Wie viel Aufmaß eine Schweißkonstruktion vor der Bearbeitung braucht
Schweißen bewegt Metall. Jede Naht schrumpft beim Abkühlen, und ein Rahmen, der auf dem Zusammenbautisch eben war, ist es nicht mehr, wenn er herunterkommt. Das ist normal. Man konstruiert darum herum, statt es verhindern zu wollen. Das Teil, das Sie bearbeiten, ist nie exakt das Teil, das Sie gezeichnet haben, und die Zeichnung muss sagen, für welchen Zustand jede Zahl gilt.
Beginnen Sie mit der Zugabe
Die Bearbeitungszugabe ist das zusätzliche Material auf einer Fläche, damit das Werkzeug sie sauber bearbeiten kann, nachdem sich alles bewegt hat.
Ist sie zu klein, wird die Fläche in einer Ecke sauber und zeigt in der anderen noch Schweißspritzer und Walzhaut. Ist sie zu groß, haben Sie die Bearbeitungszeit verdoppelt und schneiden womöglich in eine Naht, die Sie gebraucht hätten.
Als Ausgangspunkt:
| Merkmal | Typische Zugabe |
|---|---|
| Bearbeitete Fläche an einem kurzen, steifen Teil | 3 mm |
| Bearbeitete Fläche an einem langen oder schwach ausgesteiften Teil | 5 bis 6 mm, teils mehr |
| Bohrung, die fluchtend aufgebohrt wird | Etwa 3 mm auf den Radius |
| Fläche, die nach der Bearbeitung geschliffen wird | Zusätzlich 0,3 bis 0,5 mm |
Das sind Ausgangswerte, keine Regeln. Der tatsächliche Wert hängt von der Teillänge ab, von der Menge an Schweißgut, davon, wie stark die Nähte eingespannt sind, und davon, ob das Teil spannungsarmgeglüht wird. Ein guter Betrieb sagt Ihnen, dass er an einer Fläche mehr und an einer anderen weniger haben möchte, und diese Antwort ist mehr wert als die Tabelle.
Trennen Sie die Toleranzen
Setzen Sie zwei Toleranzsysteme auf die Zeichnung und geben Sie an, welches wo gilt.
Die geschweißte Struktur wird normalerweise nach einer Allgemeintoleranznorm für Schweißkonstruktionen toleriert. ISO 13920 definiert die Klassen A bis D für Längen- und Winkelmaße und die Klassen E bis H für Geradheit, Ebenheit und Parallelität. Klasse B zusammen mit Klasse F ist eine übliche, sinnvolle Kombination für Maschinengestelle.
Die bearbeiteten Merkmale erhalten dann eine normale Zeichnungstoleranz, entweder aus einer Allgemeintoleranznorm wie ISO 2768 oder direkt am Merkmal.
Eine einzige enge Allgemeintoleranz über die ganze Zeichnung zu schreiben ist der schnellste Weg zu einem Angebot voller Annahmen, denn der Betrieb muss entweder das Unmögliche kalkulieren oder raten, was Sie gemeint haben.
Legen Sie die Bezüge dorthin, wo die Maschine sie erreicht
Wählen Sie Bezugsflächen, die bearbeitet werden und auf denen eine Vorrichtung aufliegen kann. Drei praktische Prüfungen:
- Liegt das Teil auf der Bezugsfläche auf, ohne zu kippeln, oder braucht es Unterlagen, die selbst zur Fehlerquelle werden?
- Ist der Bezug erreichbar, wenn das Teil in der Maschine ist, oder müsste die Spindel durch das Werkstück fahren, um ihn anzutasten?
- Wird die Bezugsfläche in derselben Aufspannung bearbeitet wie die darauf bezogenen Merkmale? Wenn nicht, haben Sie eine zweite Aufspannung in die Toleranzkette gebracht.
Sagen Sie, wann jede Zahl gilt
Eine Zeichnung für ein Maschinenbett, auf der „Ebenheit 0,05 mm“ ohne Bedingung steht, lädt zu zwei verschiedenen Angeboten ein. Die Ebenheit einer bearbeiteten Fläche entsteht nach der Bearbeitung, und sie hält nur, wenn das Teil vorher spannungsarmgeglüht wurde. Schreiben Sie die Bedingung auf die Zeichnung, zum Beispiel „nach Spannungsarmglühen und Fertigbearbeitung“, damit das Teil so geprüft wird, wie es angeboten wurde.
Dasselbe gilt für die Fluchtung von Bohrungen. Bohrungen, die nach dem Spannungsarmglühen in einer Aufspannung fluchtend aufgebohrt werden, sind ein anderer Auftrag als Bohrungen, die vor dem Glühen gebohrt werden, und der zweite ist gar kein sinnvoller Auftrag.
Die Reihenfolge in Kürze
Für die meisten mechanisch bearbeiteten Schweißkonstruktionen funktioniert diese Reihenfolge: zuschneiden und vorbereiten, zusammenbauen und heften, nach geplanter Schweißfolge schweißen, Nähte prüfen, spannungsarmglühen, bei viel Aufmaß vorbearbeiten, fertigbearbeiten, dann beschichten, mit abgedeckten bearbeiteten Flächen.
Das Spannungsarmglühen oder das Verzinken hinter die Bearbeitung zu verschieben: Das sind die beiden Änderungen, die sich am häufigsten als Teil zeigen, das beim Hersteller korrekt gemessen wurde und bei Ihnen falsch misst.
Was Sie vor dem Versand der Zeichnung prüfen sollten
- Die Bearbeitungszugabe ist angegeben, nicht angenommen.
- Schweißtoleranz und Bearbeitungstoleranz sind getrennt und beide benannt.
- Bezüge liegen auf Flächen, die bearbeitet werden.
- Jede Form- und Lagetoleranz nennt den Zustand, für den sie gilt.
- Der Oberflächenvermerk sagt, welche Flächen abgedeckt werden.
Fünf Zeilen auf einer Zeichnung, und sie beseitigen die meisten Fragen, die ein Betrieb sonst als Risiko einpreisen würde.
Häufige Fragen
Wie viel Bearbeitungszugabe sollte an einer Schweißkonstruktion bleiben?
Ein üblicher Ausgangswert sind 3 bis 6 mm auf Flächen und etwa 3 mm auf den Radius einer Bohrung, mehr bei langen oder dünnen Querschnitten, die sich voraussichtlich bewegen. Der richtige Wert hängt von der Teillänge ab, von der eingebrachten Schweißmenge und davon, ob das Teil spannungsarmgeglüht wird. Es lohnt sich daher, ihn mit dem Betrieb abzustimmen, statt einen Standardwert zu übernehmen.
Kann ich eine einzige Allgemeintoleranz auf eine Zeichnung für eine Schweißkonstruktion setzen?
Nicht sinnvoll. Die geschweißte Struktur und die bearbeiteten Merkmale brauchen getrennte Toleranzen, weil sie mit unterschiedlichen Verfahren und unterschiedlicher Prozessfähigkeit entstehen. ISO 13920 regelt Allgemeintoleranzen für Schweißkonstruktionen, eine normale Zeichnungstoleranz wie ISO 2768 deckt die bearbeiteten Merkmale ab.
Sollte der Bezug auf einer geschweißten oder auf einer bearbeiteten Fläche liegen?
Wo immer möglich auf einer bearbeiteten Fläche. Ein Bezug auf einer Fläche im Schweißzustand wandert mit dem Verzug, und jedes darauf bezogene Merkmal wandert mit. Wählen Sie Bezugsflächen, die bearbeitet werden und auf denen eine Vorrichtung tatsächlich aufliegen kann.
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