worden bereikt, is harden door slij-
pen een gangbaar productieproces
voor verschillende typen tandwielen.
Kennis van de slijpkracht is essenti-
eel voor het voorspellen van de eigen-
schappen vlak onder het oppervlak
en de belasting op het slijpgereed-
schap. Eerdere onderzoeken hebben
aangetoond dat berekende slijp-
krachten op basis van theoretische
contactcondities niet overeenkomen
met gemeten slijpkrachten. Dit kan
het gevolg zijn van elastische vervor-
ming van het systeem. Die systeemel-
asticiteit bij het slijpen van kegelwie-
len heeft het Werkzeuglabor (WZL)
van de RWTH in Aken onderzocht.
Uit de resultaten blijkt dat elastische
effecten inderdaad een significante
invloed hebben op het weghalen van
materiaal. Er werd een bij benade-
ring lineair verband tussen spindel-
vermogen en voeding gevonden. Uit
het onderzoek bleek ook dat de de-
formatie van het systeem evenredig
is met het spindelvermogen en de
normaalkracht. Om deze reden kan
het systeem worden beschouwd en
gemodelleerd als een lineaire veer.
Honen en slijpen
Een ander proces voor het harden
is het honen van tandwielen. Dit
gebeurt vooral bij kleine en middel-
grote tandwielen met een module
van minder dan 5 mm. De RWTH
heeft een empirisch-analytisch mo-
del voor het honen van tandwielen
ontwikkeld. Uit eerdere onderzoeken
bleek dat de elasticiteit van gereed-
schap en werkstuk invloed had op
het snijproces. In een analogieproces
werden de optredende proceskrach-
ten gemeten en vervolgens overge-
bracht naar een ‘eindige-elementen-
simulatie’. Er kan een van de kracht
afhankelijke deformatie in het con-
tact tussen gereedschap en werktuig
worden bepaald. Deze benadering
moet worden vertaald naar het hoon-
proces voor tandwielen en daarvoor
moet een eindige-elementenmodel
voor het hoonproces worden ontwik-
keld.
Bij het slijpen van tandwielen wordt
in de contactzone wrijving gegene-
reerd waardoor de temperatuur hoog
kan oplopen. Dit kan tot thermische
schade leiden. Om het ontstaan van
zulke schades te voorkomen, wordt
een analyse van de resulterende
energieomzetting geadviseerd. De
omzetting wordt aanzienlijk beïn-
vloed door de interactie tussen elke
korrel en het materiaal in de contact-
zone. De huidige benaderingen voor
de beschrijving van de energie hou-
den geen rekening met de topologie
van het slijpgereedschap. Specifiek
voor het slijpen van tandwielen is de
uitdaging nog groter door de com-
plexe contactcondities als gevolg van
de proceskinematica.
Warmtebehandeling
De RWTH onderzoekt de invloed van
de korrels op het verwijderingsge-
drag van het materiaal. Ook probeert
men deze invloed te implementeren
in een energiemodel voor het slijpen
van tandwielen. Het onderzoek is
Moderne tandwielkasten worden steeds meer als totaalsysteem ontworpen en gesimuleerd
voordat het eerste component is aangemaakt. Deze versnellingsbak stond op het demoplein
op de stand van Schaeffler.
METAAL MAGAZINE / NOVEMBER 2019 PRODUCTIETECHNIEK 28
‘Met name voor inwendige vertandingen is
skiving sneller dan steken en frezen’
26-27-28-29_tandwielen.indd 28 04-11-19 16:33
