Kennametal hat sein Produktportfolio im Bereich Verzahnungstechnologie erweitert. Einige der weltweit führenden Unternehmen und Zulieferer der Windkraftindustrie vertrauen bereits auf die neuen Werkzeuge, die höhere Standzeiten bieten und Produktivitätssteigerungen versprechen.
Autor: Klaus Wichmann, Manager Verzahnungsfräsen, Kennametal Technologies GmbH
Die Erweiterung der Kennametal-Produktpalette um Verzahnungswerkzeuge entstand auf Kundenwunsch. Dank seines großen Angebots an innovativen Produkten in anderen Industriezweigen weltweit und seines Know-hows im Bau von Hochleistungswerkzeugen mit Wendeplatten ist der Hersteller optimal gerüstet, um für seine Kunden auch in diesem Segment genau die richtigen Lösungen zu finden.
Kennametal liefert Einzel- und Duplex-Zahnformfräser für die Innen- und Außenverzahnung, 1- bzw. mehrgängige Wälzfräser mit Hartmetall-Wendeschneidplatten mit und ohne Protuberanz sowie VHM-Schaftfräser für kleine Bauteilgrößen. Die Werkzeuge decken dabei standardmäßig den Modulbereich von 1 bis 40 ab.
Zahnformfräser
Das Produktprogramm bei den Zahnformfräsern umfasst Schrupp- sowie Schlichtfräser für die Innen- und Außenverzahnung in Einzel- und Duplex-Ausführung. Eine DIN-konforme Fräseraufnahme sorgt für eine hochpräzise und sichere Aufnahme an der Maschine und damit für eine optimale Drehmomentübertragung. Bis zu 8 nutzbare Schneidkanten pro Schneidkörper senken die Werkzeugkosten durch eine höhere Nutzbarkeit gegenüber herkömmlichen Schneidkörpern.
Die Fräser erreichen durch eine optimierte Schnittaufteilung der Kopf- und Flankenschneidkörper eine gleichmäßige Mittenspandicke im Schnitt und stellen eine ruhige, hochproduktive Zerspanung bei hoher Verzahnungsqualität am Bauteil sicher. Die Schneiden sind mit Spanformgeometrien versehen, die auf den Einsatzbereich exakt abgestimmt sind. Der weiche Schnitt und die niedrigen Schnittkräfte erlauben eine effektive Umsetzung der Maschinenleistung in der Zerspanungsleistung.
Anwendungsspezifische Beschichtungen sowie von Kennametal entwickelte und produzierte Hartmetallsubstrate sorgen für hohe Standzeiten der Werkzeuge. Durch eine Erhöhung der Schnittparameter werden kürzere Fertigungszeiten für den Kunden erreicht.
Wälzfräser
Bei der Produktion von Zahnrädern und Verzahnungselementen mit großen Zähnezahlen sind Wälzfräser im Hinblick auf ihre Produktivität unschlagbar, da sie in kürzerer Zeit mehr Zähne fräsen können, verglichen mit den Zahnformfräsern. Wälzfräser von Kennametal sind für eine schnelle Montage und Demontage modular konzipiert und bestehen aus einem Aufnahmedorn und entsprechenden Präzisionssegmenten, die über eine Trägernut fixiert und mittels einfach zugänglichen Schraubverbindungen auf dem Dorn befestigt werden. Dies gilt bis zu einem bestimmten Modulbereich. Für sehr große Module (>20) wird aus Stabilitätsgründen eine Lösung mit einzelnen verbundenen Scheiben bevorzugt. Dies garantiert speziell im Fall einer Reparatur niedrige Instandsetzungskosten.
