Produktklasse A ist eine Toleranzklasse, keine Qualitätsklasse

Was die Klassen tatsächlich festlegen

ISO 4759-1:2000 (zweite Ausgabe, von ISO im Jahr 2022 bestätigt) umfasst Schrauben, Stiftschrauben und Muttern der Produktklassen A, B und C, Blechschrauben in Klasse A. Abschnitt 1 nennt die Bedeutung unmissverständlich: Die Produktklasse bezeichnet die Größe der Toleranzen, wobei A die genaueste und C die gröbste ist.

Was sie umfasst:

• Schlüsselweite von Kopf oder Mutter, Eckenmaß, Schlüsselangriffshöhe
• Kopfhöhe, Schaftdurchmesser, Gesamtlänge, Gewindelänge
• Maße der Auflagefläche
• Geradheit, Position, Koaxialität und Gesamtlauf
• Und die zu verwendende Gewindetoleranzklasse – siehe unten

Der Punkt Oberflächenfehler lohnt einen genaueren Blick, weil er nicht so funktioniert, wie ein Prüfer erwartet. ISO 6157-1 ordnet Fehler danach, wie sie entstanden sind, nicht nach ihrer Größe; daher ist eine Art von Riss in jeder Größe verboten, während eine andere bis zu einem ganzen Gewindedurchmesser zulässig ist.

Die Klassen werden nicht der Reihe nach weiter

Das ist der wissenswerte Teil, und genau diese Annahme hatten wir falsch. Die Anordnung in Abschnitt 3.1.1 ist keine gleichmäßige Skalierung:

Setzen wir echte Zahlen ein. Für ein Sechskantverbindungselement M10 mit Nennschlüsselweite s = 16, Nennkopfhöhe k = 6,4 und Nennlänge l = 50:

Diese Werte stimmen mit den aktuellen Produktnormen überein: ISO 4014:2022 gibt für M10 Klasse A s = 16,00/15,73 und k = 6,22–6,58 an, ISO 4016:2022 für M10 Klasse C s = 16,00/15,57 und k = 5,95–6,85.

Sie reicht bis ins Gewinde

Die bequeme Zusammenfassung lautet: ISO 965 regelt das Gewinde, ISO 4759 alles andere. Das ist eine brauchbare Vereinfachung, aber nicht ganz richtig. Abschnitt 3.1.2 von ISO 4759-1 weist die Toleranzklasse des Außengewindes direkt zu:

Wegen dieser Ausnahme beschreibt man die beiden Achsen besser als verschieden denn als unabhängig. Ein Verbindungselement der Klasse C in 8.8 hat nicht die grobe Gewindeklasse, die seine Produktklasse sonst nahelegen würde. Produkt- und Beschichtungsnormen können wiederum andere Klassen festlegen – was eine Beschichtung mit dem Flankendurchmesser macht, steht unter Beschichtung und Gewindetoleranz.

Es gibt keine Standardklasse

„Wenn die Zeichnung nichts sagt, gilt Klasse A“ ist keine Regel. Es gibt keine allgemeine Voreinstellung für Verbindungselemente. Die Reihenfolge der Bestimmung lautet:

1. Die in Zeichnung oder Bestellung genannte Produktnorm – ISO 4762, ISO 4014, ISO 4016 usw.
2. Die Produktklasse, die diese Norm festlegt
3. Die zugehörigen Toleranzen, die sie aus ISO 4759-1 übernimmt
4. Und wo Produktnorm und ISO 4759-1 voneinander abweichen, gibt Abschnitt 1 der Produktnorm Vorrang

Welche Klasse die gängigen Normen festlegen:

In ISO 4014 und ISO 4017 gilt A für d = M1.6 bis M24 bei Nennlängen bis höchstens 10d oder 150 mm, je nachdem, was kürzer ist; darüber gilt B.

