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Autor Thema:  Bezugselemente_vs_Bezugsstellen (1757 mal gelesen)
DCSNewbie
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Beiträge: 8
Registriert: 04.07.2021

erstellt am: 04. Nov. 2021 10:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Guten Morgen liebe CAD.de-Gemeinde,

ich würde euch gerne mal eine Frage oder besser gesagt eure Meinung zum obigen Thema einholen wollen.

Grundsätzlich würde ich sagen gibt es auf den ersten Blick keine direkte Pro- und Contra-Liste für einen der beiden "Tolerierungsstrategien".

Primäre Bezugsstellen (bspw. Z1 bis Z3) werden sofern ich mich nicht irre, messtechnisch zu einem Bezugselement zusammengefasst oder? Meiner Meinung nach kann dadurch bspw. die Messrichtung anhand der Orientierung der Bezugsebene festgelegt werden. Hierbei ergeben sich für mich unterschiedliche diskussionswürdige Aspekte bzw. Fragestellungen.

Laut DIN EN ISO 5459 ist ein Bezugselement ein reales integrales Geometrieelement welches zur Bildung des Bezugs verwendet wird.

Meiner Meinung nach darf man den Begriff real nicht mit "nicht ideal" gleichsetzen. Hierdurch würde ich sagen, dass Bezugselemente üblicherweise toleriert werden müssen. Beispielsweise würde ich die Bezugsfläche mit einer Ebenheit (bei Blechbauteilen) oder einer Formtoleranz (bei Kunststoffbauteilen) versehen. Was bedeutet dieser Sachverhalt für ein Bezugssystem mit Bezugsstellen. Sind Bezugsstellen grundsätzlich als toleranzfrei anzusehen? Ich würde gegenwärtig sagen  nein. Den die drei besagten Punkte können bei jedem Bauteil fertigungsbedingt an verschiedenen Stellen liegen, hierdurch könnte es beim aufspannen auf einer Messmaschine meiner Meinung nach zu kleinen/leichten Verkippungseffekten kommen.

Nach meinem Verständnis der DIN EN ISO 5459 sind sämtliche Bezugsstellen eines Einzelbezugs auf einem Bezugselement und müssen somit auf realen Geometrieelementen liegen. Hinsichtlich eines Bezugssystems sind die einzelnen Bezugsstellen im Nachgang zusammenzufassen. Würde für den obigen Primärbezug dann im Toleranzrahmen Z1-Z2-Z3 stehen? Vermutlich wird auf der Zeichnung ein Bezugselement Z angegeben wobei dahinter dann Z1, 2, 3 stehen würde, daher trägt man in den Bezugsrahmen lediglich Z ein oder? Wie erfolgt die Zusammenfassung von drei Bezugsstellen die alle auf einem anderen Niveau liegen?

Auch hinsichtlich der Nebenbedingungen eines Bezugssystems bin ich mir manchmal unsicher. Ich habe mal gelesen das die Bezugsebenen messtechnisch immer orthogonal zu einander stehen müssen. Stimmt diese Aussage?


Ich würde mich über eine Rückmeldung sehr freuen und verbleibe,

mit den besten Grüßen

DCSNewbie

[Diese Nachricht wurde von DCSNewbie am 09. Nov. 2021 editiert.]

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max lenz
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Beiträge: 214
Registriert: 11.09.2017

Creo 7

erstellt am: 04. Nov. 2021 15:47    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DCSNewbie 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin,
deine Gedankengänge kann ich nachvollziehen. Diese Thematik wird einem erst klar, wenn man genau weiß, wie ein Bezug gebildet (assoziiert) wird.


Bleiben wir bei deinem Beispiel mit der Ebenheit und einer Bezugsfläche.

Ein ebener Bezug wird gebildet in dem ich eine Ideale Ebene an die zu assoziierende Fläche lege, und diese Ebene so ausgerichtet wird, dass die Abweichung minimal ist. Da bedeutet Beispielsweise das die zwei größten Abweichungen Gleich sind. Zusätzlich kann ein Bezug einer Ebene nicht im Material des Werkstückes liegen, wenn eine Reale Geometrie der Ursprung ist. Hierbei wird jeder mögliche Punkt der Fläche betrachtet.

