Das Wälzfräsverfahren wurde im 19. Jahrhundert erfunden und ist seit dem von Robert Hermann Pfauter entwickelten „Verfahren und Maschine zum Fräsen von Schraubenrädern mittels Schneckenfräser“ (Reichspatent Nr. 112082 aus Juli 1900) zum wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern geworden.
Bis dahin wurden Zahnräder ausschließlich im Teilverfahren gefertigt. Dabei wird jede Zahnlücke einzeln in das Rad gefräst und danach das Werkstück um die Teilung weitergedreht.
Insbesondere der Teilvorgang war dabei fehleranfällig wobei das Werkstück schnell unbrauchbar werden konnte.
Im Wälzfräsverfahren rotieren ein Wälzfräser und das Werkstück relativ zueinander. Die Drehzahldifferenz ist dabei abhängig vom Größenverhältnis zwischen der Verzahnung des Werkstückes und des Fräsers.
Während früher dafür die Drehzahldifferenz und der Schrägungswinkel mittels jeweils eines Teilungsgetriebes eingestellt werden mussten, wird in modernen CNC-Maschinen elektronisch synchronisiert, was das Verfahren nochmals flexibler macht.
Der Fräser ist dabei im Grunde eine Schnecke mit Spannuten, wobei der Stirnschnitt des Zahns dem Bezugsprofil entspricht. Durch das Abwälzen des Fräserzahns auf dem Werkstück entsteht die Evolventenform der Zahnflanke. Dadurch kann quasi jede beliebige Verzahnung mit gleichem Bezugsprofil mit nur einem Fräser gefertigt werden. Durch die regelmäßige axiale Verschiebung des Fräsers, genannt shiften, werden abwechselnd alle Zähne des Fräsers in Eingriff gebracht, so dass der Fräser stets gleichmäßig verschleißt.
Limitierender Faktor in der Produktion ist die Größe der Maschine. Die Fertigung von Innenverzahnungen im Wälzfräsverfahren sind nur bei einem sehr großen Innendurchmesser des Zahnrads (etwas geringer mit
Schrägverzahnung) machbar. Außenverzahnte Stirnzahnräder sind dagegen in jeder Zähnezahl und mit beliebigem Schrägungswinkel und schon in kleinsten Größen herstellbar.
Auf Grund der kleinen Verzahnungen von Modul 0,2 bis 1,5, die wir in unserem Haus fertigen, arbeiten wir auch mit entsprechend kleinen Maschinen der Hersteller Monnier Zahner und Wahli. Unsere erfahrenen Feinmechaniker fertigen dabei für unsere Kunden vom Einzelstück bis zur mehrere tausend Teile umfassenden Losgröße gerne auch hochkomplexe Verzahnungsteile mit Schrägverzahnung, Geradverzahnung oder Innenverzahnung in Standard-Normprofilen oder auch in Sonderprofilen, die wir gerne auch bedarfsgerecht für Sie berechnen.
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