Vier verbreitete Irrtümer

1. „A ist fester.“ Nein. Festigkeit regelt ISO 898-1, wo 8.8 eine Nennzugfestigkeit von 800 MPa und ein Nennstreckgrenzenverhältnis von 0,8 bedeutet, also eine Nennstreckgrenze von 640 MPa. Die Produktklasse kommt in diesem System überhaupt nicht vor.
2. „Enger ist besser, also A vorschreiben.“ A bedeutet nur schmalere Toleranzbänder. Die konstruktive Entscheidung ist eine Produktnorm, die für Montage, Schlüsselangriff, Positionierung und Last ausreicht – nicht die engste verfügbare. Zu den Kosten der Überspezifikation gehören nicht lagerhaltige Artikel, Lieferanten, die Werkzeuge anpassen, sortieren oder zusätzlich messen müssen, lange und große Abmessungen ohne genormte Lagerware in Klasse A und eine Spezifikation, die mit einer Produktnorm unvereinbar ist und das Teil zur nicht genormten Sonderanfertigung macht.
3. „A ist teurer.“ Es gibt keinen allgemein zitierbaren Prozentsatz, und die Richtung kann sich umkehren: Ein in großen Mengen gefertigtes Normteil der Klasse A kann billiger sein als ein ungewöhnliches Teil der Klasse C, weil Lagerbestand und Produktionsmenge schwerer wiegen können als die Toleranzklasse selbst.
4. „C ist eine Ausschussklasse.“ Nein. Sie ist eine legitime Klasse mit eigenen Normen – ISO 4016 und ISO 4018 sind per Definition Klasse C, nicht weil sie etwas nicht erfüllt hätten. Stahlbau und allgemeiner Maschinenbau setzen sie bewusst ein.

Noch einer, den wir beinahe geschrieben hätten: Ein Kopf, der zu groß für eine Zylindersenkung ist, ist keine typische Folge der Wahl von Klasse C. Die Schlüsselweite hat eine h-Toleranz und weicht daher ins Negative ab. Eine Kollision kommt häufiger von einer falschen Kopfform, einer falschen Produktnorm, einem Unterschied der Schlüsselweite zwischen DIN und ISO oder einer Zylindersenkung, die ohne Prüfung der maximalen Hüllkontur ausgelegt wurde – siehe zwei Bezeichnungssysteme.

Was diese Schlüsselweite tatsächlich ist und warum sie sich nicht aus dem Gewinde herleiten lässt, ist eine Tabelle und keine Formel: Das Verhältnis zum Gewinde kehrt zwischen M5 und M6 die Richtung um, und das Mindesteckenmaß liegt unter dem Wert eines scharfkantigen Sechskants.

Der Rest der Normenfamilie

ISO 4759-3:2016 (vierte Ausgabe) umfasst Scheiben der Produktklassen A, C und F für Nenndurchmesser von 1 bis 150 mm. Ihre Formulierung ist klarer als die von Teil 1: Eine Produktklasse ist ein festgelegter Toleranzbereich für maßliche und geometrische Merkmale, wobei F fein, A genau und C große Toleranzen bedeutet.

ISO 4759-2:1979 umfasste Schrauben und Muttern von 1 bis 3 mm in Produktklasse F für die Feinwerktechnik. Sie wurde am 14. Januar 1999 zurückgezogen, und die Lebenszyklusseite von ISO nennt keinen Ersatz – sie ist daher als zurückgezogen ohne von ISO benannten Nachfolger zu beschreiben, nicht als durch Teil 1 ersetzt.

