JIS B 0405 Allgemeintoleranzen: Tabelle, ISO 2768 & ASME
Öffnen Sie die Zeichnung eines japanischen Kunden oder Lieferanten und schauen Sie in die Nähe des Schriftfelds (hyodairan, 表題欄). Dort steht häufig ein kurzer Hinweis wie 普通公差 JIS B 0405-m (futsu kosa, „Allgemeintoleranzen“) oder JIS B 0419-mK. Diese wenigen Zeichen legen die Toleranz für jedes Maß und jedes Element ohne eigene Toleranzangabe fest.
Die gute Nachricht: Diese JIS-Normen beruhen auf ISO-Normen. JIS B 0405 wurde nach ISO 2768-1 erstellt, ohne den technischen Inhalt zu ändern. Für Längen- und Winkelmaße entsprechen die Werte von „JIS B 0405-m“ daher den Tabellen der ISO 2768-1, auf der auch DIN ISO 2768-1 („DIN ISO 2768-m“) beruht. Prüfen Sie trotzdem die Ausgabe, auf die die Zeichnung verweist.
Der Haken liegt in der Lesart der Zeichnung. Japanische Zeichnungen folgen wie ISO GPS dem Unabhängigkeitsprinzip und nicht dem Hüllprinzip (Rule #1) der ASME Y14.5, mit dem viele US-Kunden arbeiten. Dasselbe „Ø20±0,1“ kann in beiden Systemen etwas anderes bedeuten. Für Sie ist das vor allem relevant, wenn Sie eine Zeichnung für ein US-Werk umzeichnen oder ältere Zeichnungen mit Hüllbedingung ohne Eintragung lesen.
Dieser Leitfaden liefert die JIS-Tabelle der Allgemeintoleranzen, erklärt Maß- und Geometrietoleranzen auf japanischen Zeichnungen, vergleicht JIS/ISO mit ASME Y14.5 und endet mit einer Checkliste für die Abstimmung mit der japanischen Seite.
Inhalt
- Was „JIS B 0405-m“ auf einer japanischen Zeichnung bedeutet
- JIS-Tabelle der Allgemeintoleranzen (JIS B 0405 / ISO 2768-1)
- Maßtoleranz und geometrische Toleranz
- Geometrische Tolerierung in JIS: B 0021, B 0022 und ISO 1101
- JIS/ISO vs. ASME Y14.5: Unabhängigkeitsprinzip vs. Rule #1
- Toleranzen nach Funktion wählen
- Toleranzauslegung: Funktion, Prozessfähigkeit, Prüfung
- Checkliste: Was Sie mit der japanischen Seite klären sollten
- Grenzen dieses Leitfadens
- Zusammenfassung
- FAQ
- Quellen
Was „JIS B 0405-m“ auf einer japanischen Zeichnung bedeutet
Würde man an jedes Maß eine Toleranz schreiben, wäre die Zeichnung mit Zahlen überfüllt. Stattdessen toleriert der Konstrukteur nur dort einzeln, wo die Funktion es verlangt, und deckt alles Übrige mit einem Hinweis zu den Allgemeintoleranzen ab. JIS B 0405 legt diese Allgemeintoleranzen für Längen- und Winkelmaße in vier Klassen fest:
- f: fein (seikyu, 精級)
- m: mittel (chukyu, 中級)
- c: grob (sokyu, 粗級)
- v: sehr grob (gokusokyu, 極粗級)
Stehen Normnummer und Klasse, etwa „JIS B 0405-m“, im oder neben dem Schriftfeld, gilt diese Klasse für alle Maße ohne eigene Toleranz. Die Norm gilt für Teile, die durch Materialabtrag (spanende Bearbeitung) oder durch Umformen aus Blech entstehen. Für Gussteile und Kunststoff-Formteile gibt es eigene Normen für Allgemeintoleranzen; die richtige Norm hängt also vom Fertigungsverfahren ab.
Geometrische Eigenschaften wie Ebenheit und Rechtwinkligkeit regelt eine eigene Norm, JIS B 0419, mit drei Klassen: H, K und L. Ein Hinweis wie „JIS B 0419-mK“ kombiniert beides: Klasse m aus JIS B 0405 für die Maße und Klasse K aus JIS B 0419 für die Geometrie. Das entspricht dem Aufbau der in Deutschland gewohnten Angabe „ISO 2768-mK“.
JIS-Tabelle der Allgemeintoleranzen (JIS B 0405 / ISO 2768-1)
Die folgenden Tabellen nennen die Grenzabmaße nach JIS B 0405. Da JIS B 0405 eine Übersetzung der ISO 2768-1:1989 ist, entsprechen die Werte den Tabellen der ISO 2768-1. Je größer das Maß und je gröber die Klasse, desto weiter die Toleranz.
