Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

„Konstruierte“ Werkzeugschicht steigert Wirtschaftlichkeit des Wälzstoßfräsens

30.01.2009
Bezüglich der Fertigung von Zahnrädern mit Innenverzahnung haben Cemcon und Liebherr-Verzahntechnik die Wirtschaftlichkeit des Wälzstoßfräsens erhöht. Das Ergebnis der Zusammenarbeit ist eine „konstruierte“ Werkzeugschicht. Mit diesem anwendungsspezifischen Ansatz wurde die Grundlage zur Steigerung der Werkstückmenge pro Werkzeug geschaffen.

Bei der Herstellung von Zahnrädern, insbesondere mit Innenverzahnung, kommt häufig das so genannte Wälzstoßverfahren zum Einsatz: Ein Stoßwerkzeug, das im Prinzip wie ein Ritzel aufgebaut ist, hat Schneidkanten an der unteren Stirnfläche und nimmt damit bei jeder Abwärtsbewegung Späne vom Werkstück ab. Zusätzlich wälzt das Werkzeug wie ein Planet im Hohlrad.

Was im Prinzip einfach ist, kann in der Praxis durchaus Tücken haben. Das weiß kaum jemand besser, als die Mitarbeiter der Liebherr-Verzahntechnik GmbH in Ettlingen. Der Maschinen- und Werkzeugspezialist für Verzahntechnik gehört zur Liebherr-Gruppe.

„Konstruieren“ einer Beschichtung

Um in einem schwierigen Anwendungsfall die Werkzeugkosten zu senken, suchte Liebherr eine geeignete Werkzeugbeschichtung. Am Anfang der Suche standen umfangreichen Tests mit Standardbeschichtungen, die jedoch nicht zum Erfolg führten. In enger Zusammenarbeit mit dem Beschichtungsspezialisten Cemcon, Würselen, wurde daher eine Beschichtungslösung „konstruiert“, mit der sich die Werkstückmenge beim Wälzstoßfräsen um ein Drittel erhöhen ließ.

Konkret ging es dabei um die Beschichtung eines Schaft-Fertigschneidrades aus dem Schnellarbeitsstahl S 6-5-3-8, mit dem eine schrägverzahnte Innensteckverzahnung an einer Welle gefertigt werden sollte. Nicht der Schrägungswinkel von 12° oder der Eingriffswinkel von 30° waren das Problem bei der Herstellung und auch nicht, dass die 14 mm breite Verzahnung sehr tief lag.

Vielmehr kam hinzu, dass die Zähnezahlen von Werkzeug (z0=11) und Werkstück (z2=-15) angesichts der Geometrie der Verzahnung sehr dicht beieinander lagen. Dies kann zu einem unerwünschten Verschleiß an den Schneidkanten des Schneidrades führen. Und besonders erschwerend war, dass die Verzahnung eine hohe Festigkeit haben musste. Als Werkstückstahl wurde daher die Legierung 42CrMoS4 gewählt – ein Vergütungsstahl mit entsprechend hoher Zugfestigkeit und Härte.

Reduzierung der Werkzeugkosten

Liebherr war daran gelegen, die Werkzeugkosten pro verzahntem Werkstück zu senken. Die Aufgabe bestand nun darin, das bisherige Werkzeug, das bis dato mit einer Standardbeschichtung eingesetzt worden war, so zu verbessern, dass die zuvor immer wieder differierenden Standmengen bei jedem Werkzeugeinsatz künftig konstant bleiben. Gleichzeitig sollte die erreichte Zahl von 90 Werkstücken je Schneidradscharfschliff deutlich übertroffen werden.

Die Zusammenarbeit mit Cemcon brachte den gewünschten Erfolg: Gemeinsam entwickelte man eine genau für diese Anwendung ausgelegte Beschichtung auf Basis eines Hyperlox-Schichtwerkstoffs – einem Supernitrid der zweiten Generation. Exakt konstruiert ist diese Nanocomposit-Schicht unter anderem für die Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen geeignet.

Dass am Ende die Standmenge auf 120 verzahnte Werkstücke gesteigert werden konnte, sei diesem Basiswerkstoff, vor allem aber auch der gemeinsamen Optimierung aller erforderlichen Parameter zu verdanken, heißt es.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/spanende_fertigung/articles/169117/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Sturmfeder bekämpft Orkanschäden
23.10.2017 | Westfälische Hochschule

nachricht rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie