Auf jeder Werkstattzeichnung stehen sie, und trotzdem sorgen sie regelmäßig für Stirnrunzeln: Angaben wie Ø40 H7 oder g6. Dahinter steckt kein Geheimcode, sondern ein logisches System, mit dem du genau festlegst, wie eng zwei Teile zusammenpassen sollen. Wer das einmal verstanden hat, liest jede Toleranzangabe in Sekunden und wählt die richtige Passung, statt zu raten.
Hier bekommst du den kompletten Überblick: Was die Buchstaben und Zahlen bedeuten, wie du Spiel- von Presspassungen unterscheidest und welche Passung sich in der Praxis wofür eignet. Mit einem durchgerechneten Beispiel, damit es greifbar wird.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine Toleranzangabe wie Ø40 H7 besteht aus Nennmaß, einem Buchstaben (Lage der Toleranz) und einer Zahl (IT-Grad, also wie eng).
- Großbuchstabe = Bohrung, Kleinbuchstabe = Welle. H ist die Bezugsbohrung, h die Bezugswelle.
- Es gibt drei Passungsarten: Spielpassung (immer Luft), Übergangspassung (mal Spiel, mal Übermaß) und Übermaß- bzw. Presspassung (immer fest).
- Im Maschinenbau ist die Einheitsbohrung Standard: Die Bohrung bleibt H, die Passung steuerst du über die Welle.
- Toleranzen gelten bei 20 °C. Temperatur, Grat und Oberfläche beeinflussen das Ergebnis spürbar.
Warum es Toleranzen überhaupt gibt
Kein Bauteil lässt sich exakt auf ein bestimmtes Maß fertigen. Jede Maschine, jedes Werkzeug und jeder Werkstoff bringt eine gewisse Streuung mit. Ein Maß von genau 40,000 mm ist in der Realität nicht herstellbar, nur näherungsweise. Eine Toleranz legt deshalb fest, in welchem Bereich das fertige Maß liegen darf, damit das Teil seine Funktion erfüllt.
Der zweite Grund ist die Austauschbarkeit. Wenn eine Welle in tausend baugleiche Gehäuse passen soll, ohne dass jemand jedes Paar einzeln anpasst, müssen Welle und Bohrung in definierten Grenzen liegen. Genau das regelt das international genormte Toleranzsystem nach ISO 286, das in Deutschland als DIN EN ISO 286 gilt und die alten DIN-Reihen abgelöst hat.
So liest du eine Angabe wie „Ø40 H7“
Jede Toleranzangabe setzt sich aus drei Bausteinen zusammen. Hast du die einmal sortiert, entschlüsselst du jede Zeichnung.
Ø40 H7 zerlegt: Ø40 ist das Nennmaß (das Wunschmaß in Millimetern). Der Buchstabe H gibt die Lage der Toleranz zur Nulllinie an, also ob das Maß eher nach oben oder unten abweichen darf. Die Zahl 7 steht für den Toleranzgrad IT7, also dafür, wie eng die Toleranz ist. Großbuchstabe heißt Bohrung, Kleinbuchstabe Welle. g6 ist also eine Welle.
Der Buchstabe bestimmt nur die Position des erlaubten Bereichs, die Zahl seine Breite. Beide zusammen ergeben die konkrete obere und untere Grenze, die du in den Tabellen der ISO 286 nachschlägst. Wichtig dabei: Die genauen Werte hängen immer vom Nennmaß ab. Dasselbe H7 bedeutet bei einer 10er-Bohrung eine engere Spanne in Mikrometern als bei einer 200er-Bohrung.
Der IT-Grad: wie genau muss es sein?
Die Zahl hinter dem Buchstaben ist der Toleranzgrad, in der Norm IT-Grad genannt (von „International Tolerance“). Er reicht von IT01 als feinster Stufe bis IT18 als gröbster. Je kleiner die Zahl, desto enger die Toleranz und desto aufwendiger die Fertigung.
| IT-Bereich | Genauigkeit | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| IT01 – IT4 | höchste Präzision | Lehren, Messmittel, Referenznormale |
| IT5 – IT11 | Passungsbereich | Passungen im Maschinenbau, Wellen und Bohrungen |
| IT12 – IT18 | grob | Freimaße, Rohteile, unkritische Außenkonturen |
Für funktionsrelevante Passungen bewegst du dich fast immer im mittleren Bereich. Eine Welle in IT6 und eine Bohrung in IT7 sind ein typisches, gut beherrschbares Paar. Geht es noch enger, steigen Aufwand und Kosten überproportional, weil feinere Werkzeuge, mehr Messung und oft eine temperierte Umgebung nötig werden.
