GLOSSAR · MASSLICHE QUALITÄT
Glossar GD&T, PMI, Erstmuster und PPAP, mit Beispielen.
Die Begriffe, die jede Woche zwischen Kundenmodell, Zeichnung, KMG und Prüfbericht auftauchen. Jeder mit kurzer Definition, Beispiel und Bezugsnorm.
Inhalt
- Produktdefinition: PMI · Semantische PMI · MBD · STEP AP242
- GD&T und Toleranzen: GD&T · ASME Y14.5 und ISO GPS · Bezug · Maximum-Material und Bonus · Position · Flächenprofil · Theoretisch exaktes Maß · Allgemeintoleranz · ISO-Passung (H7, g6 …) · Rauheit (Ra, Rz)
- Teilefreigabe: PPAP · FAI · PPF und EMPB · Merkmalsliste und Stempelzeichnung · Besonderes Merkmal · Cpk und Ppk
- Messtechnik: Koordinatenmessgerät · QIF · MSA
Normen werden nur mit ihrer Nummer genannt. Für die Anwendung gilt immer der offizielle Text.
Produktdefinition
PMI
Product and Manufacturing Information
Fertigungsinformationen im 3D-Modell: Maße, Toleranzen, GD&T-Symbole, Bezüge, Oberflächenangaben und Hinweise. Ist das Modell der Master, ersetzt die PMI die Zeichnung.
Beispiel. Der Kunde schickt nur das 3D-Modell ohne Zeichnung: Alle Toleranzen stehen in der PMI. Wer sie nicht lesen kann, kann weder anbieten noch messen.
Norm: ASME Y14.41
Semantische PMI
gegenüber grafischer PMI
PMI, die ein Programm als Daten lesen kann: Es weiß, dass „Ø10 +0,2/0“ ein Durchmesser mit Nennmaß und Grenzen ist und für welche Fläche er gilt. Grafische PMI sind nur gezeichnete Linien und Text: sichtbar, aber nicht auswertbar.
Beispiel. Aus semantischer PMI entsteht die Merkmalsliste ohne Abtippen. Grafische PMI muss man wie eine Zeichnung Angabe für Angabe lesen. Deshalb lohnt es sich, STEP AP242 oder JT mit semantischer PMI anzufordern.
Norm: NIST MBE PMI Validation and Conformance Testing
MBD
Model-Based Definition
Arbeitsweise, bei der das 3D-Modell mit seiner PMI die verbindliche Definition des Teils ist. Die Zeichnung entfällt oder bleibt nur als vereinfachte Ansicht.
Beispiel. Der teuerste Fehler bei MBD: nur messen, was auf der vereinfachten Zeichnung steht, und ein Flächenprofil übersehen, das nur im Modell definiert ist.
Norm: ASME Y14.47
STEP AP242
ISO 10303-242
Neutrales CAD-Austauschformat, das exakte Geometrie und semantische PMI enthalten kann. Die beste Grundlage für die automatische Merkmalserkennung.
Beispiel. Ein STEP AP214 oder ein AP242 ohne PMI enthält die Geometrie, aber keine Toleranzen: Beim Kunden einen Export mit PMI anfordern.
Norm: ISO 10303-242
GD&T und Toleranzen
GD&T
Form- und Lagetolerierung
Symbolsprache, die zulässige Form, Richtung, Ort und Profil eines Teils bezogen auf ein Bezugssystem festlegt.
Beispiel. „Position Ø0,2 Ⓜ A B C“ an einer Bohrung legt fest, in welcher Zone ihre Achse liegen muss, von welchen Bezügen aus gemessen wird und dass die Zone wächst, wenn die Bohrung größer ausfällt.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 1101
ASME Y14.5 und ISO GPS
zwei Normen, zwei Lesarten
Die beiden großen Systeme zur Auslegung von GD&T. Die Symbole ähneln sich, die Bedeutung aber nicht immer, etwa beim Maß und bei der Hüllbedingung.
Beispiel. Vor dem Messen klären, welche Norm die Zeichnung nennt: Dasselbe Maß kann nach ASME Formvollkommenheit bei Maximum-Material verlangen, nach ISO nur mit dem Hüllzeichen Ⓔ.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 8015
Bezug
Bezugssystem
Fläche, Achse oder Punkt des Teils, von dem aus die Toleranzen gemessen werden. Drei geordnete Bezüge (A, B, C) fixieren das Teil im Raum wie der reale Einbau.
