Technisches Zeichnen
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Technisches Zeichnen ist die Disziplin zur Erstellung normgerechter, technischer Zeichnungen durch Bauzeichner, Technische Zeichner, Konstrukteure, Designer oder ähnliche Berufsgruppen.
Klassik und Moderne
Geschichte
Die Anfänge des heutigen, technischen Zeichnens wurden im 15. Jahrhundert nach Christus u. a. durch Leonardo da Vinci gelegt, wobei viele der geometrischen Grundlagen von berühmten Mathematikern wie Pythagoras von Samos oder Euklid von Alexandria bereits vor der Geburt Christi entdeckt und erforscht wurden. Die Disziplin des technischen Zeichnens hat sich also über Jahrhunderte hinweg zu einer modernen Technik entwickelt, die einer richtiggehenden Evolution unterliegt.
Beim klassischen, technischen Zeichnen am Zeichenbrett kommen früher wie heute verschiedenste Zeichenwerkzeuge wie z. B. Reißzeug, Zirkelbesteck, mechanische Druckbleistifte, Radierer, Glasfaserradierer, Schriftschablonen oder auch Tuschestifte zum Einsatz. In den vergangenen 15 bis 20 Jahren hat das klassische, technische Zeichnen stark an Bedeutung verloren. Unternehmen wie z. B. Rotring waren einst auf den speziellen Bedarf beim klassischen, technischen Zeichnen ausgerichtet und sind heute nur noch Teil eines großen Mischkonzerns, der einen veränderten Markt mit Büromaterial versorgt.
- Historische Zeichenwerkzeuge und Schraffuren
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Gegenwart
Das moderne, technische Zeichnen spielt sich vorwiegend vor Computermonitoren ab. Aufgrund des enormen, technischen Wandels in den vergangenen 20 Jahren haben Hard- und Softwareprovider den klassischen Bedarf beim technischen Zeichnen weitgehend verdrängt und vollkommen neue, innovative CAD und CAM Systeme am Markt etabliert.
Heute beherrschen Unternehmen wie Graphisoft (mit ArchiCAD), Autodesk oder PTC (mit AutoCAD oder Pro/ENGINEER) einen großen Teil des derzeitigen Marktes. Viele kleinere CAD Anbieter haben es nie geschafft aus ihren unrsprünglichen Nischen herauszutreten und wurden von den Entwicklungen rund um das elektronische, technische Zeichnen regelrecht überholt.
Bis heute ist dieser Markt noch nicht wieder zur Ruhe gekommen; Weiterentwicklung in diesem Segment werden heute vorwiegend von der Welt des Internets geprägt.
Fließende Grenzen
Moderne Konstrukteure und technische Zeichner erwarten von ihren späteren Komponentenlieferanten für Maschinenelemente, Baugruppen und Subsysteme heute die Verfügbarkeit weitgehend fertiger, technischer Zeichnungen dieser Elemente in den verschiedensten CAD Formaten.
Unternehmen wie CADENAS kooperieren mit Softwareunternehmen und Komponentenlieferanten gleichermaßen um Onlinesysteme wie den Partserver kommerziell voranzutreiben und damit dauerhaft am Markt zu etablieren.
Der Nischenanbieter Dako aus Jena setzt auf ein natives Datenformat und entwickeln unter dem Namen WorldCAT® neue CAD Produkte auf der Basis eines eigenen CAD Kernels. Man integriert dabei zahlreiche Schnittstellen zu anderen CAD Formaten und ermöglicht zusätzlich die Verknüpfung mit modernen, elektronischen Produktkatalogen auf Speichermedien wie CDs oder DVDs oder auch für das Internet.
Der Begriff Multimedia hat damit auch in den Bereich des technischen Zeichnens Einzug gehalten und zahlreiche englische Schlagworte wie web2CAD, Parametrie und Design oder auch die Abkürzungen für CAD Datenformate wie 2D, 3D, DXF, DWG, STEP, IGES oder auch die skalierbare Darstellung von technischen Zeichnungen im Browser mittels SVG stehen sinnbildlich für die neue Welt des technischen Zeichnens.
