Schleif- und Polierwerkzeuge, Oberflächenbearbeitung, Automation 

Sowohl ein schnelles, selbsttätiges Entgraten als auch ein komplettes Oberflächenfinish ermöglichen Schleif- und Polierbürsten der Marke NamPower − in einem Arbeitsgang. 

Als einen der bemerkenswertesten Fortschritte schlechthin im Hinblick auf Hilfsmittel zum Entgraten, Reinigen und Oberflächenbehandeln versteht der US-amerikanische Hersteller Brush Research Manufacturing Schleif- und Polierbürsten aus Nylon. Mit ihnen könnten praktisch alle entsprechenden Operationen parallel zu den normalen Arbeitsgängen ausgeführt werden – das beschleunige den Fertigungsdurchlauf, verbessere die Qualität und spare Zeit und Kosten. 

Schleif- und Polierbürsten aus Nylon für automatisierte Abläufe bestehen aus dicht auf einer Scheibe angeordneten Borsten. Jedes Filament enthält mineralische Partikel, die das Entgraten, Säubern, Glätten und Polieren sowie gegebenenfalls weitere einschlägige Arbeitsschritte optimieren. 

Obwohl verschiedene Größen und Bauweisen zum Einsatz auf CNC-Maschinen oder Produktionsrobotern zur Verfügung stehen, haben alle Typen gemeinsam, dass Tausende von Nylonfäden in Verbindung mit den erwähnten mineralischen Bestandteilen auf einer mit einem Schaft versehenen Scheibe sitzen. Und dieser Schaft wird mit wenigen Handgriffen in die Haltevorrichtung der Bearbeitungsmaschine eingesetzt. 

Filamente wirken wie flexible Feilen und passen sich der Teilekontur an 

Die Anwendungsmöglichkeiten umfassen Arbeitsgänge wie Entgraten, Entrosten, Säubern, Vorbereiten von Werkstücken zum Beschichten oder Lackieren, Glätten und Polieren. Die Bürsten ersetzen Schleifpapier, Polierköpfe, Werkzeuge zum Anfasen und natürlich jegliche manuelle Bearbeitung. »Die Schleiffilamente stellen gewissermaßen flexible Feilen dar, die sich den Konturen des zu behandelnden Werkstücks anpassen, die Oberfläche reinigen und glätten, Anhaftungen entfernen und ein ideales Finish erzeugen«, sagt Eric Sun, Gründer der Firma Orange Vise Company. Das Unternehmen stellt Maschinenschraubstöcke und ähnliche Produkte her und hat seinen Sitz in Union City, Kalifornien/USA. 

Eine Qualitäts-Polierbürste ist selbstschärfend, äußerst leistungsfähig und langlebig. Die lineare Borstenanordnung stellt einen zuverlässigen Kontakt mit dem Werkstück sicher. Im Unterschied zu ... 

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WB_2015_11_Mehr-Entgrat-Speed-mit-Nylonbuersten.pdf

1100506 Werkzeuge_NamPower_KB

Polier- und Finishwerkzeuge

Schab- und Entgratwerkzeuge

Bürsten

Schleifen, Polieren

Zirkondioxid für Dentalprodukte effizient fräsen 

In einem Forschungsprojekt zeigten Kopp Schleiftechnik und die TU Darmstadt, dass mit optimierten Werkzeugen große Leistungssteigerungen beim Bearbeiten von ZrO2 möglich sind. 

Zirkondioxid für die Dentalindustrie möglichst wirtschaftlich zerspanen, und zwar mit besten Resultaten – das war das Forschungsziel eines gemeinsamen Projektes von Kopp Schleiftechnik  in Lindenfels und der TU Darmstadt. Im Rahmen der Initiative ›Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand‹, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, wurden Kugelfräser entwickelt und mit unterschiedlichen Parametern bei der Zerspanung von Grünlingen der anspruchsvollen Keramik getestet – mit überraschenden Ergebnissen. 

Breiter Trend zum Zirkondioxid stellt Zerspaner vor neue Aufgaben 

Bei Zirkondioxid (ZrO2) mit einer Härte von 1200 HV handelt es sich um eine Keramik, die aufgrund ihrer Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und Verschleißfestigkeit oft in der Industrie als Werkstoff eingesetzt wird. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von Ventilen, Sensorkörpern, Gleitlagern und Wasserpumpen bis hin zu Rohren und Werkzeugschneiden. Auch in der Medizintechnik, beispielsweise in der Dentalindustrie, ist ZrO2 aufgrund seiner Biokompatibilität, der hohen Abrasionsstabilität sowie der geringen Plaque-Affinität äußerst beliebt. Deshalb wird erwartet, dass auch in Zukunft sein Gebrauch als Material für Stifte, Implantate, Kronen und Brückenversorgungen ansteigt. 

Das allerdings stellt die Zerspaner vor große Herausforderungen. Der Werkzeughersteller Kopp Schleiftechnik GmbH aus Lindenfels/Winterkasten und die Technische Universität (TU) Darmstadt haben sich ihnen gestellt − im Rahmen gemeinsamer Forschungen. Zu klären war, wie sich die Werkzeugkosten, die 7 bis 15 Prozent der Herstellungskosten betragen, senken lassen, um so die Produktivität zu steigern. Die Projektpartner berücksichtigten dabei die Schwerpunkte Referenz, Standweg, Werkzeugoptimierung, Substrate und Beschichtung, Prozessoptimierung sowie Maschinenvermessung. Die mit den verschiedenen Bearbeitungsstrategien erreichbare Oberflächenqualität spielte ebenfalls eine maßgebliche Rolle, stellt doch der Nachbearbeitungsprozess einen weiteren erheblichen Kostenfaktor dar. 

»Zunächst lässt sich feststellen, dass es bei der erfolgreichen Bearbeitung von ... 

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1100935 Werkzeuge_KoppSchleiftechnik_KB

Fräswerkzeuge

Medizintechnik

Serienfertigung, Getriebeproduktion, Produktionslinien 

Als Mitglied des Unternehmensverbunds DVS kann der angeschlossene Fertigungsbetrieb aus den Vollen schöpfen: Ein umfangreicher Maschinenpark bürgt für die hohen Ausbringungsziele. Vom Know-how-Transfer im ›Closed Loop‹ profitieren alle Beteiligten.  

