Abwälzfräsen

Wie das Wälzprinzip die Zahnform erzeugt

Beim Abwälzfräsen arbeitet ein schneckenförmiger Wälzfräser mit dem rotierenden Werkstück in einem fest definierten Bewegungsverhältnis. Aus dieser synchronisierten Drehbewegung und dem Vorschub entsteht die Zahnflanke als Hüllkurve. Das Verfahren eignet sich für gleichmässig verteilte Teilungen und reproduzierbare Profilformen. Masshaltigkeit und Oberflächenzustand hängen unter anderem von Werkzeugauslegung, Maschinenkinematik, Werkstoff und nachgelagerten Bearbeitungsschritten ab.

Werkstücke und typische Einsatzbereiche

Typische Werkstücke sind Stirnräder, schrägverzahnte Räder, Kettenräder und je nach Auslegung weitere umlaufende Zahn- oder Profilgeometrien. Abwälzfräsen wird im Maschinenbau, in der Antriebstechnik sowie bei Getriebe- und Förderkomponenten eingesetzt. Das Verfahren eignet sich besonders für wiederkehrende Geometrien in mittleren bis grösseren Stückzahlen. Häufig dient es auch als Vorstufe für weitere Bearbeitungen wie Härten oder Feinbearbeitung der Verzahnung.

Geometrien, Werkstoffe und prozessnahe Ausprägungen

Je nach Werkstück können gerad- oder schrägverzahnte Aussenverzahnungen hergestellt werden. Die konkrete Ausführung richtet sich nach Modul, Zähnezahl, Verzahnungsbreite, Werkstoff und geforderter Verzahnungsqualität. In der Praxis unterscheiden sich Werkzeuggeometrie, Spannkonzept, Kühlung und die Einbindung in Vor- oder Fertigbearbeitung. Für Innenverzahnungen oder nicht abwälzbare Sonderprofile werden oft andere Verfahren eingesetzt.

Abgrenzung zu Formfräsen, Keilwellenfräsen und Verzahnungen

Innerhalb der Fräsarbeiten ist Abwälzfräsen ein spezielles Verfahren für periodische Verzahnungsgeometrien. Im Unterschied zum CNC-Formfräsen wird die Kontur nicht direkt Bahn für Bahn ausgefräst, sondern durch das Wälzprinzip generiert. Keilwellenfräsen bezieht sich auf andere Profilformen und spezifische Wellengeometrien. Die Leistung Verzahnungen ist breiter gefasst und kann neben Abwälzfräsen auch weitere Herstell- und Nachbearbeitungsverfahren umfassen.