Mit einer Weiterentwicklung der Produkttechnologie im Bereich der großvolumigen Leichtmetallwerkstücke sieht sich die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW)  für die Entwicklungen in der Elektromobilität bereits heute bestens gerüstet. 

Horizontales Bearbeitungszentrum, 4- und 5-Achs-Bearbeitung, Strukturbauteile, E-Mobilität 

Elektromobilität

Bearbeitungszentren

Spezialist für großvolumige Leichtmetallbearbeitung 

Um Probleme zu lösen, bedarf es der richtigen Werkzeuge und dem entsprechenden Know-how. Das eine ist ohne das andere wertlos. Daher wird es auf dem Emag-Stand auf der EMO in Hannover beides zu sehen geben: Neueste Werkzeugmaschinen und Automationslösungen, die ihre Weltpremiere auf der EMO feiern werden. 

Elektromobilität im Fokus 

Industrie 4.0

5-Achs-Bearbeitungszentren

Spanende Verfahren

Emag auf der EMO 2019  

E-Mobility ist das zentrale Automotive-Thema. In rasantem Tempo treiben nahezu alle Hersteller ihre Entwicklungen voran, um möglichst bald in die Großserienproduktion von E-Automobilen einzusteigen. Unterstützung erhalten sie von Werkzeugherstellern wie Ceratizit, die mit viel Know-how spezielle Werkzeuge für die Elektromotorenproduktion entwickeln. Auf der Innovationsplattform des Ceratizit-Messestandes auf der EMO präsentierten die Werkzeugspezialisten zwei komplette Neuentwicklungen, die sich für die wirtschaftliche und prozesssichere Serienbearbeitung der anspruchsvollen Statorbohrung empfehlen. 

Werkzeuge für die Elektromotorenproduktion 

Präzisionswerkzeuge

Ceratizit: Know-how für die Elektromobilität 

Wenn Deutschland seine selbst gesetzten Klimaziele erreichen will, muss sich vieles ändern. Sicher ist: die geforderte Klimaneutralität wird einhergehen müssen mit einem drastischen Rückgang des CO<sub>2</sub>-Ausstoßes. Auch der Individualverkehr muss dazu seinen Beitrag leisten.

Welcher Antrieb macht das Rennen? Das ist noch keineswegs sicher

Elektromotoren

Antriebe

Mobilität

Automotive

Fahrzeugbau

Technischer Agnostizimus für die neue (Auto-)Mobilität

Ab Anfang Februar 2021 startet das Unternehmen Klingelnberg mit einer eigenen WebSeminar-Reihe rund um das Thema „Elektromobilität„.

Dr. Hartmuth Müller (links) und Dr. Christof Gorgels (freuen sich auf eine rege Teilnahme der Klingelnberg WebSeminar-Reihe zur Elektromobilität

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Klingelnberg: Themenwochen zur Elektromobilität

Wenn Deutschland seine selbst gesetzten Klimaziele erreichen will, muss sich vieles ändern. Sicher ist: die geforderte Klimaneutralität wird einhergehen müssen mit einem drastischen Rückgang des CO2-Ausstoßes. Auch der Individualverkehr muss dazu seinen Beitrag leisten.

1 In Bezug auf den Individualverkehr beherrschen technologische und gesellschaftspolitische Aspekte die Diskussion um die Mobilität der Zukunft © Adobe Stock

Smart Factory

Energieeffizienz

Smart Services

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Softwareentwicklung Automotive

Softwareentwicklung

Technischer Agnostizimus für die neue (Auto-)Mobilität tut Not

Liebherr-Verzahntechnik ist auch für Verzahnaufgaben im Umfeld der Elektromobilität ein präferierter Technologiepartner.

Wälz- und Profilschleifmaschine der LCS-Baureihe von Liebherr-Verzahntechnik in Aktion

16:9

20:7

Verzahnmaschinen

Fahrzeugbau-Zulieferer

Werkstückspanntechnik, spanend

Spanntechnik

Verzahnwerkzeuge

Verzahnen

Gemeinsam mit den Kunden zum Erfolg

Die Liebherr-Verzahntechnik GmbH hat sich mit der elektrischen Antriebstechnologie auseinandergesetzt und verschiedene Technologielösungen für E-Getriebe weiterentwickelt und optimiert.

Fertigungsautomation

Messe EMO

werkstatt-betrieb.de

Gemeinsam zum Erfolg

Produktionsanlagen und Prozesstechnologie von MAG und der FFG-Gruppe unterstützen Hersteller und Zulieferer bei der Transformation des Fahrzeugantriebs.

Bild 1: Agiles Fertigungssystem für Zylinder-Kurbelgehäuse (Turnkey)

CNC-Bearbeitung für E-Fahrzeuge

Die 5-Achs-Maschinenreihe ‘HF’ war von Heller ursprünglich für mittlere Losgrößen konzipiert. Automobil-Zulieferer Stöferle beweist nun, dass HF-Maschinen der 2. Generation, integriert in eine Fertigungslinie, das Potenzial für den 3-Schicht-Großserienbetrieb haben.