Elf Jahre ist es her, als im thüringischen Stedtfeld bei Eisenach die DVS Technology GmbH gegründet wird. Als 4-Mann-Lohnfertiger im Gründerzentrum Stedtfeld gestartet, ist man heute zum Systemanbieter der Automobilindustrie gewachsen. Auf den über 50 Bearbeitungsmaschinen, alles Fabrikate der ebenfalls zum Unternehmensverbund der DVS Group gehörenden Maschinenbauunternehmen, werden jährlich über zwölf Millionen Teile für unterschiedlichste Pkw-Getriebe und Motoren verschiedener Hersteller gedreht, verzahnt, geschliffen und gehont. Am heutigen Standort Krauthausen wurden vor Kurzem zwei neue Produktionslinien zur Bearbeitung von jährlich drei Millionen Planetenrädern (Pineons) und Ölverteilerhülsen hochgefahren. Von der Beschaffung des Rohteils bis zur Produktion des am Ende einbaufertigen Bauteils liefert DVS Technology als Systemlieferant den kompletten Prozess. 

»Angefangen haben wir als kleines Lohnfertigungsunternehmen mit Schwerpunkt auf Hartdreh- und Verzahnungshonbearbeitungen«, erinnert sich Rainer Eisel, einer der zwei Geschäftsführer der DVS Technology GmbH. »Dank eines von Anfang an hochmodernen und stetig weiterentwickelten sowie wachsenden Maschinenparks haben sich unsere Taktzeiten deutlich verkürzt, während sich unsere Wettbewerbsfähigkeit dank neuer Technologien aus der Gruppe beträchtlich erhöht hat«, ergänzt Mario Möller, der seit September 2014 gemeinsam mit Rainer Eisel die Geschäftsführung innehat. 

Komplette Verantwortung vom Rohling bis zum Bauteil 

Was sich alles verändert hat und wie sehr man sich seit der Gründung im Jahre 2004 gemeinsam mit den Maschinenherstellern der DVS Group auch technologisch weiterentwickelt hat, darüber könnten beide Geschäftsführer wahrscheinlich ein Buch schreiben. Doch wie so oft fehlt dazu die Zeit, denn erst vor Kurzem begann mit der Eröffnung der neuen Produktionslinien für Planetenräder und Ölverteilerhülsen ein neues Kapitel in der Geschichte des Unternehmens. »Zum ersten Mal liegt der ... 

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1160621 Verzahnen_DVS Technology_FB

Verzahnmaschinen

Verzahnen

Flexible Fertigung, Präzisionsdrehen, Universalspannmittel 

Der Schweizer Lohnfertiger P. Loher AG hat eine CNC-Schrägbett-Drehmaschine TopTurn S50 mit drei schnell wechselbaren Drehfuttern von Schunk ausgerüstet. So stellt er ein Maximum an Flexibilität, Präzision und Effizienz beim Spanen anspruchsvoller Drehteile sicher. 

Wenn ein Lohnfertiger wie die P. Loher AG aus Zuzwil im Schweizer Kanton St. Gallen in eine neue Maschine investiert, dann weiß er oft noch nicht, wann die ersten Aufträge zu erwarten sind. Umso wichtiger ist es deshalb für ihn, möglichst breit aufgestellt zu sein. Und so hat der Inhaber und Geschäftsführer von P. Loher, Patrick Loher, ganz bewusst in eine CNC-Schrägbett-Drehmaschine TopTurn S50 mit drei unterschiedlichen Drehfuttern investiert, die sich zügig wechseln lassen. 

Wechselzeit für ein Drehfutter sollte um zwei Drittel verkürzt werden 

Die Planscheibe, die standardmäßig mit der Drehmaschine geliefert wurde, wirkt bei Loher fast wie ein Relikt aus früheren Tagen. Was über Jahrzehnte hinweg als probates Universalspannmittel galt, reicht heute kaum noch aus, um die immer weiter steigenden Anforderungen moderner Drehteile zu erfüllen. In den zurückliegenden Jahren hat deshalb die als Kompetenzführer für Spanntechnik und Greifsysteme im Markt agierende Schunk GmbH & Co. KG das Programm ihrer Backenfutter kontinuierlich ausgebaut und bei der Spannung von Pumpen- und Ventilgehäusen, Zahn- und Eisenbahnrädern, Rohrenden sowie anderen großen Präzisionsteilen neue Maßstäbe gesetzt. 

Für Patrick Loher war dieser Erfahrungsschatz eine hervorragende Voraussetzung, um gemeinsam mit Schunk eine Lösung zu realisieren, die die Wechselzeit für ein Drehfutter auf gerade einmal 60 Minuten reduziert – rund zwei Drittel weniger als bei herkömmlichen Lösungen. Unter anderem sorgen Zentrierflansche dafür, dass die Drehfutter sehr viel schneller als gewöhnlich auf die Spindelnase montiert werden können. 

Alle zwei Wochen ist bei Loher im Durchschnitt ein Drehfutterwechsel fällig; in heißen Phasen wird es schnell mehr. Gerade bei kurzfristigen Aufträgen hat der unweit des Bodensees ansässige ... 

von Markus Michelberger Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1216613 Spanntechnik_Schunk_FB

Werkstückspanntechnik, spanend

Spanneinrichtungen

»Schleifen und Hartdrehen  schließen sich nicht aus« 

Schleifen oder Hartdrehen − welches Verfahren hat die Nase vorn? 

Geht es ums Hartfeinbearbeiten, agierten das klassische Schleifen und das Spanen mit bestimmter Schneide stets Kopf an Kopf im Markt. Diskussionen zum Für und Wider beider gab es reichlich. Ist das nach wie vor so?  Im WB-Interview sprechen Dr. Frank Fiebelkorn, Leiter Produktentwicklung, Forschung und Technologie (im Bild rechts), und Mathias Gerber, Projektleiter Hartfeinbearbeitung, bei der Schweizer Fritz Studer AG über die aktuelle Lage und geben Tipps.  

WB Werkstatt + Betrieb: Wie hat das Verhalten der Kunden den Wettbewerb zwischen dem Hartbearbeiten mit geometrisch bestimmter Schneide und dem Schleifen verändert? 

Frank Fiebelkorn: Es hat zu einer Relativierung vormals eher strikter Positionen der Verfechter beider Verfahren geführt. Vor fünfzehn, zwanzig Jahren gab es nicht wenige Veröffentlichungen, die prognostizierten, dass aufgrund der zunehmenden Möglichkeiten des Hartdrehens sehr viel Schleifbearbeitung entfallen wird. Die Präzisionswerkzeughersteller forcierten das mit Verweisen auf die zunehmende Leistungsfähigkeit ihrer Schneidstoffe. Doch dann nahmen zugleich auch die Anforderungen der Kunden zu, denen wiederum am besten mittels Schleifen nachzukommen war. Heute gibt es eine gute Koexistenz; man hat sich gefunden. 

