Technisches Zeichnen Grundlagen
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Technisches Zeichnen Grundlagen
Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen Technisches Zeichnen Grundlagen Inhaltsverzeichnis: 1.1 Allgemeines zu Technischen Zeichnungen 1.2 Zeichnungsbegriffe 1.3 Zeichentechnische Grundlagen 1.3.1 Papierendformate 1.3.2 Maßstäbe 1.3.3 Schriftfeld 1.3.4 Linienarten 1.3.5 Ausführung von Schriften 1.4 Zeichnerische Darstellung räumlicher Objekte 1.5 Darstellung und Bemaßen 1.5.1 Darstellung der Ansichten 1.5.2 Systeme der Maßeintragung 1.5.3 Bemaßung von Bauteilen 1.5.4 Arten der Bemaßung 1.5.5 Methoden der Maßeintragung 1.5.6 Bemaßung von Formelementen 1.6 Schraubverbindungen 1.7 Maßtoleranzen 1.8 Darstellung der Oberflächenbeschaffenheit Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 1/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1 Technisches Zeichnen Grundlagen 1.1 Allgemeines zu Technischen Zeichnungen Technische Zeichnungen sind die Grundlage für die Planung und Herstellung von Gegenständen, Geräten und Bauten. Um die Eindeutigkeit der Zeichnung zu gewährleisten gibt es Normen und Regeln für alle Elemente der technischen Zeichnung. Diese Regeln sind in DIN-Blättern festgehalten. Sowohl beim manuellen als auch beim rechnerunterstützten Konstruieren und Zeichnen müssen die Regeln und Normen des technischen Zeichnens zugrunde gelegt werden. 1.2 Zeichnungsbegriffe nach DIN 199-1 (Auswahl) Einzelteilzeichnung enthält ein Einzelteil ohne räumliche Zuordnung zu anderen Teilen Fertigungszeichnung enthält die vollständige Darstellung eines oder mehrerer Teile, mit den notwendigen Angaben für die Fertigung; wie Bemaßung, Zeichnungskopf, Toleranzen... Gesamtzeichnung enthält eine Maschine, eine Anlage oder ein Gerät im zusammengebauten Zustand. In dieser Zeichnung werden lediglich Hauptmaße wie Achsmaße und Außenmaße sowie Positionsnummern der Baugruppen angegeben Gruppenzeichnung zeigt die zu einer Gruppe zusammengefassten Teile, vollständig dargestellt. Skizze ist eine nicht unbedingt maßstäbliche, vorwiegend freihändig erstellte Zeichnung Technische Zeichnung ist eine Zeichnung in der für technische Zwecke erforderlichen Art und Vollständigkeit, z.B. durch einhalten von Darstellungsregeln und Maßeintragung Zeichnung enthält eine aus Linien bestehende bildliche Darstellung Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 2/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen Gruppenzeichnung Einzelzeichnung Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 3/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.3 Zeichentechnische Grundlagen 1.3.1 Papier- Endformate nach DIN EN ISO 216 Das Formatsystem ist nach drei Grundsätzen aufgebaut: 1. Metrische Formatordnung: Die Formate basieren auf dem metrischen Maßsystem. Die Fläche des Ausgangsformates ist gleich der metrischen Flächeneinheit (1 m² ), d.h. A = x * y = 1 m² = A0 2. Formatentwicklung durch Hälften: Die Formate lassen sich durch fortgesetztes Hälften des Ausgangsformates entwickeln. Die Flächen zweier aufeinanderfolgender Formate verhalten sich wie 2:1 3. Ähnlichkeit der Formate: Die Seiten x und y der Formate verhalten sich zueinander wie die 'Seite eines Quadrates zu dessen Diagonale . Für die Seiten eines Formates gilt die Gleichung x : y = 1 : √2 Formate und Gestaltung von Zeichnungsvordrucken DIN EN ISO 5457 legt Formate und Gestaltung von Zeichnungsvordrucken fest. Schriftfeld Schriftfel d Format A0 bis A3 Format A4 Maße in mm Formate der ISO-A Reihe Beschnittene Zeichenfläche Unbeschnittenes Blatt Zeichnung (Fertigblatt) a1 b1 a2 b2 a3 b3 A0 841 1189 821 1159 880 1230 A1 594 841 574 811 625 880 A2 420 594 400 564 450 625 A3 297 420 277 390 330 450 A4 210 297 180 277 240 330 Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 