Weißt man jetzt der Fläche Bezugspunkte zu (diese werden mit TED Maßen bemaßt) werden nur noch diese Punkte für den Bezug betrachtet. dies reduziert den Messaufwand enorm.

Aus dieser Betrachtung wird klar, dass alle Geometrieelemente, die für einen Bezug genutzt werden, toleriert sein sollten, damit eine sinnvolle Assoziation für den Bezug erfolgen kann.

Eine detaillierte Erklärung findet sich in der Norm DIN EN ISO 5459:2013-05 in den Anhängen.

Gruß
Max

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wolha
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Beiträge: 5536
Registriert: 30.01.2002

erstellt am: 04. Nov. 2021 19:07    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DCSNewbie 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo DCSNewbie,


einiges wurde ja bereits von Max erklärt, ich möchte hier nur noch gerne meine Erklärung/Beschreibung/Wortwahl dazu geben.

Grundsätzlich gilt es genau zwischen den drei Begriffen "Bezugslement", "Bezug" und "Bezugssystem" zu unterscheiden.

[*] als Bezugselement kann jedes geometrische Objekt/Element des Teils hergenommen werden. Egal wie gut oder schlecht dieses letztendlich ist. Natürlich sollte jedes Bezugselement schon einmal eine gewisse Grundtoleranz hinsichtlich Ebenheit, Geradheit, etc. bekommen, ist aber grundsätzlich nicht vorgeschrieben oder notwendig. Du kannst auch eine rauhe Gussoberfläche als Bezugselement angeben - was ja bei der Bearbeitung eines Gussrohlings auch gar nicht anders geht.

[*] aus diesem Bezugselement wird nun in der Folge eine Bezug gebildet. Der Bezug als solcher stellt IMMER eine ideales geometrisches Element dar - ist also immer ideal eben, gerade usw. Der Bezugs als solcher existiert rein in unsren Köpfen oder  als ideales Geometrieelement im Computer (Messsystem) aber niemals in Wirklichkeit.

[*] manchmal hilft es, sich den Bezug über das Hilfsbezugselement oder Ersatzbezugselement vorzustellen. Denke an die Granitplatte der Messmaschine oder an ein Haarlineal. Das erleichtert die Vorstellung und Interpretation der Form/Lagetoleranzen um einiges.

[*] mehrere Bezüge wieder bilden dann in der Folge ein Bezugssystem - idealerweise eine "vollständiges Bezugssystem". Ein solches wieder ist in sich ebenfalls ideal, d.h. alle Bezüge sind in idealer, theoretisch exakter Position und Richtung zueinander. Dabei sprechen wir dann vom "Primärbezug", "Sekundärbezug" und "Tertiärbezug", die der Reihe nach 3 Freiheitsgrade, 2 Freiheitsgrade und den letzten Freiheitsgrad des Teils entziehen, sodass zum Schluss durch das vollständige Bezugssystem eine 100%ige Definition der Lage des Teils zum "Messystem" definiert wurde. Und klarer weise ist der Sekundärbezug zum Primärbezug in seiner Lage einzugrenzen (Rechtwinkligkeit) und der Tertiärbezug sowohl zu Primär als auch Sekundär.

[*] Bezugsstellen nun helfen - wie bereits erwähnt -  die Aufspannung einer größeren, ev. welligen etc. Fläche klarer zu bestimmen. Daher gibt man dann 3 Bezugsstellen für den Primärbezug an (ein Tisch auf drei Beinen steht immer stabil, da die Ebene klar definiert ist). Stell Dir die Bezugsstellen einfach als Vorrichtung vor, bei der drei Auflagestellen verwendet werden um Dein Teil zu positionieren. Damit kann die gesamt Fläche zwar uneben, wellig etc. sein aber dennoch bekommst Du eine eindeutige und nachvollziehbare Aufspannung zustande. In der Folge legst Du dann den Sekundärbezug an zwei Haarlinieale an (wieder klar definiert) und den letzten Freiheitsgrad nimmst Du dem System dann durch eine kleine Spitze die nun die Raumlage des Teils einwandfrei, eindeutig und nachvollziehbar festlegt.

Wow, ich hoffe, ich habe nun nicht zu viel geschrieben und vor allem: "Hoffentlich konnte ich helfen!"

------------------
mfg

Wolfgang Hackl
CAD/CAM - Consult

[Diese Nachricht wurde von wolha am 04. Nov. 2021 editiert.]