Mathias Gerber: Wenn ich darauf mit einem Augenzwinkern antworten darf: Wie Sie an unserer Geschäftsentwicklung erkennen können, ist das Rundschleifen alles andere als verschwunden, so wie es der eine oder andere einst vorausgesagt hat. Im Gegenteil: Es ist gefragt wie nie zuvor. 

WB: Was sind das für Anforderungen, die dem Schleifen einen neuen Auftrieb verliehen haben? 

Frank Fiebelkorn: Da wäre ein im ersten Augenblick überraschender Fakt zu nennen: Die Präzisionswerkzeug-Hersteller verarbeiteten mit der Zeit immer mehr leistungsfähige Schneidstoffe wie Hartmetalle oder Cermets, und die sind fast ausschließlich mittels Schleifen bearbeitbar. Eine Zunahme des Verbrauchs dieser Schneidstoffe zwischen 2010 und 2015 von rund 40 Prozent kam uns natürlich entgegen. Es müssen auch immer mehr Werkstoffe für die Medizintechnik feinbearbeitet werden, vor allem keramische. Dafür kommt ebenfalls fast nur Schleifen infrage. Quellen für Nordamerika weisen dort von 2010 bis 2016 eine Steigerung von mehr als 20 Prozent aus. 

WB: Welche Rolle spielt der Wunsch der Anwender ... 

Das Interview führte Frank Pfeiffer Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1219869 Special_Studer_Interview

Hartdrehmaschinen

Rundschleifmaschinen

Hartbearbeitung

Automobilzulieferer, Roboterzellen, Verkettungslösung 

In einer Wirtschaftskrise winkt ein Großauftrag, aber weder personell noch maschinenseitig sind Ressourcen hierfür vorhanden. Was tun? Für die Firma Otto Schnell aus Wuppertal gab es 2009 eine Antwort: die Chance ergreifen und einen zuverlässigen Partner mit ins Boot holen. 

Die Otto Schnell GmbH & Co. KG ist ein Systemlieferant mit den Schwerpunkten Zerspanung und Komponentenbau. »Der Komponentenbau ist auf einer Gesamtproduktionsfläche von rund 2500 Quadratmetern in einen Automotive- und konventionellen Mittelstandsbereich aufgeteilt. Wir trennen diese Bereiche ganz bewusst organisatorisch und auch räumlich, weil der Automotive-Sektor sehr hohe Anforderungen schon allein im Hinblick auf notwendige Zertifizierungen stellt«, erklärt Peter Schnell, der gemeinsam mit seinem Bruder Gerhard J. Schnell die Geschäfte der Otto Schnell GmbH & Co. KG führt. Ursprünglich komme man aus dem konventionellen Mittelstandsbereich, unter anderem mit Kunden aus der Entstaubungsindustrie und dem gewerblichen Schiffsverkehr. »Für den Automotive-Bereich liefern wir derzeit Komponenten für Motoren, hauptsächlich ein Massenschwungrad für 1,6-Liter-Dieselmotoren. Darüber hinaus fertigen wir noch zehn weitere verschiedene Schwungscheiben, allerdings nicht in Großserien, da diese Produkte für den Service von Automobilunternehmen bestimmt sind«, präzisiert Peter Schnell. 

Anfang 2009, also kurz nach Beginn der Finanzkrise und der darauf folgenden Rezession, erhielt Otto Schnell eine unerwartete Anfrage vom Volkswagen-Konzern, für den das Unternehmen bereits produzierte. Peter Schnell erinnert sich: »Die Volkswagen AG fragte bei uns an, ob wir die Schwungscheiben für die 1,6- Liter-Dieselmotoren fertigen könnten. Der Jahresausstoß sollte sich auf ungefähr 240 000 bis 300 000 Stück belaufen.« Für das Unternehmen aus Wuppertal ein Mega-Auftrag zum sicherlich denkbar günstigsten Zeitpunkt. Allerdings war Otto Schnell bis dahin eher auf die Produktion von kleineren und mittleren Serien konzentriert. Es fehlten daher schlichtweg das Personal und vor allem der erforderliche Maschinenpark. Hierzu Gerhard J. Schnell: »Natürlich wollte Volkswagen von uns ein schlüssiges Fertigungskonzept sehen, bevor wir 

von Martinus Menne Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1224692 Automatisierung_Fastems_FB

Automatisierungstechnik

Roboter für Werkzeugmaschinen

Bearbeitungszentren

Drehmaschinen

Flexible Fertigungssysteme

Hartdrehen, Zahnradfertigung, Prozesssicherheit 

Beschichtete Solid-PCBN-Wendeschneidplatten in fallweise angepassten Werkzeugsystemen ermöglichen neue Bearbeitungstechnologien bei der Hartdrehbearbeitung von Werkstücken. Infrage kommen Gangräder, Kegelräder und andere Zahnradtypen. 

Das Hartdrehen hat sich als Fertigbearbeitungsverfahren für Bauteile aus gehärtetem Stahl in vielen Anwendungsfeldern etablieren können. Ein prozesssicherer Einsatz unter Einhaltung der geforderten Lage- und Maßtoleranzen sowie der Oberflächengüten der bearbeiteten Werkstücke  liefert die Grundlage für eine wirtschaftliche und hochproduktive Fertigung. Damit sichert das Verfahren in Kombination mit den entsprechenden Werkzeugsystemen und Schneidstoffen in hohem Maß auch die Wettbewerbsfähigkeit der produzierenden Unternehmen. 

Das Hartdrehen gilt als besonders flexibel und kostengünstig 

Die grundsätzlichen Vorteile einer Anwendung des Hartfeindrehens anstelle des konventionellen Schleifens liegen in einer höheren Flexibilität des Verfahrens: Wellendurchmesser und anschließende Planflächen lassen sich beim Hartdrehen mit demselben Werkzeug und in der identischen Aufspannung bearbeiten. Die Bearbeitung selbst kann auf der Drehmaschine komplettiert werden. Die Verkürzung der gesamten Prozesskette und damit einhergehend eine Verringerung der insgesamt zu tätigenden Investitionshöhe für die erforderliche Werkzeugmaschinenausrüstung ist ein weiterer Vorteil, der mithilfe dieses Fertigungsverfahrens erzielt werden kann. Auf Drehmaschinen mit adäquaten Eigenschaften – dazu gehören eine hohe Positioniergenauigkeit mit der Möglichkeit zum Verfahren in kleinsten Schritten, eine hohe Steifigkeit und Dämpfung sowie eine hohe thermische Stabilität und Dauergenauigkeit der Maschine – lassen sich mit diesem Verfahren überzeugende Fertigungsergebnisse erzielen. 

