Softwarepaket «SkiveAll» «Maschinenzyklus» bringt Universalmaschinen Wälzschälen bei

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Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

TORNOS S.A.

FN NIEDERHAUSER AG

Die jüngste Funktionserweiterung «Maschinenzyklus» des Softwarepakets «SkiveAll» ist sowohl für Maschinenhersteller als auch für Anwender attraktiv. Maschinenherstellern bietet sie die Option, eine direkte Schnittstelle zur Prozessauslegungssoftware «SkiveAll» Basic herzustellen, um damit Universalmaschinen für das Wälzschälen zu befähigen. Auch Anwender können damit ihre vorhandenen Dreh- oder Fräszentren für Verzahnungsaufgaben fit machen.

Das Wälzschälen ist ein innovatives Verfahren zur Fertigung hochwertiger verzahnter Bauteile, wie sie beispielsweise in Planetengetrieben für die Elektromobilität benötigt werden. Es kombiniert die Produktivität des Wälzfräsens, bei dem das Fräswerkzeug nahezu parallel zur Achse des Werkstücks bewegt wird, um die Zahnlücke zu erzeugen, mit der Flexibilität des Wälzstossens, das sowohl gerade als auch schräge Innen- und Aussenverzahnungen ermöglicht. Das Softwarepaket «SkiveAll» unterstützt Anwender bereits seit mehreren Jahren bei der Auslegung der erforderlichen Mehrschnittstrategien. Mit dem neuen «Maschinenzyklus» lässt sich das Verfahren nicht nur besser beherrschen und wirtschaftlicher einsetzen – es ist auch der Schlüssel, um Universalmaschinen wie Dreh- oder Fräszentren das Wälzschälen «beizubringen».

Bei diesem Verfahren stehen die Achsen von Werkzeug und Werkstück in einem definierten Winkel zueinander, wobei beide sehr präzise gekoppelt miteinander rotieren müssen. Durch diese Schrägstellung des Werkzeugs entsteht eine Relativbewegung, welche das Material der Zahnflanken abtrennt. Mit Hilfe einer zusätzlichen Vorschubbewegung kann die vollständige Zahnbreite bearbeitet werden. Durch den kontinuierlichen Prozess ist das Wälzschälen deutlich schneller als das Stossen und kann mit hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit erfolgen. Das Verfahren eignet sich für die Bearbeitung von Innen- und Aussenverzahnungen an rotationssymmetrischen Werkstücken. Es kann auch für schwer zerspanbare Werkstoffe eingesetzt werden und steht gleichermassen für eine exzellente Oberflächengüte und Massgenauigkeit. Dabei erfordert das komplexe Verfahren eine präzise Steuerung der Werkzeugbewegungen.

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«SkiveAll» Basic und 3D

Die speziell entwickelte Software «SkiveAll» unterstützt Anwender bei der Auslegung von Wälzschälprozessen – von der Werkstückdefinition über die kinematische Auslegung bis hin zur Berechnung der Werkzeuggeometrie sowie der Prozessanalyse. Die Software ist dabei modular aufgebaut; der zentrale Baustein ist das Auslegungsmodul «SkiveAll» Basic. Hier werden auf Grundlage von Informationen zur Werkstückgeometrie mehrere Technologievarianten entworfen, geprüft und optimiert. Zur Berechnung des Werkzeugprofils sowie der exakten Simulation von Bearbeitungstechnologien kommt das Modul «SkiveAll» 3D zum Einsatz. Für die Integration der im Modul Basic erzeugten Technologievarianten steht eine Import-Schnittstelle zur Verfügung. Bereits seit 2016 bietet das Fraunhofer IWU Fachseminare zum Wälzschälen und Einsatz der Softwaremodule Basic und 3D an.

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