Technisches Zeichnen Grundlagen

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Hochschule Karlsruhe – Technik und Wissenschaft
Elektrotechnik-Energietechnik und Erneuerbare Energien
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
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1
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
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Gruppenzeichnung
Einzelzeichnung
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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
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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.
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1.3.4 Linienarten und ihre Anwendung nach DIN ISO 128-24
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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.
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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
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c
30°
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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
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Orthogonale Projektion
Die drei typischen Ansichten, die bei dieser Projektion entstehen werden in
einem sogenannten Drei-Tafelbild dargestellt.
Drei-Tafelbild
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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
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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
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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 )
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