Leitfaden für CNC-Bearbeitungstoleranzen: Normen und bewährte Praktiken

Die richtigen Toleranzen bei der CNC-Bearbeitung können über Erfolg oder Misserfolg Ihres Fertigungsprojekts entscheiden. Maschinenbauer arbeiten heute mit unglaublicher Präzision - einige CNC-Maschinen halten Toleranzen von bis zu ±0,0025 mm ein. Das ist etwa ein Viertel der Breite eines menschlichen Haares. Ziemlich beeindruckend, wenn man darüber nachdenkt.

Standardisierte Toleranzen für die CNC-Bearbeitung

Die meisten Werkstätten folgen der ISO 2768 für allgemeine Toleranzarbeiten. Diese Norm gliedert sich in vier Hauptgruppen: Fein (f), Mittel (m), Grob (c) und Sehr grob (v). Hier ist, was jede Gruppe abdeckt:

• Geldstrafe (f): Wenn Sie Dinge superpräzise und ohne viel Spielraum brauchen
• Mittel (m): Guter Mittelweg zwischen Genauigkeit und Realisierbarkeit
• Grob (c): Gut geeignet für Teile, bei denen die genauen Abmessungen nicht entscheidend sind
• Sehr grob (v): Geringste Toleranzklasse für einfache Anwendungen

Wenn Sie auf Ihren Drucken keine spezifischen Toleranzen angeben, gehen die meisten Geschäfte von etwa ±0,1 mm aus. Aber je nachdem, was Sie herstellen und welches Material Sie verwenden, können die Toleranzen noch viel enger sein.

Tolerierungsrichtlinien für die CNC-Bearbeitung

Beidseitige Toleranzen wirken in beide Richtungen - Ihr Teil kann größer oder kleiner als die Zielvorgabe ausfallen. So bedeutet ±0,06 mm, dass Sie ein Teil erhalten können, das 0,06 mm unter oder über dem von Ihnen gewünschten Wert liegt.

Unilaterale Toleranzen gelten nur in eine Richtung. Manchmal braucht man ein Loch, das nicht kleiner als eine bestimmte Größe sein darf, oder eine Welle, die nicht größer sein kann. Da ist eine unilaterale Toleranz sehr nützlich.

Grenztoleranzen geben nur einen Bereich an, der gerade nach oben geht. Zum Beispiel: "Alles zwischen 15 mm und 15,5 mm ist gut". Einfach und klar.

Überlegungen zur Oberflächenrauhigkeit bei Bearbeitungstoleranzen

Die Oberflächengüte ist wichtiger, als man denkt. Bei Standard-CNC-Arbeiten erhält man in der Regel etwa 63 Mikrozoll Ra bei flachen Gegenständen und 125 Mikrozoll Ra bei gekrümmten Oberflächen.

Sie wollen etwas Glatteres? Dann brauchen Sie zusätzliche Schritte:

• Durch Schleifen erhalten Sie eine Hochglanzoberfläche
• Polieren eignet sich hervorragend für Teile, die man sieht
• Spezialwerkzeuge für gegeneinander gleitende Oberflächen

Geometrische Bemaßung und Tolerierung

GD&T geht weit über einfache Plus-Minus-Toleranzen hinaus. Anstatt nur zu sagen, dass dieses Maß X ± Y sein muss, wird kontrolliert, wie flach etwas ist, wo Löcher positioniert sind und wie rund etwas tatsächlich ist.

Die großen, die Sie sehen werden:

Wahre Position: Legt genau fest, wo Bohrungen und Features im Verhältnis zu Ihren Referenzpunkten enden. Verwendet MMC (Maximum Material Condition) oder LMC (Least Material Condition), um zu definieren, wann die Toleranz gilt.

Ebenheit: Verhindert, dass sich Oberflächen verziehen. Sehr wichtig bei dünnen Teilen, die sich nach der Bearbeitung gerne wölben.

Zylindrizität: Achten Sie darauf, dass die Löcher tatsächlich rund und gerade sind und nicht eiförmig oder konisch.

Konzentrationsfähigkeit: Wenn Sie ein rundes Merkmal perfekt auf ein anderes zentrieren wollen.

