Stark gewachsenes Umweltbewusstsein sowie zunehmende Entsorgungsprobleme und -kosten mit Kühlschmierstoffen einerseits, die Entwicklung neuer und besser beschichteter Hartmetallwerkzeuge andererseits legen es nahe, die Verzahnungen durch Hochgeschwindigkeitsbearbeitung herzustellen. Bei dieser Bearbeitung von Zahnrädern handelt es sich um einen wirtschaftlich wie ökologisch interessanten Prozess, dessen Grenzen noch nicht erreicht sind und der entwicklungsfähig ist. Das Potenzial der neuen Technologie ist aber erkennbar, und die schon vorliegenden Ergebnisse lassen aufhorchen. 

Elektrische Antriebe

Mit Feinstkornhartmetall Zahnräder bearbeiten 

Nischenanbietern sagt man nach, dass sie besonders konsequent auf ihre Kunden ausgerichtet seien. Nur so ließen sich, unter Zuhilfenahme besonderer Technologien und mit einzigartigem Know-how, maßgeschneiderte Lösungen erarbeiten. Dies trifft uneingeschränkt auf die Zahnradfabrik Wittmann in Uhingen zu. Der allgemeine Maschinenbau als Hauptkunde wartet mit einem äußerst anspruchsvollen und vielfältigen Teilespektrum auf, das von dem Mittelständler partnerschaftlich und flexibel umgesetzt wird. Wesentliche interne Faktoren dafür sind ein klar strukturierter Workflow, langfristige Mitarbeiterbindung, hochmoderne Maschinen sowie Verzahnungskompetenz pur. 

Eng verzahnt mit dem Kunden 

Die Modernisierung einer Maschine kann manchmal außerordentliche Anforderungen an die Automatisierungsspezialisten stellen. Eine solche besondere Herausforderung war das Retrofitting zweier anwendungsspezifischer Verzahnungsmaschinen bei Renault, für die es keine Dokumentation gab. Doch das Ergebnis der Anstrengungen lohnte den Aufwand: Deutlich verbesserte Leistungen beider Maschinen wirken sich sehr positiv auf die Produktivität aus. 

Steuerungen (Hardware und Software)

Ein Umrüstungsprojekt für Profis 

Das Hochleistungsbearbeitungsverfahren Wälzschälen, bislang vorrangig in der Hartbearbeitung eingesetzt, soll im Rahmen des Forschungsverbundprojektes ›HopeS‹ zur Prozessreife entwickelt werden. Da das Wälzschälen in direkter Konkurrenz zu den etablierten Verzahnverfahren Wälzfräsen und Wälzstoßen steht, sind die Anforderungen dementsprechend hoch. 

HSC- / HPC-Bearbeitung

Das Wälzschälen wird wiederentdeckt 

›Smart GTG2‹ heißt die neue Zahnradschleifmaschine von Holroyd, mit der Anwender DIN-Genauigkeitsgrade 2 und besser beim Formschleifen hochpräziser Schraubrad-, Stirnrad- und Schneckengetriebe erzielen können. Die Voraussetzungen dafür wurden geschaffen durch eine ›Designsynergie‹ aus neuartiger Bearbeitungsmethode und einem hohen Grad an Maschinenintelligenz, sprich integrierten Einrichtungen, die für eine sichere Handhabbarkeit der komplexen Operationen sorgen. 

Schleifmaschinen

Getrieberäder schleifen auf Genauigkeitsgrad 2 plus 

Komfortable Entwicklungszeiten gehören längst der Vergangenheit an. Das gilt auch für die Getriebeentwicklung und -herstellung der Getrag Ford Transmissions GmbH in Köln. Hohe Volumenflexibilität zu möglichst niedrigen Investitionskosten ist deren oberstes Gebot. Für kleinvolumige Getriebe bis circa 50000 Einheiten jährlich sind an dieser Stelle sehr flexible Fertigungslösungen gefragt. Im englischen Halewood befindet sich eine Präwema-Honmaschine im Einsatz, auf der ein vielfältiges Bauteilspektrum gefertigt wird. Bei bis zu vier Umbauten täglich muss sich das Konzept des Präwema-Honing im harten Fertigungsalltag bewähren. 

