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In DIN 3971 sind die Bestimmungsgrößen und Begriffe für Kegelräder definiert. Nach Norm sind Kegelräder Zahnräder, durch die in Wälzgetrieben mit sich schneidenden Getriebeachsen eine Drehbewegung übertragen wird. Die Wälzflächen werden hierbei durch Kegelmantelflächen gebildet, deren Spitzen im Schnittpunkt der beiden Drehachsen von Rad und Ritzel liegen. 

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Kegelrad Norm | Spanende Verzahnungsfertigung ✓ Bestimmungsgrößen ✓ Verzahnungstypen ✓ Bildliche Darstellung  ► Mehr erfahren.

Spanende Verzahnungsfertigung

Bestimmungsgrößen und Benennungen

Kegelräder

Hier werden die gängigen Arten von Sonderschleifmaschinen vorgestellt: Dazu gehören Walzenschleifmaschinen, Nockenwellen- und Kurbelwellenschleifmaschinen.

Sonderschleifmaschinen

Hochgenau arbeitende Werkzeugmaschinen mit oft komplexen kinematischen Bewegungskopplungen der Maschinenachsen sind zum Herstellen von Verzahnungen unerlässlich. Durch eine Vielzahl gängiger Verzahnungs- und Getriebearten ergibt sich eine hohe Vielfalt der Geometrie der Verzahnungswerkstücke.

Allgemeines

Einführung in die Verzahnungsfertigung

Nach der Form des Schneckengrundkörpers unterscheidet man Zylinderschnecken und Globoidschnecken; das zugehörige Schneckenrad besitzt in beiden Fällen Globoidform. 

Globoidschnecke & Zylinderschnecke I Wichtige Funktionen ✓ Genaue Erklärungen ► Mehr erfahren. 

Schnecken

Schleifzentren können mehrere Bearbeitungsoperationen an einem Werkstück ausführen und bei Bedarf unterschiedliche Schleifverfahren anwenden. Feinbearbeitungszentren zeichnen sich dadurch aus, dass sie daneben noch weitere zerspanende Verfahren einsetzen können. Andere gebräuchliche Bezeichnungen sind multifunktionale Maschinen oder Kombinationsmaschinen.

Schleif- und Feinbearbeitungszentren

Die Aufnahme der Werkstücke im Arbeitsraum geschieht in hochgenauen Futtern, mit standardisierten Werkzeugaufnahmen oder an speziellen Flanschen, die an der drehbaren Werkstückaufnahme befestigt werden können.

Werkzeugschleifmaschinen – Aufnahme und Bearbeitung

Beim Schleifen von Werkzeugen werden meist mehrachsige manuelle oder automatisierte Werkzeugschleifmaschinen eingesetzt. Zur Komplettbearbeitung von Zerspanwerkzeugen sind in der Regel vier bzw. fünf miteinander interpolierende Achsen erforderlich. In Abhängigkeit der Achsanordnung ergeben sich die zur Erzeugung der Werkzeugkontur erforderlichen Achsbewegungen. Bei manuellen Maschinen werden diese Bewegungen durch den Maschinenbediener oder vorgegebene Kinematik (z. B. Formkurven, Koppelmechaniken) erzeugt.

Werkzeugschleifmaschinen – Aufbau, Konzepte und Kenngrößen

Beim Zahnflankenschleifen werden sehr komplexe Konturen geschliffen. Um diese Aufgabe im Mikrometerbereich bei höchstmöglicher Produktivität zu erfüllen, wurden sehr anspruchsvolle Maschinen entwickelt.

Zahnflankenschleifmaschinen – Diskontinuierliches Wälz- und Profilschleifen

Das Schraubschleifen ist eine Sonderform des Rundschleifens, dadurch gekennzeichnet, dass eine profilierte Schleifscheibe entsprechend dem Gewindeprofil verwendet wird.

Rundschleifmaschinen

Schraubschleifen

Die zahlreichen Möglichkeiten des Einsatzes moderner Programmier- und Steuerungsmodule unterstreichen konsequent den Gedanken der Komplettbearbeitung auf Schleifmaschinen.

Rundschleifmaschinen – Steuerungs- und Programmiersysteme

Auf Rundschleifmaschinen werden in der Regel die letzten Fertigungsoperationen von Präzisionsbauteilen realisiert.

Rundschleifmaschinen – Aufbau, Führungen und Achsantriebe

Plan- und Profilschleifverfahren sind in DIN 8589, Teil 1, definiert. Das im allgemeinen Sprachgebrauch ‘Flachschleifen‘ genannte Verfahren findet man dort als ‘Längs-Umfangs-Planschleifen‘, oder das »Stirnschleifen« als ‘Längs-Seiten-Planschleifen‘.

