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Schrägverzahntes Zahnrad (Stirnrad) fräsen

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Beitrag 10.04.2014, 11:20 Uhr
Captain-DJ
Captain-DJ
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Beiträge: 332

Hallo.

Ich möchte auf einer 3 Achsen Maschine mit 4. Achse ein schrägverzahntes Stirnzahnrad fräsen.
Dafür habe ich einen entsprechenden Formfräser (auch Fingerfräser genannt?)

Modul (m) : 4
Zähnezahl (z) :39
Schrägungswinkel (b) 10 Grad
Eingriffswinkel (aw) 20 Grad
...

Das Zahnrad ist plan auf einem Bolzen auf der 4. Achse befestigt.
Wenn es gerade verzahnt wäre, würde ich in Z zustellen und in X fräsen, dann die 4. Achse um X Grad drehen und weiter.
(Das nur mal um zu verdeutlichen wie sich das Teil auf der Maschine befindet)
Nun habe ich mir einige Punkte aus der DXF Datei entnommen, um etwas in Stufen vor zu fräsen, 8er Fräser, 5er Fräser...

Die 4.Achse kann voll Programmiert werden. Also habe ich eine Linie Programmiert und eine Drehung von 10 Grad.
Das passt so aber leider nicht. Habe das mal kontruiert und komme auf 4,86 Grad, um den sich die 4. Achse bei der Bearbeitung dreht.
Nur weiß ich nicht, ob diese 10 Grad Schrägverzahnung irgend eine Projektion ist, oder wie diese genau zustande kommt.
Laut 3D Zeichnung sieht das gut aus, halte ich dann einen Winkelmesser auf den ersten Zahn, weicht dieser doch um einiges von den geforderten 10 Grad ab.

Leider habe ich nichts brauchbares gefunden. Es gibt die tollsten Formeln für alles mögliche. Da geht es aber immer um diese Modulfräser.

Kann mir jemand weiter helfen ?


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Wer anderen eine Tasche fräst...
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Beitrag 11.04.2014, 03:39 Uhr
zahnstange
zahnstange
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Beiträge: 884

Hallo,

hab sowas noch nie so ein Zahnrad auf einer 4 Achs Maschine gefräst, aber von meinem Verständnis musst Du einfach deinen Nullpunkt in X und Y mittig legen, deine 10 Grad Schräg fräsen und in der 4. Achse einfach weiterteilen (360:39).

Um ganz sicher zu gehen kannst du ja mit deinem Formfräser auch eine Zahnstange fräsen, um zu püfen, ob sich das Zahnrad dann auch abwälzen lässt. Aber Achtung: Da musst du die Stirnteilung beachten d.h. in deinem Fall Modul 4 / cos 10°x Pi = eine Teilung in X Richtung von 12,76022mm

Viel Erfolg!
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Beitrag 11.04.2014, 05:51 Uhr
Captain-DJ
Captain-DJ
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Beiträge: 332

ZITAT(zahnstange @ 11.04.2014, 03:39 Uhr) *
Hallo,

hab sowas noch nie so ein Zahnrad auf einer 4 Achs Maschine gefräst, aber von meinem Verständnis musst Du einfach deinen Nullpunkt in X und Y mittig legen, deine 10 Grad Schräg fräsen und in der 4. Achse einfach weiterteilen (360:39).


Diese Teilung ist klar, wären dann irgend was um die 9,xx Grad.
Problem sind (waren?) die 10 Grad Schrägungswinkel.
Diese ergibt eine Drehung der 4. Achse um 4,863 Grad.
Heißt die Y Achse bleibt stehen und in der X Bewegung wird die 4 Achse um diesen Wert gedreht.
Damit sollte dann die 10 Grad Schrägungswinkel herraus kommen...wenn denn dieser 10 Grad Schrägungswinkel ein Wert ist, der auf einer geraden Ebene liegt und nicht noch irgendwie auf die Mantelfläche projeziert ist.
Laut Tabellenbuch sieht das zumindest so aus, als ob die 10 Grad einfach flach bemaßt sind.


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Beitrag 11.04.2014, 15:40 Uhr
MotoMorini
MotoMorini
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Beiträge: 14

ZITAT(Captain-DJ @ 11.04.2014, 05:51 Uhr) *
Diese Teilung ist klar, wären dann irgend was um die 9,xx Grad.
Problem sind (waren?) die 10 Grad Schrägungswinkel.
Diese ergibt eine Drehung der 4. Achse um 4,863 Grad.
Heißt die Y Achse bleibt stehen und in der X Bewegung wird die 4 Achse um diesen Wert gedreht.
Damit sollte dann die 10 Grad Schrägungswinkel herraus kommen...wenn denn dieser 10 Grad Schrägungswinkel ein Wert ist, der auf einer geraden Ebene liegt und nicht noch irgendwie auf die Mantelfläche projeziert ist.
Laut Tabellenbuch sieht das zumindest so aus, als ob die 10 Grad einfach flach bemaßt sind.


hallo captain-dj,

.... die 10° sind einfach flach bemasst.....
jedoch musst du wissen, das der schrägungswinkel sich auf den teilkreisdurchmesser bezieht.
der teilkreisdurchmesser ist ein theoretisches maß und wird wie folgt berechnet:

Teilkreisdurchmesser=ZähnezahlxModul/cos(Schrägungswinkel)

