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DVS TECHNOLOGY GROUP News

Shape. Change.

Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain – Wellen flexibel verzahnen

Größtmögliche Flexibilität ist für Endanwender von Werkzeugmaschi­nen die effizienteste Antwort auf ständig wechselnde Marktanforde­rungen. Das gilt besonders bei der Fer­tigung von Kleinserien verschiedener Werkstückvarianten, denn desto mehr Flexibilität eine Maschine bietet, des­to geringer sind die entsprechenden Lebenszykluskosten zu bewerten. Das Unternehmen Werkzeugmaschinen­bau Ziegenhain, kurz WMZ, hat sich auf die Entwicklung und den Bau von Sondermaschinen zur Komplett- und Kombinationsbearbeitung von wel­lenförmigen Bauteilen spezialisiert. Je nach Anforderung können neben Dreh-, Bohr-, Schleif- und Fräsbearbei­tungen, auch Gewindeschneid- und Entgratarbeiten sowie das Verzahnen im Wälzschäl- oder Wälzfräsverfahren in die WMZ-Komplettbearbeitung in­tegriert werden.

Der steigende Kostendruck einhergehend mit kürzer werdenden Realisierungszeiten und der Forderung nach immer größerer Fertigungstiefe stellt kleine sowie große Produktionsunternehmen vor neue Herausforderungen. Um am Markt bestehen zu können, müssen sich Investitionen in neue Werkzeugmaschinen besonders zu­kunftsfähig und flexibel gestalten. Für die horizontale Bearbeitung wellenförmiger Bauteile mit einer Länge von bis zu 4500 mm bietet WMZ – als ein Unternehmen der DVS TECHNOLOGY GROUP – ein brei­tes Spektrum an Produktionsverfahren, die dank einer modularen Bauweise in ei­ner Maschine kombiniert zur Anwendung kommen können. Die daraus resultierende Kombinations- oder Komplettbearbeitung von Bauteilen führt aus diversen Gründen zu signifikanten Kosteneinsparungen.

Zum einen entfällt ein Großteil der Rüst-, Transport und Liegezeiten, was eine deutli­che Reduzierung der Gesamtbearbeitungs­zeit zur Folge hat. Zum anderen geht das Risiko von Umspannfehlern gegen null, da das Bauteil im Idealfall in einer einzi­gen Aufspannung gefertigt werden kann. Ferner wird für die Komplettbearbeitungs­maschine weniger Aufstellfläche benötigt, was verbunden mit den geringeren An­schaffungskosten die Kapitalbindung des investierenden Unternehmens schmälert.

Komplett bearbeiten – Kosten sparen

Ein Beispiel: Mit der Maschinenplattform H200 von WMZ kann an beiden Enden ei­nes wellenförmigen Bauteils mit je einem Drehrevolver und einer Wälzfräseinheiten hocheffizient gedreht und verzahnt wer­den. Bei diesem Beispiel stellt sich nicht mehr die Frage wie man die hergestellte Verzahnung entgratet, denn diese Auf­gabe übernehmen die Drehwerkzeuge. Durch das Bearbeiten der Außenkontur zusammen mit der Verzahnung in einer Aufspannung werden höchste Rundlauf­genauigkeiten der Verzahnung realisiert. So lassen sich mit einer Wälzfräs- oder einer Wälzschäleinheit Verzahnungen bis Modul 7 und Qualität 6 herstellen. Im Sinne einer möglichst hohen Standzeit sind die Fräseinheiten der WMZ-Maschi­nen mit einer Shiftachse ausgestattet. So kann das Wälzfräswerkzeug optimal über die gesamte Breite genutzt werden ohne übermäßig zu verschleißen. Der Werk­zeugwechsel sollte möglichst wenig Zeit in Anspruch nehmen, weshalb die Fräserauf­nahme mit einem Schnellwechselsystem ausgestattet ist. Durch Einsatz von mehr­gängigen Fräswerkzeugen kann die reine Wälzfräszeit mehr als halbiert werden.

Wälzschälen wirtschaftlich bei Innen­verzahnungen

Für Bauteile, die innen verzahnt wer­den oder eine Störkontur aufweisen ist die Wälzfräs-Technologie ungeeignet. WMZ-Maschinen verzahnen in solchen Fällen vornehmlich unter Anwendung des Wälzschälverfahrens, auch bekannt unter dem Synonym „Power Skiving“. Die Tech­nologie des Wälzschälens muss sich bei den erwähnten Anforderungen mit alternativen Technologien, wie dem Räumen oder dem Stoßen messen. Das Wälzstoßen erweist sich als inadäquat, da die üblicherweise für die Bearbeitung kleiner Losgrößen einge­setzte Technologie, aufgrund des diskonti­nuierlichen Prozesses mit unwirtschaftlich langen Bearbeitungszeiten einhergeht.

Das Räumen von Verzahnungen ist äußerst unflexibel, weil die Verzahnungsparame­ter bspw. das Zweikugelmaß, und somit die Qualität der Verzahnung ausschließlich durch die Geometrie der Räumnadel be­einflusst werden können. Zudem ist die Be­schaffung von Räumnadeln mit sehr hohen Kosten verbunden. Die Werkzeugkosten für WMZ-Maschinen mit Wälzschäl-Modul halten sich hingegen in Grenzen, da dank einer Schwenkeinheit für die Grobbearbeitung zunächst ein kos­tengünstiges Schruppwerkzeug verwendet werden kann. Die anschließende Feinbear­beitung, als Garant für hohe Verzahnungs­qualitäten, wird schließlich von einem hochpräzisen Schlichtwerkzeug übernom­men.

Zur Vermeidung hoher Werkzeugkosten beim Wälzschälen hat sich das zweigleisi­ge Werkzeugkonzept bei den Maschinen der Schwestergesellschaft PITTLER T&S bereits mehrfach bewährt. Grund genug, um im Rahmen des stetigen Technologie­austauschs zwischen den Unternehmen der DVS TECHNOLOGY GROUP neben der Verzahnungstechnologie auch das Werk­zeugkonzept auf WMZ-Maschinen zu übertragen.

Verantwortlich für den Inhalt dieser Pressemitteilung: DVS TECHNOLOGY GROUP

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