REXS Spezifikation

In diesem Abschnitt werden Baugruppen beschrieben, die eine Verzahnung von zwei Rädern darstellen. Planetenstufen werden in einem separaten Abschnitt behandelt. Es gibt verschiedene Stufentypen, die ähnlich modelliert werden:

Noch nicht genauer spezifiziert:

Um die Beschreibung der Modellierung zu vereinheitlichen, werden die beiden abstrakten Komponenten general_stage und general_gear eingeführt.

Alles, was sich in diesem Abschnitt auf diese beiden Komponenten bezieht, gilt genauso für die Komponenten:

Eine Zahnradstufe besteht aus:

und ist über eine Assembly-Relation mit der gear_unit verbunden.

<component id="3" type="general_stage">... </component>

<component id="6" type="general_gear"> ... </component>

<component id="7" type="general_gear"> ... </component>

<component id="4" type="shaft"> ... </component>

<component id="5" type="shaft"> ... </component>

<relation id="2" type="stage">
	<ref id="3" role="stage" hint="general_stage"/>
	<ref id="6" role="gear_1" hint="general_gear"/>
	<ref id="7" role="gear_2" hint="general_gear"/>
</relation>

<relation id="3" type="assembly">
	<ref id="4" role="assembly" hint="shaft"/>
	<ref id="6" role="part" hint="general_gear"/>
</relation>

<relation id="4" type="assembly">
	<ref id="5" role="assembly" hint="shaft"/>
	<ref id="7" role="part" hint="general_gear"/>
</relation>

<relation id="5" type="assembly">
	<ref id="1" role="assembly" hint="gear_unit"/>
	<ref id="3" role="part" hint="general_stage"/>
</relation>

Beispiel Modellierung - Stirnradstufe (cylindrical_stage)

Beispiel Modellierung - Kegelradstufe (bevel_stage)

Beispiel Modellierung - Schneckenstufe (worm_stage)

Viele Parameter eines Zahnrades sind eingriffsbezogene Daten, die sich im Falle eines Mehrfacheingriffs unterscheiden.

Beispiele sind der Wälzkreisdurchmesser eines Stirnrades (pitch_diameter) oder die Angabe, ob das Rad die Stufe treibt (is_driving_gear).

Diese eingriffsbezogenen Raddaten werden in der virtuellen Komponente stage_gear_data abgebildet. Pro Stufe und Rad gibt es eine stage_gear_data Komponente, die der Kombination Stufe-Rad zugeordnet ist.

Bis REXS 1.2 wurde für alle Verzahnungsarten der generische Komponententyp stage_gear_data verwendet. Seit REXS Version 1.3 werden folgende spezifische Komponententypen für die verschiedenen Zahnradarten verwendet:

Da das Grundprinzip und die verwendeten Relationen die gleichen sind wird in folgendem Beispiel weiter die generische stage_gear_data verwendet.

<component id="10" type="general_stage"> ... </component>

<component id="12" type="general_gear"> ... </component>

<component id="15" type="stage_gear_data"> ... </component>

<relation id="2" type="stage_gear_data">
	<ref id="10" role="stage" hint="general_stage"/>
	<ref id="12" role="gear" hint="general_gear"/>
	<ref id="15" role="stage_gear_data" hint="stage_gear_data"/>
</relation>

Abbildung 2. Beispiel Modellierung - 4 radbezogene Eingriffsdaten für 3 Stirnräder in 2 Stufen

Abbildung 3. Beispiel Modellierung - radbezogene Eingriffsdaten für eine Kegelradstufe

Abbildung 4. Beispiel Modellierung - radbezogene Eingriffsdaten für eine Schneckenstufe

Um die Zuordnung von Zahnradflankendaten zu ermöglichen, werden jedem Zahnrad zwei Flankenkomponenten (links und rechts) über die Flankenrelation zugeordnet. Dabei muss die Blickrichtung für jeden Zahnradtyp einzeln spezifiziert werden.

Rechtsflanke (bzw. Linksflanke) ist diejenige Flanke, die man in Blickrichtung an einem nach oben gerichteten Zahn, an dessen rechter (bzw. linker) Seite sieht (vgl. z.B. ISO 21771 oder DIN 3960). Falls nötig, kann eine Modellierung der einzelnen Zähne des Rades zu einem späteren Zeitpunkt ergänzt werden.

