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Optimierung der Werkzeuge beim Wälzfräsen mit Hartmetall
Finanzierung:
BMWi/AIF;
Der Bedarf an Zahnrädern steigt in der EU, Deutschland und weltweit kontinuierlich an. Ein großer Teil dieser Zahnräder sind außenverzahnte Stirnräder, die durch Wälzfräsen, dem universellsten und sehr produktiven Verfahren zur Herstellung dieser Zahnräder, gefertigt werden können. Als Schneidstoffe kommen dabei überwiegend Hochleistungsschnellarbeitsstahl und Hartmetall (HM) zum Einsatz. Obwohl der Schneidstoff HM in Verbindung mit der Trockenbearbeitung das größte Potential aller infrage kommenden Schneidstoffe hat, ist seine Anwendung eher rückläufig. Das liegt daran, dass HM-Wälzfräser hochpreisig sind und nach wie vor in vielen Anwendungsfällen die erforderliche Prozesssicherheit nicht gegeben ist. Es treten häufig Schneidkantenausbrüche auf, die den Werkzeugeinsatz abrupt beenden. Darüber hinaus kommt es verzahnungsabhängig auch zu Schäden auf den Zahnflanken der gefrästen Werkstücke, welche nicht tolerierbar sind. Untersuchungen am IFQ der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg haben im Rahmen des Vorhabens "Hochleistungswälzfräsen mit Hartmetallwerkzeugen", aufbauend auf länger zurückliegende Untersuchungen des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH Aachen, neue Potenziale für eine optimale Werkzeugauslegung aufgezeigt. Diese bestehen in der Anwendung geringerer Korngrößen des Hartmetallsubstrats, im Einsatz von Substraten der Gruppe P (derzeit sind HM-Schneidstoffe der Gruppe K Industriestandard), der Testung der Wirkung von Schutzfasen zur Entlastung der Kopfschneiden der Wälzfräserzähne und in der Untersuchung des Einflusses der Spannutensteigung des Wälzfräsers auf das Verschleißverhalten. Durch gezielte Variation dieser Einflussgrößen soll die Auslegung der HM-Wälzfräser im Sinne der Erreichung höherer Standmengen bei progressiven Schnittwerten verbessert werden. In Klein- und mittelständigen Unternehmen (KMU) ist das Zerspanungsniveau sehr unterschiedlich. Es kann bei Anwendung der zu erwartenden Ergebnisse eine Produktionssteigerung bis zu 50% erreicht werden.

Schlagworte

Hartmetall, Wälzfräsen
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