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antriebstechnik 9/2016

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GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Der Trend setzt sich fort Neue Leistungsimpulse beim Wälzfräsen bieten hohe Werkzeugleistung bei optimaler Radqualität Diethard Thomas Überall dort, wo sich etwas dreht, zum Beispiel im Getriebe eines Autos oder in der Windenergieanlage, sind Verzahnungswerkzeuge im Einsatz. Für die unterschiedlichen Leistungs- und Qualitätsanforderungen haben Engineeringexperten ein großes Produktportfolio geschaffen, das von PM-HSS- und SpeedCore-Wälzfräsern über einteilige Hartmetallfräser bis zu Wendeplattensystemen reicht. Modernste Schneidstoff-, Geometrieund Beschichtungsentwicklungen setzen immer wieder neue Maßstäbe hinsichtlich Bearbeitungsgeschwindigkeit und Standzeit. So konnten die Schnittgeschwindigkeiten in den vergangenen 50 Jahren von ca. 70 m/min auf mehr als 350 m/min erhöht werden, abhängig vom Einsatzfall. Das Leistungsportfolio deckt den Modulbereich von 0,8 bis 60 ab. Und die Kreativität der Ingenieure schafft kontinuierlich weitere Lösungen für die Verzahnung. LMT Tools präsentiert jetzt den Wälzfräser CARBIDELINE-H. Es handelt sich um ein Werkzeug in Hybrid-Bauweise. Die HM- Schneiden sind durch Löten mit dem Trägerwerkzeug verbunden (Hybrid Carbide Tools). Der Wälzfräser deckt den Modulbereich von fünf bis 12 ab und kommt dann zum Einsatz, wenn beim Vor- und Fertigfräsen großer Losgrößen die Kosten mit Vollhartmetallfräsern zu hoch werden und die Verzahnungsqualität mit Wendeplattenwerkzeugen zu gering ist. Das Anwendungsgebiet erstreckt sich über Zahnräder für Nutzfahrzeuge, den allgemeinen Maschinenbau oder die Energietechnik. Auch beim Wälzfräsersystem SpeedCore geht die Entwicklung weiter. Neue Beschichtungen stellen eine höhere Warmfestigkeit sicher und ermöglichen somit lange Standzeiten bei gesteigerten Schnittgeschwindigkeiten. SpeedCore mit Hartmetall im Wettbewerb Schnellstahl-Wälzfräser stehen mit Hartmetallwerkzeugen im permanenten Wettbewerb. Sie haben dasselbe Ziel: eine maximale Performance bei der Zahnradfertigung zu generieren und das auf identischen Maschinen. Diese Werkzeuge besitzen zwar unterschiedliche Anwendungsfenster - abhängig vom zu bearbeitenden Werkstoff, vom Modul und von der geforderten Radqualität. Aber im Laufe der 100-jährigen Erfahrung von LMT Fette haben sich diese Anwendungsfenster zu immer höheren Leistungsdaten verschoben. PM-HSS Wälzfräser mit neuen Beschichtungen greifen das Feld der HM-Konkurrenten an. Diese wiederum erfahren durch neue Substrate, Mikro- und Makrogeometrien sowie weitere Systementwicklungen ihrerseits einen Leistungsschub. Das ist zumindest seit Markteinführung der neuen SpeedCore-Wälzfräser auch notwendig, denn SpeedCore schließt die Anwendungslücke zwischen Schnellstahl und Hartmetall. SpeedCore ist ein Werkstoff aus der Gruppe der Fe-Co-Mo Legierungen. In diesem System wirken intermetallische Verbindungen, welche die Steigerung von Warmhärte und Gebrauchseigenschaften ermöglichen. Im Vergleich zu HSS-Werkstoffen ist dieses System kohlenstofffrei. Das Resultat ist eine hohe und konstante Temperaturbeständigkeit des neuen Werkstoffs im Vergleich zu konventionellem oder auch pulvermetallurgischem Schnellstahl. Damit kann der Schneidstoff bei höheren Dauereinsatztemperaturen angewendet werden, was in der Serienfertigung, z. B. im Automobilbau, eine Steigerung der Schnittgeschwindigkeiten über einen längeren Einsatzzeitraum ermöglicht. Das vollständige Leistungspotential des Werkstoffs wird durch die Kombination mit der Beschichtung HT (High Temperature) nochmal gesteigert. 01 Der SpeedCore-Wälzfräser eignet sich auch für größere Module Dr. Diethard Thomas ist LMT Consultant bei LMT Tool Systems in Oberkochen 20 antriebstechnik 9/2016

