ALZMETALL aus Deutschland setzt Zahnradschälverfahren ein – Bearbeitungseffizienz um etwa 60 % gesteigert

de.wedoany.com-Bericht: Der deutsche Werkzeugmaschinenhersteller ALZMETALL GmbH & Co. KG gab bekannt, dass er in seiner eigenen Zahnradproduktion Hartmetall-Schälwerkzeuge von Ingersoll Werkzeuge eingeführt und die Zahnradschälbearbeitung auf dem fünfachsigen Dreh-Fräs-Bearbeitungszentrum ALZMETALL GS 800/5-FDT umgesetzt hat. Mit der neuen Lösung können 7 verschiedene Zahnradwerkstücke mit einem einzigen Werkzeug bearbeitet werden. Die Bearbeitungszeit verkürzte sich von zuvor etwa 10–15 Minuten für eine Gruppe von 5 Stück auf etwa 3 Minuten 40 Sekunden pro Stück, was einer Steigerung der Gesamtproduktivität um etwa 60 % entspricht.

ALZMETALL hatte zuvor einen Teil der Zahnradproduktion ausgelagert, entschied sich jedoch aufgrund von Kosten, Lieferzeiten und Qualitätsstabilität später dafür, die Zahnradfertigung wieder ins eigene Werk zurückzuholen. Die betreffenden Zahnräder werden hauptsächlich im Antriebsstrang und im Steuerungssystem der Bohrermaschinen des Unternehmens eingesetzt, wobei je nach Bohrermaschinenmodell jährlich etwa 250–500 Stück benötigt werden. Das Unternehmen nutzt das vorhandene Bearbeitungszentrum GS 800/5-FDT für die Zahnradbearbeitung. Diese Maschine ist mit der CNC-Steuerung Heidenhain TNC 640 und einem C-Achsen-Rundtisch mit bis zu 1100 Umdrehungen pro Minute ausgestattet und kann den in der CNC-Steuerung integrierten Schälbearbeitungszyklus direkt aufrufen.

Für den Produktionsbedarf von ALZMETALL entwickelte Ingersoll ein Vollhartmetall-Schälrad. Alle 7 Zahnräder sind mit Modul 2 ausgelegt, die Zähnezahl reicht von 15 bis 48 Zähnen, das Werkzeug selbst ist auf 26 Zähne ausgelegt und wird durch Anpassung des Achskreuzungswinkels, der Spindeldrehzahl, der Tischdrehzahl sowie der Schnittaufteilungsparameter an verschiedene Werkstücke angepasst. Im Inneren des Werkzeugs ist zudem eine 3D-gedruckte Kühlstruktur integriert, die das Kühlmittel gezielt zu den einzelnen Schneidkanten führt, um die Werkzeugtemperatur und den Spanabtransport während der kontinuierlichen Bearbeitung zu kontrollieren.

Mit dem neuen Verfahren erreichen die von ALZMETALL bearbeiteten Zahnräder die Genauigkeitsklasse 7 nach DIN 3962 und erzielen gleichzeitig eine hohe Zahnflankenqualität. Die Schälbearbeitung integriert die Zahnradfertigung direkt in das vorhandene Fünfachs-Bearbeitungszentrum, sodass für verschiedene Zahnräder keine mehreren speziellen Bearbeitungsmaschinen mehr erforderlich sind. Ingersoll war vom Werkzeugdesign über die Festlegung der Prozessparameter bis hin zur Bearbeitung des ersten Werkstücks am gesamten Einführungsprozess beteiligt; die betreffenden Schnittparameter können direkt in das Heidenhain-Steuerungsprogramm geschrieben werden.

ALZMETALL arbeitet derzeit zudem mit Heidenhain zusammen, um die Zahnradschälfunktion als optionale Technologie für die eigenen Bearbeitungszentren Kunden anzubieten. Die vorhandenen CNC-Bearbeitungszentren des Unternehmens decken Werkstückgrößen von etwa 600–1400 Millimetern ab und integrieren bereits verschiedene Bearbeitungsfähigkeiten wie Bohren, Fräsen, Drehen und Schleifen. Die Zahnradschälbearbeitung erweitert nun den Bereich der Komplettbearbeitung weiter.