Hochpräzise Zahnrad-Zulieferung für einen Getriebehersteller: Teilungsgesamtabweichung ≤0.012mm, Stichprobenprüfung der gesamten Charge bestanden – wie geht das?
Überblick#
2026 führte Geyon Transmission für einen Reduziergetriebe-/Getriebehersteller in Ostchina die Zulieferung geschliffener Schrägverzahnungen der DIN-Klasse 6 durch. Zahnradmodul m=3, Zähnezahl Z=23, 20CrMnTi einsatzgehärtet, Zahnflankenhärte 58~62 HRC, wirksame Einsatzhärtungstiefe 0.8~1.2mm, Zahnflankenrauheit Ra≤0.8μm. Bei der Vollvermessung gemessene Teilungsgesamtabweichung ≤0.012mm, Flankenrichtungsabweichung ≤0.009mm, Erstmuster-Vollprüfung bestanden, alle Stichproben der gesamten Charge bestanden, Kunde bestätigte Serienlieferung. Von Bestellung bis Versand 45 Tage. Im Folgenden werden Hintergrund, Schwierigkeiten und Vorgehen dieses Auftrags analysiert.
Hintergrund#
Der Kunde ist ein Hersteller mit Schwerpunkt auf Schrägverzahnungsgetrieben in Ostchina, der Automatisierungslinien-Integratoren beliefert und einen Teil nach Europa exportiert.
Im Getriebe sind Zahnräder das Kernbauteil, das Geräusch und Lebensdauer bestimmt, und zugleich das Element, das bei Serienlieferungen am anfälligsten für Probleme ist.
Die ursprünglichen Zahnräder des Kunden wurden nach DIN 7~8 durch Wälzfräsen + Wärmebehandlung geliefert – eine übliche Konfiguration für Universalgetriebe; im DIN-Standard entsprechen die Klassen 7~8 den Bearbeitungsverfahren Schaben, Wälzfräsen + Wärmebehandlung. Das Problem lag in der Serie: Bei derselben Zahnradcharge, die in Getriebe eingebaut wurde, liefen einige leise, andere brummten; die Montagelinie musste zum Zusammenstellen von Zahnradpaaren häufig manuell selektieren, es gab viele Nacharbeiten. Bei nach Europa exportierten Chargen gab es zudem Kundenbeschwerden wegen der Geräuschkonsistenz.
Herausforderungen#
- Genauigkeit nicht ausreichend: Beim Wälzfräsen + Wärmebehandlung in einem Arbeitsgang ist die Verformung von 20CrMnTi beim Einsatzhärten relativ groß; nach der Wärmebehandlung weichen Zahnprofil und Flankenrichtung bereits ab, ohne Korrekturmöglichkeit.
- Geräusche und Nacharbeit: Die Flankenrichtungsabweichung ist zu groß, Eingriffsstöße sind deutlich, die Geräuschkonsistenz der Gesamtmaschine ist schlecht, die Montage ist auf Selektion und Anpassung angewiesen.
- Exportabnahme scheitert an Berichten: Der europäische Kunde verlangt für jede Charge einen Vollvermessungsbericht über Zahnprofil/Flankenrichtung/Teilung; der ursprüngliche Lieferant konnte diesen nicht vorlegen.
- Enger Liefertermin: Die Produktionsplanung der Gesamtmaschine war bereits festgelegt; die Zahnradlieferung musste innerhalb von 45 Tagen eintreffen und die Erstmusterprüfung abgeschlossen sein.