Grenzabmaße für Maße ohne eigene Toleranzangabe. Suchen Sie den Nennmaßbereich in der linken Spalte und lesen Sie in der Spalte der Klasse ab, die auf der Zeichnung steht.
| Nennmaßbereich | f (fein) | m (mittel) | c (grob) | v (sehr grob) |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 bis 3 | ±0,05 | ±0,1 | ±0,2 | – |
| Über 3 bis 6 | ±0,05 | ±0,1 | ±0,3 | ±0,5 |
| Über 6 bis 30 | ±0,1 | ±0,2 | ±0,5 | ±1 |
| Über 30 bis 120 | ±0,15 | ±0,3 | ±0,8 | ±1,5 |
| Über 120 bis 400 | ±0,2 | ±0,5 | ±1,2 | ±2,5 |
| Über 400 bis 1000 | ±0,3 | ±0,8 | ±2 | ±4 |
| Über 1000 bis 2000 | ±0,5 | ±1,2 | ±3 | ±6 |
| Über 2000 bis 4000 | – | ±2 | ±4 | ±8 |
| Nennmaßbereich | f, m | c, v |
|---|---|---|
| 0,5 bis 3 | ±0,2 | ±0,4 |
| Über 3 bis 6 | ±0,5 | ±1 |
| Über 6 | ±1 | ±2 |
| Kürzerer Schenkel | f, m | c | v |
|---|---|---|---|
| Bis 10 | ±1° | ±1°30′ | ±3° |
| Über 10 bis 50 | ±0°30′ | ±1° | ±2° |
| Über 50 bis 120 | ±0°20′ | ±0°30′ | ±1° |
| Über 120 bis 400 | ±0°10′ | ±0°15′ | ±0°30′ |
| Über 400 | ±0°5′ | ±0°10′ | ±0°20′ |
„–“ bedeutet: Für diesen Bereich legt die Klasse keinen Wert fest. Für Maße unter 0,5 mm muss die Toleranz direkt am Maß angegeben werden. Die Winkeltoleranz begrenzt nur die allgemeine Richtung der Linien, nicht deren Form. Zusammengestellt aus JIS B 0405:1991, dem JIS-B-0405-Auszug von Miki Pulley und veröffentlichten Tabellen der ISO 2768-1. Für Abnahmeentscheidungen bitte die offizielle Norm in der Ausgabe der Zeichnung verwenden.
Ein Rechenbeispiel (fiktiv): Auf der Zeichnung eines gefrästen Halters steht „JIS B 0405-m“, ein Längenmaß ohne Toleranz lautet 50. Der Bereich „über 30 bis 120“ ergibt in Klasse m ±0,3, zulässig sind also 49,7 bis 50,3 mm. Stünde „JIS B 0405-f“ auf der Zeichnung, wäre der Bereich 49,85 bis 50,15 mm.
Allgemeintoleranzen für Form und Lage (JIS B 0419)
JIS B 0419 ist die JIS-Übersetzung der ISO 2768-2:1989. Sie legt Allgemeintoleranzen für geometrische Eigenschaften in den drei Klassen H, K und L fest. Für Geradheit, Ebenheit, Rechtwinkligkeit, Symmetrie und Rundlauf enthalten die Tabellen Werte. Andere Eigenschaften, etwa Rundheit und Parallelität, leiten sich stattdessen aus der Maßtoleranz und verwandten Größen ab.
Toleranzen für Elemente ohne eigene geometrische Angabe, nach Klasse H, K oder L.
| Nennlänge | H | K | L |
|---|---|---|---|
| Bis 10 | 0,02 | 0,05 | 0,1 |
| Über 10 bis 30 | 0,05 | 0,1 | 0,2 |
| Über 30 bis 100 | 0,1 | 0,2 | 0,4 |
| Über 100 bis 300 | 0,2 | 0,4 | 0,8 |
| Über 300 bis 1000 | 0,3 | 0,6 | 1,2 |
| Über 1000 bis 3000 | 0,4 | 0,8 | 1,6 |
| Kürzerer Schenkel | H | K | L |
|---|---|---|---|
| Bis 100 | 0,2 | 0,4 | 0,6 |
| Über 100 bis 300 | 0,3 | 0,6 | 1 |
| Über 300 bis 1000 | 0,4 | 0,8 | 1,5 |
| Über 1000 bis 3000 | 0,5 | 1 | 2 |
| Eigenschaft | H | K | L |
|---|---|---|---|
| Rundlauf | 0,1 | 0,2 | 0,5 |
Für die Ebenheit gilt bei rechteckigen Flächen die längere Seite, bei runden Flächen der Durchmesser; für die Geradheit die Länge der Linie. Die Symmetrie ist hier ausgelassen. Zusammengestellt aus dem JIS-B-0419-Auszug von Miki Pulley. Für Abnahmeentscheidungen bitte die offizielle Norm verwenden.
Beachten Sie: ISO hat ISO 2768-2 im Jahr 2021 zurückgezogen und durch ISO 22081:2021 ersetzt, das die Klassen H, K und L nicht mehr verwendet. Japanische Zeichnungen, die JIS B 0419 nennen, meinen weiterhin die Tabellen mit H/K/L. Wenn Ihr eigenes Zeichnungssystem schon auf ISO 22081 umgestellt ist, klären Sie vor dem Umzeichnen mit der japanischen Seite, welche Regeln gelten. Wie der Status von DIN ISO 2768-2 bzw. einer DIN-Fassung der ISO 22081 aktuell aussieht, prüfen Sie am besten im DIN-Normenverzeichnis.
