Donnerstag, 6. Oktober 2022
Donnerstag, 6. Oktober 2022
Messen von Verzahnungen
Um die auf der technischen Zeichnung vorgegebenen Verzahnungsdaten in einer Tabelle Verzahnung nach der Herstellung auch zu kontrollieren, wird normalerweise bei der ersten Lieferung von Zahnrädern oder verzahnten Bauteilen eine Erstmusterprüfung durchgeführt und mitgeliefert.
Auf der Zeichnung müssen folgende Daten enthalten sein für die Herstellung:
• Modul, Zähnezahl, Schrägungswinkel beta, Teilkreisdurchmesser, Grundkreisdurchmesser, Profilverschiebungsfaktor
• Art der Verzahnung: außenverzahnt oder innenverzahnt
• Verzahnungsqualität nach DIN 3967 z.B. IT 6e25
• Verzahnungswerkzeug z.B. DIN 3972-IIIx6
• Kopfkreisdruchmesser mitsamt Toleranz
Weiterhin werden auf der Zeichnung Daten für die Messung benötigt:
• Zahnweite über k Zähne ... kann über eine Abstandsmessung (z.B. mit einem Messschieber) gemessen werden
• Mdk-Angabe ... das 2-Rollenmaß
Diese oben benannten Messgrößen dienen der schnellen Messung einer laufenden Serienproduktion. Weitergehende Messungen sind in der Lage, die verschiedenen durch die Angabe der Verzahnungsqualität angegebenen Teilgrößen hinsichtlich ihrer Abweichung von der Ideallinie zu ermitteln ... zu messen. Dies erfolgt in der Regel auf speziellen Verzahnungsmessmaschinen oder auf modernen 3D-Koordinatenmessmaschinen.
Bei der Profilmessung wird der Zahn radial abgefahren und der Istwert mit dem theoretisch idealen Sollwert verglichen. Die Abweichung wird eingezeichnet und muss innerhalb einer vorgegebenen Toleranz bleiben. zusätzlich zu den absoluten Werten wird die gemessene Abweichung auch gleich einer Verzahnungsqualität zugewiesen, die bestenfalls eingehalten wird. Dazu ist unten in der Tabelle hinter jedem Messwert noch eine Spalte mit der IT-Qualität.
Bei der Zahnflankenlinienmessung wird die Zahnflanke auf seiner Breite von links nach rechts abgefahren ... beide Flankenseiten. Auch hier wird die Höhe der Abweichung von dem idealen Schrägungswinkel und mit einer erreichbaren Toleranz angegeben.
Bestimmte grundsätzliche Verläufe der Abweichungen lassen auf die Abnutzung oder die schlechte Einspannung des verwendeten Werkzeugs oder Werkstücks beim Verzahnungsschleifen schließen. Ein solcher Wert ist die Rundlaufabweichung. Er zeigt den Taumelfehler an der vor allem in einem Verkippen der Flankenlinie resultiert.
Hier die wichtigsten Größen der Profilabweichungen:
F_alpha stellt die gesamte Abweichung über die gesamte Zahnflankenhöhe dar. Es wird irgendwo mit der Messung begonnen und wieder aufgehört ...normalerweise nur im Bereich zwischen dem Fußnutzdurchmesser und Kopfnutzkreisdurchmesser ... denn nur hier ist das gewünschte Profil nutzbar.
In den absoluten Messverlauf werden Geraden bzw. Einhüllende hineingelegt, die die Fehler ablesbar machen.
f_f_alpha ist die Profil-Formabweichung ... dabei ist ein Verkippen bereits herausgenommen worden.
Der Wert der Flankenlinien-Winkelabweichung gibt die Höhe der Winkelverkippung alpha an.
Hier die wichtigsten Größen der Flankenlinienabweichungen:
Fehler im Schrägungswinkel beta werden hiermit erkannt und dargestellt.
Die Verkippung der Zahnflanke zu der gewünschten, theoretischen Zahnschrägung wird über den Wert f_H_beta dargestellt.
Die lokale Formabweichung von der idealen gerade Flanke wird mit dem Wert f_beta ausgewiesen.
Teilungsfehler treten auf, wenn die Zähne nicht exakt gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Die Teilung als Abstand von einer Zahnflanke einer Lastrichtung zur Zahnflanke des Nebenzahns wird aufgenommen und über alle Zähne ermittelt. Auch hier sieht man exzentrische Werkzeugfehler oder Bauteilfehler bzw. Fehler in der Aufnahme beim Schleifen.
Als letzten Punkt wird noch die Oberflächenrauheit angegeben. Prinzipiell ist mit dem Schleifen eine gute Oberflächerauheit möglich. Je glatter die Oberfläche, umso besser kann das Öl wirken und einen Zahnkontakt auftragen. Andererseits sind bestimmte kleinere Täler in der Oberfläche auch gut, um dem Öl oder Fett als Nische zur Ablage zu dienen. Bei hohen Drehzahlen wird das Öl gerne herausgeschleudert, kann sich aber in diesen kleinen Tälern aber besser „festhalten“.