Table Of ContentPFAUTER
WALZFRASEN
Teil 1
Hermann Pfauter
Werkzeugmasch inenfabri k
Ludwigsburg
PFAUTER
WÄLZFRÄSEN
Teil1
Verfahren. Maschinen, Werkzeuge
Anwendungstechnik, Wechselräder
2. erweiterte Auflage
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1976
Mit 573 Bildern
ISBN 978-3-662-12682-0 ISBN 978-3-662-12681-3 (eBook)
DOI.1007/978-3-662-12681-3
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© by Hermann Pfauter 1976.
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1976.
Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 1976
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so weiter in diesem Buche berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht
zur Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz
Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt wer
den dürften.
Vorwort
Das Handbuch "Pfauter-Wälzfräsen" er ben, wie dies auf allen Gebieten der
schien erstmalig im Jahre 1933. Es stellte Technik und Wissenschaft geschah. Des
die Ergebnisse rund 30jähriger Erfahrun halb werden im neuen Handbuch auch in
gen auf dem Gebiet des Wälzfräsens viel größerem Maße als in der ersten
dar. Den Fachleuten in Büro und Betrieb Auflage die theoretischen Zusammen
wurde gezeigt, zu welchem Stand der hänge der verzahnungstechnischen Sach
Entwicklung das Wälzfräsverfahren und verhalte dargelegt - oft in Kleindruck -,
seine Werkzeuge damals gelangt waren. hauptsächlich bestimmt für den tiefer
Die erste Auflage hat nicht nur in ihrer gehend interessierten Fachmann.
deutschen, sondern auch in der engli
schen und französischen Ausgabe den Dieses Buch soll den Mann in der Werk
Weg in viele Betriebe der Welt gefunden. statt, den Verzahnungs-Ingenieur, den
Konstrukteur, den technischen Kaufmann
In diesem neuen Pfauter-Handbuch wollen
und den Betriebswirt, aber auch Lehrende
wir den Benutzern von Wälzfräsmaschinen
und Lernende über alle wichtigen Dinge
die Ergebnisse einer nunmehr 75jährigen
im Zusammenhang mit dem Pfauter-Ver
Arbeit mitteilen. Die im Laufe dieser lan
fahren informieren. Dazu gehören auch
gen Zeit gemachten Erfahrungen unseres
das Fräsen im Teilverfahren und das auf
weiten Kundenkreises halfen bei dem Be
der Pfauter-Maschine praktizierte Wälz
mühen, das Wälzfräsverfahren, seine Ma
schälen.
schinen und Werkzeuge ständig zu ver
bessern. Gern sagen wir an dieser Stelle
über den SHOBBERe kamen wir auch
für die vielseitigen Anregungen Dank und
zum Wälzstoßen. Auf dieser neuen kom
geben sie - zusammen mit unserem Know
binierten Maschine wird an einem Werk
How - in diesem Buch der Kundschaft zu
stück gleichzeitig eine Verzahnung wälz
rück.
gefräst und eine andere in einem schnell
Das vorliegende Handbuch ist wesentlich wälzenden Verfahren gestoßen. Die dabei
umfangreicher geworden als die erste zu berücksichtigenden Zusammenhänge
Ausgabe, weil die verzahnungstechni werden in diesem Buch behandelt. Im
schen Erkenntnisse in den vergangenen übrigen wird auf die einschlägige Literatur
Jahrzehnten erheblich zugenommen ha- über das Wälzstoßen verwiesen.
