Innovative Spannlösungen für Getriebebauteile

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1 Folie 0 Innovative Spannlösungen für Getriebebauteile Jens-Hendrik Schmidt Dipl.-Ing. (FH) Maschinenbau - Geschäftsführer - Quelle: dpa GETPRO Kongress, Würzburg 28./29. März 2017

2 Folie 1 Gliederung - Spanntechnik - Produktbereiche - Membranspannfutter - Verwendung - Funktionsweise - Wechselteile - Optionen: - Spannkraftunterstützung zum Hartdrehen - Integrierter Entspannzylinder - Zusätzliche Axialspannung mittels Spannfinger - Automatische Beladung und Luftanlagekontrolle - Unser Service - Zusammenfassung und Ausblick

3 Folie 2 Spanntechnik - Produktbereiche Spannfutter - Membranspannfutter - Schrägbolzenfutter - Schwenkbackenfutter - Spannzangenfutter Spanndorne - Gewindespanndorn - Kegelspanndorn - Spitzenspanndorn - Verzahnter Spanndorn Vorrichtungen - Hydraulische Vorrichtung - Manuelle Vorrichtung - Roboterhandling - Greifer PUTZIN ist Präzision hochgenau und ganz persönlich!

4 Folie 3 Membranspannfutter - Verwendung Membranspannfutter werden zum Spannen von Zahnrädern im Teilkreis der Verzahnung verwendet, um die Aufnahmebohrung und die Planflächen zu bearbeiten. Mit Hilfe des Membranspannfutters wird ein hervorragender Rundlauf erreicht. Weiterhin hat das Spannsystem eine hohe Wiederholgenauigkeit. Ebenso kann das Membranspannfutter zum Spannen von glatten Werkstücken mittels Meisterbacken verwendet werden.

5 Folie 4 Membranspannfutter - Funktionsweise Durch die Bewegung der Membran wirkt einerseits eine radiale Spannkraft (FR) und gleichzeitig eine axiale Kraft (FA) auf das Werkstück, welches somit gegen den Anschlag gedrückt wird.

6 Folie 5 Membranspannfutter - Funktionsweise Die Durchmesserdifferenzen, die überbrückt werden können, sind von der Länge der Spannbacken abhängig. Standardmäßig beträgt der Öffnungsweg der Spannbacken 1,0 mm im Durchmesser. Bei langen Spannbacken kann der Öffnungsweg größer sein, jedoch ist dann die Spannkraft geringer.

7 Folie 6 Membranspannfutter Technische Daten Das Membranspannfutter Universal gibt es in vier verschiedenen Größen (siehe Tabelle). Es können Werkstücke mit einem Durchmesser von mm gespannt werden. Typ MU175 MU250 MU320 MU400 Spannbereich (mm) Spannkraft ca. (N) Entspannkraft ca. (N) Gewicht (kg)

8 Folie 7 Membranspannfutter Wechselteile Auf einem Futter können viele verschiedene Werkstücke, mit einer geringen Anzahl an Wechselteilen (Spannstifte, Spannbacken, Fixierplatten, Anschlägen), bearbeitet werden. Im Nachfolgenden wird auf die Auswahl und die Berechnung der einzelnen Wechselteile eingegangen

9 Folie 8 Membranspannfutter Wechselteile: Fixierplatten Die benötigten Fixierplatten richten sich nach der Zähnezahl des Zahnrades. Zahnräder, bei denen die Zähnezahl durch drei teilbar ist, benötigen keine zusätzlichen Fixierplatten.

10 Folie 9 Membranspannfutter Wechselteile: Spannstifte Die benötigten Spannstifte werden anhand der Verzahnungsdaten berechnet. Die Spannstifte werden so ausgelegt, dass der Berührungspunkt immer am Teilkreis des Zahnrades anliegt.

11 Folie 10 Membranspannfutter Wechselteile: Anschläge Die benötigten Anschläge richten sich nach der genauen Werkstückbreite (B). Die Höhe der Anschläge wird so errechnet, dass immer oberhalb der Mitte des Werkstückes gespannt wird.

