Hochhart Zahnradbearbeitung mit negativem Spanwinkel

Autor: Cash

2026-06-15

Hartmetall-Wälzfräser gegenüber HSS: Hochhart-Zahnradbearbeitung mit negativem Spanwinkel | Gearseiko

Herkömmliche HSS-Wälzfräser stoßen bei der Bearbeitung hochharter Zahnräder an ihre Grenzen. Für Hersteller, die bei der Hartwälzfräsung auf Präzision, Langlebigkeit und Effizienz setzen, sind Vollhartmetallfräser eine wegweisende Lösung. Als Hersteller hochwertiger Präzisionszahnräder verfügt Gearseiko über umfassendes Wissen zu den Schneideigenschaften von Hartmetallfräsern und erweitert stetig die Möglichkeiten der Zahnradfertigung.

Lassen Sie sich von unseren Fachleuten bei der Auswahl von Hartmetallfräsern mit negativem Spanwinkel für hochharte Zahnräder beraten.

Herausforderung: Sprödigkeit von Hartmetall bei unterbrochenem Schnitt

Hartmetallfräser überzeugen durch hohe Warmhärte und Verschleißfestigkeit und bearbeiten Werkstoffe, die für HSS-Werkzeuge unerreichbar sind. Der Nachteil: Hartmetall verfügt über eine geringere Zähigkeit.

Beim Wälzfräsen handelt es sich um einen unterbrochenen Schnitt. Jeder Fräszahn tritt wiederholt in Kontakt mit dem Werkstück, wodurch die Sprödigkeit des Hartmetalls schnell zu Schneidkantenausbrüchen und Werkzeugbrüchen führt. Dies hat den Einsatz von Hartmetallfräsern bei der Feinbearbeitung gehärteter Zahnräder lange eingeschränkt.

Lösung: Konstruktion mit großem radial negativem Spanwinkel

Um dieses Problem zu beheben, nutzen wir bei Gearseiko eine spezielle Geometrie: einen großen radial negativen Spanwinkel. Diese Konstruktion verändert die Schnittmechanik grundlegend, erhöht die Zähigkeit der Schneidkante und macht die zuverlässige Hartwälzfräsung praxistauglich.

Technischer Vergleich: Null-Spanwinkel vs. großer negativer Spanwinkel

Fräser mit 0° Spanwinkel Die Spanfläche steht senkrecht zur Schnittrichtung. Die gesamte Nebenschneidkante greift nahezu gleichzeitig ins Werkstück ein, wodurch hohe Stoßbelastungen entstehen. Es bilden sich Bruchspäne, Mikroausbrüche treten häufig auf und die Werkzeugstandzeit sinkt.
Fräser mit großem negativem Spanwinkel (-20° bis -30°) Die Spanfläche bildet einen spitzen Winkel zur Schnittrichtung. Der Schnitt beginnt am Ansatz der Nebenschneidkante und schreitet allmählich zur Zahnspitze vor – es entsteht ein schräger Schabvorgang. Solche Werkzeuge werden auch Schabfräser genannt, das dazugehörige Verfahren Schabwälzfräsen. Der Stoß wird deutlich gemindert, die Schnittkräfte verteilen sich auf eine längere Schneidkante und es entstehen durchgehende Wendelspäne.

Vorteile der Gearseiko Hartmetallfräser mit negativem Spanwinkel

Geringere Schnittschwingungen: Der sanfte Schabschnitt reduziert Rattern und erzeugt eine ausgezeichnete Oberflächenqualität an gehärteten Zahnflanken.
Höhere Kantenfestigkeit: Geringere Stoßkräfte verhindern Ausbrüche und plötzliche Werkzeugbrüche auch bei gehärtetem Stahl von 50–62 HRC.
Störungsfreier Spanabtransport: Durchgehende Wendelspäne vermeiden Verstopfungen der Nuten und Einklemmen zwischen Kante und Werkstück.
Verringerter Freiflächenverschleiß: Die Schnittkräfte verteilen sich auf eine längere aktive Kante, der Verschleiß verteilt sich großflächig. Die Standzeit steigt und die Zahnradgenauigkeit bleibt auch bei langen Serien erhalten.

Auswahl des optimalen negativen Spanwinkels

Der ideale Spanwinkel hängt vom Zahnradmodul ab. Größere negative Winkel verbessern die Schnittleistung, erschweren aber die Werkzeugherstellung und beeinträchtigen die Zahnprofilgenauigkeit – es gilt ein ausgewogenes Verhältnis zu finden.

Angelehnt an bewährte Industriestandards gelten bei unseren Vollhartmetallfräsern folgende Richtwerte:

Modul m ≤ 2,0 mm: Empfohlener Spanwinkel -25° bis -30°
Modul m > 2,0 mm: Empfohlener Spanwinkel -15° bis -20° (Ausgleich aus Schnittleistung und Profilgenauigkeit)

Zusätzlich fertigen wir individuelle Fräsergeometrien abgestimmt auf Werkstoffhärte, Modul und Maschinenverhältnisse. Unsere Ingenieure führen Schnittsimulationen und Praxistests durch, um den passenden Spanwinkel für Ihren Einsatz zu ermitteln.

Warum Gearseiko für die Hartwälzfräsung?

Wir liefern nicht nur Werkzeuge, sondern ganzheitliche Fertigungslösungen. Unsere Hartmetallfräser mit negativem Spanwinkel überzeugen durch folgende Vorteile:

Die Hartwälzfräsung kann als abschließendes Feinverfahren eingesetzt werden, Schleifarbeiten werden reduziert oder vollständig überflüssig.
Zuverlässige Herstellung von Zahnrädern nach DIN 5 bis DIN 6 sowohl bei vorgehärteten als auch voll gehärteten Werkstücken.
Bis 2–3-fache Standzeit gegenüber herkömmlichen Hartmetallfräsern und beschichteten HSS-Fräsern bei der Hartbearbeitung.

Dank unserer langjährigen Erfahrung in der Fräsergeometrie – insbesondere bei Konstruktionen mit großem negativem Spanwinkel – können Sie sicher vom Schleifen auf die Hartwälzfräsung wechseln. Sie sparen Zeit und Kosten ohne Einbußen bei der Qualität.

Fazit

Vollhartmetallfräser ermöglichen die effiziente Hochgeschwindigkeitsbearbeitung gehärteter Zahnräder. Die Sprödigkeit des Hartmetalls bleibt dabei eine zentrale Herausforderung. Die Lösung ist eine ausgeklügelte Werkzeuggeometrie: der große radiale negative Spanwinkel, der einen stoßarmen schrägen Schabschnitt erzeugt.

Gearseiko beherrscht diese Konstruktionstechnik vollständig und liefert Hartmetallfräser mit hohem Verschleißschutz, zuverlässiger Kantenfestigkeit und hoher Präzision. Wenn Sie von HSS- auf Hartmetallfräser umsteigen oder Ihre bestehende Hartmetallbearbeitung optimieren möchten, nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Wir finden den optimalen Spanwinkel für Ihre Anwendung.