Grenzen des Hartdrehens liegen im Allgemeinen bei Werkstoffhärten größer 64 HRC, bei geforderten Oberflächengüten Ra &lt; 0,6 µm oder bei Forderungen nach Toleranzen besser als IT6. Aber auch Werkstücke mit sehr großen Bearbeitungslängen und einfacher Geometrie in Kombination mit sehr hohen Fertigungsstückzahlen bleiben dem Schleifen vorbehalten. 

Generell ist bei der Zerspanung eine Reihe verschiedener Einflussgrößen wirksam, die das Zerspanergebnis bestimmen. Als ein die Lage, Form und Oberflächengüte des Werkstück bestimmendes Endbearbeitungsverfahren ist ... 

von Johannes Schneider und Alexander Kiemele Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1226772 Hartbearbeitung_CeramTec_FB

Drehwerkzeuge

Beschichtungen für Präzisionswerkzeuge (CVD, PVD)

Werkzeugbeschichten

DMG Mori sichert sich den russischen Markt 

Standorteröffnung, Drehmaschinen und BAZ, Global Player, Produktion und Services 

Von einem neuen, hochmodernen Produktionswerk in Ulyanovsk aus will DMG Mori an traditionelle Erfolge im wichtigen, jedoch embargobetroffenen russischen Absatzmarkt anknüpfen.  

Über 2000 Offizielle und Kunden durfte DMG Mori anlässlich der feierlichen Eröffnung seines 20. Werkzeugmaschinen-Produktionswerks weltweit im russischen Ulyanovsk in der letzten Septemberwoche begrüßen. Als »elementar wichtigen Schritt zur Sicherung eines Absatzmarkts mit einem Volumen von 100 Millionen Euro für DMG Mori« bezeichnete Vorstandsvorsitzender Dr. Rüdiger Kapitza die Investition in Höhe von etwa 70 Millionen Euro. Entstanden ist nach 15-monatiger Bauzeit das aktuell modernste aller Produktionswerke des Konzerns mit einer Kapazität von bis zu 3000 Maschinen der Ecoline-Baureihen pro Jahr, die ausschließlich für den russischen Markt bestimmt sind. 

»Wir sind Geschäftsleute und keine Politiker«, stemmte sich Dr. Kapitza gegen jedwede politische Auslegung dieser langfristig geplanten Investition. »Die Embargopolitik der westlichen Länder gegenüber Russland bedroht die jahrzehntelange Aufbauarbeit in einem gerade für DMG etablierten und florierenden Markt auf unbestimmte Zeit. Es besteht über Jahre hinaus ein enormer Modernisierungsbedarf in der russischen Industrie. Allerdings ist es Russland selbst, das entscheidet, wer mit seinen Investitionsgütern ins Land darf und wofür finanzielle Mittel zur Verfügung gestellt werden. Produkte, die im eigenen Land nicht erhältlich sind, bezieht Russland seit dem Embargo in erster Linie aus Asien, allen voran China, Taiwan und Korea. Insofern hilft es nur bedingt weiter, dass der Export von Werkzeugmaschinen aus Deutschland nach Russland durchaus funktioniert, wenn auch mit entsprechender Zeitverzögerung infolge der Kontrollen. Das werden wir mit allen anderen DMG-Mori-Produkten außerhalb der Ecoline-Baureihen auch weiter praktizieren. Dennoch: Nur wer hier vor Ort ist und es schafft, den Status eines russischen Herstellers zu erhalten, schafft sich eine Basis für eine dauerhaft erfolgreiche Marktbearbeitung. Im Hightech-Segment sind ... 

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1226800 Veranstaltungen_DMG_KB

Dynamische Strategien für  eine effiziente Zerspanung 

NC-Programmierung, Werkzeugbahnberechnung, Hauptzeitminimierung 

Um kürzere Prozesslaufzeiten zu erreichen, wird das Zusammenspiel von Software,  Werkzeug und Maschine zum wichtigen Faktor. Die ›Dynamic Motion Technology‹ von  Mastercam sorgt für beschleunigte Spanraten und schont gleichzeitig das Werkzeug. 

Das Thema Hocheffizienzzerspanung gewinnt immer mehr an Bedeutung. An dieser Stelle kommt die Dynamic Motion Technology von Mastercam ins Spiel, die das optimale Zusammenwirken von Software, Werkzeug und Maschine zum Ziel hat. Denn der Einsatz von Dynamic Motion bedeutet gleichmäßige Werkzeugwege mit konstanter Querzustellung und Spanmittendicke, was dem Anwender mehrere entscheidende Vorteile bringt. 

Durch flüssige Werkzeugbewegungen werden abrupte Richtungsänderungen sowie Vollschnitte vermieden. So kann sowohl die Dynamik der Maschine optimal ausgenutzt als auch gleichzeitig der Verschleiß reduziert werden. Daraus wiederum resultieren hohe Standzeiten der Werkzeuge, die ohne diese Technologie nicht erreicht werden könnten. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die erzielbare Zeitersparnis durch drastisch reduzierte Prozesslaufzeiten. Diese Kombination aus Werkzeugstandzeit und Zeitersparnis schafft neue Ressourcen und verhilft Unternehmen zu einem erhöhten Profit. 

Dabei ist es für die Dynamic-Motion-Werkzeugwege unerheblich, welches Material zerspant werden soll. Mithilfe der einfach zu editierenden Parameter wird selbst die Bearbeitung harter Materialien zu einem leichten Unterfangen, und sie bringen den Anwender sicher und komfortabel zum gewünschten Ergebnis. 

In der Praxis liegen häufig Situationen vor, in denen deutliche Unterschiede zwischen den Leistungsdaten von Werkzeugen und Maschinen bestehen: Auf der einen Seite gibt es die hochdynamischen Maschinen, die über eine hohe Drehzahl, ein geringes Drehmoment und wenig zu bewegender Masse für die Beschleunigung verfügen. Auf der anderen Seite gibt es die leistungsstarken Maschinen mit einem hohen Drehmoment und einer größeren Masse. Mastercams Dynamic Motion Technology bietet für beide Maschinentypen die jeweils optimale Lösung: HDC und HPC. 

HDC steht für ›High Dynamic Cutting‹ und ist für die hochdynamischen Maschinen optimiert. Hier ... 

von Birgit Wagner Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1226890 CAM-SYSTEME_MasterCAM_FB

CAM für die Zerspanung

Logistiksysteme Software

Mit hoher Prozesssicherheit vollautomatisiert entgraten 

Werkzeugkörper-Bearbeitung, Schleppfinishlösung, Roboterbeschickung 

Prozessoptimierung beim Präzisionswerkzeuganbieter: Ein individuell entwickeltes Schleppfinishsystem mit Roboterbeschickung ermöglicht bei der Walter AG das vollautomatisierte Entgraten unterschiedlichster Werkzeugkörper mit hoher Prozesssicherheit und Flexibilität. 

