Zahnräder messen: Verzahnungsmesstechnik mit Q-Tech

Inhaltsverzeichnis:

‍

Wussten Sie, dass präzise Verzahnungsmesstechnik essentiell für die Qualität von Zahnrädern ist? Eine Untersuchung hat ergeben, dass mehr als 80% der Zahnräder, die in Maschinen und Getrieben verwendet werden, Abweichungen von den spezifischen Anforderungen aufweisen. Diese Abweichungen können zu Funktionsstörungen, erhöhtem Verschleiß und sogar zu Maschinenausfällen führen.

‍

Für Unternehmen, die auf zuverlässige Verzahnungsmessungen angewiesen sind, gibt es eine Lösung: Q-Tech, ein führendes Unternehmen in der Präzisionsverzahnungsmesstechnik. Als familiengeführtes Unternehmen bietet Q-Tech erstklassige Messdienstleistungen für die Verzahnungsanalyse, Zahnradmessung und Zahnradprüfung an. Sie sind Experten in der Qualitätskontrolle von Verzahnungen und stellen sicher, dass Ihre Zahnräder den höchsten Standards entsprechen.

Schlüsselerkenntnisse:

‍

Präzise Verzahnungsmesstechnik ist entscheidend für die Qualität von Zahnrädern.
Mehr als 80% der Zahnräder weisen Abweichungen von den spezifischen Anforderungen auf.
Setzen Hersteller auf professionelle Vermessungstechnik, können sie Maschinenausfälle, aufwendige Reparaturen, übermäßiger Verschleiß und unzureichende Ergebnisse drastisch reduzieren
Q-Tech ist ein führendes Unternehmen in der Präzisionsverzahnungsmesstechnik und bietet erstklassige Messdienstleistungen.
Das Angebot von Q-Tech umfasst Verzahnungsanalyse, Zahnradmessung und Zahnradprüfung.
Q-Tech nutzt in Zusammenarbeit mit ZEISS modernste Messtechnik-Geräte, um genaue Resultate zu gewährleisten.

‍

Wie funktionieren Zahnräder?

Zahnräder sind mechanische Bauteile, die zur Übertragung von Drehbewegungen und

-momenten verwendet werden. Sie sind kreisförmig mit Zähnen versehen, die in die Zähne eines anderen Rades eingreifen. Diese Interaktion ermöglicht eine kontinuierliche und gleichmäßige Übertragung von Energie.

‍

In der Industrie sind Zahnräder unverzichtbar, um Drehbewegungen von einer Welle auf eine andere zu übertragen, die Drehgeschwindigkeit und das Drehmoment zu variieren sowie die Drehrichtung zu ändern. Sie sind wesentliche Bestandteile von Maschinen und Getrieben.

‍

Zahnräder funktionieren, indem sie Drehbewegungen und -kräfte von einem Zahnrad auf ein anderes übertragen. Die Zähne eines Zahnrads greifen in die Zähne eines anderen Zahnrads ein, sodass beim Drehen des ersten das zweite mitbewegt wird. Dadurch können sowohl die Geschwindigkeit als auch die Drehrichtung geändert werden.

‍

Wo werden Zahnräder verwendet?

‍

Zahnräder finden in der Industrie eine breite Verwendung. Eine der bekanntesten Bereiche ist der Automobilsektor. Dort sind Zahnräder in Getrieben verbaut, um die Motordrehzahl in eine geeignete Rad-Drezhal zu konvertieren. Im Maschinenbau sind Zahnräder ebenfalls unverzichtbar. Etwa in Sachen Werkzeugbau hängt die Qualität der Resultate maßgeblich mit der Genauigkeit von Verzahnungen in der Fertigungsmaschine ab. In der Luft-und Raumfahrttechnik müssen Zahnräder in Getrieben, Akkuatoren und Steuerungssystemen höchste Präzision aufweisen, um den extremen äußeren Bedingungen standzuhalten.

