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antriebstechnik 3/2018

antriebstechnik 3/2018

Diameter → Axis

Diameter → Axis Direction → 04 Verzahnungsmessschrieb No. of teeth 35 Base diameter 65.1755 mm DIN/Tol.din3962 Normal module 1.6800 mm Normal Press. angle 19.0000 ° Qnom=8 Qact=8 Face width Probe stylus diameter 18.1000 mm 1.0017 mm Helix angle Addend. modif. factor 33.5000 ° / –0.4228 RCD(act)= 63.316 + ← Left flank Tol.= 0.000/ 0.000 (63.500) mm TCD(act)= 74.464 Profile variation Tol.= 0.000/ 0.000 (74.500) mm Right flank → + Tip Va 250:1* 40 μm UPL=20 73.900 73.900 69.293 69.293 69.293 69.293 Vb 5:1* 66.630 66.630 2.00 mm Root [μm] Fa fHa ffa ca + ← Left flank Lead-tooth alignment variation Right flank → + Top Va 250:1* 40 μm DIN UPL=20 Tol. 16.0 –10.0/+10.0 12.0 –3.0/+3.0 17.195 27 18 9 1 1 9 18 27 Tol. 5 4 5 4 4 5 5 7 0 2 2 –1 –1 –1 1 –4 1 1 1 1 2 1 3 1 –1 1 –1 –1 0 –1 –1 –2 fHam= 1| Wobble= 3| Qnom=8| Qact=5 fHam= –1| Wobble= 5| Qnom=8 | Qact=6 9.332 8.378 8.794 10.237 8.028 8.978 10.619 9.162 16.0 –10.0/+10.0 12.0 –3.0/+3.0 17.195 Vb 4:1* 2.50 mm 0.905 0.905 Bottom [μm] Fb fHb ffb cb Tol. 18.0 –16.0/+16.0 9.0 +2.0/+10.0 27 18 9 1 1 9 18 27 Tol. 5 6 3 6 6 3 8 3 1 –3 –1 5 4 0 –6 0 1 2 1 1 3 2 2 2 9 9 8 9 9 8 8 8 fHbm= 1| Wobble= 8| Qnom=8| Qact=5 fHbm= 0| Wobble= 10| Qnom=8 | Qact=6 18.0 –16.0/+16.0 9.0 +2.0/+10.0 50 antriebstechnik 3/2018

ZAHNRADFERTIGUNG richtung vorgenommen. Die Strategie teilt sich hier in die Ab schnitte Schruppen, Schlichten (Flanke links und rechts), Zahngrund und Entgraten (Bild 03). Zur Bearbeitung der Zahnflanken werden die neu entwickelten Schneidwerkzeuge verwendet (Bild 01). Durch die neu entwickelte Schneidengeometrie (Bild 01) können hohe Schnittgeschwindigkeiten und Zahnvorschübe bei gleichzeitiger Einhaltung der Qualitätsanforderungen der Zahnflanke realisiert werden. Zudem bietet das neue Design eine verbesserte Zugänglichkeit bei schmalen Zahnlücken und/oder hohen Zähnen. Für die Bearbeitung der modifizierten Zahnflanke werden 17 Zustellungen in Zahnbreitenrichtung benötigt. Dies entspricht jedoch einer Erhöhung der Gesamtbearbeitungszeit um ca. 33 % im Vergleich zur Bearbeitung derselben unmodifizierten Verzahnung (vier Zustellungen). Der Grund hierfür liegt in der durch die Breitenballigkeit Cβ verursachten Krümmung der Zahnflankenlängslinie. Diese Krümmung verringert die Überlappung zwischen den einzelnen Fräsbahnen und führt somit zu einer Erhöhung der Anzahl der benötigten Bahnen um die gewünschte Form richtig abbilden zu können. Ergebnisse Die Bearbeitung mit den Schnittwerten: Schnittgeschwindigkeit vc = 250 [m/min] und Zahnvorschub fz = 0,04 [mm/Z] lieferten hervorragende Ergebnisse. Hierbei zeigen sich gerade in Profilrichtung beachtliche Genauigkeiten, d. h. Profilqualitäten nach DIN 3962 [4] zwischen 5 und 6 konnten hergestellt werden. Durch die hohe Anzahl an Zustellungen in Zahnbreitenrichtung konnten auch in Flankenrichtung sehr gute Qualitäten von 5 bis 6 erzielt werden. Die Flankenmodifikationen konnten in gewünschter Form und im vorgegebenen Toleranzfeld hergestellt werden (Bild 04). Fazit und Ausblick Durch die Verwendung der CAM-Software Invomilling und den passenden Werkzeugen konnten sehr gute Verzahnungsqualitäten an den modifizierten Verzahnungen erreicht werden. Es zeigt sich, dass die Möglichkeiten der 5-Achs-Bearbeitung in Bezug auf Qualität, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit ein ergänzendes Potenzial zu den konventionellen Verzahnungsherstellverfahren aufweisen. Dies bietet gerade im frühen Entwicklungsstadium immense Vorteile. Die Feinbearbeitung inkl. Mikroflankenmodifikationen erhöht jedoch bei der Verwendung dieser Bearbeitungsstrategie die Gesamtbearbeitungszeit. An dieser Stelle sollte über eine mögliche Anpassung der Werkzeuge zur Modifikationseinbringung auf Standard Schaft-, Kugel- oder Torusfräser bzw. eine Trennung der Modifizierungsstrategien für Profilrichtung (Invomilling) und Flankenrichtung (Freiformfräsen) nachgedacht werden. Des Weiteren muss die Hartbearbeitung mit Mikroflankenmodifikationen getestet werden. Hierzu zeigen Versuchsergebnisse des Instituts für Antriebstechnik Aalen gute und vielversprechende Ergebnisse bei der Hartfeinbearbeitung von Stirnradverzahnungen ohne Profil modifikationen [3]. Literaturverzeichnis: [1] R. Bieker, Hochpräzise Verzahnungen, die Königsdisziplin der 5-Achs- Bearbeitung, Klartext/Heidenhain, 2017 [2] F. Klocke, Zahnrad- und Getriebetechnik, Hanser Verlag, München, 2017 [3] T. Glaser, Ergebnisbereich: Hartfeinbearbeitung von Stirnradverzahnungen mit dem InvoMilling-Verfahren, Institut für Antriebstechnik Aalen, 2017 [4] DIN 3962, Toleranzen für Stirnradverzahnungen, Beuth Verlag, 1978 IMPRESSUM erscheint 2018 im 57. Jahrgang, ISSN 0722-8546 Redaktion Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de (verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke, Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de Redakteurinnen: Dipl.-Medienwirtin (FH) Marie Krueger, Tel.: 06131/992-359, E-Mail: m.krueger@vfmz.de, Alexandra Pisek M.A., Tel.: 06131/992-266, E-Mail: a.pisek@vfmz.de Redaktionsassistenz: Angelina Haas, Tel.: 06131/992-361, E-Mail: a.haas@vfmz.de, Melanie Lerch, Petra Weidt, Ulla Winter (Redaktionsadresse siehe Verlag) Gestaltung Anette Fröder, Sonja Schirmer, Mario Wüst Chef vom Dienst Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer Anzeigen Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, E-Mail: o.jennen@vfmz.de Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, E-Mail: a.zepig@vfmz.de Annemarie Benthin, Anzeigenverwaltung Tel.: 06131/992-250, E-Mail: a.benthin@vfmz.de Anzeigenpreisliste Nr. 54: gültig ab 1. Oktober 2017 www.vereinigte-fachverlage.info Leserservice vertriebsunion meynen GmbH & Co. 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