Beispiel. Ein Profil 0,5 zu A|B|C, gemessen mit Best-Fit, ist ein anderes Ergebnis: Steht im Bericht nicht, wie ausgerichtet wurde, kann der Kunde die Messung nicht wiederholen.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 5459
Maximum-Material und Bonus
MMR Ⓜ · LMR Ⓛ · Bonustoleranz
Ⓜ bedeutet, dass die Formtoleranz für den Maximum-Material-Zustand gilt (kleinste Bohrung, größte Welle). Je weiter das Teil davon abweicht, desto mehr Toleranz gewinnt es: der Bonus.
Beispiel. Bohrung Ø10 +0,2/0 mit Position Ø0,2 Ⓜ. Gemessen Ø10,15: verfügbare Toleranz 0,2 + 0,15 = Ø0,35. Eine gemessene Position von 0,28 ist in Ordnung; ohne Ⓜ würde ein gutes Teil abgelehnt.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 2692
Position
Positionstoleranz
Zone, in der die Achse oder Mittelebene eines Elements bezogen auf seinen theoretisch exakten Ort liegen muss, festgelegt über die Bezüge.
Beispiel. Ein Bohrbild, das von den Bezügen aus bemaßt ist, lässt sich prüfen; bei Kettenbemaßung von Bohrung zu Bohrung addieren sich die Fehler.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 1101
Flächenprofil
Profilform einer Fläche
Gleichmäßige Zone um die theoretische Fläche, in der die gesamte reale Fläche liegen muss. Sie begrenzt die Form und mit Bezügen auch Richtung und Ort.
Beispiel. Die am häufigsten übersehene Toleranz, wenn sie nur im 3D-Modell steht: Sie betrifft oft ganze Funktionsbereiche, etwa die Kontur eines Clips oder eine Dichtfläche.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 1101
Theoretisch exaktes Maß
TED, eingerahmtes Maß
Eingerahmtes Maß, das den theoretisch exakten Ort oder die Form angibt. Es hat keine eigene Toleranz: Die kommt aus dem zugehörigen GD&T-Symbol.
Beispiel. Ein eingerahmtes Maß 25 wird nicht als 25 ± x gemessen: Gemessen wird die Lage der Bohrung zu diesem exakten 25, innerhalb der Positionszone.
Norm: ASME Y14.5 · ISO 1101
Allgemeintoleranz
Toleranz im Schriftfeld
Toleranz für alle Maße ohne eigene Toleranz. Sie steht meist im Schriftfeld, mit Verweis auf eine Norm oder eine Kundentabelle.
Beispiel. Ein Maß 40 ohne Toleranz auf einer Zeichnung mit „ISO 2768-m“ hat die Grenzen der mittleren Klasse für diese Größe. Ohne Schriftfeld oder Hinweis vor dem Messen oder Anbieten beim Kunden nachfragen.
Norm: ISO 2768 · ISO 22081
ISO-Passung (H7, g6 …)
Passungstoleranz
Kurzzeichen für Spiel oder Übermaß zwischen Bohrung und Welle. Der Buchstabe gibt die Lage des Toleranzfelds an, die Zahl seine Breite: H7 ist eine eng tolerierte Bohrung, die genau am Nennmaß beginnt.
Beispiel. Eine Ø20 H7 erlaubt einige Hundertstel über dem Nennmaß und nichts darunter. Sie verlangt Reiben oder Ausdrehen und Prüfung mit Lehrdorn oder KMG: Sie kostet Geld, obwohl sie auf der Zeichnung nur zwei Zeichen braucht.
Norm: ISO 286
Rauheit (Ra, Rz)
Oberflächengüte
Maß für die feinen Unebenheiten einer Oberfläche. Ra ist der arithmetische Mittenrauwert, Rz die gemittelte Rautiefe. Angabe mit einem Oberflächensymbol an der Fläche.
Beispiel. Ein allgemeines Ra 1,6 ist beim Zerspanen üblich. Ein lokales Ra 0,4 an einem Dichtungssitz erfordert meist einen Schlichtschnitt oder Schleifen und eine Prüfung mit dem Rauheitsmessgerät.
Norm: ISO 21920 · ISO 1302
Teilefreigabe
PPAP
Production Part Approval Process
Freigabeprozess für Serienteile in der Automobilindustrie (amerikanischer Standard). Der Lieferant weist mit Dokumenten und echten Teilen nach, dass sein Prozess alle Kundenanforderungen erfüllt, unter anderem mit Maßergebnissen und Produktionslenkungsplan.
