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Sample volume 77
Issue 3-4
Title Aufbau und Validierung eines Prozesskraftmodells für das kontinuierliche Wälzschleifen von Stirnradverzahnungen
Author F. Klocke, M. Brumm, J. Reimann
Abstract
Zusammenfassung

Zur Verbesserung der Tragfähigkeit und der Laufruhe von Verzahnungen ist es Stand der Technik, einsatzgehärtete Verzahnungen nach der Wärmebehandlung abschließend hartfein zu bearbeiten. Eine Möglichkeit für die Hartfeinbearbeitung ist das kontinuierliche Wälzschleifen, das aufgrund der hohen Produktivität ein industriell etablierter Prozess ist. Trotz des weitreichenden industriellen Einsatzes liegen bisher nur begrenzt wissenschaftliche Kenntnisse über das kontinuierliche Wälzschleifen von Verzahnungen vor. Ein Grund dafür sind die komplexen Kontaktbedingungen zwischen Schleifschnecke und Werkstück beim Wälzschleifen. Während der Bearbeitung befinden sich immer mehrere Zahnflanken gleichzeitig im Eingriff mit der Schleifschnecke. Dies erschwert unter anderem eine Übertragung vorhandener Erkenntnisse aus anderen, besser erforschten Schleifprozessen (z. B. dem diskontinuierlichen Profilschleifen). Die veränderlichen Kontaktbedingungen führen zu einer ausgeprägten Dynamik im Prozess, die eine Herausforderung sowohl für die Maschinenentwicklung, die Regelungstechnik als auch für die Prozessauslegung darstellt. Die Kenntnis der zu erwartenden Bearbeitungskräfte und ihres zeitlichen Verlaufs ist daher notwendig, um die Dynamik des Prozesses einerseits beschreiben und andererseits optimieren zu können. Hierzu müssen sowohl der Betrag als auch die Richtung der lokal auftretenden Zerspanungskräfte bekannt sein. Allerdings ist die Bestimmung der auftretenden Zerspanungskräfte im Wälzschleifprozess nur mit großem Aufwand möglich. Bisher existieren keine systematischen Untersuchungen zum Einfluss der Maschineneinstellparameter auf die Zerspanungskräfte im Wälzschleifprozess.
Abstract

Case hardened gears usually are hard finished to improve the load carrying capacity and the noise behavior. Generating gear grinding is one possible process for the hard finishing of gears and has replaced other grinding processes in batch production of small and middle size gears due to the high process efficiency. Despite the wide industrial application of this process only a few scientific analysis exist. The science-based analysis of generating gear grinding needs a high amount of time and effort. One reason are the complex contact conditions between tool and gear flank, which change continuously during the grinding process. This complicates the application of the existing knowledge of other grinding processes on generating gear grinding. The complex contact conditions lead to a high process dynamic which is a challenge for the design of machine tools, the control engineering and the process design. The knowledge of the cutting forces and their time dependent behaviour is necessary to describe and optimize the process dynamic. But the determination of the cutting forces in generating gear grinding process is not facilely possible at this time.
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Pages 81-94
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