Digitales Expertensystem zur Analyse und Ursachenfindung geräuschanregender Welligkeiten auf Zahnflanken

Abstract

In der Hartfeinbearbeitung von Zahnrädern können durch fehlerhafte Werkzeuge oder abweichungsbehaftete Fertigungsprozesse Welligkeiten auf Zahnflankenoberflächen entstehen. Diese sind vor allem in Getrieben der Elektromobilität oft geräuschkritisch. Die moderne Verzahnungsmesstechnik ermöglicht es, diese Welligkeiten auch bei kleinsten Amplituden sicher zu erkennen. Bei entsprechendem Expertenwissen kann anhand der Mess- und Analyseergebnisse meist die Welligkeitsursache identifiziert werden. In der Praxis sind die Zusammenhänge allerdings komplex, insbesondere wenn sich mehrere Effekte überlagern. Zur schnellen und dennoch fundierten Interpretation der Messergebnisse sollen deshalb Methoden zur automatisierten Bewertung der Amplitudenspektren entwickelt und in ein nutzerfreundliches Expertensystem überführt werden. Durch digitale Integration des Erfahrungswissens in der systematischen Ursachensuche wird der Anwender sofort auf mögliche Werkzeug- oder Prozessfehler hingewiesen. Der selbstständige Abgleich mit simulierten Fertigungsabweichungen unter Berücksichtigung der spezifischen Werkstückgeometrie ermöglicht es, Ursachen zu plausibilisieren, mögliche Gegenmaßnahmen virtuell zu überprüfen und optimale Prozessparameter abzuleiten. Die neuen Methoden und Algorithmen sollen auch zur effizienten Erkennung von Ähnlichkeiten bzw. Auffälligkeiten in großen Datenmengen von Verzahnungsmessungen genutzt werden. Niedrigschwellige Qualitätsschwankungen können so erkannt werden, bevor daraus Probleme entstehen.