4/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.3.2 Maßstäbe für technische Zeichnungen nach DIN ISO 5455 Diese Norm gilt für alle Maßstäbe und deren Angabe in technischen Zeichnungen für alle Gebiete der Technik. Es gibt folgende Maßstäbe: Natürlicher Maßstab mit dem Verhältnis 1:1 (ohne vorgestelltes M) Vergrößerungsmaßstab mit dem Verhältnis größer als 1 : 1 (2:1, 5:1, 10:1, 20:1,..) Vergrößerungsmaßstab mit dem Verhältnis kleiner als 1 : 1 (1:2, 1:5, 1:10, 1:20,..) Der in der Zeichnung angewendete Maßstab ist in der Zeichnung anzugeben. Wenn mehr als ein Maßstab in einer Zeichnung benötigt wird, soll der Hauptmaßstab in das Schriftfeld und alle anderen Maßstäbe in der Nähe der Positionsnummern der Einzelteile oder Schnitte geschrieben werden. 1.3.3 Schriftfeld für technische Produktdokumentation Die technischen Zeichnungen erhalten ein Schriftfeld nach DIN EN ISO 7200. Die Gesamtbreite ist 180 mm, so dass es auf eine A4-Seite mit Randausrichtungen 20 mm (links) und 10 mm (rechts) passt. Das gleiche Schriftfeld ist auf alle anderen Papiergrößen zu verwenden. Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 5/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.3.4 Linienarten und ihre Anwendung nach DIN ISO 128-24 Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 6/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.3.5 Ausführung von Schriften nach DIN EN ISO 3098-0 Sinn der Normschrift ist die eindeutige Lesbarkeit, Einheitlichkeit , Eignung für die Mikroverfilmung und sonstige fotografische Reproduktionsverfahren. Für das Beschriften von technischen Zeichnungen ist die vertikale Schriftform B zu bevorzugen. Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 7/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.4 Zeichnerische Darstellung räumlicher Objekte Die räumliche Darstellung von Objekten soll es erleichtern die technische Zeichnung zu verstehen, da die wahre Form von Bauteilen aus der Perspektive betrachtet einfacher und schneller zu erkennen ist. Kavalliersperspektive: Die Vorderseite ist parallel zur Bildfläche in wahrer Größe dargestellt Seitenflächen unter 45° a:b:c = 1:1:0,5 b 45 ° c a Dimetrische Projektion: Die dimetrische Projektion wird angewendet , wenn eine Ansicht des darzustellenden Bauteils besonders wichtig ist. Seitenverhältnis a:b:c = 1:1:0,5 Neigungswinkel zur Waagrechten 7° und 42 ° b 42° c 7° a Isometrische Projektion: Seitenverhältnis a:b:c = 1:1:1 Neigungswinkel zur Waagrechten 30° b 30° a Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] c 30° Seite 8/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.5 Darstellen und Bemaßen In technischen Zeichnungen werden die Ansichten von Werkstücken in rechtwinkliger Parallelprojektion auf rechtwinklig zueinander angeordnete Ebenen projiziert. Die Hauptfläche oder Symmetrieachsen der Werkstücke liegen parallel zu den Projektionsebenen. Diese Projektionsart wird Normalprojektion bzw. orthogonale Projektion bezeichnet. B Benennung der Ansichten: Vorderansicht Draufsicht Seitenansicht von links Seitenansicht von rechts Untersicht Rückansicht F D A B C D E F A C E 1.5.1 Darstellung der Ansichten Projektionsmethode 1: Die nachfolgend beschriebene Projektionsmethode 1 wird in Europa bevorzugt angewendet. Bezogen auf die Vorderansicht als Hauptansicht sind die anderen Ansichten wie folgt anzuordnen: Draufsicht liegt unterhalb, Seitenansicht von links liegt rechts, Seitenansicht von rechts liegt links, Untersicht liegt oberhalb, Rückansicht darf links oder rechts liegen Untersicht E Seitenansicht von rechts D Vorderansicht A Seitenansicht von links C Rückansicht F Draufsicht B Symbol für Projektionsmethode 1 Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 9/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen Orthogonale