Bemaßung und Maßstäbe

Stell dir vor, du bekommst eine maßstäblich gezeichnete Welle auf Papier und sollst sie drehen. Du könntest mit dem Lineal nachmessen und dann mit dem Maßstab umrechnen. In der Praxis macht das niemand – denn Papier dehnt sich, Kopien verzerren, und ein nachgemessenes Maß ist nie so genau wie eine eingetragene Zahl. Deshalb gilt der wichtigste Grundsatz der Bemaßung: Gefertigt wird nach der eingetragenen Maßzahl, nicht nach der gezeichneten Länge.

Jedes Maß in einer Zeichnung ist eine eindeutige Information für die Fertigung. Fehlt ein Maß, kann das Werkstück nicht hergestellt werden – jemand muss raten oder rückfragen, beides kostet Zeit und produziert Ausschuss. Steht ein Maß doppelt und widersprechen sich die beiden Angaben, ist die Zeichnung wertlos, weil nicht klar ist, welche Zahl gilt.

Daraus folgt eine einfache Faustregel, die jede gute Zeichnung erfüllt: so viele Maße wie nötig, so wenige wie möglich. Vollständig genug, dass jedes Bauteil eindeutig definiert ist. Sparsam genug, dass kein Maß doppelt oder überflüssig erscheint. Ein gutes Maßbild enthält genau die Information, die der Fertiger braucht – nicht mehr und nicht weniger.

Eine Maßeintragung besteht aus vier Bestandteilen, die immer zusammengehören. Die Maßlinie ist eine dünne Volllinie, die parallel zu der Strecke verläuft, deren Länge angegeben wird. Die Maßhilfslinien stehen senkrecht auf der Maßlinie und führen von der Bauteilkante nach außen – sie holen das Maß aus dem Werkstück heraus, damit die Maßlinie neben der Ansicht liegt und die Zeichnung nicht überdeckt. Die Maßbegrenzung markiert die beiden Enden der Maßlinie, üblicherweise als schlanker, ausgefüllter Pfeil. Und die Maßzahl schließlich gibt den Zahlenwert an.

Grundeinheit in der Maschinenzeichnung ist der Millimeter. Die Einheit wird nicht mitgeschrieben – steht also „45″ an der Maßlinie, bedeutet das 45 mm. Nur wenn ausnahmsweise eine andere Einheit gilt, wird sie dazugesetzt. Die Maßzahl steht über der Maßlinie und wird so ausgerichtet, dass man sie von unten und von rechts lesen kann, ohne die Zeichnung zu drehen. Bei waagrechten Maßen steht die Zahl also normal, bei senkrechten Maßen um 90 Grad gedreht von rechts lesbar.

Damit auf Anhieb klar ist, worauf sich ein Maß bezieht, gibt es feste Vorzeichen vor der Maßzahl:

Eine Fase wird als Kombination aus Tiefe und Winkel angegeben, etwa „2 × 45°“. Diese Vorzeichen sind wichtig, weil sie ein einzelnes Maß eindeutig machen, ohne dass eine zweite Ansicht nötig ist: ⌀20 an einem Kreis sagt sofort, dass es sich um den Durchmesser einer Bohrung oder eines Zapfens handelt, nicht um irgendeine Strecke.

Beim Setzen der Maße gelten ein paar Abstandsregeln. Die Maßlinie hält einen gewissen Abstand zur Bauteilkante, parallele Maßlinien stehen gleichmäßig voneinander entfernt, und die Maßhilfslinien ragen ein kleines Stück über die Maßlinie hinaus. So bleibt das Maßbild übersichtlich und die Pfeile stoßen sauber an.

Die folgende Skizze zeigt eine einfache Bemaßung mit allen Bestandteilen:

Wie die einzelnen Maße zueinander angeordnet werden, ist keine Geschmacksfrage – die Anordnung entscheidet darüber, wie genau das Bauteil am Ende wird. Es gibt drei grundlegende Bemaßungsarten.

Bei der Kettenmaßbemaßung wird ein Maß an das nächste gehängt: Kante zu erster Bohrung, erste Bohrung zu zweiter Bohrung, zweite Bohrung zur nächsten Kante. Jedes Maß beginnt dort, wo das vorherige endet. Das ist anschaulich, hat aber einen Haken: Jedes einzelne Maß bringt seine eigene Fertigungstoleranz mit, und diese Abweichungen addieren sich entlang der Kette auf. Am letzten Punkt der Kette kann sich so ein erheblicher Gesamtfehler ansammeln. Kettenmaße verwendet man deshalb nur, wenn der Abstand von Element zu Element funktionswichtig ist und sich die Summe nicht aufaddieren darf.

Bei der Parallelbemaßung (auch Bezugsmaßbemaßung) gehen alle Maße von einer gemeinsamen Bezugskante aus. Jedes Maß wird einzeln von dieser Bezugskante aus angegeben. Der große Vorteil: Die Maße sind voneinander unabhängig, ein Fehler bei einem Maß überträgt sich nicht auf die anderen. Die Toleranzen addieren sich nicht auf. Für die meisten Fälle ist das die sauberere Lösung.