Beispiel. Jeder neue Änderungsstand kann ein neues PPAP auslösen: Die Merkmalsliste wird neu erstellt und alles Geänderte erneut gemessen.
Norm: AIAG PPAP
FAI
Erstmusterprüfung
Vollständige, dokumentierte Prüfung des ersten Teils aus dem Serienprozess: jedes Zeichnungsmerkmal mit Anforderung, Ergebnis und Messmethode. In der Luftfahrt nach der Struktur der AS9102 (EN 9102 in Europa).
Beispiel. Bei Änderung der Zeichnung, des Prozesses oder des Fertigungsorts oder nach längerer Fertigungspause ist meist eine neue vollständige oder teilweise Erstmusterprüfung fällig, je nach Kundenanforderung.
Norm: AS9102 · EN 9102
PPF und EMPB
Produktionsprozess- und Produktfreigabe
Freigabeverfahren nach VDA Band 2, das deutsche Gegenstück zum PPAP. Der Erstmusterprüfbericht (EMPB) dokumentiert die Maßergebnisse der Musterteile.
Beispiel. Ein Lieferant für amerikanische und deutsche OEM erstellt dieselbe Messung in zwei Formaten: PPAP und PPF. Die Merkmalsliste ist dieselbe.
Norm: VDA Band 2
Merkmalsliste und Stempelzeichnung
gestempelte Zeichnung
Nummerierte Liste aller zu prüfenden Merkmale mit Nennmaß und Grenzen. Jede Nummer steht als Stempel auf der Zeichnung oder im Modell, damit Messung und Bericht dasselbe Element meinen.
Beispiel. Stempel 7 muss auf der Zeichnung, in der Excel-Liste und im KMG-Programm die 7 sein. Weicht die Nummerierung ab, lehnt der Kunde den Bericht ab.
Norm: AS9102 · AIAG PPAP
Besonderes Merkmal
sicherheits- oder funktionsrelevant
Merkmal mit Einfluss auf Sicherheit, Gesetzeskonformität oder Funktion, vom Kunden mit eigenem Symbol gekennzeichnet. Es verlangt strengere Lenkung: nachgewiesene Fähigkeit, verstärkte oder 100-%-Prüfung.
Beispiel. Dasselbe Maß kann bei einem Kunden normal und bei einem anderen besonders sein. Die Merkmalsliste muss das Kundensymbol übernehmen, nicht durch ein eigenes ersetzen.
Norm: IATF 16949 · AIAG APQP
Cpk und Ppk
Fähigkeitskennzahlen
Kennzahlen, die die Prozessstreuung mit der Toleranz vergleichen und die Lage berücksichtigen. Cpk nutzt die Kurzzeitstreuung, Ppk die gesamte beobachtete Streuung. 1,33 und 1,67 sind übliche Zielwerte.
Beispiel. Mit 5 Teilen lässt sich kein Cpk nachweisen: Die Kennzahl schwankt zu stark von Stichprobe zu Stichprobe. Nötig sind mindestens einige Dutzend Messwerte aus einem stabilen Prozess.
Norm: AIAG SPC · ISO 22514
Messtechnik
Koordinatenmessgerät
KMG
Gerät, das das Teil an Raumpunkten antastet und Maße, Formen und Lagen bezogen auf die Bezüge berechnet. Es braucht ein Programm, das festlegt, was gemessen, wie ausgerichtet und wie ausgewertet wird.
Beispiel. Zwei verschiedene Programme am selben Teil können unterschiedliche Ergebnisse liefern, wenn sie anders ausrichten. Deshalb gehört die verwendete Ausrichtung in den Bericht.
Norm: ISO 10360
QIF
Quality Information Framework
Offenes Format für den Austausch von Qualitätsdaten: Merkmale, Messpläne und Ergebnisse. So gelangt die Merkmalsliste ohne Abtippen ins KMG.
Beispiel. Mit der Liste als QIF startet der KMG-Programmierer mit denselben Merkmalen und Nummern wie die Stempelzeichnung, statt sie von Hand nachzubauen.
Norm: ISO 23952 (QIF 3.0)
MSA
Messsystemanalyse
Untersuchung, ob ein Messmittel mit seiner Methode für die geprüfte Toleranz ausreichend wiederholbar und vergleichbar misst (Messmittelfähigkeit, R&R).
Beispiel. Ein digitaler Messschieber mit Auflösung 0,01 taugt nicht für eine Toleranz von ±0,01: Das Messmittel verbraucht die gesamte Toleranz.
Norm: AIAG MSA · VDA Band 5