Weitere Anwendungsbereiche sind etwa der Energiesektor (Windkraftanlagen,

Wasserturbinen) und die Medizintechnik. Dort sorgen Zahnräder in MRT-Scannern oder Zahnarztbohrern für präzise Bewegungssteuerung.

‍

Welche Zahnradformen gibt es?

‍

Je nach Anwendungsbereich kommen verschiedene Formen von Zahnrädern in der Industrie zum Einsatz. Jede Form zeichnet sich durch spezifische Vor-und Nachteile aus und muss gezielt und präzise in ein gesamtes System eingefügt werden.

‍

Zusammengefasst gibt es folgende Zahnradformen, die in der Industrie zum Einsatz kommen:

‍

Stirnräder: Dies ist die im Maschinenbau häufigste Zahnradform. Die Zähne sind am (Umfang) des Rades angeordnet (Wälzzylinder). Wenn zwei Räder ineinandergreifen, sind die jeweiligen Drehachsen immer parallel zueinander angeordnet. Außerdem wird zwischen Außenverzahnung und Innenverzahnung unterschieden. Wenn Stirnräder auf einer sogenannten Zahnstange angebracht sind, können sie außer rotierenden Bewegungen auch eine lineare Bewegung erzeugen. Eine besondere Form sind Schraubenstirnräder, die sowohl schräg verzahnt als auch gepaart verzahnt sein können.

‍

Kegelräder: Kegelräder sind Zahnräder, die im Gegensatz zu Stirnrädern in mehreren Winkeln zueinander angeordnet sein können. Mit Kegelrädern kann die Energierichtung beliebig gesteuert werden. Eine Unterform der Kegelräder ist das Hypoidrad, das verwendet wird, um Schraubenbewegungen zu erzeugen.

‍

Schneckenräder: Schneckenradgetriebe sind Sonderfälle von Stirnrädern. Aufgrund der Form wird dieses Rad auch nur Schnecke genannt. Hier windet sich der Schaft linienförmig wie eine Schraube um den Zahn und erzeugt somit einen größeren Drehmoment.

‍

Herstellung von Zahnrädern

Die Herstellung von Zahnrädern erfordert höchste Präzision und Genauigkeit. Geringe Abweichungen der Anforderung können einen großen Unterschied in Sachen Verschleiß, Qualität und Effizienz der Systeme ausmachen. Je nach Anwendungsbereich müssen individuelle Lösungen und Konzepte während des Herstellungsverfahrens beachtet werden.

‍

Aus welchen Materialien werden Zahnräder hergestellt?

Die Anzahl an Materialien, die bei der Herstellung von Zahnrädern eine Rolle spielen, ist groß. Beispielsweise bestanden in früheren Zeiten die Bauteile noch zu einem großen Teil aus Holz.

Die heute gängigsten Materialien bei der Herstellung sind:

Eisen
Stahl
Kunststoffe
Gusseisen
Bronze

‍

Die entsprechenden Materialien müssen für eine präzise Herstellung sowohl weich genug für die Bearbeitung als auch hart genug sein, um einen zu hohen Verschleiß zu verhindern. Die Verzahnungen sind bei Betrieb in ständigem Kontakt, weswegen eine regelmäßige Wartung und Kontrolle des Materials unerlässlich ist. Eine präzise Verzahnungsmessung sorgt für eine akkurate Qualitätskontrolle von Verzahnungen, indem sie kleinste Abweichungen von der Norm offenlegt und den Zustand von Zahnrädern visuell durch optische Messverfahren sichtbar macht.

‍

Unterschiedliche Zahnrad-Fertigungsverfahren

‍

Bei der Herstellung von Zahnrädern stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, darunter Zerspanung, Schmieden, Sintern und Präzisionsguss. Jedes dieser Verfahren hat seine eigenen Merkmale und Anwendungsbereiche.

