Wenn eine Zahnradlieferung eintrifft, ist der Prüfbericht, der mit dem Lieferschein geht, mehr als Papierkram. Er ist die gemessene und bestätigte Aussage des Lieferanten über die Teile, für die Sie bezahlt haben, und er ist das Dokument, mit dem Ihr Qualitätsteam entscheidet, ob die Räder direkt auf das Getriebemontageband oder zurück auf den Lkw wandern. Ein Einkäufer, der diesen Zahnrad-Prüfbericht mit Sicherheit lesen kann, nimmt gute Teile zügig ab, weist schlechte Teile zurück, bevor sie einen Anlagenstillstand verursachen, und hält den Lieferanten an die auf der Zeichnung vereinbarte Genauigkeitsklasse. Ein Einkäufer, der den Bericht als bloßes Abhak-Dokument behandelt, erbt jeden Messstreit als Produktionsproblem. Dieser Leitfaden zeigt, was jedes Feld auf einem typischen Zahnrad-Prüfbericht tatsächlich bedeutet, wie man die KMG-Daten liest, wo die Abnahmelinie liegt und welche Werte Sie innehalten lassen, bevor Sie die Freigabe unterschreiben.
Der erste Werteblock auf jedem Zahnradbericht ist die Verzahnungsgeometrie selbst, gemessen auf einem Zahnradmesszentrum. Das Zahnprofil – die Evolventenkurve über die Zahnflanke – wird als Abweichung in Mikrometern angegeben, üblicherweise aufgeteilt in Gesamtprofilabweichung und Formabweichung. Für ein handelsübliches Zahnrad der ISO-Klasse 7 liegt die Gesamtprofilabweichung etwa bei 11 bis 16 Mikrometern; Klasse 6 halbiert diesen Bereich. Ein Profil, das die zulässige Toleranz verlässt, bedeutet, dass die Evolvente abgenutzt oder die Schleifscheibe versetzt abgerichtet wurde, und die Folge sind Geräusch und Grübchenbildung, die sich innerhalb der ersten hundert Betriebsstunden zeigen. Die Flankenlinie – die Geradheit oder der Steigungswinkel über die Breite – wird auf dieselbe Weise angegeben; eine über Toleranz abweichende Flankenlinie bedeutet, dass die Konzentration der Berührung an einem Ende der Breite liegt, was Kantenpressung und ungleichmäßigen Verschleiß erzeugt. Der radiale Rundlauf, gemessen als Gesamtmessuhrausschlag bei Drehung des Rades auf seiner Bohrung, zeigt Ihnen, wie konzentrisch die Zähne zum Bezug sind; ein Rundlauf über der Klassen-Toleranz erzeugt bei jeder Umdrehung Teilungsfehler und treibt Schwingungen im Eingriff an. Das Flankenspiel wird entweder als gemessener Bereich oder als abgeleitete Zahndicken-Untermenge angegeben und mit dem auf der Zeichnung vereinbarten Bereich verglichen – zu wenig und die Räder klemmen bei warmer Öltemperatur, zu viel und der Antrieb schlägt bei jedem Richtungswechsel. Die Zahndicke, über Messbolzen oder über Sehnenmaß gemessen, ist das Steuerungsmaß für das Flankenspiel und muss im festgelegten Band liegen, nicht bloß nahe am Nennwert.
Der zweite Block sind die Daten des Koordinatenmessgeräts, und hier verlieren die Einkäufer am häufigsten den Überblick. Ein KMG-Protokoll nennt zuerst das Koordinatensystem – üblicherweise auf die Bohrungsachse und eine Anlagefläche bezogen – und führt dann jedes überwachte Merkmal als Messwert neben Nennmaß und Toleranzgrenzen auf. Bohrungsdurchmesser, Rechtwinkligkeit der Anlagefläche zur Bohrungsachse, Ebenheit des Bezugs, Passfedernut-Breite und -Lage sowie jede geometrische Angabe auf der Zeichnung sind so gelistet. Die Regel zum Lesen von KMG-Daten ist einfach: Sehen Sie auf den Messwert, nicht auf den Bestätigungsstempel, und vergleichen Sie ihn sowohl mit dem Nennwert als auch mit den beiden Toleranzgrenzen. Eine Bohrung, die an einem warmen Tag am oberen Ende ihrer Toleranz misst, liegt auf dem Papier noch im Band, aber Ihr Montageingenieur spürt den Unterschied, wenn das Rad auf eine auf Nennmaß gefertigte Welle gepresst wird. Lage und Rechtwinkligkeit werden als Durchmesserzone angegeben, und ein Messwert nahe der äußeren Grenze ist eine Warnung, keine Bestätigung. Das KMG-Protokoll sollte außerdem die Tastmethode und die Messungstemperatur nennen, denn ein Koordinatenwert, der auf einem ungeregelten Boden aufgenommen wird, driftet mit dem Raum.