Plan- und Profilschleifmaschinen

Auf Verzahnungsschleifmaschinen kommen überwiegend Innenspannmittel zum Einsatz. Zahnräder für den Getriebebau erfordern höchste Rundlaufgenauigkeiten der Bohrung zur Verzahnung. Diese Zahnräder werden beispielsweise in Automobilen, Nutzkraftwagen und in verschiedensten Mühlen sowie in Windkraftanlagen eingesetzt.

Schleifen Werkstückaufnahmen

Spannmittel auf Verzahnungsschleifmaschinen

Kurze Werkstücke werden je nach Anwendungsfall in verschiedensten Spannmitteln aller möglichen Bauarten gespannt. Die Spannmittel werden hinsichtlich der Anforderungen an Genauigkeit, Spänesicherheit, Lebensdauer und Flexibilität gewählt.

Originalverhältnis

Aufnahmen von wellenförmigen Werkstücken mit dem Längen-Durchmesser-Verhältnis &lt; 3

Aufnahmen auf einer Schleifmaschine sollen das Werkstück positionieren und die auftretenden Bearbeitungskräfte sicher aufnehmen.

Werkstücke und Werkstückaufnahmen

Unwuchten erzeugen Schwingungen und somit deutliche Verschlechterungen der erreichbaren Oberflächengüte und Maßhaltigkeit. Abhilfe schaffen manuelle und automatische, statische und dynamische Auswuchtsysteme. 

Schleifscheibe auswuchten I Ursachen ✓ Arten ✓ Erklärungen ► Mehr erfahren. 

Schleifscheiben und Aufnahmen

Auswuchteinrichtungen für Schleifscheiben

Schleifscheiben verschleißen ungleichmäßig während der Bearbeitung. Deshalb ist ein Konditionieren während der Bearbeitung oder zwischen den Bearbeitungsschritten des Schleifprozesses erforderlich. Zusatzeinrichtungen an den Schleifmaschinen profilieren, schärfen und reinigen die Schleifscheiben.

Konditionieren und Abrichten

Der Aufnahmeflansch für Schleifscheiben ist passend zu den Gebrauchsanforderungen an die Schleifscheibe und den Belastungen während des Prozesses ausgelegt. Er soll ermöglichen, die Schleifscheibe ohne erheblichen Kraftaufwand auf die stählerne Spannvorrichtung aufzuschieben. 

Aufnahmen für Schleifscheiben

Der Grundkörper muss exakt auf die Eigenschaften von Schleifkorn und Bindersystem abgestimmt sein. Vor allem hochharte Schleifscheiben benötigen einen stabilen Grundkörper. Auf ihn wird der Schleifkörper aus Scheifkorn und Binder aufgebracht. Der Grundkörper soll gut dämpfen, mechanisch stabil sein und Wärme gut leiten.

Schleifscheiben-Grundkörper

Bindungssysteme sollen das Schleifkorn am Grundkörper und untereinander stabil halten, bis es abgenutzt und stumpf ist. Ihre Eigenschaften lassen sich einstellen durch den verwendeten Binderwerkstoff, die Art ihrer Herstellung und durch den Anteil im Verhältnis zum Schleifkorn. 

Bindemittel Schleifscheiben I Bindungssysteme für Schleifkorn ✓ Einfach erklärt ✓ ► Mehr erfahren.

Bindungssysteme für Schleifkorn

Der Eingriff des Schleifkorns am Werkstückstoff bestimmt den Schleifprozess. Über Abtragsrate,  Oberflächengüte und Schleifscheibenstandzeit entscheiden vor allem der Kornwerkstoff und die Korngröße.

Grundlagen Schleifkorn | Kornwerkstoffe ✓ Schmelzkorunden ✓ Härte und Bruchzähigkeit ✓ Eigenschaften ✓ Verfahren ► Jetzt lesen.

Schleifkorn – Werkstoffe und Korngrößen

Beim Gleitschleifen übernehmen Schleifkörper, die sich als Schüttgut in einem Behälter befinden, den Werkstoffabtrag an den Werkstücken. Nutzte man Gleitschleifen bislang überwiegend zum Entgraten und Polieren, erlangt es inzwischen zunehmende Bedeutung zur Schneidkantenverrundung und -präparation an Bohr- und Fräswerkzeugen. 

Schleifen Verfahren

Gleitschleifen

Hubschleifen arbeitet mit einer linearen, hin- und hergehenden Bewegung. Damit erzeugt es hohe Oberflächengüten auf ebenen Flächen, aber auch in Profilen, zum Beispiel Verzahnungen. Es dient  auch zum Entgraten von Werkzeugschneiden.

Hubschleifen

Handwerklich und industriell nutzt man Bandschleifen, um eine hohe Oberflächengüte zu realisieren. In vielerlei Hinsicht ist das Bandschleifen sehr flexibel und deshalb universell für unterschiedliche Anwendungsbereiche. 