‍

Bei der Zerspanung wird das Zahnradschnittbild durch den Einsatz von Werkzeugen erstellt, die über das Werkstück geführt werden. Dieses Verfahren eignet sich gut für die präzise Herstellung von Einzelteilen und Kleinserien. Beim Schmieden werden die Zahnräder aus einem vorgeformten Werkstück durch Druck- und Temperaturbehandlung geformt. Dieses Verfahren bietet eine hohe Festigkeit, ist jedoch weniger präzise als die Zerspanung.

‍

Das Sintern ist ein Verfahren, bei dem das Zahnradschnittbild aus pulverförmigem Material hergestellt wird, das unter hohem Druck und Temperatur zu einem festen Werkstück geformt wird. Diese Methode ist ideal für komplexe Geometrien und die Herstellung von Zahnrädern in großer Stückzahl. Schließlich ermöglicht der Präzisionsguss die Herstellung von Zahnrädern durch das Gießen von flüssigem Metall in eine formgebende Hohlkammer.

Dieses Verfahren bietet hohe Präzision und ermöglicht die Herstellung von komplizierten Geometrien.

‍

Je nach Anwendungsbereich kommen unterschiedliche Herstellungsverfahren und Schwerpunkte bei der Produktion zum Tragen.

Zahnrad-Fertigungsverfahren nach Anwendungsbereich:

Verfahren	Eigenschaften	Anwendungsbereiche
Zerspanung	Präzise, geeignet für Einzelteile und Kleinserien	Maschinenbau, Automobilindustrie
Schmieden	Hohe Festigkeit, weniger präzise	Schwerindustrie, Getriebeproduktion
Sintern	Komplexe Geometrien, großer Stückzahl	Elektronikindustrie, Medizintechnik
Präzisionsguss	Hohe Präzision, komplexe Geometrien	Luft- und Raumfahrt, Feinmechanik
Laughing Bacchus Winecellars	Yoshi Tannamuri	Canada

Dies sind nur einige Beispiele für Zahnrad-Fertigungsverfahren. Die Auswahl des richtigen Verfahrens hängt von den Anforderungen an Präzision, Festigkeit, Kosten und Produktionsvolumen ab.

Vermessung von Zahnrädern und Verzahnungen

Bereits bei der Fertigung von Zahnrädern kommt es darauf an, Zahnradgeometrien richtig zu erfassen, um teure Maschinenausfälle, hohen Verschleiß und unzureichende Leistung zu vermeiden. Dafür sind eine Reihe an Messdaten zu erfassen und auszuwerten, um kleinste Abweichungen aufzuspüren und bereits im Herstellungsverfahren zu korrigieren.

Zahnradgetriebe werden vielfältig und individuell eingesetzt und zeichnen sich nicht selten durch einzigartige Sondergeometrien aus. Q-Tech besticht mit einem qualifizierten Experten-Team zur Durchführung, Interpretation und Beratung präziser Verzahnungsmessung.

‍

Bei der Messung von Zahnrädern und Verzahnungen kommen modernste Maschinen und hoch entwickelte Software zum Einsatz. Dabei müssen internationale und nationale Normen eingehalten werden, an die sich Hersteller im Produktionsprozess orientieren können. Bei hohen Toleranzaunforderungen helfen Q-Tech Spezialisten, zuverlässig Auskunft über die Beschaffenheit und Qualität der Verzahnungen zu bieten. Anwendungsbereiche ist nicht nur die Produktion von Zahnrädern, sondern beispielsweise auch das Feld der Werkzeugkorrektur

‍

Wie funktionieren Verzahnungsmessmaschinen?

‍

Verzahnungsmessmaschinen sind speziell entwickelte Maschinen zur genauen und zuverlässigen Messung von Zahnrädern und anderen verzahnten Werkstücken. Mit ihrer fortschrittlichen Messtechnologie stellen sie sicher, dass die Qualität von Zahnrädern den höchsten Standards entspricht.