Was in die Zeichnung gehört

1. Die Produktnorm mit Nummer und Jahr angeben. Damit ist die Klasse mitgeliefert, und die Norm hat Vorrang.
2. Keine Klasse vorschreiben, die der genannten Norm widerspricht. ISO 4016 ist Klasse C; „ISO 4016 Klasse A“ zu verlangen, erzeugt eine Sonderanfertigung, kein besseres Teil.
3. Die Grenze prüfen, bevor man A annimmt. Bei Sechskantschrauben endet A bei M24 oder 10d, je nachdem, was zuerst erreicht ist.
4. Wenn ein geometrisches Merkmal tatsächlich wichtig ist, angeben. Der Gesamtlauf der Auflagefläche ist bei M10 in Klasse C doppelt so groß wie in A und B – wenn das für Ihre Verbindung zählt, sollte man ihn ausdrücklich angeben statt ihn abzuleiten.
5. Festigkeit getrennt halten. Die Festigkeitsklasse ist eine eigene Zeile in der Zeichnung und folgt nicht aus der Produktklasse.

Wo das anknüpft

Wie man den Rest einer Bezeichnung liest, steht unter was eine Bezeichnung enthält; was die Festigkeitszahlen bedeuten, unter Festigkeitsklassen und ihre Zahlen; und wie mehrere Maßtoleranzen in derselben Verbindung zusammenkommen, unter Toleranzketten.

Quellen

• ISO 4759-1:2000, zweite Ausgabe (bestätigt 2022) – Abschnitt 1 (Bedeutung der Klassen, Vorrang der Produktnorm), 3.1.1 (Anordnung nach Merkmalsgruppen), 3.1.2 (Gewindetoleranzklassen), 3.1.3 und 3.1.4 mit den zugehörigen Bildern, 3.2.2.3 (Gesamtlauf der Auflagefläche), Anhang A, Tabellen A.1 und A.2 (IT- und js-Werte)
• ISO 4759-3:2016, vierte Ausgabe – Scheiben, Produktklassen A, C und F, 1 bis 150 mm
• ISO 4759-2:1979 – zurückgezogen am 14. Januar 1999; von ISO kein Ersatz genannt
• ISO 4762:2004 (Klasse A, M1.6–M64); ISO 4014:2022 und ISO 4017:2022 (Klassen A und B); ISO 4016:2022 und ISO 4018:2022 (Klasse C, M5–M64)
• ISO 965-1:2026, ISO 965-2:2024, ISO 965-3:2021 – das Gewindetoleranzsystem selbst
• ISO 898-1:2013 Abschnitt 5 und Tabelle 1 – das System der Festigkeitsklassenbezeichnung
• Reihe ISO 6157 (Oberflächenfehler); ISO 4042 (Beschichtungen); ISO 3269 (Annahmeprüfung)

Die Annahme einer bestimmten Bestellung richtet sich nach der Produktnorm, auf die Ihre Zeichnung verweist.

Die Produktklasse ist außerdem eines der Elemente, mit denen die Norm für allgemeine Anforderungen ein genormtes Verbindungselement definiert, und eines von nur zwei Elementen dieser Liste, an die keine Bedingung geknüpft ist. Was sonst auf der Liste steht und welchen Standard-Lieferzustand dieselbe Norm festlegt, steht auf einer eigenen Seite.

Siehe auch wie eine JIS ihren Übereinstimmungsgrad angibt, IDT oder MOD.

⚠️ Etwas, das direkt daneben liegt und leicht damit verwechselt wird. Eine Produktklasse beschreibt keine Festigkeit – doch eine Produktnorm kann trotzdem festlegen, welche Kombinationen von Produktklasse und Festigkeitsklasse sie normt. In JIS B 1180 ist Klasse C auf 4.6 und 4.8 beschränkt und die Klassen A und B auf die höheren Festigkeitsklassen, und JSA hat eine Auslegung veröffentlicht, wonach eine Fußnote mit Verweis auf eine andere Norm diesen Rahmen nicht erweitert. Die Fußnote war keine Erlaubnis.

Dieser Beitrag behandelt Schritt 6: Dokumentation. Die vollständige Reihenfolge lautet Grundwerkstoff, Gewinde, Kopf, Antrieb, Oberfläche und Dokumentation. Warum eine andere Reihenfolge Nacharbeit verursacht, erläutert der englische Beitrag Specifying a screw.

