VPT_flipbook

Geometrische Product Specificaties
In de volksmond: Vorm- en plaatstoleranties
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
1

Eerste druk, januari 2017
Copyright © 2017:
BSP Bookstore
Soemeersingel 67a
5759 RC Helenaveen
Uitgever:
BSP Bookstore
Soemeersingel 67a
5759 RC Helenaveen
www.bspbookstore.nl
info@bspbookstore.nl
Auteur:
B.C.H. Verbeek & R.H.P. van Bussel
© BSP Bookstore,Helenaveen The Netherlands
Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand,
of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of
op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by
any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without the prior permission from the publisher.
2
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Inhoudsopgave
Inleiding ..................................................................................................................................................... 5
Hoofdstuk 1: Wat zijn vorm- en plaatstoleranties? .......................................................................................... 6
Waarom hebben we vorm- en plaatstoleranties?.......................................................................................... 6
Voorbeeld voor inzetten van een vormtolerantie .......................................................................................... 7
Voorbeeld voor inzetten van een plaatstolerantie. ........................................................................................ 9
Schematisch overzicht van alle geometrische product specificaties .............................................................. 10
Vragen hoofdstuk 1 ................................................................................................................................ 11
Hoofdstuk 2: Aanduiding ............................................................................................................................ 12
Manier van aangeven op tekening ............................................................................................................ 12
Vragen hoofdstuk 2 ................................................................................................................................ 14
Hoofdstuk 3: referenties en deelreferenties .................................................................................................. 15
Referentie-element ................................................................................................................................. 15
Deelreferenties ....................................................................................................................................... 17
Vrijheidsgraden ...................................................................................................................................... 18
Plaatsing referentieletter bij geometrische toleranties ................................................................................ 18
Vragen hoofdstuk 3 ................................................................................................................................ 19
Hoofdstuk 4: Vormtoleranties ...................................................................................................................... 21
Rechtheid .............................................................................................................................................. 21
Vlakheid ................................................................................................................................................ 25
Rondheid ............................................................................................................................................... 26
Cilindriciteit ............................................................................................................................................ 27
Profielzuiverheid ..................................................................................................................................... 28
Vragen hoofdstuk 4 ................................................................................................................................ 30
Hoofdstuk 5: Richtingtoleranties .................................................................................................................. 32
Evenwijdigheid ....................................................................................................................................... 32
Haaksheid .............................................................................................................................................. 35
Hoekzuiverheid ....................................................................................................................................... 38
Vragen hoofdstuk 5 ................................................................................................................................ 40
Hoofdstuk 6: Plaatstoleranties ..................................................................................................................... 42
Plaatszuiverheid ..................................................................................................................................... 42
Concentriciteit ........................................................................................................................................ 47
Coaxialiteit ............................................................................................................................................. 49
Symmetrie van een gat ........................................................................................................................... 51
Symmetrie van een uitsparing .................................................................................................................. 53
Vragen hoofdstuk 6 ................................................................................................................................ 55
Hoofdstuk 7: Slagtoleranties ....................................................................................................................... 58
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
3