Die 1919 gegründete Walter AG ist einer der führenden, weltweit tätigen Komplettanbieter von Präzisionswerkzeugen für die Metallbearbeitung und international anerkannter Innovationstreiber. Unter dem Dach des in Tübingen ansässigen Unternehmens sind die fünf Marken Walter, Walter Titex, Walter Prototyp, Walter Valenite und Walter Multiply vereint. Der zentrale Unternehmenswert von Walter lautet Engineering-Kompetenz. Sie ergänzt das rund 45 000 Präzisionswerkzeuge umfassende Angebot um individuelle Beratung und punktgenauen Service über die gesamte Prozesskette. Dies sichert Kunden, beispielsweise aus der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Motorenbau, der Energietechnik und dem Schienenverkehr, entscheidende Mehrwerte in puncto Leistung, Produktivität und Prozesssicherheit. 

Innovationen zur  Prozessoptimierung nutzen 

Eine Voraussetzung dafür ist die kontinuierliche Investition in innovative Entwicklungen, um Fertigungsprozesse weiter zu optimieren. »Dafür informieren wir uns ständig darüber, welche neuen guten Lösungen es auf dem Markt gibt. Wichtig dabei sind für uns verlässliche Partner, die diese Entwicklungen dann auch selbst weiter vorantreiben und auf unsere Anforderungen hin optimieren«, erklärt Dr.-Ing. David Boehnke, Manager Technology Research & Development bei Walter. 

Eine solche Innovation ist der Rösler Schleppfinisher R6/1000 SF-Auto mit Roboterbeschickung (Bild 1). Er ermöglicht das vollautomatisierte Entgraten von Werkzeugkörpern aus vergüteten Werkzeugstählen, die später mit Hartmetallprodukten für das Fräsen, Drehen, Bohren und Gewinden bestückt werden. 

Nicht nur eine Anlage, sondern eine Komplettlösung 

»Neben dem Systemkonzept mit Maschinen und Automatisierung war ausschlaggebend, dass wir von Rösler auch alle Medien erhalten, die für den Betrieb der Anlagen erforderlich sind. Mit anderen Worten: den kompletten Prozess«, begründet David Boehnke die Entscheidung. Das auf die spezifischen Anforderungen von Walter maßgeschneiderte System besteht aus zwei verketteten ... 

von Barbara Müller Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1227103 Special_Rösler_FB

Anspruchsvolle Werkstücke hocheffizient programmieren 

Medizintechnikteile, Luftfahrtkomponenten, Schwerzerspanung 

Schnelle CAM-Programmierung, maximales Zeitspanvolumen bei hoher Prozesssicherheit und mehrfach längere Standzeiten der Werkzeuge. Mit SolidCAM und iMachining funktioniert dies zuverlässig, berichten Anwender aus mehreren Bereichen der spanenden Fertigung. 

Die Konjunktur läuft gut. Die Auftragsbücher sind voll. In vielen Fertigungsbetrieben wird intensiv über eine Ausweitung der Kapazitäten nachgedacht. Nicht nur angesichts langer Lieferzeiten bei Werkzeugmaschinen wünschen sich Geschäftsführer und Inhaber eine Kristallkugel: Was wird wohl zuerst kommen? Das gewünschte Bearbeitungszentrum, eine Bewerbung auf das ausgeschriebene Stellenangebot für den CNC-Programmierer, oder zeichnet sich schon gar die nächste Krise am Horizont ab? Einfach abzuwarten wäre eine Möglichkeit, die aktive Suche nach mehr Effizienz und der schnellen Beseitigung von Engpässen sicherlich die bessere Alternative. 

Optimiertes Schruppen als Schlüssel für eine höhere Produktivität 

Zweifellos sind die Anforderungen an die Wertschöpfungskette und die internen Arbeitsabläufe in jedem einzelnen Fertigungsunternehmen völlig individuell. Von der aktuellen Entwicklung in den Bereichen CAD/CAM, Zerspanungstechnologie und Werkzeugtechnik können jedoch alle Unternehmen mit spanabhebender Fertigung gleichermaßen profitieren. Lange Zeit gingen die Produktivitätszuwächse in der zerspanenden Fertigung hauptsächlich auf das Konto der Werkzeugmaschinen- und der Steuerungshersteller. Mit schnellen Steuerungen, dynamischen Maschinenkonstruktionen, Hochleistungsspindeln und kürzesten Werkzeugwechselzeiten ist es gelungen, die Bearbeitung schneller zu machen und Nebenzeiten zu optimieren. Bei der eigentlichen Zerspanung und den Fräswerkzeugen waren die Fortschritte jedoch lange nur marginal. 

Die Anforderungen an die Zerspanungstechniker jedoch wachsen ständig. Der Trend geht hin zu immer komplexer gestalteten Teilen und zur mehrachsigen Komplettbearbeitung aus dem Vollen. Hier wiederum ist das Optimieren der Schruppbearbeitung einer der Schlüssel zu höherer Produktivität auf der Maschine. Zu den bisher gängigen Strategien für das Hochleistungsschruppen zählen das Vollnutfräsen, das Tauchschruppen − auch Plungen genannt − sowie das trochoidale Fräsen. 

In der Praxis stehen den theoretischen Einsparungen jedoch deutliche Nachteile gegenüber. So konnte in ... 

von Leif Knittel Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1228394 CAM-Systeme_SolidCAM_FB

Tooling, Leichtbauteile, Fahrzeugproduktion 

Der professionelle Ausrüster von Leichtbauteile-Herstellern der Luftfahrt- und Automobil- industrie Alpex Technologies muss hohen Kundenanforderungen gerecht werden. Als CAM-Partner wählten die Österreicher den Prozesslieferanten Tebis AG aus Martinsried. 

Immer mehr Personen und Güter reisen tagtäglich um die Welt. Für die Transportmittel sind sichere, effiziente und vor allem leichte Werkstoffe zunehmend gefragt. Darauf spezialisiert ist Alpex Technologies als Anbieter von hochwertigen Fertigungsmitteln für die Herstellung von High-Performance-Composite-Bauteilen. Das österreichische Unternehmen aus Mils bei Innsbruck versteht sich als professioneller Ausrüster von Leichtbauteile-Herstellern in der Luftfahrt- und Automobilindustrie. 

