Was ist Wälzschälen

Worum es geht?

Pittler T&S und Präwema Antriebstechnik gelten als Spezialisten für die Komplettbearbeitung verzahnter Wellen. Die modularen Maschinenkonzepte der DVS Unternehmenstöchter ermöglichen es, technologisch spezialisierte Werkzeugträger entsprechend der Werkstückgeometrie in der Maschine unterzubringen und so die in vielen Fällen produktivste Herstellungstechnologie anzubieten.

Für die Grünbearbeitung weicher Werkstücke setzen wir auf die Technologien Wälzfräsen und vor allem auch das Wälzschälen ein.

Wälzschälen

Das Wälzschälen ist ein schon Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts durch Julius Wilhem von Pittler entwickeltes (und seinerzeit patentiertes) Verfahren, das erst in jüngster Zeit durch die fortschreitende Verbesserung der elektronischen Wälzkopplung wirtschaftlich und mit guter Werkzeug-Qualität nutzbar ist. Die Schnittgeschwindigkeit wird beim Wälzschälen erzeugt, indem Werkstück und Werkzeug mit relativ hoher Drehzahl in einem Achskreuzwinkel unter 30° miteinander wälzen. Die Schiefstellung der Achsen erzeugt unterschiedlich gerichtete Vektoren für die beiden Umfangsgeschwindigkeiten, deren Differenzvektor die Schnittgeschwindigkeit bildet.

Die Eingriffskinematik des Wälzschälens erfordert ein konisches Werkzeug, wenn die Zerspanstelle auf der direkten Verbindungslinie zwischen Werkzeug- und Werkstückachse liegt. Um dies zu vermeiden hat die DVS Gruppe das Verfahren des POWER-SKIVING weiterentwickelt: die Zerspanstelle wird in Y aus der direkten Verbindungslinie Werkzeug- und Werkstückachse heraus verschoben. Diese Optimierung ermöglicht den Einsatz zylindrischer Werkzeuge mit einer massiven Erhöhung der Werkzeugstandmenge durch häufiges Nachschleifen der Werkzeuge. Die Werkzeugkosten sinken entsprechend deutlich.

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DVS POWER-SKIVING

Die beim Wälzschälen schnell wechselnden Schnittkräfte regen Maschine und Regelung zu Schwingungen an. Daher erfordert das Wälzschälen extrem steife Maschinenstrukturen, Werkzeug- und Werkstückträger und besonders optimierte Regelkreise.

Die DVS TECHNOLOGY GROUP verfügt über die entsprechenden Maschinenkonzepte, Baugruppen und das regelungstechnische Know-how. Bei Pittler und Präwema Antriebstechnik setzen wir dieses Know-How ein, um besonders leistungsfähige Produktionslösungen für wellenförmige Werkstücke anzubieten. Durch den Einsatz mehrerer Werkzeugträger können wir Werkstücke auch komplett bearbeiten. Das ist insbesondere bei sehr engen Werkstücktoleranzen sinnvoll, um Fehler durch Mehrfachspannungen zu vermeiden. Auch bei geringen Losgrößen ist die Komplettbearbeitung in einer Maschine eine wirtschaftliche Option, um z.B. Investitionen in Maschinen gering zu halten.

Da PRÄWEMA und Pittler auch die Werkzeugauslegung beherrschen und Werkzeuge herstellen, können besonders hohe Qualitäten erreicht werden. Im Laufe des Lebenszyklus der Produktionslösung unterstützen die Töchter DVS TECHNOLOGY GROUP die fortwährende Optimierung von Maschine, Prozess und Technologie. So unterstützen wir unsere Kunden, ihre wirtschaftlichen Vorteile zu bewahren und aufzubauen und ihre Erträge zu erhöhen.

Wälzschälen – Bearbeitungsbeispiele

Ein gutes Beispiel für die Vorteile dieses Ansatzes ist die Fertigung von Wellen für Elektroantriebe im Werk der DVS Production GmbH, den Lohnfertigern innerhalb der DVS TECHNOLOGY GROUP.

In einer WMZ H 200 Maschine wird das Werkstück zwischen Haupt- und Gegenspindel durch den simultanen Einsatz von drei Werkzeugträgern in ca. 5 Minuten weich komplett bearbeitet.

Sehr enge Toleranzen werden dabei auch erreicht durch die genaue Bearbeitung in einer Spannung und durch die Genauigkeit der Übergabe zwischen Haupt- und Gegenspindel. Der spezielle Wälzschälwerkzeugträger ist extrem steif und genau.

Weitere, bewährte Anwendungen für die POWER-SKIVING Technologie sind LKW-Getriebewellen.

Durch die geringen Ausläufe, die das Wälzschälwerkzeug über die herzustellende Verzahnung benötigt, können auch eng benachbarte Verzahnungen mit unterschiedlichen Durchmessern oder Verzahnungen vor Stirnflächen gut hergestellt werden.

Es ist auch möglich, Innenverzahnungen herzustellen. Das technologiebedingt einseitig auskragende Wälzschälwerkzeug ermöglicht zudem einen automatischen Werkzeugwechsel in der Bearbeitungsmaschine. Dadurch können mit dem Wälzschälen auf einem Werkstück in einer Spannung mehrere Verzahnungen mit unterschiedlichen Modulen hergestellt werden.