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Zahnräder und Wälzverfahren

Erzeugung der Verzahnung durch Wälzen des zu verzahnenden Rades mit einem durch die Flankenflächen bzw. Schneidkanten eines Werkzeuges teilweise oder vollständig verkörperten Gegenrad.

Spanlose Wälzverfahren

Spanlose Wälzverfahren finden Anwendung beim Warmwalzen oder Kaltrollen von Verzahnungen. Vorteile: Hohe Arbeitsgeschwindigkeit und günstiger Faserverlauf.

Spangebende Wälzverfahren

Das Wälzhobeln mit Kammstahl verwendet die Erzeugungszahnstange direkt als Werkzeug. Es können auch Schrägstirnräder gehobelt werden. Vorteile des Kammstahlhobelns: sehr genaue Zahnräder, einfache, geradflankige Werkzeuge. Auch beim Teilwälzschleifen von Stirnrädern verkörpern die Schleifscheiben einen Zahnstangenzahn. Wird das im Falle des Kammstahles (Zahnstange) unendlich große Werkzeugrad verkleinert, dann wird es zum Schneidrad. Hier ist ununterbrochene Wälzung über alle Werkradzähne möglich. Bei Geradstirnrädern verzahnt ein Schneidrad alle Räder gleichen Moduls, bei Schrägstirnrädern nur alle Räder gleichen Moduls und gleichen Schrägungswinkels. Vorteile des Stoßens mit Schneidrad: Herstellung von Innenverzahnungen.
Schraubwälzverfahren: hierbei kreuzen sich die Achsen von Werkzeug und Werkstück.
Beim Wälzfräsen von Stirnrädern ist das Werkzeug ein schneckenförmiger Wälzfräser, der sich mit dem Werkstück wie eine Schnecke mit dem Schneckenrad verschraubt. Gleichzeitig erfolgt der Vorschub parallel oder schräg zur Werkstückachse. Beim Wälzfräsen von Schrägstirnrädern sowie beim Diagonalfräsen ist eine Zusatzbewegung durch Differential erforderlich, ausgenommen bei Maschinen mit Vorschub in Richtung der Zahnschräge selbst. Für höchste Genauigkeit müssen in den Flanken hinterschliffene Wälzfräser möglichst großen Durchmessers verwendet werden.Wälzfräsmaschinen sind leicht ein- und umstellbar. Das Radialverfahren bei der Herstellung von Stirnrädern arbeitet mit konischen Fräsern, die so auf einer Achse angeordnet sind, dass ihre Kegelspitzen gegeneinander gerichtet sind. Die auf den Kegeln liegenden Schneidstollen sind schraubenförmig angeordnet. Die Werkzeuge sind zwar leistungsfähiger als zylindrische Stirnradwälzfräser, in ihrer Herstellung jedoch wesentlich aufwendiger.

Die Herstellung von Schneckenrädern auf Wälzfräsmaschinen ist nach 2 Verfahren möglich.

    1. Radialverfahren: Die Vorschubbewegung ist radial zum Werkstück gerichtet.
    2. Tangentialverfahren: Der Vorschub entsteht durch Verschieben des Fräsers in Richtung seiner Achse. Dabei ist eine zusätzliche Werkstückdrehung über das Differential erforderlich. Das Tangentialverfahren erzeugt bessere Flanken als das Radialverfahren.

Schnecken können auf Wälzfräsmaschinen durch Schälen hergestellt werden. Dabei tritt die Schnecke an die Stelle des Wälzfräsers und ein Schneidrad an die Stelle des Rades.
Das Schraubwälzverfahren wird auch zum Schleifen von Stirnrädern benutzt. Es eignet sich besonders für die Serienfertigung. Module unter 1,25 können aus dem Vollen geschliffen werden.
Die Herstellung von Schnecken erfolgt meist im reinen Schraubverfahren, d.h. durch Verschraubung des erzeugenden Werkzeuges mit dem zu verzahnenden Schneckenkörper.