Individuelle Verzahnungen wirtschaftlich herstellen

Einen Trend zur Herstellung von Verzahnungen auf 5-Achs-Bearbeitungszentren sieht Michael Kersting, Director Milling bei der Hoffmann Group: "Das bietet den Vorteil, mit Standardwerkzeugen operieren zu können. Somit erhalten die Kunden mehr Flexibilität, was natürlich von großem Vorteil ist."

"Die Anzahl der Bauteile mit Verzahnungen erhöht sich". Diese Rückmeldung, so Markus Kannwischer, Leiter Technik und Mitglied der Geschäftsleitung erhielt die Tübinger Paul Horn GmbH von den großen Herstellern von Drehteilen auf die Frage, welche Trends sich in der Zerspanung abzeichnen: "Ein Grund mehr, im Bereich der Verzahnungen nachzulegen und das Portfolio für Verzahnungswerkzeuge um das Verfahren Wälzschälen zu erweitern."

Horn bietet ein breites Werkzeugprogramm zur Herstellung von unterschiedlichen Verzahnungsgeometrien mit Modul 0,5 bis Modul 30 für das Einzelzahnfräsen oder im Bereich der Innenverzahnungen für das Verzahnungsstoßen an. Lösungen also für die Klein- und Mittelserie. Die Alternative zum Räumen und Stoßen bei der Verzahnungsherstellung innen ist das Wälzschälen. Obwohl dieses Verfahren aus Sicht der Spanbildung und der Auslegung der Werkzeuge hochkomplex ist, ermöglicht der Einsatz von Zyklen auf den Werkzeugmaschinen die einfache Eingabe der entsprechenden Parameter. Während des Prozesses überzeugen Wälzschälwerkzeuge aus Hartmetall durch Prozessstabilität mit wenigen Korrekturen über den gesamten Standweg, so Kannwischer, "so dass das Verfahren sehr gut für die Großserie auch bei kritischen Werkstoffen geeignet ist".

Nach Einschätzung von André Bollow, Produktmanager Verzahnen der LMT Tool Systems GmbH und Co. KG, Schwarzenbek, gehören zu den aktuellen Trends "beispielsweise höhere Standzeiten und Schnittgeschwindigkeiten der Wälzfräser, die wir durch neue Schneidstoffe und Beschichtungen realisieren". Auch im Grundkörperdesign der Werkzeuge bestehe noch Entwicklungspotenzial in Richtung Effizienzsteigerung. Ein Beispiel dafür ist der zur EMO Hannover 2017 erstmals präsentierte Wendeplatten-Wälzfräser Unify. Der einteilige Grundkörper erlaubt eine kompakte Bauweise (Durchmesser ab 150 mm) und bringt so die Vorteile der vierschneidigen Wendeplatten auch auf kleinere Maschinen: Höhere Standmengen, kürzere Bearbeitungszeiten und eine gesteigerte Betriebssicherheit verbessern die Wirtschaftlichkeit erheblich. Durch die Minimierung der Schnittstellen am Trägerkörper entsteht ein robustes und sehr präzise arbeitendes Werkzeug.

Ein weiterer Trend ist unter dem Begriff "Downsizing" bekannt. Gefordert werden kleinere, kompakte und leichtere Getriebe mit hoher Leistungsdichte und Funktionsintegration. Die Komplexität der Bauteile wird steigen. Außerdem, so Bollow, "sind steigende Qualitätsanforderungen zu erfüllen, beispielsweise bei Großverzahnungen in Offshore-Windenergieanlagen, um deren Lebensdauer zu erhöhen und damit den Wartungsbedarf zu reduzieren". Um Geräuschemissionen geht es bei Elektromobilen, die antriebsbedingt lautlos sind. Dann muss auch das Getriebe extrem leise sein, um nicht als störend empfunden zu werden.