Automotive und Luftfahrtindustrie haben ihre eigenen Anforderungen 

Leichtbauteile aus Carbon werden in der Luftfahrt seit mehr als 20 Jahren eingesetzt, denn hier ist das Gewicht jeder Komponente von ganz besonderer Bedeutung. Die Automobilindustrie befindet sich hinsichtlich Carbon in einer deutlich jüngeren Entwicklungsphase. »Carbon in der Luftfahrt und beim Automobil − das sind zwei Zweige mit unterschiedlichen Anforderungen«, erläutert Thomas Jäger, Geschäftsführer und Mitbegründer von Alpex. »Beim ersten geht es um große Dimensionen, Reichweite und gesetzliche Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen; beim zweiten um Stückzahl, Automation und schnelle Produktion. Dennoch, es gibt Überschneidungen und wertvolle Synergien. Wir haben viel Erfahrung mit den modernen Werkstoffen, sodass wir den Input geben können, wenn es um neue serientaugliche Verfahren im Automobilbau oder um Weiterentwicklungen in der Luftfahrt geht. Wir haben den Gesamtüberblick.« Die Kunden von Alpex Technologies stammen zu ungefähr 60 Prozent aus der Luftfahrt-, die übrigen 40 Prozent aus der Automobilindustrie. 

In den Werkhallen der Firma sind überzeugende Beispiel für das Know-how und die Innovationen von Alpex zu sehen: Für den italienischen Sportwagenhersteller Lamborghini etwa hat Alpex Produktionswerkzeuge für die automatisierte Serienproduktion der Carbonfaser-Dachstruktur des Aventador entwickelt. Ebenfalls für Lamborghini entwickelten die Österreicher das in seiner Art weltweit erste Werkzeug mit Schiebern für die ... 

von Reinhild Freitag Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1228067 CAM-Systeme_TebisAlpex_FB

Werkzeugbeschichtung, Hochgeschwindigkeitsverzahnen, Lohnfertiger 

Die Oberflächentechnik spielt eine entscheidende Rolle beim Optimieren der Zerspanungsparameter und für die Verlängerung der Lebensdauer von Verzahnungswerkzeugen.  Eine neue Beschichtung von Oerlikon Balzers zum High-Speed-Cutting verdeutlicht das. 

Zahnräder übertragen in einem System Bewegung, Kraft und Leistung. Sie müssen deshalb höchsten Belastungen standhalten, und das Fräsen solcher hochpräziser Geometrien stellt  enorme Anforderungen an Maschinen, Werkzeuge und Beschichtungen. Die Industrie konzentriert sich auf höchste Qualität bei kürzestmöglichen Bearbeitungszeiten, um langlebige, geräusch- arme und hocheffiziente Produkte herstellen zu können. Eine Schlüsselrolle spielt dabei der Herstellungsprozess für die Zahnräder, einschließlich der dabei verwendeten Schneidwerkzeuge und deren Beschichtungen sowie der Produktivität des Produktionsprozesses selbst. 

Mit 30 Prozent sind die Kosten für die Zerspanung der größte Faktor 

Die Produktionskosten sind ein wesentlicher Faktor in der Bearbeitungs- und Zerspanungsindustrie. Bei näherer Betrachtung der Einflussfaktoren zeigt sich, welche Einsparungspotenziale der Prozess in sich trägt. So schlagen die Werkzeuge selbst im Durchschnitt nur mit etwa 8 Prozent bei den gesamten Herstellungskosten zu Buche. Abhängig vom verwendeten Zerspanungsprozess belaufen sich die Kosten für die Kühlung auf etwa 12 Prozent (die Trockenbearbeitung wird zwar sehr oft beim Zahnradfräsen eingesetzt, ist aber nicht für jede Anwendung geeignet). Die Einrichtungskosten, auf die rund 24 Prozent entfallen, können mithilfe von beschichteten Werkzeugen, die bei gleich hoher Zuverlässigkeit eine längere Lebensdauer haben, deutlich gesenkt werden. Mindestens 26 Prozent der Herstellungskosten werden durch andere Faktoren verursacht, die nicht zu beeinflussen sind. Somit verbleiben für die eigentlichen Zerspanungskosten etwa 30 Prozent – bei Weitem der größte Einzelfaktor. Am einfachsten lassen sich diese Kosten mithilfe höherer Schnittgeschwindigkeit senken. Beispielsweise können durch die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit vc von 180 auf 350 m/min die Produktionskosten um 25 Prozent reduziert werden. 

Beim maschinellen Bearbeiten und Schneiden sind die Produktionskosten und die Frage, wie ... 

von Dr. Wolfgang Kalss Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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1229142 Verzahnen_OerlikonBalzers_FB

Verzahnwerkzeuge

Beschichten (CVD, PVD)

Nakamura-Tome-Maschinenpremiere bei Anwender Heimatec 

Erstklassige Referenz: Heimatec, Spezialist für Schneidplatten-Trägerwerkzeuge, öffnete seine Tore für die Präsentation einer neuen 5-Achs-Drehfräsmaschine von Nakamura-Tome.  

Martin K.H. Krieger, Geschäftsführer der Heimatec GmbH, ist ein Macher mit klaren Visionen, die er auf Basis seiner langjährigen Erfahrung in der Zerspanungspraxis pragmatisch und durchaus gewitzt in die Tat umsetzt. Mit dem Fokus auf Entwicklung, Fertigung und Montage von statischen und angetriebenen Werkzeugen für fast alle CNC-Drehmaschinen, Drehfräs- und Bearbeitungszentren ist Heimatec weltweit kompetenter Werkzeugpartner für die Zerspanung.Markant am Standort Renchen ist die hohe Fertigungstiefe, die Garant für das hohe Maß an Steifigkeit und Präzision der kundenindividuellen Werkzeuglösungen ist. Neben einer permanenten Investition in die Aus- und Weiterbildung seiner Fachkräfte steht ein hochaktueller Werkzeugmaschinenpark im Fokus des Geschäftsführers: »Innovative, kreative und qualifizierte Mitarbeiter sichern mithilfe neuester Technik unseren überdurchschnittlichen Qualitätsstandard.« 

Komplettbearbeitung ist  Fertigungsphilosophie 

Seit Jahren setzt Heimatec Multitaskingmaschinen ein. Die Komplettbearbeitung ist aus Qualitätsgründen bevorzugte Fertigungsphilosophie. Seit einigen Wochen tritt ein neues Drehfräszentrum in Fahrständerbauweise des Typs NTRX-300 von Nakamura-Tome den Beweis an, dass der japanische Hersteller, der in Deutschland mit Vertriebs- und Servicepartner Hommel Unverzagt kooperiert, dank dreizehnjähriger Erfahrung im Bau von Multitaskingmaschinen bereits im Einstiegssegment Qualität und Zuverlässigkeit bietet. Der Hersteller verspricht eine kompakte, kräftige, flexible HSK-63-/Capto-C6-Maschine mit uneingeschränkter 5-Achs-Fähigkeit für die profitable und wirtschaftliche Zerspanung von großen und komplexen Werkstücken vom Prototypen bis hin zu mittleren Serien. Dafür erhält der Kunde auf 4,5 × 2,7 m Stellfläche einen Arbeitsraum mit links stehender und rechts verfahrender Spindel, dazwischen 1150 mm Drehlänge und 640 mm maximalem Drehdurchmesser, Frässpindel mit Y- und B-Achse und Zugriff auf ein 40er-Werkzeugmagazin (Wechselzeit 1,5 s), einem 225°-Schwenkrevolver, Y-Achse mit ± 125 mm Verfahrweg und ... 

