Verzahnungsmesstechnik durch Wälzprüfung

Verzahnungsmesstechnik durch Wälzprüfung

Definition

Die Verzahnungsmesstechnik durch Wälzprüfung umfasst verschiedene Verfahren zur Geometrieprüfung von Außen- und Innenzahnungen an Rädern und Wellen. Dazu gehören die Ein- und Zweiflankenwälzprüfung nach den Normen DIN 3960 und 3961. Zur Feststellung von Bearbeitungsfehlern vor der Montage wird der Prüfling durch Abwälzen gegen praktisch fehlerfreie Lehrzahnräder kontrolliert. 
Bei der Einflankenwälzprüfung werden mit festem Achsabstand nacheinander die rechten und linken Flanken des Werkstücks in Einflankenkontakt mit dem Lehrzahnrad geprüft und die Änderung des Drehwinkels erfasst. 
Bei der Zweiflankenwälzprüfung wird der gemittelte Achsabstand, die Zweiflanken-Wälzabweichung, die Wälz-Rundlaufabweichung sowie der Zweiflanken-Wälzsprung errechnet. 
Die Zahnradprüfung mit Messkugeln dient zur Bestimmung der größten Außen- bzw. kleinsten Innendurchmessers sowie der Prüfung von Zahnweite und Zahnbreite, indem zwei gegenüberliegend angeordnete kalibrierte Prüfkörper mit der Verzahnung in Eingriff gebracht werden. 
Die Prüfvorrichtungen mit halb- oder vollautomatischer Zuführung umfassen werkstückspezifische Aufnahmen und Lehrzahnräder bzw. Prüfkörper sowie eine Steuer- und Auswerteeinheit mit Visualisierung und Datenspeicherung.

 

Funktionsprinzip

Die Einflankenwälzprüfung wird durch Abwälzen des Prüflings gegen ein Lehrzahnrad durchgeführt. Hierbei werden mit festem Achsabstand nacheinander die rechten und linken Flanken des Werkstücks in Einflankenkontakt mit dem Lehrzahnrad geprüft und die Änderung des Drehwinkels erfasst und ausgewertet. Daraus lassen sich jeweils für die rechte und die linke Flanke des Zahnrades die festgelegten Toleranzen errechnen.
Bei der Zweiflankenwälzprüfung wird der Prüfling auf eine Aufnahme gesetzt, die auf einem zustellbaren Schlitten drehend gelagert ist. Der Prüfling wird durch Verschieben des Schlittens mit einem Lehrzahnrad in Eingriff gebracht, das auf einer festen Achse drehend gelagert ist. Die Zahnräder werden über den Schlitten mit einer einstellbaren konstanten Kraft angelegt, die in Richtung des Achsabstandes wirkt. Zur Prüfung werden die zwei formschlüssig im Eingriff befindlichen Zahnräder angetrieben und über den vollen Umfang abgewälzt, wobei stets gleichzeitig eine rechte und linke Zahnflanke in Eingriff bleiben. Die Veränderungen des Achsabstandes zwischen den Zahnrädern während des Abwälzens werden gemessen und anschließend ausgewertet. 
Die Zahnradprüfung mit Messkugeln wird prinzipiell mit gegenüberliegend angeordneten kalibrierten Prüfkörpern durchgeführt, die linear in Richtung der Zahnradachse verschiebbar sind und auf beiden Seiten des Zahnrades mit der Verzahnung in Eingriff gebracht werden. Die Prüfkörper sind als Kugeln oder Rollen gestaltet.

 

Einsatzbereich

Die Wälzprüfung wird zur schnellen 100-%-Qualitätskontrolle von fertig bearbeiteten Zahnrädern eingesetzt, um Geometrieabweichungen, Bearbeitungsfehler durch defekte Werkzeuge sowie Beschädigungen der Verzahnungen vor der Montage sowie in der Wareneingangskontrolle zu erkennen. Ein weiterer Einsatzbereich ist die statistische Prozesskontrolle bei der Herstellung von Zahnrädern und Zahnwellen. Die Funktionsprüfung montierter Zahnräder wird dagegen mit Hilfe der Schwingungs- und Geräuschanalyse realisiert.
Typische Prüflinge sind innen- oder außenverzahnte Zahnräder und Zahnwellen für sicherheits- und funktionskritische Baugruppen wie Getriebe und Motoren. Wichtigste Anwenderbranchen sind die Automobilzuliefer- und Automobilindustrie.

Herstellerverzeichnis: Verzahnungsmesstechnik durch Wälzprüfung

 dwu Verzahnungsmesstechnik GmbH, Herxheim, Deutschland
 FRENCO GmbH, Altdorf, Deutschland
 Klingelnberg GmbH, Hückeswagen, Deutschland
 MARPOSS GmbH, Weinstadt, Deutschland