Oberflächenmessung minimiert Nachbearbeitung Universität Lund & Sandvik

Messung der Oberflächengüte zur Überprüfung neuer Herstellungsverfahren für Zahnräder

Um kostenintensive Nachbearbeitung zu vermeiden, entwickelte die schwedische Universität Lund in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit Sandvik Coromant ein Simulationsmodell zur Bestimmung von idealen Maschinenparametern für einen Verzahnungsfräser. Der Fräser soll Zahnflanken mit optimaler Oberflächengüte fertigen. Mit Alicona hat das Forschungsteam die mathematischen Modelle validiert und auf Praxistauglichkeit überprüft: "Durch den hohen Arbeitsabstand konnten wir die Rauheit auch an Zahnflanken messen, die für uns vorher gar nicht zugänglich waren", bestätigt Forschungsleiter Mattias Svahn.

Matthias Svahn
Matthias Svahn
Abteilung Machine Elements, Universität Lund

Mit Bruker Alicona ist es gelungen, das sonst so zeit- und kostenintensive Oberflächenfinish für Zahnräder signifikant zu minimieren. Die Möglichkeiten des Messsystem InfiniteFocus, das wir bei Sandvik Coromant kennengelernt haben, haben uns buchstäblich umgehauen. Wir kennen kein Messsystem, mit dem sich sowohl die entscheidenden Form- und Lagetoleranzen als auch die Rauheitswerte von Zahnflanken mit nur einem System in diesem Umfang messen lassen.

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"Wir messen die Rauheit auch an Zahnflanken, die vorher nicht zugänglich waren!"

Steigender Kostendruck im globalen Wettbewerb fordert eine wirtschaftlichere Getriebeproduktion. Einer der gravierendsten Kostenfaktoren ist der Prozess der Nachbearbeitung bzw. das Oberflächenfinish durch Schleifen oder Honen, um Zahnflanken die richtige Rauheit zu verleihen. Dieser Prozess soll minimiert werden, indem bereits mehr oder weniger perfekte Zahnräder mit idealer Oberflächengüte gefräst werden, die kaum noch nachbearbeitet werden müssen. Ausschlaggebend für die Fertigung von Zahnrädern mit der gewünschten Rauheit sind die richtigen Maschinenparameter von beispielsweise Verzahnungsfräsern. Vorschub, Schnittgeschwindigkeit etc. bestimmen im Wesentlichen die Rauheit der Zahnflanken und sind in weiterer Folge mitverantwortlich für die Materialermüdung und damit längere Lebensdauer sowie den geräuscharmen, gleichmäßigen Getriebelauf. Die "Vorhersage", mit welchen Maschinenparametern welche Rauheitswerte gefertigt werden können, ist daher von großem wirtschaftlichem Interesse. Vor diesem Hintergrund initiierte die schwedische Universität Lund ein Forschungsprojekt, das sich genau diese Evaluierung mittels Simulationen zum Ziel gesetzt hat.

 

Wie Universität Lund & Sandvik mit der Bruker Alicona-Lösung erfolgreich sind

InfiniteFocus

Form- und Rauheitsmessgerät

  • Genaues, schnelles und universelles optisches 3D-Messgerät für Toleranzen im µm- und sub-µm-Bereich
  • Bauteile werden unabhängig von Größe, Material, Geometrie, Gewicht & Oberflächenbearbeitung flächenbasiert und hochauflösend gemessen
  • Eine Reihe von bewährten und neuen Features kombinieren die Funktionalitäten eines Rauheitsmessgeräts (Ra, Rq, Rz/Sa, Sq, Sz) mit denen einer Koordinatenmessmaschine

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