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Verzahnungs-werkzeuge• Wälzfräsen• Zahnformfräsen
Verz
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LMT Deutschland GmbHHeidenheimer Straße 108D-73447 Oberkochen
Tel. +49 (0) 73 64/95 79-10Fax +49 (0) 73 64/95 79-30E-mail:
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Fette GmbHGrabauer Str. 24D-21493 SchwarzenbekTel. +49 (0) 41 51
12-0Fax +49 (0) 41 51 37 97E-mail: [email protected]:
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Leitz Metalworking Technology Group
Printed in Germany, No. 1577 (0104 1 DTP/GK)
Leitz Metalworking Technology Group
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für Stirnräder, gerade- oder schrägverzahnt,mit
Evolventenflanken
für innenverzahnte Räder (Hohlräder), gerade- oder
schrägverzahnt, mit Evolventenflanken
für Verdichterrotoren und Pumpenspindeln
Zahnformfräser
für Zahnstangen und Schnecken
für Stirnräder
für mehrgängige Schnecken und Förderschrauben (Rotoren)
für Kettenräder, Zahnriemenscheiben und Steckverzahnungen
Anwendungstechnische Informationen und Verzeichnisse
Wichtige Hinweise
Wälzfräserfür Kettenräder, Zahnriemenscheiben und
Steckverzahnungen
für Schneckenräder
für Sonderprofile
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Wichtige Hinweise
Seite
Wichtige Hinweise 4
Dienstleistungen 5
FETTE – Kurzportrait 6
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4
Wichtige HinweiseArtikelnummernUm die Auftragsbearbeitung
zubeschleunigen und Verwechslun-gen auszuschließen, bitten wir
beiAufträgen um Angabe der im Kata-log genannten
Artikelnummern.
PreiseDieser Katalog enthält keine Prei-se. Diese entnehmen Sie
bitte derjeweils gültigen Preisliste für Stan-dardartikel bzw.
unserem individu-ellen Angebot bei Sonderanferti-gungen.
MindestauftragswertWir bitten um Verständnis, daß wirAufträge
bis zu einem Gesamtwertvon DM 200,– nur gegen eine zu-sätzliche
Bearbeitungsgebühr inHöhe von DM 50,– ausführen kön-nen.
WerkzeuggruppenUnser breites Programm an Verzah-nungswerkzeugen
ist nach Werk-zeuggruppen geordnet, die durchein Griffregister an
der Seite desKataloges kenntlich gemacht unddadurch leicht
aufzufinden sind.
ProgrammDas gesamte FETTE-Katalogpro-gramm mit ca. 15.000
Standard-artikeln, davon allein ca. 1.100Artikel im
Verzahnungsbereich, un-terliegt einer ständigen Programm-pflege. Im
Rahmen dieser konti-nuierlichen Aktualisierung nehmenwir nicht nur
neue und damit tech-nisch bessere Produkte im Pro-gramm auf,
sondern führen aucheine intensive Programmbereini-gung durch.
Es kann also im Einzelfall passie-ren, daß wir einen von Ihnen
be-stellten Artikel nicht mehr lager-mäßig führen. Sie erhalten
dannvon uns in der Regel ein technolo-gisch besseres Produkt,
minde-stens aber eine gleichwertige Al-ternative. In Zweifelsfällen
werdensich unsere Verkaufsteams mit Ih-nen in Verbindung setzen, um
einefür Sie optimale Ausführung zu be-stimmen.
Durch diese Vorgehensweise istsichergestellt, daß Sie stets
mitWerkzeugen beliefert werden, dietechnisch auf dem neuesten
Standsind.
Eine Verpflichtung zur Lieferungvon noch im Katalog
abgebildetenStandard-Werkzeugen, die internaber bereits
programmbereinigtwurden, übernehmen wir deshalbnicht.
Katalognummern-verzeichnisAuf Seite 193 finden Sie eine
Auf-listung aller enthaltenen Katalog-nummern in numerischer
Reihen-folge mit Angabe der Seiten-nummern.
DIN-VerzeichnisEine Auflistung aller enthaltenenDIN-Nummern
finden Sie auf Seite194.
AnwendungstechnischeInformationenAb Seite 125 finden Sie
technischeHinweise von allgemeiner, über-geordneter Gültigkeit.
Dagegensind die speziellen technischenHinweise zu den einzelnen
Pro-duktgruppen dem jeweiligen Ab-schnitt direkt zugeordnet.
SonderformenSollten Sie eines Ihrer Bearbei-tungsprobleme nicht
mit einemunserer ca. 1.100 lagergängigenWerkzeuge lösen können,
bietenwir Ihnen Sonderformen oderzeichnungsgebundene Werkzeugeauf
Anfrage an.
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5
Dienstleistungen
PVD-Beschichtung
Schleifdienste
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Anwendungsberatung und ServiceProduktion auf modernem
Maschinenpark mitCNC-Technik
Konstruktion und Entwicklung
6
FETTE – Kurzportrait
Qualitätssicherung
Schulung
Wärmebehandlung
Ökologie und Umweltschutz sind Teil der Firmenphilosophie,
erkennbar auf dem Betriebsgelände
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7
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Wälzfräserfür Stirnräder, gerade- oder schrägverzahnt, mit
Evolventenflanken
Kat.-Nr. Seite
Wälzfräser zur Herstellung von gerade- und schrägverzahnten
Stirnrädern mit Evolventenflanken 10
Hinweise zu den Beschreibungen und Baumaßtabellenfür
Stirnrad-Wälzfräser 11
Vollstahl-Wälzfräserhinterschliffen, DIN 58411 2002
13hinterschliffen, aus Vollhartmetall 2008 14hinterschliffen, DIN
8002 A 2022 15hinterdreht, DIN 8002 B 2031 16hinterschliffen, DIN
8002 B 2032 16hinterschliffen 2033 17hinterschliffen, für
Stirnräder nach DP 2042 18
Wälzfräser mit hohen Spannutenzahlen 19
Wälzfräser aus Vollhartmetall 26
Räumzahn-Wälzfräser 32hinterdreht, 20 Kopfschneiden, mit Quernut
2051 34hinterschliffen, 20 Kopfschneiden, mit Quernut 2053
34hinterdreht, 16 Kopfschneiden, mit Quernut 2055
34hinterschliffen, 16 Kopfschneiden, mit Quernut 2057
34hinterdreht, 20 Kopfschneiden, mit Längsnut 2061
35hinterschliffen, 20 Kopfschneiden, mit Längsnut 2063
35hinterdreht, 16 Kopfschneiden, mit Längsnut 2065
35hinterschliffen, 16 Kopfschneiden, mit Längsnut 2067 35
Schrupp-Wälzfräser mit Hartmetall-Wendeplatten 36mit 19
Zahnreihen 2163 39
Hartmetall-Schäl-Wälzfräser 40aus Vollhartmetall 2028 44mit 12
oder 15 aufgelöteten Zahnreihen 2129 45mit Hartmetall-Wendeplatten
2153 46
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10
Wälzfräser zur Herstellung von gerade- und schrägverzahnten
Stirnrädern mit Evolventenflanken
Die geometrischen Grundbegriffeeines Stirnrad-Wälzfräsers zur
Er-zeugung von Zahnrädern mit Evol-ventenflanken sind in DIN
8000festgelegt und ausführlich erläu-tert. Danach ist der
geometrischeAusgangskörper eines Wälzfräsersimmer eine Schnecke.
Wird nundiese Schnecke mit Spannutenversehen, erhält man die
Fräser-zähne. Diese werden durch das so-genannte „Hinterarbeiten“
schnitt-fähig.
Das Hinterarbeiten geschieht aufspeziell für dieses Verfahren
ent-wickelten Werkzeugmaschinen undist sehr zeitaufwendig und
damitauch kostspielig. Für Wälzfräsermit niedrigen Anforderungen
hin-sichtlich der Genauigkeit genügtals Hinterarbeitungsverfahren
dasHinterdrehen, für höhere Qualitäts-ansprüche wird der Wälzfräser
hin-terschliffen.
Allgemein gilt, daß hinterdrehteWälzfräser annähernd die
Güte-klasse B nach DIN 3968 erreichen.Hinterschliffene Wälzfräser
errei-chen die Güteklasse A, AA und ge-nauer. In DIN 3968 ist die
höchste
Güteklasse AA. Es ist für beson-ders hohe Qualitätsansprüche
üb-lich, die Toleranzen der GüteklasseAA noch einzuengen.
Güteklasseentsprechend AAA nach DIN 3868,ohne Kommentar, bedeutet
dieEinengung auf 75 % der Toleran-zen von AA für alle Meßgrößen
mitAusnahme der Bohrung.
Werden spezielle Toleranzeinen-gungen gegenüber der Toleranz
AAgewünscht, so erfolgt dies eben-falls mit der Angabe AAA.
Dabeiwerden jedoch die einzelnen Meß-größen und die
Toleranzeinengungin % oder direkt in µm angegeben.Z. B. Güteklasse
AAA nach DIN3968, lfd. Nr. 16 und 17 eingeengtauf 50 % der Toleranz
von AA.
Wälzfräsertoleranzen haben dieAufgabe, die Werkzeuge
hinsicht-lich ihrer Genauigkeit einer Güte-klasse zuzuordnen.
Aufgrund derWälzfräser-Güteklassen könnendann Prognosen auf die zu
erwar-tende Radqualität gemacht wer-den.
Nicht alle Anforderungen mit demZiel einer „guten Radqualität“
im
weiteren Sinn, z. B. hohe Laufruheoder eine erwünschte Kopf-
undFußrücknahme, werden alleindurch eine hohe Fräserqualität
er-reicht. Bei derartigen Forderungenhaben sich Wälzfräser bewährt,
dieeine definierte Profilhöhenballigkeithaben. Je nach Belastung
und An-forderung an das Zahnrad kannaus den verschiedenen
TabellenN102S, N102S/3 oder N102S/5die passende
Profilhöhenballigkeitausgewählt werden. Zu beachtenist, daß die
Werkzeug-Profilhöhen-balligkeit nicht zu 100 % auf dasZahnrad
übertragen wird. Es gilt:Je kleiner die Zähnezahl des Ra-des um so
geringer der wirksameBalligkeitsanteil.
höhenballigeEvolvente
Toleranzen für Wälzfräser mit Sonderklasse – Toleranzwerte in
1/1000 Millimeter
0,63–1 1–1,6 1,6–2,5 2,5–4 4–6,3 6,3–10 10–16 16–25 25–40
FfSfo 25 28 32 36 40 50 63 80 100FfSfu 12 14 16 18 20 25 32 40
50
N 102 S FfSo 4 4 4 5 6 8 10 12 16FfSu 0 0 0 0 0 0 0 0 0FfSao 16
16 16 20 24 32 40 50 64FfSau 8 8 8 10 12 16 20 25 32FfSfo 12 14 16
18 20 25 32 40 50FfSfu 8 8 8 10 12 16 20 25 32
N 102 S/3 FfSo 4 4 4 5 6 8 10 12 16FfSu 0 0 0 0 0 0 0 0 0FfSao
12 14 16 18 20 25 32 40 50FfSau 8 8 8 10 12 16 20 25 32FfSfo 8 8 8
10 12 16 20 25 32FfSfu 4 4 4 5 6 8 10 12 16
N 102 S/5 FfSo 0 0 0 0 0 0 0 0 0FfSu 0 0 0 0 0 0 0 0 0FfSao 8 8
8 10 12 16 20 25 32FfSau 0 0 0 0 0 0 0 0 0
FfSau
FfSao
FfSu
FfSo
FfSfu
FfSfo
Formabweichungder Schneidkante
Werkzeugzahnfuß Werkzeugzahnkopf
Toleranzfeld
ModulToleranzfeld
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11
Hinweise zu den Beschreibungen und Baumaßtabellenfür
Stirnrad-Wälzfräser
Die Präsentation der Wälzfräser ineinem Katalog muß sich,
wegender Variantenvielfalt dieses Pro-duktes, auf ein eher
beispielhaftesStandardprogramm beschränken.Es wurden z. T. genormte
Bezugs-profile nach DIN 3972 oder DIN58412 und Baumaßreihen nachDIN
8002 oder DIN 58411 für dieDarstellung im Katalog gewählt.
Für Fräserkonstruktionen wie z. B.Räumzahnfräser oder
Schälwälz-fräser wurden die Baumaßtabellennach Hausnormen
festgelegt, diesowohl die spezifischen Forde-rungen der
Konstruktion berück-sichtigen wie auch bedarfsorien-tiert
ausgerichtet sind.
Diese Standardwerkzeuge könnenaber nur einen Teil des Bedarfs
anWälzfräsern abdecken, und es solldaher im folgenden eine kurze
Auf-zählung möglicher Varianten gege-ben werden:
Baumaße
Die vier Hauptabmessungen derWälzfräser sind in der
folgendenReihenfolge festgelegt: Fräser-durchmesser,
Schneidenlänge,Gesamtlänge und Bohrungsdurch-messer; z. B. für
Modul 8, Kat.-Nr.2032: Ø 125 x 130/138 x Ø 40.Abweichende Baumaße
könnenerforderlich werden aufgrund derWerkstückform, wegen der
Be-grenzung der Fräserbaumaße,durch die Abmessungen und Leistung
der Wälzfräsmaschine.Ebenso durch die Abmessungender vorhandenen
Fräserdorneoder zur Erzielung vorgegebenerSchnittparameter oder
Bearbei-tungszeiten.