Projektion Die drei typischen Ansichten, die bei dieser Projektion entstehen werden in einem sogenannten Drei-Tafelbild dargestellt. Drei-Tafelbild Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 10/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.5.2 Systeme der Maßeintragung Eine funktionsbezogene Maßeintragung liegt vor, wenn bestimmten Maßen im Hinblick auf die Funktion des Teiles eine maximale Toleranz zugeordnet ist und deren Überschreitung zur funktionellen Unbrauchbarkeit führt. Eine fertigungsbezogene Maßeintragung ist vorhanden, wenn sich die Maße ohne Umrechnung direkt für die Fertigung verwenden lassen. Entsprechend den verschiedenen Fertigungsverfahren , gibt es auch verschiedene fertigungsbezogene Bemaßungen. Eine prüfbezogene Maßeintragung liegt vor, wenn sich die Maße ohne Umrechnung direkt für die Prüfung verwenden lassen . Funktionsbezogene Maßeintragung Fertigungsbezogene Maßeintragung 1.5.3 Bemaßung von Bauteilen Prüfbezogene Maßeintragung Maßzahl Maßlinie 24 Eine Bemaßung besteht aus Maßlinie, Maßzahl, Maßhilfslinie und Maßbegrenzung. Maßlinienbegrenzen Maßhilfslinie Maßlinien sind als schmale Volllinien zu zeichnen. Die erste Maßlinie hat von den Körperkanten einen Abstand von 10 mm, während Maßlinien voneinander etwa 7 mm entfernt sein sollen. Die Maßlinien werden durchgezogen, wobei die Maßzahlen über den Maßlinien stehen. Maßhilfslinien werden ebenfalls als schmale Volllinien gezeichnet. Sie ragen 2mm über die Maßpfeile hinaus. Als Maßlinienbegrenzung dienen im Allgemeinen ausgefüllte Maßpfeile und Punkte. Bei Platzmangel dürfen Punkte verwendet werden. Die Maßzahl wird mittig über die durchgezogene Maßlinie geschrieben. Kann die Maßzahl aus Platzgründen nicht zwischen die Hilfslinien geschrieben werden, kann sie links oder rechts neben die verlängerte Maßhilfslinie geschrieben werden. Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 11/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.5.4 Arten der Bemaßung Grundmaße geben Gesamtlänge, Gesamtbreite und Gesamthöhe eines Werkstücks an. Grundsätzlich wird jedes Maß nur einmal angetragen. Das Ansetzen von Maß-und Maßhilfslinien an verdeckten Kanten soll vermieden werden. Formmaße geben die Form von Absätzen, Nuten usw. an. Sind mehrere Ansichten gezeichnet, so werden die Maße dort eingetragen, wo das Formelement am besten erkennbar ist. Lagemaße legen die Lage von Bohrungen, Nuten, Langlöchern usw. fest. Symmetrielinien von Formelementen, die in der Werkstückmitte liegen,werden nicht vermaßt. Maßbezugskante B Maßbezugskante A Bei der Bemaßung von flachen Werkstücken sind Maßbezugskanten festzulegen. Von der Maßbezugskante werden nun alle Lagemaße (Lage der Bohrung und Nut ) bemaßt. Mit dem kleinsten Maß beginnen. Jedes Maß nur einmal eintragen. Ein Bauteil muss vollständig bemaßt sein. Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 12/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.5.5 Methoden der Maßeintragung Maßeintragung in zwei Hauptleserichtungen (Methode 1) Bei Methode 1 , die bevorzugt angewendet werden soll, sind die Maßzahlen so einzutragen, dass sie in Leselage der Zeichnung in den beiden Hauptleserichtungen von unten und von rechts gelesen werden können. Bei Parallelbemaßung werden die Maßzahlen parallel zur Maßlinie eingetragen Bei Winkelbemaßung werden die Maßzahlen tangential zur Maßlinie eingetragen. Längenmaße werden parallel zur Maßlinie und senkrecht zu den Körperkanten angegeben. Im Bild rechts ist die vereinfachte Dickenangabe t = 2 gezeigt, die eine zusätzliche Ansicht erspart. Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 13/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen Maßeintragung in einer Hauptleserichtung (Methode 2) Nach der Methode 2 ist es zugelassen, alle Maße nur in Leserichtung des Schriftfeldes einzutragen. Zum Eintragen der Maßzahlen werden nicht horizontale Maßlinien vorzugsweise in der Mitte unterbrochen. Entsprechendes gilt auch für Winkelmaße. Winkelmaße können auch ohne Unterbrechung der Maßlinien in Leselage des Schriftfeldes eingetragen werden. Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 14/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.5.6 Bemaßung von Formelementen Durchmesser Das Ø - Symbol wird bei kreisförmigen Formelementen stets vor die Maßzahl gesetzt. Bei dicht übereinander liegenden Maßlinien sollen die Maßzahlen versetzt angeordnet werden. Hierbei kann auf eine zweite Maßlinienbegrenzung verzichtet werden. ∅ 40 ∅ 28 ∅ 57 11 R Radien Radienmaße werden durch den Buchstaben R gekennzeichnet. Sie stehen mit dem Maßpfeil entweder innerhalb oder außerhalb der Rundung. 48 SØ 30 SR25 □13 Kugeln Der Großbuchstabe S wird bei Kugeldurchmessermaßen und Kugelradienmaßen stets vor die die Maßzahl gesetzt. □13 DIN 475 – SW 20 Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Quadratische Formen Bei der Bemaßung quadratischer Formelemente wird das □-Symbol stets vor die Maßzahl gesetzt. Schlüsselweiten Die Schlüsselweite kennzeichnet den Abstand zweier gegenüberliegender Flächen. Beim Schlüsselweitemaß werden die Großbuchstaben SW vor die Maßzahl gesetzt. Schlüsselweiten sind z.B. nach DIN 475 zu wählen. Seite 15/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.6 Schraubverbindungen Gewinde Abgekürzte Bezeichnungen • Metrisches Gewinde M Gewindeaußen ∅ in mm, z.B. M6 • Metrisches Feingewinde M Gewindeaußen ∅ in mm, z:B. M60x1 • Das Linksgewinde erhält den Zusatz LH: z.B. M14-LH kommen in einem Werkstück auch Rechtsgewinde vor, dann erhalten sie den Zusatz - RH Zeichnerisch werden alle Gewindearten durch breite und schmale Volllinien dargestellt. M20 M20 Bolzengewinde (Außengewinde) Gewindelänge Gewindeabschlußlinie Muttern – und Innengewinde Kerndurchmesser als breite Volllinie Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 16/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen Sacklochgewinde 25 30 0 20 M8 ∅6,5 Gewindeauslauf Schrauben Außendurchmesser, Gewindebegrenzung: breite Volllinie Kegelkuppe 450 d ¾- Kreis b l M8 14,4 Gewindekernlinie als schmale Volllinie 22 13 40 5,3 Sechskantschrauben ISO 4014 – M8x40-8,8 Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 17/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.7 Maßtoleranzen Aus fertigungstechnischen Gründen lassen sich Nennmaße nicht genau einhalten. Das Nennmaß ist das ideale Sollmaß eines Elementes. 50+0,011 − 0,005 Beispiel: unteres Abmaß: Au= -0,005 mm Höchstmaß: Mindestmaß: Istmaß (gemessen) Maßtoleranz: Go= 50,011mm Gu= 49,995mm = 50,005mm T = Go – Gu = 0,016 mm Au N = 50 mm Ao= +0,011 mm Nulllinie N Gu Go Ao Nennmaß: Oberes Abmaß: In der Zeichnung können zulässige Toleranzen angegeben werden durch: Abmaße Allgemeintoleranzen für Formelemente DIN ISO 2768-1 und 2 Form-und Lagetoleranzen DIN EN ISO 1101 Kurzzeichen der Toleranzklasse Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 18/19 Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien Technisches Zeichnen Grundlagen 1.8 Oberflächenbeschaffenheit in Zeichnungen nach DIN EN ISO 1302 Beispiel c gefräst a e d b Rz 3,2 2 = Materialabtrennend zu verarbeitende Oberfläche a = Angabe der Oberflächenbeschaffenheit und ihre Anforderungen ( Rz 3,2 Rautiefe = 3,2 µm) a+b = Angabe zweier oder mehrerer Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit c = Angabe der Behandlung, des Fertigungsverfahrens oder der Beschichtung (z.B. gefräst) d = Angabe der Oberflächenrillen und ihre Richtung ( = Rillen verlaufen parallel der Projektionsrichtung ) e = Angabe der Bearbeitungszugabe (in mm ) Dipl.-Ing. (FH) Elfi Brandenburger [email protected] Seite 19/19