Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Ja ich wollte wissen ob der Fräser so wie auf dem Bild stehn muss, also Mitte des Zahns auf Mitte vom Teil.

Mein Fräser ist 2,9mm Breit, also müste ich 1,45mm tiefer fahren wenn ich die Länge an der Unterkante des Fräsers messe?

Ich bin ja mal gespannt wie das später aussieht.

Was mir bei der "No7" auffällt ist, dass das Profil oben zu unten anderst geschliffen ist. Habe den Eindruck das auf einer Seite die Evolente des Zahns etwas länger ist als unten.

Hat das was mit der Zähnezahl zutun? Irgendwo muss es ja einen Unterschied geben wenn es für jede Zähne Zahl einen eigenen Fräser gibt...

Wenn ich 1,45mm mit dem Messschieber einstelle ist die Mitte des Zahns am fräser exakt auf Mitte, nur die Zahnform scheint unten/oben anderst zusein.

Ich möchte mir mit den Fräser meine Hauptzahnräder und Autorotationszahnräder selber fräsen. Da ich gern 5 Stück Ersatz haben will von jeder Sorte und keinen Bock habe bei Mädler dafür 170€ zubezahlen möchte ich die gern selber machen. Außerdem muss ich die dann so oder so noch weiter bearbeiten damit sie auf mein Freilauf passen, 170€ nur für eine fertige Verzahnung ist schon teuer...

(Die Zahnräder sind für mein Eigenbau-Heli)

Außerdem kann ich mit dem Fräser nun alle Zähne zahlen die üblich sind von 55-134 selber fräsen.
Wenn es also mal 4 Zähne mehr oder weniger werden solln....kein Problem...

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Hallo Muki,

ich versteh deine Frage nicht ganz aber ich versuch trotzdem die Einstellung zu erklären.

In dem von dir eingefügten Bild ist gut zu erkennen, dass die Mittellinie des Fräsers genau auf Achsenhöhe des Zahnradrohlings sein muss.

Der Rohling muss genau den Kopfdurchmesser haben [ d(a) = (z+2) * m ]
und dann muss der Zahn genau bis zum Fusskreisdurchmesser [ d(f) = (z-2,5) * m ] eingefräst werden.

Alles klar? Sonst kann ich versuchen ein erklärendes Bild zu machen


Dietmar

Deinen Formeln nach müste die Zahntiefe 2,25mm sein. Welche Toleranz hat man da? Ich hätte z.b. ein original Zahnrad von Mädler mit Stiften ausgemessen, 2 Stifte in die Zahnlücke (sofern 2 Lücken genau gegenüber liegen) und das dann an meinen gegen gemessen.

Das Ritzel vom Motor ist später einstellbar wegen Spiel, aber die Heckübersetzung ist fest vorgegeben. Nicht das die Zahntiefe 2,25+0,1 oder sowas sein muss und es dann klemmt oder drückt...

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Habe die Aufnahme für mein Hauptzahnrad fertig. Ein kurzes einspannen im Teilkopf ergab 0,03mm Rund- und Planlauf. Wenn ich die Verzahnung mache werde ich das Futter und Spitze nochmal ausrichten und hoffe das ich auf 0,01mm komme, aber soweit sieht es schonmal ok aus.



Welche Zähnezahlen kann man eigendlich fräsen? 100 Zähne auf 360° ergeben ja genau 3,6° Teilung. Aber was wäre z.b. mit 98 Zähne? Da kommen mehr als 4 stellen nachdem Komma raus und würde sicherlich nicht aufgehen. 96 Zähne würden dann wieder 3,75° ergeben.

Muss man da immer aufpassen das es genau aufgeht auf 360°?

[rfauli]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Morgen,

das Fräsen von Zahnräder ist so ne sache für sich..
Muss man sehr gut aufpassen.

Google mal danach (Zahnräder Fräsen, Teilkopf etc.) oder schaue in das Tabellenbuch Metall.
dort ist das genau beschrieben und man kann es sehen anhand von Formeln.

[DiKey]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Hallo Muki,

hast du den Rund- und Planlauffehler beim Aufnehmer selbst oder am gespannten Zahnradrohling?

Wie arbeitest du überhaupt? Fräse mit Rundtisch? Hat der einen Teilapparat dran?
CNC oder konventionell?

