Simulationsbasierte Prognose von Randzoneneigenschaften beim Verzahnungsfertigfräsen mit schälendem Schnitt

Zusammenfassung

Zahnräder gehören zu den ältesten und gleichzeitig bis heute wichtigsten Maschinenelementen in nahezu allen Disziplinen des Maschinen- und Anlagenbaus. Durch technologischen Fortschritt sowie immer weiter steigende Kundenanforderungen in Bezug auf Preis und Leistungsfähigkeit von Industrie- und Konsumprodukten wachsen auch die Anforderungen an ein solch klassisches Maschinenelement wie dem Zahnrad ständig weiter. Eigenspannungszustände und Oberflächentopografien der Zahnflanken gehören hier zu den leistungsbestimmenden Faktoren eines Zahnrads. Ein flexibel einsetzbares Verfahren zu Hartfeinbearbeitung von Zahnflanken ist das Schälwälzfräsen. Aktuell besteht hier jedoch ein mangelndes Verständnis in Bezug auf die Ausbildung lokaler prozessbedingter Randzoneneigenschaften, was einem breiteren Einsatz dieses Verfahrens im Weg steht. Daher wird im Rahmen dieser Arbeit ein umfassendes Prozessmodell zur gemeinsamen Prognose lokaler Eigenspannungszustände und Oberflächentopografien auf Zahnflanken entwickelt. Dazu werden zunächst Grundlagenuntersuchungen durchgeführt, um Erkenntnisse über prozessbedingte Wirkmechanismen zu gewinnen sowie Rahmenbedingungen und Modellierungsanforderungen festzulegen. Anschließend wird ein geometrisches Prozessmodell zur Berechnung lokaler Kontaktzonengrößen, und darauf aufbauend ein technologisches Prozessmodell zur Eigenspannungsprognose anhand dieser Kontaktzonengrößen, entwickelt. Die Fähigkeit des Gesamtmodells sowohl zur Topografie- als auch zur Eigenspannungsprognose wird für das Schälwälzfräsen erforscht und bewertet. Abschließend werden Einsatzpotenziale des entwickelten Modellansatzes für die industrielle Praxis aufgezeigt und mögliche Prozessstrategien abgeleitet.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2022
ISBN-Online: 978-3-95900-742-9
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IFW
Band: 06/2022
Sprache: Deutsch
Seiten: 171
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort Kein Zugriff
2. Kurzfassung Kein Zugriff
3. Abstract Kein Zugriff
4. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
5. Formelzeichen und Abkürzungen Kein Zugriff
6. Abkürzungen Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 2
1. 2.1 Verzahnungsbearbeitung Kein Zugriff
2. 2.2 Randzoneneigenschaften Kein Zugriff
3. 2.3 Geometrische Modellierungsmethoden und ihr Einsatz in der Verzahnungsbearbeitung Kein Zugriff
3 Zielsetzung und Vorgehensweise Kein Zugriff Seiten 31 - 33
1. 4.1 Versuchsumgebung und Analysentechnik Kein Zugriff
2. 4.2 Prozessanalyse Kein Zugriff
3. 4.3 Ableitung von Modellierungsanforderungen Kein Zugriff
1. 5.1 Entwicklung eines Werkstückmodells Kein Zugriff
2. 5.2 Entwicklung eines Werkzeugmodells Kein Zugriff
3. 5.3 Modellierung der Prozesskinematik Kein Zugriff
4. 5.4 Entwicklung von Algorithmen zur Kontaktzonenanalyse Kein Zugriff
5. 5.5 Validierung des geometrischen Prozessmodells Kein Zugriff
1. 6.1 Entwicklung eines semiempirischen Eigenspannungsmodells Kein Zugriff
2. 6.2 Modellparametrierung Kein Zugriff
3. 6.3 Bewertung der Prognosegüte Kein Zugriff
1. 7.1 Topografieprognose für das Schälwälzfräsen Kein Zugriff
2. 7.2 Eigenspannungsprognose für das Schälwälzfräsen Kein Zugriff
8 Folgerungen für die Praxis Kein Zugriff Seiten 150 - 152
9 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 153 - 154
10 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 155 - 166
1. 11.1 Berechnung weiterer Bestimmungsgrößen für das Zahnhalblückenprofil Kein Zugriff
2. 11.2 Zusätzliche Zusammenhänge zur Bestimmung der Ellipsenpaare für diedurch Interpolation erzeugten Spanflächenbegrenzungspunkte durchRückwärtsrechnung Kein Zugriff
3. 11.3 Charakterisierung der Abbildungsfehler für die SpanflächendiskretisierungsvariantenA und B Kein Zugriff
12 Lebenslauf Kein Zugriff Seiten 170 - 171