Die Abnahme richtet sich nach der im Kaufauftrag eingetragenen Genauigkeitsklasse, nicht nach einem Allgemeinstandard. Wenn Ihre Zeichnung ISO 1328 Klasse 7 nennt, dann sind die Profil-, Flankenlinien-, Teilungs- und Rundlauftoleranzen dieser Klasse das Abnahmeband, und jeder Messwert im Bericht muss darin liegen. Werte im Band werden routinemäßig abgenommen; Werte außerhalb werden abgelehnt, und beim Präzisionszahnrad gibt es keine Mitte. Wo die Zeichnung einen Flankenspiel-Bereich oder ein Zahndicken-Band vorschreibt, müssen die Messwerte in diesem Bereich liegen, nicht bloß an einer Kante. Wärmebehandlungsdaten – Oberflächenhärte, Einsatzhärtetiefe und Kernhärte – werden ebenso nach der Kaufspezifikation abgenommen, und ein Werkszeugnis, dessen Chemie leicht vom Nennwert, aber noch innerhalb des Werkstoffnormwerts abweicht, wird nur abgenommen, wenn der Auftrag diese Norm erlaubt hat. Die praktische Prüfung lautet: Wenn Sie jedes überwachte Merkmal im Bericht nicht auf eine Klausel der Zeichnung oder eine Zeile im Kaufvertrag zurückführen können, lassen Sie es sich vom Lieferanten erklären, bevor Sie unterschreiben.
Mehrere Werte verdienen einen genaueren Blick, weil sie Frühwarnsignale und kein einfaches Bestanden oder Nichtbestanden sind. Eine Profilabweichung, die durchgängig einen Druckfehler – genauer einen Eingriffswinkelfehler – zeigt, die gesamte Evolvente also geneigt statt lokal eingedellt ist, bedeutet meist, dass die Wälzfräsmaschine mit falschem Wälzfräs-Eingriffswinkel eingerichtet wurde, und das ist ein Prozessproblem, das sich in der nächsten Charge wiederholt. Eine Flankenlinie, die sich windet, deren Kontakt entlang der Breite von einem Ende zum anderen wandert, deutet auf einen nicht gerad abgerichteten Schleifaufbau oder auf eine Wärmebehandlungsverformung hin, die der Finish-Schliff nicht vollständig korrigiert hat. Ein radialer Rundlauf, der bei jedem Rad einer Charge nur knapp über Toleranz liegt, legt nahe, dass der Bohrungsbezug nicht so gesteuert wird, wie die Montage ihn nutzt – das ist ein Vorrichtungsfehler beim Lieferanten und ein Zeichen, dass künftige Chargen in gleicher Weise driften. Härtewerte, die an einem einzelnen Rad um mehr als wenige HRC streuen, sind eine Wärmebehandlungs-Rotflagge, und ein KMG-Protokoll, bei dem jeder Messwert am selben Rand des Toleranzbands sitzt, ist meist ein Zeichen dafür, dass der Bediener die Maschine stoppte, sobald das Teil gerade eben durchlief, nicht für einen stabilen Prozess.
Den Bericht zu lesen ist die eine Hälfte der Arbeit; danach zu handeln die andere. Bauen Sie eine kurze Abnahmeroutine auf: Prüfen Sie, ob die Chargennummer im Bericht mit der Nummer auf den Teilen übereinstimmt, scannen Sie die Zeilen für Profil, Flankenlinie, Rundlauf, Flankenspiel und Zahndicke auf jeden Wert außerhalb des Toleranzbands, vergleichen Sie die KMG-Bezugsmerkmale mit der Zeichnung und prüfen Sie, dass Härte- und Werkstoffzeugnisse beiliegen und unterschrieben sind. Liegt ein Wert an der Grenze, markieren Sie ihn für den Montageingenieur, statt ihn auf den ersten Blick abzunehmen. Wenn ein Wert fehlschlägt, eröffnen Sie das Gespräch mit dem Lieferanten, indem Sie die Zeile im Bericht und die Klausel in der Zeichnung nennen – nicht, indem Sie die ganze Sendung zurückschicken. Ein Lieferant, der den Toleranzwert erklären, die Kalibrierung der Messmittel zeigen und eine Korrektur für die nächste Charge vorschlagen kann, ist ein Lieferant, den es zu behalten lohnt; einer, der nur mit einem überarbeiteten Bericht antwortet, nicht. Schicken Sie uns Ihre Zeichnung und die benötigte Genauigkeitsklasse, und wir kalkulieren einen Prüfplan und ein Berichtsformat, das Ihr Qualitätsteam beim ersten Durchgang liest. Unser Qualitätssystem, der Messraum dahinter sowie die Zahnradprüf- und Toleranz-Hinweise auf dieser Seite geben Ihnen den Hintergrund, um unsere Arbeit zu prüfen, und unsere Ingenieure gehen gern vor der nächsten Bestellung mit Ihnen einen vorhandenen Bericht durch.