Fräserwerkstoffe
Standardwerkstoff ist der Schnell-arbeitsstahl EMo5Co5
(1.3243).
Bei Zahnradwerkstoffen, derenZugfestigkeit über 1200 N/mmliegt,
oder bei sehr hohen Schnitt-geschwindigkeiten und Vorschü-ben
werden höher legierte, pulver-
metallurgisch hergestellte Schnell-arbeitsstähle eingesetzt.
Hartmetalle werden zunehmendbeim Hochleistungs-Wälzfräsenund
beim Schälwälzfräsen einge-setzt.
Beschichtung
Mit einer 2 bis 3 µm dicken Hart-stoffschicht wird die Standzeit
derWälzfräser erhöht bzw. es könnenhöhere Zerspanungsleistungen
er-zielt werden. Weitere Informatio-nen über Beschichtung sind
aufden Seiten 151 und 152 im techni-schen Teil des Kataloges zu
fin-den.
Bezugsprofile
Die Definition und die Beschrei-bung der verschiedenen
Bezugs-profile sind im technischen Teil desKataloges auf den Seiten
137 bis148 enthalten.
Eingriffswinkel
Der Eingriffswinkel wird wie auchder Modul durch die
Verzahnungs-daten des Werkstücks vorgegebenund muß bei der
Auslegung desWälzfräser-Bezugsprofils berück-sichtigt werden.
Kopfkantenbruch
Um die Kopfkanten vor Beschädi-gungen zu schützen, werden
diesefasenförmig gebrochen. DieserKopfkantenbruch kann beim Frä-sen
mit einem entsprechend aus-gelegten Wälzfräser angebrachtwerden.
Für die korrekte Bestim-mung des Wälzfräser-Bezugs-profils sind die
vollständigen Ver-zahnungsdaten erforderlich. DieGröße des
erzeugten Kopfkanten-bruchs ist zähnezahlabhängig,d. h., bei
Verwendung des glei-chen Wälzfräsers bei unterschied-lichen
Zähnezahlen der Räder wirdder Kantenbruch bei kleinerer
Zähnezahl auch kleiner. Für einengroßen Zähnezahlbereich
sindmehrere unterschiedliche Fräsererforderlich.
Ausarbeitungen über diese Zu-sammenhänge und Empfehlungenüber
Kantenbruchgrößen könnenauf Wunsch zur Verfügung
gestelltwerden.
Kopfflankeneinzug
Wenn ein Radpaar unter Last läuft,soll der Kopfflankeneinzug
denEintrittsstoß verringern oder ver-meiden. Für die Auslegung
desWälzfräser-Bezugsprofils sind dievollständigen
Verzahnungsdatenbzw. die Werkstückzeichnung er-forderlich. Die
Größe des erzeug-ten Flankeneinzugs ist, ähnlichwie beim
Kantenbruch, von derZähnezahl abhängig.
Protuberanz
Die Protuberanz erzeugt einenFreischnitt im Zahngrund, so
daßbeim folgenden Arbeitsgang dieSchleifscheibe oder das Schabe-rad
den Zahngrund nicht mehr be-arbeiten. Dadurch werden
Span-nungsspitzen durch Schleif- oderSchabestufen vermieden.
Die Protuberanz-Bezugsprofilesind nicht genormt und werden
aufWunsch nach Ihren Anforderungengeliefert. Liegen in Ihrem
Hausekeine Erfahrungen vor, dann kön-nen wir Vorschläge
unterbreitenund, wenn erforderlich, auch Pro-filplotts für Ihre
Verzahnungen er-stellen.
Mehrgängige Wälzfräser
Mehrgängige Wälzfräser dienender Leistungssteigerung
beimWälzfräsen. Das gilt besondersbei kleinen Modulen (≤ Modul
2,5)und bei größeren Zähnezahlen. BeiWälzfräsern mit
achsparallelenSpannuten sollte die Gangzahl nurso hoch gewählt
werden, daß ein
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12
Steigungswinkel von 7,5° nichtüberschritten wird. Andernfallsmuß
damit gerechnet werden, daßdurch die einlaufenden Zahnflan-ken eine
schlechte Oberfläche anden Flanken des Rades erzeugtwird.
Steigungsrichtung
Beim üblichen gleichsinnigen Frä-sen von Schrägstirnrädern sind
dieSteigungsrichtung des Wälzfräsersund die Schrägungsrichtung
desRades gleich; beim gegensinnigenFräsen sind sie
entgegengesetzt.Bei Geradstirnrädern können so-wohl rechts- wie
auch linksstei-gende Fräser verwendet werden.Üblicherweise
verwendet manrechtssteigende Fräser.
Überschneidfräser
Der Kopfkreisdurchmesser der Rä-der wird durch den Zahngrund
desWälzfräsers überschnitten. Ände-rungen der Zahnweite haben
aberauch Veränderungen des Kopf-kreis- und des
Fußkreisdurch-messers zur Folge.
Anschnitt
Beim Wälzfräsen von Schrägstirn-rädern mit großen
Durchmessernkönnen die Fräser nicht immer solang gewählt werden,
wie das fürdie Überdeckung des gesamtenArbeitsbereiches
erforderlich ist.Um einen übermäßigen Verschleißder Fräserzähne im
Einlaufbereich
zu vermeiden, wird der Fräser miteinem kegelförmigen
Anschnittversehen. Auch bei Rädern mitDoppel-Schrägverzahnung
kön-nen Wälzfräser mit Anschnitt erfor-derlich sein, wenn der
Abstandzwischen den beiden Verzahnun-gen relativ gering ist.
Je nachdem, ob im Gleichlauf oderim Gegenlauf gefräst wird,
befin-det sich der Anschnitt – im allge-meinen 5 bis 6 x Modul lang
und5° bis 10° Neigungswinkel – aufder Einlauf- oder auf der
Auslauf-seite des Fräsers.
Kopfspanwinkel
Wenn nichts anderes vereinbartwurde, haben Wälzfräser
einenKopfspanwinkel von 0°. Von dieserFestlegung sind die
Räumzahn-Wälzfräser mit einem Kopfspan-winkel von +8° und
Wendeplatten-und Schälwälzfräser mit Kopf-spanwinkeln von –10° bis
–30°ausgenommen.
Spannuten
Hohe Spannutenzahlen erhöhendie Zerspanungsleistung der
Wälz-fräser und die Dichte des Hüll-kurvennetzes; sie reduzieren
aberauch die nutzbare Zahnlänge,wenn der Fräserdurchmesser
nichtentsprechend vergrößert wird. BeiVollstahlwälzfräsern werden
dieSpannuten bis zu einem Stei-gungswinkel von 6° achsparallelund
über 6° mit Steigung ausge-führt.
DP und CP
Im englischen Sprachraum werdenan Stelle des Moduls die
Bezeich-nungen DP und CP benutzt.
DP steht für DIAMETRAL PITCHund CP für CIRCULAR PITCH.
Es ist zweckmäßig, die oben ge-nannten Größen in Modul
umzu-rechnen und mit dem errechnetenModul in gewohnter Weise
weiter-zuarbeiten.
Die Gleichungen für die Umrech-nung in Modul lauten:
m = 25,4 / DPm = 25,4 · CP / 3.1416
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13
Vollstahl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für gerade- und schrägverzahnteStirnräder nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil N2 nach DIN 58412Güteklasse 7
nach DIN 58413eingängig rechtssteigendmit Längsnut1)
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm Anzahl derSpannuten
Ident Nr.m d1 I3 I1 d2
2002 hinterschliffen ■ DIN 58411Katalog-Nr.
0,2 25 6 12 8 8 11933100,2 32 12 16 13 10 12020970,25 25 6 12 8
8 12020990,25 32 12 16 13 10 1193347
0,3 25 10 16 8 8 11933560,3 32 12 13 10 12030020,35 25 10 8 8
12030040,35 32 12 13 10 1193383
0,4 25 10 16 8 8 11933920,4 32 12 13 10 11934090,45 25 10 8 8
12030060,45 32 12 13 10 1193427
0,5 25 10 16 8 8 11934360,5 32 12 13 10 11934450,6 25 10 8 8
11934540,6 32 12 13 10 11934630,6 40 20 24 16 12 1193472
0,7 25 14 162) 8 8 11934810,7 32 20 24 13 10 11934900,7 40 16 12
1193506
0,75 25 14 162) 8 8 12030080,75 32 20 24 13 10 11935240,75 40 16
12 1193533
0,8 25 14 162) 8 8 11935420,8 32 20 24 13 10 11935510,8 40 16 12
1193560
0,9 32 20 24 13 10 11935790,9 40 16 12 11935881,0 32 13 10
11935971,0 40 16 12 1193604
1) Normalausführung: 8 mm Bohrung ohne Längsnut2) Diese
Abmessung wird nur mit einseitigem Prüfbund geliefert.
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14
Vollhartmetall-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für gerade- und schrägverzahnteStirnräder nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil N2 nach DIN 58412Güteklasse 7
nach DIN 58413eingängig rechtssteigendmit Längsnut1)
Vollhartmetall
Abmessungen in mm Anzahl derSpannuten
Ident Nr.m d1 I3 I1 d2
2008 hinterschliffenKatalog-Nr.
0,2 25 7 10 8 12 11937020,25 1193704
0,3 25 9 12 8 12 11937060,3 32 12 16 13 11937080,35 25 9 12 8
11937100,35 32 12 16 13 1193712
0,4 25 9 12 8 12 11937140,4 32 12 16 13 11937160,45 25 9 12 8
11937180,45 32 12 16 13 1193720
0,5 25 13 16 8 12 11937220,5 32 12 13 11937240,6 25 13 8
11937260,6 32 12 13 11937280,6 40 20 25 16 1193730
0,7 25 15 18 8 12 11937320,7 32 20 25 13 11937340,7 40 25 16
1193736
0,75 25 15 18 8 12 11937380,75 32 20 25 13 11937400,75 40 25 16
1193742
0,8 25 15 18 8 12 11937440,8 32 20 25 13 11937460,8 40 16
1193748
0,9 25 15 18 8 12 11937500,9 32 20 25 13 11937520,9 40 16
1193754
1,0 25 15 18 8 12 11937561,0 32 20 25 13 11937581,0 40 16
1193760
1) Normalausführung: 8 mm Bohrung ohne Längsnut
-
15
Vollstahl-Wälzfräser
l0l3
d1 d2
für gerade- und schrägverzahnteStirnräder nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil II nach DIN 3972Güteklasse A
nach DIN 3968eingängig rechtssteigendmit Quernut
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm Anzahl derSpannuten
Ident Nr.m d1 I3 I0 d2
2022 hinterschliffen ■ DIN 8002 AKatalog-Nr.
1 50 25 44 22 14 12020131,25 12020151,5 56 32 51 12 12020171,75
1202019
2 63 40 60 27 12 12020212,25 70 50 70 12020232,5 12020252,75
1202027
3 80 63 85 32 12 12020293,25 12020313,5 12020333,75 90 70 94
1202035
4 90 70 94 32 12 12020374,5 10 12020395 100 80 104 12020415,5
1202043
6 115 100 126 40 10 12020456,5 12020477 12020498 125 130 156
12020519 1202053
10 140 160 188 40 10 120205511 160 170 200 50 9 120205712 170
185 215 120205913 180 200 230 120206114 190 215 245 1202063
15 200 225 258 60 9 120206516 210 238 271 120206717 220
120206918 230 260 293 120207119 240 1202073
20 250 286 319 60 9 120207521 260 290 320 120207722 270 290
120207923 280 310 340 120208124 1202083
25 290 310 350 60 9 120208526 310 320 360 80 120208727 320 330
370 120208928 120209129 340 340 380 120209330 1202095
-
16
Vollstahl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für gerade- und schrägverzahnteStirnräder nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil II nach DIN 3972eingängig
rechtssteigendmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm Ident Nr.2032
Ident Nr.2031
Anzahl derSpannutenm d1 I3 I1 d2
2031 hinterdreht ■ Güteklasse B/C nach DIN 3968 ■ DIN 8002 B2032
hinterschliffen ■ Güteklasse A nach DIN 3968 ■ DIN 8002 B
Katalog-Nr.
0,5 50 16 22 22 14 1203953 21154250,75 1203955 21067901 25 31
1203951 1205165
1,25 50 25 31 22 14 1203960 12051741,5 56 32 38 12 1203979
12051831,75 1203957 1205192
2 63 40 46 27 12 1203997 12052092,25 70 50 56 1203959 12052182,5
2116023 12052272,75 1204022 1205236
3 80 63 69 32 12 1204031 12052453,25 1204040 12052543,5 1204059
12052633,75 90 70 78 1204068 1205272
4 90 70 78 32 12 1204077 12052814,5 10 1203961 12052905 100 80
88 1204095 12053075,5 1203963 1205316
6 115 100 108 40 10 1203871 12053256,5 2116027 12053347 2116028
12053438 125 130 138 1204148 12053529 1203963 1205361
10 140 160 170 40 10 1203924 120537011 160 170 180 50 9 1203933
120538912 170 185 195 1203942 120539813 180 200 210 2116972
120540514 190 215 225 2251076 1205414
15 200 225 235 60 9 2206629 120542316 210 238 248 2206630
120543217 220 – 226441018 230 260 270 2106631 120545019 240 –
1203986
20 250 286 296 60 9 2106632 120547821 260 290 300 1203967
120398822 270 2106633 210547523 280 310 320 1203969 120399024
1203971 2107384
25 290 320 330 60 9 1203973 211792626 310 80 1203975 225116827
320 330 340 1203977 120399228 1203980 120399429 340 340 350 1203982
120399630 2106635 2117930
-
17
Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für eine wirtschaftliche Fertigungauf modernen
Wälzfräsmaschinenfür gerade- und schrägverzahnteStirnräder nach
Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil II nach DIN 3972Güteklasse A
nach DIN 3968eingängig rechtssteigendmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5 – TiN-beschichtet
Abmessungen in mm Anzahl derSpannuten
Ident Nr.m d1 I3 I1 d2
2033 hinterschliffenKatalog-Nr.
