Kegelrad-Technologie

g 35 – ZWeisPinDeLMaschine
Mit VertikaLkOnZePt

Abheben mit einem neuen Maschinenkonzept für das
5-Schnitt-Verfahren: Die Herstellung von Verzahnungenfür die Luftfahrt ist mit der Oerlikon Kegelrad-Schleifmaschine G 35 so effizient und einfach wie nie. Dafür wurde
bewährte Technik mit neuen Ideen zusammengebracht.

Kegelrad-Technologie

Im Bereich der Luftfahrtindustrie werden Kegelrad-Verzahnungen verwendet, die im 5-Schnitt-Verfahren (engl.:5-cut) nach der Fixed-Setting-Methodehergestellt werden. Dieses Verfahren
bedingt, dass die konvexen und konkaven Ritzelflanken nacheinander mit
unterschiedlichen Werkzeugen und unterschiedlichen Maschineneinstellungenbearbeitet werden. Der Wechsel einer
bestehenden Verzahnungsgeometrie beispielsweise auf eine Duplex-Verzahnung,die mit nur einem Werkzeug in einem
Schritt bearbeitet wird, ist aufgrund aufwendiger Zertifizierungsprozeduren fürLuftfahrt-Anwendungen keine Option.

Optimal für Anforderungen in der Luftfahrt
Die neu entwickelte Oerlikon Kegelrad-Schleifmaschine G 35 (siehe Abbildung 1) ist speziell auf die Anforderungender Luftfahrtindustrie zugeschnitten undhebt mit ihren zwei vertikal angeordneten
Schleifspindeln die Herstellung von Luftfahrt-Verzahnungen auf ein neues Niveau.
Um für diese Sondermaschine die optimale Funktionalität und die bestmögliche
Ersatzteilverfügbarkeit zu gewährleisten,kommen bewährte Konzepte und Komponenten zum Einsatz. Die Technik wird durch
neue Features ergänzt, die ein effizientes
Arbeiten mit der Maschine ermöglichen.

Optimiertes
Zweispindelsystem …
Das Grundkonzept der Maschine orientiert sich an der aktuellen Oerlikon G 30Einspindelmaschine. Diese erzielt im Automotive-Bereich aufgrund ihrer hohen
Steifigkeit und thermischen Stabilität auchbei hochproduktiven Prozessen optimale
Bearbeitungsergebnisse. Die G 35 ist mit
zwei unabhängig voneinander verfahrbaren Schleifköpfen ausgestattet (sieheAbbildung 2). So ergeben sich hier – anders als bei älteren Zweispindelkonzepten
mit fix zueinander versetzt positionierten Schleifspindeln – mit dem zweiten
Schleifkopf keinerlei zusätzliche Kollisionskonturen, die den Betrieb der Maschine
einschränken. Für ein schnelles Positionieren der Schleifköpfe sind diese in derHauptbewegungsrichtung (Y1 und Y2)
mit hochdynamischen Linearmotoren ausgestattet, die sich konzeptionell bereits inden größeren Maschinen der G-Baureihe(G 60 und G 80) bewährt haben.

xzAbb. 1: Oerlikon Kegelrad-Schleifmaschine G 35 mit Doppelspindel

Abb. 2: Achsanordnung der G 35yKegelrad-Technologie… und verbessertes
Vertikalkonzept

Abb. 3: Vertikales Maschinenkonzept für sichere Prozessabläufe

Dank des weiterentwickelten Vertikalkonzepts mit versteckten Türführungen undeiner aktiven Wannenreinigung lassen sich
Schleifschlammablagerungen im Arbeitsraum erfolgreich vermeiden. Die Vorteile
dieses „Clean Cabin Concept“ zeigen
sich insbesondere beim Tiefschleifen vonVerzahnungen. Aktuelle Werkzeugkonzepte ermöglichen heute Schleifprozesse mit enormen Zeitspanvolumina undentsprechenden Mengen anfallenden
Schleifschlammes. Die beiden Schleifspindeln (A11 und A12) haben auch für dieseBearbeitungsaufgabe mit jeweils 22 kW
ausreichende Leistungsreserven.
Profiliert werden beide Schleifscheiben
mit einer einzigen Abrichteinheit (A3),die – analog zur G 30 – seitlich auf derWerkstückachse (C) montiert ist. Eine integrierte Entgratspindel (B4) bietet für die
Weichbearbeitung auf der G 35 die Möglichkeit des präzisen stirnseitigen Entgratens der Verzahnungen. Auch hier wurde
auf ein im Hause bewährtes Konzept – dasder Kegelrad-Fräsmaschine C 30 – zurückgegriffen (siehe Abbildung 4).

