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maschine+werkzeug 01/2010

Auf neue Art zum Zahnrad

Technik

Revolution in der Zahnradfertigung Wer als Einzelstück oder in kleinen Serien hochwertige Zahnräder fertigt, sollte einen Blick nach Gosheim werfen. Die Hermle AG und deren Kooperationspartner HPG High Precision Gears haben die Zahnradfertigung für diesen Bereich neu erfunden.

Die Verzahnungsalternative

Allerdings relativieren sich die Vorteile der herkömmlichen Verzahnungsbearbeitung wieder, wenn man die dort vorherrschenden Abläufe wie Vorfräsen und dann Verzahnungsfräsen oder Wälzfräsen oder Verzahnungsstoßen, Härten und Verzahnschleifen sowie schließlich das Messen in Betracht zieht. Dafür sind nämlich entsprechende Maschinen, Werkzeuge und Messgeräte sowie Programme erforderlich, die von vorneherein einen gewissen Kostenblock mit sich bringen.

Ganz anders dagegen sieht das beim innovativen Fünf-Achsen-Verzahnfräsen auf den universellen Fünf-Achsen-Bearbeitungszentren C 40 und C 50 von Hermle mithilfe der Spezialsoftware von HPG High Precision Gears aus. Hier wird lediglich ein Fünf-Achsen-Bearbeitungszentrum benötigt, das sowohl zum Verzahnungsfräsen als auch zum Vermessen des Werkstücks dient. Ansonsten ist nur phasenweise eine Online-Verbindung zum Entwickler und Inhaber der Software ›Complex Rotors‹ erforderlich. Der Ablauf gestaltet sich wie folgt: die Daten der Zahnradgeometrie wie Modul, Durchmesser, Zahnbreite, Zahnhöhe, Balligkeit et cetera werden über eine Online-Verbindung an den Lizenzgeber HPG übermittelt. Auf der Grundlage dieser Daten erfolgt mittels Software die Berechnung der exakten Zahnform. Darüber hinaus wird die Zahnform als Punktewolke mit x-, y-, z-Koordinaten entwickelt und in ein NC-Programm umgesetzt.

Das Fräswerkzeug bewegt sich räumlich von x1, y1 sowie z1 nach x2, y2 sowie z2 und fräst so die Zahnform. Parallel dazu werden die gewünschte Traganteil-Einordnung vorgenommen und die Qualitätsklasse (1 bis 12) festgelegt. Die mathematische Berechnung erlaubt die einfache Einstufung in die hohen Qualitätsklassen 2 oder 3, während über die Modellierung des klassischen Verzahnungsverfahrens aus dem CAD-Programm bestenfalls die Qualitätsklassen 5 bis 7 erreicht werden.

HPG ist weltweit das einzige Unternehmen, das die Zahnformen-Modellierung auf die besagte mathematische Art und Weise ausführt und damit eine viel höhere Auflösung erreicht, als es auf der Basis ›Modellierung von CAD-Daten‹ jemals möglich ist. In der Folge entstehen NC-Programme zum rationellen Schruppen und Schlichten. Die Herstellung solcher gefräster Verzahnungsteile umfasst nur noch die Teilprozesse Schruppen, Härten, Schlichten, Messen und abschließende Feinbearbeitung. Alle Bearbeitungen werden auf dem Bearbeitungszentrum erledigt. Für die Schrupp- beziehungsweise Schlichtbearbeitung kommen ausschließlich kostengünstige Zerspanwerkzeuge und keine teuren Spezialfräser, Abwälzfräser oder Schleifscheiben zum Einsatz. Selbstredend werden auch keine zusätzlichen NC-Programme benötigt.

Nach dem Härten kommt das Werkstück zur Feinbearbeitung wieder auf die Maschine und wird dort vermessen. Diese Daten gehen zur Auswertung wieder online zu HPG und kommen in wenigen Minuten als Feinstschlichtprogramm nach einem Soll/Ist-Vergleich mit den 3D-Daten retour an die Maschine. Nach dem Feinschlichten steht ein Verzahnungsteil mit hoher Präzision und Oberflächenqualität zur Verfügung, ohne dass dafür ein großer Aufwand betrieben werden musste.

  • Bild 2: Auf neue Art zum Zahnrad

    Bild 2: Auf neue Art zum Zahnrad

  • Bild 3: Auf neue Art zum Zahnrad

    Bild 3: Auf neue Art zum Zahnrad

  • Bild 4: Auf neue Art zum Zahnrad

    Bild 4: Auf neue Art zum Zahnrad

  • Bild 5: Auf neue Art zum Zahnrad

    Bild 5: Auf neue Art zum Zahnrad

  • Zahnradfräsen ist nun auf Fünf-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle mithilfe der HPG-Software möglich.

    Zahnradfräsen ist nun auf Fünf-Achsen-Bearbeitungszentren von Hermle mithilfe der HPG-Software möglich.

  • Bild 6: Auf neue Art zum Zahnrad

    Bild 6: Auf neue Art zum Zahnrad

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Inhaltsverzeichnis
Unternehmensinformation

Berthold Hermle AG Maschinenfabrik

Industriestraße 8-12
DE 78559 Gosheim
Tel.: 07426-95-0
Fax: -6109

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