Rechtwinkligkeit: Steuert, wie rechtwinklig die Oberflächen zueinander sind. Entscheidend für Teile, die richtig zusammengesetzt werden müssen.

Warum Hochpräzisions-/Hochmengen-Bearbeitung?

Die Verfolgung dieser super engen Toleranzen wie ±0,001″ wird schnell teuer. Die Werkzeuge verschleißen schneller, die Zyklen dauern länger, und es sind mehr Kontrollen erforderlich. Bei großen Produktionsläufen summiert sich das wirklich.

Hochpräzise Arbeiten unterscheiden sich von normalen Bearbeitungen:

• Längerer Zeitaufwand für Einrichtung und Programmierung
• Erfordert spezielle Schneidwerkzeuge
• Erfordert mehr Kontrollen und Messungen
• Die Umgebung muss temperaturkontrolliert sein

Manchmal braucht man spezielle Verfahren:

• Drahterodieren für komplexe Formen, die die Standardbearbeitung nicht bewältigen kann
• Schleifen für Oberflächen, die wirklich glatt sein müssen
• CMM-Inspektion zur Überprüfung, ob alles innerhalb der Spezifikationen liegt

Optionen für Qualitätskontrolle und Dokumentation

Moderne Werkstätten verfügen über ziemlich ausgeklügelte Methoden zur Überprüfung von Teilen:

Messwerkzeuge: KMG-Maschinen können mehrere Dimensionen auf einmal prüfen und Probleme erkennen, die normale Messgeräte übersehen.

Papierkram:

• PPAP-Dokumentation für Kunden aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie
• Konformitätszertifikate, die belegen, dass die Teile den Spezifikationen entsprechen
• Erste Artikelinspektionen für neue Arbeitsplätze
• Materialzertifikate, die zeigen, welche Legierung Sie tatsächlich haben

Auch die ISO-Leute sind dabei, ihre Normen zu aktualisieren. ISO/DIS 2768 wird demnächst die alte Norm ISO 2768-1:1989 ersetzen.

Schlussfolgerung

Toleranzen sind wichtiger, als die meisten Leute denken. Sie sind nicht nur zufällige Zahlen, die jemand in Blaupausen einträgt. Wenn sie falsch sind, passen Ihre Teile nicht zusammen, oder schlimmer noch, sie funktionieren gut, bis sie im Einsatz versagen. ISO 2768 eignet sich für die meisten Situationen, aber manchmal muss man tiefer gehen.

Nach Jahren in diesem Geschäft habe ich Folgendes gelernt: Enger ist nicht immer besser. Sicherlich kann man unglaublich enge Toleranzen einhalten, wenn es wirklich nötig ist, aber fragen Sie sich, ob Sie das wirklich tun. Jede zusätzliche Dezimalstelle kostet bares Geld.

Suchen Sie sich eine Maschinenwerkstatt, die wirklich weiß, was sie tut. Jemand, der Ihnen sagt, wann Sie zu pingelig sind und wann Sie nicht pingelig genug sind. Glauben Sie mir, das macht den Unterschied aus.

Referenzen

1. Internationale Organisation für Normung. (2025). ISO/DIS 2768 - Geometrische Produktspezifikationen (GPS) - Maßtoleranz. Abgerufen von https://www.iso.org/standard/85741.html
2. Internationale Organisation für Normung. (2022). ISO 2768-1:1989 - Allgemeintoleranzen - Teil 1: Toleranzen für lineare und winklige Abmessungen. Abgerufen von https://www.iso.org/standard/7748.html
3. Amerikanische Gesellschaft der Maschinenbauingenieure. (2024). ASME Y14.5 - Dimensioning and Tolerancing Engineering Drawing and Related Documentation Practices.
4. Engineers Edge. (2025). Allgemeine ISO Geometrietoleranzen pro. ISO 2768. Abgerufen von https://www.engineersedge.com/mechanical,045tolerances/general_iso_tolerance_.htm
5. DIN-Normen. (2025). Allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768. Abgerufen von https://dau-components.co.uk/wp-content/uploads/2025/02/General_Tolerances_-DIN_-ISO_-2768.pdf