10 Arten der Präzisionswellenbearbeitung: Alles, was Sie wissen müssen

Die Wellenbearbeitung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem zylindrische Objekte bearbeitet werden. Wir sehen Bauteile mit komplizierten Formen; die Wellenbearbeitung ermöglicht die Herstellung dieser Objekte mit höchster Präzision und Genauigkeit. Diese hohe Genauigkeit ermöglicht den Einsatz der Teile in kritischen Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie. Es gibt verschiedene Verfahren zur Wellenbearbeitung, von denen dieser Artikel einige beschreibt. Wir beginnen mit einer Einführung in die Wellenbearbeitung.

Was ist Wellenbearbeitung?

Die Wellenbearbeitung umfasst drei Arbeitsschritte: Schneiden, Formen und anschließendes Bearbeiten einer Welle. Das bedeutet, dass die Wellenbearbeitung ein Fertigungsverfahren ist, bei dem Rohmaterial in ein gewünschtes Objekt umgewandelt wird. Wellen sind wichtige Teile jeder Maschine, die Drehmoment oder Kraft auf verbundene Teile übertragen. Für die Herstellung von Teilen mit Sonderkonstruktionen wird auch die kundenspezifische Wellenbearbeitung eingesetzt.

Was ist der Zweck einer bearbeiteten Welle?

Bearbeitete Wellen übertragen Kraft, Drehmoment und Bewegung zwischen Komponenten. Sie werden während des Bearbeitungsprozesses beansprucht. Typische Anwendungen für bearbeitete Wellen sind:

• Fahrzeuge
• Gelenkwellen
• Ankerwellen in Elektromotoren

10 Arten von Präzisionswellenbearbeitungsprozessen

Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Verfahren zur Wellenbearbeitung. In diesem Abschnitt werden wir zehn davon untersuchen. Wir werden sehen, welches Verfahren für die jeweilige Anwendung geeignet ist.

1. CNC-Drehen

Bei der Herstellung kundenspezifischer Antriebswellen gewährleistet CNC-Drehen eine hohe Genauigkeit. Zylindrische Komponenten werden mittels CNC-Drehen bearbeitet.

Bearbeitungsprinzip

• Ein Objekt dreht sich weiter, während ein stationäres Schneidwerkzeug das Material entfernt

Anwendungen

• Zylinderwellen
• Hochpräzise Sonderwellen

Eigenschaften

• Einer der besten Prozesse zur Herstellung zylindrischer Profile mit engen Toleranzen

2. CNC-Fräsen

CNC-Fräsen fertigt komplex geformte Teile durch Materialabtrag. Es handelt sich um ein Wellenbearbeitungsverfahren, bei dem während des Vorgangs mehrere Fräswerkzeuge zum Einsatz kommen.

Bearbeitungsprinzip

• Das Arbeitsprinzip ist das Gegenteil des CNC-Drehprozesses
• Stillstehendes Werkstück, während die rotierenden Schneidwerkzeuge das Material vom Werkstück entfernen

Anwendungen

• Komplexe Geometrien
• Profile für Keilwellen und mehr

Eigenschaften

• Es gilt als vielseitiges Wellenbearbeitungsverfahren zur Herstellung komplexer Formen und Profile.

3. CNC-Schleifen

CNC-Schleifen dient zur Herstellung glatter Oberflächen der Maschinenprodukte. Dank der Automatisierungsfunktion bleibt die Arbeit reibungslos und fehlerfrei.

Bearbeitungsprinzip

• Schleifscheiben entfernen überschüssiges Material von der Oberfläche

Anwendungen

• Produziert Präzisionswellen mit glatten Oberflächen

Eigenschaften

• Eine ausgezeichnete Wahl, um enge Toleranzen und glatte Oberflächen zu erreichen

4. EDM (elektrische Entladungsbearbeitung)

Bei diesem nicht-traditionellen Verfahren wird Material durch elektrische Entladungen von der Oberfläche entfernt. Es ist nur für leitfähige Materialien anwendbar.