WB_2015_11_Tradition-trifft-Technik.pdf

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Drehfräs-Zentren

Komplettbearbeitung

»Eine Investition in Qualität  lohnt sich immer« 

Hartdrehmaschinen, Hochpräzision, Langzeitgenauigkeit, CBN-Einpunktschneide 

Nachhaltigkeit ist heute zentraler Bestandteil einer gesunden Betriebsführung. Dies bedeutet nicht nur, Energie und Rohstoffe zu sparen, sondern auch dauerhafte Kundenbeziehungen zu pflegen – und in einen Maschinenpark zu investieren, der auf lange Frist Hochwertiges leistet. 

Seit über 25 Jahren hat Hembrug Machine Tools das Hochpräzisions-Hartdrehen mit CBN-Einpunktschneide weiterentwickelt und zu einer breit akzeptierten und ausgereiften Technologie geführt. Ab Ende der 80er-Jahre wurden von Hembrug in enger Partnerschaft mit Kunden hunderte Projekte inklusive Technologieunterstützung erfolgreich von Schleifen auf Hartdrehen umgestellt. Die Hembrug-Kunden von damals sind 2015 nach wie vor mit dem Gelieferten zufrieden und in der Lage, mit ihren Hembrug-Maschinen das µm zu drehen. 

Ein namhafter deutscher Hersteller von Hydrauliksystemen hat ab 1996 hydrostatische Hembrug-Hartdrehmaschinen dreischichtig in Einsatz. Diese mit automatisiertem Teilehandling versehenen Hembrug-Hartdrehmaschinen Mikroturn 100 realisieren nach wie vor im Jahr 2015 Bohrungstoleranzen von 4 µm prozesssicher (Cpk 1,67) wie am ersten Tag. Trotzdem wurde mit Hembrug gesprochen. Die CNC-Steuerung und Elektronik waren nach 18 Jahren kontinuierlichem Betrieb veraltet und für ungeplante Störungen anfälliger geworden. Um eventuellen zukünftigen, nicht geplanten Störungen in der Elektronik vorzubeugen, wurden die hydrostatischen Hartdrehmaschinen in Zusammenarbeit mit Hembrug mit neuen Siemens-840D-solution-line-CNC-Steuerungen und Elektrokomponenten mit dazugehörigen CE-Konformitätserklärungen umgerüstet. Die Mechanik brauchte keinen Ersatz. Mit einer relativ geringen Investition hat der Hersteller wieder moderne leistungsfähige Maschinen zur Verfügung. 

Die Hartdrehmaschinen von Hembrug halten ihre Präzision über die Jahre. Dies zeigt sich unter anderem in Durchmessertoleranzen von 2 µm und einer Rauheit &lt; 0,2 µm an gehärteten Hydraulikteilen mit Härte 62 HrC. 

Diese Toleranzen ergeben sich dank der hohen thermischen, statischen und dynamischen Steifigkeit der Hembrug-Hartdrehmaschinen. Das Naturgranit-Maschinenbett mit integrierter Schwingungsdämpfung dämpft Vibrationen aus der Fertigungshalle. Die Hartdrehmaschinen erfordern kein Fundament oder eine Klimatisierung der Halle, um das µm zu leisten, und ... 

von Evi Husson Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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Schleifstiftbahnen optimieren in der Keramikbearbeitung 

Werkzeugstabilität, Form- und Maßgenauigkeit, Schnittkräfte 

Keramikbauteile komplexer Form lassen sich oft nur mit stiftförmigen Werkzeugen schleifen, deren Durchbiegung die Präzision der Teile beeinträchtigt. Neueste Verfahrstrategien halten jedoch die Kräfte annähernd konstant, sodass Form- und Maßgenauigkeit deutlich steigen. 

Die Fertigung komplexer Keramikbauteile im Maschinen- und Vorrichtungsbau hat enorm an Bedeutung gewonnen. Gründe hierfür liegen unter anderem in der stetigen Weiterentwicklung der Hochleistungskeramiken und deren positiven Eigenschaften wie geringe Dichte, hohe Härte und niedrige Wärmeausdehnung. Gerade für komplexe Formen, bei denen die Zugänglichkeit des Schleifwerkzeugs zur Bearbeitungsfläche begrenzt ist, ist eine Bearbeitung mit Schleifstiften oft unumgänglich. Dabei tritt jedoch eine Durchbiegung an den Werkzeugschäften auf, die von den resultierenden Schleifkräften verursacht wird. 

Es treten für unterschiedliche Konturbereiche (konkav, plan, konvex) unterschiedliche Schleifkräfte auf. Das resultiert aus den variierenden geometrischen Kontaktlängen oder -flächen des Schleifwerkzeugs und führt zu unterschiedlichen Werkzeugabdrängungen. Die Durchbiegung der Schleifwerkzeuge wiederum ist oft die Ursache für unzureichende Form- und Maßgenauigkeiten. 

Um die Schleifkräfte und deshalb auch die Abdrängung des Schleifwerkzeugs annähernd konstant zu halten, wurden innovative Strategien für die Verfahrbewegung der Schleifstifte entwickelt. Sie führen durch Variation der Zustellung zu annähernd konstanten geometrischen Eingriffsverhältnissen entlang unterschiedlich gekrümmter Konturbereiche. Der Ansatz wurde sowohl mit 3- als auch 5-Achs-Schleifbearbeitungen an Siliziumnitridkeramik mithilfe von Diamantschleifstiften verifiziert. Die Versuche bestätigten, dass sich durch innovative Werkzeugverfahrbewegungen annähernd konstante Bearbeitungskräfte erzeugen lassen und somit auch die Form- und Maßgenauigkeit bei NC-Formschleifprozessen deutlich gesteigert werden kann. 