Angaben im Schriftfeld lesen
| Angabe auf der Zeichnung | Bedeutung |
|---|---|
| JIS B 0405-m | Allgemeintoleranzen für Längen- und Winkelmaße, Klasse m (mittel) |
| JIS B 0419-mK | Klasse m aus JIS B 0405 für Maße, zusätzlich Klasse K aus JIS B 0419 für geometrische Eigenschaften |
| JIS B 0419-K | Nur Allgemeintoleranzen für Geometrie, Klasse K, ohne Klasse aus JIS B 0405 |
| JIS B 0419-mK-E | Wie mK, zusätzlich Hüllbedingung (E) für jedes einzelne Größenmaß-Element (eine Zylinderfläche oder zwei parallele Ebenen). Nicht für Halbzeug geeignet |
| ISO 2768-mK | Die entsprechende ISO-Schreibweise derselben Angabe (in Deutschland als DIN ISO 2768-mK gebräuchlich) |
Maßtoleranz und geometrische Toleranz
Eine Maßtoleranz wie „50±0,1“ lässt jedes Maß von 49,9 bis 50,1 zu; die Toleranz ist die Differenz der beiden Grenzmaße, hier 0,2. Sie begrenzt aber nur den Abstand zweier Punkte. Wie eben eine Fläche ist, wo eine Bohrung sitzt oder ob eine Welle verbogen ist, sagt sie nicht. Diese Lücke schließen geometrische Toleranzen, die Form, Richtung, Ort und Lauf (Schlagen des Teils bei Drehung) begrenzen.
Kurz gesagt: Maßtoleranzen begrenzen die Größe eines Elements, geometrische Toleranzen seine Form und Lage. Eine moderne Zeichnung braucht beides. Jede Art hat ihre eigene Aufgabe, und erst gemeinsam bilden sie ab, was der Konstrukteur vom Teil verlangt.
Die Trennlinie verläuft zwischen der Größe einerseits und Form, Richtung und Ort andererseits.
Seit JIS B 0401-1:2016 und JIS B 0420-1:2016 verwendet JIS den Begriff „Größentoleranz“ (saizu kosa, サイズ公差) anstelle von „Maßtoleranz“ (sunpo kosa, 寸法公差). In der Werkstatt ist sunpo kosa weiterhin der übliche Begriff.
Die Revisionen von 2016 haben auch das Basismaß umbenannt. In aktuellen JIS-Dokumenten heißt es „Nennmaß“ (zushi saizu, 図示サイズ). Nach diesen Normen wird ein Maß ohne Modifikator als Zweipunktmaß beurteilt, also als örtlicher Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Punkten. Behalten Sie Begriffe und diese Voreinstellung im Blick, wenn Sie eine neue japanische Norm mit älteren Zeichnungen oder Schulungsunterlagen vergleichen.
Drei Schreibweisen für Maßtoleranzen
Eine japanische Zeichnung gibt Maßtoleranzen auf eine von drei Arten an. Das „±“ steht für ein Maß, das in beide Richtungen gleich abweichen darf. Getrennte obere und untere Abmaße verwenden Sie, wenn die Toleranz einseitig liegen soll, und ein Passungskurzzeichen, wenn das Maß vom Zusammenspiel von Loch und Welle abhängt. Je enger der Bereich, desto teurer werden Fertigung und Prüfung.
Alle drei legen ein oberes und ein unteres Grenzmaß fest, mehr nicht.
Passungen (JIS B 0401)
Wo eine Welle in eine Bohrung gefügt wird, bestimmt das Zusammenspiel der beiden Maßtoleranzen, ob eine Spielpassung, eine Übermaßpassung oder eine Übergangspassung entsteht. Das Passungssystem (hameai, はめあい) drückt dies mit Kurzzeichen aus; JIS B 0401-1:2016 entspricht ISO 286-1:2010.
Großbuchstaben stehen für Bohrungen, Kleinbuchstaben für Wellen, die Zahl bezeichnet den Toleranzgrad (IT-Grad). Bei der verbreiteten Passung H7/g6 um Ø20 liegt die Bohrung bei +0,021/0 und die Welle bei −0,007/−0,020. Es bleibt immer etwas Spiel; H7/g6 wird daher häufig für drehende oder gleitende Teile verwendet.
Geometrische Tolerierung in JIS: B 0021, B 0022 und ISO 1101
Eine geometrische Toleranz legt fest, wie weit Form, Richtung, Ort oder Lauf eines Elements von der idealen Geometrie abweichen dürfen. JIS B 0021 regelt, wie diese Toleranzen auf der Zeichnung angegeben werden. Die Ausgabe von 1998 wurde ohne technische Änderungen aus ISO/DIS 1101 (1996) übersetzt; Symbole und Regeln entsprechen daher der ISO 1101 jener Zeit. Wenn Sie nach der aktuellen ISO 1101 zeichnen, sollten Sie die Ausgabe, auf die die Zeichnung verweist, im Zweifel mit der japanischen Seite abgleichen.