1 50 44 50 22 15 12057712 63 80 90 27 12057732,5 70 90 100
12057753 80 110 120 32 12057774 90 120 130 12057795 100 140 150
12057816 115 40 12057837 125 12057858 140 180 190 50 12057879 14
1205789
10 160 200 210 1205791
-
18
Abmessungen in mm Anzahl derSpannutend1 I3 I1 d2DP
Vollstahl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für gerade- und schrägverzahnte Stirnräder nach DP (Diametral
Pitch)
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil ha0 = 1,25 · m, öa0 = 0,3
mGüteklasse A nach DIN 3968eingängig rechtssteigendmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
2042 hinterschliffenKatalog-Nr.
1 290 320 330 60 91,25 250 286 2961,5 220 238 2481,75 200 225
235
2 180 200 210 50 92,5 140 160 170 40 103 125 130 1383,5 115 100
108
4 115 100 108 40 105 100 80 88 326 90 70 787 12
8 80 63 69 32 129
10 70 50 56 2711
12 63 40 46 27 121314 56 32 38 221516171819 50 25 31 22
142021222324
25 50 25 31 22 142627282930
-
19
Wälzfräser mit hohen Spannutenzahlen
-
20
Für das Hochleistungs-Wälzfräsenvon Stirnrädern sind
beschichte-te Vollstahlwälzfräser mit hohenSpannutenzahlen sehr gut
ge-eignet. Vollstahlwälzfräser sind sta-biler als jeder
zusammengebauteWälzfräser. Die hohe Spannuten-zahl ermöglicht eine
hohe Zerspa-nungsleistung und die Standzeitwird durch die
Beschichtung undggf. durch die Wiederbeschichtungdeutlich
erhöht.
Von Hochleistungs-Wälzfräsernwerden im Vergleich zu
konventio-nellen Wälzfräsern
■ höhere Standmengen und■ kürzere Fräszeiten■ bei mindestens
gleich-
bleibender oder verbesserterVerzahnungsqualität gefordert.
Zwischen diesen Forderungen be-stehen Wechselbeziehungen
der-art, daß Maßnahmen, die z. B.geeignet sind, die Fräszeit zu
ver-kürzen, sich mindernd auf dieStandmenge oder auf die
Verzah-nungsqualität auswirken können.
Wälzfräser können nur unterBerücksichtigung ihres
Umfeldeszielgerichtet optimiert werden.Ausgehend von der
Geometrieund den Werkstoff- und Qualitäts-merkmalen der jeweiligen
Verzah-nung, sind Wälzfräserauslegungund Schnittparameter so
aufeinan-der abzustimmen, daß die gestell-ten Forderungen
weitgehend er-füllt werden.
Kopfspanungsdicke
Bei der Auslegung und Optimie-rung von Wälzfräsern ist die
Kopf-spanungsdicke ein wichtiges Kri-terium.
Die Kopfspanungsdicke ist dietheoretische maximale Spandicke,die
durch die Zahnköpfe der Frä-serzähne abgetrennt werden.
Folgende Fräsermerkmale undSchnittparameter werden bei
derBerechnung der Kopfspanungs-dicke berücksichtigt:
■ Modul■ Zähnezahl■ Schrägungswinkel■ Profilverschiebung■
Fräserdurchmesser■ Spannutenzahl■ Gangzahl■ Axialvorschub■
Frästiefe.
Höhere Standmengen
Eine entscheidende konstruktiveMaßnahme zur Erhöhung
derStandmenge ist die Vergrößerungder Spannutenzahl. Dadurch
ver-teilt sich das zu zerspanende Volu-men auf mehr Fräserzähne und
dieKopfspanungsdicken werden re-duziert.
Kleinere Kopfspanungsdicken er-fordern geringere Schnittkräfte,
diedie Fräserschneiden weniger be-
lasten und weniger Verschleißverursachen. Bei
vergleichsweisegeringeren Kopfspanungsdickensind höhere Standmengen
zu er-warten.
Die Erhöhung der Spannutenzahlgeht aber, gleichbleibenden
Frä-serdurchmesser vorausgesetzt, zuLasten der möglichen
Nachschlif-fe. Wird die Spannutenzahl so ge-wählt, daß nur ein bis
drei Nach-schliffe möglich sind, dann wirddieser Fräser als
Feinstzahn-Frä-ser bezeichnet.
Fräser mit 20 bis 30 Spannutenund mit einer nutzbaren
Zahnlängefür ca. 10 Nachschliffe werdenVielzahn-Fräser genannt.
Ob Vielzahn- oder Feinstzahn-Wälzfräser für eine bestimmte
Ver-zahnungsaufgabe die optimalenWerkzeuge sind, muß anhand ei-ner
Kostenrechnung ermittelt wer-den. Die Kostenstruktur und
Kapa-zitätsauslastung beim Anwenderspielt auch eine
entscheidendeRolle.
Die Entwicklung der letzten Jahrehat gezeigt, daß in der
Mehrzahlder Fälle der Vielzahn-Fräser dasam besten geeignete
Werkzeugist.
Ein Fräser mit hoher Spannuten-zahl erzeugt auch ein
dichteresHüllkurvennetz, d. h., die Profilformder Verzahnung wird
besser. Be-sonders bei kleinen Werkstückzäh-nezahlen ist das von
Bedeutung.
fa
δx
d
δx [mm] =fa
cos β0
2 ·
sin αn4 · da0
δx [mm] = Tiefe der Vorschubmarkierungfa [mm/WU] =
Axialvorschubβ0 = Schrägungswinkelαn = Eingriffswinkelda0 [mm] =
Kopfkreisdurchmesser des Wälzfräsers
Tiefe der Vorschubmarkierungen
-
21
Für hohe Standmengen ist er un-erläßlich, daß
Hochleistungs-Wälzfräser beschichtet werden.Überwiegend wird z. Zt.
die Be-schichtung mit Titannitrid (TiN)vorgenommen. Die hohe Härte
derTiN-Beschichtung und die Absen-kung der Reibung zwischen
denSpänen und den Span- und Frei-flächen der Fräserzähne
erlaubenhöhere Schnittgeschwindigkeitenund Vorschübe bei erheblich
er-höhter Standmenge.
Durch das Schärfen der Wälzfräserwird die TiN-Beschichtung an
denSpanflächen abgetragen. Auf dennun unbeschichteten
Spanflächenwird der Kolkverschleiß zunehmenund die Standmenge
abnehmen.Um das hohe Leistungspotentialdieser Fräser voll zu
nutzen, ist esdaher nur konsequent, Wälzfräser
für das Hochleistungsfräsen nachdem Schärfen wieder zu
be-schichten.
Die Standmenge erhöht sichselbstverständlich auch mit
zuneh-mender Fräserlänge, da sich derShiftweg um den gleichen
Betragverlängert um den die Fräserlängeangehoben wird.
Einen erheblichen Einfluß auf dieStandmenge hat die
Shiftstrategie.Die Strategie für das Hochlei-stungs-Wälzfräsen wird
mit Grob-shiften bezeichnet.
Bekanntlich wird der Shiftsprungberechnet, indem der zur
Verfü-gung stehende Shiftweg durch dieAnzahl der Werkstücke oder
Werk-stückpakete dividiert wird, die zwi-schen zwei Scharfschliffen
gefräst
werden können. Auf konventio-nellen Wälzfräsmaschinen war
esüblich, mit diesem errechnetenShiftsprung den Wälzfräser
einmaldurchzushiften und dann zu schär-fen. In der Praxis hat es
sich abererwiesen, daß die Standmenge er-heblich ansteigt, wenn der
Fräsermehrfach mit einem vergrößertenShiftsprung durchgeshiftet
wird.Dabei ist es wichtig, daß derStartpunkt für den folgenden
Shift-durchgang immer um einen gerin-gen Betrag in Shiftrichtung
ver-schoben wird.
Beim Grobshiften läßt sich auchdie Verschleißentwicklung sehr
gutbeobachten und die vorgegebeneVerschleißmarkenbreite problem-los
einhalten.
Shiftweg
Shiftsprung beimkonvent. Shiften
Shiftdurchgang
Shiftdurchgang
Shiftdurchgang
Shiftdurchgang
Shiftrichtung
SG
SK
SK =
Shiftsprung beimGrobshiften
SG =
Versatz des Startpunktes
Grobshiften
Konventionelles Shiften
Startpunkt
n.
3.
2.
1.
Shiftstrategie: Grobshiften
-
22
Kürzere Fräszeiten
Die Fräszeit (Hauptzeit) beimWälzfräsen wird einerseits
durchRadbreite und Zähnezahl und an-dererseits durch
Schnittgeschwin-digkeit, Fräserdurchmesser, Gang-zahl und
Axialvorschub bestimmt.
Die Radbreite und die Zähnezahlsind fest vorgegebene
geometri-sche Größen und die Schnittge-schwindigkeit ist weitgehend
vondem Werkstoff des Zahnrades unddessen Zugfestigkeit und
Bear-beitbarkeit abhängig.
Die Fräszeit ändert sich aber mitdem Fräserdurchmesser.
Beikleinerem Fräserdurchmesser undgleichbleibender
Schnittgeschwin-digkeit erhöhen sich Frässpindel-und Tischdrehzahl
und die Fräszeitwird reduziert. Außerdem verkürztsich bei kleinerem
Fräserdurch-messer der Fräsweg beim Axialfrä-sen.
Bei der Wahl des Fräserdurchmes-sers sollte jedoch bedacht
wer-den, daß die Spannutenzahl durchden Fräserdurchmesser
begrenztwird und daß für hohe Stand-mengen und kleinere
Schnittkräftegroße Spannutenzahlen erforder-lich sind.
Der Fräserdurchmesser sollte alsonur so klein gewählt werden,
wiees für die Einhaltung einer vorge-gebenen Taktzeit unbedingt
erfor-derlich ist. Ein unnötig kleiner Frä-serdurchmesser geht zu
Lastenvon Standmenge und Verzah-nungsqualität.
Hohe Axialvorschübe und mehr-gängige Wälzfräser verkürzen
dieFräszeit ganz entscheidend. Sieverursachen aber auch
höhereKopfspanungsdicken, die mit derGangzahl stärker ansteigen als
mitzunehmendem Axialvorschub.
Der Vorschub sollte relativ großund die Gangzahl möglichst
kleingewählt werden. Diese Kombina-tion ergibt die geringste
Kopf-spanungsdicke. Für die Fräszeit-berechnung sind beide
Größengleichwertig, d. h., das Produktaus Vorschub und Gangzahl
istentscheidend bei der Berechnungder Fräszeit.
Die Gangzahl ist immer dann zuerhöhen, wenn der Vorschubdurch
die Tiefe der Vorschubmar-kierungen begrenzt wird, ohne daßdie
maximale Kopfspanungsdickeerreicht wurde. Dabei ist die Tiefe
der Vorschubmarkierungen davonabhängig, ob die Verzahnung
fer-tiggefräst wird oder ob sie an-schließend geschabt oder
ge-schliffen wird.
δ y [mm]
z0
mnαnz2i
=
=
====
Höhe derHüllschnitt-abweichungGangzahl
desWalzfräsersNormalmodulProfilwinkelRadzähnezahlSpannutenzahldes
Wälzfräsers
δy
d
δ y [mm] =π2 · z02 · mn · sinαn
4 · z2 · i2
Hüllschnittabweichungen
th =z2 · da0 · π · (E + b + A)
z0 · fa · vc · 1000
thz2
da0
E
b
Az0favc
==
=
=
=
====
FräszeitZähnezahl der zufräsenden
VerzahnungKopfkreisdurchmesserdes WälzfräsersEinlaufweg
desWälzfräsersZahnbreite der zufräsenden VerzahnungÜberlauf des
WälzfräsersGangzahl des
WälzfräsersAxialvorschubSchnittgeschwindigkeit
[min]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm]
[mm/WU][m/min]
Fräszeit (Hauptzeit) beim Wälzfräsen
-
23
Verzahnungsqualität
Die Verzahnungsqualität hängtzunächst von der Genauigkeit
derWälzfräsmaschine, von der Wälz-fräserqualität, von einer
stabilenAufspannung des Werkstücks undvon dem einwandfreien Rund-
undPlanlauf von Werkstück und Wälz-fräser ab.
Der Axialvorschub und der Fräser-durchmesser sind
entscheidendfür die Tiefe der Vorschubmarkie-rungen. Mit Rücksicht
auf dieVerzahnungsqualität beim Fertig-fräsen oder auf nachfolgende
Ar-beitsgänge, wie das Schaben oderSchleifen, ist es erforderlich,
dieTiefe der Vorschubmarkierungenund damit den Vorschub zu
be-grenzen.