Den Schlag im Aufnehmer könntest du wegbekommen wenn du den Aufnehmer im Rundtisch noch mit einem super feinen Span überfräst. Dann am besten markieren WIE der Aufnehmer gespannt ist, sonst stimmt es beim nächsten Spannen wieder nicht. Aber, ganz ehrlich gesagt, mich würde die Abweichung nicht stören. Ich würden höchstens den Aufnehmer im Futter so lange drehen bis der Fehler am kleinsten ist und gut sein lassen.

Da du nach den Winkeln beim Fräsen fragst nehme ich an, dass du keinen Teilapparat hast.
Da sehe ich nur mit einem GENAUEN CNC-Rundtisch eine Chance Zahnräder zu fertigen. Ein manueller Rundtisch dürfte zu ungenau sein die Winkel sauber einzustellen.

Aber schreib mal was du für eine Ausrüstung hast, dann können dir präzisere Tipps gegeben werden.


Dietmar

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Der Schlag war an der Aufnahme gemessen.

Ich werde die Zahnräder CNC fräsen (A-Achse+Spitze). Wenn ich eine 5-Achs Fräse zur verfügung hätte würde ich gleich Schrägverzahnt machen.

Die 3/100 würden mich auch nicht unbedingt stören...

Die Teilung wird ja später in ° Programmiert, aber ich kann nur 3 Stellen nachdem Komma programmieren, wenn ich also eine Teilung von ca. 3,75657455345° ausrechne hat man ja ein Rundungsfehler mit jedem Zahn. Also kann man ja nicht jede Zähnezahl fräsen wie z.b. 99Zähne...

Ich warte aber immer noch auf mein Material...

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Jetzt mal zu den Fusskreisdurchmesser:

Zahnhöhe:

h = 2 x m + c

würde also 2mm+Kopfspiel ergeben, ich würde jetzt 2,15mm nehmen als Frästiefe vom außendurchmesser an.(0,15 Kopfspiel)

also 102mm - (2x2,15mm)=97,7mm

Fusskreisdurhcmesser:

df = d - 2 x (m + c)

df= 100 -2 x(1+0,15)

df=100-2,3

df=97,7mm

Der Werkzeugradius wird später mit einem Laser vermessen, kann man dann davon ausgehn das es mit 0,15mm Kopfspiel past?

Oder muss man mit dem Fräser nur 2x Modul zustellen und durch die Zahnform ergibt sich dann ein Kopfspiel von 0,1-0,3mm???

Wie muss ich das später prüfen?

Sollte ich 2 Zahnräder fräsen und mal eine Vorrichtung mit Kugellager und wellen machen und schaun wieviel Spiel ist oder ob sie klemmen?

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Habe mal den Fusskreisdurchmesser (df) am Mädler Zahnrad gemessen. Da messe ich 97,5 bis 97,6mm.

Außen ist das Zahnrad 102,9mm.

Sollte ich außen auch 1/10 kleiner machen wegen dem Kopfspiel?

Habe jetzt mal 4 Kugellager rausgesucht und werde mir dann eine Vorrichtung machen wo ich die Zahnräder testen kann.

Werde den Achsabstand von 2 Modul 1,0 Z100 Zahnrädern nehmen und schaun das es gut past.

[Thomas L.]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Hallo Muki19,

ich glaub da läuft was schief, wenn ich mich richtig erinnere, dann ist bei Modul 1 der Außendurchmesser immer 2mm größer als die Zähnezahl. Also ein Zahnrad mit 100 Zähnen müsste einen Durchmesser von 102 mm -0,1 haben, ein Zahnrad mit 15 Zähnen 17 mm .

Grüßle Thomas

[Hanss Axel]

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Hallo,
da ich schon ein paar Jaehrchen in der Zahnradindustrie taetig bin, gebe ich mal meinen bescheidenen Senf dazu.

Ein standart Zahnrad mit Evolventverzahnung rollt nicht einander ab, sondern die Zaehne gleiten uebereinander.
Eine abrollende Bewegung gibt es nur exakt im Teilkreis. (etwa auf halber Hoehe des Zahnes)
In Richtung Kopfkreis und Grundkreis wird daraus eine gleitende Bewegung.

Eine Evolvente ist immer gekruemmt.
Die Kruemmung wird mit sinkender Zaehnezahl staerker.
Daher erscheint es so, als ob ein Zahnrad mit z.B. 100 Zaehnen gerade Zaehne haette und eines mit 10 Zaehnen gekruemmte.

