DIP – flexibel, schnell und reproduzierbar
Profilmodifikationen an Zahnrädern bedeuten in der Praxis oft zusätzliche Abrichtwerkzeuge, Kosten und Lieferzeiten. Verfahren wie das Zeilen abrichten sind zwar flexibel, aber zeitaufwendig und in der Serie nur begrenzt wirtschaftlich. Mit DIP hat die Liebherr-Verzahntechnik GmbH ein Wälzschleifverfahren entwickelt, das erstmals die Beeinflussung der Profilmodifikation beim Abrichten mit Profilrolle ermöglicht und damit Flexibilität mit kurzen Abrichtzeiten verbindet.
Beim Wälzschleifen erfordern Profilmodifikationen meist für das Werkstück spezifisch ausgelegte Abrichtwerkzeuge. Das verursacht Kosten und lange Beschaffungszeiten. Das Abrichten mit Profilrolle steht für schnelle, stabile Prozesse, es ist jedoch an ein festes Profil gebunden. Zeilenabrichten mit Formrolle bietet maximale Freiheit, ist aber deutlich langsamer und aufgrund von Kornbruch, Verschleiß und Bedienereinfluss technologisch nicht mit dem Serienprozess vergleichbar. Zudem steigt das Risiko für Schleifbrand. Genau hier setzt DIP (Dresser Independent Profile Modifications) an: Das Verfahren bietet bei der Vorgabe der Profilmodifikation eine ähnliche Flexibilität wie das Zeilenabrichten – dennoch kommt das konventionelle Abrichten mit Profilrolle und Abrichtparametern zum Einsatz.
Modifikation über Software statt Werkzeug
Beim DIP-Verfahren bleibt die Profilrolle als Abrichtwerkzeug erhalten. Die Modifikation wird aber hier nicht über die Werkzeuge erzeugt, sondern über die Software in der Maschinensteuerung durch Zusatzbewegungen beim Abrichten. Profilwinkelmodifikationen, Profilballigkeiten sowie Kopf- und Fußrücknahmen lassen sich damit gezielt einstellen und reproduzierbar schleifen. Die Funktionalität ist in die Steuerung LHGearTec integriert und führt den Bediener intuitiv und sicher durch den Prozess. So bleibt auch der Schulungsaufwand gering.
Seriennaher Prozess
Ein entscheidender Vorteil ist die direkte Übertragbarkeit auf die Serienfertigung. Beim DIP können die gleichen Abrichtparameter wie in einer späteren Serienfertigung genutzt werden, wodurch die Oberfläche der Schleifschnecke der aus der Serienfertigung entspricht. Es ist daher möglich, optimierte Prozessparameter aus der Serienfertigung anzuwenden. „Anwender erreichen schneller ein erstes Gutteil ohne erhöhtes Schleifbrandrisiko. Die Verwendung von seriennahen Bearbeitungsparametern ermöglicht schon im Vorfeld eine reale und aussagekräftige Erprobung auf dem End-of-Line-Prüfstand“, erklärt Fabian Stadelmann, Manager für Technologieentwicklung.
Weniger Aufwand bei wechselnden Anforderungen
Besonders bei häufig wechselnden Aufträgen zeigt DIP seine Stärken. Modifikationen lassen sich kurzfristig über die Software anpassen, ohne neue Abrichtwerkzeuge zu beschaffen. „In der Praxis konnte so die Anzahl benötigter Abrichtwerkzeuge deutlich reduziert werden. In einem Anwendungsfall wurden sechs verschiedene Abrichtwerkzeuge durch eine Profilrolle ersetzt“, berichtet Fabian Stadelmann. Das spart Kosten und minimiert Beschaffungs-und Lieferzeiten – insbesondere in der Lohnfertigung ein wesentlicher Vorteil.
Klar definierter Einsatzbereich
DIP erweitert das Bearbeitungspektrum, ohne bestehende Verfahren vollständig zu ersetzen. Sehr stark ausgeprägte Profilmodifikationen lassen sich weiterhin besser über das Zeilenabrichten abbilden, da dort die Eingriffsmöglichkeiten in die Modifikation auf der Schleifschnecke größer sind. Auch topologische Modifikationen im Sinne eines verschränkungsfreien Wälzschleifens sind mit DIP nicht möglich. Der Grund: „DIP arbeitet ohne diagonales Shiften der Schleifschnecke, während beim verschränkungsfreien Wälzschleifen genau dieses Shiften zwingend erforderlich ist, um die gewünschte Modifikation zu erzeugen“, erläutert Fabian Stadelmann.
Eingabe der Profilmodifikationen in der Steuerung LHGearTec und die entsprechenden geschliffenen Zahnradprofile
Ergänzung zwischen Flexibilität und Prozesssicherheit
DIP schließt die bisherige Lücke zwischen maximaler Flexibilität und prozesssicherer Serienfertigung. Das Verfahren erweitert das Verfahrensspektrum um eine wirtschaftliche und stabile Option – insbesondere dort, wo kurze Abrichtzeiten, geringer Anpassungsaufwand und reproduzierbare Prozesse gefordert sind.