Manuelle Anfertigung
Bis in das erste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts wurde mit Bleistift und Tusche auf Transparentpapier gezeichnet. Dieses wurde dazu mit Hilfe von Reißzwecken oder Kreppklebeband auf ein Reißbrett (Zeichenbrett) gespannt.
- Zeichenwerkzeuge
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Zeichenstifte -
Radierer, Klebestreifen -
Zeichenmaschine -
Als Hilfsmittel zum exakten Zeichnen dienten zunächst Zeichendreiecke (Geometriedreiecke) und Lineale, später fast ausschließlich Zeichenmaschinen. Für geometrische Konstruktionen und Kreisdarstellung wurden Zirkel verwendet.
- Lineale und Schablonen
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Geometriedreiecke -
Lineale und Rechte Winkel -
Kurvenlineale
Maschinelle Anfertigung
Ab Mitte der 80er Jahre erfolgte ein relativ schneller Wechsel auf die nun zur Verfügung stehende Computer-Technik, geeignete CAD-Programme und Plotter. Zunächst wurden 2D-Programme entwickelt, die vorerst nur die Darstellung verschiedener Ansichten erlaubten, heute können Technische Zeichnungen komplett von 3D-Modellen abgeleitet werden.
Regeln und Normen im technischen Zeichnen
Eine wesentliche Rolle beim technischen Zeichnen spielen Normen wie DIN oder ISO.
Linienarten
Verschiedene Liniearten haben im technischen Zeichnen verschiedene Bedeutungen. DIN 15 definiert deren genau Bezeichnung und Verwendung.
- Eine breite Volllinie definiert im allgemeinen sichtbare Körperkanten und Umrisse, bestimmte Teile eines Gewindes, usw..
- Schmale Volllinien werden vor allem für Lichtkanten, Maß- und Maßhilfslinien, Schraffuren, den Fußkreis einer Verzahnung, etc. verwendet.
- Strichlinien kennzeichnen unsichtbare, verdeckte Körperkanten und Umrisse.
- Freihandlinien werden u.a. für Bruchkanten bei der verkürzten Darstellung langer Bauteile, wie beispielsweise beim zeichnen unterbrochener Wellen oder Stahlträger verwendet. Eine weitere Verwendung der Freihandlinien findet sich bei Schnitten, die im weiteren Text beschrieben werden. Zickzacklinien können wie Freihandlinien verwendet werden.
- Strichpunktlinien werden als Symmetrieachsen, Mittellinien, Teilkreise von Verzahnungen, Lochkreise, usw. verwendet, während Strich-Zweipunktlinien für Umrisse angrenzender Bauteile, Schnittebenen und ähnliches verwendet werden.
| Linienart | Linienbreite in mm | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Breite Volllinie, breite Strichpunktlinie | 0,25 | 0,35 | 0,5 | 0,7 | 1 |
| Schmale Volllinie, Zickzack- oder Freihandlinie, schmale Strichlinie,
schmale Strichpunkt- und Strich-Zweipunktlinie |
0,13 | 0,18 | 0,25 | 0,35 | 0,5 |
Die zu verwendenten Linienbreiten richten sich nach obiger Tabelle, wobei bei Beschriftung nach DIN 6776 Teil 1 eine dritte Linienbreite zwischen breiten und schmalen Linien verwendet werden kann. Dabei gilt dann folgende Tabelle, wobei die mittlere Linienbreite für Schrift, grafische Symbole und unsichtbare Kanten verwendet wird.
| Liniengruppe | Bevorzugt für Blattformat | Linienbreite in mm | ||
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | A2 und kleiner | 0,25 | 0,35 | 0,5 |
| 0,7 | A1 und A0 | 0,35 | 0,5 | 0,7 |
Ensprechend bieten die verschiedenen Hersteller von Zeichenbedarf Tuschestifte in verschiedenen Linienbreiten an.