Ein einfache möglichkeit jetzt das verhältnis von x-achse zur 4. achse zu erhalten ist die berechnung der steigung.
Die steigung an einem zahnrad gibt an, wann ein betrachteter zahn eine Umdrehung (=360°) entlang der axialen richtung zurück legt. mit anderen worten: die steigung gibt den x-wert an, wenn die 4. achse eine Umdrehung (=360°) zurück gelegt hat. Da deine zahnbreite mit sicherheit kleiner ist als die steigung, kannst du durch das verhältnis der drehung der 4. achse zu einem bestimmten x-wert berechnen.

die steigung berechnet sich wie folgt:

steigung = teilkreisdurchmesser / tan(schrägungswinkel)

jetzt kannst du über das verhältnis

steigung : 360° = x-Wert : Wert der 4.Achse

deinen wert für die 4. achse bei vorgegebenen x-wert berechnen.

fall´s ich dich jetzt völlig verwirrt habe, noch folgendenes:

stell dir vor, das ein zahnrad nichts anders als eine schraube mit vielen gängen und einer hohen steigung ist


das sollte dir helfen:-)

viele grüße motomorini



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Beitrag 09.03.2015, 12:44 Uhr
Xy2015
Xy2015
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Mitglied seit: 09.03.2015
Beiträge: 1

Hallo zusammen,

brauche eure Hilfe bei meiner Diplomarbeit stehe unter Zeitdruck und kriege keine richtiges Ergebnis kann mir eine einer sagen was ich falsch mache??!!!
Will auf einer 5-Achs-Maschine Schrägverzahnung im Profilverfahren Fräsen. Die Maschine hat ein Schwenktisch.

Daten:
z=133
ß= 7,5°
b= 75 mm
m=2,83
TeilkreisØ= 379,638
Meine Berechnungen für die Fräsoperation.
Das Bauteil wird auf dem Schwenktisch um Winkel = 7,5° schräggestellt.
Das Werkzeug verfährt in Z-Achse Verfahrweg 100mm dabei dreht sich das Werkstück um 3,9738°

Ausschnitt aus dem NC-Programm:
N19 G93 Z-75.15
N20 G7 A5=7.5 L1=1
N21 E1=189 ( Kontur +2.5 )
N22 (------------------)
N23 ( 1.Zahn )
N24 E2=2.70677
N25 G0 C=E2
N26 G0 X240 Y-2.633 Z-20 M13
N27 G1
N28 G43 X=E1
N29 G41
N30 G1 Y10.532 Z80 C91=-3.973855
N31 G40
N32 G0 X240
N33 (------------------)
N34 ( 2.Zahn )
N35 E2=5.41353
N36 G14 N1=25 N2=32

Folgendes Problem:
Schrägungswinkel passt nicht!
Profillinie hat auch ein Winkelfehler siehe anbei das Messprotokoll.

Bitte um Hilfe weis nicht wo der Wurm drin ist.
Angehängte Datei(en)
Angehängte Datei  Berechnung.pdf ( 98.43KB ) Anzahl der Downloads: 30
Angehängte Datei  Profillinie.JPG ( 55.08KB ) Anzahl der Downloads: 39
Angehängte Datei  Falnkenlinie.JPG ( 49.05KB ) Anzahl der Downloads: 38
 
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Beitrag 09.03.2015, 22:44 Uhr
Captain-DJ
Captain-DJ
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Gruppe: Mitglied
Mitglied seit: 09.08.2003
Beiträge: 332

Warum 7,5 Grad schräg stellen ?
Eigentlich sollte es doch so sein, das der Fräser eine lineare Bewegung macht und nur das Zahnrad gedreht wird, ohne noch irgend was schräg zu stellen ?
Also das Zahnrad was ich damals gefräst hatte, war anscheinend ok...hat sich zumindest niemand beschwert :-)
Ich hatte nur einen kleinen Fehler mit dem Teilkreis/Schrägungswinkel.
Wie das genau war weiß ich nicht mehr, ich weiß nur noch das ich was anderes gerechnet hatte wodurch sich der Rotationswinkel um 0,x Grad verändert hat.


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Beitrag 10.03.2015, 00:20 Uhr
Guest_guest_*
Themenstarter

Gast



Wenn ich richtig verstanden habe ist die Radachse in X ausgerichtet.
Damit müsste das Werkzeug in der Y-Achse auf Radmitte fixiert sein und in X bewegt werden, wärend die A-Achse den Schrägungswinkel verfährt.
Hier liegt vielleicht ein Denkfehler.
Die A-Achse muß nicht 10° verdrehen. Sondern jetzt muß in der Abwicklung eine 10°-Schräge erzeugt werden.
Die Sinumerik bietet da eine Zylindermantel-Transformation an. Auch andere Steuerungen können das wink.gif
Um irgendwelche Berechnungen überprüfen zu können, solltest du die Abwicklung mit den um 10° schrägen Bahnen konstruieren.
Aus der Höhe der Schräge in Y (Bogenmaß) ergibt sich dann der Winkel.

Beispiel:
Durchmesser 50mm
Schrägungswinkel 10°
Breite 20

Umfang=50xPI=157,0796...
Höhe der Schräge bei 20mm Breite =3,527

157,0796/360*3,527=1,538944...°

Das ist der Winkel, den die A-Achse wärend der Bewegung der X-Achse um 20mm zurücklegen muß. (Bei Durchmesser 50mm)
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