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Forschungsziel: Das Vorhaben verfolgt das Ziel, das Verfahren des Rändelns sytematisch zu erforschen, um damit Steckverzahnungen mit definierten Parametern herzustellen.Bisher kann die Anzahl der entstehenden Zähne nicht vorausbestimmt werden. Mit einer besseren Prozessbeherrschuing können Steckverzahnungen auf herkömmlichen Drehmaschinen statt auf teuren Verzahnungsmaschinen hergestellt werden. Es werden auch entsprechende Werkzeuge entwickelt. Die Prozessentwicklung wird durch die Entwicklung einer speziellen Simulationssoftware unterstützt.
Jörg Rosenfelder +49 7424 9705-321
j.rosenfelder@hommel-keller.de
Dr. Michael Große
+49 721 608-25192
michael.grosse@kit.edu
Problemstellung
Durch Rändeln werden üblicherweise Rillenmuster in die Oberfläche rotationssymetrischer Körper gedrückt, um die die Griffigkeit zu erhöhen. So entsteht beispielsweise die Rändelschraube. Anwendungen, die höherwertige Funktionalität und damit eine bestimmte Genauigkeit erfordern, sind bisher nicht möglich, da der genaue Verlauf des Abrollens und der gleichzeitigen Umformung nicht ausreichend bekannt sind.
Zielstellung
Die Zielsetzung des Projektes besteht in der Entwicklung eines reproduzierbaren Rändelprozesses zur Erzeugung von Verzahnungen mit definierter Zähnezahl für neue Anwendungen. Damit ließen sich auf ressourcenschonende und energieeffiziente Weise lösbare Steckverzahnungen herstellen, die zur Drehmomentübertragung in der Antriebstechnik eingesetzt werden. Neben der grundlegenden Verbesserung des Rändelprozesses wird auch ein dafür geeignetes Rändelwerkzeg entwickelt.
Vorgehensweise
Das primäre Ziel in diesem Projekt ist daher die Generierung von gesteigertem Prozesswissen mit Hilfe spezieller Simulationen und Basisforschung im Hinblick auf verschiedenartige Werkstoffe und kinematischen Untersuchungen zur Materialverdrängung, der Kraftwirkung und der Drücke bei der Umformung Eine besondere Herausforderung ergibt sich aufgrund des frei drehbar gelagerten Werkzeuges, welches durch einen bislang nicht beschreibbaren -Mitnahmeeffektes- in Rotation versetzt wird.
Anwendungspotential und zu erwartende Ergebnisse
Aus Sicht der Fa. Hommel-Keller weist ein derart verbesserter Rändelprozess ein großes wirtschaftliches Potenzial für Steckverzahnungen und vergleichbare Anwendungen auf, da die Herstellung damit weit kostengünstiger als mit bisher verwendeten Verfahren, die jeweils Spezialmaschinen erfordern, erfolgen kann Zudem wird bereits durch das Rädeln eine Kaltverfestigung der Zahnflanken erzielt, welche sich günstig auf den Verschleißwiderstand auswirkt. Mit den entsprechenden Werkzeugen könnte das Verfahren ohne zusätzlichen Rüstaufwand auf NC-gesteuerten Drehmaschinen eingesetzt werden und ermöglicht damit auch nicht darauf spezialisierten Unternehmen die Herstellung von Verzahnungen.
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