‍

Diese Maschinen nutzen fortschrittliche Messtechnologien wie Luftlagerungen, Präzisionsdrehtische und spezielle Messsoftware, um präzise Messungen durchzuführen. Durch ihre hohe Genauigkeit ermöglichen Verzahnungsmessmaschinen eine exakte Beurteilung der Verzahnungsqualität und die Identifizierung von Abweichungen von spezifischen Anforderungen.

‍

Verzahnungsmessmaschinen finden Anwendung in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie, der Luftfahrt und dem Maschinenbau. Sie werden eingesetzt, um die Qualität von Zahnrädern zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie den strengen Anforderungen entsprechen. Mit Q-Tech und den Maschinen von ZEISS erhalten Sie erstklassige Messdienstleistungen und die Gewissheit, dass Ihre Zahnräder den höchsten Qualitätsstandards entsprechen.

‍

Die Präzision und Qualität von Zahnrädern ist von entscheidender Bedeutung für die Leistung und Zuverlässigkeit von Maschinen und Geräten. Um sicherzustellen, dass diese Standards eingehalten werden, setzen viele Unternehmen auf das Equipment und die Software von ZEISS.

‍

Grundlagen und Normen der Verzahnungsmessung und -prüfung

‍

Die Verzahnungsmessung basiert auf bestimmten Grundlagen und Normen, die die Messmethoden und -anforderungen festlegen. Internationale Normen wie die ISO-Normen und nationale Normen wie die DIN-Normen sind in der Verzahnungsmesstechnik weit verbreitet. Diese Standards gewährleisten einheitliche und standardisierte Verfahren zur Messung und Prüfung von Verzahnungen.

‍

Einige wichtige Normen, die in der Verzahnungsmesstechnik angewendet werden, sind:

‍

DIN ISO 1328 ist eine Norm, die Richtlinien für die Konstruktion und Herstellung von Zahnrädern enthält. Es handelt sich um eine international anerkannte Norm, die die Qualität und Kompatibilität von Zahnrädern gewährleistet, die in verschiedenen Industriezweigen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und dem Maschinenbau eingesetzt werden. Die Norm deckt verschiedene Aspekte der Zahnradkonstruktion ab, darunter Zahnprofil, Genauigkeit und Messverfahren.
AGMA 2015: Die AGMA-Norm beschreibt die Messung von Verzahnungen an Getrieben. Sie definiert die zu erfassenden Verzahnungsparameter und legt die Prüfbedingungen fest.
DIN-Normen: In Deutschland sind DIN-Normen weit verbreitet und dienen als Leitfaden für die Verzahnungsmessung. Sie umfassen verschiedene Normen für die Messung und Prüfung von Verzahnungen.

‍

Die Einhaltung dieser Normen gewährleistet die Präzision und Reproduzierbarkeit der Verzahnungsmessungen. Durch die Anwendung dieser Normen können Hersteller und Anwender sicher sein, dass ihre Produkte den festgelegten Qualitätsstandards entsprechen.

‍

Mit einem fundierten Verständnis der Grundlagen und Normen der Verzahnungsmessung sind Unternehmen in der Lage, genaue und zuverlässige Messungen durchzuführen und die Qualität ihrer Verzahnungen sicherzustellen.

‍

Messung von Verzahnungen und Werkstücken am Beispiel der Getriebeproduktion

Die Messung von Verzahnungen ist ein wichtiger Schritt in der Getriebeproduktion und anderen Bereichen, in denen Zahnräder eingesetzt werden.

‍

Dabei kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz. Eines der gebräuchlichsten Verfahren ist die Zahnflankenmessung. Dabei werden die Zahnflanken analysiert, um Abweichungen von den spezifischen Anforderungen festzustellen. Dies ermöglicht eine genaue Beurteilung der Verzahnungsqualität und die Identifizierung möglicher Abweichungen oder Mängel.