Eine Maßtoleranz ist ein Längenbereich, eine geometrische Toleranz dagegen eine Toleranzzone im Raum. Eine Ebenheitstoleranz von 0,05 bedeutet zum Beispiel, dass die gesamte Fläche zwischen zwei parallelen Ebenen im Abstand 0,05 liegen muss.
14 Eigenschaften in vier Gruppen
Geometrische Toleranzen gliedern sich in vier Gruppen: Form, Richtung, Ort und Lauf. Nach Symbolen gezählt gibt es 14 Eigenschaften, jede mit eigenem Symbol auf der Zeichnung.
Nur Formtoleranzen lassen sich ohne Bezug allein anwenden.
Profil einer Linie und Profil einer Fläche wirken ohne Bezug als Formtoleranz, mit Bezug als Richtungs- oder Ortstoleranz. Koaxialität und Konzentrizität haben dasselbe Symbol.
In der Praxis begegnen Ihnen meist diese sechs:
- Ebenheit
- Rechtwinkligkeit
- Parallelität
- Position
- Koaxialität
- Rundlauf
Statt alle 14 auswendig zu lernen, gehen Sie besser von der Funktion aus: Was muss die Fläche oder Bohrung leisten? Von dort aus finden Sie das passende Symbol.
Toleranzrahmen und Bezüge
Geometrische Toleranzen stehen in einem unterteilten Rechteck, dem Toleranzrahmen (kosa kinyu-waku, 公差記入枠). Von links nach rechts enthält er das Symbol der Eigenschaft, den Toleranzwert und die Bezugsbuchstaben; eine Hinweislinie verbindet den Rahmen mit der Fläche oder Bohrung, die er begrenzt.
Von links nach rechts lesen: Symbol, Toleranzwert, Bezüge.
Bei der Position wird die exakte Lage durch theoretisch exakte Maße (Rahmenmaße) angegeben, die im Rahmen stehen und keine eigene Toleranz tragen. Nur der Wert im Toleranzrahmen legt die zulässige Abweichung fest.
Ein Bezug ist der theoretisch exakte Punkt, die Linie oder Ebene, von der aus eine geometrische Toleranz gemessen wird. JIS B 0022, deren internationales Gegenstück ISO 5459 ist, definiert auch ein Dreiebenen-Bezugssystem: drei zueinander senkrechte Bezugsebenen in festgelegter Rangfolge, die die Lage des Teils bestimmen.
Wählen Sie Bezüge danach, wo das Teil bei der Montage tatsächlich anliegt und positioniert wird. Die Anschraubfläche kann der primäre Bezug sein, die Fläche, an der ein Positionierstift anliegt, der sekundäre. Als Faustregel sollte die Rangfolge der Bezüge der Montagereihenfolge folgen.
JIS/ISO vs. ASME Y14.5: Unabhängigkeitsprinzip vs. Rule #1
Viele Ingenieure gehen davon aus, dass die Form automatisch stimmt, wenn die Maße stimmen. Nach ASME Y14.5 begrenzt Rule #1 mit den Grenzmaßen auch die Form. Nach ISO und JIS gilt dagegen: Eine Maßtoleranz begrenzt die Form nicht. Wer nach ISO GPS arbeitet, kennt das; entscheidend ist der Unterschied, sobald US-Zeichnungen oder US-Kunden ins Spiel kommen.
Das Unabhängigkeitsprinzip (JIS B 0024 / ISO 8015)
JIS B 0024:2019 ist eine modifizierte Übernahme (MOD) der ISO 8015:2011. Sie legt fest, dass jede Anforderung auf einer Zeichnung unabhängig von den anderen zu erfüllen ist, sofern nichts anderes angegeben ist. Größe wird als Größe beurteilt, Geometrie als Geometrie, jeweils für sich.
Außerdem wird die Größe, wenn nichts anderes festgelegt ist, durch Zweipunktmessung beurteilt. Eine Welle, die in jedem Querschnitt Ø20±0,1 einhält, kann also hinsichtlich der Größe bestehen, auch wenn die ganze Welle krumm ist.
Auch wenn jeder Zweipunkt-Durchmesser in der Toleranz liegt, verhindert die Maßtoleranz allein das Verbiegen der Welle nicht.
Um das Verbiegen zu begrenzen, ergänzen Sie eine geometrische Toleranz wie die Geradheit oder die Hüllbedingung Ⓔ am Maß. Die Zahlen in der Abbildung sind fiktive Beispiele.
Bei Blech- und Plattenteilen ist es genauso. Eine Platte 5±0,1 kann verzogen sein und beim Maß trotzdem bestehen, solange der Messschieber überall etwa 5,0 anzeigt. Soll die Fläche eben sein, ist Ebenheit nur dann eine Anforderung, wenn sie auf der Zeichnung steht. Das ist die praktische Bedeutung des Unabhängigkeitsprinzips.