Einheitsbohrung oder Einheitswelle?
Damit nicht beide Teile gleichzeitig in alle Richtungen variieren, hält man eines davon fest. Dafür gibt es zwei Systeme.
- Einheitsbohrung (System H): Die Bohrung bekommt immer ein H, ihr unteres Abmaß liegt also auf der Nulllinie. Die Passung steuerst du allein über die Welle. Das ist im Maschinenbau der Normalfall.
- Einheitswelle (System h): Die Welle bleibt konstant bei h, variiert wird die Bohrung. Das lohnt sich vor allem dort, wo gezogene oder geschliffene Wellen in Standardmaßen verbaut werden, etwa bei langen Wellen mit mehreren Sitzen.
Warum meist die Einheitsbohrung? Bohrungen sind in der Regel schwerer und teurer präzise herzustellen als Wellen. Eine Bohrung in einem festen Maß zu fertigen und die Passung über die einfacher zu bearbeitende Welle einzustellen, ist deshalb oft der wirtschaftlichere Weg. Wie man eine präzise H7-Bohrung sauber auf Maß bringt, zeigt der Beitrag zum Reiben von H7-Passungen.
Die drei Passungsarten
Ob ein Teil leicht gleitet, saugend sitzt oder fest verpresst wird, entscheidet die Kombination aus Bohrung und Welle. Daraus ergeben sich drei Grundtypen.
| Passungsart | Was passiert | Beispiel (System H) |
|---|---|---|
| Spielpassung | Es bleibt immer Luft zwischen Welle und Bohrung, die Teile lassen sich von Hand fügen. | H7/g6, H7/f7, H7/h6 |
| Übergangspassung | Je nach Ist-Maßen entsteht entweder etwas Spiel oder etwas Übermaß, der Sitz ist genau, aber nicht fest. | H7/k6, H7/m6, H7/n6 |
| Übermaßpassung (Presssitz) | Die Welle ist stets größer als die Bohrung, gefügt wird mit Presse oder über Temperatur. | H7/p6, H7/r6, H7/s6 |
Merkhilfe: Vom Spiel zum Presssitz wandert der Wellenbuchstabe im Alphabet nach hinten. Buchstaben um f, g, h bedeuten Spiel, um j bis n Übergang, ab p aufwärts Übermaß.
Ein konkretes Rechenbeispiel: H7/g6 bei Ø40
Nimm eine Welle mit 40 mm Nenndurchmesser, die leichtgängig in einer Bohrung laufen soll, etwa eine einfache Gleit- oder Führungsstelle. Eine gängige Wahl dafür ist H7/g6. So sehen die Maße aus (Werte aus der ISO-286-Tabelle für den Nennmaßbereich über 30 bis 50 mm):
Ergebnis: In jeder zulässigen Kombination bleibt ein Spiel zwischen 9 und 50 Mikrometern. Die Welle lässt sich also immer einführen und kann leichtgängig laufen, ohne zu klemmen. Genau das ist eine klassische Spielpassung. Würdest du stattdessen g6 gegen p6 tauschen, läge die Welle immer über dem Bohrungsmaß, und du bräuchtest eine Presse zum Fügen.
Häufige Passungen und wofür sie sich eignen
Die folgende Übersicht zeigt verbreitete Kombinationen im System der Einheitsbohrung. Sie ist eine Orientierung, keine feste Vorschrift. Die konkrete Wahl hängt von Belastung, Werkstoff, Schmierung und Betriebstemperatur ab und sollte für sicherheitsrelevante Bauteile fachlich abgesichert werden.
| Passung | Art | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| H7/h6 | Spiel (Schiebesitz) | Zentrierungen, von Hand fügbare Teile, genaue Lage ohne Festsitz |
| H7/g6 | Spiel (Gleitsitz) | leichtgängige Führungen und Gleitstellen mit kleinem Spiel |
| H7/f7 | Spiel (Laufsitz) | Gleitlager und Wellen, die mit Schmierfilm dauerhaft drehen |
| H7/k6 | Übergang | Zahnräder, Riemenscheiben und Sitze, die genau, aber noch lösbar sind |
| H7/n6 | Übergang (fester) | feste Sitze, üblicherweise mit Presse gefügt |
| H7/r6 | Übermaß (Presssitz) | dauerhaft feste Verbindungen wie eingepresste Buchsen oder Ringe |
Beim tatsächlichen Prüfen der Maße kommt es auf saubere Messtechnik an. Wie sich Maße direkt an der Maschine erfassen lassen, behandelt der Beitrag zur Werkstückvermessung an der CNC.