Ansichten
Man unterscheidet im technischen Zeichnen grundsätzlich zwischen folgenden Ansichten:
- Vorderansicht
- Seitenansicht von rechts
- Seitenansicht von links
- Draufsicht
- Rückansicht
- Untersicht
In der europäischen Darstellungsvariante der Ansichtenprojektion findet sich die Seitenansicht von links rechts neben der Vorderansicht, in der amerikanischen Darstellung entsprechend auf der linken Seite der Vorderansicht. Zur Unterscheidung wird daher nach DIN 6 ein Symbol für die Projektionsebene im Zeichnungskopf integriert.
Schnittdarstellungen
Bei Detail- und Zusammenbauzeichnungen ist die schematische Darstellung von Ausschnitten (Schnittdarstellung) im Teilschnitt, Halbschnitt oder Vollschnitt weit verbreitet, wobei es auch hier spezielle Regeln zu beachten gilt.
Zur Hervorhebung von Schnittgrenzen sind z. B. bei Ausschnitten Freihandlinien zu verwenden und der Schnittverlauf ist ist in einer ungeschnittenen Ansicht mit Pfeilen zu kennzeichnen, die die Blickrichtung des Schnittes definieren. Bei Veränderung des Schnittverlaufes innerhalb einer Zeichnung muss z. B. ein abknickender Schnittverlauf in einer Ansicht entspechend gekennzeichnet werden.
Es können auch Schnitte in verschiedenen Richtungen innerhalb einer Zeichnung dargestellt werden. Im abgebildeten Beispiel wäre z. B. eine Darstellung von zwei Halbschnitten möglich, wobei die zweite Schnittachse dann um um 90° gedreht gewählt werden könnte und der Verlauf B - B durch einen ensprechenden, rechten Winkel im Zentrum der kreisförmigen Ansicht sowie ein um 90° gedrehtes B gekennzeichnet würde. Die Schnittansicht würde dann in der oberen Hälfte den einen und in der unteren Hälfte den anderen Schnitt zeigen.
Der Abstand der Schraffurlinien ist der Größe und dem Maßstab der Zeichnung anzupassen.
Gegenläufige Schraffuren mit verschiedenen Linienabständen werden im technischen Zeichnen nicht nur zur Unterscheidung verschiedener Bauteile, sondern teilweise auch zur Darstellung unterschiedlicher Materialien verwendet. Details hierzu regelt DIN 201.
Bemaßung und Beschriftung
Auch bei der Bemaßung und Beschriftung von technischen Zeichnungen spielen Normen eine wesentliche Rolle.
DIN 406 legt die allgemeinen Grundlagen für Maßeintragungen in technischen Zeichnungen und anderen technischen Unterlagen fest. Die sogenannten Allgemeintoleranzen werden im Zeichnungskopf der technischen Zeichnung global für das gesamte, in der Zeichnung dargestellte Bauteil definiert.
Die dargestellte Geometrie wird durch die Bemaßung quantifiziert. Es werden auch andere Informationen bemaßt, z.B. Toleranzen oder Oberflächeneigenschaften.
Die normgerechte Erstellung technische Zeichnung erfordert, wegen den zu berücksichtigenden Normen und Regelungen, entsprechende Fachkenntnisse. So enthält z. B. das erste der vier folgenden Bilder einen Fehler in der Bemassung. Das Durchmesserzeichen (Ø) ist nämlich nur dann zu verwenden, wenn die Kreisform der Öffnung nicht eindeutig erkennbar ist.
- Bohrung und Gewinde im technischen Zeichnen
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Spezielle Normen
Eine vollständige Darstellung aller gültigen Normen für das technische Zeichnen ist an dieser Stelle nicht angedacht. Vielmehr sollen hier die wesentlichsten Normen geliste werden, die beim technischen Zeichnen Anwendung finden. Für weitere Details sei auf spezielle Literatur zum Thema verwiesen. Spezielle Normen für Bauzeichnungen sind im Abschnitt Normen des entsprechenden Artikels gelistet.