Gangzahl und Spannutenzahl ha-ben Einfluß auf die Größe
derHüllschnittabweichungen. Fräser-durchmesser, Spannutenzahl,
Gangzahl, Axialvorschub undFrästiefe gehen in die Berechnungder
Kopfspanungsdicken ein undhaben dadurch Einfluß auf
dieSchnittkräfte und damit auch aufdie Qualität der
Verzahnung.Unter Qualitätsgesichtspunkten istfür jede
Fräserauslegung nicht nurdie richtige Wälzfräserqualitätnach DIN
3968 oder vergleichba-ren Wälzfräsernormen festzulegen,sondern es
ist auch zu überprüfen,ob Kopfspanungsdicke, Vorschub-markierungen
und Hüllschnittab-weichungen innerhalb der vorge-gebenen Grenzen
liegen.
Zusammenfassung
Bei der Optimierung des Wälzfräs-prozesses ist unbedingt das
ge-samte System, bestehend ausWälzfräsmaschine,
Werkstück,Wälzfräser und Schnittparameterzu betrachten.
Bei Änderung einer Größe indiesem System sind die Auswir-kungen
auf die verschiedenenZielsetzungen sowohl unter öko-nomischen wie
auch unter qualita-tiven Gesichtspunkten zu untersu-chen.Ein
optimierter Hochleistungs-Wälzfräser ist immer auf die
indivi-duelle Verzahnungsaufgabe zuge-schnitten. Die auf Seite 25
abge-druckte Baumaßtabelle ist dahernur als Leitfaden anzusehen,
umdie Vielfalt der möglichen Frä-serabmessungen zu begrenzenund
damit auch einen Beitrag zurKostensenkung zu leisten.
123468
1012141618202224262830
ModulSchnittgeschwindigkeit Vm/min60
50
40
30
20
10
10 20 30 40 50 60 70Bearbeitbarkeit in %
-
24
Beschreibung des Werkstücks:
■ Modul
■ Eingriffswinkel
■ Schrägungswinkel
■ Zähnezahl
■ Kopfkreisdurchmesser
■ Zahnhöhe oder Fußkreisdurch-messer
■ Profilverschiebungsfaktor oderZahndicken-Kontrollmaße
■ Breite des Rades
■ Werkstoff und Zugfestigkeit
■ Anzahl der zu fräsenden Werk-stücke, evtl. Losgröße
Beschreibung des verwendeten Wälzfräsers:
■ Fräserdurchmesser
■ Schneidenlänge
■ Spannutenzahl
■ Gangzahl
■ Schneidstoff
■ beschichtet oder unbeschichtet
■ Beschichtung im Neuzustanddes Fräsers, nachgeschliffen mitoder
ohne Nachbeschichtung
Beschreibung der Prozeßparameter:
■ Schnittgeschwindigkeit
■ Vorschub
■ Shiftsprung
■ Zahl der im Paket gespanntenWerkstücke
■ Einschnitt- oder Mehrschnitt-verfahren
■ Gleichlauf- oder Gegenlauf-verfahren
Beschreibung der Arbeits-ergebnisse:
■ Standmenge pro Nachschliff
■ Länge der Verschleißmarke amWälzfräser
■ Fräszeit pro Stück oder Paket
Bei Qualitätsproblemen:
■ Erreichte Qualität am Werkstück
Formulierung der Optimierungsziele:
Mögliche Zielsetzungen könnensein z. B.:
■ Kürzere Fräszeiten
■ Größere Standmengen
■ Bessere Verzahnungsqualität
Bei der Formulierung der Ziele istzu bedenken, daß Maßnahmen,die
z. B. geeignet sind, die Zielset-zung „Verbesserung der
Verzah-nungsqualität“ zu erreichen, sichauch auf die Fräszeit und
Verzah-nungskosten auswirken.
Die Zielsetzung ist daher auch im-mer durch eine qualitative
undquantitative Vorgabe der übrigenbetroffenen Prozeßergebnisse
zuvervollständigen.
MaschinenbedingteGrenzwerte wie:
■ max. Fräserdurchmesser
■ max. Fräserlänge
■ max. Frässpindel- und Tischdrehzahl
■ max. Shiftweg sind unbedingtanzugeben
Wir optimierenauch Ihren Wälzfräsprozeß
Hierfür ist eine vollständigeBeschreibung des Werkstücks, der
bisher verwendeten Wälz-fräser, der Prozeßparameter
undArbeitsergebnisse erforderlich.Für die Optimierung muß eine
klare Zielsetzung vorgegebensein.
-
25
Wälzfräser mit hoher SpannutenzahlBaumaßempfehlung
KHSS-E EMo5Co5 – TiN-beschichtet
Abmessungen in mm Anzahl derSpannutenm d1 I3 I1 d2
1 bis 4 80 120 130 3290 13, 15, 17, 19
140 150 oder 20170 180
1 bis 6 100 140 150170 180
110 140 150 40 13, 15, 17, 19200 210 20, 21
120 160 180 321) oder 24190 210 40
125 200
l1l3
d1 d2
1) wahlweise Bohrungs-Ø 40 mm
-
26
Wälzfräser aus Vollhartmetall
Heute zeichnen sich Hartmetall-Wälzfräser durch folgende
Leistungsmerkmale aus:
■ Hohe Schnittgeschwindigkeiten
■ Kürzere Bearbeitungszeiten
■ Hohe Standzeiten
■ Sehr gute Eignung auch für die Trockenbearbeitung
■ Wiederbeschichtung bei P-Hartmetallen nicht erforderlich
■ Geringere Verzahnungskosten (abhängig vomBearbeitungsfall)
Einleitung
Wälzfräsen mit Hartmetall ermög-licht – im Vergleich zu
Schnell-stahl – deutlich höhere Schnittge-schwindigkeiten bis in
den Bereichder Hochgeschwindigkeitsbearbei-tung (HSC).
Mit der Entwicklung entsprechendausgelegter
Wälzfräsmaschinenkönnen die Vorteile der Vollhartme-tallwälzfräser
in der Praxis genutztwerden.
Besonders hohe Rationalisie-rungspotentiale erschließen
sichdabei durch die Kombination
derHochgeschwindigkeitsbearbeitung(HSC) mit dem Trockenfräsen.
-
27
Freiflächenverschleiß von ca.0,2 mm einsetzende, stark
pro-gressive Verschleißanstieg fällt hierdeutlich milder aus. Das
Substratreagiert gutmütiger.
Dagegen ist es derzeit nur bei denK-Sorten möglich,
Feinkornhart-metalle zu entwickeln. Feinkorn-hartmetalle
ermöglichen sehr hoheHärtewerte und damit einen
hohenVerschleißwiderstand bei gleich-zeitig sehr guter
Zähigkeit.
Dadurch ermöglichen vollständigbeschichtete K-Substrate in
derRegel höhere Standzeiten, ver-gleicht man sie mit Wälzfräsernaus
P-Hartmetall, die spätestensnach dem ersten Nachschliff aufder
Spanfläche unbeschichtetbleiben. Als Folge kommt es
beimP-Hartmetall häufiger zum Werk-zeugwechsel.
Bei den Hartstoffschichten istnach wie vor TiN, hergestellt
mit-tels PVD, der Hauptleistungsträger
bei Wälzfräsern. TiN besitzt eineüberragende chemische
Bestän-digkeit gegenüber den heißenStahlspänen. Neben der Härte
von2200 HV ist es aber gerade auchdie relativ gute Zähigkeit, die
TiNspeziell für Wälzfräser interessantmacht.
Ein ganz entscheidender Vorteilbetrifft die Logistik. TiN ist
die Be-schichtung, die sich aufgrund derniedrigen
Druckeigenschaften pro-blemloser überbeschichten läßt.Das ist
gerade bei Wälzfräsern mitK-Substrat nach dem Schleifender
Spanfläche unerläßlich.
Neuere Schichtentwicklungen wieTiCN und (TiAIN)können zwar
höhere Standwege jenach Einsatzfall erbringen, müssenaber ihre
breite Marktakzeptanzgerade auch in Bezug auf die
Wie-derbeschichtung noch erlangen.
Hartmetallsorten und Beschichtungen
Gebräuchlich sind Hartmetallsor-ten der Zerspanungshauptgrup-pen
K und P. Abhängig von ihrerstofflichen Zusammensetzung
(Le-gierungselemente und -anteile) so-wie von der Korngröße weisen
dieSorten Vor- und Nachteile auf.
Während K-Hartmetalle – aufgrundder Verklebeneigung von
Spänenauf dem unbeschichteten Sub-strat – nur komplett
beschichteteingesetzt werden können, sindP-Hartmetalle auch
unbeschichtetanwendbar; eine Wiederbeschich-tung der
nachgeschliffenen Span-fläche kann somit entfallen.Dadurch
reduzieren sich die Auf-bereitungskosten bei Wälzfräsernaus
P-Hartmetallen erheblich.
Außerdem sind P-Hartmetalle we-niger temperaturempfindlich
undder, je nach Einsatzfall, bei einem
Vorteile: Nachteile:
Vorteile: Nachteile:
● Wiederbeschichtung nach dem Schärfen nicht notwendig
● geringere Aufbereitungskosten (nur Schärfen)
● kürzere Instandhaltungszeiten, dadurch
● weniger Werkzeuge im Umlauf (geringere Kapitalbindung)
● weniger progressiver Verschleißanstieg bei Durchbrechen der
Beschichtung, dann
● geringere Gefahr von Aufbauschneidenbindung
● geringere Standzeit im nachgeschliffenen Zustand, dadurch
● häufigerer Werkzeugwechsel erforderlich
● in der Regel höhere Standzeit, dadurch
● Werkzeugwechsel weniger häufig
● Feinkornsorten möglich, dadurch
● höhere Zähigkeit und höhere Härte
● unbeschichtet nicht einsetzbar, d. h. zusätzlich ist
Entschich-tung und Wiederbeschichtung erforderlich, dadurch
● höhere Aufbereitungskosten
● längere Instandhaltungszeiten, dadurch
● mehr Werkzeuge im Umlauf (größere Kapitalbindung)
● stark progressiver Verschleißanstieg bei Durchbrechen der
Beschichtung, dann
● größere Gefahr von Aufbauschneidenbildung
Einsatz von beschichteten VHM-Wälzfräsern mit
P-SubstratInstandhaltungsverfahren: Schärfen (Freifläche
beschichtet, Spanfläche unbeschichtet)
Einsatz von beschichteten VHM-Wälzfräsern aus
K-SubstratInstandhaltungsverfahren: Entschichten – Schärfen –
Wiederbeschichten (Span- und Freifläche beschichtet)
-
28
Gesundheitsschäden beim Men-schen führen können.
Ökonomisch nicht vertretbar sindKSS, weil sie durch sehr hohe
Be-reitstellungs- und Entsorgungs-kosten die Produktionskosten
er-höhen. Durch Trockenbearbeitunglassen sich bis zu 16 % der
Ge-samtverzahnungskosten einspa-ren.
Darüber hinaus kann sich KSSauch aus technologischen Grün-den
sehr nachteilig auswirken. Soführt die Verwendung von KSS beivielen
Fräsoperationen mit Hart-metallschneiden zum vorzeitigenErliegen
des Werkzeuges aufgrundvon Spannungsrißbildung (Tempe-raturschock).
Aus diesem Grundesind die Schnittgeschwindigkeitenbeim Naßfräsen
auf 250 m/minbegrenzt (gegenüber bis zu 350-400 m/min bei der
Trockenbear-beitung). Die Tabelle zeigt Vor- undNachteile des
Kühlschmierstoffesbeim Wälzfräsen mit Hartmetall.
Das Hauptproblem bei derTrockenbearbeitung liegt in der Er-
höhung der Schnitttemperatur. Dieerzeugte Wärme wird bei
Beach-tung der richtigen Werkzeugausle-gung und bei Anwendung
geeig-neter Schnittparameter zu 80 %mit den Spänen abgeführt.
Die Konfiguration des Werkzeugeshängt von den Daten des zu
ferti-genden Rades ab. Eine wichtigeEinflußgröße ist die
Kopfspa-nungsdicke. Sie ergibt sich aus derFräserauslegung
(Gangzahl, Span-nutenzahl, Durchmesser), derWerkstückgeometrie
(Modul, Zäh-nezahl, Frästiefe, Schrägungswin-kel) und dem gewählten
Vorschub.Wichtig dabei ist, daß im Gegen-satz zum HSS-Einsatz die
Kopf-spanungsdicke nicht nur nachoben begrenzt ist, sondern daßauch
eine untere Mindestdickeeingehalten werden muß. Jegrößer das
Spanvolumen, destomehr Wärme kann ein einzelnerSpan aufnehmen. Das
ist zu be-achten, damit beim Trockenbear-beiten der größte Teil der
Zerspa-nungswärme durch die Späneabgeführt wird.
Fräsen mit und ohne Kühlschmierstoff
Beim Zerspanen von Stahlwerk-stoffen entsteht am Ort der
Span-abtrennung sehr viel Wärme. Wer-den die Temperaturen zu
hoch,wird die Werkzeugschneide sehrschnell zerstört.
Um das Werkzeug zu kühlen undum die Schneide gleichzeitig
zuschmieren, werden bisher Kühl-schmierstoffe (KSS) an die
Kon-taktstelle von Werkzeugschneideund zu zerspanendem
Werkstoffgebracht. Kühlschmierstoffe ha-ben außerdem die Aufgabe,
dieentstehenden Späne wegzu-spülen.
Kühlschmierstoffe besitzen jedocherhebliche ökologische,
ökonomi-sche und – bei vielen Anwen-dungsfällen – auch
technologischeNachteile.
