Wälzstoßmaschinen - Anwendungen und Merkmale

Wälzfräsmaschinen werden zum Fräsen von Zähnen auf zylindrischen oder anderen Oberflächen eingesetzt. Die Zähne sind in einer Vielzahl von Ausführungen erhältlich: abgeschrägt, gerade, schräg, außen- oder innenliegend. CNC-gesteuerte Formgebungsmaschinen, die in der Lage sind, automatisch nach einem vorgegebenen Programm zu arbeiten, sind in letzter Zeit sehr beliebt geworden. Werfen wir einen Blick auf das Schema einer Wälzfräsmaschine und die Merkmale, die gängige und typische Maschinenmodelle aufweisen.

Inhalt des Artikels:

• 1 Wie funktioniert es und wo wird es eingesetzt?
• 2 Merkmale eines typischen Entwurfs.
• 3 Die wichtigsten technischen Daten
• 4 Merkmale der CNC-Modelle?
• 5 Details zur Konfiguration
• 6 Schmierstoffversorgung
• 7 Schlussfolgerung

Wie funktioniert es und wo wird es eingesetzt?

Bei der Konstruktion einer Wälzstoßmaschine muss man sich zunächst Gedanken über die Anwendung und das Funktionsprinzip machen. Die Anwendungsbereiche von Wälzstoßmaschinen sind wie folgt:

• Bei Verwendung der Geräte aus der betrachteten Gruppe kann ein Chevron- oder Schneckenrad mit geraden und abgeschrägten Zähnen geschliffen werden.
• Die Möglichkeiten werden durch die Ausstattung der Geräte mit zusätzlichen Sonderfunktionen erheblich erweitert. Die Wälzfräsmaschine kann zum Verzahnen und Hinterschneiden verschiedener Oberflächen eingesetzt werden.
• Moderne Wälzfräsmaschinen, deren Leistung sehr unterschiedlich sein kann, werden für das Wälzfräsen von Rädern mit einem Durchmesser von 12 mm oder mehr eingesetzt. Wenn die Struktur mit einem Rückfahrsystem ausgestattet ist, ist es möglich, Werkstücke mit einem geschlossenen Chevron-Winkel zu bearbeiten.
• Die Wälzfräsmaschine arbeitet mit einem Fräser als Hauptschneidwerkzeug.

Bei der Betrachtung der Wälzfräsmaschine, ihres Zwecks und ihrer Anwendung werden wir uns auf das Funktionsprinzip konzentrieren:

• Das Getriebe ist starr eingespannt.
• Während der Bearbeitung kommt die Schneide mit dem Werkstück in Kontakt.
• Das Schneidewerkzeug besteht aus verschleißfestem Metall, das es ermöglicht, die Zähne auf der Oberfläche des Werkstücks zu schneiden.

Die Wälzstoßmaschine, die für verschiedene Anwendungen ausgelegt werden kann, arbeitet nach dem Prinzip des Wälzfräsens. Das Schneidwerkzeug und das Werkstück können unterschiedliche Profile haben, so dass ein einziger Abwälzfräser für verschiedene Werkstücke verwendet werden kann.

Abgesehen davon können die Typen von Wälzfräsmaschinen sehr unterschiedlich sein. Sie sind sehr praktisch und können fast jedes Teil herstellen. Das Verfahren zur Auswahl eines Schneidwerkzeugs ist wie folgt:

• Der Fräser und das zylindrische Werkstück werden um ihre Achse gedreht, wodurch eine definierte Kontaktstelle entsteht, an der der Zahn geformt wird.
• Für den Durchmesser des Werkstücks wird ein Fräser mit der richtigen Anzahl von Zähnen und einem geeigneten Profil ausgewählt.

Die Hauptkomponenten der Wälzfräsmaschinen befinden sich auf dem Grundrahmen. Der Hub des Schneidwerkzeugs ist ebenfalls vorgesehen, um ein gleichmäßiges Einlaufen der Oberfläche zu gewährleisten, ohne dass das Werkstück zurückgesetzt werden muss. Es ist nicht möglich, den Wälzfräser auf die gewünschte Zahntiefe einzustellen, da der Metallwiderstand sehr hoch ist und die Maschinen die daraus resultierende Belastung nicht aushalten. Die Folge ist eine Verformung der Hauptteile und des Schneidwerkzeugs sowie eine Überhitzung des eingebauten Elektromotors.