Natürlich kann nur der gegenwärtige Entstanden ist dieses Handbuch als Ge
Stand der Technik beschrieben werden; meinschaftswerk unserer Mitarbeiter. Da
denn auch auf unserem Gebiet schreitet bei beruhen viele der hier niedergelegten
die Entwicklung schnell vorwärts - sowohl Erkenntnisse auf der Arbeit und dem Er
bei den Herstellern wie auch in deren findergeist früherer Mitarbeiter, derer wir
Zusammenarbeit mit den Benutzern und hier in Dankbarkeit gedenken. In gemein
den Forschungsinstituten. Auf einzelnen samer Anstrengung erstellten wir dieses
Sachgebieten, wie z. B. dem Wälzschälen Werk, unterstützt durch wertvolle Erkennt
von Innenverzahnungen und dem Wälzfrä nisse aus den "Zahnrad- und Getriebe
sen von Rotoren für Axialverdichter, sind untersuchungen", die seit 1958 an der
in jüngster Zeit erhebliche Fortschritte zu Technischen Hochschule Aachen unter
verzeichnen. Diese Entwicklungen sind je Leitung von Professor Opitz liefen.
doch noch nicht zum Abschluß gekom
men; sie werden deshalb in gesonderten Der vorliegende erste Teil enthält die Ka
Veröffentlichungen näher behandelt. pitel 1 bis 5. Die Kapitel 6 und 7 werden
als zweiter Teil einige Zeit später erschei
In sich geschlossene Sachgebiete, über nen. Wir hoffen, daß die neue Auflage
die es bereits genügend einschlägige dieses Handbuches ein positives Echo fin
Literatur gibt, werden hier nicht nochmals den wird und sind dankbar für jede Art von
dargestellt. Das Handbuch enthält bei Kritik oder Hinweisen zu Inhalt und Form
spielsweise nichts über Investitionskosten des Buches.
rechnung, Bemessen von Verzahnungen
und ähnliches.
Ludwigsburg,
im Dezember 1975 Hermann Pfauter
Gesamtinhalt
Teil 1 Seite
Kapitel 1 Die Verzahnverfahren 11
Kapitel 2 Die Pfauter-Maschinen und ihre Einrichtungen 37
Kapitel 3 Werkzeuge 175
Kapitel 4 Herstellen von Stirn-und Schneckentrieben 353
Kapitel 5 Wechselräder 527
Sachverzeichnis 601
Teil 2
Kapitel 6 Genauigkeit
Kapitel 7 Wirtschaftlichkeit
Sachverzeichnis
1
Inhalt Kapitel 1
Seite
1. Die Verzahnverfahren 13
1.1. Vom Teilverfahren zum Wälzverfahren 13
1.2. Die Wälzverfahren 14
1.2.1. Wälzen mit schraubiger Schneidbewegung und drehender
Vorschubbewegung: Wälzstoßen und Wälzhobeln 15
1.2.2. Wälzen mit drehender Schneidbewegung und geradliniger
(axialer oder schräger) Vorschubbewegung :
Wälzfräsen und Wälzschälen 15
1.2.3. Wälzen mit drehender Schneidbewegung und geradliniger
(radialer oder tangentialer) Vorschubbewegung :
Schraubwälzfräsen 22
1.3. Entstehung des Pfauter-Verfahrens 23
1.4. WeiterentiNicklung des Wälzfräs- und insbesondere
des Pfauter-Verfahrens 24
1.5. Leistungsfähigkeit und Anwendungsbereich des Wälzfräs
verfahrens - insbesondere des Pfauter-Verfahrens 28
1.5.1. Pfauter-Verfahren - Grant-Verfahren 29
1.5.2. Sonderverzahnungen 29
1.5.3. Zusammenfassung der wesentlichen Merkmale des Wälzfräsens 32
1.6. Schrifttum 33
11
1. Die Verzahnverfahren oder Fingerfräser erst herstellen, nach
dem durch das Pfauter-Differential dem
Zahnräder können je nach Größe, Werk Werkstück zur Erzeugung der schräglie
stoff und Verwendungszweck auf verschie genden Zahnlücken eine gleichmäßige
dene Weise hergestellt werden. Die indu Drehung in Abhängigkeit vom Axialvor
strielle Fertigung kennt span lose Verfah schub erteilt werden konnte.