‍

Ein weiteres wichtiges Messverfahren ist die Prüfung der Verzahnungsparameter. Hierbei werden verschiedene Parameter wie Modul, Zahnzahl, Profilverschiebung und Flankensteigung gemessen und mit den vorgegebenen Toleranzen verglichen. Dadurch kann die Qualität der Zahnräder objektiv beurteilt werden.

‍

Verzahnungsmessung mit ZEISS GEAR PRO

‍

Zeiss Gear Pro ist ein 3D-Verzahnungsmodell und eine Erweiterung der

Messtechnik-Software Zeiss Calypso. Das Programm gibt nicht nur Aufschluss über die genauen Maße und die Toleranzabweichungen von Verzahnungen, sondern bereitet die Beschaffenheit auch visuell auf.

‍

Mit dem richtigen Umgang garantiert das Programm akkurate Messergebnisse, die Funktionen können flexibel auf das jeweilige System eingestellt werden.

Einige Vorteile von GEAR PRO sind:

‍

Graphische Unterstützung bei der Dateneingabe
Bereits auf Basis der Geometriedefinition erstellt die Software eine CAD-Simulation der Verzahnung, womit die Eingaben schnell visuell sichtbar kontrolliert werden können
Die Software ermöglicht den Einsatz sowohl aktiver als auch passiver Sensoren
Ob mit oder ohne Drehtisch können je nach Anforderung genaue Messergebnisse erzielt werden
Die Auswertung erfolgt automatisch und geltenden Normen entsprechend
Protokolle werden hinsichtlich empfohlener Maßnahmen und Anwendungen erstellt, anhand derer notwendige Anpassungen vorgenommen werden können

‍

KMG in der Zahnradmesstechnik

Die GEAR PRO Erweiterung von Calypso unterstützt und optimiert Koordinatenmessgeräte (KMG) in der Verzahnungsmessung. Das KMG misst die räumlichen Koordinaten des Verzahnungssystems. GEAR PRO ermöglicht die Messung mit einem grafikunterstützten Eingabefeld und erstellt ein 3D-Verzahnungsmodell, das Aufschluss über rechnerische Abweichungen und notwendigen Korrekturen gibt. Über das Eingabefeld lassen sich alle gewünschten Auswerte-und Messbereiche schnell einstellen.

‍

Die Kombination von Zeiss Koordinatenmessgeräte mit der GEAR PRO Software ermöglicht eine genaue Messung aller Zahnradformen und bis zu einer Größe von 3 Meter Außendurchmesser und 16 Tonnen Gewicht.

‍

Durch die Integration von GEAR PRO in ZEISS CALYPSO können Koordinatenmessgeräte gezielt für die Verzahnungsmessung erweitert werden. Das analytische

3D-Verzahnungsmodell von GEAR PRO sowie grafikunterstützte Eingabedialoge tragen dazu bei, die Verzahnungsmessung äußerst effizient zu gestalten.

‍

Q-Tech sind Ihre Experten für Verzahnungsmessung

‍

Enge Toleranzen entscheiden maßgeblich über die Qualität, Abnutzung, Effizienz und Zuverlässigkeit Ihrer Verzahnungstechnik. Unsere Mess-Experten verfügen über die neuesten Messgeräte von Zeiss und verwenden die hochmoderne GEAR PRO-Software, um die Qualität Ihrer Zahnräder und Geometriedefinitionen sicherzustellen.

‍

Unser Know How gepaart mit der akkuraten Anwendung modernster Messtechnik gewährleistet eine zuverlässige Kontrolle aller Verzahnungsarten. Wir setzen ZEISS GEAR für die Messung von Zylinderrädern, Kegelrädern, Rotoren, Walzfräser und Schnecken ein und passen uns den individuellen Kundenanforderungen an. Mit Zahnrädern aus Kunststoff lässt sich mit einem Computertomographen aus den Abweichungen außerdem ein aufschlussreicher Soll-Ist-Vergleich darstellen.