Eine Evolvente hat auch keine gleichmaessige Kruemmung.
Sie ist im Fuss staerker und am Kopf weniger gekruemmt.

Was ist eine Envolvente?
Nehmt euch eine Klopapierrolle, wickelt einen Faden drum und ans Ende des Fadens knotet ihr einen Bleistift.
Dann setzt die Rolle senkrecht auf ein Stueck Papier, den Bleistift an die Rolle halten (Spitze auf's Papier) und wickelt dann den Faden mit dem Bleistift ein Stueck von der Rolle ab.
Der Strich der dabei auf dem Papier gezeichnet wird, ist dann eure Evolvente.


Die Hoehe eines Zahnes berechnet sich folgendermassen:
Modul + 1,25 x Modul (nach DIN)
Bsp: Modul 1: 1 + 1,25 x 1 = 2.25mm

Die Hoehe der Evolvente:
2 x Modul
Bsp: Modul 1: 2 x 1 = 2mm

Die 0,25mm Unterschied sind dann der Fussbereich. (dadurch stoesst der Kopf des Gegenrades nicht an.)

Aussendurchmesser des Zahnrades:
(Zaehnezahl + 2) x Modul.
Bsp Modul 1, Zaehnezahl 100: (100 + 2) x 1 = 102mm


Das war jetzt nur ein sehr kurzer Einblick in die Verzahnungstechnik.
Reicht aber um mit einem Fraeser ein Zahnrad zu fraesen.

Fuer ein Modul 1 Rad mit 100 Zahnen also einen Rohling mit 102mm Durchmesser anfertigen, den Fraeser anfahren und 2,25mm tief einfraesen.
Das ganze dann 100 Mal.

(Diese Berechnung stimmt aber nur bei geradverzahnten Raedern. Bei schraegverzahnten kommt dann noch der Schraegungswinkel mit ins Spiel )

Wer es genauer Wissen moechte, es gibt Buecher mit 100derten Seiten nur ueber Zahnraeder.

Gruss und viel Spass beim fraesen, Axel

[DiKey]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Der Erklärung von Axel ist nichts mehr hinzuzufügen. DANKE!

Offen ist nur noch die Frage nach dem Winkel für den Fräsvorgang.
Da hab ich kurz im Excel gespielt und gesehen, dass es duch die Rundung auf 3 Nachkommastellen beim Zahnabstand zu maximal knapp 5/100 mm Abweichung kommt. Das aber nur dann, wenn der Vorschubwinkel eingegeben wird.

In diesem Fall wäre mMn besser nicht um 3,xxx° zu verstellen sondern die Winkelposition für jeden Zahn anzugeben. Ist zwar deutlich mehr Arbeit bei der Eingabe aber die dann entstehende Abweichung kann getrost vernachlässigt werden.


Dietmar

[Hanss Axel]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Bei Verzahnungsmaschinen sind ja mehr als nur eine Zahnreihe am Werkzeug.

Oder fräst der Modulfräser den Zahnzwischenraum immer fertig aus ohne das man nochmal eine Zahnbreite nachsetzen muss.

Hallo,

das haengt vom Fraesprinzip ab.
Beim Waelzfraesen (was du wahrscheinlich meinst und auch das gaengigste verfahren ist), sind das keine einzelnen Zahnreihen, sondern eine umlaufende Schnecke. (Wie bei einem Schneckengetriebe auch)
Dort sind die Zaehne dann auch mit gerader Flanke, ohne Evolvente, am Fraeser drauf.
Durch das Drehen des Werkstueckes und des fraesers ensteht dann am Werkstueck eine Evolvente Verzahnung.

Beim Einscheibenfraesen, wie du es vorhast, ist das Profil fertig am Fraeser drauf.
Also einmal durch, falls die Maschine und der Fraeser die Belastung aushalten und fertig.
Ansonsten 2 oder 3 Mal in der Tiefe zustellen.

Gruss, Axel

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Danke Axel für deine Erklärung.

Also sollte ich 2,25mm tief einfräsen?

Zahnradberechnung

Entscheidend ist doch aber dann das Kopfspiel was man haben will oder gibt es diesen Wert fest vorgeschrieben?

