine und Veranstaltungsorte entnehmen Sie bitte der hier als Download angebotenen Seminarübersicht. Die Mahr Akademie freut sich auf Ihre Seminaranmeldung!

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