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DCSNewbie
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Simulationsingenieur

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Beiträge: 8
Registriert: 04.07.2021

erstellt am: 04. Nov. 2021 21:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


Beispielszenarien_CAD.JPG

 
Hallo Max,
Hallo Wolfgang,

zunächst einmal herzlichen Dank an euch beiden für die ausführlichen Rückmeldungen. Den angesprochenen Anhang werde ich mir heute Abend noch durchlesen. Ich habe für mich schonmal mitgenommen, dass sowohl "klassische" Bezugselemente als auch Bezugsstellen toleriert werden sollten. Sehe ich das richtig, dass sich hinter der minimalen Abweichung der "Ansatz" von Chebyshev bzgl. der Bezugsbildung an einzelnen Flächen verbirgt?

Was mir ehrlich gesagt noch nicht ganz klar ist, wo bzw. wie erfolgt die Assoziation der Bezugsebene bei Bezugsstellen auf unterschiedlichen Niveaus. Zur besseren Veranschaulichung habe ich ein sehr einfache Skizze angehängt. Ich habe mich dabei bewusst erstmal nur auf den Primärbezug bezogen.

Mit den allerbesten Grüßen

DCSNewbie

[Diese Nachricht wurde von DCSNewbie am 04. Nov. 2021 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von DCSNewbie am 04. Nov. 2021 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von DCSNewbie am 04. Nov. 2021 editiert.]

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max lenz
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Beiträge: 214
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Creo 7

erstellt am: 04. Nov. 2021 23:23    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DCSNewbie 10 Unities + Antwort hilfreich


Beispiel.jpg

 
Hallo DCSNewbie,
das was du in deinem Beispiel zeigst, ist keine einfache Assoziation einer ebenen Fläche eines Werkstückes, sondern einer komplexen Geometrie bzw. mehrere Geometrieelemente. Ich kann nicht aus deinem Bsp. erkennen, ob es sich um eine Freiformfläche oder um jeweils eigenständige Geometrieelemente handeln. Ich nehme für meine weiteren Ausführungen an, dass es sich um zwei Geometrieelemente handelt, also 2 Flächen die idealerweise parallel zueinander sind.


Hier gibt es in den Normen der GPS meiner Kenntnis nach 2 Ansätze diese Problemstellung zu Lösen.

Der erste ist es beide Flächen mit einer Profilflächen- oder einer Positionstoleranz mit dem Modifikator CZ oder UF zu versehen und an diesen ein Bezug zu erstellen. Dieser Bezug kann aus 3 Bezugspunkten gebildet werden, die mit TED Maßen positioniert werden.
Durch den Modifikator CZ bzw. UF, werden beide Geometrieelemente für den Bezug, der am Toleranzrahmen anliegt als ein einziges Bezugselement behandelt. Das bedeutet der Bezug besteht jetzt nicht mehr aus einer Idealen Ebene, sondern aus 2 Ebenen mit einem exakten Abstand (dem des TED Maßes der Toleranz). 


Die zweite Möglichkeit ist es aus den zwei Geometrieelementen einen gemeinsamen Bezug zu erzeugen.
Hierbei ist es wichtig das jedes Geometrieelement für sich Assoziierbar ist. Das Bedeutet das für jede Fläche der Bezug assoziiert werden könnte. Anders ausgedrückt, jede Fläche bräuchte drei Bezugspunkte. Das kommt daher, das jedes Bezugselement mit seinem idealen Gegenstück assoziiert wird und eine Ebene lässt sich nicht mit 2 Punkten im Raum definieren.
Das bedeutet nun in deinem Beispiel, man nutzt für das Bilden eines gemeinsamen Bezuges den Bezug "A" (erste Fläche aus deinem Bsp.), dieser wird aus drei Bezugspunkten gebildet, wie auch der Bezug "B" (zweite Fläche aus deinem Bsp.). Im Toleranzrahmen steht dann für den Primärbezug "A-B". Wie beide Bezüge vermittelt werden lässt sich gut erkennen im Beispiel zwei im Kapitel 6.3 in der Norm DIN EN ISO 5459:2013-05.


