Funktionsorientiertes Toleranzdesign - Angewandte Form- und Lagetolerierung im Maschinen-, Fahrzeug- und Gerätebau

Martin Bohn, Klaus Hetsch

Funktionsorientiertes Toleranzdesign

Angewandte Form- und Lagetolerierung im Maschinen-, Fahrzeug- und Gerätebau

2019

240 Seiten

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ISBN: 9783446460072

 

Inhalt

6

Abkürzungsverzeichnis

10

Kurzzeichen

12

Vorwort

14

1 Einleitung

16

2 Funktionsorientiertes Toleranzdesign

18

2.1 Entwicklungsprozess

19

2.2 Toleranzkonzept

21

2.3 Prozess zur Festlegung des Toleranzkonzepts

22

3 Anforderungen

24

4 Funktionen

26

4.1 Grundlagen zur Funktion

26

4.2 Funktion klären

29

4.3 Typische Funktionen

31

4.3.1 Optische Funktionen

32

4.3.2 Technische Funktionen

38

4.3.2.1 Abdichtung sicherstellen

39

4.3.2.2 Kinematik sicherstellen

39

4.3.2.3 Positionierung von Bauteilen zueinander sicherstellen

40

4.3.2.4 Anbindungsfunktion

41

4.4 Beispiel zur Ableitung von Funktionen

42

5 Fügefolge und Fertigungsprozess

46

5.1 Fügefolge

46

5.2 Fertigungsprozesse

48

6 Ausrichtung und Aufnahmen

52

7 Bezüge

54

7.1 Begrifflichkeiten

54

7.2 Definition eines Bezugs

56

7.3 Verwendung von Bezugsstellen

60

7.4 Verwendung mehrerer Bezüge

61

7.4.1 Gemeinsamer Bezug

62

7.4.2 Bezugssystem

65

7.5 Vermittlung von Bezügen

69

7.6 Referenzpunktsystem (RPS)

74

7.7 Statisch überbestimmte Bezüge und Bezüge bei elastischen Bauteilen

77

7.8 Einschränkung der Wirkung eines Bezugs

81

7.9 Beispiele von Bezügen

82

7.10 Bezugsstellen vergeben

84

7.10.1 Regeln zur Vergabe von Bezugsstellen

84

7.10.2 Vergabe von Bezugsstellen im Zusammenbau

94

7.10.3 Wechsel von Bezugsstellen

95

8 Toleranzen

98

8.1 Dimensionelle Tolerierung nach DIN EN ISO 14405

100

8.2 Form- und Lagetolerierung nach DIN EN ISO 1101 bzw. DIN EN ISO 5458

105

8.2.1 Symbolik des Toleranzindikators

107

8.2.2 Symbolik des Toleranzpfeils

108

8.2.3 Ergänzende Symbole

109

8.2.4 Formtoleranzen

117

8.2.5 Richtungstoleranzen

126

8.2.6 Ortstoleranzen

133

8.2.7 Lauf

148

8.2.8 Weitere Tolerierungsregeln

149

8.3 Allgemeintoleranzen

150

8.4 Toleranzen vergeben

152

8.5 Toleranzänderungen

153

9 Prozessfähigkeiten und Toleranzen

154

9.1 Prozessfähigkeitskennwerte

154

9.2 Zusammenhang Verteilung, Toleranzen und Prozessfähigkeit

160

10 Analyse des Toleranzkonzepts

162

10.1 Toleranzrechnung

162

10.1.1 Analytische Worst-Case-Rechnung

163

10.1.2 Analytische statistische Rechnung

165

10.1.3 Numerische statistische Rechnung

166

10.1.4 Beurteilung der Rechenverfahren

169

10.1.5 Optimierungsstrategien

171

10.2 Verifikation durch Hardware

172

10.2.1 Grundlagen

173

10.2.2 Aufbau der Analyse

174

10.2.3 Messtechnische Analyse

178

11 Optimierungsstrategien

184

12 Umsetzung des Toleranzkonzepts

188

12.1 Lieferantenvergabe von Einzelteilen bzw. Zusammenbauten

189

12.2 Anlagen- und Prozessplanung

191

12.3 Erstbemusterung

192

12.4 Serienbegleitende Messung

193

12.5 Prozessregelung

193

13 Anhang

198

13.1 Übersicht über die GPS-Normung

198

13.2 Zeichnung und 3D-Datensatz

200

13.3 Theoretisch exakte Dimensionen

204

13.3.1 Analyse der Zeichnung

205

13.4 Anwendungsbeispiel: Toleranzdesign am Beispiel einer Fuge

210

13.5 Anwendungsbeispiel: Toleranzdesign am Beispiel eines zerspanten Gussteils

217

13.6 Tolerierung bei Losgröße 1

227

13.7 Statistik

227

13.7.1 Normalverteilung

228

13.7.2 Standardabweichung

228

13.7.3 Erforderliche Stichprobengröße

230

13.7.4 Verteilungen und Verteilungsadditionen

232

13.8 Begriffsdefinitionen

234

13.9 Literaturverzeichnis

237

Index

240

 

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