Lösung#
Nach Erhalt der Zeichnung unternahm Geyon Transmission zunächst drei Dinge: Zahnradparameter prüfen, Wärmebehandlungsprozess bestätigen, Prüfpositionen und Berichtsformat vereinbaren; anschließend wurde nach folgendem Plan geliefert:
| Position | Plan |
|---|
| Zahnradparameter | Modul m=3, Zähnezahl Z=23, Eingriffswinkel α=20°, Profilverschiebungsfaktor x=0, Zahnbreite b=40mm, Innenbohrung φ25H7 |
| Genauigkeitsklasse | DIN-Klasse 6 (DIN 3962), Zahnflankenrauheit Ra≤0.8μm |
| Werkstoff und Wärmebehandlung | 20CrMnTi, Einsatzhärten, wirksame Einsatzhärtungstiefe 0.8~1.2mm, Zahnflankenhärte 58~62 HRC, Kern 30~42 HRC |
| Fertigungsroute | Wälzfräsen mit 0.2~0.3mm Schleifaufmaß → Einsatzhärten → Wälzschleifen |
| Prüfung und Lieferung | Vollvermessungsbericht über Zahnprofil/Flankenrichtung/Teilung liegt der Ware bei; Erstmuster-Vollprüfung, Stichprobenprüfung in der Serienproduktion |
| Verpackung | Korrosionsschutzpapier + Vakuumverpackung + Holzkiste, erfüllt EU-Exportanforderungen |
| Warum der Zahnradschliff nicht entfallen kann: Einsatzhärten bringt zwangsläufig Verformung mit sich; die gefräste Zahnflanke hat bis zu diesem Schritt bereits ihre Genauigkeit verloren, und erst das Zahnradschleifen ist der Prozess, mit dem die DIN-Klasse 6 „herausgeschliffen“ wird. Darin liegt auch der Unterschied zwischen alter und neuer Lösung. Geyons Stirnradserie
deckt Modul 1~12, Zähnezahl 18~200 ab, Serienfertigungsgenauigkeit nach GB-Klassen 4~5, Schleifverzahnungsfähigkeit bis DIN-Klasse 3; die in diesem Auftrag eingesetzten Verfahren liegen alle im Serienfertigungsbereich. | |
Ergebnisdaten#
Datenquelle: Vollvermessungsaufzeichnungen der 200 Zahnräder dieser Charge und Kundenfeedback zur Montageabnahme (2026)
| Position | Messergebnis/Lieferergebnis |
|---|
| Genauigkeitsklasse | DIN-Klasse 6 (DIN 3962), durch Zahnradschleifen erreicht |
| Teilungsgesamtabweichung Fp | ≤0.012mm |
| Flankenrichtungsabweichung Fβ | ≤0.009mm |
| Zahnflankenrauheit | Ra≤0.8μm |
| Zahnflankenhärte | 58~62 HRC |
| Wirksame Einsatzhärtungstiefe | 0.8~1.2mm |
| Übertragungswirkungsgrad (Stirnradpaar) | 98~99% |
| Lieferzyklus | 45 Tage (von Bestellung bis Versand) |
| Qualitätsprüfungsergebnis | Erstmuster-Vollprüfung bestanden, alle Stichproben der gesamten Charge bestanden, Kunde bestätigte Serienlieferung |
| Kundenabnahmefeedback: Alle Maßtoleranzen erfüllt, Teilungsgesamtabweichung ≤0.012mm, Flankenrichtungsabweichung ≤0.009mm, Erstmuster-Vollprüfung bestanden, alle Stichproben der gesamten Charge bestanden, Serienlieferung bestätigt. Danach nahm der Kunde Geyon in die Liste qualifizierter Lieferanten auf; die Zeichnungen der Hauptmodelle wurden mit diesen Parametern fixiert. | |
Was bei diesem Auftrag richtig gemacht wurde#
- Genauigkeit und Werkstoff verbindlich festgelegt: DIN 6, 20CrMnTi, Einsatzhärtung 0.8~1.2mm, 58~62 HRC wurden in die Prüfpositionen aufgenommen, ohne Grauzone.
- Berichte begleiten die Ware: Der Vollvermessungsbericht über Zahnprofil/Flankenrichtung/Teilung wird mit der Ware geliefert, was Kundenabnahme und Exportverzollung erleichtert.
- Ausreichend Schleifaufmaß vorgesehen: Beim Wälzfräsen wurden 0.2~0.3mm vorgesehen; nach der Verformung durch die Wärmebehandlung gab es beim Zahnradschleifen genug Korrekturmöglichkeit, um Ausschuss und Neuanfertigung zu vermeiden.
Fazit und Handlungsaufforderung#
Die Qualität des kompletten Getriebes hängt in hohem Maße an der Verzahnung. Nur wenn Genauigkeitsklasse, Werkstoff und Wärmebehandlung sowie Prüfberichte alle stimmen, läuft die Montage reibungslos und der Export hält Prüfungen stand.
Wenn auch Ihr Reduziergetriebe/Getriebe unter Geräuschen, Nacharbeit oder Exportabnahme leidet:
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