Abb. 4: Flexibles Entgraten in der Maschine

Intuitives Bedienen undvereinfachtes Rüsten
Das Bedienkonzept der Maschine basiert auf der zukunftsweisenden Software-Oberfläche KOP-G, die intuitiv überein hochauflösendes Touchdisplay bedientwird. Funktionstasten am Bedienpanel erlauben direkten Zugriff auf häufig genutzte Einrichtfunktionen. Die großzügigen
Verfahrwege der G 35 ermöglichen ein
vollständiges Freifahren der Werkstückspindel (B) für Rüstvorgänge. Der Spannvorrichtungs- und Bauteilwechsel kannsowohl mit horizontaler Werkstückspindel
als auch schwerkraftunterstützt in vertikaler Richtung erfolgen.

Abb. 5: Automatisches Aufnehmen der Schleifscheibe und Schleifölversorgung

Kegelrad-Technologie

Die Kühlschmierstoffversorgung für den
Schleifprozess wird analog zur G 30 durcheinen einteiligen Anschlussträger (Ölring)
realisiert. Die einzelnen Kühldüsen können
von dort aus mittels Schieberohren präzise positioniert werden. Auch eine Hochdruck-Reinigungsdüse wird von hier aus inStellung gebracht. In der G 35 lassen sicherstmals Ölring und Schleifscheibe gemeinsam vollautomatisch von einer Bereitstellungsstation auf der C-Achse abholen undanschließen, was das Rüsten der Maschine
erheblich vereinfacht (siehe Abbildung 5).
Die G 35 ermöglicht das Abrichten derSchleifscheiben in jeweils zwei unterschiedlichen Positionen, um die unvermeidbare
Kollisionskontur des Abrichters verlagern
zu können. So ergibt sich eine deutlich
größere Flexibilität für das optimale Einstellen der Kühldüsen. Dank der Funktionalität des optionalen SmartTooling ist
die aktuelle Geometrie aller verfügbaren
Schleifscheiben als digitaler Zwilling verfügbar. Das intelligente Abrichtprogramm
ermöglicht der G 35, Schleifscheiben ausgehend vom vorhandenen Profil – sei esder Anlieferungszustand oder eine zuvor
verwendete Geometrie – innerhalb kürzester Zeit für die aktuelle Bearbeitungsaufgabe zu profilieren.

Abb. 6: Dialogfenster des intelligenten Abrichtprozesses

Qualitätssicherung
leicht gemacht
Qualitätssicherung ist ein großes Themain der Luftfahrtindustrie. Die Kontakterkennung beim Abrichten stellt für den
gesamten Bearbeitungsablauf sicher, dassdie Schleifscheibe das vollständig abgerichtete Profil aufweist. Zur Qualitätsprüfung unmittelbar auf der Maschine undzur Dokumentation des lokal abgeschliffenen Aufmaßes kann die G 35 mit derMessfunktionalität KOMPASS (siehe hierzu auch den Artikel „KOMPASS – Messen
direkt auf der Maschine“ auf Seite 20)
ausgerüstet werden.

DIE HIGHLIGHTSDER G 35
Zwei unabhängig verfahrbare
Schleifköpfe ermöglichen höchste
Rüstfreundlichkeit und Flexibilität.
Hohe Steifigkeit und thermischeStabilität für optimale
Bearbeitungsergebnisse
Das „Clean Cabin Concept“
vermeidet Schleifschlammablagerungen im Arbeitsraum.

Dr. Rolf SchalasterLeiter Competence Center Kegelradschleifen,
KLINGELNBERG GmbH

Zukunftsweisende Software
ermöglicht intuitive
Touch-Bedienung.

Copyright KLINGELNBERG GmbH

Entgratspindel erlaubt präzises
stirnseitiges Entgraten
tiefgeschliffener Verzahnungen.