RitzelEs handelt sich um ein Standardbauteil, dessen Zahngröße und Zähnezahl je nach Anwendung variieren. Zahnform und Teilung sind jedoch genormt. Die gebräuchlichste Zahnform ist die Standardform „drei Bögen und eine Linie“. Die Parameter dieser Zahnform sind im Konstruktionshandbuch zu finden. Abbildung 1 zeigt die Standard-Kettenradzahnform „drei Bögen und eine Linie“. Die Zahnform ist symmetrisch zur Y-Achse. Die Ursprünge der X- und Y-Achse des Werkstückkoordinatensystems sind in der Abbildung markiert. Der Ursprung der Z-Achse befindet sich auf der oberen Stirnfläche der Kettenradzahnform.
1. Werkzeugweg und Programmieransatz
Erstellen Sie ein Bearbeitungsprogramm für ein Zahnprofil. Weitere Zahnprofile werden durch Rotation des Koordinatensystems bearbeitet. Die Gesamtdicke des Zahnprofils (Dicke entlang der Z-Achse) wird variabel bearbeitet. Der Vorschub pro Schnitt beträgt 0,3–0,8 mm und ist je nach Bearbeitungsanforderungen wählbar. Die Werkzeugmittelpunktbahn und die zugehörigen Punkte auf dem Zahnprofil sind in Abbildung 2 dargestellt. Von Punkt A bis Punkt G entspricht jeder Punkt einem Schnittpunkt auf dem Zahnprofil. Die Werkzeugmittelpunktbahn ist stets um den Radius des Fräsers gegenüber dem Zahnprofil versetzt.
2. Rotorblattbahn
2. Programmierung
Sobald der Bediener den Bearbeitungsauftrag und die Zeichnung erhält, weist er dem Programm die folgenden sechs Parameter aus der Zeichnung zu: Zähnezahl des Kettenrads (#1), Durchmesser der Kettenrolle (#2), Teilkreisdurchmesser (#3), Außendurchmesser des Kettenrads (#5), Zahndicke (#6) und Werkzeugdurchmesser (#32). Die im Programm verwendeten Berechnungsmethoden und -techniken werden im Folgenden detailliert erläutert.
G54G17G40G69M3S2000F1000
#1=13; Anzahl der Kettenradzähne.
#2=8,51; Kettenrollendurchmesser.
#3=52; Teilkreisdurchmesser.
#5=58;RitzelDer Außendurchmesser sollte 1 mm größer sein als der in der Zeichnung angegebene Wert.
#6 = -10; Zahndicke, die das Endmaß der Z-Achse ist.
#32=4; Fräserradius.
IF[#1LT11]GOTO10;
IF[#1LE17]GOTO15;
IF[#1LE35]GOTO20;
IF[#1GT35]GOTO25;
N10 #4=0,58;
GOTO50;
N15 #4=0,56;
GOTO50;
N20 #4=0,53;
GOTO50;
N25 #4=0,5;
GOTO50; #4 ist der Wert des K-Koeffizienten. Dieser Wert hängt von der Anzahl der Kettenradzähne ab: 0,58 für Zähne 35. Die Programmabschnitte wählen den K-Koeffizienten automatisch aus, sodass der Parameter #4 nicht bei jeder Bearbeitung eines Kettenradzahnprofils mit unterschiedlicher Zähnezahl manuell abgefragt und neu geschrieben werden muss.
N50#7=[55-60/#1]; halber Zahnnutwinkel, Formel aus dem Nachschlagewerk.
#8=[17-64/#1]; halber Zahnprofilwinkel, Formel aus dem Nachschlagewerk.
#9=[18-56/#1]; der Mittelpunktswinkel des Arbeitssegmentbogens, die Formel stammt aus einem Nachschlagewerk.
#10 = 0,5025 * #2 + 0,05; Zahnnutradius r1, Formel aus dem Nachschlagewerk.
#11=-0.8*#2*SIN[#7]; X-Achsen-Koordinate des Mittelpunkts O2 des Arbeitssegmentbogens, Formel aus einem Nachschlagewerk.
#12=0.8*#2*COS[#7]; die Y-Achsen-Koordinate des Mittelpunkts O2 des Arbeitssegmentbogens, die Formel stammt aus einem Nachschlagewerk.
#13=1,3025*#2+0,05; der Radius des Arbeitsabschnittsbogens r2, die Formel stammt aus einem Nachschlagewerk.
#14=1.3*#2*COS[180/#1]; X-Achsen-Koordinate des Zahnspitzenbogens O3, Formel aus dem Nachschlagewerk.
#15=-1.3*#2*SIN[180/#1]; Y-Achsen-Koordinate des Zahnspitzenbogens O3, Formel aus dem Nachschlagewerk.
#16=#2*[1.3*COS[#8]+0.8*COS[#9]-1.3025]-0.05; der Radius des Zahnspitzenbogens r3, die Formel stammt aus einem Nachschlagewerk.
#18 = #3 - #10 * 2; Zahnfußkreisdurchmesser, dieser Wert wird an der Werkzeugmaschine ermittelt und dient zur Überprüfung des Werkstücks.