Für die Bearbeitung von Rollengewindetrieben
Planetenrollengewindetriebe sind hochpräzise, hochbelastbare mechanische Antriebselemente, die aus einer Spindel, einer Mutter und Planetenrollen bestehen. Im Gegensatz zu Kugelumlaufspindeln nutzen sie einen Linienkontakt zwischen Rollen und Spindel. Dieser grundlegende Unterschied führt zu einer deutlich höheren Tragfähigkeit, höherer Steifigkeit, besserer Stoßfestigkeit und einer längeren Lebensdauer bei kompakter Bauweise. Sie sind die bevorzugte Lösung in der Luft- und Raumfahrt, Schwerindustrie, Energietechnik und bei kraftintensiven Industrierobotern.
Prozessablauf
Rohmaterialvorbereitung
Weichbearbeitung (Vorschruppen)
Induktionswärmebehandlung
Hartwirbeln / Präzisionsschleifen
Polieren
Zentrale Prozesslösungen
Induktionswärmebehandlung
Die Herausforderung
- Verformungskontrolle: Planetenrollengewindetriebe weisen häufig komplexe Mehrganggewinde und schlanke Geometrien auf. Dadurch sind sie besonders anfällig für Verformungen während der Erwärmung, was zu Steigungs- und Geradheitsfehlern führt.
- Stabilitätsprobleme: Die gleichmäßige Härteverteilung und Maßstabilität über die gesamte Länge hinweg ist mit konventionellen Verfahren schwer zu gewährleisten.
Unsere Lösung
Empfohlene Anlage: Induktionshärtemaschine (Vertikal)
- Vertikale Bauweise: Speziell entwickelt, um durch die vertikale Ausrichtung die durch Eigengewicht verursachte Verformung bei langen Spindeln zu minimieren.
- Induktionsprinzip: Mittelfrequente oder hochfrequente Ströme erzeugen ein wechselndes Magnetfeld, das Wirbelströme auf der Oberfläche induziert und diese schnell auf die Härtetemperatur (850–900 °C) erwärmt.
- Präzises Abschrecken: Sofortige Sprühkühlung erzeugt eine hochharte martensitische Randschicht bei gleichzeitig zähem Kern und gewährleistet eine gleichmäßige Erwärmung auch bei komplexen Mehrgangprofilen.
Hartwirbeln
Die Herausforderung
- Kumulative Fehler: Konventionelle Verfahren bestehen aus mehreren getrennten Bearbeitungsschritten, was zu addierten Steigungsfehlern führt und die Anforderungen an mikrometergenaue Präzision nicht erfüllt.
- Produktionsengpässe: Der klassische Prozess (Drehen + mehrstufiges Schleifen) ist ineffizient. Eine einzelne Spindel benötigt 8–12 Stunden, was Serienfertigung und termingerechte Lieferung erschwert.
Unsere Lösung
Empfohlene Anlage: Maschine für Planetenrollengewindetriebe
- Prozess: Hochpräzise CNC-Steuerung in Kombination mit speziell abgestimmten CBN-Werkzeuge zum Wirbeln zur direkten Hartbearbeitung gehärteter Werkstücke.
- Leistung: Trockenbearbeitung ohne Kühlschmierstoff möglich. Stabiler und energieeffizienter Prozess mit erreichbarer Oberflächenrauheit von Ra 0,4 μm.
Empfohlene Schneidwerkzeuge: CBN-Werkzeuge zum Wirbeln
- Spezielle CBN-Qualitäten und Schneidkantengeometrien für Werkstoffe wie GCr15, 4150 und andere auf HRC 58–62 gehärtete Materialien.
- Hohe Maßgenauigkeit und Prozessstabilität, auch für schwer zerspanbare Werkstoffe wie Edelstahl geeignet.
Gewindeschleifen
Die Herausforderung
- Werkstückverformung: Lange Spindeln neigen unter Eigengewicht und Schnittkräften zur Durchbiegung, was die Geradheit beeinträchtigt.
- Thermische Ausdehnung: Schleifwärme führt zu Ausdehnung, weshalb eine präzise Kontrolle von Schnittparametern und Kühlung erforderlich ist.
- Oberflächenqualität: Die hohen Anforderungen an die Oberflächenrauheit für das Zusammenspiel der Planetenrollen erfordern eine sorgfältige Auswahl von Schleifscheiben und Schmierbedingungen.
Unsere Lösung
Empfohlene Anlage: CNC Schleifmaschinen
- Präzisionssteuerung: Einsatz von Einlinien- oder Profilschleifscheiben zur hochgenauen Bearbeitung entlang der Helix.
- Ergebnis: Optimale Kombination aus hoher Präzision und Effizienz, um die strengen geometrischen Anforderungen für Planetenrollengewindetriebe zu erfüllen