Welche Messverfahren eignen sich zur Prüfung der Zahnform von Stirnrädern?
- Tastverfahren mit Zahnflankentaster
- Optische Messverfahren
- Konturenprojektionsverfahren
- Koordinatenmessmaschinen (KMG)
- Fazit
Tastverfahren mit Zahnflankentaster
Das Tastverfahren zählt zu den klassischen Methoden zur Kontrolle der Zahnform bei Stirnrädern. Hierbei wird ein taktiles Messgerät eingesetzt, das die Zahnflanke mittels eines Messfühlers abtastet. Dieser Tastkopf fährt präzise über die Oberfläche der Zahnräder und erfasst dabei die geometrischen Merkmale wie Profilform, Flankenwinkel und Zahnradmodul. Die aufgezeichneten Messpunkte werden anschließend ausgewertet, um Abweichungen von der Sollkontur festzustellen. Das Verfahren eignet sich besonders gut für die Einzelteilprüfung und die Qualitätssicherung in der Fertigung, da es eine hohe Messgenauigkeit und detaillierte Forminformationen liefert.
Optische Messverfahren
Optische Messverfahren gewinnen zunehmend an Bedeutung bei der Zahnformprüfung von Stirnrädern. Methoden wie die Laserscanning-Messtechnik oder die Koordinatenmessung mit optischen Sensoren erlauben eine berührungslose Erfassung der Zahnform. Durch die Auswertung von Lichtreflexionen oder strukturierter Beleuchtung wird ein dreidimensionales Abbild der Zahnoberfläche erstellt. Hierbei können selbst feinste Formabweichungen sichtbar gemacht werden, ohne das Werkstück zu beschädigen oder zu verformen. Optische Verfahren bieten zudem den Vorteil einer schnellen Datenerfassung und eignen sich daher für Serienprüfungen oder zur prozessbegleitenden Kontrolle.
Konturenprojektionsverfahren
Beim Konturenprojektionsverfahren wird ein Lichtmuster, beispielsweise eine Linienprojektion, auf die Zahnfläche projiziert und die dadurch erzeugte Kontur mit einer Kamera erfasst. Diese Methode ermöglicht die genaue Analyse von Querschnittsprofilen der Zähne. Die so ermittelten Konturen werden mit den Sollprofilen verglichen, um Abweichungen zu erkennen. Diese Art der Prüfung findet insbesondere Anwendung bei der Profilmessung und ist hilfreich, um Fehler im Zahnprofil wie Unter- oder Übermaß, Abrundungen oder Verformungen festzustellen.
Koordinatenmessmaschinen (KMG)
Koordinatenmessmaschinen sind universell einsetzbare Messmittel, die auch für die Prüfung der Zahnform verwendet werden können. Mittels eines taktilen Tastsystems werden einzelne Punkte auf der Zahnflanke aufgenommen und zu einem kompletten Profil zusammengefügt. Besonders bei komplexeren Zahnformen oder bei hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit stellt die Nutzung von KMG eine sehr präzise Messmethode dar. Auch wenn die Messzeit durch das abtastende Verfahren länger sein kann, liefert sie detaillierte und reproduzierbare Ergebnisse, die für eine intensive Qualitätssicherung unverzichtbar sind.
Fazit
Die Wahl des geeigneten Messverfahrens zur Prüfung der Zahnform von Stirnrädern hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der erforderlichen Messgenauigkeit, der Stückzahl, der Prüfgeschwindigkeit und den vorhandenen Anlagen. Tastverfahren mit Zahnflankentastern bieten eine hohe Präzision und sind besonders für Einzel- oder Kleinserien geeignet. Optische Verfahren und Konturenprojektion ermöglichen eine berührungslose und schnelle Datenerfassung und sind für Serienfertigungen attraktiv. Koordinatenmessmaschinen bieten größtmögliche Flexibilität und Genauigkeit, wenn auch bei längerer Messzeit. Oft ist eine Kombination mehrerer Verfahren sinnvoll, um sowohl eine schnelle als auch exakte Form- und Maßkontrolle sicherzustellen.