Der Werkzeughersteller Horn stellt neben der Erweiterung der Frässysteme DS und DTM erstmals auf dem AMB Technologieforum das definierte Entgraten von Zahnrädern binnen Sekunden vor. Es ist tatsächlich eine kleine Revolution, nicht nur für die Verzahnungstechnik. Bisher wurde mit Bürsten oder Druckscheiben meist sehr undefiniert auf Zahnrädern rumgeschmirgelt oder mit großen Werkzeugen in nur wenig dynamischen Prozessen der Grat an den seitlichen Zahnflanken und Ecken genommen.
Neues Entgratwerkzeug ist nicht größer als ein 8er oder 12 Bohrer
„Das geht mit unserem neuen Entgratwerkzeug viel schneller, zielführender und präziser: Das Werkzeug ist je nach Modulgröße nicht größer als ein 8er oder 12er Bohrer, steckt in einer Spannzange – und kann damit einfach aus dem Werkzeugmagazin in die Maschinenspindel eingewechselt werden.“ Der Clou an sich, so beschreibt es Technikleiter Markus Kannwischer, sei aber die Bearbeitungszeit. Umfangreiche Testreihen hatten eindeutige Ergebnisse geliefert: Beispielsweise brauchte Horn zum beidseitigen Entgraten der Flanken und Fußkreise eines Zahnrades in Größe Modul 1 mit 25 Zähnen und 25 mm Kopfkreisdurchmesser nicht mehr als 3,5 Sekunden. „Schneller können Sie keine definierte Fase an einem Zahnrad erzeugen, schon gar nicht an solchen kleinen Zahnrädern – und schon zweimal nicht mit diesen wirklich überschaubaren Werkzeugkosten.“ Horn, so Markus Kannwischer, muss zwar für jeden Anwendungsfall ein passendes Werkzeug für Modul, Kopfkreisdurchmesser und die gewünschte Fase kreieren, was sich aber durch die vergleichsweise kurze Prozesszeit schnell rechnet.
Statt planloser Schüttgutentgratung eine glänzende 45°-Fase
„Das Werkzeug ist ideal für den Einsatz in der Großserienbearbeitung von Zahnrädern. Der Prozess ist nicht nur richtig schnell. Das Werkzeug kann eben auch sehr schnell aus dem Werkzeugmagazin ersetzt werden – und bei Bedarf kann der Zyklus sogar selbst angepasst werden.“ Gerade weil eben die Anforderungen an die Genauigkeiten an immer neuen, komplexeren Geometrien mit teilweise beschichteten oder glänzenden Oberflächen weiter steigen, sei der Schritt von der planlosen Schüttteilentgratung hin zur definierten Fase unumgänglich. „Der Kunde will weder die Bauteile noch die einzelnen Zähne mal so oder so entgratet haben, sondern einheitlich, eben definiert. Horn ist dafür der ideale Partner, weil wir mittlerweile seit über 50 Jahren Drehwerkzeuge herstellen und seit fast schon 20 Jahren auch viele Verzahnungstechnologien wie Einzelzahnfräsen, Kegelradfräsen oder Wälzschälen beherrschen“, erklärt Markus Kannwischer.
Saubere Fase im weichen Werkstoff
Wie einfach sich die Zahnräder mit dem neuen Werkzeug entgraten lassen, demonstrierte Horn unlängst im Vorführzentrum. „Voraussetzung ist nur, dass ein Dreh-Fräszentrum mit gekoppelten Spindeln zur Verfügung steht. Damit können Sie prinzipiell jede Außenverzahnung entgraten, wenn unser individuell angepasstes Werkzeug dafür bereit steht.“ Das Werkzeug, so Markus Kannwischer, sorgt automatisch für die gewünschte Geometrie und die Schräge der Fase. Die Zustellung sorgt dann für die Tiefe und Breite der Fase. Auch bei den Materialen sieht Markus Kannwischer kaum Grenzen: „Wir haben schon Zahnräder aus Kunststoff, Aluminium oder auch dem Vergütungsstahl 42CrMo4 getestet und sehr beeindruckende Ergebnisse erzielt.“ In nächsten Tests sollen gehärtete Zahnräder entgratet werden.
Profilermittlung entscheidend
Entscheidend für das Ergebnis, so Markus Kannwischer, sei aber immer die Profilermittlung. „Die Profilermittlung ist die große Kunst bei der Entwicklung eines neuen Werkzeuges. Man muss dabei das eine vom anderen ableiten, also das Werkzeug vom Werkstück, um so letztlich zum Sonderwerkzeug mit definierter Fase der Länge zu kommen.“ Die Größe der Fase und die Winkel müssten bei jeder Prozessauslegung neu ermittelt werden. Das Ganze hängt 1:1 vom Verzahnungsprofil ab. Horn deckt momentan Profile ab Modul 0,5 bis 5 ab, gerad- und schrägverzahnt. Sehr anspruchsvoll ist aber die saubere Entgratung kleinster Zahnräder, gerade aus Aluminium. Speziell im Aluminium zeigt sich die Qualität des Werkzeugs und des Prozesses mit gleichförmigen Faslängen und glänzenden Oberflächen – und weisen tatsächlich auch keine eigenen Grate mehr auf“, betont Markus Kannwischer die Qualität der Horn-Werkzeuge und des Prozesses, bei dem das Werkzeug beide Stirnseiten entgratet – zusammen in nur 3,5 Sekunden.
