1.4.ii. Modelltoleranz

Die Modellierungstoleranz ist bei der Bearbeitung entscheidet für die spätere Qualität des Erzeugnisses. Daher ist es wichtig, die jeweilige Toleranz für eine bestimmte Konstruktionsaufgabe geeignet zu wählen. NX bietet zur Modellierung zwei unterschiedliche Toleranzen an, diese finden Sie unter

 

Prefrences > Modeling > Distance Tolerance/ Angle Tolerance

 

Im Folgenden soll auf die Bedeutung der unterschiedlichen Toleranzen näher eingegangen werden.

 

Abstandstoleranz (Distance Tolerance):

Die Abstandstoleranz bezieht sich auf die Distanz zweier oder mehrerer Punkte zueinander. Die Punkte können beispielsweise die Endpunkte von Kurven darstellen. Befinden sich die Punkte in einem 2D-Raum wird ein sogenannter Toleranzkreis gebildet. Dieser Toleranzkreis ist eine Art begrenzender Bereich, der alle Punkte, die innerhalb des Kreises liegen, als dieselben ansieht. Befinden sich die Punkte im 3D-Raum, spricht man vom sogenannten Toleranzschlauch.

 

Als Voreinstellung für die Abstandstoleranz liefert NX9 den Wert 0,0254mm, dies entspricht (1/1000) Inch. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass dieser Wert kein Optimum darstellt. Je nach Konstruktionsaufgabe und Größe des späteren Bauteils sollte die Toleranz „sinnvoll“ gewählt werden. Es hat sich als gebräuchlich erwiesen in der Automobilindustrie für die Toleranz bei der Konstruktion von Bauteilen für PKWs einen Wert von 0,01mm und für LKWs einen Wert von 0,001mm zu verwenden. Dies liegt daran, dass LKWs für eine Leistung von 1.000.000 km ausgelegt werden und PKWs für 200.000 km

 

 

 

Aufgabe: Sichtbarmachung der Toleranz

 

Zu Beginn setzen Sie die Abstandstoleranz unter Preferences > Modeling > Distance Tolerance auf einen (übertriebenen) Wert von 1mm. Es sei angemerkt, dass dieser extrem hohe Wert lediglich der Sichtbarmachung dienen soll.

Erstellen Sie nun einen Spline in der x-y-Ebene, der die folgenden Punkte durchläuft:

 

P1 (1,5,0)

P2 (15,8,0)

P3 (22,5,0)

P4 (30,7,0)

 

Dazu wählen Sie unter Insert > Curve > Studio Spline aus. Achten Sie darauf, dass unter Type Through Points eingestellt ist. Im nächsten Schritt wählen Sie unter Drawing Plane XC-YC aus, um in der x-y-Ebene zu modellieren. Nun können Sie unter Specify Point mithilfe des Point Constructor die Punkte jeweils eintragen und damit den Spline konstruieren.

Nachdem der Spline erstellt wurde kann die Toleranz durch sogenannte Offset-Kurven sichtbar gemacht werden. Dazu wählen Sie unter Insert > Curve from Curves > Offset aus und geben als Offset-Wert jeweils 1mm an (beachten Sie die Richtungsumkehr bei der zweiten Offset-Kurve). Damit ist nun unser Ausgangsspline in ein Toleranzband eingehüllt. Um die Auswirkung der Toleranzangabe zu visualieren, wird unter Insert > Curve from Curves die Funktion Simplify auf unseren Ausgangsspline angewandt. Durch diese Funktion wird der Spline durch Kreisbögen angenähert und somit vereinfacht. Verändern sie nun die Toleranzangabe unter Perferences > Modeling > Distance Tolerance jeweils auf 0.5mm und 0.25mm und wenden Sie für jeden Wert wieder die Funktion Simplify auf unseren Spline an. Es fällt auf, dass die vereinfachte Kurve sich weiter an unseren Ausgangsspline annähert, je kleiner die Toleranz gewählt wird.

 

 

 

 

 

 

Winkeltoleranz (Angle Tolerance):

 

Die Winkeltoleranz arbeitet analog zur Abstandtoleranz. Dabei wird ein Winkelbereich (Einheit Grad) definiert, in dem die Winkel vom System ebenfalls als gleich angesehen werden.

Die folgende Abbildung soll diesen Zusammenhang verdeutlichen. Drei Geraden schneiden sich in einem einem Punkt, wobei sich der Winkel, unter dem die grüne Gerade die blaue schneidet, innerhalb des Toleranzfeldes (gestrichelt) befindet. Dadurch werden die blaue und die grüne Gerade als eine Gerade angesehen. Hingegen liegt die rote Gerade außerhalb des Toleranzfeldes und wird somit vom System als eigene Gerade betrachtet. [angle_tolerance]