Was ist Verzahnen?

Beim Zahnradschneiden wird ein präzises Zahnrad aus Stahl oder einem anderen Werkstoff hergestellt, das mit den Zähnen eines gegenüberliegenden Zahnrads zusammenfällt. Das Verzahnungsschneiden erfolgt mit einer Reihe von Methoden, die alle dasselbe Ziel verfolgen. Der Zweck oder das Ziel besteht darin, ein genau abgestimmtes Zahnrad zu erzeugen, dh das Übersetzungsverhältnis des Zahnrads erzeugt die gewünschte Drehzahl. Das Getriebe muss außerdem perfekt dimensioniert sein und in ein mechanisches System eingebaut werden können, um Kraft von einer Energiequelle wie einem Motor oder einer Antriebswelle zu übertragen.

Das Verzahnen ist aus einem Prozess entstanden, bei dem ein Zahnradius aus einem Stück Holz herausgearbeitet wurde. Heutzutage ermöglicht das Verfahren das Schneiden einer gehärteten Stahllegierung mit Lasern auf exakte Abmessungen innerhalb von 0,00254 cm (0,00001 Zoll). Der Prozess des Verzahnens hat sich dahingehend weiterentwickelt, dass Zahnräder geschaffen werden, die einer enormen Kraft- und Druckbelastung standhalten.

Fortschritte bei den Zahnrädern sind hauptsächlich auf die Verwendung von stärkeren Materialien zurückzuführen, aus denen sich das Zahnrad selbst zusammensetzt. Das Problem bei diesen stärkeren Materialien ist, dass es umso schwieriger ist, das Zahnrad aus dem Material herauszuschneiden, je stärker das Material ist, aus dem das Zahnrad hergestellt wurde. Aus diesem Grund wurden im Laufe der Zeit eine Reihe verschiedener Methoden zum Schneiden von Zahnrädern entwickelt, die als effizientes Mittel zur Herstellung starker, langlebiger Zahnräder eingesetzt werden können.

Diese Methoden umfassen alles vom Laserschneiden bis zur Extrusion, da Zahnräder aus praktisch jedem Material gefertigt werden können, das sich für Manipulationen eignet. Zum Beispiel können Kunststoffe in präzisen Formen und Größen extrudiert werden, die sehr hart und chemikalienbeständig sind. Verschiedene metallurgische Wissenschaften haben auch Legierungen entwickelt, die gehärtete Metalle ermöglichen, die viel leichter und dennoch viel fester sind als gewöhnlicher Stahl, der ein sehr belastbarer Werkstoff ist. Materialien können auch aus Holz geschnitten werden, was heute meist als traditionelles oder hobbyistisches Verfahren zum Schneiden von Zahnrädern, z. B. bei der Uhrmacherkunst, durchgeführt wird.

Wenn ein Zahnrad mit absoluter Präzision hergestellt werden muss, wird das Zahnrad mithilfe eines von einem Computer geleiteten Lasers gemäß den im Computersystem eingegebenen Spezifikationen hergestellt. Dieses Präzisionsbearbeitungsverfahren zum Schneiden von Zahnrädern wird im Allgemeinen in Hochleistungsmotorteilen verwendet. Es kann auch in Systemen eingesetzt werden, die in ihrer primären Funktion äußerste Genauigkeit erfordern.