In einem Kooperationsprojekt zwischen dem IWF der TU Berlin, der Saint-Gobain Diamantwerkzeuge GmbH & Co. KG, der CeramTec GmbH, der Turbo-HKS GmbH sowie der MKU-Chemie GmbH wurde unter anderem der Einfluss der Zustellung beziehungsweise der sich im Eingriff befindenden Kontaktfläche des Schleifwerkzeugs auf die Prozesskräfte systematisch untersucht, um geeignete Strategien für optimierte Werkzeugverfahrbewegungen bei der Schleifbearbeitung von keramischen Bauteilen zu identifizieren. Ziel ... 

von Joachim Bruckhoff und Eckart Uhlmann Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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Keramik

Schleifwerkzeuge

Tagung ›Schwer zerspanbare Werkstoffe 2016‹, Fahrzeugproduktion, Praxisorientierung 

Auf schwer zerspanbare Werkstoffe entfällt ein immer größerer Anteil der Fertigungsaufgaben in der Industrie. Und es ergeben sich stets neue Fragen. Antworten gibt eine Fachtagung, zu der WB Werkstatt + Betrieb für den März nächsten Jahres einlädt. Ein Muss für Praktiker. 

Schwer zerspanbar? Das ist bei mir alles.« So mag mancher Maschinenbediener denken, der den tägliche Zwang zu fehlerfreier Abarbeitung seiner Aufträge in immer kürzerer Zeit spürt. Doch der Begriff umreißt etwas anderes. ›Schwer zerspanbar‹ hat sich in jüngster Zeit als eigenständige Kategorie der Fertigungstechnik etabliert. Denn mit     der Weiterentwicklung neuer Werkstoffe erwachsen auch neue Anforderungen an deren Bearbeitung. »Gerade in der Luftfahrt- und  in der Automobilindustrie ist der Bedarf an Hochleistungswerkstoffen gestiegen und hat damit die Notwendigkeit verstärkt, Lösungen für die Zerspanprozesse zu entwickeln«, formuliert es Professor Dirk Biermann, Leiter des Instituts für Spanende Fertigung (ISF) der TU Dortmund. »Oft sind erst durch den Einsatz neuer Hochleistungswerkstoffe effizientere Antriebssysteme möglich.« 

Der Anteil der Titanbauteile  nimmt stetig zu 

Aus der Erfahrung eines Luftfahrt-Zulieferers kann Dr. Jan Hendrik Dege von  Premium Aerotec in Augsburg sprechen: »Aufgrund der veränderten Materialzusammensetzung bei neuen Flugzeuggenerationen wie dem Airbus A350 XWB nimmt der Anteil der Titanbauteile stetig zu. Um den steigenden Losgrößen und dem Kostendruck gerecht zu werden, setzen wir auf endkonturnahe Halbzeuge und neue Technologien wie simulationsbasierte Vorschub- und Leerwegoptimierung, eigenentwickelte Sonderwerkzeuge, 3D-Fräserradiuskorrektur oder Schwingungsanalysen an den Maschinen.« 

Dr. Steffen Gerloff von MTU Aero Engines in München fokussiert auf den Triebwerksbau, der hier Entwicklungsimpulse setzt: »Im Triebwerksbau ist das Ziel eines erhöhten Vortriebswirkungsgrades bei gleichzeitig sinkendem Energieverbrauch und geringerer Schadstoffemission im Wesentlichen durch eine effektivere Kraftstoffverbrennung erreichbar. Die damit immer höher werdenden Verbrennungstemperaturen verlangen die Verwendung neuartiger hochwarmfester Werkstoffe. Damit ist die Werkstoffweiterentwicklung ein ständiger Treiber für den Fortschritt in der Zerspanungstechnik, beispielsweise im Hinblick auf Werkzeuggeometrien, Schneidstoffe, Bearbeitungsstrategien oder ... 

von Frank Pfeiffer Sie möchten weiterlesen? Dann schalten Sie den Artikel jetzt frei.

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Schwerzerspanung

Produktion unrunder Zahnräder wird zum Standardprozess 

Unrund-Bearbeitung, Wälzfräsmaschine, synchronisierte Steuerung 

Ein neues Verfahren ermöglicht es, mathematisch definierbare unrunde Konturen auf einer Standard-Wälzfräsmaschine zu bearbeiten und so das teurere Erodieren oder Wälzstoßen zu ersetzen. Dadurch reduzieren sich die Kosten für die Produktion unrunder Zahnräder deutlich. 

Nicht immer sind runde Zahnräder die beste Lösung für die Kraftübertragung innerhalb einer Maschine oder eines Motors – im Gegenteil: In einigen Anwendungsbereichen führt die damit einhergehende gleichmäßige Kraftübertragung sogar zu Problemen oder ungünstigen Nebeneffekten. Beispiele dafür gibt es viele. So muss etwa beim Tiefziehen eines Bauteils die Hubbewegung der eingesetzten Maschine ausdrücklich ungleichmäßig verlaufen: das Ziehen sehr langsam, der Hub des Werkzeugs vorher und nachher wiederum möglichst schnell. Das sichert die Qualität der produzierten Bauteile und senkt zugleich die Taktzeit – und gerade mithilfe unrunder Zahnräder (Bild 1) lässt sich diese immer wiederkehrende ungleichmäßige Bewegung relativ einfach und vor allem sehr präzise erzeugen. 

Eine interessante Anwendung von unrunden Zahnrädern zeigt sich im Automobilbau. Hier sorgen sie im Steuertrieb des Motors dafür, dass unerwünschte Schwingungen vermieden beziehungsweise ausgeglichen werden. Dafür erzeugen sie gewissermaßen eine Gegenschwingung im System. Und bereits seit den 80er-Jahren gibt es ovale Fahrrad-Kettenräder, die für eine bessere Kraftübertragung beim Treten sorgen. 

Nicht zuletzt profitieren zum Beispiel auch Pumpenmotoren von den speziellen Eigenschaften unrunder Zahnräder. Der Durchfluss der verwendeten Flüssigkeit ist mit ihrer Hilfe perfekt an das Gesamtsystem angepasst. 

Mit zunehmendem Einsatz rückt die Suche nach einer effizienten Produktionslösung für Unrund-Zahnräder in den Fokus. Derzeit erfolgt die Herstellung der komplexen geometrischen Formen häufig noch durch Erodieren, Sintern oder Stoßen. Gerade bei kleinen und mittleren Stückzahlen entstehen dabei aber relativ hohe Kosten – zum Beispiel durch den Bedarf von neuen Werkzeugen. Zudem sind die Verfahren relativ unflexibel. Anwender sind auf der Suche nach Lösungen, mit denen es möglich ist, schnell auf wechselnde ... 