Mir ist der Name Chebyshev noch nicht über den weggelaufen, ich hoffe Wolfgang kann dazu mehr beitragen. Zum Assoziieren eine Linie hatte ich mal ein Bsp. gezeichnet. Daran lässt es sich gut erklären.
Auf dem Bild ist ein 2-dimensionales Werkstück zusehen. Die Obere Linie dieses Werkstückes hat einen Winkelfehler (sehr übertrieben dargestellt) liegt aber noch in der Toleranz. Das ideale Gegenstück ist in diesem Beispiel eine Gerade. Diese wird an das Werkstück angelegt und so ausgerichtet, dass die maximalen Abweichungen gleich sind. Die in der Luft fliegenden roten Linien sind ein mögliches Toleranzfeld.


Gruß
Max

_________________________________________

Warum arten Texte über GPS immer so aus? 

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wolha
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
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Beiträge: 5536
Registriert: 30.01.2002

erstellt am: 05. Nov. 2021 08:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für DCSNewbie 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo DCSNewbie,
Halo Max,


muss mich heute morgen kurz fassen, aber die erste Antwort auf die räumlichen Bezugsstellen sei - mit meinen Worten - einmal so schnell erklärt, dass Du Dir am besten eine räumliche Aufnahme (Vorrichtung) vorstellst, die wieder drei Stellen (kleine Flächen) eindeutig definiert (TED Maße für die Bezugsstellen und da nicht nur in X,Y sondern eben auch für die Z Achse) und auf diese wird nur Dein Teil gelegt (eingespannt/positiniert) Was Du damit erreichst ist wieer eine eindeuitge und nachvollziehbare Positionierung des Teils zu einem räumlichen Koordinatensystem. Denn nichts anderes ist letztendlich Dein Bezugssystem. Eine klar definierte Messposition auf ein eindeutiges Koordinatensytsem, das Bezugssystem. Die TED Maße für die Bezugsstellen geben im Grunde genommen nichts anderes bekannt als die Genauigkeit (Toleranz) - und ja ist nicht 100% richtig, aber soll einene realen Bezug liefern - der Vorrichtung. Messsysteme und Vorrichtungen müssen ja immer genauer sein als das, was damit bearbeitet/vermessen wird!

Ich hoffe, das hilft einmal zur ersten Teilfrage.

------------------
mfg

Wolfgang Hackl
CAD/CAM - Consult

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DCSNewbie
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Hallo Max,

ich habe nachfolgend mal versucht ein paar Informationen zum Thema Assoziationselemente zusammenzutragen. Im Zugedessen war ich bemüht die unterschiedlichen "Elementtypen" den aktuell gültigen Normen zuzuordnen.

Gaußelement               
► Anwendung bei erfassten mittleren Linien, Achsen, Mittelflächen oder Mittelpunkten (EN ISO 17450-3:2016)► Symbol GG

Tschebyschewelement           
► Formabweichungen (DIN EN ISO 1101:2017) ► Default Modifikator: C dies entspricht dem Minimax (Tschebyschew) Geometrieelement ohne Nebenbedingung
► Bezugsbildung an einzelnen Flächen (EN ISO 5459:2011 bzw.  gewissermaßen DIN EN ISO 5459:2013) ► Symbol GC

Pferch-Element               
► Bezugsbildung an Innenelementen bspw. Bohrung oder Nut (EN ISO 5459:2011) ► Symbol GX

Hüllelement                 
► Bezugsbildung an Außenelementen (EN ISO 5459:2011) ► Symbol GN


Was mir an dieser Stelle auffällt, dass mir gegenwärtig der Unterschied zwischen einem Modifikator für assoziierte und abgeleitete, tolerierte Geometrieelemente und den sogenannten globalen Maßen noch nicht ganz klar ist. Es gibt bspw. für das kleinste umschriebene Geometrieelement den Modifikator N in einem Kreis und für das kleinste umschriebene (globale) Maß das Symbol GN in einem oval. Die Theorie bzw. der Ansatz dahinter ist meiner Meinung identisch. Beziehen sich die oval eingerahmten Symbole ausschließlich auf Bezugselemente und die Modifikatoren in einem Kreis auf bemaßte/tolerierte Merkmale?

Ich möchte an dieser Stelle ausdrücklich bei Max und Wolfgang  für Ihre vorangegangenen Posts bedanken.
Beste Grüße

DCSNewbie

[Diese Nachricht wurde von DCSNewbie am 08. Nov. 2021 editiert.]

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