ren wie Gießen, Pressen, Walzen, Rollen,
Die Zerspanleistung des Formfräsens ist
Sintern und so weiter oder spanabhe
hoch, denn die Werkzeugschneiden zer
bende wie Formfräsen, Wälzfräsen, Wälz
spanen stets auf ihrer ganzen Länge. Des
hobeln, Wälzstoßen, Räumen, Schleifen
halb ist das Tei Iverfah ren auch heute noch
und so weiter. Außerdem werden Zahn
überall dort am Platze, wo die Bedeutung
räder aus plattenförmigen Werkstoffen,
seiner Nachteile zurücktritt, das heißt, wo
beispielsweise aus Blechen herausge
entweder eine einfache Profilform die
stanzt.
Herstellung des Werkzeuges erleichtert
Sowohl die Größe der Zahnräder wie auch oder wo keine sehr hohe Genauigkeit der
die Größe und Form ihrer Zähne sind sehr Verzahnung erforderlich ist, zum Beispiel
unterschiedlich. Häufig ist zudem die ver beim Vorfräsen von Verzahnungen. Ein
langte Genauigkeit einer Verzahnung weiterer Vorteil ist, daß die für Wälzfräsen
recht hoch und reicht bis an Lehrenge gültige Modulgrenze einer Maschine bis
nauigkeit heran. Die spanabhebenden zu 40 % bei Verwendung von Scheiben
Verfahren können hohe Qualitätsforde fräsern und bis zu 100% bei Fingerfrä
rungen bei dem in der Zahnradfertigung sern ohne Nachteil für die Maschine über
auftretenden Wechsel der Größen und schritten werden kann, weil die gleichzei
Formen am besten erfüllen. Die meisten tig in Eingriff befindliche Schneidenlänge
Verzahnmaschinen arbeiten nach einem im Durchschnitt jeweils entsprechend kür
Wälzverfahren. zer ist. Wälzfräsmaschinen sind deshalb
häufig zusätzlich mit Teileinrichtungen
ausgerüstet. Obwohl Teileinrichtungen mit
1.1. Vom Teilverfahren
hoher Genauigkeit ausgeführt werden
zum Wälzverfahren
können, bleibt es aber immer schwierig,
Der geschichtliche Vorgänger des Wälz die Form- und Lageabweichungen der mit
fräsens ist das Formfräsen von Zahnrä einem Formfräser erzeugten Verzahnung
dern, bei dem das Werkzeug - ein Schei in engen Grenzen zu halten.
ben- oder Fingerfräser - im Achsschnitt
Die Gründe sind:
das Profil der angestrebten Zahnlücke
1. Für das Teilverfahren wird die ver
hat. Ist eine Lücke der Verzahnung mit
langte Zahnform auf dem Reißbrett er
Axialvorschub fertig gestellt, so wird "ge
mittelt und in vergrößertem Maßstab
teilt", das heißt, das Werkstück wird um
aufgezeichnet. Die Genauigkeit der
eine Zahnteilung weitergedreht. Nach
Zeichnung und die Genauigkeit ihrer
diesem Vorgang wird das Formfräsen
übertragung auf das Fräswerkzeug
oder Formverfahren auch Tei/verfahren
sind oft nicht ausreichend.
genannt.
Mit maschinellen Einrichtungen, zum Beispiel un
Zunächst konnten nach diesem Verfahren
ter Verwendung elektronischer Steuerungen, kön
nur Geradverzahnungen gefräst werden, nen Formschleifscheiben zum Hinterschleifen von
da dabei ein Weiterdrehen des Werkstük Zahnformfräsern profiliert werden. Da die Zahn
form sich mit Zähnezahl, Modul, Schrägungswin
kes während des Fräsens einer Lücke
kel und Profilverschiebung ändern muß, erfordern
nicht nötig war. Schrägverzahnungen lie
derartige Einrichtungen aber einen beträchtlichen
ßen sich im Teilverfahren mit Scheiben- Aufwand.
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