Praxistipps für saubere Passungen
- Nicht enger tolerieren als nötig. Jeder IT-Grad feiner kostet Zeit, Werkzeug und Messaufwand. Lege nur dort eng aus, wo die Funktion es wirklich verlangt.
- Grat und Kanten beachten. Ein winziger Grat verfälscht das Messergebnis und kann ein eigentlich passendes Teil unbrauchbar machen. Vor dem Messen entgraten.
- Oberfläche mitdenken. Bei Presssitzen wird die Rauheit beim Fügen teilweise eingeebnet. Eine zu raue Oberfläche verringert die tatsächliche Haftung.
- System nicht mischen. Innerhalb einer Baugruppe konsequent bei Einheitsbohrung oder Einheitswelle bleiben, sonst wird die Maßkette unübersichtlich.
Temperatur nicht unterschätzen: Alle Toleranzen der ISO 286 beziehen sich auf eine Referenztemperatur von 20 °C (nach ISO 1). Ein warmes Bauteil direkt aus der Bearbeitung oder ein kalter Messschieber aus dem Lager kann ein Maß um mehrere Mikrometer verschieben. Bei engen Passungen Teil und Messmittel vor dem Prüfen angleichen lassen.
Häufige Fehler
- Buchstaben verwechseln: Groß steht für die Bohrung, klein für die Welle. Ein vertauschtes H und h dreht die ganze Passung um.
- Toleranzwerte ohne Nennmaßbereich ablesen. Dieselbe Toleranzklasse bedeutet bei jedem Durchmesserbereich andere Mikrometerwerte.
- Spiel- und Übergangspassung verwechseln. Eine Übergangspassung kann auch Übermaß haben und lässt sich dann nicht mehr von Hand fügen.
- Allgemeintoleranzen vergessen. Maße ohne eigene Toleranz fallen unter die Allgemeintoleranzen nach ISO 2768 (Klassen f, m, c, v), die im Schriftfeld der Zeichnung stehen.
Fazit
ISO-Toleranzen und Passungen wirken auf den ersten Blick wie ein Buchstabensalat, folgen aber einer klaren Logik: Nennmaß, Lage über den Buchstaben, Enge über den IT-Grad. Wer weiß, dass Großbuchstaben die Bohrung und Kleinbuchstaben die Welle meinen und dass es drei Passungsarten von Spiel bis Presssitz gibt, liest jede Zeichnung sicher. In der Praxis gilt: so eng wie nötig, so grob wie möglich, und immer bei 20 °C gemessen. Wer tiefer einsteigen will, findet im Überblick zu Passungen die formalen Grundlagen kompakt zusammengefasst.
Häufige Fragen zu ISO-Toleranzen und Passungen
Was bedeutet H7 genau?
H7 beschreibt eine Bohrung. Das H legt fest, dass das untere Abmaß auf der Nulllinie liegt, die Bohrung also nie kleiner als das Nennmaß wird. Die 7 steht für den Toleranzgrad IT7, der die Breite der Toleranz bestimmt. Die konkreten Mikrometerwerte hängen vom Nennmaß ab.
Was ist der Unterschied zwischen Spiel- und Übergangspassung?
Bei einer Spielpassung bleibt zwischen Welle und Bohrung immer etwas Luft, die Teile lassen sich von Hand fügen. Bei einer Übergangspassung kann je nach tatsächlichen Maßen entweder ein kleines Spiel oder ein leichtes Übermaß entstehen, der Sitz ist also genauer, aber nicht garantiert leichtgängig.
Wann nehme ich Einheitsbohrung, wann Einheitswelle?
Im allgemeinen Maschinenbau ist die Einheitsbohrung der Standard, weil sich Wellen einfacher präzise bearbeiten lassen als Bohrungen. Die Einheitswelle lohnt sich vor allem, wenn gezogene oder geschliffene Wellen in Standardmaßen mit mehreren Sitzen verbaut werden.
Welche Passung eignet sich für ein Wälzlager?
Das hängt von Lagertyp, Last und davon ab, welcher Ring sich dreht. Üblich sind festere Sitze für den umlaufenden Ring. Maßgeblich sind die Vorgaben des jeweiligen Lagers und der Anwendung, die im Zweifel fachlich abzusichern sind.
Warum spielt die Temperatur eine Rolle?
Toleranzen gelten nach ISO 1 bei 20 °C. Metall dehnt sich bei Wärme aus, deshalb können ein warmes Werkstück oder ein kaltes Messmittel das Maß um mehrere Mikrometer verändern. Bei engen Passungen sollten Teil und Messgerät vor dem Messen die gleiche Temperatur haben.