antriebstechnik 6/2016

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
01
02
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
Werkzeugkosten /Zahnrad [Cent]
0,5
-88%
0,058
Drückentgraten
ChamferCut
03 04
Taktzeit [sec]
60
50
40
30
20
10
0
40
Wälzfräsen
PM-HSS
10,4
Fasen
ChamferCut
50,4
Gesamt
-42%
19,1
10,4
Wälzfräsen
SpeedCore
Fasen
ChamferCut
29,5
Gesamt
01 Richtiges Fasen
steigert Zahnradqualität
und senkt Folgekosten
02 Das Frässystem
kann auch als Einzelwerkzeug
auf eigener
Frässpindel eingesetzt
werden
03 Entgraten und Fasen
mit dem Frässystem
04 SpeedCore
ermöglicht signifikante
Taktzeitreduzierung
Substraten kann das Produkt höhere Temperaturen
vertragen. Von dieser wichtigen
Voraussetzung profitiert nun auch die ganz
neue Beschichtung HT. Auf Basis einer
AlCrN- Zusammensetzung, wie sie auch
schon bei der Nanosphere 2.0 gegeben war,
konnte jetzt aber eine noch feinere, nanokristalline
Struktur mit einer zusätzlich verbesserten
Schichthaftung erzeugt werden.
Daraus resultierte eine nochmals deutlich
gesteigerte Verschleißbeständigkeit.
Aufgrund des vergrößerten Verschleißwiderstandes
sind bis zu 30% höhere
Standmengen bei gesteigerten Schnittwerten
erreichbar. Und das bei Trockenbearbeitung.
Die neue HT-Schicht ist auch
für VHM-Wälzfräser geeignet.
Leistungssteigerung durch
Multitasking-Systeme
Neben dem eigentlichen Wälzfräsen müssen
die erzeugten Zahnräder auch entgratet und
angefast werden. Diese Fasen werden bereits
auf das Fertigmaß der Zahnräder ausgelegt.
Dafür kommen unterschiedliche Verfahren,
wie Drück-, Fräs- oder manuelles Nacharbeiten
zur Anwendung. Weit verbreitet ist
bisher das Drückentgraten. Dabei wird der
beim Wälzfräsen entstehende Grat mit einer
Entgratscheibe entfernt. Anschließend wird
die scharfe Kante durch Drückwalzen zur
Fase umgeformt. Das dabei aufgeworfene
Material führt zu Konturfehlern im Zahnradprofil,
weshalb bei diesem Verfahren
häufig ein zweiter Schnitt Wälzfräsen erforderlich
ist. Das kostet Zeit und Geld. Werden
diese Konturfehler nicht korrigiert, kommt
es bei der Fertigbearbeitung nach dem
Härten zu erhöhtem Verschleiß bei Hohnrädern
oder Schleifscheiben.
Zusammen mit dem Verzahnungsma schinen
hersteller Liebherr in Kempten hat LMT
Fette das Frässystem Chamfercut zur Perfektion
gebracht, das direkt nach dem Wälzfräsen
die Zahnräder an den Stirnseiten
anfast. Das Frässystem kann entweder zusammen
mit dem Wälzfräser auf einem Dorn
gespannt werden, oder auch als Einzelwerkzeug
auf eigener Frässpindel eingesetzt
werden. Damit ist ein zeitparalleles Arbeiten
von Wälzfräser und Chamfercut gewährleistet.
In jedem Fall entsteht eine präzise
konstante Fase. Ein zweiter Schnitt Wälzfräsen,
wie beim Drückentgraten, entfällt.
Geringere Maschineninvestitionen und
hohe Verzahnqualität sind aber nicht die
einzigen Vorteile des Chamfercut. Hohe
Standzeiten auch bei Trockenbearbeitung,
problemloses Anfasen auch des Zahnfußes
und einfache Wiederaufbereitung der Werkzeuge
zählen ebenso zu den Vorteilen. Als
Bilanz ergeben sich niedrige Werkzeugkosten
pro Zahnrad. Das nachfolgende Beispiel
zeigt die Werkzeugkosten beim Einsatz des
Frässystems im Vergleich zum Drückentgraten.
Bearbeitet wurden Tellerräder aus
20MnCr5 in einer Stückzahl von 500 000.
Unter Berücksichtigung der Werkzeugpreise,
der unterschiedlichen Standzeiten und
der Kosten für Wiederaufbereitung verschlissener
Werkzeuge ergaben sich beim Drückentgraten
Werkzeugkosten von 0,5 Cent pro
Zahnrad und mit dem Chamfercut lediglich
0,058 Cent pro Zahnrad. Das bedeutet eine
erhebliche Einsparung von 88 %.
An einem weiteren Beispiel sollen die
Vorteile des innovativen Gesamtsystems
Speedcore und Chamfercut für die Getriebefertigung
in der Automobilindustrie gezeigt
werden. Hergestellt wurden Zahnräder Modul
2,5 mm aus dem Werkstoff 20MnCr5.
Bisher kamen Wälzfräser aus dem Schneidstoff
PM-HSS zur Anwendung, mit einer
Schnittgeschwindigkeit von 170 m/min bei
einem Axialvorschub von 3,6 mm. Um die
Prozesszeiten zu reduzieren wurde der
Speedcore-Wälzfräser mit deutlich gesteigerter
Schnittgeschwindigkeit von 300 m/min
eingesetzt. Beim Wälzfräsen konnte die Bearbeitungszeit
mit dem Wälzfräser um 52 %
gesenkt werden. Die Taktzeit beim Wälzfräsen
plus Anfasen mit dem Chamfercut
verringerte sich um 42 %.
www.lmt-group.com
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