Durch die Verwendung neuester Hartmetallsubstrate sowie entsprechender verschleißfester Beschichtungen können mit diesen Werkzeugen bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten große Zerspanvolumen realisiert werden. Der Einsatz von Wendeschneidplatten erhöht die Wirtschaftlichkeit des Fräsers beträchtlich, da bei Werkzeugschneidenverschleiß nicht das Werkzeug getauscht bzw. nachgeschliffen und beschichtet werden muss, sondern nur die einzelnen Schneidplatten gedreht bzw. gewechselt werden müssen.
Der modulare Aufbau des Werkzeugs ermöglicht es auch, belastungsspezifisch Schneidstoffe anzupassen. So können beispielsweise für den Kopfbereich zähere und für den Zahnflankenbereich härtere Schneidstoffe eingesetzt werden, wodurch die Standzeit des Werkzeugs signifikant erhöht werden kann.
Kennametal bietet als weltweit erster Hersteller auch Wälzfräser mit Wendeplatten in Monoblock-Bauweise für den Bereich Modul 4 – 8 an. Diese Werkzeuge vereinen hohe Produktivität und Qualität auf einzigartige Weise miteinander. Der wesentliche Punkt ist aber die Möglichkeit, Hartmetall und die entsprechende Schnittleistung dort einzusetzen, wo seither HSS und pulvermetallurgische Substrate dominiert haben.
VHM-Schaftfräser
Vollhartmetall-Schaftfräser eignen sich für spezielle Fräsarbeiten an hochfesten Stählen oder gehärteten Stählen, bei denen sich der Einsatz von Wendeschneidplatten wegen fehlender Formgebungsmöglichkeiten nicht anbietet oder die Profile zu klein für einen Einsatz von Wendeschneidplattenwerkzeugen sind.
Beim Fräsen von Stirnverzahnungen, die insbesondere im Werkzeugmaschinenbau als Teil- und Positionierelement mit höchster Wiederholgenauigkeit sehr häufig eingesetzt werden, spielen diese Fräser ihre volle Wirtschaftlichkeit aus. Sie können zum Schruppen und Schlichten in der Innen- und Außenverzahnung eingesetzt werden, sind einfach in der Handhabung und unschlagbar in der Prototypenfertigung. Standardschaftabmessungen der Schrupp- und Schlichtfräser sind 16, 20 und 25 mm; andere Größen können auf Anfrage produziert und geliefert werden. Kennametal hat gemäß den Anforderungen des Marktes eine Standardplattform von Modul 1 – 8 geschaffen. Dabei wird auf lagerhaltige Rohlinge zurückgegriffen und eine Lieferung in nur 8 – 10 Tagen verwirklicht.
Qualität für hohe Profilgenauigkeit und mehr Produktivität
Die DIN 3961 ist in 12 Verzahnungsqualitäten untergliedert, die mit unterschiedlichen Fertigungsmethoden erreicht werden können, wobei 1 die feinste und 12 die gröbste Verzahnungsqualität darstellt. Die Klassen 9 – 12 sind der Vorbearbeitung zur Hartfeinbearbeitung wie Schleifen oder Hartfräsen vorbehalten und werden meist mit einem Schruppfräser erzeugt. Qualitäten besser als Klasse 7 werden in der Regel nur noch durch Schleifen erreicht.
Kennametal garantiert für seine Schlichtfräser seinen Kunden eine Qualität am Zahnrad bis Q7 für bestimmte Kriterien wie denen der Profilgenauigkeit. Die Kennametal-Fräswerkzeuge verfügen über eine hohe Profilgenauigkeit. Eine Werkzeugqualität bis AA kann sichergestellt werden. Dies trägt zu einer erheblichen Zeit- und Kostenreduzierung nachfolgender Schleifoperationen bei und erhöht die Wirtschaftlichkeit der Fertigungslinien. Diese hohe Qualität wird auf Grund eines einzigartigen, geschlossenen Messsystems des Unternehmens erreicht. Auf Kundenwunsch werden Werkzeuge mit Messprotokoll ausgeliefert, die die Qualität der von Kennametal produzierten Werkzeuge nachweisen.
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