Optimierung des Fertigwälzfräsens von Verzahnungen

Das Fertigwälzfräsen von Verzahnungen erfordert eine große Dichte an Hüllschnitten auf den Zahnflanken. Um diese unter den Aspekten der Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu erreichen, ist eine hohe Schnittgeschwindigkeit bei möglichst großer Werkzeugstandlänge erforderlich. Neben der Schnittgeschwindigkeit und der Verzahnungsgeometrie wird der Zerspanprozess von der Aufmaßgeometrie und der geometrischen Prozessauslegung beeinflusst. Hieraus ergeben sich mögliche Stellgrößen für eine Prozessoptimierung, deren Einflüsse auf den Zerspanprozess bislang jedoch nur unzureichend bekannt sind.Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Verifikation einer Methode zur Vorhersage des Standzeitverhaltens und Prozessergebnisses für das Fertigwälzfräsen anhand der auftretenden Spanungsgeometrien. Durch diese Methode soll eine Optimierung der Werkzeug- und Prozessauslegung ohne Durchführung von Zerspanversuchen für den konkreten Anwendungsfall ermöglicht werden. Zur Umsetzung des Ziels wird vom Fertigwälzfräsen abstrahiert und die Bildung typischer Spanungsgeometrien in einem Analogieversuch analysiert. Das hier ermittelte Verschleißverhalten wird modelliert, auf das Fertigwälzfräsen zurückgeführt und hier verifiziert. Abschließend wird das für das Fertigwälzfräsen typische Verschleißverhalten optimiert.

Das Fertigwälzfräsen von Verzahnungen erfordert eine große Dichte an Hüllschnitten auf den Zahnflanken. Um diese unter den Aspekten der Produktivität und Wirtschaftlichkeit zu erreichen, ist eine hohe Schnittgeschwindigkeit bei möglichst großer Werkzeugstandlänge erforderlich. Neben der Schnittgeschwindigkeit und der Verzahnungsgeometrie wird der Zerspanprozess von der Aufmaßgeometrie und der geometrischen Prozessauslegung beeinflusst. Hieraus ergeben sich mögliche Stellgrößen für eine Prozessoptimierung, deren Einflüsse auf den Zerspanprozess bislang jedoch nur unzureichend bekannt sind.Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Verifikation einer Methode zur Vorhersage des Standzeitverhaltens und Prozessergebnisses für das Fertigwälzfräsen anhand der auftretenden Spanungsgeometrien. Durch diese Methode soll eine Optimierung der Werkzeug- und Prozessauslegung ohne Durchführung von Zerspanversuchen für den konkreten Anwendungsfall ermöglicht werden. Zur Umsetzung des Ziels wird vom Fertigwälzfräsen abstrahiert und die Bildung typischer Spanungsgeometrien in einem Analogieversuch analysiert. Das hier ermittelte Verschleißverhalten wird modelliert, auf das Fertigwälzfräsen zurückgeführt und hier verifiziert. Abschließend wird das für das Fertigwälzfräsen typische Verschleißverhalten optimiert.