Die Hüllbedingung Ⓔ
Um Größe und Form auf einer ISO- oder JIS-Zeichnung gemeinsam zu begrenzen, setzt der Konstrukteur die Hüllbedingung: ein eingekreistes E hinter der Maßtoleranz. Das Element darf dann die Hülle idealer Form im Maximum-Material-Maß nicht überschreiten. Bei einer Welle ist das ein idealer Zylinder mit dem größten zulässigen Durchmesser.
Mit Ⓔ an der Welle aus Abbildung 7 wird jede Krümmung, die aus dem idealen Zylinder Ø20,1 herausragt, zurückgewiesen. Üblich ist es, Ⓔ an zusammenpassenden Bohrungen und Wellen zu setzen, damit die Fügbarkeit gesichert ist. Für die ganze Zeichnung kann der Hinweis im Schriftfeld „JIS B 0419-mK-E“ lauten.
Hinweis zu älteren Zeichnungen: Manche Zeichnungen aus Deutschland haben die Hüllbedingung ohne Eintrag am Maß vorausgesetzt (früher nach DIN 7167). Nach unserem Kenntnisstand ist diese Norm zurückgezogen; prüfen Sie bei solchen Zeichnungen im Zweifel, welche Regel gelten soll, bevor Sie sie an einen japanischen Lieferanten geben.
Wie sich ASME Y14.5 unterscheidet
ASME Y14.5 wendet das Hüllprinzip standardmäßig an, bekannt als Rule #1. Die Grenzmaße eines Größenmaß-Elements begrenzen auch seine Form, die Maßtoleranz wirkt damit zugleich als Formbegrenzung. ASME kennt außerdem ein eigenes Unabhängigkeitssymbol für Fälle, in denen Größe und Form getrennt werden sollen.
ISO und JIS gehen den umgekehrten Weg: Unabhängigkeit ist die Voreinstellung, und Ⓔ fordert die Hülle an. Dasselbe „Ø20±0,1“ verlangt je nach Norm eine andere Formbegrenzung. Deshalb sollte jede Zeichnung angeben, nach welchem System sie zu lesen ist.
| Punkt | JIS / ISO | ASME Y14.5 |
|---|---|---|
| Voreingestellte Beziehung zwischen Größe und Form | Unabhängig (JIS B 0024 / ISO 8015) | Hüllprinzip (Rule #1) |
| Damit die Größe die Form begrenzt | Ⓔ am Maß ergänzen oder „-E“ im Hinweis zu den Allgemeintoleranzen | Voreinstellung; nichts zu ergänzen |
| Damit Größe und Form getrennt sind | Voreinstellung; nichts zu ergänzen | ASME-Unabhängigkeitssymbol ergänzen |
| Wirkung von „Ø20±0,1“ allein an einer Welle | Begrenzt nur Zweipunkt-Durchmesser. Eine krumme Welle kann bestehen | Begrenzt auch die Form: Die Welle muss im Maximum-Material-Maß innerhalb einer Hülle idealer Form bleiben |
| Symbole geometrischer Toleranzen | JIS B 0021 (aus ISO 1101) | ASME Y14.5. Die meisten Symbole sehen ähnlich aus, einige Symbole und Auslegungen weichen ab |
Toleranzen nach Funktion wählen
Welche Toleranz ein Element braucht, hängt von seiner Funktion ab. Fragen Sie zuerst, ob es gefügt wird, etwas positioniert oder an etwas anliegt bzw. sich darauf dreht; damit engt sich die Wahl schnell ein. Das ist auch ein nützlicher Weg, eine japanische Zeichnung zu lesen: Die Angaben zeigen, welche Elemente der Konstrukteur für kritisch hielt.
Erst festlegen, was jedes Element leisten muss, dann die Toleranz wählen, die es begrenzt.
Zu fügende Elemente: Maßtoleranz und Passung
Wo die Größe selbst die Funktion bestimmt, etwa bei Bohrungen und Wellen oder Passfedern und Nuten, leistet die Maßtoleranz die Arbeit. Das Passungskurzzeichen wählen Sie nach der Verwendung, zum Beispiel danach, ob die Teile drehen oder fest sitzen.
Muss das Teil immer in sein Gegenstück passen, erweitert Ⓔ die Zusicherung um die Form. Prüfen Sie bei Fügeelementen, ob die Zeichnung neben der Größe auch die Formanforderung nennt. Diese Kontrolle verhindert das klassische „Es passt nicht“ bei der Montage.
Lochbilder: Positionstoleranz
Bei Elementen wie Flanschbohrungen, die zueinander fluchten müssen, passen Bezüge mit Positionstoleranz besser zur Funktion als ±-Toleranzen an Koordinatenmaßen. Ein Grund ist die Form der Toleranzzone.
Wird die Lochmitte in X und in Y mit ±0,1 toleriert, ist die Zone ein Quadrat von 0,2 × 0,2. Ob eine Bohrung mit ihrer Schraube kollidiert, hängt aber vom Abstand zur Sollmitte ab. Wenn die Ecken des Quadrats akzeptabel sind, ist eine Kreiszone sinnvoller, die denselben Abstand in jede Richtung zulässt.