Circulaire slag ......................................................................................................................................... 58
Totale axiale slag .................................................................................................................................... 59
Vragen hoofdstuk 7 ................................................................................................................................ 65
Hoofdstuk 8: Oefenopdrachten.................................................................................................................... 67
Oefenopdracht 1..................................................................................................................................... 67
Oefenopdracht 2..................................................................................................................................... 70
Oefenopdracht 3..................................................................................................................................... 71
Hoofdstuk 9: aanvullende symbolen en tekens ............................................................................................. 75
Theoretische zuivere maat ....................................................................................................................... 75
Maximum materiaal principe .................................................................................................................... 75
Minimum materiaal principe ..................................................................................................................... 76
Vrije toestand ......................................................................................................................................... 77
Common zone ........................................................................................................................................ 77
Rondom ................................................................................................................................................. 77
ISO 2768 norm ....................................................................................................................................... 78
Vragen hoofdstuk 9 ................................................................................................................................ 79
4
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Zo lopen de rollen conisch. Door de tolerantie mag de
buitendiameter tussen de 110 en 130mm zitten. Zonder
vormtolerantie op tekening zou de rol dus goed zijn maar
de transportband loopt op deze manier wel van de rollen
af.
Zo lopen de rollen ovaal. Door de tolerantie mag de
buitendiameter tussen de 110 en 130mm zitten. Zonder
vormtolerantie op tekening zou de rol dus goed zijn maar
de transportband loopt op deze manier niet soepel, hij
hobbelt.
Je kunt dit natuurlijk proberen te vangen in een dimensionele tolerantie (maattolerantie) maar vaak maakt dit het
product duurder of zelfs niet te maken. Een betere oplossing is dan gebruik maken van een vormtolerantie.
8
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Voorbeeld voor inzetten van een plaatstolerantie.
Plaatstoleranties zeggen iets over de plaats of positie van een element. Als voorbeeld nemen
we weer de walsrol. In deze rol wordt aan beide zijden een kamer van Ø80 aangebracht waar
een lager in komt. De walsrol wordt met het lager over een as geschoven en daar draait de
walsrol dan omheen. Maar om een as goed door de rol te krijgen moeten de 2 kamers wel
goed in lijn zitten met elkaar.
In het voorbeeld hiernaast zie je dat de gaten niet goed in lijn ten opzichte van elkaar zitten.
Wanneer hier aan beide zijden een lager zit is de kans klein dat hier nog een as door past. En
mocht de as passen, dan loopt de transportband nog niet goed, de wals slingert.
Zo zou de as door de walsrol zitten, de as loopt nu door
het hart van beide gaten. Je kunt je wel voorstellen dat
de walsrol niet mooi ronddraait om zijn as.
Dit probleem kun je oplossen met een plaatstolerantie. Hiermee kun je de plaats van een element aangeven ten
opzichte van een ander element; dus hoe nauwkeurig de ene kamer van Ø80 ten opzichte van de andere kamer
van Ø80 geplaatst moet worden.
Indeling vorm- en plaatstoleranties (GPS)
We kunnen de vorm- en plaatstoleranties indelen in vier verschillende groepen, de vormtoleranties,
richtingtoleranties, plaatstoleranties en slagtoleranties. Deze groepen zijn weer gecategoriseerd in 2 categorieën:
enkelvoudige elementen en verbonden elementen (zie schema op de volgende bladzijde).
De enkelvoudige elementen zijn opzichzelfstaande toleranties. Dit houdt in dat hier geen referentie-element aan
gekoppeld zit. Alleen de groep vormtoleranties vallen onder de enkelvoudige elementen. Bij het aanduiden
hiervan wordt er niet verwezen naar een datumreferentie (dit komt in hoofdstuk 3 aan bod).
De verbonden elementen zijn toleranties die gegeven worden vanuit één of meerdere andere elementen. De
andere drie groepen: richtingtoleranties, plaatstoleranties en slagtoleranties vallen hieronder.
Bij het aangeven van een van deze toleranties wordt er altijd verwezen naar één of meerdere datumreferenties.
In de volksmond wordt de benaming vorm- en plaatstoleranties genoemd, echter dekt dit niet alle
tolerantievormen; we hebben tenslotte ook nog richting- en slagtoleranties.
De officiële benaming voor de vier groepen is geometrische product specificatie (GPS). We zullen vanaf dit punt
de term GPS gebruiken.
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
9

Schematisch overzicht van alle geometrische product specificaties
10
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Deelreferenties
Wanneer er een datum op een oppervlak staat geldt dat hele oppervlak als referentie-element. Soms is er niet
een geheel oppervlak nodig maar een aantal punten of vlakken op dat oppervlak. Dit kan je aangeven met
deelreferenties.
Het voordeel hiervan is dat er bepaald wordt welk gedeelte een referentie-element moet zijn voor een
geometrische tolerantie. Wanneer een product bijvoorbeeld op een aantal punten wordt vastgezet op een ander
product kan je alleen deze vlakken als referentie-element opgeven.
Deelreferenties zijn een aanvulling op het datum symbool. Het datumsymbool wordt op tekening aangegeven.
Met de deelreferenties geef je aan je vanaf welke punten de referentie bepaald wordt. De letter waar de
deelreferentie naar verwijst komt in een cirkel te staan, welke verdeeld is in twee helften. In de onderste komt de
referentieletter met daarbij een oplopend getal. In de bovenste helft komt de grootte van het referentievlak te
staan. Dit is echter niet altijd van toepassing.
Hiernaast zie je verschillende aanduidingen van deelreferenties (normaal
gesproken komt er maar één type voor per referentieletter, we
gebruiken ze nu door elkaar om de verschillende typen te laten zien).
Met het kruis wordt een punt aangeduid welke op een
bepaalde afstand op een element ligt.
Met de cirkel of het vierkant wordt de grootte van het
referentievlak. De afmeting hiervan vind je terug in of bij
de referentiecirkel.
Een voorbeeld van een datum met deelreferenties.
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
17

Rondheid
De tolerantie rondheid zegt iets over de omtrek van een element. De omtrek van een
element moet liggen tussen twee denkbeeldige, concentrische cirkels. Concentrisch wil
zeggen dat de cirkels een gemeenschappelijk middelpunt hebben,
bijvoorbeeld beiden X0, Y0. Rondheid is een 2D tolerantie, wat wil
zeggen dat dit in een 2D vlak gemeten wordt.
Van toepassing op:
Oppervlak
Voorbeeld
Er wordt een rondheid gevraagd van 0,1mm op de buitencilinder.
Dit betekent dat de omtrek niet meer dan 0,1mm in straal mag afwijken
gemeten op ieder doorsnedepunt.
Werkelijke lijn
Tolerantieveld: Twee cirkels met
0,1mm tussenruimte (straal) over
de gehele omtrek.
Zijn deze vormen een afwijking?
Gemeenschappelijk middelpunt
van de twee tolerantiecirkels.
Ja Ja Nee
Deze vorm is driehoekig en valt buiten
het tolerantieveld
Deze vorm is ovaal en valt buiten het
tolerantieveld
Deze vorm verloopt in diameter maar
op iedere doorsnede is deze vorm
rond, dus is dit geen afwijking.
Nee Nee Nee
Deze vorm verloopt in diameter maar
op iedere doorsnede is deze vorm
rond, dus is dit geen afwijking.
Deze vorm verloopt in diameter maar
op iedere doorsnede is deze vorm
rond, dus is dit geen afwijking.
Deze vorm loopt krom, maar op iedere
doorsnede is deze vorm rond, dus is dit
geen afwijking.
26
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Hoofdstuk 5: Richtingtoleranties
Evenwijdigheid
De evenwijdigheidstolerantie zegt iets over de evenwijdigheid van twee of meer
(hart)lijnen en/of (hart)vlakken. Bij lijnen geeft de evenwijdigheid aan binnen welke
tolerantie de lijnen ten opzichte van elkaar parallel moeten lopen. Bij een
evenwijdigheid van vlakken moet een vlak binnen een bepaalde tolerantie
evenwijdig lopen ten opzichte van het referentievlak.
Van toepassing op:
Oppervlak en hart van
element.
Evenwijdigheid vlak-vlak
Een vlak moet binnen 0,01mm evenwijdig lopen ten opzichte van het
referentievlak.
Dit betekent dat het vlak met de evenwijdigheid-tolerantie tussen twee
vlakken met een onderlinge afstand van 0,01mm moet vallen. Deze twee
vlakken lopen evenwijdig ten opzichte van het referentie-element, vlak A.
Tolerantieveld: Twee parallelle
vlakken evenwijdig aan het
referentievlak met een
tussenruimte van 0,01mm.
Het werkelijk vlak moet
vallen binnen de twee
parallelle vlakken.
Referentie-element:
Het vlak dat de referentie
is voor het
vlak wat aangegeven
wordt met de tolerantie.
Zijn deze vormen een afwijking?
Ja Ja Ja
Deze vorm loop schuin waarmee deze
buiten de tolerantievlakken valt, dit is
dus een afwijking.
Deze vorm loop ook schuin waarmee
deze buiten de tolerantevlakken valt,
dit is dus een afwijking.
Deze vorm is hol waarmee deze buiten
de tolerantievlakken valt, dit is dus een
afwijking. Hetzelfde geldt voor een bol
vlak.
32
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Hoofdstuk 6: Plaatstoleranties
Plaatszuiverheid
De plaatszuiverheidstolerantie heeft betrekking op de (de naam zegt het al) zuiverheid van
de plaats van (middel)punten, lijnen en vlakken.
Van toepassing op:
Oppervlak en hart van
element
In de praktijk zal het meestal gaan om de plaatszuiverheid van een hartlijn
van een gat.
Plaatszuiverheid met rondteken
Twee gaten hebben een plaatszuiverheid van Ø0,4mm ten opzichte van drie
referentievlakken.
Dit wil dus zeggen dat de hartlijn van het gat binnen een cilinder van 0,4mm
in diameter moet liggen. Het hart van de cilinder van Ø0,4mm ligt op de
coördinaten zoals aangegeven in de omkaderde maten. Deze maten moeten
gemeten worden vanuit de referentievlakken, in de volgorde zoals deze
aangegeven staan bij de tolerantie.
Werkelijke hartlijn gaten, deze
Omkaderde maten (TED)
moet vallen binnen de cilinder van
In het voorbeeld zie je twee gaten
Ø0,4mm
aangeven staan met omkaderde
(locatie)maten. Dit zijn
theoretische zuivere maten
(theoretically exact dimensions).
Deze maten horen bij de
plaatszuiverheid tolerantie. Deze
geven aan op welke plaats de
hartlijn van het gat theoretisch
Tolerantieveld: Een cilinder van
moet liggen, gemeten vanuit het
Ø0,4mm die met het hart exact op de
nulpunt, bepaald door de volgorde
locatie ligt van de omkaderde maten,
van de referentievlakken.
gezien vanuit de referentievlakken.
Volgorde referentievlakken
De volgorde van de referentievlakken, in dit voorbeeld C,
A, B, heeft te maken met het bepalen van je nulpunt van
waaruit de theoretische maten (de omkaderde maten)
beginnen. Zoals je bij de vrijheidsgraden hebt gezien kun
2
je een nulpunt bepalen met de 3-2-1 regel. Zo kan je de 3
1
referentievlakken ook zien. Referentievlak C wordt
aangelegd op drie punten, referentievlak A op twee
punten en referentievlak B op één punt. Deze punten
worden bepaald door de vorm van het product. Wanneer
dit is gebeurd heb je in de
theoretische kruising van de Theoretisch nulpunt: op de
vlakken je nulpunt van kruising van de vlakken.
waaruit de omkaderde
maten beginnen.
De volgorde van aanleggen:
1. Op referentievlak C, met drie punten is deze bepaald.
2. Tegen referentievlak A, met twee punten is deze bepaald.
3. Tegen referentievlak B, met 1 punt is deze bepaald.
42
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Zijn deze vormen een afwijking?
Ja Ja Ja
De locatie van het tolerantieveld wordt
bepaald door de omkaderde maten. Op
deze theoretische punten wordt het
tolerantieveld, een cilinder geplaatst
waarbinnen de hartlijn van de gaten
moet vallen. Wanneer een gat op een
andere locatie zit is dit een afwijking.
Ook hier zitten de gaten op een andere
plaats, duidelijk hoger dan op de
tekening. Dit is dus ook een afwijking.
Hier zitten ook de gaten duidelijk op
een andere plaats dan op tekening
aangegeven. Dit is ook een afwijking.
Ja
Nee
Hier zitten de gaten wel op de juiste
positie, echter lopen de gaten scheef.
De hartlijn van de gaten valt zo buiten
de tolerantiecilinder. Dit is een
afwijking.
De gaten zitten op de juitste positie, de
gaten lopen conisch, maar de hartlijn
doet dat niet. Deze valt nu netjes
binnen de tolerantiecilinder, dus dat is
geen afwijking.
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
43

Concentriciteit/Coaxialiteit
Deze twee plaatstoleranties gebruiken hetzelfde teken. Toch zijn ze verschillend van
elkaar:
Van toepassing op:
Hart van element
Concentriciteit
Bij de concentriciteit gaat het om het middelpunt van een
element ten opzichte van het middelpunt van een ander
element. Dit gaat alleen maar wanneer de cirkels die
gemeten worden op hetzelfde vlak liggen, dus in hetzelfde
doorsnedevlak. Dit is dus een 2D tolerantie.
Bijvoorbeeld: Het gat moet binnen Ø0,02 concentrisch liggen
ten opzichte van een buitencirkel.
Dit wil zeggen het middelpunt van de buitencilinder(de
Ø18h7) bepaald wordt (door een cirkel te meten). Om dit
middelpunt wordt een cirkel van 0,02mm geplaatst. Het
middelpunt van het gat (wederom met een cirkel op
hetzelfde doorsnedevlak gemeten) moet binnen deze cirkel
vallen.
Middelpunt van het gat.
Referentie-element, het
middelpunt van de buitencirkel
Tolerantieveld: een cirkel van
Ø0,02mm
Zijn deze vormen een afwijking?
Ja Ja Nee
Het middelpunt van het gat
verloopt ten opzichte van de
buitendiameter waardoor deze
buiten het tolerantieveld valt. Dit is
een afwijking.
Het middelpunt van het gat ligt niet op
gelijke hoogte met het middelpunt van de
buitendiameter. Deze valt dus buiten het
tolerantieveld en is een afijking.
Het gat loopt conisch maar het
middelpunt van het gat ligt op gelijke
hoogte met het middelpunt van de
buitendiameter. Dit is geen afwijking.
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
47

