Konstruktives Zeichnen Maschinenbau: Technisches Zeichnen, Normung, CAD-Projektaufgaben

317 Pages·2017·24.14 MB·German

by  Ulrich Kurz

Ulrich Kurz
Herbert Wittel
Konstruktives
Zeichnen
Maschinenbau
Technisches Zeichnen, Normung,
CAD-Projektaufgaben
Konstruktives Zeichnen Maschinenbau
11 Einführung in das konstruktive Zeichnen Seite 1–39
2 Zeichentechnische Grundlagen Seite 40–51
3 Geometrische Grundkonstruktionen Seite 52–59
4 Projektionszeichnen Seite 60–70
5 Darstellende Geometrie Seite 71–95
6 Darstellung von Ansichten Seite 96–105
7 Maßeintragungen Seite 106–121
8 Toleranzen und Passungen Seite 122–159
9 Oberflächenangaben Seite 160–172
10 Darstellung von Werkstück- und Maschinenelementen Seite 173–255
11 Schweiß- und Lötverbindung Seite 256–269
12 Werkstoffe Seite 270–274
13 Darstellung und Angaben über Wärmebehandlungen und Beschichtungen Seite 275–283
14 Projektaufgaben Seite 284–301
15 Literatur Seite 302
16 Sachwortverzeichnis Seite 303–310
Ulrich Kurz · Herbert Wittel
Konstruktives Zeichnen
Maschinenbau
Technisches Zeichnen, Normung,
CAD-Projektaufgaben
Mit 622 Abbbildungen, 78 Tabellen, zahlreichen
Beispielen und Projektaufgaben
123
Ulrich Kurz
Weinstadt, Deutschland
Herbert Wittel
Reutlingen, Deutschland
Ergänzendes Material finden Sie unter http://extras.springer.com 978-3-658-17256-5
ISBN 978-3-658-17256-5 978-3-658-17257-2 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-658-17257-2
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V
Vorwort
Die technische Zeichnung ist nach wie vor eine besondere Form der Kommunikation. Mit
Hilfe von Bildern, Zeichen und Symbolen werden technische Sachverhalte allgemeinver-
ständlich dargestellt.
Das bewährte Lehr- und Arbeitsbuch vermittelt Fachkenntnisse zum normgerechten Techni-
schen Zeichnen – die notwendige Voraussetzung für den erfolgreichen Einstieg bei der Arbeit
mit CAD-Systemen. Es stellt allen, die mit der Technischen Produktdokumentation zu tun
haben, ein leicht verständliches Lernmittel bereit.
Es wendet sich an Technische Produktdesigner in der beruflichen Bildung, aber auch an Schü-
ler der technischen Gymnasien und weiterführender technischen Bildungseinrichtungen.
Auch Studierende der Ingenieurwissenschaften an Fachschulen sowie Hochschulen wird eine
kompetente Zusammenstellung wichtigen Grundlagenwissens an die Hand gegeben. Es hat
einen sicheren Platz als Nachschlagewerk am Arbeitsplatz.
Hinweise auf DIN-Normen in diesem Werk entsprechen dem Stand der Normung bei Ab-
schluss des Manuskriptes. Maßgebend sind die jeweils neuesten Ausgaben der DIN-Norm.
Verschiedene CAD-Projektaufgaben aus dem Maschinenbau vertiefen das Verständnis und
festigen den Stoff.
Bedanken möchten wir uns bei all denen, die uns auch für diese Auflage wieder konstruktive
Anregungen und Hinweise zur Erweiterung und zur Gestaltung des Buches gegeben haben.
Diese werden von den Autoren gern entgegengenommen und, wann immer es möglich ist,
auch umgesetzt.
Unser Dank gilt auch dem Lektorat Maschinenbau des Springer Vieweg Verlags für die jeder-
zeit kompetente und professionelle Unterstützung.