Sind die Ecken des Quadrats akzeptabel, ergibt ein Kreis mit gleichem Abstand in alle Richtungen eine größere Zone.
Rechenbeispiel mit einem Kreis, dessen Durchmesser der Diagonale des Quadrats entspricht (0,2 × √2 ≈ 0,28). Reale Toleranzwerte ergeben sich aus dem Spiel zwischen Schraube und Bohrung.
Bei der Positionstoleranz legen die theoretisch exakten Maße in Rahmen fest, wo jede Bohrung liegen soll, und nur der Wert im Toleranzrahmen bestimmt die zulässige Abweichung. Diagonale Abweichungen, die die quadratische Zone verwerfen würde, können bestehen; die Ausbeute steigt, ohne dass die Funktion leidet.
Verkettete Koordinatenmaße haben eine weitere Schwäche: Die Toleranzen addieren sich, und die letzte Bohrung der Kette driftet am stärksten. Werden alle Bohrungen über Positionstoleranzen von denselben Bezügen aus festgelegt, entfällt das, und aus der Zeichnung geht zugleich eindeutig hervor, von welchen Bezügen aus der Prüfer messen soll.
Anlage- und Drehelemente: Ebenheit, Rechtwinkligkeit, Lauf
Anschraub- und Dichtflächen, die an einem Gegenteil anliegen, erhalten eine Ebenheit für die Fläche selbst und eine Rechtwinkligkeit oder Parallelität für die Richtung zu einem Bezug. Eine verzogene Fläche kann nach dem Verschrauben Spiel oder Undichtigkeiten verursachen.
Für Lager- und Riemenscheibensitze an rotierenden Teilen begrenzt Rundlauf oder Gesamtlauf das Schlagen bei Drehung um die Bezugsachse. Lauf lässt sich in der Werkstatt leicht prüfen: Messuhr an die Fläche setzen und das Teil drehen.
Toleranzauslegung: Funktion, Prozessfähigkeit, Prüfung
Engere Toleranzen bedeuten nicht automatisch bessere Qualität. Engere Toleranzen als nötig treiben Fertigungs- und Prüfkosten in die Höhe, zu weite führen zu Montageproblemen oder mangelhafter Leistung. Eine gute Toleranzauslegung gleicht drei Dinge ab: Funktion, Prozessfähigkeit und Prüfverfahren.
- Funktion. Legen Sie fest, warum das Element diese Genauigkeit braucht, zum Beispiel wegen des Spiels zum Gegenteil, der zulässigen Fehlstellung bei der Montage oder der Schwingungen im Lauf. Ordnen Sie dann Maß- und geometrische Toleranzen entsprechend zu. Bei gestapelten Teilen prüft eine Toleranzkettenrechnung, ob das Gesamtergebnis die Funktion noch erfüllt.
- Prozessfähigkeit. Prüfen Sie, ob Anlage und Prozess die Toleranz stabil einhalten. Die Prozessfähigkeitsindizes Cp und Cpk beziffern, wie viel Reserve die Toleranz gegenüber der Prozessstreuung lässt. Reicht die Fähigkeit nicht, entscheiden Sie vor der Serie, ob Sie die Zeichnung oder den Prozess ändern.
- Prüfung. Maßtoleranzen lassen sich mit Messschieber und Bügelmessschraube prüfen, geometrische Toleranzen brauchen oft Messplatte und Messuhr, ein Rundheitsmessgerät oder ein Koordinatenmessgerät. Ist die Bezugsaufnahme beim Messen nicht vereinbart, kann dasselbe Teil bei einem Prüfer bestehen und beim anderen durchfallen. Stimmen Sie mit der Qualitätssicherung vor der Zeichnungsfreigabe ab, was in der Wareneingangs- und Zwischenprüfung wie gemessen wird.
Häufige Fehler
- Enge Toleranzen an jedem Maß, wodurch Elemente ohne Funktionsbezug unnötig teuer werden
- Geometrische Toleranzen ohne Bezüge, sodass niemand weiß, wovon aus zu messen ist
- Die Annahme, Maßtoleranzen legten auch die Form fest, und deshalb fehlende Ebenheit oder Rechtwinkligkeit
- Norm und Klasse der Allgemeintoleranzen fehlen im Schriftfeld, sodass Maße ohne Toleranz keine klaren Grenzen haben
- Zeichnungsaustausch mit Partnern im Ausland, ohne zu klären, ob nach ASME oder ISO gelesen wird
Beim 3D-CAD hängen immer mehr Unternehmen Toleranz- und Bezugsinformationen direkt an das Modell, damit Zeichnung und 3D-Daten dieselben Anforderungen nennen.