Bis REXS 1.2 wurde für alle Verzahnungsarten eine generische Komponente flank_geometry verwendet. Ab REXS Version 1.3 werden folgende spezifische Komponenten für die verschiedenen Zahnradarten verwendet:

Da das Grundprinzip und die verwendeten Relationen die gleichen sind wird in folgendem Beispiel weiter die generische flank_geometry verwendet.

<component id="8" type="general_gear"> ... </component>

<component id="15" type="flank_geometry"> ... </component>

<component id="16" type="flank_geometry"> ... </component>

<relation id="2" type="flank">">
	<ref id="8" role="gear" hint="general_gear"/>
	<ref id="15" role="left" hint="flank_geometry"/>
	<ref id="16" role="right" hint="flank_geometry"/>
</relation>

Beispiel Modellierung - Ein Rad mit Rechts- und Linksflanke

Um eine detaillierte Beschreibung der Zahnflankenform von Stirnrädern zu ermöglichen können der Flanke eines Stirnrades Flankenmodifikationen und Flankenabweichungen zugeordnet werden

Beispiel - Stirnrad mit Rechts- und Linksflanke und mehreren Flankenmodifikationen

Übersicht der verschiedenen Standard-Flankenmodifikationen:

• Profilwinkelmodifikation (profile_slope)

• Kopfrücknahme (tip_relief)

• Fußrücknahme (root_relief)

• Profilballigkeit (profile_crowning)

• Flankenlinien-Balligkeit (helix_crowning)

• Flankenlinien-Winkelmodifikation (helix_slope)

• Endrücknahme Bezugsseite (end_relief_datum_face)

• Endrücknahme Nicht-Bezugsseite (end_relief_non_datum_face)

• Topographische Flankenmodifikation (topographical_modification)

• Dreieckförmige Kopfrücknahme (triangular_tip_relief)

• Dreieckförmige Fußrücknahme (triangular_root_relief)

• Schränkung (profile_twist)

Übersicht der verschiedenen Flankenabweichungen:

• Profil-Abweichung (profile_deviation)

• Flankenlinien-Abweichung (helix_deviation)

• Topographische Abweichung der Zahnflanke können über entsprechende Attribute der Komponente flank_geometry angegeben werden.

Benötigte Komponenten	XML Syntax
Flanke	<component id="15" type="cylindrical_gear_flank"> ... </component>
Flankenmodifikation/ Flankenabweichung	<component id="17" type="tip_relief"> ... </component>

Benötigte Relationen	XML Syntax
reference-Relation zur Flanke	<relation id="2" type="reference">" <ref id="15" role="origin" hint="cylindrical_gear_flank"/> <ref id="17" role="referenced" hint="tip_relief"/> </relation>

Ein Zahnrad kann durch die Bearbeitung mit mehreren Werkzeugen entstehen. Gegebenenfalls werden die linke und rechte Flanke des Zahnrades mit unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet. Schließlich sind gewisse Fertigungseinstellungen (z.B. die Bearbeitungszugabe beim Stirnrad) für das Fertigungsergebnis von entscheidender Bedeutung. Um diese Zusammenhänge abzubilden wird ein Bearbeitungsschritt einer Zahnflanke durch eine manufacturing_step-Relation abgebildet. Diese verbindet eine Zahnflanke, das Werkzeug und die zugehörigen Fertigungseinstellungen.

Je nach Zahnrad-Typ sind entsprechende Komponenten zu verwenden:

Bei einem Kegelrad entspricht das bevel_gear_tool dem Messer und die bevel_gear_manufacturing_settings den Maschineneinstelldaten.

Beispiel für 2 manufacturing_step-Relationen für eine Stirnradflanke :

<relation id="3" type="manufacturing_step" order="1">
	<ref id="3" role="workpiece" hint="cylindrical_gear_flank"/>
	<ref id="15" role="tool" hint="cutter_wheel_tool"/>
	<ref id="18" role="manufacturing_settings" hint="cylindrical_gear_manufacturing_settings"/>
</relation>

<relation id="4" type="manufacturing_step" order="2">
	<ref id="3" role="workpiece" hint="cylindrical_gear_flank"/>
	<ref id="16" role="tool" hint="rack_shaped_tool"/>
	<ref id="19" role="manufacturing_settings" hint="cylindrical_gear_manufacturing_settings"/>
</relation>