Ökologisch bedenklich sind KSS,weil sie als Öldampf und
Ölnebeldie Umwelt belasten und zu
Vorteile Nachteile
Maschine ● Unterstützung der Späneabfuhr ● Aggregate (Filter,
Pumpen, … ), dadurch
● geringere Aufheizung der Maschine ● mehr Platzbedarf,
● zusätzliche Betriebskosten (Wartung, Strom …)
Werkzeug ● Kühlung des Werkzeugs ● geringere Standzeit aufgrund
von Kammrißbildung (Thermoschock)
● Schmierung der Reibungszonen
Werkstück ● geringere Erwärmung ● Reinigung erforderlich
● geringere Maßabweichungen
● Korrosionsschutz
Umwelt ● Bindung von Graphitstaub ● Gesundheitsrisikobei der
Gußbearbeitung
Weitere Kosten ● Werkstücktemperierung ●
Beschaffungskostendadurch schnellere Vermessung
● Lagerhaltungskosten
● verschmutzte Späne, dadurch
● aufwendigeres Recyclingverfahren und
● höhere Entsorgungskosten
Vor- und Nachteile des Kühlschmierstoffes beim Einsatz von
Verzahnungswerkzeugen
-
29
schen jedoch weitaus höhere Tem-peraturen, die unter
Umständenbis ca. 900 °C betragen können,wie einzelne glühende
Spänezeigt. Aufgrund dieser Beobach-tungen ist ein mit den
optimalenBearbeitungsparametern für denHSC-Wälzfräsprozeß im
Trocken-schnitt bearbeitetes Werkstück imQuerschliff auf eventuelle
Gefüge-beeinflussungen untersucht wor-den.
Die HSC-gefrästen Zahnflankenund die vergleichend
analysiertenReferenzproben eines gedrehtenRohlings zeigten
keinerlei Gefüge-beeinflussungen durch den jeweili-gen
Bearbeitungsprozeß.
Wie bereits ausgeführt, muß dieHSC-Bearbeitung in Verbindungmit
der Trockenbearbeitung be-trachtet werden. Anfang der 90erJahre
wurden die ersten Untersu-chungen auf HSC-Wälzfräsma-schinen
durchgeführt. Heute er-möglicht dieses Verfahren dieprozeßsichere
Trockenbearbeitungvon Zahnrädern bei Schnittge-schwindigkeiten von
bis zu350 m/min.
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120600 700 800 900 1000 1100
Sch
nitt
gesc
hwin
dig
keit
v c [m
/min
]
Zugfestigkeit [N/mm2]
Trockenfräsen
Naßfräsen
Schnittgeschwindigkeiten für verschiedene
Material-Zugfestigkeiten beim HM-Wälzfräsen, trocken und naß, Modul
2
Hochgeschwindigkeits-bearbeitung (HSC)
Die Vorteile der HSC-Bearbeitungsind:
■ Hohe Oberflächengüte und kürzere Bearbeitungszeiten (je nach
Bearbeitungsfall).
■ Geringe Schnittkräfte, die derWerkstückformgenauigkeit undder
Werkzeugstandzeit zugutekommen.
Aufgrund der geringen Kontaktzeitzwischen Span und Schneide
hatdie entstehende Wärme keine Zeit,in das Werkzeug oder in das
Werk-stück zu fließen. Somit bleibenWerkzeug und Werkstück
relativkalt. Die Späne dagegen werdenstark aufgeheizt und müssen
sehrschnell entfernt werden, damit einAufheizen der Maschine
verhindertwird.
Infolge der HSC-Bearbeitung ohneKühlschmierstoff wurden in
einembeispielhaften Einsatz die Werk-stücke auf ca. 50–60 °C
erwärmt.Am Ort der Spanentstehung herr-
Einsatzgebiete und Schnittwerte
Die erprobten Einsatzgebiete derVollhartmetallwerkzeuge liegen
inder Rad- und Ritzelfertigung ineinem Modulbereich von m = 0,5bis
m = 4. Die Bauweise der Werk-zeuge ist in der Regel eine
stabileMonoblockausführung mit Boh-rung oder Schaftaufnahme.
Beikleineren Werkzeugen wird eineSchaftaufnahme empfohlen.
DieSchnittgeschwindigkeiten liegenim Bereich von 150 m/min –350
m/min in Abhängigkeit vonModulgröße und Einsatzverfahren(trocken
oder naß).
Das Bild zeigt den Unterschied derSchnittgeschwindigkeiten
beimTrocken- und Naßwälzfräsen vonWerkstoffen
unterschiedlicherZugfestigkeit. Die Werte diesesDiagrammes gelten
für einenVHM-Wälzfräser, m = 2.
Im Vergleich zum Naßfräsen kön-nen bei der
Trockenbearbeitungdeutlich höhere Schnittgeschwin-digkeiten
realisiert werden.
-
30
Instandhaltung
Beim Schärfen der VHM-Wälzfrä-ser ist darauf zu achten, daß
einemöglichst geringe thermische Be-anspruchung des Zahnkopfes
auf-tritt. Außerdem ist eine definierteKantenbehandlung zu
empfehlen.Abhängig von der Fräserkonstruk-tion (z. B. positiver
oder negativerSpanwinkel sowie Breite desZahnstollens) sind ca.
10–20Nachschliffe möglich.
Für Wälzfräser aus K-Hartmetallsind zusätzlich die
Arbeitsgänge„Entschichten“ und „Wiederbe-schichten“
erforderlich.
Nähere Informationen zur Instand-haltung von
VHM-Verzahnungs-werkzeugen befinden sich auf Sei-te 168.
Verschleißverhalten
Als Verschleißform tritt bei Hart-metallfräsern vorwiegend der
Frei-flächenverschleiß auf.
Der bei HSS-Wälzfräsern auftre-tende Kolkverschleiß ist
beimHartmetalleinsatz normalerweiseunbedeutend. Ferner sind
gele-gentlich Ausbröckelungen an derSchneidkante nach dem
Durch-brechen der Hartstoffschicht zubeobachten. Nach dem
Durchbre-chen der Beschichtung kann esbei den K-Sorten zu
Spanverkle-bungen an der dann unbeschich-teten Schneidkante kommen.
DerZeitpunkt des ersten Durchbre-chens der Beschichtung muß
alsomöglichst weit hinausgeschobenwerden.
Der Verschleißanstieg verläuft abeiner Verschleißmarkenbreite
vonca. 0,1 mm progressiv und beein-flußt die Wirtschaftlichkeit
desProzesses erheblich. Es wird des-halb empfohlen, eine
Verschleiß-markenbreite von 0,15 mm nichtzu überschreiten und den
Fräsernach jedem Nachschliff wiederzu-beschichten. Bei den
P-Sortensind Spanverklebungen an derverschlissenen und daher
nichtmehr beschichteten Schneidkantedeutlich seltener. Deshalb kann
beider P-Sorte das Nachbeschichtenentfallen.
t3H12
dH5 A
A0,2
b3H11f2
f2
r3
r3
Quernutmaße eines HM-Wälzfräsers
Baumaße
In der Baumaßtabelle für Hartme-tall-Wälzfräser sind die
Fräserab-messungen aufgeführt, für dieFETTE Hartmetallrohlinge
bevorra-tet. Diese Rohlinge haben nochkeine Mitnahmenut, so daß
nachWunsch des Kunden am linkenoder rechten Prüfbund eine Quer-nut
angebracht werden kann.
FETTE empfiehlt für Hartmetall-Wälzfräser Quernuten mit
redu-zierter Nutentiefe. Die Nutenmaßekönnen der nachfolgenden
Tabelleentnommen werden.
Bohrungs- b3 t3 r3 f2Ø zul. Abw. zul. Abw.8 5,4 2,00 0,6 –0,2
0,4 0,1
10 6,4 2,25 0,8 0,513 8,4 2,50 1,016 2,80 –0,3 0,6 0,222 10,4
3,15 1,227 12,4 3,50 0,832 14,4 4,00 1,6 –0,440 16,4 4,50 2,0 –0,5
1,0 0,350 18,4 5,0060 20,5 5,6070 22,5 6,25 2,5 1,280 24,5 7,00
100 8,00 3,0 1,6 0,5
t3 = 1/2 Tiefe nach DIN 138
-
31
Baumaßtabelle für Vollhartmetall-Wälzfräser
l1
d1 d3d2
l3c
Anzahl derSpannuten
Abmessungen in mm
d1 I3 I1 d2 c d3 h0
56 82 100 22 9 42 3 1963 112 130 27 48 470 160 180 32 10 54 580
790 40 66 8
100 180 200 72 10120 208 230 50 11 80 13
56 52 70 22 9 42 3 1963 72 90 27 48 470 100 120 32 10 54 580 790
40 66 8
100 120 140 40 72 10120 138 160 50 11 80 13
Kurze Ausführung
Lange Ausführung
d1 = Außen-Øl3 = Schneidenlängel1 = Gesamtlängec = Bundbreited2
= Bohrungs-Ød3 = Bund-Øh0 = max. Profilhöhe
Baumaßempfehlung
-
32
Räumzahn-WälzfräserMit dem Räumzahn-Wälzfräserwerden hohe
Zerspanungsleistun-gen erzielt beim Vorfräsen vonZahnrädern ab
Modul 6, mit gro-ßen Zähnezahlen und großen Rad-breiten.
Diese hohen Zerspanungsleistun-gen werden möglich durch dieWahl
einer günstigen Schneiden-geometrie und die Aufteilung
desSpanvolumens auf eine relativgroße Anzahl von Kopfschneidendes
Werkzeuges.
Aufgrund der gleichmäßigenSchneidenbelastung zeichnet sichdieses
Werkzeug durch seinen be-sonders ruhigen Lauf während
derFräsoperation aus. Genauso beigrößten Vorschüben und
Spa-nungsquerschnitten.
Die konstruktive Ausführung desRäumzahnwälzfräsers ergibt
sichaus folgenden Überlegungen:
■ Das zu zerspanende Volumenbei der Herstellung einer
Ver-zahnung nimmt quadratisch mitdem Modul zu. Die Spannuten-zwahl
jedoch wird wegen dergrößeren Profilhöhe bei den üb-lichen
Fräserbaumaßen kleiner.Daraus resultiert eine höhereBelastung der
einzelnen Fräser-zähne.
■ Etwa 75 % der Zerspanungs-arbeit werden im Kopfbereichder
Fräserzähne geleistet. Be-sonders beim Schruppen be-wirkt das eine
höchst un-gleichmäßige Belastung undVerschleißausbildung an den
Fräserzähnen. Der größereKopfeckenverschleiß bestimmtdas Ende
der Standzeit, wäh-rend die Schneidkanten imZahnmittel- und
-fußbereich nursehr geringen Verschleiß zei-gen.
■ Von einem leistungsfähigen undwirtschaftlichen Wälzfräser
mußdaher eine hohe Spannutenzahlgefordert werden, ohne daß
derAußendurchmesser des Fräsersextrem groß wird. Die Zahl
derKopfschneiden sollte größersein als die der Flanken-
bzw.Fußschneiden.
-
33
Diese Forderungen erfüllt derFETTE-Räumzahn-Wälzfräser inidealer
Weise mit seinen in derHöhe abgestuften Zähnen. Nur injeder zweiten
Zahnreihe haben dieFräserzähne die volle Profilhöhe.Die dazwischen
liegenden Zähnesind auf etwa 1/3 der Profilhöhebegrenzt.
Dieses Konstruktionsprinzip ge-stattet es, 16 oder 20
Spannutenauf einem noch praktikablen Frä-serdurchmesser
unterzubringen.
Die 8 bzw. 10 vollständigen Zähneauf dem Fräserumfang sind im
all-gemeinen ausreichend, um dieProfilform innerhalb der
geforder-ten Toleranzen zu erzeugen. DerRäumzahn-Wälzfräser kann
daherauch als Fertigfräser eingesetztwerden.
In Abhängigkeit von der jeweiligenQualitätsforderung ist der
Räum-zahn-Wälzfräser sowohl in hinter-drehter wie auch in
hinterschliffe-ner Ausführung lieferbar.
Für die Schruppbearbeitung kön-nen die Fräserzähne mit
versetztenSpanrillen versehen werden, diedie Späne aufteilen und
dieSchnittkräfte und den Verschleißreduzieren.
Das Scharfschleifen der Räum-zahn-Wälzfräser ist auf jeder
übli-chen Wälzfräser-Schleifmaschinemöglich. Dabei kann die
einmalvorgenommene Einstellung derSpannutensteigung unabhängigvon
der Spannutentiefe beibehal-ten werden. Bis zu einem
Stei-gungswinkel von 6° werden dieRäumzahnwälzfräser mit
achspa-rallelen Spannuten gefertigt. Dasist die Voraussetzung für
dasSchärfen im Tiefschleifverfahren.
Das Konstruktionsprinzip desRäumzahn-Wälzfräsers ist natür-lich
nicht auf die Bezugsprofile fürEvolventenverzahnungen nachModul
oder Diametral Pitch be-schränkt. Es läßt sich auch für allesonst
üblichen Profile und für Son-derprofile verwenden.
