Neue Wege zum Zahnrad
Lösungen für Einzelteile und Kleinserien
In den vergangenen Jahrzehnten hatte es in der herkömmlichen Zahnradproduktion lediglich Weiterentwicklungen durch den Einsatz von werkstückspezifischen Vollhartmetall- und Wendeplattenwerkzeugen sowie neuer Zahnflankenschleifmethoden auf CNC-Verzahnungsmaschinen für die Produktion von Zahnrädern in der Großserie gegeben. Diese Lösungen haben sich in der Regel für die Einzelteilfertigung und der Fertigung von kleinen Stückzahlen als zu kostenintensiv und daher unwirtschaftlich herausgestellt. Ein neuer Denkansatz zur flexiblen Fertigung von Einzelteilen und kleinen Losgrößen musste also her. Die DEPO-Erkenntnis, dass eine Verzahnung letztendlich nichts anderes ist als eine komplexe 3D-Form, gab hierzu den Ausschlag für erste, praktische Versuchsreihen mit sehr guten Ergebnissen.
Neben dem Einsatz optimierter Maschinenkonfigurationen zur Erlangung und Gewährleistung hoher Zahnradgenauigkeiten zeigte sich jedoch die Tatsache erschwerend, dass notwendige Oberflächendaten der Verzahnungsteile auf Basis eines 3D-Modells nicht verfügbar waren. Eine Software zur Umwandlung der 2D-Verzahnungsdaten aus der üblichen Werkstückzeichnung in 3D-Oberflächen musste entwickelt werden. Die erste Version der Software DEPO GearEngineer für Stirnräder (gerade und schräge Außen- und Innenverzahnungen) wurde 2007 vorgestellt und seither durch die Fertigstellung weiterer Optionen für gerade- und schräge Kegelräder sowie Zyklo-Palloid-Spiralkegelräder ergänzt. Aufgrund der Vielfältigkeit des Verzahnungssektors, der Flexibilität dieser einzigartigen neuen Technologie und der daraus resultierenden Kundenwünsche sind seither weitere Softwareoptionen in der Entwicklung.
Mit der neuen DEPO XPERT LINE-Baureihe „Made in Germany“ bietet DEPO dem Verzahnungshersteller nun eine vertikale und horizontale Maschinengeneration, die sich durch seine außerordentliche Maschinensteifigkeit, Präzision und Dynamik in thermosymmetrischer, „echter“ Gantrybauweise auszeichnet.
Diese High-Tech Allround Bearbeitungszentren ermöglichen die wirtschaftliche 3-/ 5-/ 7-/ und Mehr-Achsen-Bearbeitung sowie die 5-Achs-Simultan-Bearbeitung individueller Werkstücke unterschiedlichster Industriezweige - kleinste Radien auf großen Tiefen, mit höchster Genauigkeit und Oberflächengüte, in kurzer Zeit.
Die DEPO XPERT-Baureihe ist für die Bearbeitung von Verzahnungsteilen prädestiniert und mit einem einzigartigen patentierten Kopfwechselsystem vielseitig und flexibel einsetzbar. Darüber hinaus sind die Maschinen mit Laservermessung, automatischen Werkzeugwechselsystemen und Rundtischen zur Fräs- und Drehbearbeitung ausgestattet, um Verzahnungsteile effektiv und dauerhaft in hoher Qualität zu produzieren.
DEPO verfolgt das Ziel, Bauteile in einer Aufspannung fertig zu stellen: Fräsen, drehen, bohren, weichverzahnen, hartverzahnen und messen.
Je nach vertikaler oder horizontaler Maschinenausführung können auf ein und derselben Maschine unterschiedliche Verzahnungsteile im Einzelteilverfahren, modulunabhängig, gefertigt werden:
gerade und schräge Außenverzahnungen
Doppelschrägverzahnungen und Herringbone
gerade und schräge Innenverzahnungen (vertikale Maschinentype)
gerade und schräge Kegelräder
Spiralkegelräder (Zyklo-Palloid, Palloid, Gleason, Hypoid und künftige Neuentwicklungen)
Wellen / Pinions Segmente
Schneckenräder- und Wellen
Die Zahnform wird auf Basis der exakten 3D-Oberflächendaten aus der Software "DEPO GearEngineer" und den programmierten Frässtrategien in der bedienerfreundlichen Software "AM" generiert.
Dies ermöglicht den Einsatz von unprofilierten DEPO-Präzisionswerkzeugen und minimiert Werkzeugkosten und Beschaffungszeit erheblich. Es handelt sich um Schruppwerkzeuge mit Wendeplatten sowie Schlichtwerkzeugen aus VHM, die unabhängig vom Modul, Eingriffswinkel und Zahnprofil zu betrachten sind.
Teure, werkstückabhängige Wälzfräser, Schneidräder, Verzahnungsmesser für die Kegelradbearbeitung einschließlich Messerköpfe, Hobelstähle und Hobelkämme, Schneckenradwälzfräser et cetera mit langen Lieferzeiten entfallen.
Das Fräsen von Teilen im weichen Zustand ist auf der Maschine genauso möglich wie die Hartbearbeitung nach der Wärmebehandlung (+-/- 62 HRC). Es können reproduzierbare Qualitäten von DIN 5 und besser erreicht werden.
Die Vorteile bei Fertigung kleinerer und mittlerer Stückzahlen – kurz umrissen:
Entgegen der traditionellen Verzahnungsfertigung können unterschiedliche Verzahnungen auf derselben Maschinentype innerhalb ihres Durchmesserbereiches gefertigt werden.
Modulunabhängige Fertigung bedeutet, dass auch großmodulige Stirnradverzahnungen mit kleinen Zähnezahlen gefertigt werden können (Beispiel: Modul 60, 11 Zähne)
Weich- und Hartbearbeitung (+/- 62 HRC) der Teile auf derselben Maschinentype
Kurze Rüstzeiten durch einfaches, „chaotisches“ Spannen des Werkstücks – frei positionierbar - auf dem Maschinentisch. Die Werkstücklage wird mittels eines Messzyklus bestimmt.
Einsatz von werkstückunabhängigen DEPO Präzisionswerkzeugen. Auch ungewöhnliche Verzahnungen können mit Werkzeugen „aus der Schublade“ problemlos gefertigt werden.
DEPO GearEngineer bietet eine flexible und schnelle Umwandlung von 2D-Verzahnungsdaten aus der Werkstückzeichnung in eine exakte 3D-Oberfläche.
DEPO CAM ermöglicht eine bedienerfreundliche Programmierung von Frässtrategien für 3D-Modelle aller Art und unterschiedlicher Branchen
Einsatz der Maschine für Bearbeitungen über das Fräsen der Verzahnung hinaus (Fräsen, Drehfräsen, Drehen, Bohren, Bearbeitung von Formteilen etc.)