DIN Normen
| Norm | Inhalt | Beschreibung |
|---|---|---|
| DIN 5 | Isometrische und dimetrische Darstellung | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 6 | Ansichten und Schnitte | Darstellung im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 128) |
| DIN 15 | Linienarten | Verwendung von Volllinie, Freihand- und Zickzacklinie, Strichpunktlinie (Achse), Strich-Zweipunktlinie, etc. im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 128-20 bzw. DIN ISO 128-24) |
| DIN 30 | Vereinfachte Darstellungen | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 199 Teil 1 | Technischen Produktdokumentation | Benennungen und Definitionen für CAD-Modelle, technische Zeichnungen und Stücklisten für die technische Produktdokumentation im Bereich der mechanischen Technik. |
| DIN 201 | Schraffuren und Farben | Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt durch DIN ISO 128-50) |
| DIN 406 | Maßeintragungen, Toleranzkurzzeichen, etc. | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 919 | Technische Zeichnungen, Holzverarbeitung | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 1356 | Darstellung von Linien und Schraffuren in Bauzeichnungen | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 2429 | Symbole für Rohrleitungen | Zu verwenden beim technischen Zeichnen von Rohrleitungen |
| DIN 2481 | Symbole für Wärmekraftanlagen | Zu verwenden beim technischen Zeichnen von Schaltplänen |
| DIN 6771 | Zeichenblattformate | Einteilung und Beschriftung beim technischen Zeichnen ((Teil 6 entspricht früherer DIN 823), August 1999 erneut ersetzt durch DIN EN ISO 5457, Papierformat) |
| DIN 6775 |  icronorm
|
Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen (ersetzt durch ISO 9175) |
| DIN 6776 Teil 1 | ISO-Normschrift | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 7154 | Passungssystem Einheitsbohrung | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 7155 | Passungssystem Einheitswelle | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 7157 | Passungsauswahl im System Einheitsbohrung | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 7182 | Grundbegriffe von Toleranzen und Passungen | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN 24300 | Schaltsymbole für Ölhydraulik und Pneumatik | Technisches Zeichnen von hydraulischen und pneumatischen Schaltplänen Vergleiche: Liste der Schaltzeichen (Fluidtechnik) |
| DIN 40900 | Elektro-Schaltzeichen | Technisches Zeichnen von elektrischen Schaltplänen Vergleiche: Liste der Schaltzeichen (Elektrik/Elektronik) |
ISO Normen
| Norm | Inhalt | Beschreibung |
|---|---|---|
| ISO 9175 | icronorm
|
Prüfnorm für Tuschefüller, Zeichen- und Schriftschablonen |
DIN ISO Normen
| Norm | Inhalt | Beschreibung |
|---|---|---|
| DIN ISO 128 | Technische Zeichnungen | Allgemeine Grundlagen der Darstellung |
| DIN ISO 286 | Passungen | ISO Toleranzsystem für Passungen |
| DIN ISO 1219 Teil 2 | Fluidtechnische Schaltpläne | Vorgaben zur Erstellung |
| DIN ISO 1302 | Oberflächenbeschaffenheiten | Angaben beim technischen Zeichnen |
| DIN ISO 2162 | Federn | Darstellung im technischen Zeichnen |
| DIN ISO 2768 Teil 1 | Allgemeintoleranzen für Längen und Winkelmaße | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN ISO 2768 Teil 2 | Allgemeintoleranzen für Form und Lage | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN ISO 5455 | Maßstäbe | Verwendung im technischen Zeichnen |
| DIN ISO 6410 | Gewinde | Darstellung im technischen Zeichnen |
DIN EN ISO Normen
| Norm | Inhalt | Beschreibung |
|---|---|---|
| DIN EN ISO 5457 | Blattgrößen | Verwendung im technischen Zeichnen (ersetzt DIN 6771) |
Weitere Regeln
Passungen, Passfedern und Nuten, Schrauben, Federn und andere Verbindungselemente, deren Abmessungen, Form- und Lagetoleranzen, Maß- und Toleranzeintragungen, Rauhheit von Oberflächen, Strichstärken, Blattgrößen, Schriftfelder und weitere Angaben im Zeichnungskopf, hydraulische, pneumatische, elektrische und elektronische Schaltzeichen, Stücklisten und viele weitere Regeln des technischen Zeichnens werden im Bestseller für den technischen Zeichner, "Hoischen Technisches Zeichnen" fachmännisch und ausführlich erklärt.