Neben der Durchführung von Verzahnungsmessungen stehen wir Ihnen als Unterstützung an Ihren Messgeräten zur Verfügung. Wir begleiten Sie von der Planung bis hin zur Umsetzung der ISO-GPS-Norm. Mit unseren Messtechnik-Schulungen, Seminare, Individualtrainings und Coachings geben wir unser Wissen an Ihre Mitarbeiter weiter und sorgen für höhere Produktionsqualität, bessere Kundenzufriedenheit und rechtzeitige Früherkennung von möglichen Ausfällen aufgrund abweichender Messdaten.

‍

Fazit:

Die Verzahnungsmesstechnik ist entscheidend für die Qualitätssicherung von Zahnrädern und verhindert Funktionsstörungen und erhöhten Verschleiß. Mit modernen Messtechnologien von Q-Tech und ZEISS können kleinste Abweichungen präzise erkannt und korrigiert werden, was zu reduzierten Ausfallzeiten und Kosten führt.

Q-Tech bietet führende Dienstleistungen in der Präzisions-Verzahnungsmesstechnik, unterstützt durch internationale und nationale Normen, und stellt sicher, dass Zahnräder höchsten Qualitätsstandards entsprechen. Investitionen in diese Technologie optimieren Produktionsprozesse und erhöhen die Lebensdauer und Effizienz von Maschinen.

‍

FAQ

‍

Was ist Verzahnungsmesstechnik?

‍

Die Verzahnungsmesstechnik befasst sich mit der Messung und Überprüfung von Zahnradgeometrien und -merkmalen, um die Qualität von Zahnrädern sicherzustellen.

‍

Warum ist die Verzahnungsmessung wichtig?

‍

Die Verzahnungsmessung ist ein wichtiger Schritt in der Produktion von Zahnrädern und anderen Anwendungen, bei denen Zahnräder verwendet werden, um die Qualität zu überprüfen und die Einhaltung spezifischer Anforderungen sicherzustellen.

‍

Welche Zahnrad-Fertigungsverfahren gibt es?

‍

Es gibt verschiedene Methoden zur Herstellung von Zahnrädern wie Zerspanung, Schmieden, Sintern und Präzisionsguss. Jedes Verfahren hat seine eigenen Merkmale und Anwendungsbereiche.

‍

Welche Grundlagen und Normen gelten in der Verzahnungsmessung?

‍

Welche Messverfahren werden zur Verzahnungsmessung verwendet?

Es gibt verschiedene Messverfahren zur Überprüfung der Qualität von Zahnrädern, wie die Zahnflankenmessung und die Prüfung der Verzahnungsparameter. Diese Verfahren ermöglichen eine genaue Beurteilung der Verzahnungsqualität und die Identifizierung von Abweichungen von den spezifischen Anforderungen.

‍

Wie funktionieren Verzahnungsmessmaschinen?

‍

Verzahnungsmessmaschinen sind speziell entwickelte Maschinen zur genauen und zuverlässigen Messung von Zahnrädern und anderen verzahnten Werkstücken. Sie nutzen fortschrittliche Messtechnologien wie Luftlagerungen, Präzisionsdrehtische und spezielle Messsoftware, um genaue Messungen durchzuführen.

‍

Wie hilft Q-Tech bei der Verzahnungsmessung?

‍

Q-Tech ist ein Team aus Messtechnik-Spezialisten, die Maschinenbauunternehmen und Zahnrad-Herstellern dabei hilft, Norm-Abweichungen bei Messungen festzustellen, um die Qualität der Konstruktion sicherzustellen. Bei der Verzahnungsmessung kümmert sich

Q-Tech um die Durchführung der Messung mit Hilfe der KMG-Erweiterung GEAR PRO. Zu den Leistungen gehören Verzahnungsanalyse, Zahnradmessung und Zahnradprüfung. Zudem geben unsere Experten ihr Know How über Schulungen, Seminare und Beratungen an Ihren Messgeräten weiter.

‍