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Zerspankräfte beim kontinuierlichen Wälzschleifen von Stirnradverzahnungen (E-Book)

ISBN: 978-3-86359-818-1

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Wälzschleifen zeichnet sich durch komplexe geometrische Zusammenhänge aus, die sich nicht auf analytischem Weg beschreiben lassen. In dieser Arbeit wird ein Modell entwickelt, welches unter Berücksichtigung der geometrisch-kinematischen Zusammenhänge auftretende Prozesskräfte berechnet. Die Modellvalidierung erfolgt durch Zerspankraftmessungen. Erstmals wird die Kontaktfolge für den Wälzschleifprozess unter Berücksichtigung des lokalen Eingriffes von Verzahnung und Schleifwerkzeug bestimmt.

Zerspankräfte beim kontinuierlichen Wälzschleifen von Stirnradverzahnungen (E-Book)

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Das Wälzschleifen zeichnet sich durch komplexe geometrische Zusammenhänge des vorliegenden Schraubradgetriebes aus. Der Eingriff zwischen Schleifwerkzeug und Verzahnung wird in der Regel basierend auf iterativen Ansätzen abgebildet. Zusätzlich ist ein komplexer Abrichtprozess der Schleifschneckengeometrie notwendig. Durch die Eingriffsbedingungen lassen sich Erkenntnisse, die für konventionelle Schleifprozesse entwickelt wurden, begrenzt auf den kontinuierlichen Wälzschleifprozess übertragen. Des Weiteren erfordert eine Abbildung des komplexen Prozesses effiziente Algorithmen. Insbesondere die Prozesskräfte sowie deren lokale Verteilung sind aktuell weitgehend unbekannt. Vorhandene Erkenntnisse konzentrieren sich meist auf eine empirische Erfassung auftretender Kräfte. Erklärungsmodelle, die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Einflussgrößen aus Geometrie und Prozess liefern, existieren nur in begrenztem Umfang.
In dieser Arbeit wird ein Messaufbau vorgestellt, der die Erfassung der auftretenden Prozesskräfte während des kontinuierlichen Wälzschleifprozesses ermöglicht. Aufgrund des modularen Aufbaus ist diese Art der Kraftmessung auf weiteren Maschinentypen möglich. Die Kraftmessung erfolgt mittels piezoelektrischem Schnittkraftdynamometer. Aus den ermittelten Kraftsignalen werden mittels einer Regressionsanalyse Haupteinflussgrößen bestimmt. Als solche ließen sich insbesondere der axiale Vorschub, die Schnittgeschwindigkeit sowie das zu zerspanende Aufmaß identifizieren.
Die durchgeführten Zerspankraftmessungen dienen als empirische Datenbasis für die Entwicklung des empirisch-analytischen Zerspankraftmodells. Es werden Modelle zur werkzeugbasierten Berechnung der Verzahnungsgeometrie sowie der Prozessanalyse des Wälzfräsprozesses weiterentwickelt und adaptiert. Somit lassen sich die Zerspankräfte für die Hartfeinbearbeitung mit undefinierter Schneide von Stirnradverzahnungen mit dem vorgestellten Modell berechnen.
Das Modell wird durch Zerspankraftmessungen validiert. Zudem erfolgt eine Anwendung des Modells auf einen weiteren Verzahnungsfall. Das entwickelte Modell ermöglicht weitere Analysen des kontinuierlichen Wälzschleifprozesses. Erstmals lässt sich die tatsächliche Kontaktfolge für den Wälzschleifprozess unter Berücksichtigung des lokalen Eingriffes zwischen Verzahnung und Schleifwerkzeug bestimmen. Insbesondere werden Effekte berücksichtigt, die aufgrund des Achskreuzwinkels zwischen Schnecke und Verzahnung sowie Aufmaß auftreten.

Zusatzinformation

Autor Scheffler, Florian
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-818-1
Gewicht 0.202 kg
Erscheinungsdatum 17.01.2020
Lieferzeit 10-14 Tage
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