Darstellende Geometrie im technischen Zeichnen
Neben Ansichten und Schnitten aus verschiedenen Perspektiven (wie z. B. der Kavaliersperspektive, einer speziellen axonometrischen, dimetrischen Projektion oder der Fluchtpunktperspektive,) spielen im technischen Zeichnen auch verschiedene Projektionen (z. B. die Zweitafelprojektion) eine wichtige Rolle. Je nach Projektion kommen unterschiedliche Koordinatensysteme zum Einsatz.
- Perspektiven und Projektion
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Projektion auf Fläche
Ein ausgeprägtes, räumliches Vorstellungsvermögen ist eine unbedingte Voraussetzungen im technischen Zeichnen, da dieses Vermögen sowohl zur Erstellung perspektivischer Zeichnungen, als auch beim sogenannten Zeichnungslesen zur richtigen Interpretation von Zeichnungen und Skizzen benötigt wird.
Auch geometrische Grundkonstruktionen und insbesondere die Ebene Geometrie des Kreises wie beispielweise Tangente und Sekante, Innkreis und Umkreis, der Goldene Schnitt, die Quadratur des Kreises oder auch die Konstruktion von regelmäßigen und unregelmäßigen Vielecken gehören zu den Grundvoraussetzungen des technischen Zeichnens. Sowohl der Satz des Pythagoras als auch Teile aus Euklids Elementen finden dabei im technischen Zeichnen bis heute ihre Anwendung.
- Durchdringung, Grundkonstruktion, Ansichten und Evolvente
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Konstruktion eines regelmäßigen Fünfecks -
Ansichten mit Schnitt -
Durchdringungen und damit der Kurvenverlauf an den Kanten der sich durchdringenden Körper spielen beispielsweise bei der Darstellung sich kreuzender oder in schräge Flächen eindrigender Bohrungen eine wesentliche Rolle.
Zur bildlichen Darstellung der Evolventenverzahnung eines Zahnrades (Getriebelehre) ist das Wissen um die Evolventenkonstruktion erforderlich, da über die Evolvente der Verlauf der Zahnflanken festlegt wird.
- Abwicklungen
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Abwicklung eines Zylinders -
Abb.: 5: Blechabwicklung -
Abb. 1: Abwicklung eines Blechteils -
Abgewickelter Kegelstumpf
Spezielle Darstellungen wie Kegel-, Kugel-, Pyramiden- und Polyederschnitte, sowie Durchdringungen verschiedenster Körper wie auch Abwicklungen von Mantelflächen (z. B. für Blechzuschnitte) spielen im technischen Zeichnen eine wichtige Rolle.
Technisches Zeichnen in verschiedenen Branchen
Im Maschinen- und Anlagenbau wie auch im speziellen Werkzeugbau wird oftmals ein komplett anderes Zeichenprogramm verwendet, als beispielsweise im Rohrleitungsbau, in der Fluidtechnik (z. B. zum Zeichnen von pneumatischen und hydraulischen Schaltplänen) oder in der Elektro-, Automobil- oder Möbelindustrie.
Das technische Zeichnen stellt je nach Branche recht unterschiedliche Ansprüche an den jeweiligen Zeichner. Der Einsatz branchenspezifischer CAD-Software verschiedenster Hersteller ist einer der wesentlichen Gründe für die Standardisierung von Austauschformaten wie DXF oder STEP.
Weitere Informationen zu branchenspezifischen, mechanischen CAD Anwendungen finden sich im Artikel CAD im Abschnitt 2D- und 3D-Konstruktionsanwendungen.
Literatur
- Hans Hoischen, Wilfried Hesser: Technisches Zeichnen. 30. Auflage. Cornelsen Verlag, Berlin 2005, ISBN 3589241101
- Literatur und Lernprogramm zum technischen Zeichnen, Christiani
Siehe auch
Wikilinks
- Commons: Technisches Zeichnen – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien
