Wälzfräsen

Arten des Wälzfräsens von Zahnrädern

Ausgehend von den Prinzipien des Wälzfräsens, der Werkzeugvorschubrichtung und der Art des zu bearbeitenden Zahnrads bietet das Konstruktionsteam von AFI Part seinen Kunden die folgenden Kategorien von Bearbeitungsmethoden an:

1. Klassifizierung nach der Richtung der Bearbeitungsbewegung: Axiales Wälzfräsen:

Dies ist das gebräuchlichste Wälzfräsverfahren. Dabei bewegt sich der Wälzfräser während der Rotation vertikal entlang der Werkstückachse. Dieses Verfahren wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Stirnrädern und Schrägverzahnungen eingesetzt.

Radialwälzfräsen: Der Wälzfräser wird radial zur Werkstückmitte vorgeschoben, bis die vorgegebene Schnitttiefe erreicht ist. Dieses Verfahren wird typischerweise zur Bearbeitung von Schneckengetrieben eingesetzt, da das Zahnprofil eines Schneckenrades einen vollständigen Eingriff des Wälzfräsers erfordert.

Tangentiales Wälzfräsen: Der Wälzfräser bewegt sich tangential zum Werkstück. Dieses Verfahren wird häufig zur Bearbeitung von Schneckengetrieben mit großen Steigungswinkeln eingesetzt; es erzielt eine höhere Zahnprofilgenauigkeit als das Radialwälzfräsen, ist jedoch weniger effizient.

2. Klassifizierung nach Schnittmethode:

Konventionelles Wälzfräsen (Gegenlauffräsen): Die Schnittrichtung des Wälzfräsers verläuft entgegengesetzt zur Vorschubrichtung. Dies ist das traditionelle Bearbeitungsverfahren; die Schnittkraft steigt allmählich an, was zu einer hohen Oberflächengüte führt, und die Anforderungen an die Steifigkeit der Werkzeugmaschine sind relativ gering.

Gleichlaufwälzfräsen: Die Schnittrichtung des Wälzfräsers entspricht der Vorschubrichtung. Gleichlaufwälzfräsen verlängert die Werkzeugstandzeit und ermöglicht eine extrem hohe Produktionseffizienz. Die meisten modernen CNC-Wälzfräsmaschinen (wie sie beispielsweise in der Nabenfertigung von Dongguan eingesetzt werden) unterstützen das Gleichlaufwälzfräsen, da es die Kaltverfestigung minimiert.

3. Klassifizierung nach der Geometrie des Werkstücks:

Bearbeitung von Stirnrädern: Die Achse des Wälzfräsers ist in einem bestimmten Winkel (dem Wälzfräsersteigungswinkel) relativ zur Achse des Werkstücks geneigt.

Motorzahnräder, allgemeine Getriebekomponenten.

Bearbeitung von Schrägverzahnungen: Zusätzlich zum axialen Vorschub muss der Wälzfräser über einen Differenzialmechanismus mit der Rotation des Werkstücks synchronisiert bleiben.

Automobilgetriebe, Hochleistungs-Untersetzungsgetriebe. Schneckenradbearbeitung: Verwendet spezielle Schneckenrad-Wälzfräser, typischerweise mit radialem oder tangentialem Vorschub.

Schneckengetriebe. Kettenrad-/Keilwellenbearbeitung: Hierbei werden Wälzfräser mit spezifischen Zahnprofilen zur Bearbeitung von nicht standardmäßigen Evolventenverzahnungen eingesetzt. Industrielle Antriebsketten, Kraftübertragungswellen. Die Bearbeitung balliger Zahnräder beinhaltet die Steuerung des Vorschubs, um ein konvexes Profil entlang der Zahnflanke zu erzeugen und so Montagefehler auszugleichen. Diese Technik ist integraler Bestandteil von hochpräzisen Getriebesystemen.

4. Moderne, hocheffiziente Bearbeitungstechnologien:
Trockenwälzfräsen: Dieses Verfahren kommt ohne Kühlschmierstoffe aus und nutzt stattdessen die hohe Schnittgeschwindigkeit zur Wärmeabfuhr. Dadurch wird nicht nur die Umwelt geschont, sondern auch die beim Schneiden von Kühlschmierstoffen üblicherweise entstehenden Öldämpfe vermieden.

Hartwälzfräsen: Bei diesem Verfahren werden gehärtete Zahnräder (mit einer Härte von HRC 55 oder höher) direkt gewälzt. Es dient als Alternative zu bestimmten Zahnradschleifverfahren und steigert dadurch die Effizienz und senkt die Kosten.