Winkeltoleranz
Ein Pedalhebel hat einen kurzen Arm von 40 mm und einen langen von 600 mm, der Winkel dazwischen beträgt 120°. Auf der Zeichnung steht eine Allgemeintoleranz, und nach dem kürzeren Schenkel gibt ISO 2768 ±30′. Der Winkelmesser an der Biegung nimmt den Hebel ab. Doch 30′ auf 600 mm sind 5,2 mm am Ende des Arms, und die Bohrung für den Bolzen muss auf einen halben Millimeter treffen. Dieselbe Forderung lässt sich auf zwei Arten angeben, und für die lange Seite ist die Angabe in Millimetern ehrlicher.
Die Winkeltoleranz begrenzt die Abweichung eines Winkels vom Nennwert. Man gibt sie in Winkeleinheiten an, ±Δα, oder in Längeneinheiten — als Abstand t auf der Länge L. Der Zusammenhang ist immer derselbe: t = L · tg Δα. Eine Minute auf 100 mm sind 0,029 mm, auf einem Meter — 0,29 mm. Je länger die Seite, desto mehr Millimeter ergibt dieselbe Minute, deshalb werden die Allgemeintoleranzen für Winkel mit wachsender Länge enger.
| Zeichen | ±Δα — am Winkelmaß · ∠ t A — Neigungstoleranz im Rahmen, t in mm |
| Zusammenhang der Angaben | t = L · tg Δα; für kleine Winkel t ≈ L · Δα, Δα im Bogenmaß |
| Richtwerte | 1′ = 0,029 mm auf 100 mm · 1″ = 4,85 µrad = 4,85 µm pro Meter |
| Allgemeintoleranzen | ISO 2768-1, Klasse m, nach dem kürzeren Schenkel: bis 10 — ±1°, 10–50 — ±30′, 50–120 — ±20′, 120–400 — ±10′, über 400 — ±5′ |
| Genauigkeitsgrade | GOST 8908: AT1…AT17; ATα in µrad und Winkeleinheiten, ATh = ATα · L₁ · 10⁻³ in µm |
| Wo | Fasen und Schrägen, Führungen von Werkzeugmaschinen, Prismen und Winkel, Biegungen, Schweißbaugruppen, Anreißen von Rahmen |
01 · Definition
Minuten am Scheitel, Millimeter am Ende
Ein Winkel ohne Länge lässt sich am Einbauort nicht beurteilen: An einer kurzen Schräge ergeben 30′ einen Zehntelmillimeter, an einem meterlangen Schenkel — fast neun. Deshalb hat die Winkeltoleranz zwei Angaben. Minuten sind bequem, wenn die Seiten kurz sind und der Winkel mit dem Winkelmesser geprüft wird. Millimeter sind bequem, wenn es auf den Punkt am Ende einer langen Seite ankommt: Dort sitzt ein Teil, wird eine Bohrung gebohrt, eine Konsole angeschweißt.
Die Angabe in Millimetern ist die Neigungstoleranz nach ISO 1101. Die Fläche muss zwischen zwei parallelen Ebenen im Abstand t liegen, die unter dem Nennwinkel zum Bezug geneigt sind. Die Zone ist nicht an den Scheitel gebunden, sie begrenzt nur die Drehung der Fläche. Eine gerade Fläche der Länge L, um δ gedreht, nimmt in der Breite L · tg δ ein. Daraus folgt t = L · tg Δα, und beide Angaben legen dasselbe fest, aber nur für die Länge, auf der man sie verglichen hat.
Minuten fallen, Millimeter steigen
Die Zeilen sind Längenbereiche des kürzeren Schenkels. Links — die Winkeltoleranz in Minuten; Balken und Zahl rechts — dieselben Minuten in Millimetern an der oberen Bereichsgrenze, logarithmische Skala. Der Strich ist 0,1 mm.
Fünf Teile, zwei Angaben, ein Winkel
Die Hauptaktion ist die Taste «Prüfung starten». Das Teil wird auf eine Messplatte gelegt, und der Winkelmesser mit Nonius liest den Winkel auf 2′ genau ab. Dann wird das Teil so auf ein Sinuslineal gesetzt, dass die geprüfte Fläche waagerecht liegt. Die Messuhr fährt an der Fläche entlang, und ihre Anzeige auf der Länge L ist dieselbe Winkelabweichung, nur in Millimetern. Im letzten Schritt wird die Fläche mit der Toleranzzone geprüft: nach der Allgemeintoleranz in Minuten oder nach der Forderung in Millimetern. Unter der Szene wählt man das Teil — feste Körnerspitze, Schwalbenschwanzführung, Prisma, Anschlagwinkel oder Pedalhebel —, die Klasse der Allgemeintoleranz und die Angabe, nach der das Teil abgenommen wird. Die Taste «Nächstes Teil» nimmt das nächste aus dem Los.
—
02 · Umrechnung
Schnellrechnung: 1′ ≈ 0,3 mm pro Meter, 1″ ≈ 5 µm pro Meter, 1° ≈ 17,5 mm pro Meter. Daraus: ±10′ auf 250 mm sind 0,73 mm, ±30′ auf 600 mm — 5,2 mm.
Nicht mit der Neigung verwechseln: eine Neigung 1:100 sind 34′, das Verhältnis von Höhe zu Länge. Eine Toleranz ±34′ ist die Streuung des Winkels, nicht der Winkel selbst.
| ±Δα | mm auf 100 | mm auf 1 m | wo man es findet |
| {k} | {v} | {h} | {n} |
03 · Größenordnungen
04 · Messgeräte
05 · Schreibregeln
Reihe · Zeichnen und CAD
Tipps für den Arbeitsplatz zu jedem Blatt06 · Benachbarte Einheiten
07 · Historischer Teil
Einen Winkel misst man auf zwei Wegen. Der Winkelmesser vergleicht ihn mit einer Kreisteilung und liefert Minuten. Sinuslineal und Messuhr führen den Winkel auf zwei Längen zurück — Endmaßhöhe und Weg der Messuhr — und liefern Mikrometer auf einer Länge. Der zweite Weg ist genauer: Endmaße und Messuhr halten Mikrometer, und auf 100 mm Weg ist ein Mikrometer 2″.
Eine kurze Fläche begrenzt die Genauigkeit jedes Verfahrens. An einer Schräge von 8 mm unterscheidet eine Messuhr mit Skalenwert 1 µm 26″, der Winkelmesser nur 2′. Deshalb gibt ISO 2768 einer kurzen Seite ±1°: Genauer lässt sie sich ohne Optik nicht prüfen. Je länger die Seite, desto genauer kann man messen und desto enger ist die Allgemeintoleranz.
Größenkatalog
das ganze Verzeichnis →Die sieben SI-Basiseinheiten
Ein Tropfen Säure ändert die Farbe des Safts, Salz färbt die Flamme, Wasser gefriert durch ein Klopfen. Darunter alle Simetrium-Blätter, nach Fachgebieten und alphabetisch.
Verzeichnis öffnen →