Checkliste: Was Sie mit der japanischen Seite klären sollten
Bevor Sie ein Teil nach einer japanischen Zeichnung anbieten, umzeichnen oder prüfen, beseitigen diese Fragen die meisten Toleranzprobleme. Nutzen Sie die Liste als Vorlage für Anfrage oder erstes technisches Gespräch.
| # | Prüfpunkt | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| 1 | Welche Norm und Klasse der Allgemeintoleranzen steht auf der Zeichnung (z. B. JIS B 0405-m oder JIS B 0419-mK)? Falls keine angegeben ist: Was gilt für Maße ohne Toleranz? | Die Klasse bestimmt die Grenzen der meisten Maße am Teil |
| 2 | Ist „-E“ (Hüllbedingung) Teil des Hinweises zu den Allgemeintoleranzen? | Es ändert, wie jedes einzelne Größenmaß-Element beurteilt wird |
| 3 | Wird die Zeichnung nach JIS/ISO (Unabhängigkeit) oder nach ASME Y14.5 (Rule #1) gelesen? Welche Ausgaben? | Dieselbe Maßtoleranz begrenzt die Form in beiden Systemen unterschiedlich |
| 4 | Wenn Sie das Teil nach ASME umzeichnen: Welche Elemente brauchen zusätzliche Formangaben oder das Unabhängigkeitssymbol, damit die ursprüngliche Absicht erhalten bleibt? | Eine 1:1-Übernahme der Angaben erhält die Anforderungen nicht |
| 5 | Von welchem Fertigungsverfahren gehen die Allgemeintoleranzen aus? Folgen Guss- oder Formteile auf derselben Zeichnung einer anderen Norm? | JIS B 0405 gilt nur für spanend bearbeitete Teile und Blechteile |
| 6 | Verlangt der Kunde weiterhin JIS B 0419 (H/K/L) oder ist er auf ISO 22081 umgestiegen? | ISO 2768-2 wurde 2021 zurückgezogen |
| 7 | Welche Flächen sind primärer, sekundärer und tertiärer Bezug, und wie wird das Teil für die Prüfung aufgenommen? | Ohne vereinbarte Bezugsaufnahme streuen die Ergebnisse je nach Prüfer |
| 8 | Welche Elemente sind funktionskritisch (Passungen, Lochbilder, Anlageflächen, Drehsitze)? | Zeigt, wo Sie Fähigkeitsuntersuchungen und Prüfung konzentrieren sollten |
| 9 | Mit welchem Prüfverfahren und welchen Mitteln nimmt der Kunde ab (Zweipunktmaß, Koordinatenmessgerät, Lauf-Prüfung)? | Ihre Ergebnisse müssen zu den seinen passen |
| 10 | Verwendet die Zeichnung die neueren JIS-Begriffe (サイズ公差 saizu kosa, 図示サイズ zushi saizu) oder die älteren (寸法公差 sunpo kosa, 基準寸法 kijun sunpo)? | Zeigt, nach welcher Ausgabe der Normen die Zeichnung erstellt wurde |
| 11 | Nennt die Zeichnung JIS-Normen oder ISO/DIN-Normen, und in welcher Ausgabe? Stammt eine mitgelieferte Zeichnung aus Deutschland mit älteren Angaben (z. B. Hüllbedingung ohne Eintrag)? | Verhindert, dass eine Zeichnung unbemerkt nach einer anderen Regel gelesen wird |
Grenzen dieses Leitfadens
- Die Tabellen sind aus veröffentlichten Normauszügen zusammengestellt. Für vertragliche Abnahmen verwenden Sie die offiziellen JIS- oder ISO-Dokumente in der Ausgabe, die die Zeichnung nennt.
- Die Entsprechung zu DIN ISO 2768 beruht auf der gemeinsamen ISO-Grundlage; wir haben die DIN-Ausgaben nicht gegen den Normtext verglichen. Prüfen Sie Ausgabe und Status im DIN-Normenverzeichnis.
- Manche Unternehmen legen eigene Zeichnungsnormen über JIS. Verweist eine Zeichnung auf eine Werksnorm, fragen Sie nach einer Kopie.
- JIS B 0405 gilt für spanend bearbeitete Teile und Blechteile. Gussteile und Kunststoff-Formteile haben eigene Normen für Allgemeintoleranzen, die dieser Leitfaden nicht behandelt.
- Der ASME-Vergleich betrifft nur die Voreinstellungen. ASME Y14.5 und die ISO-GPS-Normen unterscheiden sich in vielen weiteren Details, und beide werden fortlaufend überarbeitet.
- Dieser Leitfaden entscheidet nicht, wie eine konkrete Zeichnung zu lesen ist. Der Vertrag regelt, wer die Konstruktion verantwortet und das letzte Wort hat; im Zweifel lassen Sie sich die Auslegung vor der Fertigung schriftlich bestätigen.
Zusammenfassung
- „JIS B 0405-m“ im Schriftfeld liefert dieselben Allgemeintoleranzen wie „ISO 2768-m“; zum Beispiel ±0,3 für Maße über 30 bis 120 mm
- Maßtoleranzen begrenzen die Größe; geometrische Toleranzen begrenzen Form, Richtung, Ort und Lauf
- JIS B 0405 und JIS B 0419 gelten, wo die Zeichnung keine Einzeltoleranz angibt
- JIS und ISO folgen dem Unabhängigkeitsprinzip, Maßtoleranzen allein verhindern also kein Verbiegen oder Verziehen. ASME Rule #1 verfährt standardmäßig umgekehrt
- Fügeelemente erhalten Maßtoleranzen mit Ⓔ, Lochbilder die Position, Anlage- oder Drehelemente Ebenheit oder Lauf
- Legen Sie Toleranzen im Abgleich von Funktion, Prozessfähigkeit und Prüfverfahren fest
FAQ
Ist JIS B 0405 dasselbe wie ISO 2768-1?
