Toleranzklassen von Gewinden: Zahl und Buchstabe beantworten verschiedene Fragen

Ein Kurzzeichen, zwei Entscheidungen

Die Zahl läuft entgegengesetzt zum Zollsystem

• Bei ISO-metrischen Gewinden ist ein höherer Toleranzgrad lockerer. Grad 4 ist enger als Grad 6
• Im zölligen UN-System ist eine höhere Klassenzahl enger. Klasse 3A ist enger als 2A
• „Klasse 3“ und „Grad 3“ weisen also in entgegengesetzte Richtungen, und beide erscheinen auf Zeichnungen, die Normen mischen

Der Buchstabe ist das Beschichtungsbudget

Das ist die praktische Bedeutung der Toleranzlage, und genau dieser Teil wird am häufigsten übersehen:

• h und H haben ein Grundabmaß von null. Das Feld beginnt am Nennmaß — überhaupt kein Spiel
• g und G haben ein positives Grundabmaß, ein bewusst in die Spezifikation eingebautes Spiel. ISO 965-1 tabelliert es nach Steigung, und es ist kleiner, als man sich vorstellt: 26 Mikrometer bei 1 mm Steigung
• Eine Beschichtung der Dicke t auf einer Flanke vergrößert den Flankendurchmesser eines 60°-Gewindes um etwa 4t. Das muss aus dem Grundabmaß kommen, und bei h ist nichts vorhanden, woraus es kommen könnte

Wenn die Bezeichnung zweiteilig ist

Eine Bezeichnung wie 5g6g ist kein Tippfehler. Ein Gewinde hat mehr als einen zu tolerierenden Durchmesser, und diese können unterschiedliche Klassen haben:

• Die erste Klasse gilt für den Flankendurchmesser — das Maß, das tatsächlich entscheidet, wie stramm die Passung ist
• Die zweite gilt für den Durchmesser an den Gewindespitzen — Außendurchmesser bei der Schraube, Kerndurchmesser bei der Mutter
• Eine einfache Klasse wie 6g bedeutet, dass beide 6g sind. Zwei Teile bedeuten, dass sie bewusst verschieden sind

Eine Passung ist ein Paar, und die Zeichnung nennt meist nur eine Hälfte

• Die Standardpaarung ist Innengewinde 6H mit Außengewinde 6g, und sie wird angenommen, wenn nichts angegeben ist
• Eine Schraubenzeichnung, die 6g angibt, sagt nichts über das Loch, und die Passung ist eine Eigenschaft des Paars, nicht eines der beiden Teile
• Liegt das Gegengewinde in Ihrem eigenen Produkt, gehören Ihnen beide Hälften — und damit auch die Folgen, so wie eine Gewindebohrung das Innengewinde zu einem Teil Ihres Produkts macht statt zu einem zertifizierten Bauteil

Eine Folge zeigt sich, bevor überhaupt gebohrt wird. Die Toleranz 6H legt ein Feld für den Kerndurchmesser fest, und die Kernlochtabelle an der Wand ist dieses Feld, zusammengepresst auf eine einzige Zahl, mit einer Tendenz, zu der die Norm eine Meinung hat: Eine Kernlochtabelle ist ein Toleranzfeld, keine Zahl.

Unter M1.6 wechselt die Norm unter Ihren Füßen

• ISO 965-2 deckt den allgemeinen Bereich ab M1.6 aufwärts mit 6H/6g ab
• M1 bis M1.4 werden gesondert behandelt, mit 5H/6h — man beachte das h: Die kleinsten Größen sind ohne Grundabmaß festgelegt
• Und genau dort skaliert die Schichtdicke nicht mit. Dieselben wenigen Mikrometer sind bei einem kleineren Gewinde ein weit größerer Anteil, sodass der Größenbereich, in dem Spiel am dringendsten gebraucht wird, genau der ist, in dem die Voreinstellung keines vorsieht

Die Toleranzklasse sagt nichts darüber, wo das Gewinde endet. Das steht unter Gewindeauslauf und der Freistich, den man anfordern muss.

Bei 0,2 mm Steigung hat die Spalte der Toleranzgrade einen Eintrag

Der Punkt oben stammt aus dem Anwendungsbereich von ISO 965-2. ISO 965-1 setzt denselben Schnitt in ihrem eigenen Abschnitt 12, der festlegt, was eine weggelassene Klasse bedeutet: Innengewinde sind bis einschließlich M1.4 5H und ab M1.6 6H, Außengewinde bis M1.4 6h und ab M1.6 6g. Zwei Dokumente, ein Wechsel.

An diesem Satz hängt eine Anmerkung, die diese Website bisher nicht festgehalten hatte:

Ausgenommen sind Gewinde mit der Steigung P = 0,2 mm, für die nur der Toleranzgrad 4 festgelegt ist (siehe Tabelle 3 und Tabelle 5). (sinngemäß übersetzt)

Ein Gewinde mit 0,2 mm Steigung — M1×0.2, M1.2×0.2 und diese Familie — kann überhaupt nicht 6H/6g sein. Tabelle 3, Kerndurchmesser von Innengewinden, druckt in dieser Zeile einen einzigen Wert: 38 µm bei Grad 4, danach Striche. Tabelle 5, Flankendurchmesser für Nenndurchmesser 0,99 bis 1,4, tut dasselbe: 40 µm, nur Grad 4. Die Zeile 0,25 derselben Tabelle hat zwei Einträge, 45 und 56; es ist also keine Tabelle, der der Platz ausging. Die Steigung ist bis dahin festgelegt und nicht weiter.

