Verzahnmaschinen für exakt definierte Zahnprofile

Posted by NetBid on Jan 27, 2020 11:07:21 AM

Wälzfräsmaschine

Die Funktion von Verzahnmaschinen erklärt sich eigentlich schon aus dem Namen – mit diesen Maschinen lassen sich Werkstücke mit Verzahnungen versehen. Einsatz finden sie vor allem auch bei der Herstellung von Zahnprofilen. Zahnprofile finden sich in Getrieben und sorgen dort für eine Übersetzung der Drehmomente, mithilfe der verzahnten Profile findet also eine Kraftübertragung statt.

Da die Profile immer ganz speziellen Anforderungen genügen müssen, werden Verzahnmaschinen in der Regel nur noch computergesteuert, um ein möglichst präzises und gleichbleibendes Ergebnis zu gewährleisten. Zahnräder sind nicht nur in Sachen Verwendungszweck hochspezialisiert, sie bestehen auch aus unterschiedlichen Materialien und sind verschieden groß. Je nach Material, Anforderung an die Qualität und Geometrie des zu erstellenden Zahnrades werden unterschiedliche Arten von Verzahnmaschinen eingesetzt. Grob unterteilt wird dabei in spanende und ur- bzw. umformende Modelle.

In welchen Bereichen Verzahnmaschinen eingesetzt werden

Zahnräder sind in zahlreichen Maschinen verbaut und gehören oft zur Basis der Maschinenbauteile. Dabei wird allerdings in bestimmten Qualitätsklassen unterschieden. Verzahnmaschinen sind in der Lage, große Stückzahlen in kurzer Zeit zu produzieren – sie finden also in der Regel in der Massenproduktion ihren Platz. Dabei muss die Qualität stimmen und das Zahnprofil muss sehr präzise gefertigt werden, da das Einfluss auf das spätere Laufverhalten der Maschine hat. Auch verbessert sich die Geräuschemission und Maschinen mit „rund“ laufenden Zahnrädern bringen eine höhere Lebensdauer und weniger Verschleiß mit sich. Die Qualität und Präzision der Zahnräder spielt also eine wesentliche Rolle, infolge müssen auch die Verzahnmaschinen diesen Ansprüchen genügen.

Die verschiedenen Arten von Verzahnmaschinen

  1. Spanende Verzahnmaschinen:
  • Die Formfräsmaschine arbeitet mit einem Scheiben- oder Fingerfräser, das Zahnprofil wird im Achsschnitt erstellt. Bei dem sogenannten Teilverfahren bewegt sich das Werkstück nicht, während es bearbeitet wird. Möglich ist auch eine Schrägverzahnung. Hergestellt werden in erster Linie Schnecken und Kegelräder.
  • Die Wälzfräsmaschine arbeitet dagegen kontinuierlich und steht nie still. Sie fertigt vor allem Stirnverzahnungen, dabei sind Geradverzahnungen ebenso möglich wie Schrägverzahnungen. Diese Maschine lässt sich bei gleicher Verzahnung für ganz unterschiedliche Zahnraddurchmesser verwenden.
  • Auch die Wälzhobelmaschine arbeitet in einem Teilverfahren, wobei eine Zahnlücke oder eine ganze Gruppe von Lücken auf einmal bei Stillstand bearbeitet werden. Kontinuierliche Verfahren sind wesentlich wirtschaftlicher, da diese schneller und effizienter arbeiten. Darum gehören diese Maschinen auch eher der Vergangenheit an.
  • Wälzhonmaschinen bearbeiten Werkstücke besonders fein und präzise. Sie dienen vor allem der Verbesserung der Oberflächenqualität nach dem Schleifen. Auch lässt sich damit die Geometrie des Zahnrads nochmal optimieren.
  • Wälzschälmaschinen kombinieren zwei Verfahren gekonnt miteiandern, nämlich das Wälzstoßen (s.u.) und das Wälzfräsen. Diese Maschinen lassen sich sowohl für Innen- als auch für Außenverzahnungen verwenden.
  • Wälzstoßmaschinen gehören zu den kontinuierlich laufenden Verzahnmaschinen. Gegenüber den ebenfalls kontinuierlich arbeitenden Wälzfräsmaschinen ist die Produktivität dieser Modelle etwas geringer – bei der Herstellung von Innenverzahnungen haben sie sich aber bewährt.
  • Zahnradläppmaschinen sind im Sektor der Feinbearbeitungsverfahren angesiedelt und dienen ebenfalls der Oberflächen- und Flankenkorrektur, um eine optimale Qualität zu garantieren.
  • Zahnradräummaschinen finden in der seriellen Fertigung ihren Einsatz und arbeiten mit dem klassischen Formschneideverfahren.
  • Bei Zahnradschabmaschinen ist die Schneide bereits definiert und hiermit ist ebenfalls eine qualitative Feinbearbeitung am Ende eines Wälzverfahrens möglich, um Verbesserungen an der Oberflächenstruktur vorzunehmen.
  • Schleifverfahren, wie mit Zahnradschleifmaschinen üblich, dienen dazu, gehärtete Zahnräder in Feinarbeit in der Qualität zu maximieren. Unterschieden wir noch in wälzende und profilierende Verfahren sowie in kontinuierliche und nicht-kontinuierliche.
  • Zahnradwälzschleifmaschinen gehören zu den ökonomisch produktivsten Verfahren beim Herstellen von Zahnprofilen. Die Schleifzeiten sind hier ebenso gering wie die Nebenzeiten, denn der Werkzeugwechsel erfolgt in der Regel automatisch.

 

  1. Umformende Verzahnmaschinen:
  • Zahnrad-Profilwalzmaschinen arbeiten mit dem Kaltwalzverfahren. Die Kaltwalzrollen definieren dabei die Geometrie des entsprechenden Zahnprofils und dringen mit der Wälzbewegung in das Werkstück.

 

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