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Werkzeug zu Werkzeug, Zahn zu Zahn

Werkzeug für Werkzeug, Zahn für Zahn

Neue Werkzeugmaschinen mit gekoppelten Wellen eignen sich für die Herstellung von Zahnrädern, während dies bisher nur mit Sondermaschinen möglich war. HORN steht für hochwertige Werkzeuge, ist aber auch Partner bei der Entwicklung neuer Produktionsstrategien. Denn bei der Konstruktion eines Werkzeugs müssen auch die Bearbeitungsparameter und Einstellungen der Werkzeugmaschine festgelegt werden. Derweil investiert der Werkzeugspezialist weiter in Innovationen.

In der Vergangenheit wurde die Verzahnung mit veralteten Werkzeugen auf Spezialmaschinen durchgeführt, was zeitaufwändige Umrüstungen und lange Durchlaufzeiten zur Folge hatte. Mit dem Zirkularfräser 613 führte HORN eine Lösung für die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung mit verbesserter Genauigkeit und Oberflächengüte sowie kürzeren Bearbeitungszeiten ein. Diese Rundfräsplatte hat eine Standzeit von 1.000 Werkstücken, eine Schnittgeschwindigkeit (vc) von 310 m/min und einen Vorschub, der auf 600 mm/min programmiert ist. Das Werkzeug mit umgekehrter Fräsrichtung fräst alle acht Zähne in einem Durchgang auf die volle Tiefe von 2,1 mm.

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Die Standzeit des Supermini N105 Axialstechwerkzeugs erhöhte sich von 30 auf 100 Kerben und die Prozesszeit verringerte sich von 3 Minuten auf nur 1 Minute.

Schneidewerkzeuge

Die Leistung der bestehenden HORN-Teilwerkzeuge entsprach den Wünschen und Anforderungen der Anwender, aber aufgrund der großen Serien stand dennoch eine Optimierung der Bearbeitungszeit an. Das herkömmliche Stechverfahren mit vielen Einzelhüben nahm zu viel Zeit in Anspruch. Für ein Werkzeug mit 11 Zähnen benötigte es rund 3 Minuten. HORN entwickelte eine neue Lösung, bei der die Drehbewegung der Antriebswelle in eine Linearbewegung des Kopfes umgesetzt wird. Die Standzeit des Axialstechwerkzeugs Supermini N105 wurde von 30 auf 100 gekerbte Zähne erhöht und die Bearbeitungszeit von 3 Minuten auf nur noch 1 Minute reduziert.

Fünf-Achsen-Fräsen von großen Modulen

Mit den Fräsern des HORN-Standardprogramms lassen sich verschiedene Verzahnungsgeometrien herstellen, sei es die Verzahnung von Zahnrädern, Welle-Nabe-Verbindungen, Schneckenwellen, Kegelrädern, Ritzeln oder Sonderprofilen. Das Vorfräsen erfolgt mit Fräsern des Typs DGM, DSDS und DAH37 oder mit dem Werkzeug M279, während VHM-Fräser die Zahnkanten bearbeiten und DGFF-Fräser zum Entgraten und Anfasen verwendet werden.   

Für die Endbearbeitung werden Standardfräser aus besonders harten Stählen eingesetzt. So können komplexe Schnitte auf universellen fünfachsigen Dreh- und Fräszentren zeit- und kostensparend gefertigt werden.  

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Für die Herstellung von definierten Fasen hat HORN eine Technologie mit entsprechendem Produktionsverfahren entwickelt.

Schälen für große Beschleunigermodule

Das Verfahren zur Herstellung größerer Module verkürzt die Bearbeitungszeit, insbesondere bei Innenverzahnungen. Das Verzahnungsschälen größerer Module erfordert große und stabile Fräs- und Drehzentren, die eine präzise Synchronisation zwischen der Drehung des Werkstücks und der Bewegung des Schneidwerkzeugs ermöglichen. Die Erfahrungen mit kleinen Hartmetallwerkzeugen kann HORN nun auf größere Module übertragen. Die Lösung basiert auf dem Wendeschneidplattentyp S117 und zeichnet sich durch eine präzise Klemmung und Positionierung sowie eine hocheffektive Spanabfuhr aus der Bearbeitungszone aus. Alle Schneidkanten werden direkt durch die Innenkühlung der Wendeplatten gekühlt. HORN-Werkzeuge werden speziell für jeden Anwendungsfall konstruiert und gefertigt. Die Machbarkeit jeder Anwendung wird von den HORN-Ingenieuren vor der Umsetzung überprüft und die Werkzeugauslegung und Prozessempfehlungen werden mit dem Anwender besprochen. Das HORN-Sortiment umfasst ein breites Werkzeugprogramm für die Herstellung verschiedener Verzahnungsgeometrien von Modul 0,5 bis Modul 30.  

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Das Vorfräsen erfolgt mit den Fräsern Typ DGM, DSDS und DAH37 oder mit dem Werkzeug M279.

Fräswerkzeuge für Spiralkegelräder

Mit den neuen Werkzeugen ermöglicht HORN - in Zusammenarbeit mit dem Maschinenbauer INDEX - die komplexe Bearbeitung von Kegelrädern auf Universal-Dreh-Fräszentren. Alles kann nun in einer einzigen Aufspannung erfolgen, was zu hoher Präzision und Effizienz sowie kurzen Bearbeitungszeiten führt. Die Teile können auch in kleinen Stückzahlen rationell gefertigt werden, was für mittlere und kleinere Unternehmen interessant ist, die bisher Zahnräder extern zukaufen oder fertigen lassen mussten. HORN hat für diesen Zweck die zweiteiligen Platten vom Typ S276 und S279 entwickelt. Durch die Bestückung des Fräskörpers mit verschiedenen Köpfen können unter anderem unterschiedliche Zähnezahlen realisiert werden. Die Entwicklung des Gesamtsystems (Zyklus, Werkzeug und Vorrichtung) erfordert viel Know-how, sowohl beim Maschinenhersteller als auch beim Werkzeughersteller. HORN bietet den Fräskörper mit den Wendeplatten HSK-T40 und HSK-T63 an. Die Profile der Schneidplatten sind modulabhängig und präzisionsgeschliffen.

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Auf universellen fünfachsigen Dreh- und Fräszentren können komplexe Schnitte zeit- und kostensparend gefertigt werden.

Definiertes Entgraten der Zähne

Das Entgraten von Zahnrädern mit Bürsten und Druckscheiben ist relativ einfach, aber steigende Anforderungen an die Präzision und Qualität von Zahnrädern lassen oft keine undefinierten Fasen an den Kanten mehr zu. Für die Herstellung von definierten Fasen hat HORN eine Technologie mit entsprechendem Fertigungsverfahren entwickelt. Damit kann z.B. ein Zahnrad des Moduls 1 und 25 Zähnen in weniger als fünf Sekunden mit einer definierten 45°-Fase versehen werden. Voraussetzung für den Fertigungsprozess ist ein Dreh-Fräszentrum mit gekoppelten Achsen. Das Verfahren eignet sich besonders für die Bearbeitung großer Serien von Zahnrädern. Die Fräser sind Sonderwerkzeuge und müssen auf die jeweilige Verzahnung abgestimmt werden. Je nach Anwendungsfall wählen die HORN-Techniker die passende Schneidengeometrie für Modul, Kopfkreisdurchmesser und gewünschte Fase aus. HORN liefert die Prozessdaten für die Bearbeitung mit dem Werkzeug.   

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