00
B
A
Schnitt A–0 Schnitt B–0
2,25 · m
1,5 · m
0,75 · m
F2 F1 F2
Zerspanungsanteile am Fräserzahn:
Zahnkopf entspricht Fläche F 1 ≈ 75 %Zahnfuß entspricht Fläche F
2 ≈ 25 %
Zahnlückenvolumen = 100 %
Stirnaufriß eines Räumzahn-Wälzfräsers
-
Abmessungen in mm
m d1 I3 I0 d26 150 108 140 507 126 1588 160 144 1769 162 194
10 170 180 214 60
11 180 198 232 6012 190 216 25013 200 234 26814 210 252 286
15 230 270 310 8016 240 288 33018 260 318 36020 290 360 406
100
22 300 396 442 10024 310 432 47827 330 486 53230 340 540 586
34
Räumzahn-Wälzfräser
l0l3
d1 d2
(Schrupp-Wälzfräser)für gerade- und schrägverzahnteStirnräder
nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil III nach DIN 3972mit positivem
Spanwinkel(Unterschnitt)wahlweise mit Spanrilleneingängig
rechtssteigendmit Quernut
KHSS-E EMo5Co5
2051 hinterdreht ■ Güteklasse B/C nach DIN 3968 ■ mit 20
Kopfschneiden2053 hinterschliffen ■ Güteklasse A nach DIN 3968 ■
mit 20 Kopfschneiden2055 hinterdreht ■ Güteklasse B/C nach DIN 3968
■ mit 16 Kopfschneiden2057 hinterschliffen ■ Güteklasse A nach DIN
3968 ■ mit 16 Kopfschneiden
Katalog-Nr.
-
Ident Nr.2067
Ident Nr.2065
Ident Nr.2063
Ident Nr.2061
35
Abmessungen in mm
m d1 I3 I0 d26 150 108 118 50 1208017 1208053 1209205 12090237
126 136 1208019 1208055 1209214 12090258 160 144 154 1208021
1208057 1209223 12090289 162 172 1208023 1208059 1209232
1209030
10 170 180 190 60 1208025 1208061 1209241 1209032
11 180 198 208 60 1208027 1208063 1209250 120903412 190 216 226
1208029 1208065 1209269 120903713 200 234 244 1208031 1208067
1209278 120903914 210 252 262 1208033 1208069 1209287 1209041
15 230 270 280 80 1208035 1208071 1209296 120904316 240 288 300
1208037 1208073 1209303 120904618 260 318 330 1208039 1208075
1209312 120904820* 287 1208041 1208077 1209321 120905020 290 360
372 100 1208043 1208079 1209011 1209052
22 300 396 408 100 1208045 1208081 1209013 120905524 310 432 444
1208047 1208083 1209015 120905727 330 486 498 1208049 1208085
1209017 120905930 340 540 552 1208051 1208087 1209019 1209061
Räumzahn-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
(Schrupp-Wälzfräser)für gerade- und schrägverzahnteStirnräder
nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil III nach DIN 3972mit positivem
Spanwinkel(Unterschnitt)wahlweise mit Spanrilleneingängig
rechtssteigendmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
2061 hinterdreht ■ Güteklasse B/C nach DIN 3968 ■ mit 20
Kopfschneiden2063 hinterschliffen ■ Güteklasse A nach DIN 3968 ■
mit 20 Kopfschneiden2065 hinterdreht ■ Güteklasse B/C nach DIN 3968
■ mit 16 Kopfschneiden2067 hinterschliffen ■ Güteklasse A nach DIN
3968 ■ mit 16 Kopfschneiden
Katalog-Nr.
* Für Wälzfräsmaschinen mit max. Durchlaß-Ø 290 mm und für max.
Fräserlänge = 330 mm.
-
36
Schrupp-Wälzfräser mit Hartmetall-Wendeplatten
Schrupp-Wälzfräser mit Hartmetall-Wendeplatten im Einsatz
-
37
Mit diesem modernen Werkzeugist das Schruppfräsen von
Verzah-nungen ab Modul 5 äußerst wirt-schaftlich durchzuführen.
Das Konzept für die Konstruktionist die Kombination der
bekanntenVorteile des Wälzfräsverfahrensmit der Leistungsfähigkeit
desHartmetalls und der Kostenvorteileder Wendeplattentechnik.
MitHartmetall-Wendeplatten könnenbei hohen
Schnittgeschwindig-keiten große Volumen pro Zeit-einheit zerspant
werden.
Das Scharfschleifen, wie es beiherkömmlichen Wälzfräsern
erfor-derlich ist, entfällt. Damit werdenauch die Kosten für das
Schärfenund für den Werkzeugwechsel ein-gespart. Die
Verschleißmarken anden einzelnen Fräserzähnen sindverfahrensbedingt
unterschiedlichbreit. Im Bereich der Großverzah-nungen läßt sich
auch durchShiften diese Erscheinung nur zumTeil ausgleichen. Daher
sind amWälzfräser immer Zähne mit unter-schiedlicher
Verschleißmarken-breite vorhanden. Bei der Wende-platten-Technik
können gezielt nurdie Platten gewendet oder ausge-wechselt werden,
die die maxima-le Verschleißmarkenbreite erreichthaben.
Zum Wechseln der Wendeplattenist es nicht erforderlich, den
Fräservon der Maschine zu nehmen. Dasführt zu kurzen
Stillstandzeiten derWälzfräsmaschine.
Durch Auswechseln der Wende-platten kann auch die
Hartmetall-sorte optimal auf den Zahnrad-werkstoff abgestimmt
werden.
Voraussetzung für den erfolgrei-chen Einsatz dieser
hartmetall-bestückten Werkzeuge sind Wälz-fräsmaschinen, die über
aus-reichend hohe Steifigkeit sowie dieerforderliche Drehzahl und
An-triebsleistung verfügen.
Bauweise
FETTE-Wendeplatten-Wälzfräserbestehen aus einem Fräserkörper,auf
dem Zahnsegmente aufge-
schraubt sind, sowie aus den Hart-metall-Wendeplatten. Diese
wer-den von Spannschrauben in denPlattensitzen der Segmente
gehal-ten.
In den zylindrischen Fräserkörperist eine schraubenförmig
verlau-fende Nut eingestochen. Die Flan-ken der Nut sind
entsprechend derFräsersteigung geschliffen. Diezwischen den
Nutenwindungenverbleibenden Teile des geschliffe-nen
Zylindermantels dienen alsAuflageflächen für die Zahnseg-mente. Je
zwei in den Zahnseg-menten angeordnete Zylinderstiftewerden in der
Nut geführt und be-
stimmen die Lage der Segmente.Die Segmente sind mit
Innen-sechskantschrauben auf dem Frä-serkörper befestigt.
Auf den Zahnsegmenten sind diePlattensitze für die
Hartmetall-Wendeplatten tangential angeord-net. Die Plattensitze
innerhalb ei-nes Segmentes sind, soweitmöglich, wechselseitig
angeord-net. Mit dieser Maßnahme sollendie axialen Reaktionskräfte
aufden Fräser und die tangentialenSchnittkraftkomponenten auf
dasWerkrad so gering wie möglich ge-halten werden.
Fräserkörper
Zahnsegment
-
38
Die Hartmetall-Wendeplatten müs-sen die Schneidkanten des
Fräser-zahnes komplett abdecken. Dieerforderliche Anzahl von
Plattenund ihre Anordnung hängen vonden Abmessungen der
Wendeplat-ten und von der Größe der Verzah-nung ab. Um das
Vorverzahnenoptimal für das Schälwälzfräsenoder Schleifen zu
gestalten, kön-nen die Hartmetall-Wälzfräser mitWendeplatten so
ausgeführt wer-den, daß sie sowohl Fußfreischnitt(Protuberanz) als
auch Kanten-bruch am Zahnrad bilden (sieheAbbildung rechts).
Im Bereich von Modul 5 bis Modul10 trägt jeder Fräserzahn nur
einePlatte, die die ganze Flankenlängeüberdeckt.
Ab Modul 11 ist jede Flanke mit ei-ner zur Gegenflanke
versetztenWendeplatte ausgestattet. In be-sonderen Fällen sind auch
hierAusführungen mit einer durchgän-gigen Wendeplatte je Flanke
mög-lich.
Schneidenausführung Modul 5–10
Schneidenausführung Modul 11–20
Profilausführung mit Protuberanz und Kantenbruch
-
39
Schrupp-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
mit Hartmetall-Wendeplattenfür gerade- und
schrägverzahnteStirnräder nach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil nach Abspracheeingängig
rechtssteigendmit Längsnut
Hartmetall – TiN-beschichtet
Abmessungen in mm Ident Nr.Anzahl derWendeplatten1)
Anzahl derSegmente
Anzahl derZahnreihenm d1 I3 I1 d2
2163Katalog-Nr.
5 190 95 144 60 19 24 96 –6 114 165 12242067 210 133 185 –8 152
206 12242159 171 227 –
10 190 248 1224224
11 280 209 269 80 19 24 192 –12 229 289 122423313 248 310 –14
267 331 1224242
15 280 286 352 80 19 24 192 –16 300 305 373 122425117 324 394
–18 343 415 122426019 362 436 –
20 300 382 457 80 19 24 192 1224279
Ersatzteile und Wendeplatten: Ausführung auf Anfrage.1) Die
Anzahl der Wendeplatten kann sich in Abhängigkeit vom Bezugsprofil
ändern.
-
40
Hartmetall-Schäl-Wälzfräsertenfestigkeit des Schneidstoffes.Als
Schneidstoff für Schälwälz-fräser werden Hartmetalle
derISO-Anwendungsgruppen K 05 bisK 15 eingesetzt.
Bauformen
In Abhängigkeit von der Modul-größe und von den
Genauigkeits-forderungen kann im wesentlichenzwischen drei
Bauformen derSchälwälzfräser unterschiedenwerden:
■ Vollhartmetallbis einschließlich Modul 4FETTE Kat.-Nr.
2028
■ aufgelötete Hartmetall-Plattenfür Modul > 4, FETTE Kat.-Nr.
2129
■ Hartmetall-Wendeplatten abModul 5, FETTE Kat.-Nr. 2153
Verfahren und Anwendungsbereich
Schälwälzfräsen ist ein spanendesBearbeitungsverfahren, bei
demSchäl-Wälzfräser zum Fräsen vonvorgefrästen und
gehärtetenVerzahnungen eingesetzt werden.
Haupteinsatzgebiet ist das Fräsenvon Stirn- und
Schraubenrädern.Darüber hinaus können aber auchZahnwellen,
Walzenprofile und eineVielzahl von wälzbaren Sonderpro-filen mit
dem Schäl-Wälzfräser be-arbeitet werden. Die Zielsetzungenbeim
Einsatz dieses Verfahrenskönnen unterschiedlich sein:
Fertigfräsen von Verzahnun-gen
Durch das Schälwälzfräsen wirdder Härteverzug beseitigt und
dieQualität der Verzahnung verbes-sert.
Die Zerspanungsleistung liegt beimSchälwälzfräsen erheblich
höherals bei üblichen Schleifverfahren.Daher ist es wirtschaftlich,
dasSchleifen im Bereich grober undmittlerer
Verzahnungstoleranzendurch das Schälwälzen zu erset-zen.
Als Richtwert für die erreichbareGenauigkeit kann die
Verzahnungs-qualität 6 nach DIN 3962 angege-ben werden.
Auch Profil- und Flankenmodifika-tionen wie Höhenballigkeit,
Flan-keneinzug oder Breitenballigkeitkönnen durch geeignete
Wälz-fräserprofile und entsprechendeMaschinensteuerung erzeugt
wer-den.
Vorbereitung zum Schleifen
Bei hohen Ansprüchen an die Ver-zahnungsqualität werden die
Rä-der geschliffen. Die Verzahnungs-kosten können deutlich
gesenktwerden, wenn vor dem Schleifender Härtverzug durch
Schälwälz-fräsen beseitigt und gleichzeitigdas Material bis auf das
notwen-dige Schleifaufmaß abgetragenwird. Die Schleifzeiten und
-kostenwerden reduziert, und es wird zu-sätzliche Schleifkapazität
gewon-nen.
Werkzeug
Konstruktion
Kennzeichnendes Konstruktions-merkmal der Schälwälzfräser istder
negative Kopfspanwinkel. Erwird als negativ bezeichnet, wenndie
Spanflächen der Fräserzähne inRichtung der Schnittbewegung vorder
Werkzeug-Bezugsebene lie-gen. Die Werkzeug-Bezugsebeneist die
Ebene, in der die Kopf-schneiden des achsparallelen Frä-sers und
die Fräserachse liegen.
Infolge des negativen Kopfspan-winkels sind die
Flankenschneidenzur Wirk-Bezugsebene (Ebenesenkrecht zur
Schnittbewegung)geneigt. Dadaurch erzeugen sie ei-nen schälenden
Schnitt.
Der Neigungswinkel ist im Fuß-bereich der Fräserzähne größer
alsim Kopfbereich. Die Kopfschnei-den haben keinen wirksamen
Nei-gungswinkel und können daherauch keinen Schälspan erzeugen.Es
ist deshalb verständlich, daßdie Schälwälzfräser nur Flan-kenspäne
erzeugen sollten unddaß für das Vorfräsen der Verzah-nungen
Protuberanzfräser verwen-det werden.
Schneidstoff
Geringe Spanungsdicken und ge-härtete Zahnradwerkstoffe
stellenhohe Anforderungen an die Kan-
Abb. 1
– γ
λs
vc
–γ = Kopfspanwinkelλs = Neigungswinkel der Flankenschneidevc =
Schnittgeschwindigkeit
Abb. 2
-
41
Eine Sonderstellung unter den ge-nannten Bauformen nimmt
derSchälwälzfräser mit Hartmetall-Wendeplatten ein. Bei diesem
Frä-sertyp entfällt das Scharfschleifen.Nur die Platten, welche die
maxi-male Verschleißmarkenbreite er-reicht haben, werden
gewendetoder ausgewechselt.