Merkmale eines typischen Entwurfs

Fast alle modernen Wälzfräsmaschinen haben einen nahezu identischen Aufbau. Die Hauptbestandteile sind wie folgt:

• Das Bett. Die Konstruktion fast aller Metallbearbeitungsmaschinen hat ein Bett, das notwendig ist, um alle Elemente zu vereinen und die Dämpfung von Vibrationen.
• Zahnradstossmaschine. Das Schema der Wälzfräsmaschine bietet die Möglichkeit, die Vorrichtung so einzustellen, dass Werkstücke mit bestimmten Parametern hergestellt werden können.
• Spindel. Die Formgebung findet statt, wenn das Schneidwerkzeug mit dem Werkstück in Kontakt ist. Die Spindel ist für die Montage des Schneidwerkzeugs vorgesehen.
• Arbeitstisch. Drehmaschinen haben auch einen Arbeitstisch, der zum Einspannen der Werkstücke während der Bearbeitung dient.
• Führende Dias. Bei der Betrachtung von Zahnradstoßmaschinen ist zu beachten, dass die beweglichen Elemente durch Schlitten dargestellt werden.
• Gitarre, die eine kreisförmige und radiale Zuführung ermöglicht. Der Ersatzzahnradsatz besteht aus Zahnrädern mit verschiedenen Durchmessern.
• Unterstützung beim Entgraten. Sein Zweck ist einfach: Er stützt den Shaper und versorgt ihn.
• Eintauchende Nocken. Diese Elemente ermöglichen die Einstellung des Einfahrmodus und sind schnell genug, um bei Bedarf gewechselt zu werden.

Denken Sie daran, dass das Prinzip des Wälzfräsens auf vier Kreisläufen beruht:

• Die Hauptbewegung, die auf das Schneidwerkzeug übertragen wird. Die Hauptbewegung ist kreisförmig und erhält das Drehmoment von dem eingebauten Elektromotor.
• Der Radialvorschub kann sowohl dem Werkstück als auch dem Schneidwerkzeug zugeführt werden.
• Ein Kreisvorschub, der auf das zu bearbeitende Werkstück übertragen wird.
• Einlauf.

Die 5M14 gilt als ein Beispiel für diese Art von Arbeit. Bei der Überprüfung kann darauf geachtet werden, dass die Hauptrotation vom Hauptelektromotor übertragen wird. Das Drehmoment, das auf das Schneidwerkzeug oder das Werkstück übertragen wird, wird über den Keilriemenantrieb übertragen. Außerdem gibt es ein Getriebe, mit dem Sie die Verzahnungsausrüstung steuern können.

Wichtigste technische Parameter

Bei der Auswahl einer Maschine wird viel Wert auf ihre Beschreibung gelegt. Die wichtigsten technischen Merkmale sind folgende:

• Das Rad kann verschiedene Durchmesser haben. Diese Einstellung wird beim Einrichten des Geräts gewählt. Sowohl der maximale als auch der minimale Durchmesser des Werkstücks wird begrenzt. Die wichtigsten Bearbeitungsparameter hängen von diesem Wert ab.
• Die maximale Breite der zu fräsenden Zähne. Dies hängt von der Art des montierten Schneidwerkzeugs ab.
• Der Bereich der zu schneidenden Module.
• In Anbetracht der Position des Hauptschneidewerkzeugs und der Möglichkeit der Einstellung ist festzustellen, dass der Winkel der Zähne unterschiedlich sein kann.
• Abmessungen des Tisches. Dieser Parameter legt fest, wie groß das zu bearbeitende Werkstück sein darf. Die Gesetzmäßigkeit ist ganz einfach: Je größer der Tisch, desto größer die Werkzeugmaschine und desto größer das Werkstück.
• Der Typ des installierten Elektromotors. Die elektrische Schaltung der Maschine sorgt dafür, dass die Drehbewegung vom Motor über den Aktuator auf die Aktuatoren übertragen wird. Auf dem Markt sind Modelle mit einem Motor von mehreren Kilowatt erhältlich.
• Größe des Geräts. Beispiele sind Maschinengewicht, Länge und Breite. Das Gewicht wird als wichtiger Parameter angesehen, da eine geeignete Basis für diesen Parameter geschaffen wird.

Darüber hinaus ist eine CNC-Verzahnungsmaschine zu erwähnen, die zu einer separaten Gruppe gehört. Dieser Maschinentyp kann zum Präzisionsfräsen oder Abwälzfräsen verwendet werden.

Was sind die Merkmale der CNC-Modelle?

Heute sind die am weitesten verbreiteten Modelle die mit einer numerischen Steuerung betriebenen. Die Merkmale dieser Maschinen werden durch die folgenden Punkte definiert:

• Der Betrieb der Maschine kann im automatischen Modus erfolgen. Dazu muss das Werkstück eingestellt und das gewünschte Programm eingestellt werden.
• In der Betriebsanleitung wird die Möglichkeit der Beschaffung hochpräziser Teile definiert. Alle Komponenten werden präzise zueinander positioniert und Maßfehler werden drastisch reduziert.
• Es gibt Modelle, die Werkstücke automatisch be- und entladen können. Sie werden in einer Fließbandproduktionslinie installiert, in der das Werkstück von einer Bearbeitungsstufe zur nächsten weitergereicht wird.

