Koaxialität

Was ist Koaxialität?

Die Koaxialität gehört in die Kategorie der Lagetoleranzen. Dieser Wert definiert, wie sich unterschiedliche Körper zueinander entlang einer Linie verhalten. Der Wert unterscheidet sich dadurch von den Formtoleranzen und bezieht sich nur auf eine bestimmte Form.

Wenn mehrere Körper entlang einer Welle in Bezug gebracht werden, spricht man von der Koaxialität. Eine andere Form der Lagetoleranz ist die Parallelität, welche das Verhalten von Bauteilen in nebeneinander liegender Aufstellung untersucht.

Anwendungsgebiete der Messung von Koaxialität

Im Motorenbau findet man zahlreiche Wellen, die unregelmäßige Konturen aufweisen. Aufgrund des Anbaus diverser Teile oder den multifunktionellen Aufgaben ist das kaum anders umsetzbar. Als konkretes Beispiel wird ein Turbolader herangezogen. Der Turbolader besteht aus einer durchgehenden Welle, die beidseitig Aufnahmepunkte für das Antriebs- und Förderrad besitzen muss. Durch die hohen Rotationsgeschwindigkeiten ist eine hochpräzise Koaxialität sehr wichtig.

Ein weiteres Beispiel aus dem Bereich der Motoren, wo dieser Wert exakt stimmen muss, ist die Nockenwelle. Dieses Bauteil besteht ebenfalls aus einem monolithischen Drehteil, welches durch Ausbuchtungen in Form von Ellipsen erweitert ist. Diese Ausbuchtungen werden als Nocken bezeichnet. Der Drehpunkt dieser Zylinder muss immer exakt auf der Mittellinie der Drehachse liegen, andernfalls ist mit einem künftigen Ausfall des Bauteils zu rechnen.

Koaxialität an Bauteilen produzieren

Um eine Koaxialität mit minimalster Toleranz produzieren zu können, kommt nur ein Produktionsverfahren infrage. Das Drehen auf einer Drehbank kann nicht nur radiale bzw. gestuft radiale Produkte zerspanen, sondern mit dem erforderlichen Geschick und dem richtigen Werkzeug auch unregelmäßig geformte Wellen unter Wahrung der Koaxialität herstellen. Allerdings werden vor allem unregelmäßig geformte Wellen nicht aus Vollmaterial gefertigt, sondern aus durchgegossenen und nachgewalzten Vorprodukten hergestellt.

Eine besonders kritische Herausforderung für diesen Wert sind Zahnräder. Schon minimale Abweichungen bei der Frästiefe können diesen Wert und somit auch die Laufruhe der Welle beeinträchtigen.

Bei Negativformen ist dieser Wert ebenfalls sehr wichtig. Sack- sowie Durchgangslöcher werden in den meisten Fällen gestuft gebohrt. Die schmale Bohrung wird dabei als Lagepunkt für einen Zapfen oder für eine Steckachse verwendet. Um Sack- oder Durchgangsbohrungen herzustellen, können auch Drehmaschinen verwendet werden.

Eine gute Fräse ist auch gut für solche Zwecke geeignet. Nichtsdestotrotz sollte bei diesen Anwendungen die Koaxialität unbedingt geprüft werden.

Koaxialität prüfen

Um die Koaxialität zu überprüfen, stehen diverse Ansätze bereit. Diese Ansätze sind besonders für eine taktile Prüfung geeignet. Dieses Prüfverfahren ist schnell umsetzbar und kann die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung zuverlässig zeigen. Manuelle Prüfmittel werden als Rundlaufprüfgerät bezeichnet, sind aber auch für die Messung der Koaxialität geeignet.

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