12 Folie 11 Membranspannfutter Wechselteile: Beispiel Zähnezahl (Z) Normal Modul (mn) Schrägungswinkel (β) Außendurchm. (da) Beispiel: Verzahnungsdaten eines zu spannenden Werkstückes Teilkreisdurchm. (dt) Profilverschieb. (x) Breite (b) 29 1, ,57 42,88-0, Spannbacke Anschlag Fixierplatte Spannstift MU MU MU MU Beispiel: Dazugehörige, ausgewählte und berechnete Wechselteile Kurzer Spannbacken für da ø Anschlag Nr.4 Höhe H = 23 für Zahnbreite b = 14 Fixierplatte für Zähnezahl Z 29 Spannstift Nr. 31 errechnet für og. Verzahnungsdaten

13 Folie 12 Membranspannfutter Option: Spannkraftunterstützung Spannkraftunterstützung zum Hartdrehen mit innerer Kühlmittelzufuhr. a b Die beiden Abstimmscheiben (a) begrenzen den Weg der Membran in axialer Richtung und verhindern somit eine Überlastung des Spannelements. Die maschinenseitige Zugstange wird im hinteren Teil eingeschraubt (b) und führt die Krafteinleitung aus.

14 Folie 13 Membranspannfutter Option: Spannkraftunterstützung Bearbeitung: Schleifen Planflächen und Innendurchmesser Schleifspindel mit Schleifkörper Beispiel: Membranspannfutter auf einer CNC- Schleifmaschine Freiraum für Schleifkörper

15 Folie 14 Membranspannfutter Option: Spannkraftunterstützung Bearbeitung: Hartdrehen Kegel Beispiel: Membranspannfutter auf einer CNC- Drehmaschine

16 Folie 15 Membranspannfutter Option: Integrierter Entspannzylinder Membranspannfutter mit integriertem Entspannzylinder und Drehdurchführung b Der im Futter integrierte Entspannzylinder (a) wird pneumatisch mittels Fußschalter über eine Drehdurchführung (b) betätigt. a Vorteil: Maschinen ohne maschinenseitiger Zug/Druck- Spindel können nachgerüstet werden, um das Membranspannfutter verwenden zu können.

17 Folie 16 Membranspannfutter Option: Axialspannung / Spannfinger Membranspannfutter mit zusätzlicher Axialspannung mittels Spannfinger 1.) Membran zum Zentrieren des Werkstückes 2.) Spannfinger zum axialen Spannen des Werkstückes Vorteil: dünnwandige Werkstücke werden nicht verspannt und werden trotzdem sicher für die Bearbeitung gehalten.

18 Folie 17 Membranspannfutter Option: automatische Beladung Automatische Beladung Für eine automatische Beladung des Membranspannfutters sind angefederte Vorzentrierstifte notwendig, welche zusätzlich in den Spannbacken integriert werden. Das System lässt sich nun mittels einem drehbar gelagertem Greifer während dem Betrieb bei max. 700 U/min. automatisch be- und entladen. Luftanlagekontrolle Für die automatische Beladung ist es auch sinnvoll das Membranspannfutter mit einer Luftanlagekontrolle auszustatten. Die Luft kann, wie auch die innere Kühlmittelzufuhr, durch die Spindel geführt werden. Vorteil: Abfrage ob Werkstück eingelegt ist und sauber am Anschlag anliegt Vorteil: Energieeinsparung (3,5-fache Anlaufenergie des Spindelmotors); Reduzierung der Werkstückwechselzeit.

19 Folie 18 Membranspannfutter Unser Service Unser Service: - Identifizierung des genauen Bedarfes anhand der Aufgabenstellung - Konstruktion und Entwurf einer geeigneten Lösung für unterschiedliche Werkzeugmaschinen - Auswahl und Berechnung der Wechselteile und Zusammenfassung auf ein Minimum an Wechselteilen - Inbetriebnahme vor Ort durch unsere Techniker - Unterstützung bei der Auswahl von Wechselteilen für künftige, neue Zahnräder

20 Folie 19 Zusammenfassung Membranspannfutter eignen sich besonders in der Getriebeproduktion zur Herstellung von Zahnrädern oder zahnradähnlichen Werkstücken. Die vorgetragenen Besonderheiten erzeugen eine hohe Prozesssicherheit und garantieren eine hohe Genauigkeit bei der Bearbeitung von Planflächen und Durchmessern auf Schleif- und Drehmaschinen. Mit dem modularen System lassen sich mit einer Baugröße eine große Anzahl von Zahnrädern mit den dazugehörigen Wechselteilen bearbeiten. Die bietet Ihnen eine maßgeschneiderte Lösung zu Ihrer individuellen Problemstellung an.

21 Folie 20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Jens-Hendrik Schmidt Dipl.-Ing. (FH) Maschinenbau - Geschäftsführer -