Die steigende Bemaßung (Koordinatenbemaßung) ist eine platzsparende Variante der Parallelbemaßung. Hier geht ebenfalls alles von einem Bezugspunkt aus, aber statt vieler paralleler Maßlinien gibt es nur eine gemeinsame Maßlinie, an der die Maßzahlen mit ihrem jeweiligen Abstand vom Nullpunkt stehen. Das hält das Maßbild übersichtlich, besonders bei vielen Bohrungen.

Aus diesen Bemaßungsarten und der Praxis ergeben sich ein paar feste Regeln, die jede saubere Zeichnung beachtet:

• Funktionsgerecht bemaßen: Maße werden von den Flächen aus angegeben, die in der Funktion zusammenwirken (zum Beispiel die Anschlagfläche, an der ein Bauteil montiert wird). So wird genau das toleriert, worauf es ankommt.
• Keine geschlossene Maßkette: In einer Kette wird ein Maß weggelassen – das sogenannte freie oder ungenaue Maß. Würde man die Kette schließen und alle Maße eintragen, gäbe es eine Überbestimmung mit widersprüchlichen Toleranzen.
• Kein Maß doppelt: Jedes Maß steht genau einmal. Doppelte Maße führen zu Widersprüchen, sobald Toleranzen ins Spiel kommen.
• Maße außerhalb der Ansicht: Maßlinien gehören neben das Bauteil, nicht hinein. Das hält die Darstellung lesbar.

Ein Bauteil ist oft zu groß für das Zeichenblatt – oder zu klein, um Details erkennbar darzustellen. Deshalb wird es vergrößert oder verkleinert gezeichnet. Der Maßstab gibt an, in welchem Verhältnis die gezeichnete Länge zur wahren Länge steht. Er wird als Verhältnis zweier Zahlen geschrieben:

Maßstab = Zeichnungslänge : wahre Länge

Ein Maßstab 1:1 bedeutet Naturgröße – die Zeichnung ist exakt so groß wie das Bauteil. Ein Maßstab 1:5 ist eine Verkleinerung: Was in Wirklichkeit 5 mm misst, wird als 1 mm gezeichnet, das Bauteil erscheint also kleiner als in echt. Ein Maßstab 5:1 ist eine Vergrößerung: 1 mm Wirklichkeit wird als 5 mm gezeichnet, kleine Teile werden so erst gut erkennbar.

Die gebräuchlichen Maßstäbe sind genormt und folgen festen Stufen, damit nicht jeder beliebige krumme Faktor verwendet wird. Üblich sind:

Welcher Maßstab für eine Zeichnung gilt, steht im Schriftfeld (dem Beschriftungsfeld in der Zeichnungsecke). Bei abweichenden Maßstäben einzelner Detailansichten wird the jeweilige Maßstab direkt an der Ansicht zusätzlich angegeben.

Und jetzt der entscheidende Punkt, der über allem steht: Die eingetragene Maßzahl ist immer das wahre Maß – unabhängig vom Maßstab. Steht an einer Welle „⌀40″, dann hat die Welle in Wirklichkeit 40 mm Durchmesser, egal ob die Zeichnung 1:2 verkleinert oder 5:1 vergrößert ist. Der Maßstab betrifft nur, wie lang die Linie auf dem Papier gezeichnet wird – nie die Zahl, die dort steht. Wer aus einer Zeichnung fertigt, liest die Maßzahl ab und ignoriert dabei den Maßstab vollständig. Der Maßstab ist nur dann relevant, wenn man aus der Zeichnung etwas abgreifen oder abschätzen muss, das nicht bemaßt ist – was, wie in Kapitel 1 gezeigt, ohnehin vermieden werden soll.

So lässt sich jede der drei Größen bestimmen: Gibt man Maßstab und wahre Länge ein, erhält man die Zeichnungslänge. Kennt man Zeichnungslänge und wahre Länge, ergibt das Verhältnis direkt den Maßstabsfaktor. Und ist der Maßstab und die gemessene Zeichnungslänge bekannt, rechnet man die wahre Länge zurück.

In der Praxis braucht man vor allem zwei Rechenrichtungen: von der wahren Länge auf die Zeichnungslänge und umgekehrt. Beides folgt aus der Maßstabsbeziehung.

Bei einer Verkleinerung (1:n) ist die Zeichnungslänge kleiner als die wahre Länge; man teilt die wahre Länge durch n. Bei einer Vergrößerung (n:1) ist die Zeichnungslänge größer; man multipliziert die wahre Länge mit n. Wer sich unsicher ist, prüft das Ergebnis mit dem gesunden Menschenverstand: Bei 1:10 muss die gezeichnete Strecke deutlich kürzer herauskommen als das echte Bauteil, bei 10:1 deutlich länger.

Ein Punkt, der gerne übersehen wird: Der Maßstab gilt für Längen. In der Bemaßung von Bauteilen geht es praktisch immer um Längenmaße – Abstände, Durchmesser, Tiefen. Flächen- oder Volumenangaben werden in technischen Zeichnungen nicht über den Maßstab umgerechnet, sondern direkt als bemaßte Längen definiert. Merksatz: Beim Rechnen mit dem Zeichnungsmaßstab bleibst du bei den Längen – mehr braucht die Bemaßungspraxis nicht.