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antriebstechnik 7/2015

antriebstechnik 7/2015

Zahn in Zahn Stoßkopf

Zahn in Zahn Stoßkopf mit elektronischer Schrägführung für die Fertigung von Gerad- und Schrägverzahnungen Hansjörg Geiser Qualität und Flexibilität spielen in jedem Fertigungsbereich eine entscheidende Rolle – so auch bei Verzahnungsmaschinen. Um deren Bediener zu entlasten und eine optimale Fertigung zu gewährleisten, hat ein auf Verzahnungstechnik spezialisiertes Unternehmen einen Stoßkopf entwickelt, der diesen Anforderungen gerecht wird. Lesen Sie hier, welche Vorteile er für die Getriebeproduktion zu bieten hat. Dr.-Ing. Hansjörg Geiser, Leiter Entwicklung & Konstruktion im Bereich Verzahnmaschinen, Liebherr-Verzahntechnik GmbH, Kempten Das Unternehmen Liebherr hat Platz geschaffen. Nun können Anwender mit dem kleineren Stoßkopf SKE 120 auf den Baukasten-2- und Baukasten-3-Wälzstoßmaschinen ein breiteres Bauteilspektrum bearbeiten. „Damit kommen wir den Anforderungen von Lohnfertigern im Verzahnungsbereich entgegen“,berichtet Dr.-Ing. Hansjörg Geiser, Leiter Entwicklung und Konstruktion Verzahn maschinen bei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH, über den neuen Stoßkopf. Die Maschinen aus den Baukästen-2 (LFS/LSE 200-500) und 3 (LFS/LSE 600-1600) ermöglichen mit der neuen Stoßkopfvariante die elektro- nisch geregelte Fertigung der gewünschten Gerad- oder Schrägverzahnungen. Durch die direktangetriebene elektronische Schrägführung sind die Bediener frei und flexibel. Sie müssen nur den Schrägungswinkel zwischen 0 und 45 ° eingeben, den Rest berechnet für Sie die Steuerung. Geringere Störkontur durch schmalere Spindel Die neue Stoßkopfvariante SKE 120 unterscheidet sich im Vergleich zum größeren Stoßkopf mit elektronischer Schrägführung, dem SKE 240, durch die namensgebende Hublänge. Der Kurbeltrieb ist mit automatischem Massenausgleich ausgestattet, der für einen sauberen Rundlauf sorgt. Die Spindel selbst ist etwas schmaler konstruiert, was sich positiv auf die Störkontur auswirkt. Der Stoßkopf mit hochdynamischem Wälzantrieb und verfahrbarem Stoßkopfschlitten nimmt bei einer Hublänge von 120 mm weniger Bauraum ein. Die gewonnene Freiheit nutzten die Konstrukteure dazu, den Hublagenverfahr bereich bei der Baukasten- 2-Maschine zu vergrößern. Dieser Verfahrbereich ist mit 650 mm bei der Baukasten- 2-Ausführung mehr als doppelt so groß wie bei der des SKE 240, der 300 mm bietet. 02 Die LSE 200 ist eine von mehreren Wälzstoßmaschinen, die mit dem neuen Stoßkopf ausgestattet ist 01 Um eine elektronisch geregelte Fertigung von Gerad- oder Schrägverzahnungen realisieren zu können, kommt der Stoßkopf SKE 120 zum Einsatz 14 antriebstechnik 7/2015

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Auch bei der Ausführung für den Baukasten-3 gewinnt man 350 mm und mit einem erhöhten Ständer sind sogar bis zu 900 mm realisierbar. Die Stoßspindel ist hydrostatisch gelagert und geführt. Hansjörg Geiser betont: „Man kann nicht sagen, welcher Stoßkopf der bessere ist. Letztlich entscheiden die Anforderungen der Kunden darüber, welcher die richtige Wahl ist.“ Manche Bauteile erfordern eine größere Hublänge (größere Verzahnungsbreite), manche einen größeren Hublagenverfahrbereich (längere Werkstücke mit entsprechend größerer Verzahnungshöhe über Tisch). Der optionale NC-Ständerschwenkschlitten, mit dem konische Verzahnungen zwischen -1 und 12 ° Stoßspindelneigung erzeugt werden können, wurde optimiert, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen. Ohne diesen Schlitten kann die Stoßspindelneigung mittels eines Exzenters bis ±0,45 ° eingestellt werden. Verkürzte Rüstzeiten und effiziente Fertigung Durch die elektronische Schrägführung eröffnen sich für Lohnfertiger mit den beiden Stoßköpfen neue Perspektiven. So sind z. B. häufige Werkstückwechsel einfacher umsetzbar. Um unterschiedliche Schrägungs winkel an Zahnrädern fertigen zu können, muss die Stoßkopfbewegung den Schrägungswinkel des Zahnrads nachbilden. Dies kann eine mechanische Schrägführung übernehmen. Der manuelle Wechsel von mechanischen Schrägführungen entfällt somit. Gleichzeitig verkürzen sich die Rüstzeiten, weil mit der elektronischen Schrägführung – wenn überhaupt – nur noch das Schneidrad gewechselt werden muss. Hinzu kommt, dass die Anwender nicht in mechanische Führungen investieren müssen und somit nicht an Lieferzeiten gebunden sind. Neben dem flexiblen Werkstückspektrum war eine weitere Vorgabe, effizient sowie qualitativ hochwertig fertigen zu können. Daher und aufgrund der hohen Hubzahl von 1200 Doppelhüben pro Minute ist der Prozess selbst sehr produktiv. Grundlage für diesen Wert sind der hochdynamische Antrieb und die leistungsstarke Steuerungstechnik bei einer optimalen Steifigkeit. Wälzstoßen von hochfesten Materialien Die Maschinen vom Typ LSE entwickelte das Unternehmen basierend auf die gängigen LFS-Maschinen. Neben der Option, eine elektronische Schrägführung einzusetzen, können beim Einrichten der Stoßmaschinen auch Schrägungswinkelkorrekturen vorgenommen werden, d. h. die Flankenlinien- Winkelabweichung fh kann berichtigt werden. Darüber hinaus ist es möglich, den Schrägungswinkel für eine nachfolgende Wärmebehandlung vorzuhalten. Für noch bessere Qualitäten sind Korrekturen im μm-Bereich durchführbar: Im Flankenlinienbereich erreicht die Maschine die Verzahnungsqualität 4 nach DIN3962-2. Über die steigenden Anforderungen in den Bereichen Qualität und Flexibilität hinaus haben sich die Werkstoffe verändert: So ist die Zugfestigkeit der zu stoßenden Werkstücke angestiegen. Die LFS/LSE-Maschinen sind mit ihrer Dynamik und Leistungsfähigkeit für das Wälzstoßen von hochfesten Materialien ausgelegt. Die Ergebnisse, aus internen Tests mit entsprechend ausgelegten und beschichteten Wendeschneidplatten auf diesem Sektor, hat Liebherr auf industrielle Anwendungen übertragen. Die Auswahl hochlegierter Substrate mit leistungsfähigen Beschichtungen zeigt, dass damit die Zerspanleistung und die Werkzeugstandzeit gesteigert werden können. www.liebherr.com 04 Mit der Stoßkopfvariante SKE 120 können Lohnfertiger ein breites Bauteilspektrum realisieren 03 Die Wälzstoßmaschinen werden mit eigengefertigten Schneidwerkzeugen ausgestattet, die sowohl auf den Prozess als auch die Maschine abgestimmt sind antriebstechnik 7/2015 15

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