Häufige Fragen

Bedeutet Produktklasse A bessere Qualität?

Sie bedeutet engere Toleranzen für Maße und Geometrie, nicht mehr. ISO 4759-1 legt fest, dass die Produktklasse die Größe der Toleranzen bezeichnet, mit A als genauester und C als gröbster. Über Zugfestigkeit, Werkstoffsorte, Wärmebehandlung, Korrosionsbeständigkeit, Beschichtungsqualität, Oberflächenfehler wie Risse oder Überlappungen und Annahmequoten von Losen sagt sie nichts. Diese regeln jeweils ISO 898-1, die Reihe ISO 6157, ISO 4042 und ISO 3269.

Werden die Toleranzen von A über B nach C einfach weiter?

Nein, und hier bricht die Annahme. Nach Abschnitt 3.1.1 sind Schaft und Auflagefläche für A und B eng und für C weit, die übrigen Merkmale für A eng und für B und C weit. Bei einem Sechskantverbindungselement M10 ist die Schlüsselweite für B und C identisch, die Länge für B und C identisch und der Gesamtlauf der Auflagefläche für A und B identisch. Nur die Kopfhöhe wird über alle drei Klassen weiter. Eine Produktklasse ist eine vollständige Konfiguration, kein Faktor.

Beeinflusst die Produktklasse die Gewindetoleranz?

Ja. Deshalb ist die verbreitete Zusammenfassung, ISO 965 regle das Gewinde und ISO 4759 alles andere, nur eine Näherung. Abschnitt 3.1.2 von ISO 4759-1 weist die Toleranzklassen des Außengewindes zu: 6g für die Klassen A und B und in der Regel 8g für Klasse C – mit der Ausnahme, dass Verbindungselemente der Klasse C ab Festigkeitsklasse 8.8 6g verwenden. Produkt- und Beschichtungsnormen können wiederum andere Klassen festlegen.

Gilt Klasse A, wenn die Zeichnung keine Produktklasse angibt?

Eine solche Voreinstellung gibt es für Verbindungselemente nicht. Die Bestimmung verläuft von der in der Zeichnung genannten Produktnorm über die Klasse, die diese Norm festlegt, zu den zugehörigen Toleranzen in ISO 4759-1 – und wo Produktnorm und ISO 4759-1 voneinander abweichen, gibt Abschnitt 1 der Produktnorm Vorrang. Die Zeichnung einer nicht genormten Schraube ohne Produktnorm und ohne Toleranzangabe hat keine Produktklasse, bis jemand eine angibt.

Ist Klasse A immer auf M24 begrenzt?

Diese Grenze gehört zu bestimmten Produktnormen, nicht zu ISO 4759-1. In ISO 4014 und ISO 4017 für Sechskantschrauben gilt Klasse A von M1.6 bis M24 bei Nennlängen bis höchstens zehn Durchmesser oder 150 Millimeter, je nachdem, was kürzer ist; darüber gilt Klasse B. Zylinderschrauben mit Innensechskant nach ISO 4762 sind durchgehend bis M64 Klasse A. Die Aussage stimmt also für Sechskantschrauben und ist als Verallgemeinerung falsch.

Ist Klasse C ein Produkt minderer Qualität?

Nein. Sie ist eine legitime Klasse mit eigenen Produktnormen: ISO 4016 und ISO 4018 sind per Definition Klasse C, nicht weil sie etwas Engeres verfehlt hätten, und Stahlbau und allgemeiner Maschinenbau schreiben sie bewusst vor. Klasse A ist auch nicht zwangsläufig teurer – es gibt keinen allgemein zitierbaren Prozentsatz, und ein in großen Mengen gefertigtes Normteil der Klasse A kann billiger sein als ein ungewöhnliches Teil der Klasse C, weil Lagerbestand und Produktionsmenge schwerer wiegen können als die Toleranzklasse.