CNC Zahnradfräsmaschine

CNC-Zahnradfräsmaschine Modell

Es gibt eine große Anzahl von CNC-Verzahnungsmaschinen. Bei der Durchsicht des Datenblatts müssen Sie darauf achten, welche Programmiersprache oder Methode verwendet wird. Der Schaltplan von CNC-Modellen ist komplexer als der von herkömmlichen Modellen.

Merkmale der CNC-Maschineneinrichtung

Wälzfräsmaschinen können für bestimmte Betriebsarten eingerichtet werden. Ihr Funktionsprinzip bestimmt, wie die grundlegenden Parameter eingestellt werden. Die folgenden Arbeiten werden durchgeführt, um zylindrische Elemente verschiedener Ausführungen zu bearbeiten:

• Teilungs- und Vorschubzahnräder werden ausgewählt. Die kinematische Anordnung bietet die Möglichkeit, die Zahnräder zu wechseln, wobei die zylindrische Fläche in die gewünschte Anzahl von Zähnen unterteilt wird.
• Es werden die am besten geeigneten Radialvorschubnocken ausgewählt. Beachten Sie, dass pro Durchgang nur eine bestimmte Menge an Metall entfernt werden kann.
• Die gewünschte Drehzahl und der Hub des Meißels werden ausgewählt. Es ist zu berücksichtigen, dass die Schnittgeschwindigkeit und andere Parameter von der Art des eingesetzten Schneidwerkzeugs abhängen. Auf diese Weise ist das verschleißfeste Material besser in der Lage, hohen Temperaturen und Reibung zu widerstehen.

Viele Werte werden mit Hilfe spezieller Formeln ausgewählt. Alle Grundwerte können dem Datenblatt der Wälzstoßmaschine entnommen werden. Der eigentliche Austausch erfolgt durch die Demontage und den Einbau geeigneterer Elemente. Es ist zu beachten, dass dies recht zeitaufwendig ist. Daher wird die hier betrachtete Gruppe von CNC-Verzahnungsstossmaschinen in der Grossserienproduktion eingesetzt, wenn die Einstellung für die Produktion einer grossen Charge vorgenommen wird.

Die Besonderheiten des Aufbaus bestimmen, dass er sowohl vom Handwerker als auch vom Technologen durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck sind die Zahnräder und Nocken schnell zugänglich, oft genügt es, die Abdeckplatte zu entfernen. Die betreffenden Arbeiten können mit den üblichen Werkzeugen durchgeführt werden.

Versorgung mit Schmiermitteln

Das betrachtete Bearbeitungsverfahren ist durch einen erhöhten Verschleiß der Schneidwerkzeuge gekennzeichnet. Um höhere Schnittgeschwindigkeiten zu erreichen, werden die Drehzahl und der Vorschub des Werkzeugs erhöht. Diese Methode der Produktivitätssteigerung bewirkt

• Schneller Werkzeugverschleiß. Eine Erhöhung der Materialtemperatur der Schneide erhöht die Duktilität und verringert den Reibungswiderstand. Die Lösung für dieses Problem ist die Verwendung von Schneidwerkzeugen mit hochfesten Legierungen.
• Eine Veränderung in der Leistungsfähigkeit des Werkstückmaterials. Die erhöhte Temperatur in der Schneidzone führt zum Verkleben und damit zur Gratbildung. Darüber hinaus ändern sich die grundlegenden Eigenschaften der entstehenden Zahnräder. In manchen Fällen kann dies zu Fehlern führen, die das Werkstück unbrauchbar machen.
• Wenn die falschen Bearbeitungsbedingungen gewählt werden, leidet auch die Maschine selbst. Beachten Sie, dass der Hersteller die maximale Last angibt, die zum Zeitpunkt des Einlaufens auf das Werkstück aufgebracht werden kann.

Klassische Wälzstoßmaschinen sind mit einem Schmierölsystem ausgestattet. Der elektrische Kreislauf wird häufig durch einen separaten Motor dargestellt, der den Druck im Schmierölversorgungssystem erzeugt. Es wird in die Schneidzone eingebracht, wodurch Reibungskräfte und Oberflächentemperaturen reduziert werden.

Eine Vielzahl von Ölen und Emulsionsflüssigkeiten kann als Schmiermittel verwendet werden. Aufgrund der reichlichen Schmierung bleibt das Werkstück nach der Bearbeitung mit dem Schmiermittel beschichtet. Natürlich wird er in den meisten Fällen auch mit Öl betrieben, aber das erschwert den Transport, das Be- und Entladen sowie die Installation. Daher ist diese Methode zur Kühlung der Schneidzone in manchen Fällen nicht geeignet.

Schlussfolgerung

Der hier betrachtete Maschinentyp gehört zu einer eigenen Gruppe von hochspezialisierten Geräten. Sie ist häufig in der Maschinenbauindustrie zu finden, da es in Fahrzeugen viele verschiedene Getriebe, Ketten- und Riemenantriebe gibt. Die meisten Modelle sind groß und schwer, was besondere Anforderungen an die Bodenvorbereitung stellt.