Ökonomische Verzahnungsbearbeitung 

Der Evolutionsprozess auf dem Gebiet des Wälzfräsens wird nicht allein durch die ›Quantensprünge‹ bei der Werkzeugleistung vorangetrieben. Fortschritt resultiert auch aus einem intensiven Know-how-Transfer zwischen Hersteller und Anwender. Bei Fette in Schwarzenbek entstand aus einem ganzheitlichen und qualitätsorientierten Evolutionsprozess ein umfassendes Programm zur Erschließung von Produktivitätsreserven beim Verzahnen. 

Präzisionswerkzeuge

Produktionssystem für wirtschaftliches Verzahnen 

Beim Herstellen von Verzahnungen ist die Trockenbearbeitung von Stirn- und Kegelrädern in der Großserienfertigung weiter auf dem Vormarsch. Die Vorzüge liegen in kurzen Verzahnzeiten bei geringen Werkzeugkosten. Die spanende Herstellung muss sich allerdings auch in der Serienfertigung gegen die spanlose Zahnradfertigung behaupten, die durch kürzere Prozessketten glänzt und eine ›Near-net-shape‹-Weichbearbeitung ermöglicht. 

Kein Sand im Getriebe 

Wegen hoher Anforderungen an die Technik hat sich das Wälzschälen seit seiner Patentierung Anfang des 20. Jahrhunderts kaum weiterentwickelt, obwohl es als produktivstes und flexibelstes der bekannten Verzahnverfahren gilt. Da Fortschritte bei Werkzeug, Beschichtung, Maschine und Simulation das Wälzschälen heute für serielle Einsätze geeignet erscheinen lassen, sollte es in einem BMBF-Verbundprojekt bis zur Prozessreife entwickelt werden. 

Im Wälzschälen steckt viel Potenzial 

Ein neu entwickeltes Werkzeugsystem wird die Zahnradherstellung gravierend verändern. Ein Rationalisierungsschub steht bevor, der sich aus der Zusammenfassung bisher getrennter Arbeitsprozesse ergibt. Und dabei erhöht sich zudem die Qualität. 

Innovative Werkzeugkonzepte optimieren die Zahnradfertigung 

Neues Rollenverständnis 

Getriebebauer haben anspruchsvolle Vorgaben zu erfüllen. Sehr wirtschaftlich lässt sich die geforderte Qualität mit abrichtfreien CBN-Werkzeugen einhalten – zumal dann, wenn sie im Rahmen einer umfassenden Systemlösung eingesetzt werden. 

Einsatzfelder galvanisch gebundener CBN-Werkzeuge 

CBN-Werkzeuge machen gute Zähne 

Dass ein Abrichtvorgang mit diamantbelegtem Abrichtrad gegenüber dem lassischen Abrichten wirtschaftliche Vorteile hat, lässt sich nicht nur kinematisch belegen, sondern auch anhand aktueller Maschinenkonzepte. 

Abrichten mit Diamanträdern 

Abrichtpotenziale genutzt beim Zahnrad-Wälzschleifen 

Das wirtschaftliche Verzahnungsfräsen von Kegel- und Hypoidrädern erfordert modernste Werkzeugmaschinen- und Werkzeugtechnologie. Mit der Trockenbearbeitung und Einführung der Hartmetallwerkzeuge wurden Quantensprünge in der Produktivität und Qualität dieses Verfahrens erzielt [1]. Prozessverständnis ist zur Beherrschung und Verbesserung solcher Hochleistungstechnologien unentbehrlich. 

Technologie-Einblick: Hochleistungsfräsen von bogenverzahnten Kegelrädern 

Dicke Späne für krumme Zähne 

Die "S250G" von Samputensili, gemeinsam entwickelt von den Niederlassungen Chemnitz und Bologna, basiert auf zwei Philosophien: einfaches Wälzschleifen unter dem Konzept des bewährten Wälzfräs-Maschinenbaukastens. 

Profil- und Wälzschleifmaschine vereint vorteilhafte Konzepte 

Kombinierte Erfolgsfaktoren 

Für wirtschaftlicheres Fertigen von Getrieberädern ist Wera Profilator zur Offensive angetreten. Neue Entwicklungen im Bereich Maschine und Werkzeuge haben das Mehrkantfräsen, Verzahnen, Hinterlegen und Abdachen entscheidend verbessert. 

Entwicklungsmeilensteine der Getrieberäder-Fertigung 

Den schnelleren Gang einlegen 

Produkterweiterung um Hirth-Stirnverzahnung 

WB_2004_03_Produkterweiterung-um-Hirth-Stirnverzahnung.pdf

787081 Produkterweiterung um Hirth-Stirnverzahnung

ausgabe 02/2025

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