Hoofdstuk 7: Slagtoleranties
Van toepassing op:
Oppervlak
Circulaire slag
De slag bepaalt hoeveel een vlak (axiaal of radiaal)
mag uitslaan ten opzichte van een referentieelement.
Je hebt een circulaire en een totale slag.
De circulaire wordt aangegeven met 1 pijl, de
totale met 2 pijlen. Beiden kunnen zowel axiaal als
radiaal voorkomen.
Circulaire axiale slag
Een vlak mag een maximale circulaire slag van
0,05mm hebben ten
opzichte van het referentieelement
Werkelijk vlak
A.
We spreken hier van een axiale
slagtolerantie. Axiaal betekent
evenwijdig aan de hartlijn van de as, en zo
wordt deze slag ook gemeten.
Dit betekent dat bij draaiing om de
referentie-hartlijn de slag op iedere
willekeurige meetcirkel maximaal 0,05mm
mag zijn.
Zijn deze vormen een afwijkingen?
Referentie-element:
De hartlijn van de
cilinder Ø28.
Tolerantie: Iedere rode cirkel is een willekeurige
meetcirkel. Deze staat haaks op het referentie-element:
de hartlijn van de cilinder. Op iedere meetcirkel mag een
maximale slag van 0,05mm zitten.
Ja
Nee
Het vlak loopt schuin waardoor de slag
op iedere meetcirkel buiten het
tolerantieveld valt. Dit is een afwijking.
Dit vlak loopt conisch. Echter, op iedere
meetcirkel is de slag 0. Dit is dus geen
afwijking.
58
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)

Hoofdstuk 8: Oefenopdrachten
Oefenopdracht 1
In deze opdracht gaan we aan de slag met een pomphuis. De functie van dit
pomphuis is het omhoog pompen van vloeistoffen. De pomp bestaat uit 11
verschillende onderdelen. Om de pomp goed te laten functioneren zijn
functionele eisen nodig om de werking van het product te garanderen.
Functioneel gaan we inzoomen op verschillende onderdelen. Hierbij gaat het
over coaxialiteit, plaatszuiverheid, cilindriciteit en vlakheid op verschillende
onderdelen. De bedoeling van deze opdracht is op de juiste manier de GPS aanduiding weer te geven op een
technische tekening om zo de functie te garanderen.
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
67

C
Cilindriciteit ................................................................... 26
Circulaire Slag ................................................................ 57
Coaxialiteit ..................................................................... 46
Common zone (CZ) ........................................................ 76
Concentriciteit ............................................................... 46
D
Datum ............................................................................ 14
Deelreferenties.............................................................. 16
E
Enkelvoudige elementen ................................................. 9
Evenwijdigheid .............................................................. 31
G
Geometrische product specificatie (GPS) ........................ 9
H
Haaksheid ...................................................................... 34
Hoekzuiverheid ............................................................. 37
I
ISO 2768 norm ............................................................... 77
M
Maximum materiaal principe (MMC) ............................ 74
Minimum materiaal principe (LMC) .............................. 75
P
Plaatstoleranties ......................................................... 6, 9
Plaatszuiverheid ............................................................ 41
Profielzuiverheid van een lijn ........................................ 27
Profielzuiverheid van een vlak ...................................... 28
R
Rechtheid ...................................................................... 20
Referentie-element ....................................................... 14
Referentieletters ........................................................... 17
Referentievlakken ......................................................... 41
Richtingtoleranties .......................................................... 9
Rondheid ....................................................................... 25
Rondom ......................................................................... 76
S
Slagtoleranties ................................................................ 9
Symmetrie ..................................................................... 50
T
Theoretische zuivere maat (TED) .................................. 74
Theoretische zuivere maten (TED) ................................ 41
tolerantieveld ................................................................ 12
tolerantiezone ............................................................... 12
Totale slag ..................................................................... 58
V
Verbonden elementen .................................................... 9
Vlakheid ........................................................................ 24
vorm- en plaatstoleranties .............................................. 6
Vormtoleranties ....................................................... 6, 7, 9
Vrije toestand (Free state condition) ............................ 76
Vrijheidsgraden ....................................................... 17, 41
Geometrische product specificaties (Vorm- en plaatstoleranties)
81