Tool wear development in gear skiving process of quenched and tempered internal gears = Entwicklung des Werkzeugverschleißes beim Wälzschälen von vergüteten Innenverzahnungen

Das Wälzschälen ist ein hochproduktives Bearbeitungsverfahren, insbesondere für die Herstellung von hochfesten Innenverzahnungen, wie sie für elektrische Hochleistungsantriebe benötigt werden. Die komplexe Prozesskinematik verursacht jedoch starke Schwankungen der lokal wirksamen Prozesskenngrößen während des Werkzeugeingriffs, sodass insbesondere an das Werkzeug hohe Anforderungen gestellt werden, um eine hohe Standzeit bei geforderter Werkstückqualität zu erreichen. Diese Anforderungen werden bei der Zerspanung von vergüteten Werkstoffen aus dem Vollen noch weiter verstärkt. In der vorliegenden Studie wird der Einfluss verschiedener Schlüsselfaktoren auf die Entwicklung des Werkzeugverschleißes beim Wälzschälen quantifiziert. In mehreren Versuchen werden die Schnittgeschwindigkeit, die Werkstückzugfestigkeit, die Kühlschmierstrategie und die Schnittstrategie variiert, um die Werkzeugstandzeit zu optimieren. Dazu werden Einzelzahnversuche an vergüteten Innenverzahnungen aus 31CrMoV9 (AISI 4340) durchgeführt und die Entwicklung der Verschleißmarkenbreite der Werkzeuge untersucht. Zudem wird das Werkstück hinsichtlich der gefertigten Oberflächenqualität bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass verschiedene Faktorenkombinationen unterschiedliche Auswirkungen auf das Verschleißverhalten der Werkzeuge und damit auf die Standzeit haben können. Die vorgestellten Korrelationen geben Empfehlungen für die praktische Anwendung und tragen zu einem tieferen Prozessverständnis bei

Model-based tool design for the manufacturing of hypocycloidal internal profiles by polygon turning

Polygon turning is a machining process for manufacturing internal and external hypocycloidal profiles, which are becoming increasingly important for shaft-hub-connections. The highly productive process can be integrated on lathe machines. Existing analytical models are not sufficient to address the main challenge when designing tools for manufacturing internal profiles. In this work a dexel-based numerical approach is presented to calculate the limits of tool design. The findings are made usable for tool design with an analogy model and are finally validated experimentally using an alternative drive system for bone screws as an example