Stufenmasse scheinen oberflächlich gesehen eindeutige Tolerierung zu sein. Genauer betrachtet sind diese aber funktionell und messtechnisch sehr unsicher. Was sind die Gründe dafür?
In diesem Blog möchten ich folgenden Fragen beantworten:
- Was ist ein Stufenmass?
- Welche Probleme ergeben sich bei der Tolerierung von Stufenmassen
- Welche Möglichkeiten gibt es diese nach ISO 8015 zu vermassen?
Was ist ein Stufenmass?
Stufenmasse sind auf der Zeichnung sehr oft zu finden. Sie sind daran zu erkennen, dass sie wie eine Stufe aussehen. Werden die Flächen angetastet, dann hat jede Fläche die gleiche Antastrichtung. Nachfolgend einige Beispiele:
Welche Probleme ergeben sich bei der Tolerierung von Stufenmassen?
Die Unsicherheiten bei Stufenmassen werden oft erst in der Messtechnik oder bei der Funktionsprüfung aufgedeckt. Bei dieser Art der Tolerierung gibt es verschiedene Interpretationsmöglichkeiten. Es fängt schon einmal damit an, dass die abgeleiteten Geometrien auf verschiedene Art und Weise gebildet werden können. Am verbreitetsten sind folgende drei Auswertmethoden: Äusseres Tangentialelement, Gauss (kleinsten Abweichungsquadrate) oder inneres Tangentialelement.
Im nachfolgenden Beispiel wurde aus den Flächen eine Punktewolke gebildet. Aus diesen Punkten werden dann Geometrieelemente abgeleitet (schwarze Linie). Das Geometrieelement kann zum Beispiel als Tangentialebene gebildet werden, also aus den Auflagepunkten der Fläche. Im nachfolgenden Bild sind diese Punkte gelb dargestellt.
Gehen wir einmal davon aus, dass das äussere Tangentialelement gewählt wurde, welches unter Umständen der funktionellen Anforderung am nächsten kommt. Unter dieser Bedingung fehlt trotzdem noch der räumliche Bezug, von wo aus diese Messung erfolgen soll. In der Regel ist es nicht möglich aus der Zeichnung eine Funktion abzuleiten.
Welche Möglichkeiten gibt es Stufen nach ISO 8015 zu vermassen.
Welche Variante gewählt wird kommt ganz auf die Funktion an. Als Beispiel möchte ich hier vier mögliche Varianten vorstellen, wobei es noch einige weitere Möglichkeiten gibt.
Wie wir also sehen, gibt es durchaus sehr geeignete Möglichkeiten Stufenmasse funktions- und prüfgerecht zu vermassen. Es gibt zahlreiche weitere Tolerierungen welche ein hohes Risiko beinhalten bezüglich der Fertigung, Prüfung und der Funktion. In diesem Blog erfahren Sie mehr.