Untersuchungen über die Fertigungsgenauigkeit beim Walzfräsen von Stirnrädern

تقاضای بیشتر و بیشتری در مورد دقت ساخت چرخ دنده های خار مدرن مطرح می شود. دلیل این امر تلاش برای دستیابی به سرعت های بالاتر با افزایش همزمان عملکرد روان و عمر مفید است. علاوه بر این، نیاز به چرخ دنده های دقیق برای انتقال زاویه برای کنترل ها، به عنوان مثال در فناوری موشک و رادار، باید در این زمینه ذکر شود. بررسی‌ها در رابطه بین دقت ساخت و عملکرد چرخ‌دنده‌ها [1، 2، 3] تأثیر قابل‌توجهی از عیوب ساخت بر عمر سرویس و صدای در حال اجرا چرخ‌دنده‌ها را نشان داد. چنین تحقیقاتی برای هوبینگ مورد توجه ویژه ای قرار می گیرد، زیرا اکثر چرخ دنده های خار با استفاده از این فرآیند تولید به خصوص اقتصادی ساخته می شوند و از آنجا که با افزایش دقت کار ماشین های هوبینگ، می توان چرخ دنده هایی تولید کرد که از نظر کارایی با چرخ دنده های خراشیده و زمینی رقابت کنند. خواص، اگر چه دومی روش های پیچیده تر ساخته شده است. اگر قرار است دقت کار ماشینی افزایش یابد، باید منابع خطا و تاثیر آنها بر کیفیت چرخ های تولید شده شناخته شود. منابع خطای موثر در حین هابی را می توان با توجه به محل پیدایش آنها به خطاهای ذاتی ابزار، خطاهای بستن ابزار و چرخ کار و خطاهای مربوط به ماشین تقسیم کرد. در ادامه خطاهای گیره و ابزار در نظر گرفته نشده است زیرا تعیین آنها آسان است و به راحتی می توان از تأثیر آنها بر چرخ دنده چشم پوشی کرد. در مورد خطاهای مربوط به ماشین، بین جابجایی عناصر منفرد ماشین تحت تأثیر نیروها و خطاهای سینماتیکی، که خطاهای ساخت یا مونتاژ در عناصر مورد استفاده برای انتقال حرکت هستند، تمایز قائل می‌شوند. این گزارش به تعیین خطاهای سینماتیکی ماشین‌های هوبینگ دنده و تأثیر این خطاها بر فرم پهلو، جهت دندانه و عملکرد چرخ دنده‌ها می‌پردازد.

An die Fertigungsgenauigkeit moderner Stirnradgetriebe werden immer höhere Anforderungen gestellt. Als Grund dafür ist das Bestreben zu nennen, höhere Drehzahlen bei gleich­ zeitiger Zunahme von Laufruhe und Lebensdauer zu erzielen; ferner muß in diesem Zusammenhang der Bedarf an präzisen Getrieben zur Winkelübertragung für Steuerungen, zum Beispiel in der Raketen- und Radartechnik, genannt werden. Untersuchungen über die Zusammenhänge zwischen Fertigungsgenauigkeit und Funktionsfähigkeit von Stirnrädern [1, 2, 3] ließen einen erheblichen Einfluß der Fertigungsfehler auf die Lebensdauer und das Laufgeräusch der Räder erkennen. Derartige Untersuchungen interessieren vor allem für das Wälzfräsen, weil die meisten Stirnräder nach diesem besonders wirtschaftlichen Fertigungsverfahren erstellt werden und weil durch Steigerung der Arbeitsgenauigkeit der Wälz­ fräsmaschinen Zahnräder erzeugt werden können, die in ihren Laufeigenschaften mit geschabten und geschliffenen Rädern konkurrieren können, obwohl letztere nach aufwendigeren Verfahren gefertigt werden. Soll die Arbeitsgenauigkeit einer Maschine gesteigert werden, so müssen ihre Fehlerquellen und deren Einfluß auf die Qualität der erzeugten Räder bekannt sein. Die beim Wälzfräsen wirksamen Fehlerquellen lassen sich nach ihrem Entstehungsort in Werkzeugeigenfehler, Werkzeug-und Werkradaufspannfehler sowie maschinenbedingte Fehler einteilen. Im folgenden bleiben die Aufspann­ und Werkzeugeigenfehler unberücksichtigt, weil ihre Ermittlung einfach und ihre Auswirkung auf die Verzahnung leicht zu übersehen ist. Bei den maschinenbedingten Fehlern unterscheidet man Verlagerungen einzelner Maschinenelemente unter dem Einfluß von Kräften 'und kinematische Fehler, das sind Fertigungs- oder Montagefehler der zur Bewegungsübertragung ein­ gesetzten Elemente. Im vorliegenden Bericht wird die Bestimmung der kinematischen Fehler von Wälzfräsmaschinen und die Auswirkung dieser Fehler auf die Flankenform, die Zahnrichtung und die Funktionsfähigkeit der Räder behandelt.