Bearbeitungsprinzip

Platzieren Sie das Werkstück zwischen zwei Elektroden, erzeugen Sie ein elektrisches Feld und erzeugen Sie dann einen Funken zwischen den Elektroden, um das Material zu erodieren.

Anwendungen

Für komplizierte Teile, die eine minimale Materialverformung erfordern.

• Chirurgische Instrumente
• Herstellung von Präzisionszahnrädern
• Prototypenfertigung

Eigenschaften

• Wählen Sie für harte, leitfähige und komplexe Formen das EDM-Verfahren.

5. Gewinderollen

Ein Kaltumformungsprozess, bei dem gehärtete Stahlformen, die das gewünschte Gewindeprofil widerspiegeln, einen Metallrohling in eine Gewindeform verformen, die Gewinde verstärken und die Ermüdungsbeständigkeit verbessern.

Bearbeitungsprinzip

Führen Sie den Draht oder Stab zwischen zwei flachen Platten hindurch, von denen eine beweglich und die andere stationär ist und in deren Oberfläche ein Gewinde eingraviert ist.

Anwendungen

• Befestigungselemente mit Gewinde
• Rohrverbindungsstücke
• Produktion von Bolzen

Eigenschaften

Um starke, langlebige Gewinde ohne Materialabtrag herzustellen, empfiehlt sich dieses Verfahren.

6. Räumen

Beim Räumen werden mit einem gezahnten Werkzeug in einem einzigen Durchgang innere oder äußere Formen erzeugt, um Material aus einem Werkstück zu entfernen.

Bearbeitungsprinzip

• Gezahntes Werkzeug entfernt in linearer Bewegung Material vom Werkstück

Anwendungen

• Keilnutfräsen
• Spline-Schneiden
• Turbinenscheibenschlitze
• Kfz-Lenkwelle

Eigenschaften

Dieser Bearbeitungsvorgang eignet sich aufgrund seiner hohen Präzision für Innenmerkmale.

7. Wälzfräsen

Beim Wälzfräsen werden Zahnräder mithilfe einer speziellen Fräsmaschine geschnitten. Es handelt sich um einen kontinuierlichen Bearbeitungsprozess.

Bearbeitungsprinzip

• Eine Nabe schneidet Zahnräder auf die gewünschte Größe

Anwendungen

• Getriebewellen
• Kettenräder
• Kettenräder
• Zahnradgetriebe

Eigenschaften

Es handelt sich um ein effizientes Verfahren zur Herstellung hochpräziser Zahnräder.

8. Tieflochbohren

Bei diesem Bearbeitungsverfahren werden Löcher durch die Dicke des Körpers gebohrt. Zu diesem Zweck werden Bohrer verwendet.

Bearbeitungsprinzip

• Setzen Sie den Bohrer an der Stelle ein, an der Sie ein Loch bohren möchten, und schalten Sie dann die Maschine ein.

Anwendungen

• Hohlwellen
• Flugzeugfahrwerkskomponenten
• Spritzgussformen

Eigenschaften

Es ist ein idealer Vorgang für Geradheit und Präzision in tiefen Löchern.

9. Kaltwalzformung

Durch Kaltwalzformen werden die gewünschten Teile durch Walzen der Bleche zwischen zwei oder mehr Walzen bei Raumtemperatur hergestellt.

Bearbeitungsprinzip

Führen Sie die Metallbleche zwischen zwei oder mehr Walzen hindurch und verformen Sie sie in die gewünschten Formteile.

Anwendungen

• Leichte Schäfte
• Bahnkomponenten
• Rohre und Rohre

Eigenschaften

Dieser Prozess erhöht die Festigkeit durch Kaltverfestigung und Oberflächenglätte.

10. Rundkneten

Bei diesem Verfahren formen rotierende Hämmer oder Matrizen die Metallbleche zu Produkten.

Bearbeitungsprinzip

• Platzieren Sie das Blech zwischen den rotierenden Hämmern oder Matrizen

Anwendungen

• Röhren
• Stangen oder Drähte
• Konische Wellen

Eigenschaften

Durch dieses Verfahren entstehen glatte und konische Profile.