Es ist verständlich, daß ein ausFräserkörper, Zahnsegmenten
undWendeplatten montierter Fräsernicht die
Genauigkeitsforderungenerfüllen kann wie ein Fräser
ausVollhartmetall. Daher ist der Fräsermit Wendeplatten besonders
fürdie Vorbearbeitung zum Schleifengeeignet.
Überwiegend werden die Schäl-wälzfräser als Bohrungsfräser
ge-fertigt. Vollhartmetall-Schälwälz-fräser werden aus
fertigungs-technischen Gründen mit ein- oderdoppelseitiger Quernut
hergestellt.Grundsätzlich sollte für Wälzfräsermit hoher Güteklasse
die Bohrungmit Quernut der Bohrung mitLängsnut vorgezogen werden.
Ei-ne genaue Bohrung ohne Längs-nut ist einfacher herzustellen
undläßt auch einen besseren Rundlaufdes Wälzfräsers auf der
Wälzfräs-maschine erwarten. Für höchsteGenauigkeitsforderungen
kanndurch ein Schaftwerkzeug auchnoch die
Rundlaufabweichungzwischen Fräsdorn und Fräserkompensiert
werden.
Güteklassen
Schälwälzfräser werden im allge-meinen in der Güteklasse AA
nachDIN 3968 gefertigt. Wenn erforder-lich, können die Bauformen
ausVollhartmetall und mit aufgelötetenHartmetallplatten auch in
derGüteklasse AAA (75 % der Tole-ranzen von AA) hergestellt
werden.
Üblich ist eine hohle Flankenformam Wälzfräser, damit am
Werk-stück eine geringe Höhenballigkeiterzielt wird.
Vorbearbeitung zumSchälwälzfräsen
Die Bearbeitungszugabe richtetsich nach der Modulgröße undnach
dem Härteverzug. Für denModulbereich 2 bis 10 liegt sie
er-fahrungsgemäß zwischen 0,15und 0,30 mm/Flanke.
Der Zahngrund muß so tief vorge-fräst werden, daß der
Zahnkopfdes Schälwälzfräsers diesen spä-ter nicht anschneidet.
FETTE empfiehlt Wälzfräser mitProtuberanz, z. B. FETTE
Kat.-Nr.2026 zu verwenden.
Die Härte der Verzahnung ist fürden Schäl-Wälzprozeß auf HRC
62+2 zu begrenzen.
Schäl-Wälzfräser aus Vollhartmetall
Schäl-Wälzfräser mitHartmetall-Wendeplatten
Schäl-Wälzfräser mit gelötetenHartmetall-Leisten
Schäl-Wälzfräser mit gelötetenHartmetall-Platten
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42
Abtrag pro Flanke
In einem Schnitt sollten mit Rück-sicht auf die Standzeit der
Wälz-fräser nicht mehr als 0,15 ÷ 0,20mm/Flanke abgetragen
werden.
Bei hohen Qualitätsanforderungenmuß in mehreren Schnitten
gefrästwerden. Für den letzten Schnitt istein Abtrag von 0,1
mm/Flankeanzustreben, um das Gefüge desZahnradwerkstoffes so gering
wiemöglich zu beeinflussen.
Kühlung
Durch intensive Kühlung von Werk-zeug, Werkstück, Aufspannung
undMaschine mit den beim Wälzfrä-sen üblichen Schneidölen werdendie
temperaturabhängigen Fehler-größen reduziert, und die Standzeitder
Schälwälzfräser wird erhöht.
Verschleiß und Standlängen
Verschleißmarkenbreite
Die Verschleißmarkenbreite an denSchälwälzfräsern sollte nicht
mehrals 0,15 mm erreichen.
Mit zunehmender Verschleißmar-kenbreite steigen die
Schnittkräfte.Bei sehr dünnen Spänen kommtes zum Abdrängen der
Wälzfräser-schneiden.
Die Folgen können sein:Qualitätseinbußen, Ausbrüche anden
Hartmetallschneiden und un-zulässige Gefügeveränderungendurch
Anlaß- und Neuhärtungs-vorgänge an den Zahnrädern.
Gleichmäßiger Verschleißdurch Shiften
Der Verschleiß tritt nur an denZahnflanken der
Schäl-Wälzfräserauf. Die Verschleißmarken sind re-lativ kurz und
folgen dem Verlaufder Eingriffslinien.
Durch Shiften, d. h. durch schritt-weises Verschieben des
Fräsers inAchsrichtung nach dem Fräsen ei-nes Rades oder
Radpaketes, wirdder Verschleiß gleichmäßig über
die Flankenschneiden und überdie gesamte Schneidenlänge
desFräsers verteilt. Dieser Vorgangwird noch erleichtert, wenn
dieWälzfräsmaschine mit einer Syn-chronshifteinrichtung
ausgerüstetist. Diese Einrichtung sorgt dafür,daß der
Maschinentisch eine Zu-satzdrehung macht, wenn der
Tan-gentialschlitten verfahren wird. Dierelative Position des
Wälzfräser-ganges zur Verzahnung bleibt da-durch so erhalten, wie
sie beimEinmitten eingestellt wurde.
Standlänge
Die Standlänge eines Wälzfräsersist gleich der Summe der
Längenaller gefrästen Werkstückzähnezwischen zwei Scharfschliffen
desFräsers.
Für die Berechnung der Standzeit,des Werkzeugbedarfs, der
anteili-gen Werkzeugkosten usw. wird dieStandlänge pro Fräserzahn
zu-grunde gelegt. Sie ist abhängigvon der Modulgröße und von
derHärte der zu bearbeitenden Ver-zahnung. Erfahrungsgemäß liegtdie
Standlänge beim Schälwälz-fräsen zwischen 2 und 4 m
proFräserzahn.
Verzahnungs-Qualität
Die Verzahnungs-Qualität beimSchälwälzfräsen ist vom
Zusam-menwirken einer Vielzahl von Kom-ponenten und Parametern
abhän-gig wie:
■ Schäl-Wälzfräser (Schneidstoff,einwandfrei geschärft,
aus-reichende Genauigkeit),
■ stabile Wälzfräsmaschine,■ genaue und stabile Aufspan-
nung von Wälzfräser und Werkstück,
■ Wälzfräser im Rundlauf mithöchster Präzision ausgerichtet
■ genaues Einmitten,■ richtige Wahl von Schnitt-
geschwindigkeit, Vorschub undAbtrag pro Flanke,
■ Beachtung der maximalen Verschleißmarkenbreite,
■ Werkstoff, Vorbearbeitung und Wärmebehandlung
derWerkstücke.
Schnittbedingungen
Schnittgeschwindigkeit
Die Schnittgeschwindigkeit ist vonder Modulgröße und von der
Härtedes Zahnrades abhängig. AlsRichtwert kann für Modul 30
eineSchnittgeschwindigkeit von 36 m/min und für Modul 2 von 110
m/min angegeben werden.
Für die kleinen Module sind auchnoch höhere Werte zwischen
140und 160 m/min möglich. Diese ho-hen Schnittgeschwindigkeiten
ge-hen aber zu Lasten der Standzeitdes Schäl-Wälzfräsers und
eskönnen verstärkt Beeinflussungendes Werkstückgefüges
auftreten.
Für Werkstückhärten ab HRC 62sollte die
Schnittgeschwindigkeitzunächst auf 70 m/min begrenztwerden. Sie
kann dann in Abhän-gigkeit von Fräsergebnis und derStandmenge des
Werkzeuges op-timiert werden.
Vorschub
Die Struktur der mit Wälzfräsernbearbeiteten Oberflächen
wirddurch die Tiefe der Vorschub-markierungen beeinflußt. Die
Tiefeder Vorschubmarkierungen nimmtquadratisch mit der Größe
desVorschubes zu. Es ist daher sinn-voll, zwischen Vorschüben für
denFertigschnitt und den Vorschnitt zuunterscheiden.
Richtwerte für den Vorschub:
Für den Fertigschnitt:1,5 bis 2 mm/WU
Für den Vorschnitt:bis 4 mm/WU
Gleichlauf-Verfahren
Das Schälwälzfräsen im Gleichlaufwird bevorzugt, da bei diesem
Ver-fahren die beste Standzeit derSchäl-Wälzfräser erzielt
wird.
-
43
Der negative Kopfspanwinkel be-dingt, daß die
Schleifscheibeaußermittig eingestellt wird. DasMaß für die
Einstellung der Schleif-scheibe hängt von dem
jeweiligenFräserdurchmesser ab. Es ist demNachschleifdiagramm zu
entneh-men, das jedem Fräser beiliegt.
Die Spanflächen sind auf geringeRauhtiefe zu schleifen, um
Schar-ten und Mikroausbrüche an denSchneidkanten zu vermeiden.
Dabei sind die Toleranzen nachDIN 3968 einzuhalten, soweit siedie
Spannuten betreffen.
= Spanflächenabstand= Fräserdurchmesser
uda
u
da
Frs.
-Dur
chm
esse
r (m
m) 189
188
187
186
185
184
183
–45,4 –45,8 –46,2 –46,6 –47,0 –47,4
Spanflächenabstand u (mm)
Spanflächen-Nachschleifdiagramm für
Hartmetall-Schäl-Wälzfräser
Teilungs- und Flankenlinienabwei-chungen werden durch die
Wälz-fräsmaschine verursacht.
Die Profilform hängt im wesent-lichen von der Qualität der
Wälzfrä-ser ab. Die Schnittparameter, dieHärte der Werkstücke und
der Ver-schleißzustand der Fräser beein-flussen hauptsächlich die
Schnitt-kräfte, die auf Werkzeug undMaschine rückwirken und so
dieVerzahnungs-Qualität mitbestim-men.
Unter guten Voraussetzungen undbei sorgfältiger Arbeitsweise
kanndie Verzahnungs-Qualität 6 nachDIN 3962 bei einer
Oberflächen-rauhheit von Rt = 1 bis 2 µm er-reicht werden.
Wälzfräsmaschine
Grundsätzlich sind auch konven-tionelle Wälzfräsmaschinen für
dasSchälwälzfräsen geeignet. Ent-scheidend ist der Zustand der
Ma-schine.
Es kommt darauf an, daß das Spielin der
Frässpindel-Axiallagerungund im Tisch- und Vorschuban-trieb so
gering wie möglich ge-halten wird.
Selbstverständlich bieten moderneWälzfräsmaschinen mit
Doppel-schnecken-Tischantrieb oder hy-draulischer Tischverspannung,
mitKugelumlaufspindel für den Axial-vorschub und vorgespannter
Axial-lagerung der Frässpindel die bes-seren Voraussetzungen für
einegute Verzahnungs-Qualität. Wün-schenswert sind auch
Einrich-tungen zum automatischen Einmit-ten und zum
Synchronshiften.
Instandhaltungdes Schäl-Wälzfräsers
Der Schäl-Wälzfräser sollte ge-schärft werden, wenn eine
Ver-schleißmarkenbreite von 0,15 mmerreicht ist. Geschliffen wird
mitDiamantscheiben im Pendelschliffoder im
Tiefschleif-Verfahren.
-
44
Schäl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
aus Vollhartmetall
zum Schlichten gehärteter (hochvergüteter) gerade- und
schrägverzahnter Stirnrädernach Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil ha0 = 1,15 · m, öa0 = 0,1 ·
mGüteklasse AA nach DIN 3968eingängig rechtssteigendmit einseitiger
Quernut
Hartmetall – TiN-beschichtet
Abmessungen in mm Anzahl derSpannuten
Ident Nr.m d1 I3 I1 d2
2028 hinterschliffenKatalog-Nr.
2 80 100 120 32 15 23528902,5 23528913 90 40 23528923,5 100 120
140 23528934 4021516
-
45
Schäl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
mit aufgelöteten Hartmetall-Plattenzum Schlichten gehärteter
(hochvergüteter) gerade- und schrägverzahnter Stirnrädernach
Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil ha0 = 1,15 · m, öa0 = 0,1 ·
mGüteklasse AA nach DIN 3968eingängig rechtssteigendmit
Längsnut
Hartmetall
Abmessungen in mm Anzahl derZahnreihen
Ident Nr.m d1 I3 I1 d2
2129 hinterschliffenKatalog-Nr.
4,5 130 130 150 40 12 12231355 1223139
5,5 160 140 160 50 12 12231376 12231467 170 12231558 150 170
12231649 180 1223173
10 190 160 180 50 12 122318211 220 180 200 60 122319112 190 210
122320813 240 200 220 122325314 250 220 240 1223217
15 250 230 250 60 12 122326216 260 240 260 122322617 250 270 80
122327118 270 270 290 122323519 280 300 122329020 280 290 310
1223244
-
46
Schäl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
mit Hartmetall-Wendeplattenzum Schlichten gehärteter
(hochvergüteter)gerade- und schrägverzahnter Stirnrädernach
Modul
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil ha0 = 1,15 · m,Frästiefe 2,15 ·
meingängig rechtssteigendmit Längsnut oder Quernut
Hartmetall
Abmessungen in mm Ident Nr.Anzahl derWendeplatten
Anzahl derSegmente
Anzahl derZahnreihenm d1 I3 I1 I11) d2
2153Katalog-Nr.
5 160 79 127 147 50 19 19 76 –6 94 145 165 12240007 190 110 163
183 –8 126 180 200 12240199 142 197 217 –
10 158 215 235 1224028
11 220 173 232 256 60 21 21 84 –12 189 250 274 122403713 250 205
267 291 23 23 92 –14 220 285 309 1224046
15 250 236 302 326 60 23 23 92 –16 252 320 344 122405517 280 268
337 365 80 –18 284 355 383 122406419 299 373 401 –
20 280 315 390 418 80 23 23 92 1224073
1) mit Quernut
Ersatzteile und Wendeplatten: Ausführung auf Anfrage.
