Eine Bohrung, die auf einer Zeichnung mit 25 beschriftet ist, ist keine Anweisung. Keine Maschine fertigt etwas genau auf 25, und wer das Blatt liest, muss wissen, wie falsch es sein darf, bevor das Teil aufhört zu funktionieren. Ein Maß ohne Toleranz ist keine Anweisung, sondern ein Wunsch mit einer Zahl daran, und die Werkstatt rät entweder oder ruft an.
Jördis Palluch konstruiert in einem Metallbaubetrieb in Hagen einen Lagerbock für die Förderschnecke einer Futtermittelmühle: eine Stahlplatte, 180 Millimeter lang und 70 breit, vier Durchgangslöcher für Schrauben M10 und in der Mitte eine Bohrung für die Welle. Jede Entscheidung darauf ist ein Zahlenpaar statt einer Zahl, und im zweiten Teil des Paares steckt das Geld.
Die zweite Zahl, und wohin sie läuft
Die Welle ist 25 und die Bohrung ist 25, und eine Welle mit 25 Millimetern geht nicht in ein Loch mit 25. Der Ausweg ist nicht, an beiden zu drehen: Die Bohrung läuft vom Nennmaß nach oben, die Welle nach unten. Jördis bohrt 25 H7, also 25,000 im kleinsten und 25,021 im größten Fall, und die Welle dazu ist um ein abgestimmtes Maß untermaßig. Das ist die Einheitsbohrung: Ein Loch entsteht von einem Werkzeug fester Größe, eine Welle lässt sich auf jedes Maß abdrehen.
Die Schraubenlöcher sind derselbe Gedanke ohne die Genauigkeit. Sie sind 11 Millimeter und nicht 10, weil eine Schraube M10 nicht durch ein Loch ihrer eigenen Größe geht, und das Spiel entscheidet, ob der Lagerbock angeschraubt oder vor Ort aufgefeilt wird.
Das Band hört auf, eine Abstraktion zu sein, sobald Teile existieren. Jördis misst drei Bohrungen aus der Serie: Die erste von der Maschine hat 25,004 mm, die zwanzigste hat 25,018 mm und liegt noch innen, und die vierzigste hat 25,03 mm, was um 0,009 daneben liegt und Ausschuss ist. Der dritten sieht man nichts an. Die Welle dreht sich darin, und die Schnecke schlägt sich in vierzehn Tagen locker.
Was im Schriftfeld steht
Jetzt kommt der Teil, der eine deutsche Zeichnung von einer amerikanischen unterscheidet und der ihr das halbe Maßgewirr erspart. Nicht jedes der 40 Maße auf dem Blatt bekommt eine eigene Toleranz. Allgemeintoleranzen nach ISO 2768-m stehen im Schriftfeld, und damit gilt für alles, was nicht einzeln toleriert ist, eine Tabelle: für Längen über 30 bis 120 Millimeter erlaubt die Klasse mittel ±0,3, für kleinere weniger.
Das ist keine Formalie, sondern eine Entscheidung. Wer die Klasse fein einträgt, verlangt eine Genauigkeit, die die Werkstatt einpreist, und wer sie grob einträgt, bekommt eine Platte, deren Kanten um einen Millimeter wandern dürfen. Die Klasse mittel ist die übliche Wahl im Metallbau, und sie steht im Schriftfeld nach DIN EN ISO 7200, das auch den Rest trägt: Das Schriftfeld nennt Maßstab, Einheit und wer geprüft hat. Das ist keine Verwaltung, sondern sind die Fragen, die die Werkstatt stellt, bevor sie etwas schneidet.
Von einer Kante bemaßen
Dann die Sache, die jeden einmal erwischt. Von einer Bezugskante bemaßen, sonst addieren sich die Toleranzen. Die vier Löcher im Abstand von 45 Millimetern lassen sich als 45, 45, 45 voneinander bemaßen, und jedes davon ist ±0,1, also stehen an der vierten Bohrung ±0,3 und der Lagerbock trifft die Maschine nicht, an die er geschraubt wird.
