Projekt im Forschungsbereich
Alternative Werkstoffe

 

Werkstück-Werkzeug-Interaktion beim Feinschneiden von Schrägverzahnungen (WWI)

Das Feinschneiden von Schrägverzahnungen ist ein effizientes Verfahren zur Herstellung von bspw. Ausgleichszahnrädern für Getriebe. Derartige Anwendungen stellen hohe Anforderungen an die Bauteilqualität, insbesondere die Schnittflächenqualität, da diese Bereiche als Funktionsflächen agieren. Beim Feinschneiden von Schrägverzahnungen ist die translatorische Stempelbewegung zusätzlich rotatorisch überlagert, um die Schrägverzahnung im Bauteil zu erzielen. In bisherigen Forschungsprojekten wurde ein grundlegendes Konzept für ein Feinschneidwerkzeug entworfen, die Kinematik entwickelt und schließlich das Werkzeugkonzept erfolgreich zum Patent (EP 2208552 B2) angemeldet. Für die Sicherstellung der hohen Bauteilqualität von feingeschnittenen Schrägverzahnungen ist die Kenntnis über den Werkstofffluss sowie der Werkzeug- und Maschinenauffederung essentiell.
Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines analytisch-empirischen Prozessmodells zur Erklärung der Ursache-Wirkzusammenhänge beim rotationsüberlagerten Feinschneiden von Schrägverzahnungen. Dafür wird zunächst der Werkstofffluss in der Scherzone untersucht. Um dies zu erreichen, wird eine Sensitivitätsanalyse der wichtigsten Prozessparameter (bspw. Schneidspalt) durchgeführt. Dadurch werden die Haupteinflussfaktoren hinsichtlich der Bauteilqualität bestimmt, was eine gezielte Beeinflussung des Werkstoffflusses ermöglicht. Zusätzlich wird der Einfluss der Werkzeuge in den Betrachtungsraum mit aufgenommen. Dafür wird das Feinschneidwerkzeug mit Messtechnik (DMS) instrumentiert und die elastische Werkzeugverformung in situ bestimmt. Die Daten werden im Simulationsmodell integriert und erlauben somit eine ganzheitliche Abschätzung aller relevanter Faktoren hinsichtlich einer hohen Bauteilqualität. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in ein analytisch-empirischen Prozessmodell zusammengeführt, um das Feinschneiden von Schrägverzahnungen beschreiben sowie wissensbasiert erklären zu können.

Die Projektpartner danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Förderung des vorgestellten Forschungsvorhabens Werkstück-Werkzeug-Interaktion beim Feinschneiden von Schrägverzahnungen.





 

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Dr.-Ing. Andreas Feuerhack
Gruppenleiter(in)
Cluster Produktionstechnik 3A 342
Tel.: +49 241 80-27965
Fax: +49 241 80-22293
Mail: A.Feuerhack@wzl.rwth-aachen.de