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Funktionsgerechte Bearbeitung von Verzahnungen durch Freiformfräsen

ISBN: 978-3-86359-450-3

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Kurzübersicht

Durch das Freiformfräsen können unterschiedlichste Verzahnungsarten und Bauteilgrößen auf derselben Universalmaschine hergestellt werden. Um freiformgefräste Verzahnungen industriell fertigen und einsetzen zu können, muss die Leistungsfähigkeit der Bauteile bekannt sein. Hierzu werden die verfahrensspezifischen Bauteilcharakteristika durch ein Beschreibungsmodell vorhersagbar gemacht sowie das Einsatzverhalten freiformgefräster Verzahnungen in Prüfstandsuntersuchungen validiert.

Funktionsgerechte Bearbeitung von Verzahnungen durch Freiformfräsen

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Details

Das Freiformfräsen von Verzahnungen ist hinsichtlich der Bauteilgröße sowie der Verzahnungsart fast uneingeschränkt nutzbar. Da die Bauteileigenschaften jedoch nicht bekannt waren, konnte die Hartfeinbearbeitung von hochbelasteten Verzahnungen bis dato nur eingeschränkt realisiert werden.
Eine funktionsgerechte Bearbeitung setzt eine detaillierte Betrachtung der Freiheitsgrade des Verfahrens voraus. Deshalb wurde eine Terminologie des Freiformfräsens von Verzahnungen erarbeitet. Die Prozessdefinition umfasst die Prozessparameter, d. h. die Schnittparameter und die Bearbeitungsstrategie, die Werkzeugwahl sowie die Eingangsdatenerzeugung.
Zur Beschreibung der Bauteileigenschaften wurde eine Definition der verfahrensspezifischen Oberflächenstruktur gegeben, die die Gestaltabweichungen anhand von Kenngrößen quantifizierbar macht. Außerdem wurden ein Beschreibungsmodell aller geometrischen Bauteilabweichungen und ein Berechnungsmodell der fertigungsbedingten Geometrieabweichungen entwickelt.
Die Bauteileigenschaften freiformgefräster Verzahnungen wurden umfassend analysiert und auf die gewählten Bearbeitungsstrategien und Schnittparameter zurückgeführt. Die Qualität der Bauteile wurde mit konventionell gefertigten Bauteilen verglichen und darüber hinaus wurden die Herausforderungen einzelner Bearbeitungsstrategien beim Freiformfräsen von Verzahnungen herausgestellt.
Das Einsatzverhalten freiformgefräster Verzahnungen wurde in Prüfstandversuchen untersucht. Hierbei wurden verfahrensspezifische Versagensmechanismen auf messbare Bauteileigenschaften sowie die maßgeblichen Prozessparameter zurückgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass freiformgefräste Verzahnungen bei optimaler Fertigungsprozessauslegung hinsichtlich der Leistungsfähigkeit dasselbe Potenzial wie konventionell durch Schleifen hergestellte Bauteile aufweisen.
Der Zusammenhang zwischen Fertigungsprozessauslegung, gemessenen Bauteileigenschaften und resultierender Bauteilleistungsfähigkeit wurde zu einem allgemeinen Ansatz zur funktionsgerechten Fertigung von Verzahnungen durch Freiformfräsen zusammengeführt. Die bestehenden Herausforderungen bei der Realisierung höchster Genauigkeitsanforderungen wurden in einem Modell zur Kompensation geometrischer Bauteilabweichungen diskutiert und so ein Ansatz für eine First-Part-Right-Strategie zum Freiformfräsen von Ver-zahnungen geliefert.

Zusatzinformation

Autor Staudt, Julian
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-450-3
Gewicht 0.210 kg
Erscheinungsdatum 18.08.2016
Lieferzeit 3-4 Tage
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