Von der linken Kante aus bemaßt lesen dieselben vier Löcher 25, 70, 115 und 160, jedes ±0,1 von derselben Fläche, und die Addition findet nicht statt. Am Teil hat sich nichts geändert. Die Zeichnung hat sich geändert, und die Zeichnung ist das, was gefertigt wird.
Das Blatt ist eine Sprache
Eine Zeichnung ist kein Bild des Teils, sondern ein Satz vereinbarter Zeichen, und in einer Werkstatt liest jemand pro Schicht Dutzende davon. Gestrichelt ist verdeckt, Strichpunkt ist eine Mittellinie: Eine gestrichelte Linie ist eine Kante, die es gibt und die hinter etwas liegt, eine Strichpunktlinie ist die Achse einer Bohrung, und eine breite Volllinie ist eine Kante, die sich anfassen lässt. Wer eine Mittellinie als dünne Volllinie zeichnet, teilt mit, dass dort ein Schlitz ist.
Die Zahl lesen, niemals auf dem Blatt messen. Ein Blatt im Maßstab 1:2 ist gedruckt, von einem Treiber skaliert, kopiert und in der Werkstatt auf einem Telefon geöffnet worden, und das Einzige, was das alles übersteht, ist die eingetragene Zahl. Deshalb wird ein Maßstab genannt statt vorausgesetzt, und deshalb geht ein Blatt mit einem fehlenden Maß zurück, statt nachgemessen zu werden.
Das Zeichen, das ganze Teile ruiniert, ist leiser als beides. In Europa gilt Projektionsmethode 1, in Nordamerika die dritte, und die beiden legen die Seitenansicht auf entgegengesetzte Seiten der Vorderansicht. Ein Blatt, das in der falschen Vereinbarung gelesen wird, kommt gespiegelt zurück: jede Bohrung an der richtigen Stelle und der ganze Lagerbock verkehrt herum, passend zu nichts. Das Zeichen dafür steht im Schriftfeld, und bei einer Zeichnung von einem Zulieferer aus Übersee ist es das Erste, was gesucht wird.
Drei Bohrungen, eine Lehre
Eine Toleranz ist ein Band, und das dritte Teil ist um 0,009 Ausschuss
Das Band ist die Anweisung. Als einzelner Strich bei 25 gezeichnet, behauptete es dort eine Kante, und ein Leser nähme die Kante für eine Bestehensgrenze statt für einen Bereich.
Millimeter, an der Bohrung 25 H7 von Jördis' Lagerbock. Der Betrieb ist erfunden, das Feld H7 ist das übliche für eine Bohrung von 25.
- Die erste von der Maschine25,004 mmInnen, nahe am unteren Rand des Bandes
- Die zwanzigste25,018 mmInnen, und im Wandern, weil das Werkzeug verschleißt
- Die vierzigste25,03 mmAußen. Die Welle dreht sich darin, und die Schnecke schlägt sich locker
Wie die Bohrung gemessen wurde, sagt die Anzeige nicht, und genau darüber wird gestritten. Eine Bohrung ist in einer Richtung rund und in einer anderen nicht, und zwei Leute mit zwei Lehren reichen Ihnen zwei dieser Zahlen.
Modellieren, ohne zeichnen zu können
Hier hören Leute in diesem Fach auf, besser zu werden, und merken es nicht. Modellieren macht zufrieden und ist sichtbar: Der Lagerbock steht an einem Abend auf dem Bildschirm, er dreht sich, er sieht aus wie das Ding. Zeichnen ist nichts davon. Also kommt jemand mit einem schönen Modell und einer exportierten Datei in die Werkstatt, und dort wird ein Blatt mit Maßen und Toleranzen verlangt, und es gibt keines.
