Neue Wendeschneidplattenwerkzeuge von Ingersoll erhöhen die Wirtschaftlichkeit des Wälzschälens Wälzschälen erlebt einen neuen Frühling

Redakteur: Matthias Böhm

Das Wälzschälen-Verfahren für Innen- und Aussenverzahnungen erleben heute ein Revival. Neue Werkzeuggenerationen erhöhen die Wirtschaftlichkeit des Wälzschälens und bringen die universelle Einsetzbarkeit zur Herstellung von Zahnrädern.

Firmen zum Thema

Testbearbeitung mit dem Werkzeug Modul 5. Deutlich ist der Achskreuz­winkel zwischen Werkstück und Werkzeug erkennbar.
Testbearbeitung mit dem Werkzeug Modul 5. Deutlich ist der Achskreuz­winkel zwischen Werkstück und Werkzeug erkennbar.
(Bild: Ingersoll)

Obwohl das Wälzschälen hohes Potential in Bezug auf Produktivität und Flexibilität versprach, konnte es sich in der Praxis nicht durchsetzen und geriet in Vergessenheit. Die technischen Möglichkeiten der damaligen Zeit waren in den Bereichen Maschinensteuerung und Werkzeugperformance für dieses Hochleistungsbearbeitungsverfahren noch nicht gegeben.

Durch enorme Fortschritte, sowohl bei den Werkzeugmaschinen und Steuerungen als auch bei den Werkzeugen durch moderne Schneidstoffe und Beschichtungen, ist das Wälzschälen mittlerweile für serielle Einsätze geeignet und verspricht eine interessante Alternative zu den etablierten Verfahren wie Wälzfräsen und Wälzstossen zu werden.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 9 Bildern

Die Ingersoll Werkzeuge GmbH hat vor ca. zwei Jahren beschlossen, das alte Verfahren des Wälz- schälens mit neuen, modernen Werkzeugen zu beleben.

Wälzschälen bietet sowohl hohe Flexibilität als auch Produktivität

Das Wälzschälen ist ein kontinuierlich spanabhebendes Verfahren zur Herstellung von sogenannten rotationssymmetrischen, periodischen Strukturen – in erster Linie Verzahnungen.

Im Vergleich zu anderen bekannten Verzahnverfahren bietet das Wälzschälen sowohl hohe Produktivität wie auch eine enorme Flexibilität. Es ist sowohl in der Lage, wälzfräsbare Verzahnungen herzustellen als auch einen weiten Teilbereich des Wälzstossens abzudecken.

Besonders bei der Innenverzahnung punktet Wälzschälen

Vereinfacht gesehen, kann man das Wälzschälen als eine Kombination des Wälzfräsens und -stossens betrachten, wobei es einige Vorteile der genannten Verfahren in sich vereint. In erster Linie sind dies die Produktivität des Wälzfräsens und die Flexibilität des Wälzstossens.

Besonders bei der Innenverzahnung im Wettbewerb zum Wälzstossen kann das Wälzschälverfahren durch wesentlich höhere Produktivität punkten.

Die Bearbeitungszeiten liegen beim Wälzschälen etwa bei 30 % bis 50 % im Vergleich zum Wälzstossverfahren.

Das Wälzschälen benötigt, im Gegensatz zum Wälzstossen, durch die Schrägstellung des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück (Achskreuzwinkel) jedoch einen Bearbeitungsweg, der etwas grösser ist als die Breite der zu erzeugenden Verzahnung. Diese Zusatzwege bezeichnet man als Ein- und Überlaufwege. Sie nehmen mit steigendem Achskreuzwinkel zu.

Durch diese notwendigen Ein- und Überlaufwege hat das Wälzschälen gegenüber dem Stossen geringe Einschränkungen bei sehr engen Innenverzahnungen und Störkonturen. Für die Mehrzahl der Anwendungsfälle, die bisher dem Wälzstossen vorbehalten waren, ist jedoch das Wälzschälen eine wesentlich produktivere und wirtschaftlichere Bearbeitungsmethode.

Das Wälzschälverfahren – Bearbeitungsablauf

Im Gegensatz zum Wälzfräsen, das auf der Kinematik des Schneckengetriebes basiert, ist das Prinzip des Wälzschälens mit einem Schraubenradgetriebe vergleichbar.

Kennzeichnend beim Wälzschälverfahren ist die windschiefe Anordnung der Achsen von Werkstück und Werkzeug. Die Spanbildung wird einerseits durch den Axialvorschub des Werkzeuges und andererseits durch die Wälzbewegung erzeugt. Durch die gekreuzte Achsenanordnung entsteht eine Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück, die bei dieser Bearbeitung die Schnittbewegung darstellt.

Die Hauptschnittrichtung ergibt sich entlang der Zahnlücke des Werkstückes. Die Grösse des Achskreuzwinkels und die Drehzahl der Bearbeitungsspindel beeinflussen somit die Schnittgeschwindigkeit.

Vom Wälzstossen zum Wälzschälen

Die Ingersoll Werkzeuge GmbH hat eine lange Tradition in der Herstellung besonders leistungsfähiger Hartmetall-Wendeschneidplatten-Werkzeuge für die Verzahnung. So sind Ingersoll-Wälzfräser, -Schälwälzfräser und auch -Einzelteilfräser in Wendeschneidplattenausführung schon seit mehr als 50 Jahren auf dem Markt. Aber auch mit neu entwickelten Wälzstosswerkzeugen hat Ingersoll vor einigen Jahren das Wälzstossen wirtschaftlicher gemacht.

Basierend auf den Erfahrungen mit diesen Wälzstosswerkzeugen sind die neuen Wendeschneidplatten-Wälzschälwerkzeuge entwickelt worden.

(ID:44234514)