Zerspanen

Schräg an den Zahn

Angesichts des Wettbewerbsdrucks verändern sich auch die Prozesse beim Verzahnungsfräsen. Bearbeitungszentren und Multi-Task-Maschinen für die Fertigung von Verzahnungen für Zahnräder und Multi-Feature-Bauteile bieten hier neue Perspektiven. Allerdings benötigen sie genau wie großvolumige Verzahnungsmaschinen neuartige und fortschrittliche Werkzeugkonzepte. Sandvik Coromant eröffnet hier neue Möglichkeiten, um innerhalb des Bearbeitungsprozesses einen Wechsel vorzunehmen.

Die Invo-Milling-Methode für Bearbeitungszentren und Multi-Task-Maschinen ist eine Kombination aus Nuten- und Drehfräsen, die die Bearbeitung von Zahnrädern aller Module und Schrägungswinkel, sowohl Evolventen-und Nicht-Evolventen-Profile, ermöglicht.

Bei der Zerspanung von Materialien, die härter sind als 300 HB, ist die mögliche Schnittgeschwindigkeit von Werkzeugen mit Hartmetallschneidplatten normalerweise fünfmal höher als bei herkömmlichen HSS-Werkzeugen. Beim Verzahnungsfräsen zählen zudem die Plattengeometrie und die Plattenherstellung zu wichtigen Erfolgsfaktoren von Wendeschneidplatten. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, kommt es nicht nur auf die Schneidplattensorte an, sondern auch auf die Geometrie und Ausführung der Schneidkanten.

„Da unsere innovativen Werkzeuglösungen unseren Kunden einen echten Mehrwert bieten“, sagt Kenneth Sundberg, Global Business Development Manager Gear Milling Solutions bei Sandvik Coromant, „sind wir auf dem besten Weg, unser Ziel, die Marktführerschaft im Bereich des Verzahnungsfräsens, in naher Zukunft zu erreichen. Mit unseren Neuentwicklungen Coro Mill 170, Coro Mill 176 und Coro Mill 177 treiben wir den Technologiewandel von HSS- zu Wendeschneidplatten-Werkzeugen weiter voran.“ Dabei beeinflusst die richtige Mikrogeometrie in Form von Fasen und Kantenverrundungen die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit der Schneidkante entscheidend. Das hat direkten Einfluss auf die Schnittdaten-Potenziale, die Sicherheit und die Qualität. Eine optimale Schneidplattengeometrie sorgt für eine gute Spanformung, die wiederum für die Abfuhr und die Handhabung wichtig ist.

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Verzahnungsfräser sind mit einer vergleichsweise hohen Anzahl von großen Schneidplatten bestückt. Dabei beeinflusst die Position einer Schneidkante alle anderen bezüglich der Beanspruchung während des Zerspanens. Wenn die Beanspruchung zu sehr variiert, kann sie die Bearbeitungsleistung und die Qualität beeinträchtigen. Angesichts der steigenden Qualitätsforderungen spielen also auch die Positionierung der Schneidplatten und das Herstellungsverfahren bzw. die erreichten Toleranzen eine entscheidende Rolle.

Der Halter entscheidet mit

Weitere Erfolgsfaktoren sind die Werkzeugmaschinen und Werkzeughalter. Moderne, stabile Maschinen wie beispielsweise von Höfler Maschinenbau, die über ein spezielles Design und eine Coromant Capto-Schnittstelle verfügen, ermöglichen es, die neue Wendeschneidplatten-Technologie für das Verzahnungsfräsen optimal zu nutzen. "Wir verfügen über umfassende Erfahrungen im Verzahnungsschleifen und in der Verzahnungsherstellung", erklärt Dieter Grosch, Manager Machining Technology, Höfler Maschinenbau. "So konnten wir unsere Maschinen bereits frühzeitig für künftige Anforderungen an Bearbeitungsprozesse, Schneidstoffe und die Möglichkeit der Trockenbearbeitung auslegen. Unsere Partnerschaft mit Sandvik Coromant hat dieser Entwicklung wichtige Impulse gegeben. Unsere gemeinsamen Projekte zeigen, welches Potenzial in heutigen Maschinen, Prozessen und Werkzeugen steckt, und welche Optimierungen und Benefits durch den Einsatz neuer Werkzeugmaschinen in Verbindung mit neuen Tools möglich sind und zukünftig noch möglich sein werden." Die neue Wendeschneidplatten-Technologie wird verstärkt sowohl für Scheibenfräser als auch für Abwälzfräser genutzt. Dabei kommen spezifische Maschinen und vollständig neue Bearbeitungsverfahren zum Einsatz - unter anderem das uP-Gear- und das Invo-Milling-Verfahren, mit denen das Verzahnungsfräsen effizient auf Multi-Task-Maschinen und 5-Achs-Bearbeitungszentren eingesetzt werden kann.

Die neue Technologie wird von lokalen und globalen Expertenteams unterstützt, die auf das Verzahnungsfräsen inklusive der Bereiche Design, Anwendung und Unterstützung des Handels spezialisiert sind. Die Invo-Milling-Methode ist eine Kombination aus Nuten- und Drehfräsen und ermöglicht die Bearbeitung von Zahnrädern aller Module und Schrägungswinkel, sowohl Evolventen- und Nicht-Evolventen-Profile. In Zusammenarbeit mit den WZM-Herstellern DMG und Mori Seiki hat Sandvik Coromant eine Schnittstelle entwickelt, die in der CNC-Kontrolle der Maschinen das Verzahnungsfräsen für viele Anwendungen erleichtert, die zuvor größtenteils nur mit Spezial-Maschinen möglich waren. Da mit nur einem Werkzeug und nur einem Set-up verschiedene Profile, Module und Schrägungswinkel hergestellt werden, können eine höhere Flexibilität und deutliche Kosteneinsparungen erreicht werden.

Die Entwicklung einer neuen Werkzeuggeneration, neuer Bearbeitungsmethoden und einer neuen Werkzeugproduktion, mit Kontrolle aller involvierten Technologien und Supports, hat vieles, was beim Verzahnungsfräsen noch bis vor weniger als zwei Jahren als undenkbar galt, Wirklichkeit werden lassen. „Dazu werden wir von Sandvik Coromant auch weiterhin Werkzeugkonzepte und Bearbeitungsstrategien entwickeln, die unseren Kunden zu Produktivitätssteigerungen verhelfen, Fertigungskosten senken und die Sicherheit erhöhen“, verspricht Kenneth Sundberg. ee

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