Innerhalb der Software hat das ein Spiegelbild, und das ist die unbestimmte Skizze. Die Skizze vollständig bestimmen, bevor extrudiert wird: jede Linie entweder bemaßt oder an etwas gebunden, bis die Skizze die Farbe annimmt, die das Programm für gelöst benutzt. Eine Form, die nur richtig aussieht, wird von nichts gehalten, und die erste Änderung daran bewegt Geometrie, die niemand bewegen wollte, gewöhnlich vierzehn Tage später und an einem Teil, das schon freigegeben war.
Maßstab und Leistungsphase
Im Bau hängt der Maßstab nicht am Geschmack, sondern an der Phase, und die Phasen sind in der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure durchnummeriert. Die Ausführungsplanung wird 1:50 gezeichnet, der Entwurf 1:100, Details gehen auf 1:20, 1:10 oder 1:5 hinunter. Wer eine Ausführungsplanung im Maßstab des Entwurfs abgibt, hat nicht zu klein gezeichnet, sondern die falsche Leistungsphase abgegeben, und das ist ein Vertragsbegriff und keine Meinung.
Dasselbe gilt im Maschinenbau ohne die Honorarordnung: Jördis zeichnet den Lagerbock in 1:2 und die Bohrung als Einzelheit in 1:1, weil ein Toleranzfeld von 21 Tausendstel Millimeter in halber Größe nicht mehr zu beschriften ist.
Vier Programme, ein Format
AutoCAD zeichnet seit 1982, als es das Reißbrett ablöste, und was es dort hält, ist nicht das Programm, sondern die Datei: Jede Stelle, an die Sie eine Zeichnung schicken, öffnet eine DWG, auch der Betrieb, der seit 2014 nichts aktualisiert hat. Es ist ein Abo, für Studierende kostenlos. Revit ist der zweite Autodesk-Platz und hat abgelöst, dass Grundriss, Schnitt und Ansicht getrennt gezeichnet wurden und einander widersprechen konnten.
Fusion 360 ist die Stelle, an der Modell und Werkzeugweg in derselben Datei liegen, was den Kauf eines eigenen Programms für die Fertigung daneben ersetzt hat. Die persönliche Lizenz von Fusion 360 ist mehrfach enger geworden, also prüfen Sie am Tag selbst, was sie abdeckt. FreeCAD ist der quelloffene Weg und wurde mit der Fassung 1.0 Ende 2024 zu einer ernsthaften Empfehlung statt zu einer hoffnungsvollen, weil damit der Einwand ausgeräumt war, den ein Jahrzehnt lang jeder als Ersten nannte.
Unterhalb der Taille
Alles bisher ist die Taille dieses Themas, und sie heißt Technische Zeichnung. Deshalb steht sie als erstes Fach und nicht als Anhang, und deshalb lohnt sie sich auch für jemanden, dessen Arbeit später vollständig in einem Modell stattfindet.
Darunter teilt sich das Thema danach, was gebaut wird. Konstruktion ist der Ort, an dem die Toleranz das tägliche Thema ist. Architektur und BIM ist der Ort, an dem das Modell die Zeichnungen erzeugt statt sie zu begleiten, was ändert, was ein Fehler kostet und wo er gefunden wird. Parametrisches Konstruieren kommt zuletzt und ändert die anderen, weil sich eine Form, die einer Regel folgt, in elf Größen bestellen lässt. AutoCAD ist das Programm, in dem das meiste davon hier ankommt.
Offen bleibt, ob das Blatt lesbar ist, und das ist eine andere Fertigkeit als die Frage, ob es richtig ist. Linienbreiten auf einem Blatt sind Hierarchie mit einer Norm daran, und warum eine breite Linie vor einer dünnen liest, steht in den Gestaltungsgrundlagen. Das Bild, das der Kundschaft gezeigt wird statt des Blattes, das die Werkstatt bekommt, ist Modellpräsentation, und welches Programm eine bestimmte Abgabe verlangt, entscheidet die Designsoftware, hier mit dem Unterschied, dass ein falsches Dateiformat keine Unbequemlichkeit ist, sondern ein Teil, das nicht gefertigt werden kann.