Tabellen der Präzisionswellenbearbeitungsverfahren

Zusammenfassung der obigen Diskussion:

Diese Tabelle ist leicht zu lesen, enthält aber mehr Informationen.

Arten von bearbeiteten Wellen und ihre Anwendungen

In diesem Artikel lernen Sie nun verschiedene Arten von bearbeiteten Wellen und ihre Anwendungen kennen:

Hohlwellen

Anwendungen

• Golfschlägerschäfte, Zapfwellen

Eigenschaften

• Leicht und effizient für spezielle Anwendungen

Gewindewellen

Es handelt sich um einen langen Stab mit Gewinden an beiden Enden. Zur besseren Veranschaulichung siehe das obige Bild.

Eigenschaften

• Wesentlicher Bestandteil der Maschinerie für sichere Verbindungen

Anwendungen

• Antriebswellen
• Elektroindustrie
• Wassersystem

Passfedern

Diese Welle gewährleistet eine gleichmäßige Drehmomentübertragung, indem sie den Motor sicher mit einer Welle verbindet.

Eigenschaften

Es ist eine wichtige Komponente für die sichere Drehmomentübertragung in Maschinen.

Anwendungen

• Power Transmission
• Montage und Demontage

Keilwellen

In diesen Schaft sind Zähne bzw. Rippen eingearbeitet, die bei der Befestigung an anderen Teilen helfen.

Eigenschaften

Es handelt sich um eine gängige Welle in Antriebsstrang-Leistungs- und Antriebsstrang-Werkstätten.

Anwendungen

• Antriebsstrangleistung
• Automotive Systems

Konische Wellen

Es handelt sich um einen konischen Schaft, dessen Durchmesser mit der Länge zunimmt oder abnimmt. Diese Verjüngung des Schafts sorgt für eine sichere Verbindung.

Eigenschaften

Es bietet sichere Verbindungen bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung.

Anwendungsbereiche

• Wird in Präzisionsanwendungen wie der Herstellung von Antriebswellen verwendet
• Golfschlägerschäfte
• Hydraulische Naben

Wellenherstellungsprozess: Vom Entwurf bis zur Produktion

Dieser Abschnitt ist eine kurze Anleitung zum Wellenherstellungsprozess vom Entwurf bis zur Produktion.

Design und Programmierung

• Für die Konstruktion wird CAD/CAM-Software verwendet
• Mastercam-Software zur Programmierung der Wellenbearbeitung

Maschineneinrichtung

Vorbereitung der Wellenmaschinen für die erforderlichen Vorgänge. Überprüfen Sie die vollständige Einrichtung, ob etwas fehlt oder nicht.

Bearbeitung und Endbearbeitung

Bei der spanenden Bearbeitung kommen verschiedene Techniken zum Einsatz, beispielsweise Drehen, Fräsen usw. Bei der Endbearbeitung handelt es sich um Wärme- oder Oberflächenbehandlungen.

Welche Wellenmaterialien werden üblicherweise verwendet?

In diesem Bereich finden Sie verschiedene Werkstoffe, die in der Wellenbearbeitung Anwendung finden. Diese Werkstoffe verfügen über Eigenschaften, die sie je nach Anforderung an die Welle einsetzen.

Stahl

Eigenschaften

Einige bemerkenswerte Eigenschaften sind:

1. Hohe Festigkeit und Haltbarkeit
2. Gute Korrosionsbeständigkeit

Anwendungen

• Stahlantriebswelle
• Getriebewellen

Aluminium

Eigenschaften

1. Leichtgewicht
2. Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
3. Duktil, langlebig und korrosionsbeständig

Anwendungen

• Luft- und Raumfahrtindustrie (Antriebswellen aus Aluminium)

Edelstahl

Eigenschaften

Edelstahl ist ein äußerst langlebiges Material und wird vor allem in Wellen schwerer Maschinen verwendet. Es weist aufgrund der passiven Cr-Schicht eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf.₂O_3.