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 02 Produktivitätsmatrix mit Wälzfräsern für jeden Anwendungsfall 03 Spezifische Anwendungsfelder innovativer Wälzfräser SpeedCore-Wälzfräser sind bisher im Anwendungsbereich bis Modul 20 entwickelt und decken den Produktivitätsbereich zwischen PM-HSS- und Hartmetallwerkzeugen ab. Teilweise überlappen sie das Anwendungsfenster von HM-Wälzfräsern aufgrund ihrer innovativen Substrat- und Schichteigenschaften. An der Spitze der Produktivitätsmatrix steht die CARBIDELINE, bestehend aus ein- und mehrteiligen Hartmetallausführungen. Erweitertes Leistungsspektrum Vollhartmetall-Wälzfräser sind für die Fertigung großer Serien die leistungsstärkste Lösung. Sie ermöglichen – aufgrund der großen Fertigungspräzision von einteiligen Werkzeugen – eine hohe Radqualität bis AAA. Sie zerspanen problemlos auch festes Material von 1 400 N/mm 2 bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und langen Standzeiten. Einteilige Werkzeuge lassen generell eine höhere Spannutenzahl und somit auch eine größere effektive Zähnezahl zu. Damit werden diese Werkzeuge leistungsstärker, selbst bei geringerer, nomineller Schnittgeschwindigkeit. Daraus resultieren letztendlich reduzierte Radkosten (Cost per Part). Außerdem werden einteilige Werkzeuge nach Standzeitende in einer der zahlreichen LMT-Servicestationen in Herstellerqualität wieder aufbereitet und garantieren eine maximale Lebensdauerleistung bei minimierten Life-Cycle- Kosten. VHM-Wälzfräser haben aber auch Anwendungsgrenzen, vor allem aufgrund des Materialpreises und der damit verbundenen Herstellungskosten. Das führt gegenwärtig zur wirtschaftlichen Begrenzung der Abmessungspalette bei Modul 7. Für Hartmetallwerkzeuge im größeren Bereich bis Modul 60 hat LMT Fette bis dato mehrteilige Werkzeuge mit Wendeplatten im Programm. Ihr Materialpreis ist zwar geringer, sie ermöglichen jedoch nicht die Radqualität wie VHM-Werkzeuge, insbesondere im unteren Modulbereich. Konstruktionsbedingt ist die effektive Zähnezahl geringer, was selbst bei höheren Schnittgeschwindigkeiten die Werkzeugleistung relativiert. Mit dem Wälzfräser CARBIDELINE-H bündelt LMT Fette nun die Vorteile von VHM- und Wendeplattenwerkzeugen: Höchste Produktivität durch Feinstkornhartmetall und Hochleistungsbeschichtung, geringe Kosten pro Zahnrad beim Einsatz in der Großserienfertigung, hohe Verzahnungsqualität bis Güteklasse AAA. Schleifen kann eliminiert werden, bevorzugte Anwendung im Nutzfahrzeugbau, Maschinenbau oder Energietechnik im Modulbereich 5-12, geringe Lebensdauerkosten aufgrund hoher Standzeit und Wiederaufbereitung. Zahnräder werden oftmals nach dem Wälzfräsen noch durch Schleifen fertigbearbeitet. Doch schon beim Vorfräsen fordert der Anwender eine hohe Qualität. Häufig wird der Zahnfuß bereits in der Vorbearbeitung fertig gefräst, um nach dem Härten nur noch die Zahnflanken schleifen zu müssen. Auch für diese Prozessoptimierung sind einteilige Werkzeuge, und damit auch der Wälzfräser CARBIDELINE-H, prädestiniert und können an die Anforderungen der Anwender angepasst werden. Für jeden Anwendungsfall das richtige Werkzeug Der Wälzfräser Carbideline-H deckt ein breites Leistungsfeld ab, das dem VHM- Fräser nahe kommt. Aufgrund seiner Arbeitswerte hat die resultierende Werkzeugleistung den vergleichsweise höchsten Wert. Zusätzlich führen die hohe Standzeit sowie die Möglichkeit, den Fräser bis zu 16 mal wieder aufzubereiten, zu reduzierten Bauteilkosten. Der SpeedCore-Wälzfräser deckt ebenfalls ein effizientes Leistungsfeld ab. Seine große Zähnezahl und hohe Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 350 m/min ermöglichen eine signifikante Werkzeugleistung bei guter Radqualität. Vergleichsweise geringe Kosten und eine große Anzahl möglicher Wiederaufbereitungen von bis zu 20-mal wirken sich zusätzlich auf niedrige Cost per Part aus. Der SpeedCore wird vorteilhaft in der Fertigung kleinerer Serien eingesetzt, deren Werkstückwerkstoffe die Festigkeit von 1 000 N/mm 2 nicht überschreiten. Mehrteilige Wälzfräser mit HM-Wendeplatten haben die beschriebenen Defizite in der erreichbaren Radqualität einschließlich der Genauigkeit des Zahnfußes. Falls diese Anforderungen nicht das Hauptkriterium darstellen, sind diese robusten Werkzeuge durchaus Leistungsträger, auch wenn die effektiven Schnittwerte wegen der geringeren Spannutenzahl nicht immer maximal sein können. Nicht zuletzt aufgrund des Preises und der fehlenden Möglichkeit einer Wiederaufbereitung fallen die Fertigungskosten pro Zahnrad bei mehrteiligen Wälzfräsern höher aus. www.lmt-tools.de antriebstechnik 9/2016 21

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