Weinstadt / Reutlingen, April 2017 Ulrich Kurz
Herbert Wittel
VII
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung in das konstruktive Zeichnen .............................. 1
1.1 Konstruktives Zeichnen .......................................... 1
1.2 Normung ..................................................... 1
1.3 Zeichnungsarten ................................................ 5
1.4 Ändern von technischen Dokumenten ............................... 15
1.5 Grafische Darstellungen ......................................... 17
1.5.1 Grafische Darstellungen im Koordinatensystem nach DIN 461 ...... 18
1.5.2 Grafische Darstellungen in Form von Flächendiagrammen ......... 18
1.6 Rechnerunterstütztes Zeichnen .................................... 20
1.6.1 Begriffe CAD-Systeme ..................................... 20
1.6.2 CAD-Arbeitstechniken ..................................... 22
1.6.3 Erstellung von Einzelteilmodellen ............................ 23
1.6.4 Erstellung von Baugruppenmodellen .......................... 32
1.6.5 Baugruppen-, Einzelteilzeichnung ............................ 34
2 Zeichentechnische Grundlagen ....................................... 40
2.1 Zeichnungsformate, Zeichnungsvordrucke ........................... 40
2.2 Schriftfeld, Stücklisten ........................................... 41
2.3 Zeichengeräte .................................................. 44
2.4 Linienarten .................................................... 45
2.5 Schriften in technischen Zeichnungen ............................... 49
2.6 Maßstäbe ..................................................... 51
3 Geometrische Grundkonstruktionen .................................. 52
3.1 Strecke, Winkel ................................................ 52
3.2 Dreiecke, Kreis, Tangente ........................................ 53
3.3 Kreisanschlüsse ................................................ 54
3.4 Technische Kurven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.4.1 Ellipsenkonstruktionen ..................................... 56
3.4.2 Parabelkonstruktion ....................................... 56
3.4.3 Hyperbelkonstruktion ...................................... 57
3.4.4 Evolventenkonstruktion .................................... 57
3.4.5 Zykloidenkonstruktion ..................................... 58
3.4.6 Schraubenlinienkonstruktion ................................ 58
3.5 Übungen ...................................................... 59
4 Projektionszeichnen ................................................ 60
4.1 Zentralprojektion ............................................... 60
4.2 Axonometrische Projektion ....................................... 61
4.2.1 Rechtwinklige axonometrische Projektion ...................... 61
4.2.2 Schiefwinklige axonometrische Projektion ...................... 65
4.3 Normalprojektion (Orthogonale Darstellung) ......................... 66
4.3.1 Benennung der Ansichten und Anordnung ...................... 66
4.3.2 Projektionsmethode 1 ...................................... 67
VIII Inhaltsverzeichnis
4.3.3 Projektionsmethode 3 ...................................... 68
4.3.4 Pfeilmethode ............................................. 69
4.4 Übungen ...................................................... 70
5 Darstellende Geometrie ............................................. 71
5.1 Zweitafelprojektion ............................................. 71
5.1.1 Projektion eines Punktes .................................... 71
5.1.2 Projektion einer Geraden ................................... 72
5.1.3 Projektion einer Ebene ..................................... 74
5.1.4 Wahre Länge einer Strecke .................................. 76
5.1.5 Wahre Größe einer Fläche ................................... 77
5.2 Dreitafelprojektion .............................................. 77
5.2.1 Normalschnitte an Grundkörpern ............................. 78
5.3 Durchdringungen ............................................... 84
5.4 Abwicklungen ................................................. 90
5.5 Übungen ...................................................... 95
6 Darstellung von Ansichten ........................................... 96
6.1 Besondere Ansichten ............................................ 97
6.2 Besondere Darstellungen ......................................... 98
6.3 Vereinfachte Darstellungen ....................................... 99
6.4 Schnittdarstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.5 Arbeitsfolge beim Aufzeichnen .................................... 104
7 Maßeintragungen .................................................. 106
7.1 Elemente der Maßeintragung ...................................... 106
7.2 Systeme der Maßeintragung, Arten der Maßeintragung ................. 109
7.3 Bemaßungsregeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.4 Kegelbemaßung ................................................ 120
7.5 Übungen ...................................................... 121
8 Toleranzen und Passungen ........................................... 122
8.1 Längen- und Winkelmaßtoleranzen ................................. 122
8.2 Form- und Lagetolerierung (DIN EN ISO 1101) ....................... 126
8.3 Passungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
8.4 Geometrische Produktspezifikation ................................. 155
8.5 Toleranzverknüpfung durch Maßketten .............................. 157
9 Oberflächenangaben ............................................... 160
10 Darstellung von Werkstück- und Maschinenelementen ................... 173
10.1 Darstellung von Werkstückelementen ............................... 173
10.1.1 Freistiche ................................................ 173
10.1.2 Werkstückkanten .......................................... 176
10.1.3 Butzen an Drehteilen (DIN 6785) ............................. 179
10.1.4 Zentrierbohrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
10.1.5 Rändel .................................................. 181