Wenn ich 2 Zahnräder gemacht habe und diese auf eine Vorrichtung stecke und mal drehe. Wie muss das im Idealfall dann sein? Muss da noch etwas spiel zwischen den Zähnen sein? eventuell ein Blattpapier durchpassen?

Bei mir wäre es ja 100mm Achsabstand. Muss ich dem Achsabstand etwas größer machen oder ziemlich genau auf 0?

Muss der Außendurchmesser -0,1 sein? Wenn ich 2,25mm tief fräse hätte ich ja schon 0,25mm Kopfspiel...

Heute kam auch mein POM.

Mal noch ganz dumme frage:
Habe ich den bei 100 Zähne auch 100 Zahnlücken oder nur 99???

Ich zähle das mal lieber nach, ich fräse ja die lücken aus und nicht die zähne. nicht das die Teilung dann anderst ausfällt...

Ok sind 100 lücken...

[Muki19]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

das werden einige Zahnräder



Muss aber auch noch meine Auro-Zahnräder daraus machen...aber die sind nur 7mm Breit und nicht 15mm wie das Hauptzahnrad...

Das sind jetzt zusammen 280mm POM für rund 40€(incl Versand) (Reststücke). Könnte maximal 14 Hauptzahnräder werden...

14x25€ bei mädler wären 350€zu 40€

So sieht dann aus:









Aurozahnrad, hier aus einem gespritzen, auch umgearbeitet...


die vielen Löcher im echten Zahnrad waren produktionsfehler meinerseits. Das POM ist sehr empfindlich was Spanndruck angeht und verformt sich, die Zahnräder hatten radialschlag von 0,2-0,5mm...konnte ich aber wieder ausbessern indem ich die aufnahmeform nachgesetzt habe.

Diesmal fräse ich sie gleich von der Stange und werden nicht direkt gespannt, nur auf der aufnahme die ich gemacht habe, habe mir da schon ein plan zurecht gelegt wie ich es anstelle....

[Hanss Axel]

AW: Zahnräder selber fräsen mit Modul-Fräser

Also sollte ich 2,25mm tief einfräsen?

Ja

Entscheidend ist doch aber dann das Kopfspiel was man haben will oder gibt es diesen Wert fest vorgeschrieben?

Der ist fest vorgeschrieben und die Fraeser sind dementsprechend gefertigt.

Wenn ich 2 Zahnräder gemacht habe und diese auf eine Vorrichtung stecke und mal drehe. Wie muss das im Idealfall dann sein? Muss da noch etwas spiel zwischen den Zähnen sein? eventuell ein Blattpapier durchpassen?

Jep.
Nennt sich Zahnflankenspiel und ist ueberlebenswichtig fuer das Getriebe.

Bei mir wäre es ja 100mm Achsabstand. Muss ich dem Achsabstand etwas größer machen oder ziemlich genau auf 0?

Am besten natuerlich genau auf Null.
Das Kopfspiel und das Zahnflankenspiel ist beim Modul-Fraeser beruecksichtigt und entsprechend produziert worden.

Muss der Außendurchmesser -0,1 sein? Wenn ich 2,25mm tief fräse hätte ich ja schon 0,25mm Kopfspiel...

Richtig.
Bei 2,25mm Fraestiefe hast du 0,25mm Kopfspiel.
Machst du den Aussendurchmesser -0,1 kleiner, darfst du auch nur 2,20mm einfraesen da sonst dein Teilkreis am Zahnrad und die Zahnform (Evolvente) nicht mehr stimmen.

Wie schon gesagt: das Kopfspiel, das Zahnflankenspiel und die Evolvente sind am Fraeser fest vorgegeben und die passen dann auch nur beim entsprechenden Fraeser und der entsprechenden Fraestiefe.
Daher werden Modul-Scheibenfraeser auch immer in Saetzen (meisst 8 Stueck) verkauft.

Allerdings.....
in der Praxis ist so einiges Moeglich, was die Theorie eigentlich verbietet.
Sonst braeuchte man fuer jede Zaehnezahl ja einen eigenen Fraeser.

Du kannst also ruhig etwas tiefer oder weniger tief einfraesen und das Flankenspiel spaeter ueber den Achsabstand einstellen.
Du wirst bei den Kunstoffzahnraedern keinen Unterschied feststellen koennen.

Diese Tolleranzen sind auch in der Industrie ueblich (Getriebe im KFZ z.B.), obwohl sie dort nur wenige Micrometer betragen.

Gruss, Axel