Neue Systematik mit erweiterten Definitionen der Bezüge und Tolerierungen für Geometrieelemente

Abstract

Die ISO Geometrische Produktspezifikation (GPS) ist ein internationaler Standard für Bemaßungen, Spezifikationen und die Verifikation von Geometrieelementen. Die ISO GPS Normung besitzt 143 einzelne Normungen, wovon zwei zu den wichtigsten gehören: DIN EN ISO 5459 Bezüge und Bezugssysteme und DIN EN ISO 1101 Tolerierung von Form, Richtung, Ort und Lauf. In den beiden Normen fehlt jeweils eine grundsätzliche logische und in sich konsistente Systematik, um die vollständigen Definitionen der Bezüge und Toleranzsymbole für alle Geometrieelemente zu erstellen. Schwerpunkt der ISO ist der klassische Maschinenbau mit Regel-Geometrien. Freiformgeometrien werden in ISO nicht explizit berücksichtigt. Von daher existieren Definitionslücken, Defizite und Widersprüche zwischen und innerhalb der ISO GPS Normen. Dies führ zu Missverständnissen, Interpretationsspielräumen und Irreproduzierbarkeit der Definitionen von Bezügen und Tolerierungen an Geometrieelementen in Theorie und Praxis. Diese Arbeit fokussiert sich auf die Entwicklung einer vollständigen Systematik zur Ergänzung und Erweiterung der Definitionen von Bezügen und Tolerierungen für alle Geometrieelemente in allen Industriebereichen, indem die Herkunft und das physikalische Verhalten der Bezugsgeometrieelemente und der tolerierten Geometrieelemente analysiert werden. Die Analysemethode ist komplett neu im Vergleich zu den ISO GPS Denkmodell. Als Ergebnis wurde eine vollständige Systematik mit erweiterten Definitionen der Bezüge und Tolerierungen für alle Geometrieelemente auf Basis der wichtigsten ISO GPS Normen (DIN EN ISO 5459, 1101, 1660 und 5458) entwickelt. Die entwickelte Systematik kann nicht nur für den klassischen Maschinenbaubereich, sondern auch in Industrien verwendet werden, welche mit Freiformgeometrien arbeiten. Sie bietet nicht nur theoretisch, sondern auch praxisorientierte Definitionen und Beispiele zu Bezügen und Tolerierungen an. Zwei von den entwickelten Vorschlägen in dieser Arbeit wurden bereits in den ISO/DIS 5459:2017 Entwurf aufgenommen.