10.1.6 Gewindeauslauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
10.1.7 Schlüsselweiten ........................................... 183
10.1.8 Senkungen (DIN EN ISO 15065 und DIN 974) .................. 183
10.1.9 Vereinfachte Darstellung und Bemaßung von Löchern ............ 186
Inhaltsverzeichnis IX
10.2 Darstellung von Maschinenelementen ............................... 189
10.2.1 Schraubenverbindungen .................................... 189
10.2.2 Nietverbindungen ......................................... 214
10.2.3 Symbolische Darstellung von Klebe-, Falz- und Druckfüge-
verbindungen nach DIN EN ISO 15785 ......................... 217
10.2.4 Bolzen- und Stiftverbindungen ............................... 217
10.2.5 Sicherungsringe (Halteringe) ................................ 222
10.2.6 Welle-Nabe-Verbindungen .................................. 225
10.2.7 Lager ................................................... 232
10.2.8 Zahnräder ............................................... 240
10.2.9 Federn .................................................. 246
10.3 Fertigungszeichnung ............................................ 249
10.3.1 Normung in der Fertigungszeichnung .......................... 249
10.3.2 Beispiele von Fertigungszeichnungen ......................... 252
11 Schweiß- und Lötverbindungen ...................................... 256
11.1 Darstellung (DIN EN 22553) ...................................... 257
11.2 Bemaßung (DIN EN 22553) ...................................... 266
12 Werkstoffe ........................................................ 270
12.1 Werkstoffauswahl .............................................. 270
12.2 Ausgewählte Maschinenbauwerkstoffe, Eigenschaften und Verwendung .... 270
12.3 Werkstoff- und Halbzeugangaben in Zeichnungen und Stücklisten ........ 272
12.4 Kennzeichnung von Stoffen durch Schraffuren ........................ 273
13 Darstellung und Angaben über Wärmebehandlungen und Beschichtungen .. 275
13.1 Zeichnungsangaben über wärmebehandelte Teile aus Eisenwerkstoffen
nach DIN ISO 15787 ............................................ 275
13.2 Zeichnungsangaben für Beschichtungen nach DIN 50960-2 ............. 279
13.3 Zeichnungsangaben für wärmebehandelte und gleichzeitig
beschichtete Teile ............................................... 282
14 Projektaufgaben ................................................... 284
14.1 Laufrollenlagerung .............................................. 284
14.2 Fliehkraftkupplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
14.3 Transportband ................................................. 288
14.4 Einsteckwelle .................................................. 290
14.5 Spannvorrichtung ............................................... 292
14.6 Mechanischer Greifer ........................................... 294
14.7 Schneidwerkzeug ............................................... 296
14.8 Spannvorrichtung für Ringe ....................................... 298
14.9 Gelenkspanner ................................................. 300
15 Literatur ......................................................... 302
16 Sachwortverzeichnis ................................................ 303
1 Einführung in das konstruktive Zeichnen
1.1 Konstruktives Zeichnen
Durch Zeichnen können Formen und Gedanken bildlich dargestellt werden. Die Zeichnung
wird entweder freihändig entworfen oder mit besonderen Werkzeugen und Geräten unter
Einhaltung bestimmter Regeln angefertigt. Entsprechend unterscheidet man zwischen dem
freien künstlerischen Zeichnen und dem gebundenen technischen Zeichnen, dessen Regeln in
Normen festgelegt sind.
Die technische Zeichnung dient der Verständigung zwischen Entwicklung, Konstruktion,
Fertigung, Instandhaltung um nur einige Bereiche eines Unternehmens zu nennen und dem
Kunden. Aus ihren Darstellungen sind in Verbindung mit dem Schriftfeld und der Stückliste
alle erforderlichen Angaben z. B. zur Herstellung und Prüfung eines Erzeugnisses zu entneh-
men. Das betrifft sowohl Formen und Maße des Werkstücks als auch seinen Werkstoff und
das Fertigungsverfahren. Die Aussage einer technischen Zeichnung muss dem Zweck entspre-
chend vollständig, eindeutig und für jeden Techniker verständlich sein. Die gemeinsame
Sprache basiert auf Zeichenregeln, die in DIN-Normen festgelegt sind.
1.2 Normung
Durch die Normung werden u. a. Form, Größe und Ausführung von Erzeugnissen und Verfah-
ren sinnvoll geordnet und vereinheitlicht.
Die in Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis erarbeiteten Normen bieten zeit-
lich begrenzte Bestlösungen für immer wiederkehrende Aufgaben. Genormte Teile lassen sich
austauschen und sind zueinander kompatibel. Normen fördern die Rationalisierung und stel-
len eine gleich bleibende Qualität sicher. Sie berücksichtigen zugleich die Sicherheit von
Menschen und Sachen. Erst die Normung ermöglichte die Arbeitsteilung sowie die problem-
lose Serien- und Massenfertigung.
DIN Deutsches Institut für Normung e.V. Die zentrale, nationale Organisation zum Erar-
beiten von Normen wurde 1917 gegründet. Zu dieser Zeit wurde auch der für die Normung
im Zeichnungswesen zuständige Normenausschuss (heute: Fachbereich im Normenausschuss
Technische Grundlagen [NATG]) gebildet.
Das Verbandszeichen DIN ist im Warenzeichenregister des Deutschen Patentamts eingetra-
gen. Die Ergebnisse der Normungsarbeit des DIN sind „Deutsche Normen“ kurz DIN-Nor-
men, die unter dem Verbandszeichen DIN vom DIN herausgegeben werden und das „Deutsche
Normenwerk“ bilden.
Wesen der DIN-Normen. DIN-Normen haben den Charakter von Empfehlungen mit einer
technisch-normativen Wirkung. Die Beachtung und Anwendung von DIN-Normen steht je-
dermann frei. Aus sich heraus haben sie keine rechtliche Verbindlichkeit. Wer sich nach DIN-
Normen richtet, verhält sich im Regelfall ordnungsgemäß.
U. Kurz, H. Wittel, Konstruktives Zeichnen Maschinenbau,
DOI 10.1007/978-3-658-17257-2_1, © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2017