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Ansatz zur Modellierung des Schleifschneckenverschleißes beim kontinuierlichen Wälzschleifen

Approach for modeling grinding worm wear in generating gear grinding

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Zusammenfassung

Trotz des weitreichenden industriellen Einsatzes des Wälzschleifens liegt bisher kein Prozessmodell vor, welches das Wälzschleifen umfassend beschreibt. Daher erfolgt sowohl die Prozessauslegung als auch die Prozessoptimierung weitestgehend erfahrungsbasiert. Für Verzahnungsfälle bei denen keine ausreichende Erfahrung vorliegt, müssen in vielen Fällen mehrere Iterationsschleifen durchlaufen werden, um eine hohe Prozessstabilität zu erlangen. Dazu sind zeit- und kostenintensive Versuche notwendig, welche zu Ausschuss führen.

Ein Forschungsziel für das kontinuierliche Wälzschleifen ist die Steigerung der Wirtschaftlichkeit und der Prozessstabilität. Sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Verzahnungsqualität werden vom Werkzeugverschleiß beeinflusst. Allerdings ist es bis heute nicht möglich, den Verschleiß einer Schleifschnecke vorherzusagen. Daher wird in diesem Bericht die Anwendbarkeit bestehender Verschleißmodelle auf das Wälzschleifen überprüft. Darüber hinaus wird einer der Modellansätze auf das kontinuierliche Wälzschleifen angewendet. Zur Validierung der Anwendbarkeit des Modellansatzes werden Versuchsergebnisse aus Analogie- und Wälzschleifversuchen herangezogen

Abstract

Despite the wide industrial application of generating gear grinding, the process design is often based on experience and time and cost intensive experiments. The science-based analysis of generating gear grinding needs a high amount of time and effort and only a few published scientific analyses exist. In addition, the transfer of existing knowledge from other grinding processes onto generating gear grinding is complicated due to the contact conditions between tool and gear flank, which change continuously during the grinding process.

One research objective for generating gear grinding is to increase economic efficiency and process stability. Both, economic efficiency and gear quality, are affected by the wear condition of the grinding worm. Today it is not possible to predict the wear of a grinding worm. Therefore, it is necessary to check whether existing wear models can be applied to generating gear grinding. This report examines the transferability of existing models to generating gear grinding. Furthermore, one model is applied to generating gear grinding. The applicability of the modelling approach is validated on the basis of the results of analogy and generating gear grinding trials.

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Danksagung

Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) [KL500/154-1] für die Bereitstellung der finanziellen Mittel zur Durchführung des den vorgestellten Ergebnissen zugrunde liegenden Forschungsprojekts. Die Autoren danken dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie [IGF 17482 N] für die Bereitstellung der finanziellen Mittel zur Erzeugung der experimentellen Versuchsdatenbasis.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Getriebetechnik – Gruppe Technologie der Zahnradfertigung, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Aachen, Deutschland

    Matthias Ophey

  2. Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Aachen, Deutschland

    Fritz Klocke

  3. Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen, Abteilung Getriebetechnik, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Aachen, Deutschland

    Christoph Löpenhaus

Authors
  1. Matthias Ophey
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  2. Fritz Klocke
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  3. Christoph Löpenhaus
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Ophey, M., Klocke, F. & Löpenhaus, C. Ansatz zur Modellierung des Schleifschneckenverschleißes beim kontinuierlichen Wälzschleifen. Forsch Ingenieurwes 81, 307–316 (2017). https://doi.org/10.1007/s10010-017-0219-z

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