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tiv, unterliegt aber in der zu erzielenden Verzahnungsqualität bestimmten Einschränkungen (DIN 6 bis DIN 7). Das Profilschleifen bietet hier einen deutlich höheren Qualitätsstandard, ist aber einem kontinuierlich wälzenden Verzahnverfahren zeitlich unterlegen. Auf Kundenwunsch entwickelte die Liebherr-Verzahntechnik GmbH das Wälzschleifen von asymmetrischen Verzahnungen. Dieses Verfahren vereint sowohl hohe Produktivität als auch Qualität. An das Wälzschleifen stellen asymmetrische Verzahnungen jedoch höhere Ansprüche als an den Schleifprozess selbst Sonderteil Hartfeinbearbeitung  15 sowie an die Schleif- und Abrichtwerkzeuge. Für die Entwicklung des neuartigen Schleifverfahrens ergaben sich somit einige Fragen. „Wir standen vor einer doppelten Herausforderung“, erklärt Dr.-Ing. Andreas Mehr, Technologieentwicklung und -beratung Schleifen und Stoßen bei der Liebherr- Verzahntechnik GmbH, Kempten. „Zum einen brauchten wir die Abrichttechnik zur Herstellung einer asymmetrischen Schleifschnecke. Zum anderen mussten wir den gesamten Schleifprozess inklusive Einmitten der Schleifschnecke in die Zahnlücke entwickeln“. Besondere Software-Unterstützung Für das Abrichten entwickelten die Experten ein Software- Paket, das sowohl mit asymmetrischen als auch symmetrischen Abrichtern arbeiten kann. „Ein asymmetrischer Abrichter ist für die Produktion ideal. Im Prototypenbau kann auch ein symmetrischer Abrichter entsprechend geschwenkt werden“, stellt Andreas Mehr die jeweiligen Vorteile dar. Die Maschine bietet einen Schwenkbereich bis 7,5 Grad an. Eine große Herausforderung beim Abrichten war die komplexe mathematische Berechnung der notwendigen Schwenkbewegung des Abrichters. Durch das Abrichten verkleinert sich der Durchmesser der Schleifschnecke, was wiederum eine Profilwinkelkorrektur nach sich zieht – nach jedem Abrichtvorgang. Im Schleifprozess selbst tritt eine ganz andere Dynamik im Zahnflankenkontakt zwischen Schleifschnecke und Werkstück auf als bei herkömmlichen, symmetrischen Schleifprozessen. Da sich beim Schleifen asymmetrischer Zahnräder entsprechend den unterschiedlichen Eingriffswinkeln das Aufmaß auf der rechten und linken Zahnflanke ändert, ist eine elektronische Korrektur notwendig. Diese wird durch ein modifiziertes Einmitten im Einrüstvorgang ermittelt. Das sogenannte Einmitten, also der mittige Eingriff der Schleifschnecke in die Zahnradlücke, muss bei asymmetrischen Verzahnungen leicht versetzt erfolgen und im Schleifprozess durch eine präzise Steuerungs- und Regelungstechnik eingehalten werden. Wälzschleifprozess sicher beherrschen Dank der neuen Schleiftechnik werden asymmetrische Zahnräder künftig häufiger zum Einsatz kommen. „Ihre Vorteile liegen auf der Hand und sind längst bekannt“, weiß Andreas Mehr. „Durch die Berechnungen von Dr. Kapelevich ist eine einfache Auslegung der Makrogeometrie möglich geworden. Jetzt lässt sich auch der Wälzschleifprozess sicher beherrschen. Gleichzeitig können unsere Kunden ohne großen Aufwand den Wälzschleifprozess an ersten Prototypen anwenden, dazu reicht das Software-Paket. Erst für die Produktion ist dann die Investition in einen asymmetrischen Abrichter notwendig.“  www.liebherr.com Vorteile großer und kleiner Eingriffswinkel sowie deren Kombination (Bild: WZL, RWTH Aachen)  8–8119 Modifiziertes Einmitten und die Vorteile asymmetrischer Verzahnungen www.dima-magazin.com


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