Anwendungen

• Wellendichtringhersteller und Antriebswellenteile

Titan

Eigenschaften

• Ausgezeichnete Dauerfestigkeit
• Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht

Anwendungen

• Wird in Luft- und Raumfahrtwellen, z. B. Rotorwellen, verwendet
• Schiffswellen
• Propellerwellen

Nickellegierungen

Eigenschaften

• Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften
• Wird für extreme Bedingungen verwendet

Anwendungen

• Schiffswellen
• Wellen für die Luft- und Raumfahrt

Oberflächenbearbeitungsoptionen für individuell gefertigte Wellen

Um Probleme wie Korrosion oder Erosion zu vermeiden, stehen verschiedene Oberflächenveredelungsverfahren zur Verfügung. Einige davon finden Sie weiter unten in diesem Abschnitt:

Eloxieren

Es handelt sich um einen elektrochemischen Prozess, der die Dicke der natürlichen Oxidschicht erhöht.

• Schutzbeschichtung für Zapfwellen und andere sensible Anwendungen

Polieren

Bei diesem Oberflächenveredelungsprozess wird die Oberflächenglätte durch die Anwendung chemischer Behandlungen wie Salpetersäure oder Schwefelsäure erhöht.

• Verbessert das Erscheinungsbild und verringert den Verschleiß bearbeiteter Wellen

Galvanotechnik

Bei diesem Verfahren wird mittels elektrischem Strom eine sehr dünne Metallschicht auf die Oberfläche des jeweiligen Werkstoffs aufgetragen.

• Verbessern Sie die Korrosionsbeständigkeit von Antriebswellenteilen

Passivieren

Bei diesem Verfahren wird freies Eisen aus dem Edelstahl entfernt und die Bildung einer schützenden Oxidschicht ermöglicht, die die Korrosionsbeständigkeit der Welle erhöht.

• Korrosionsschutz, insbesondere für Edelstahlwellen

Perlenstrahlen

• Ein Edelstahlwerkstück wird in einen Behälter gelegt
• Schnelle Perlen werden auf das Werkstück geworfen
• Erzeugt eine gleichmäßige Oberflächenstruktur für bearbeitete Wellenkomponenten

Was ist die Bearbeitung großer Wellen?

Bei diesem Verfahren werden Wellen bearbeitet, die hinsichtlich Durchmesser, Länge und Gewicht deutlich größer sind als die Standardgröße.

Wie groß ist die Bearbeitung großer Wellen?

Zur Bearbeitung dieser großen Wellen sind Spezialgeräte wie beispielsweise Hochleistungsdrehmaschinen erforderlich.

Materialien und Techniken für die Bearbeitung großer Wellen

Zur Bearbeitung der großen Wellen kommen CNC-Drehen oder Präzisionsschleifen zum Einsatz. Je nach Anforderung können die Materialien Al, Ti oder Stahl sein.

Gängige Wellentypen und ihre industriellen Anwendungen

In diesem Abschnitt möchten wir kurz die verschiedenen Wellentypen und ihre industriellen Anwendungen erläutern.

Antriebswelle

Dieser Wellentyp ermöglicht Bewegung durch die Kraftübertragung vom Motor auf die Räder.

Anwendungen

• Automobilindustrie
• Landwirtschaftliche Maschinen
• Antriebsstrangleistung

Propellerwellen

Diese Welle dreht sich mit hoher Geschwindigkeit und überträgt das Drehmoment vom Getriebe auf die Hinterachse oder das Differential.

Anwendungen

• Wird in der Schifffahrts- und Luftfahrtindustrie verwendet

Achswellen

Diese Welle überträgt die Drehkraft vom Getriebe auf die angetriebenen Räder und andere Teile. Sie gilt als tragende Komponente.

Anwendungen

• Wird in Fahrzeugen und schweren Maschinen verwendet

Ankerwellen

Es erfüllt zwei wichtige Funktionen. Es leitet Strom über das Feld und erzeugt so ein Wellendrehmoment innerhalb einer aktiven Maschine. Anschließend erzeugt es eine elektromotorische Kraft. Ankerwellenhersteller in Indien fertigen hauptsächlich diese Welle.

