W?lzfr?sen Verfahren und Anwendungsbereich | Yujiaxin Tech

W?lzfr?sen: Verfahren, Anwendungsbereich und Auswahl vom Modulbereich bis zur Fertigungsaufteilung

Beim W?lzfr?sen werden alle Zahnlücken in einem einzigen kontinuierlichen Durchlauf geschnitten, w?hrend ein schneckenf?rmiger W?lzfr?ser und ein Rohteil in einem festen Verh?ltnis rotieren. Es ist das Standardverfahren für au?enverzahnte Gerad- und Schr?gverzahnungen in mittleren bis gro?en Stückzahlen und h?lt in einem Arbeitsgang ISO 6 bis 8 über einen Modulbereich von etwa M0,5 bis M20.

Ein Getriebehersteller gab 500 Schr?gverzahnungen mit Modul 2 und 18 mm Zahnbreite in Auftrag. Das Angebot für das Fr?sen lag bei rund einem Drittel des Schleifpreises, bei einer Woche kürzerer Lieferzeit. Als dieselbe Zeichnung sp?ter auf einsatzgeh?rtete Flanken wechselte, brach der gefr?ste Weg zusammen und jedes Teil musste auf das Schleifen umgeplant werden. Dieser Beitrag von Yujiaxin Tech stellt das W?lzfr?sen wieder in die gesamte Fertigungskette; der ?berblick über sechs Pr?zisionsverfahren ist der richtige Ausgangspunkt.

Kernaussagen

• W?lzfr?sen h?lt ISO 6 bis 8 in einem Arbeitsgang über M0,5 bis M20, mit Flankenrauheit Ra 1,6 bis 3,2 ?m.
• Es eignet sich für au?enverzahnte Gerad- und Schr?gverzahnungen; Innenverzahnungen und Verzahnungen an einem Absatz oder Flansch brauchen das Sto?en.
• Schleifen kostet je Teil etwa dreimal so viel wie das Fr?sen, und Schleifmaschinen kosten das Drei- bis Fünffache einer W?lzfr?smaschine.
• Oberhalb von etwa 35 HRC st??t das gefr?ste Profil an Grenzen, einsatzgeh?rtete R?der lassen daher 0,1 bis 0,3 mm Aufma? zum Schleifen.
• Modul, Eingriffswinkel, Zahnbreite, Freistich und Losgr??e vor der Zeichnungsfreigabe zu kl?ren, senkt die Kosten am wirksamsten.

Was das W?lzfr?sen ist: W?lzverfahren in einem Durchlauf

Ein W?lzfr?ser sieht aus wie eine geschlitzte Schnecke. Seine Schneiden liegen auf einer Schraubenlinie, und der Fr?ser dreht in einem festen Verh?ltnis zum Rohteil, sodass die Schneidenbahnen ein Evolventenprofil einhüllen. Das ist das W?lzverfahren: Die Flanke entsteht durch die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück, nicht durch Kopieren einer Werkzeugkontur. Da mehrere Schneiden gleichzeitig eingreifen, bildet sich eine Zahnlücke in einem Durchlauf fortlaufend aus.

Wie weit das W?lzfr?sen reicht: Modul- und Genauigkeitsbereich

Drei Zahlen umrei?en den Bereich: Modul etwa M0,5 bis M20, Einzelgang-Genauigkeit ISO 6 bis 8 und Flankenrauheit Ra 1,6 bis 3,2 ?m. Bei ISO 7 bis 8 erledigt das Verfahren das Teil oft in einem Schritt; wo ISO 6 oder feiner verlangt wird, folgt das Schaben oder Schleifen. Ein leicht übersehener Hebel ist das Stapeln: Fünf bis zehn Rohteile lassen sich auf einen einzigen Dorn spannen und gemeinsam schneiden. Yujiaxin Tech deckt diesen Bereich ab, von der Fr?serwahl bis zur Endprüfung.

Wo das W?lzfr?sen greift: Welche Verzahnungen gefr?st werden

Das Verfahren eignet sich für au?enverzahnte Geradr?der, Schr?gr?der, Schneckenr?der und Wellen mit Zahnwellenprofil, besonders für offene Teile mit Freiraum. Nach g?ngiger Branchensch?tzung werden rund 70 Prozent der zylindrischen Automobilverzahnungen gew?lzfr?st. Drei Formen sollten dagegen nicht gew?lzfr?st werden: Innenverzahnungen, Verzahnungen an einem Absatz oder Flansch und Doppelr?der. Der Grund ist physikalisch: Ein W?lzfr?ser ist ein scheibenf?rmiges Werkzeug mit 80 bis 150 mm Durchmesser, das Platz zum Ein- und Auslaufen braucht, und eine Innenverzahnung bietet diesen Platz nicht.

Diese Formen gehen ans Sto?en, bei dem ein hin- und hergehendes Messerrad bis dicht an eine Stufe arbeitet. Einen breiteren Blick auf Pr?zisionszahnr?der und Antriebsteile bietet die Produktübersicht.