Im technischen Inhalt ja. JIS B 0405:1991 wurde aus ISO 2768-1:1989 übersetzt, ohne den technischen Inhalt zu ändern; die Toleranzwerte der Klassen stimmen also überein. Nur die Bezeichnung unterscheidet sich: „JIS B 0405-m“ auf einer JIS-Zeichnung, „ISO 2768-m“ (in Deutschland meist „DIN ISO 2768-m“) auf einer ISO-Zeichnung.
Welche Toleranz ergibt JIS B 0405-m für ein Maß von 50 mm?
±0,3 mm. Ein Maß von 50 mm liegt im Bereich „über 30 bis 120“, und die Klasse m (mittel) lässt dort ±0,3 zu; 49,7 bis 50,3 mm sind also zulässig. Klasse f (fein) ließe ±0,15 zu.
Was bedeutet „JIS B 0419-mK“ auf einer Zeichnung?
Es gelten zwei Sätze von Allgemeintoleranzen gleichzeitig: Klasse m aus JIS B 0405 für Längen- und Winkelmaße und Klasse K aus JIS B 0419 für geometrische Eigenschaften wie Ebenheit und Rechtwinkligkeit. Mit „-E“ (JIS B 0419-mK-E) gilt zusätzlich die Hüllbedingung für jedes einzelne Größenmaß-Element.
Gilt Rule #1 auf japanischen Zeichnungen?
Nein, nicht standardmäßig. Japanische Zeichnungen folgen JIS B 0024, das auf ISO 8015 beruht, wonach Größe und Form unabhängig sind. Für ein Verhalten wie bei Rule #1 muss die Zeichnung Ⓔ am Maß oder „-E“ im Hinweis zu den Allgemeintoleranzen zeigen. Klären Sie das mit der japanischen Seite, wenn Sie das Teil nach ASME Y14.5 umzeichnen wollen.
Welche ISO-Norm entspricht JIS B 0021 zur geometrischen Tolerierung?
ISO 1101. JIS B 0021:1998 wurde aus ISO/DIS 1101 (1996) ohne technische Änderungen übersetzt. Bezüge regelt JIS B 0022, deren internationales Gegenstück ISO 5459 ist.
Quellen
- Allgemeintoleranzen: JIS B 0405:1991 General tolerances – Part 1; Miki Pulley, General tolerances (JIS B 0405 / JIS B 0419 excerpt, japanisch); Wevolver, ISO 2768 general tolerances: tables, classes, and current status
- Allgemeine geometrische Toleranzen: JIS B 0419:1991 General tolerances – Part 2; SIS, SS-ISO 2768-2 (zurückgezogen, ersetzt durch ISO 22081)
- Geometrische Tolerierung: JIS B 0021:1998 Geometrical Product Specifications (GPS) – Geometrical tolerancing
- Bezüge: JIS B 0022:1984 Datums and datum-systems for geometrical tolerances
- Unabhängigkeitsprinzip: JIS B 0024:2019 Geometrical product specifications (GPS) – Fundamentals
- Maßtoleranz und Hüllbedingung: JIS B 0420-1:2016 Dimensional tolerancing – Part 1: Linear sizes
- Passungen: JIS B 0401-1:2016 Basis of tolerances, deviations and fits
- Voreinstellungen ASME und ISO: Keyence, International industrial standards and GD&T; GD&T Basics, A Comparison of GD&T Standards: ISO GPS vs. ASME Y14.5
- DIN-ISO-2768-Bezeichnung (DIN ISO 2768-1:1991-06, Klassen f/m/c/v): Haizol, Allgemeintoleranzen ISO 2768
Originalartikel auf JapanischDieser Leitfaden beruht auf einem MONOSCOPE-Artikel für Leser in Japan: 寸法公差と幾何公差の違い｜図面での使い分けと公差設計の基本
Über die Redaktion
MONOSCOPE-RedaktionFOUNDER & EDITORRund zehn Jahre bei einem Anlagenhersteller und einem Anlagenbauunternehmen in Angebot, Konstruktion und Inbetriebnahme von Anlagen tätig, danach Wechsel ins Online-Marketing. Berät heute B2B-Hersteller zu ihren Websites und hilft ihnen, Produkte und Technik verständlich zu erklären. Besitzt die japanischen staatlichen Lizenzen als Energy Manager und als Elektro-Chefingenieur der dritten Klasse.
Betreibt seit 2017 einen Technik-Blog (über 500 Artikel) und einen japanischsprachigen YouTube-Kanal mit rund 20.000 Abonnenten. Jeder Leitfaden entsteht aus der Perspektive der japanischen Werkshalle und wird mit den zitierten Normen abgeglichen.