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47
Vollstahl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für gerade- und schrägverzahnte Stirnrädernach Modulmit
Protuberanzzum Vorfräsen für das Schleifenoder Schäl-Wälzfräsen
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil ha0 = 1,4 · m, öa0 = 0,4 ·
mAufmaß pro Flanke: qP0 = 0,09 + 0,0125 · mProtuberanzbetrag:prP0 =
0,129 + 0,0290 · m bis Modul 7prP0 = 0,181 + 0,0235 · m größer
Modul 7Güteklasse A nach DIN 3968eingängigmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5 – TiN-beschichtet
Abmessungen in mm Ident Nr.Links
Ident Nr.Rechts
Anzahl derSpannutenm d1 I3 I1 d2
2026Katalog-Nr.
1 70 50 56 27 17 1223334 12233442 90 100 15 1223326 12233463 80
110 120 32 1223338 12233484 90 120 130 14 1223340 12233505 100 140
150 1223343 12233526 140 40 1223345 12233557 150 1223347 12233578
160 160 170 50 1223349 12233599 170 1223351 1223361
10 180 180 190 1223353 122336312 200 200 210 60 12 1223356
1223365
-
Wälzfräserfür innenverzahnte Räder (Hohlräder), gerade- oder
schrägverzahnt, mit Evolventenflanken
Kat.-Nr. Seite
Hinweise 50
Vollstahl-Wälzfräser 2082 51
-
50
HinweiseWälzfräser für innenverzahnte Rä-der (auch Hohlräder
genannt) wer-den für ein bestimmtes Rad kon-struiert. Hierbei
müssen die Maßefür den maximalen und minimalenFräserdurchmesser und
die maxi-male Fräserbreite beachtet wer-den, für die der
Innenfräskopf aus-gelegt ist.
Bei Hohlrädern mit großer Profil-verschiebung kann nicht
ausge-schlossen werden, daß die maxi-mal zulässige Fräserbreite für
dievollständige Ausbildung der Ver-zahnung zu schmal ist, wenn
derWälzfräser in der üblichen Weiseausgelegt wird. In diesem Fall
istes erforderlich, den Modul undden Eingriffswinkel des
Wälzfrä-sers abweichend von denen desHohlrades festzulegen.
Am Wälzfräser ist ein Zahn als so-genannter „Einstellzahn“
definiertund gekennzeichnet. Der Fräsermuß auf der Wälzfräsmaschine
sopositioniert werden, daß der Ein-stellzahn im Neuzustand in
der„Maschinenmitte“ liegt. Obwohlsich der Einstellzahn beim
Schär-fen des Wälzfräsers in axialerRichtung verlagert, ist es
nichterforderlich, die im Neuzustandermittelte und durch
Distanzschei-ben fixierte Position des Wälz-fräsers zu
korrigieren.
Die zum Fertigfräsen angebotenenWälzfräser für innenverzahnte
Rä-der sind nur bedingt für das Vorfrä-sen geeignet. Mit Rücksicht
aufdie Werkzeugkosten sollten fürdas Vorfräsen hinterdrehte
Wälz-fräser mit einem auf das Werk-stück abgestimmten
Anschnittverwendet werden.
-
51
Vollstahl-Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für innenverzahnte Räder nach Modulgerade- oder
schrägverzahnt
Eingriffswinkel 20°Bezugsprofil II nach DIN 3972Güteklasse AA
nach DIN 3968eingängig rechtssteigendmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm Anzahl derSpannutenm d1 I3 I1 d2
2082 hinterschliffenKatalog-Nr.
5 360 45 65 100 306 52 728 66 86 24
10 80 90 2212 94 10414 108 11816 122 132 2018 136 146 1820 150
160 16
Die aufgeführten Baumaße sind Richtwerte, die je nach Abmessung
des Innen-Wälzfräskopfesund den Verzahnungsdaten des Rades
entsprechend abgewandelt werden können.
Zu Innen-Wälzfräsern größer als Modul 20 sind
Werkstückzeichnungen und die Maße des Innenfräskopfes vorzulegen,
damit hierauf abgestimmt die Baumaße des Wälzfräsers festgelegt
werden können.
-
Wälzfräserfür Verdichterrotoren und Pumpenspindeln
Kat.-Nr. Seite
Wälzfräser für Verdichter-Rotoren 54
Rotoren-WälzfräserVorfräser, als Räumzahn-Wälzfräser 2091
55Fertigfräser, als Vollstahl-Wälzfräser 2092 56
Wälzfräser für PumpenspindelnFertigfräser, als
Vollstahl-Wälzfräser 2094 57
-
54
Wälzfräser für Verdichter-RotorenRotoren sind die
mehrgängigenFörderschrauben eines Schrau-benverdichters, die
paarweise ineinem Gehäuse angeordnet sind.
Die ineinandergreifenden Schrau-bengänge haben symmetrischesoder
asymmetrisches Profil.
Ruhiger Lauf und guter Wirkungs-grad der Rotoren werden von
derGenauigkeit der Rotorenprofile be-stimmt.
Gute Ergebnisse bei der Herstel-lung von Rotoren ergeben sich
ausden Vorteilen des Wälzfräsverfah-rens:
■ Hohe Teilgenauigkeit■ Geringer Verzug wegen gleich-
mäßiger ständiger Spanabnah-me in allen Lücken
■ Problemlose Instandhaltungdes Wälzfräsers durch Schär-fen an
den Spanflächen
Voraussetzung für diese Technolo-gie im Zusammenhang mit
derHerstellung von Rotoren sind dieEntwicklung geeigneter
Berech-nungsverfahren für Rotoren- undWälzfräserprofile, die
Erstellungder erforderlichen Rechnerpro-gramme und ein hoher
Fertigungs-standard auf dem Gebiet der Prä-zisions-Wälzfräser.
An die Wälzfräsmaschinen werdenhohe Anforderungen gestellt
be-züglich Steifigkeit, Leistung, ther-mischer Stabilität und
Zustell-genauigkeit.
Der erfolgreiche Einsatz von Wälz-fräsern hängt auch davon ab,
in-
wieweit Profilform, Spielgröße undSpielverteilung zwischen
demWerkzeughersteller einerseits unddem Rotorenhersteller bzw.
Ro-torenkonstrukteur andererseits imRahmen der
fertigungstechnischenMöglichkeiten abgestimmt sind.So erlaubt
dieses Verfahren einemoderne wirtschaftliche Fertigung,bei der die
Qualität und Ausbrin-gung in erster Linie vom Werkzeugund der
Maschine abhängig sind.
Rotoren im Stirnschnitt
Nebenläufer
Hauptläufer
-
55
Rotoren-Wälzfräser, Vorfräser
l1l3
d1 d2
für Schraubenverdichterfür Haupt- und Nebenläufer als
Räumzahn-Wälzfräser mit16 Kopfschneidenachsparallele Spannuten
eingängigmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm
Fräserabmessung
Rotor-Ø m Profilhöhe d1 I3 I1 d2
2091 hinterdrehtKatalog-Nr.
47/44,5 ≈ 5,2 ≈ 10,2 112 90 106 4081,6 ≈ 9,1 ≈ 17,5 140 154 170
50
102 ≈ 11,4 ≈ 22 170 184 200 60127,5 ≈ 14,2 ≈ 27,5 212 234
250163,2 ≈ 18,2 ≈ 35,5 265 299 315 80204 ≈ 22,7 ≈ 44 305 319 335
100204 ≈ 22,7 ≈ 44 335
Die Baumaße sind Richtwerte für Rotorenabmessungen mit L/D =
1,65.
Bei der Bestellung sind Werkstückzeichnungen der Rotoren und
Angaben über das Stirnschnittprofil (Koordinatenliste) zur
Verfügung zu stellen.
Nicht alle Rotoren lassen sichaufgrund ihrer Größe im
Wälzfräs-verfahren erzeugen. Darüber hin-aus bestimmen auch das
bereitseingeführte Verfahren oder derMaschinenpark die Wahl
derWerkzeuge.FETTE war maßgeblich an der Ein-führung des
Wälzfräsverfahrenszur Herstellung von Rotoren betei-ligt.Mit dieser
Erfahrung bietet FETTEdeshalb in allen Fällen
kompetenteBeratung.
Die Vorzüge des Wälzfräsverfahrens sind unbestritten und lassen
sich wiefolgt zusammenfassen:
■ Schnelle und problemlose Herstellung von Rotoren mit guten
Oberflächen,genauen Profilen und Teilungen.
■ Die Dichtleisten am Zahnkopf und die Dichtnuten im Zahngrund
der Roto-ren können in einem Arbeitsgang mit den Flanken ausgewälzt
werden.
■ Mit Wälzfräsern hergestellte Rotoren sind wegen ihrer
gleichbleibendenGenauigkeit jederzeit austauschbar.
■ Einfache und wirtschaftliche Instandhaltung der Werkzeuge, da
die Wälz-fräser nur an der Spanfläche scharfgeschliffen werden.
für Hauptläufer
für Nebenläufer
-
56
Rotoren-Wälzfräser, Fertigfräser
l1l3
d1 d2
für Schraubenverdichterfür Haupt- und Nebenläufer
Güteklasse AA eingeengt nach DIN 3968 achsparallele
Spannuten
eingängigmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm
Fräserabmessung
Rotor-Ø m Profilhöhe d1 I3 I1 d2
2092 hinterschliffenKatalog-Nr.
47/44,5 ≈ 5,2 ≈ 10,2 140 74 90 6081,6 ≈ 9,1 ≈ 17,5 190 124 140
80
102 ≈ 11,4 ≈ 22 236 154 170127,5 ≈ 14,2 ≈ 27,5 265 196 212
100163,2 ≈ 18,2 ≈ 35,5 300 249 265204 ≈ 22,7 ≈ 44 305 299 315204 ≈
22,7 ≈ 44 335
für Hauptläufer
für Nebenläufer
Die Baumaße sind Richtwerte für Rotorenabmessungen mit L/D =
1,65.
Das gesamte Profil, einschließlich der Dichtleiste und Nut, wird
in einem Arbeitsgang gefräst. Der Außendurchmesser der Rotoren ist
auf Fertigmaß geschliffen.
Bei der Bestellung sind Werkstückzeichnungen der Rotoren und
Angaben über das Stirnschnittprofil (Koordinatenliste) zur
Verfügung zu stellen.
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57
Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für Schraubenpumpenfür Antriebs- und Laufspindel
Güteklasse AA eingeengt nach DIN 3968 eingängigmit Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
Abmessungen in mm
Fräserabmessung
d1 I3 I1 d2
2094 hinterschliffenKatalog-Nr.
18 x 10,8 10,8 x 3,6 100 52 60 32 1620 x 12 12 x 4 55 6330 x 18
18 x 6 112 72 8035 x 21 21 x 7 118 82 9038 x 22,8 22,8 x 7,6 125 87
95 4045 x 27 27 x 9 140 98 106 1852 x 31,2 31,2 x 10,4 150 104 112
5060 x 36 36 x 12 160 110 11870 x 42 42 x 14 180 122 132
Wälzfräser für Antriebsspindel
Wälzfräser für Laufspindel
Anzahl derSpannuten
AntriebsspindelD x d1)
LaufspindelD x d1)
1) D = Außendurchmesser, d = Innendurchmesser
Die aufgeführten Baumaße sind Richtwerte und können sowohl in
der Länge als auch im Durchmesser dem Arbeitsraum der
Wälzfräsmaschine angepaßt werden.
Bei der Bestellung sind folgende Angaben über das Werkstück zu
machen: Maßangaben über das Stirnschnittprofil, Außendurchmesser,
Innendurchmesser, Steigung und Steigungsrichtung – im Normalfall
Antriebsspindel rechts, Laufspindel links.
Antriebs- und Laufspindel
-
Wälzfräserfür Kettenräder, Zahnriemenscheiben und
Steckverzahnungen
Kat.-Nr. Seite
Wälzfräser für Kettenräderhinterdreht 2301 60hinterdreht 2311
61hinterdreht 2331 62hinterschliffen 2341 63
Wälzfräser für Zahnriemenscheibenhinterschliffen 2342
64hinterschliffen 2352 65
Wälzfräser für Keilwellenhinterschliffen 2402 66hinterschliffen
2412 66hinterschliffen 2422 67hinterschliffen 2432
67hinterschliffen 2442 68
Wälzfräser für Zapfwellenhinterschliffen 2444 69hinterschliffen
2472 70
Wälzfräser für Zahnwellenhinterschliffen 2452 71
Wälzfräser für Kerbzahnwellenhinterschliffen 2462 72
-
60
Wälzfräser
l1l3
d1 d2
für Kettenräder nach DIN 8196 zu Rollen und Hülsenkettennach DIN
8187, 8188
Bezugsprofil nach DIN 8197eingängig rechtssteigendmit
Längsnut
KHSS-E EMo5Co5
2301 hinterdrehtKatalog-Nr.Abmessungen in mm
Fräserabmessung
d1 I1 d2
Ketten-
Teilung Rollen-/Hülsen-Ø
Anzahl derSpannuten
Ident Nr.
5,0 3,2 56 38 22 12 12262046,0 4 12262138,0 5 63 27 12262319,525
6,35 70 46 1226268
12,7 7,92 80 56 327,75 122