Geometrie des Wälzschälens
Maximilian Trübswetter
Das Wälzschälen ist ein kontinuierliches Zahnradfertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide. Aufgrund der zugrundeliegenden Kinematik sind die Zusammenhänge zwischen der Werkzeuggeometrie und den Bestimmungsgrößen von Werkzeug und Werkstück komplex. Im Rahmen dieser Dissertation wird eine ganzheitliche Berechnungsmethode entwickelt, um die Werkzeug-Bestimmungsgrößen, den Achsabstand, den Achskreuzwinkel und die Werkzeuggeometrie für das Wälzschälen von außenverzahnten Stirnrädern mit Evolventenprofil zu bestimmen.
In der Berechnungsmethode werden Methoden aus dem Bereich der Stirnradschraubgetriebe auf das Wälzschälen übertragen, um die Werkzeug-Bestimmungsgrößen auf Basis weniger Werkstückparameter zu ermitteln. Die Werkzeugflanken werden aus dem Berührpfad, welcher aus einem Werkstück-Stirnschnitt abgeleitet wird, mit dem räumlichen Verzahnungsgesetz bestimmt. Eine Berechnungsstudie und taktile Messungen an einer Prüfverzahnung zeigen, dass mit diesem universellen Ansatz die Werkstückgeometrie inklusive Profilmodifikationen exakt abgebildet wird. Bei geradverzahnten Werkzeugen ohne Spanflächenversatz weisen die Flanken ein Evolventenprofil auf. In einem Vergleich zu den etablierten Hartfeinbearbeitungsverfahren kontinuierliches Wälzschleifen und Polierschleifen wird das Potenzial des Wälzschälens in der Hartfeinbearbeitung hinsichtlich der Flankenoberfläche und der Geräuschanregung gezeigt.