Wie die vier Verfahren sich die Arbeit teilen

Nicht die Güte entscheidet, sondern die Geometrie. Ein Teil, das gew?lzfr?st werden kann, sollte nicht geschliffen werden, denn Schleifmaschinen kosten das Drei- bis Fünffache einer W?lzfr?smaschine. Umgekehrt verliert ein auf 58 bis 62 HRC einsatzgeh?rtetes Rad ohne Schleifen seine Form, weil das Abschrecken Profil und Rundlauf um 0,02 bis 0,05 mm verschiebt; deshalb l?sst das Fr?sen 0,1 bis 0,3 mm Aufma?. Grundnormen für Getriebest?hle und Sinterteile finden sich unter Normen für Pulvermetallurgie und Zahnradwerkstoffe, die Messtechnik deckt NIST-Programme für Fertigung und Messtechnik ab, und die Prüfroutinen beschreibt Prüfung und Qualit?tssicherung für Zahnr?der.

Losgr??e und Kosten: Wo sich das Verfahren rechnet

Hier zeigt sich der Kostenvorteil am deutlichsten in der Stückzahl: Ab 100 Stück sind au?enverzahnte Gerad- und Schr?gr?der gew?lzfr?st meist am günstigsten, unter 100 Stück k?nnen Sto?en oder Fr?sen gewinnen, weil kein eigener Fr?ser abzuschreiben ist. Die g?ngige Route aus Fr?sen und Schaben für Industriegetriebe landet bei rund einem Drittel der Schleifkosten, und die Toleranzseite desselben Verfahrens behandelt Genauigkeit beim W?lzfr?sen steuern. Das Stapeln ist die zweite Gr??e: Ebene Nabenfl?chen lassen fünf bis zehn Rohteile auf einen Dorn und senken die Stückzeit auf ein Drittel, w?hrend ein erhabener Bund die Einzelbearbeitung erzwingt und den Stückpreis um das Zwei- bis Dreifache erh?hen kann. Für Teile au?erhalb der Verzahnungsfertigung beschreibt die Wirtschaftlichkeit der 5-Achs-Bearbeitung die Alternative.

Fertigungsgerechte Konstruktion: Was vor der Bearbeitung zu kl?ren ist

• Modul und Eingriffswinkel: Fr?ser sind auf Modul und Eingriffswinkel abgestimmt, ein Sonderwinkel braucht ein eigenes Werkzeug.
• Zahnbreite und Freistich: etwa 20 mm Freiraum neben dem Rad lassen den Fr?ser sicher auslaufen.
• Genauigkeitsklasse: die ISO 1328 Güte für die Abnahme nennen, statt einer vagen Angabe.
• Werkstoff und H?rte: weiche Flanken lassen sich direkt fr?sen, geh?rtete über etwa 35 HRC brauchen Schleifaufma?.
• Losgr??e und Bezug: Bohrungs- und Planlauf innerhalb 0,01 mm halten, sonst wandert die Teilung mit.

Verfahrenswahl: Wann gew?lzfr?st, gesto?en oder geschliffen wird

Der richtige Weg ist meist klar, bevor Sie Angebote vergleichen: Ein offenes Au?enzahnrad mit Freiraum wird gew?lzfr?st, eine Innen- oder Absatzverzahnung wird gesto?en, und eine einsatzgeh?rtete Flanke über etwa 35 HRC wird geschliffen. Steht der Weg fest, prüfen Sie, ob der Betrieb ihn fahren kann, anhand der Zahl und Gr??e seiner W?lzfr?smaschinen, seines Fr?serbestands und Nachschleifens und ob Profil, Flanke und Teilung auf einem Zahnmesszentrum gemessen werden. Ein Fertiger, der in einem Satz erkl?rt, warum Ihr Teil gew?lzfr?st und nicht gesto?en oder geschliffen werden sollte, versteht den Prozess. Statt nur Preise zu vergleichen, Zeichnung und Losgr??e an das Team senden und nach dem passenden Weg fragen.

Fazit

W?lzfr?sen ist kein Allheilmittel, aber das Arbeitstier der Zahnradfertigung. Es formt au?enverzahnte Gerad- und Schr?gr?der in einem W?lzgang, h?lt ISO 6 bis 8 über M0,5 bis M20 und erreicht mit dem Schleifen ISO 3 bis 5. Die Grenzen sind ebenso klar: Innenverzahnungen, Absatzverzahnungen und geh?rtete Flanken geh?ren ans Sto?en oder Schleifen.

?ber Kosten und Lieferzeit entscheiden Modul, Freistich, Losgr??e und Werkstoffh?rte. Diese Punkte gegen die Liste oben prüfen und die Zeichnung von einem Prozessteam bewerten lassen. Yujiaxin Tech fertigt seit 1998 Pr?zisionsteile für OEM-Kunden, und die Bearbeitung wird mit Profil-, Flanken- und Teilungsprüfung geliefert.