Die Spalte der Toleranzlagen verliert im selben Bereich zwei Einträge. Grundabmaße aus Tabelle 1, in Mikrometern:

f beginnt bei 0,35, e bei 0,5. Bei M1.4 und kleiner, Steigung 0,3 und feiner, stehen für Außengewinde also nur die Lagen g und h zur Verfügung. Braucht ein beschichtetes Teil mehr Platz als die 18 µm von g, hat diese Norm keinen Ausweg mehr — die Lücke muss über die Schichtdicke verhandelt werden, nicht über ein Klassenkurzzeichen.

Gelesen aus BS ISO 965-1:1998, der BSI-Ausgabe mit der eingearbeiteten Berichtigung vom Juli 2009, vollständig. Der ISO-Katalog führt außerdem Ausgaben von 2013 und 2026; diese Website hat von der Ausgabe 2013 nur Inhaltsverzeichnis und Anwendungsbereich geöffnet (die iTeh-Vorschau) und ihre Tabellen nicht gelesen. Sollten sich diese Werte in einer späteren Ausgabe verschoben haben, muss dieser Abschnitt geändert werden.

Vier Dinge, die auf der Zeichnung zu klären sind

• Die Klasse, vollständig — und ob sie vor oder nach dem Beschichten gilt
• Die Klasse des Gegenstücks, wenn das Loch Ihnen gehört
• Wie die Annahme beurteilt wird — ein Schichtdickenbericht oder eine Gutlehre nach dem Beschichten. Das sind nicht dieselben Prüfungen
• Ob das Grundabmaß für die festgelegte Beschichtung berechnet und nicht nur angenommen wurde

Eine Spalte, die Sie nicht finden werden, ist die Steigung: Es gibt keine Spalte für eine Steigungstoleranz, und das ist Absicht.

Dieser Beitrag behandelt Schritt 2: Gewinde. 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

Was bedeutet 6g in einer Gewindeangabe?

Es sind zwei unabhängige Angaben, zusammen geschrieben. Die Zahl 6 ist der Toleranzgrad — wie viel Abweichung zulässig ist, wobei eine größere Zahl ein breiteres Feld bedeutet. Der Buchstabe g ist die Toleranzlage — wo dieses Feld relativ zum Nennmaß liegt, also das Grundabmaß. Kleinbuchstaben bezeichnen ein Außengewinde; Großbuchstaben wie bei 6H ein Innengewinde.

Ist eine höhere Toleranzklasse enger oder lockerer?

Bei ISO-metrischen Gewinden lockerer. Grad 4 ist enger als Grad 6. Das läuft entgegengesetzt zum zölligen Unified-System, in dem Klasse 3A enger ist als 2A. Auf einer Zeichnung, die Normen mischt, führt das zu echten Spezifikationsfehlern, weil ein an die Zollpraxis gewöhnter Ingenieur eine höhere Zahl als genauer liest und am Ende ein lockereres Gewinde spezifiziert, während er glaubt, es enger gemacht zu haben.

Was ist der Unterschied zwischen 6g und 6h?

Das Grundabmaß. Die Lage h hat ein Grundabmaß von null, das Toleranzfeld beginnt also am Nennmaß, und es ist kein Spiel eingebaut. Die Lage g hat ein positives Grundabmaß — bewusst vorgesehenes Spiel. Da eine Beschichtung der Dicke t auf einer Flanke den Flankendurchmesser eines 60°-Gewindes um etwa 4t vergrößert, muss dieser Zuwachs aus dem Grundabmaß kommen, und bei h gibt es keines. Die Wahl zwischen 6g und 6h ist also in Wahrheit die Entscheidung, ob das Teil beschichtet werden kann.

Warum hat eine Bezeichnung manchmal zwei Teile, etwa 5g6g?

Weil ein Gewinde mehr als einen zu tolerierenden Durchmesser hat und diese unterschiedliche Klassen haben können. Die erste Klasse gilt für den Flankendurchmesser, der über den Sitz der Passung entscheidet. Die zweite gilt für den Spitzendurchmesser — Außendurchmesser bei der Schraube, Kerndurchmesser bei der Mutter. Eine einfache Klasse wie 6g bedeutet, dass beide 6g sind; zwei Teile bedeuten, dass sie bewusst verschieden sind.

Welche Toleranzklasse gilt unter M1.6?

ISO 965-2 deckt den allgemeinen Bereich ab M1.6 aufwärts mit 6H/6g ab. Die Größen M1 bis M1.4 werden gesondert mit 5H/6h behandelt — beachten Sie das h auf der Außenseite und prüfen Sie es gegen Ihre Beschichtung, denn eine Lage ohne Grundabmaß lässt nichts für die Beschichtung übrig. Das wiegt gerade bei diesen Größen am schwersten, weil die Schichtdicke nicht mit dem Gewinde kleiner wird: Dieselben wenigen Mikrometer sind ein weit größerer Anteil eines kleineren Flankendurchmessers.

Quellen

• ISO 965-1 — ISO general purpose metric screw threads — Tolerances — Part 1: Principles and basic data
• ISO 965-2 — Tolerances — Part 2: Limits of sizes for general purpose external and internal screw threads — Medium quality
• ISO 4042:2022 — Fasteners — Electroplated coating systems
• Unified Thread Standard — Wikipedia (Zollklassen 1A/2A/3A, für den Richtungsvergleich)