Bandschleifen

Hinsichtlich Flexibilität und Marktanteil nehmen die Schleifverfahren mit rotierendem Werkzeug eine wichtige Rolle ein. Sie lassen sich nach Art der zu bearbeitenden Fläche, Kinematik des Zerspanungsvorgangs und Werkzeugform (Profil) einteilen.

Planschleifen & Rundschleifen I Ausführliche Erklärung ✓ Funktionen ✓ Illustrationen ► Mehr erfahren. 

Schleifen mit rotierenden Werkzeugen

Schleifen wurde in der industriellen Anwendung lange Zeit lediglich als Verfahren zur Verbesserung der Oberflächengüte, Maß- und Formgenauigkeit eingesetzt. In den letzten Jahrzehnten haben sich die Werkzeuge, Maschinen und Prozessstrategien derart weiterentwickelt, dass die möglichen Zeitspanungsvolumina stetig ansteigen und daraus auch hochproduktive Fertigungsprozesse resultieren.

Schleifen Grundlagen

Industrielles Schleifen als hochproduktives Fertigungsverfahren

Beschrieben werden die unterschiedlichen Tiefbohrverfahren. Dargestellt werden vier unterschiedliche Tiefbohrwerkzeuge sowie praxisgerechte Ausführungen Tiefbohrmaschinen, Steuerungen, Kühlschmieranlagen und Automatisierungen. Ergänzt wird dies mit Anwendungsbeispielen.

Bohren Maschinen

Tiefbohrmaschinen

An Beispielen werden der Aufbau und die Funktionen von Ständerbohrmaschinen beschrieben. Bevorzugte Einsatzbereiche und die Vorteile der Ständerbohrmaschinen werden aufgezeigt.

Wie sind Ständerbohrmaschinen aufgebaut? Welche Funktionen und Leistungsdaten zeichnen Ständer- und Säulenbohrmaschinen aus? Für welche Bearbeitungen werden Ständerbohrmaschinen eingesetzt?

Ständerbohrmaschinen

Die Komponenten und der Aufbau sowie unterschiedliche konstruktive Konzepte werden ausführlich dargestellt. Dazu werden das Spektrum an Baugrößen und Antriebsleistungen sowie die  Einsatzbereiche spezieller Konstruktionen aufgezeigt. 

Bohren

Radialbohrmaschinen

Feinbohren hat als Bearbeitungsverfahren für Komponenten von Verbrennungsmotoren große Bedeutung. Beschrieben werden dafür ausgelegte, wirtschaftliche und produktive Verfahren und Maschinen sowie in der Praxis bewährte ein- und mehrschneidige Werkzeuge mit festen und einstellbaren Schneiden.

Feinbohrmaschinen

Anhand bewährter Bohrvorrichtungen für unterschiedliche Bauteile wird gezeigt, wie man  unterschiedliche Forderungen nach Stabilität, Genauigkeit, Flexibilität und Produktivität optimal erfüllt. 

Wie sind Bohrvorrichtungen konstruiert? Welche Konstruktionsdetails haben sich bewährt? Arbeitsbeispiele zeigen unterschiedlichen Ausführungen.

Bohren Vorrichtungen

Bohrvorrichtungen in der Praxis

Bohrvorrichtungen werden abgestimmt auf Werkstücke, Maschinen, Qualitätsforderungen,  Wirtschaftlichkeit, Fertigungslosgrößen, geforderte Flexibilität und Produktivität. Ihr Aufbau, ihre Funktion und der Einsatz werden detailliert beschrieben. 

Bohrvorrichtungen I Allgemeines ✓ Gliederung ✓ Funktionen & Funktionselemente ► Mehr erfahren. 

Wie positioniert und spannt man Werkstücke zuverlässig zum genauen Bohren? Bohrvorrichtungen  haben sich als robust und wirtschaftlich erwiesen. 

Bohrvorrichtungen und Werkstückaufnahmen 

Aufbohren als Nachbearbeitung erzeugt höhere Genauigkeit und bessere Oberflächen in Bohrungen.  Mechatronische Aufbohrwerkzeuge können sogar profilierte Konturen in Bohrungen bearbeiten. 

Feinbearbeitung für Bohrungen

Bohren Werkzeuge

Aufbohr-, Ausspindel- und Reibwerkzeuge

Hohe Rundlaufgüte, optimale Dämpfung, zuverlässige Verdrehsicherheit: Dafür sorgen Spannzangen-  Hydrodehn-, Warm-Schrumpf- und weitere Varianten an Spannfuttern. Aufbau, Funktion und Einsatz aktueller Bauarten werden detailliert beschrieben. 

Bohrwerkzeuge

Werkzeugaufnahmen zum Bohren

Ein- und mehrschneidige Bohrer, aus Vollhartmetall, mit Wendeschneidplatten oder wechselbaren Bohrköpfen sind jeweils abgestimmt auf die zu bohrenden Durchmesser und Werkstoffe.