Die neuen Maschinen von Chien Wei basieren auf dem CNC-System Flexium+68 von Num und sind so konzipiert, dass sie die Produktion von hochpräzisen evolventischen und zykloiden Zahnrädern optimieren. Sie gelten nach Angaben von Num als die ersten Verzahnungsschleifmaschinen auf dem Markt, die in der Lage sind, beide Arten von Verzahnungsprofilen zu bearbeiten. Die Schleifmaschine gibt es für Innen- und Außenverzahnungen. Die Chien Wei Precise Technology mit Sitz in Taiwan stellt seit 1981 Vertikalschleifmaschinen, Koordinatenschleifmaschinen, Bearbeitungszentren sowie Koordinatenmessgeräte (KMGs) her. Dazu kamen Roboter-Automatisierungssysteme.
Evolventen- oder Zykloidengetriebe
Robotersysteme verwenden Planetengetriebe, die mit Evolventengetrieben ausgestattet sind, oder Zykloidenantriebe, die auf einer Kombination aus einem reduzierten epitrochoiden Rotor und einem zykloiden Stator basieren. Planetengetriebe sind weit verbreitet. Zykloidenantriebe haben weniger bewegliche Teile und bieten eine effiziente Möglichkeit, extrem hohe Untersetzungsraten zu erreichen. Ein Untersetzungsgetriebe mit einem Verhältnis von 200:1 benötigt meist eine Kaskadierung von drei Planetengetrieben mit zwölf beweglichen Evolventenrädern. Das gleiche Verhältnis könnte durch einen zykloiden Antrieb mit einem Stator und einem Rotor erreicht werden. Allerdings sind zykloide Zahnräder komplex und teuer in der Herstellung. 2015 entschied sich Chien Wei, die Fertigung im eigenen Haus einzuführen und eine eigene Zahnradschleifmaschine zu entwickeln. Durch die Herstellung eigener Getriebe kontrolliert das Unternehmen die Qualität, verkürzte Durchlaufzeiten und senkte Kosten. Außerdem kann Chien Wei nun Getriebe und möglicherweise die Maschinen selbst verkaufen.
Komplexe Profile fertigen
Chien Wei basierte seine Verzahnungsschleifmaschine auf einem CNC-System der Fanuc-Serie 0i-MF, welches auch für andere Werkzeugmaschinen eingesetzt wird, zusammen mit der CAD/CAM-Software Mastercam und dem eigenen KMG. Aber es zeigte sich bald, dass die Profilkomplexität der Zykloidgetriebe dazu führte, dass die KMG-Daten für die Steuerung des Fertigungsprozesses unzureichend waren.
Vollständige Unterstützung von Anfang an
Chien Wei-Präsident Lee: „Wir haben schnell entschieden, dass wir ein CNC-System benötigen, welches das Verzahnungsschleifen von Anfang an vollständig unterstützt, so dass unsere Kunden einfach die Parameter des gewünschten Zahnrads eingeben können und die CNC dann alle Aspekte der Abricht- und Schleifprozesse der Maschine in Echtzeit steuert. Num war auch bereit, an der gemeinsamen Entwicklung des CNC-Systems mitzuwirken, was so auch ein anwendungsspezifisches HMI und verschiedene dezidierte Steuerungsfunktionen beinhaltet.“
Zykloiden und Evolventenräder auf einer Maschine fertigen
Die neue Generation mit neuer Profilschleiftechnologie von Num bietet nun die Flexibilität, sowohl Zykloiden- als auch Evolventenräder herzustellen. Adrian Kiener, CSO Asia und Managing Director von Num Taiwan erklärt: „Durch den direkten Zugang zu den CNC-Experten und den umfangreichen Entwicklungsmöglichkeiten, die wir hier in Taiwan, aber auch in vielen anderen Ländern der Welt haben, sind wir in der Lage, unseren Kunden Dienstleistungen mit sehr kurzen Reaktionszeiten anzubieten. “
Neun oder acht Achsen
Die Innenzahnradschleifmaschine von Chien Wei hat neun Achsen. Der Werkstücktisch ist auf einer Linearachse montiert, die sich axial zur Schleifscheibe bewegt, die (aufgrund von Platzmangel in der Innenverzahnung) riemengetrieben und auf einer von einem Linearmotor angetriebenen Vertikalachse montiert ist. Die rotierende Schleifscheibe wird von der Linearachse auf und ab bewegt, während der Werkstücktisch kontinuierlich zustellt. Beide Flanken des Zahnrads werden gleichzeitig geschliffen. Die Maschine übernimmt auch das Abrichten. Während des Abrichtzyklus wird der gesamte Werkzeugkopf horizontal nach rechts bewegt, und eine symmetrische Abrichtscheibe bewegt sich entlang der Außenform der Schleifscheibe in drei Abschnitten, rechte/linke Flanke und Spitze. Es können sowohl Zykloide- als auch Evolventenformen abgerichtet werden.
Acht Achsen zum Außenzahnradschleifen
Die Außenzahnradschleifmaschine verfügt über acht Achsen und ähnelt dem Schwestermodell. Sie verfügt über eine direkt angetriebene Schleifscheibe und übernimmt auch das Abrichten. Die Form der Zahnlücke kann eine Epitrochoide oder eine Evolvente sein. Eine manuelle Korrektur der Zahnformen ist auf beiden Maschinen möglich. Beide Maschinen werden von Num Flexium+ 68 CNC-Systemen gesteuert, die mit Touch-Bedienpanels FS153i ausgestattet sind.
Die neue Verzahnungsschleifmaschine von Chien Wei basierend auf der neuesten Generation des Flexium+ 68 CNC-Systems von NUM.
Schleif- und Abrichtzyklen steuern
Das gemeinsam entwickelte HMI steuert sowohl die Schleif- als auch die Abrichtzyklen und ermöglicht die direkte und vollständige Eingabe der Zahnradprofil-Parameter. Grafische DXF-Dateien können mit CAD-Systemen ausgetauscht werden. Das System verfügt über eine umfassende Datenbank für Schleifscheiben und Werkstücke.
NC-Programme vollautomatisch erstellen
Die NC-Programme werden vollautomatisch erstellt. Johnny Wu, Vertriebsleiter Num Taiwan, betont: „Die offenen CNC-Systeme und die Bereitschaft von Num, mit Maschinenbauern bei der Entwicklung anwendungsspezifischer Lösungen zusammenzuarbeiten, ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für die Wahl eines CNC-Lieferanten“.
cd