KegelSpan

KegelSpanVerschleißanalyse des
Kegelradfräsens
KegelSpanTool Wear Analysis in
Bevel Gear Cutting
Werkzeugmaschinenlabor WZL
der RWTH Aachen
Lehrstuhl für
Werkzeugmaschinen
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher
Steinbachstraße 19
52074 Aachen
Deutschland
Telefon +49 (0) 2 41 / 80-2 74 07
Fax +49 (0) 2 41 / 80-2 22 93
www.wzl.rwth-aachen.de
Dipl.-Ing. F.Hübner
Telefon +49 (0) 2 41 / 80-2 73 11
[email protected]
Herausforderung
Challenge
Die klassische Fertigungskette sieht
zur Vorbearbeitung von Kegelrädern
das Fräsen der Verzahnungen vor.
Dazu können eine Vielzahl verschiedener Verfahren eingesetzt werden.
Bei diesen Prozessen kommen überaus komplexe Kinematiken zum Einsatz, die es erlauben sowohl die
Zahngeometrie, als auch die Modifikationen der Zahnflankentopografie zu
erzeugen.
Cutting processes are often used for
the machining of bevel gears. A variety of different cutting processes can
be used to manufacture a bevel gear.
In general these processes have very
complex kinematics. Therefore it is
possible to manufacture the geometry
of a gear tooth as well as the desired
modifications of the tooth flank.
In der Produktion von Kegelradgetrieben kommt heute den Fertigungskosten eine immer größere Bedeutung
zu. Dadurch wachsen die Forderungen an die Produktivität der Fertigungsprozesse. Beim Fräsen von
Kegelrädern bietet die Minimierung
des Verschleißes sowie die Maximierung der Standzeit des Werkzeugs
und damit die Reduzierung der Anzahl Werkzeugwechsel erhebliches
Einsparpotential bei den Prozesskosten und eine Steigerung der Produktivität.
Nowadays the manufacturing costs
during the production of bevel gears
gain more in importance. Thus an
increasing productivity of the manufacturing processes becomes necessary. The reductions of tool changes
due to the enhancement of tool life
time hold extreme potential on the
productivity of the manufacturing processes. By avoiding set-up times for
tools, and reducing relative tool costs
through longer tool life, a rise in
productivity of the manufacturing process is realised.
Laboratory of Machine Tools
and Production Engineering
Chair of
Machine Tools
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher
Steinbachstraße 19
52074 Aachen
Germany
Phone +49 (0) 2 41 / 80-2 74 07
Fax +49 (0) 2 41 / 80-2 22 93
www.wzl.rwth-aachen.de
Unsere Lösung
Our Approach
Mit Hilfe der Simulation des Fertigungsprozesses „KegelSpan“ ist es
möglich die real erzeugte Geometrie
der Zahnflankentopografien zu ermitteln. Zusätzlich wird die Spanbildung
berechnet und analysiert. Unter anderem werden die unverformten Spanungsgeometrien,
die
effektiven
Wirkwinkel am Werkzeug, die effektiven Wirklängen als auch das Belastungskollektiv dieser Größen ermittelt.
Mit diesen berechneten Daten können
Rückschlüsse auf die resultierende
Schneidenbelastung und den Verschleiß der Werkzeuge im Prozess
gezogen werden.
The Simulation of the manufacturing
process for bevel gears “KegelSpan”
allows to predetermine the manufactured tooth flank topography. In addition to that, the chip creation is calculated and analysed. For example the
undeformed chip geometry, the effective cutter angles and the effective
cutting length as well as the load distribution of these parameters can be
determined. With this calculated data
conclusions can be drawn to the resulting loads and wear on the cutting
edge of the tool which results from the
manufacturing process.
Durch die Variation der Eingangsgrößen, wie zum Beispiel die Maschinenkinematik oder die Schneidengeometrie, kann der Einfluss dieser Größen
auf die Schneidenbelastung und somit
auf den Werkzeugverschleiß näher
betrachtet werden. Daher ist es mit
der Fertigungssimulation „KegelSpan“
möglich, eine Analyse der Zerspanbedingungen im Prozess vorzunehmen und dadurch eine Optimierung
des Werkzeugverschleißes sowie der
-standzeit zu erzielen.
Programmumfang
Software Features
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Dipl.-Ing. F.Hübner
Phone +49 (0) 2 41 / 80-2 73 11
[email protected]
The influence of varying input parameters of the manufacturing process, such as the kinematics or the
tool geometry on the resulting loads of
the cutting edge can be determined.
With this simulation “KegelSpan” it
becomes possible to analyse the chip
creation parameters during the manufacturing process and to optimise the
tool wear and life.
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Ermittlung der Zerspanbedingungen im Bearbeitungsprozess
Optimierung der Prozesskinematik
und der Werkzeuggeometrie hinsichtlich der Werkzeugbelastung
Optimierung des Werkzeugverschleißes
Berechnung der real erzeugten
Zahnflankentopografie
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Determination of chip creation
parameters
Optimisation of the process kinematics and tool geometry concerning tool load
Optimisation of tool wear
Calculation of the manufactured
tooth flank topography