Anwendungen

• Hauptsächlich für Elektromotoren hergestellt

Golfschläger

• Beim Golfspielen erzeugt unser Schwung Energie, die die Golfschläger auf den Ball übertragen.

Anwendungen

• Zugeschnitten auf die spezifischen Leistungsanforderungen im Sport, z. B. Golf

Auswahl des richtigen Wellenherstellers für Ihr Projekt

Zunächst sollten Sie Material, Abmessungen, Präzision und Einsatzzweck kennen, dann den Maschinenstand, das Know-how des Herstellers und schließlich die Produktionskosten.

Wellenhersteller in Tuofa, China

Wellenhersteller in Toufa stellen sicher, dass die Wellen mit großer Genauigkeit und engen Toleranzen hergestellt werden.

Lokale vs. globale Lieferanten

Faktoren wie Kosten, Lieferzeit und Fachwissen der Hersteller helfen uns bei der Entscheidung zwischen lokalen und globalen Lieferanten.

Spezialisierte Wellenhersteller

Diese Hersteller produzieren Nischenprodukte wie Graphitgusswellen oder Antriebsachszahnkränze.

Wellenbearbeitungsmöglichkeiten von Tuofa China

Toufa ist ein chinesisches Unternehmen, das alle Kriterien für die Herstellung hochpräziser Wellen erfüllt. Wir verfügen über erfahrene Fertigungsbetriebe und modernste Maschinen. Wir fertigen auch kundenspezifische Antriebswellen, Zapfwellen usw. Wir liefern Ihre Bestellung innerhalb kürzester Zeit und zu attraktiven Preisen.

4 Tipps zum Entwerfen und Herstellen kundenspezifischer Wellen

Wenn Sie diese Tipps befolgen, können Sie die Präzision bei der Herstellung individueller Wellen verbessern.

Dimensionale Genauigkeit

• Sicherstellung von Toleranzen und präzisen Passungen, insbesondere bei der Bearbeitung langer Wellen

Materialauswahl

• Wählen Sie die Materialien entsprechend ihrer Anwendung aus, z. B. Aluminium-Antriebswellen für Leichtbauanwendungen.

Wellenausrichten

• Achten Sie während der Herstellung auf die richtige Ausrichtung, um mechanische Fehler zu vermeiden.

Spannungsanalyse und Belastungsbetrachtungen

• Führen Sie ordnungsgemäße Tests durch, insbesondere für Antriebswellenteile, um Langlebigkeit und Leistung sicherzustellen

Fazit

Dieser Artikel kommt zu dem Schluss, dass die präzise Wellenbearbeitung sehr wichtig ist, da sie letztendlich die Leistung der Maschine beeinflusst. Bei der Herstellung einer Welle wird das Material je nach Anwendung ausgewählt. Auf dem Markt sind verschiedene Wellentypen erhältlich, die sich in Größe, Design, Materialien und Anwendungen unterscheiden. Um den besten Hersteller zu finden, analysieren Sie dessen Qualitäten, seinen Ruf und die Produktionskosten.

FAQs

Was ist eine Welle in einer Maschine?

Es überträgt Kraft oder Bewegung auf die angeschlossenen Komponenten in der Maschine.

Welche Materialien werden am häufigsten zur Wellenherstellung verwendet?

Zu den am häufigsten für die Wellenbearbeitung verwendeten Materialien zählen Stahl, Titan und Nickellegierungen.

Wie wähle ich die beste Bearbeitungstechnik für meine Welle aus?

Bei der Auswahl der optimalen Bearbeitungstechnik kommt es vor allem auf die Präzision Ihrer Wellen an. Für optimale Ergebnisse können Sie CNC-Maschinen verwenden.

Was kostet eine Sonderanfertigung bzw. ein Austausch der Antriebswelle?

Die Kosten für kundenspezifische Antriebswellen hängen vom Material und der Komplexität des Konstruktions- und Herstellungsprozesses ab.