In die beiden Bearbeitungszentren hat Stöferle für Großbauteile mit Passungen zwischen h6 und h7 bei Durchmessern zwischen 240 und 320 mm für Mild-Hybrid-Modelle investiert

Flexible Fertigungssysteme

5-Achs-Simultanbearbeitung

Dreischichtig am Maximum

Elektrofahrzeugen könnte in den 2030er-Jahren die Wachablösung gegenüber Verbrennern gelingen. Für die vielen rotationssymmetrischen Antriebskomponenten, etwa Rotorwellen, bietet Emag passgenaue Produktionslösungen zur automatisierten Komplettbearbeitung.

Mit zwölf Haupt- und diversen Neben-Operationen zur komplett bearbeiteten Rotorwelle. Die Automatisierung und Verkettung der einzelnen Maschinen und Stationen erfolgt mit Robotern, Portalsystemen und dem Emag-eigenen ‘TrackMotion’-System

Drehzentren

Drehmaschinen

Turnkey-Maschinen, Prozessgestaltung

Vertikal-Drehmaschinen (Pick-up)

Die E-Mobilität nimmt Fahrt auf

Flexible und zugleich hochproduktive Lösungen für das Schleifen für Elektromobilität und Co. – dies zeigt die Emag Gruppe auf der GrindingHub in Stuttgart.

EDNA ist ein modulares Software-Ökosystem aus miteinander verbundenen Software- und Maschinenkomponenten für die Etablierung von Industrie-4.0-Lösungen

Rundschleifen

Schleifen

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

Schleifmaschinen

Profilschleifen

Messe GrindingHub

...und vieles mehr

Leistungsstarkes Wirbelfräsen für ein deutlich größeres Anwendungsspektrum – das bietet die neue Funktion OCM (Optimized Contour Milling) der TNC-Steuerungen von Heidenhain. Die schnelleren und schonenderen Fräsprozesse lassen sich an der Maschine programmieren.

2 Inseln und Taschen mit beliebigen Konturen: Die neue Option OCM der Heidenhain-TNC-Steuerungen verringert bei diesem  Demowerkstück Bearbeitungszeit und Werkzeugverschleiß um den Faktor 3

Fräsen

Softwaretools für die Zerspanung

Software

Steuerungen / CNC für Werkzeugmaschinen

Automatisierungstechnik

Steuerungen (Hardware und Software)

Werkzeugschonend Fräsen  mit hohem Zeitspanvolumen

Im Vergleich zum konventionellen Fräsen erlaubt das Trochoidalfräsen größere Schnittgeschwindigkeiten und Schnitttiefen bei geringerer Belastung von Werkzeug und Maschine. Zerspaner können so komplexe Fräsarbeiten schneller und kostengünstiger erledigen.

Durch das Trochoidalfräsen kann die Standzeit der Werkzeuge bis um ein Zehnfaches verlängert werden, die Bearbeitungszeiten reduzieren sich um 30 bis 40 Prozent

Wirtschaftliches Fräsen  mit hoher Oberflächengüte

Die Rosenthal GmbH mit Hauptsitz im oberfränkischen Selb (Bayern) ist einer der renommiertesten Hersteller von Porzellanerzeugnissen in Deutschland. Im Werk Speichersdorf konnte mit VHM-Wechselkopffräsern der Baureihe QCH von ZCC Cutting Tools die Prozesseffizienz deutlich gesteigert werden.

Fräswerkzeuge

Fräsleistung mit Glanzeffekt

Elektrofahrzeug-Hersteller nutzen Power-Skiving-Verfahren

Mit dem als Power Skiving bezeichneten Wälzschälverfahren können Hersteller von Elektrofahrzeugen Bearbeitungszeiten deutlich reduzieren und ihre Produktivität steigern.

Mit dem als Power Skiving bezeichneten Wälzschälverfahren können Hersteller von Elektrofahrzeugen Bearbeitungszeiten deutlich reduzieren und ihre Produktivität steigern. Mats Wennmo, Global Automotive Transmission Manager bei Sandvik Coromant, dem Weltmarktführer für Werkzeuge und Zerspanungslösungen, erläutert den Prozess und seine Vorteile im Detail.

Fahrzeuge des US-amerikanischen Unternehmens Tesla werden häufig als Beispiel dafür angeführt, dass Elektrofahrzeuge keine Doppelkupplungs- oder mehrstufigen Getriebeübersetzungen benötigen. Die „Dual-Motor“-Modelle S, X und 3 verfügen allerdings über zwei Getriebe, eines vorne und eines hinten. Und auch Porsche hat das Potenzial mehrstufiger Getriebe untersucht und stattet den elektrischen Taycan mit einem Doppelkupplungsgetriebe aus. Andere Hersteller wie Polestar, Lucid, Volvo und Volkswagen setzen ebenfalls auf innovative Technologien, u. a. auf einen 2-Gang-Elektroantrieb von ZF, einem der weltweit führenden Anbieter von Antriebs- und Fahrwerktechnik.

In der Regel handelt es sich hierbei um Planetengetriebe, die dank ihrer kompakten Bauweise leichter und platzsparender sind. Vor dem Hintergrund, dass diese mehrstufigen Getriebe in Elektrofahrzeugen vielfältige Vorteile bieten, stellt sich die Frage, wie auch andere Hersteller dem Beispiel von Tesla, Porsche und Co folgen können – und zwar ohne dass sich ihre Produktionskosten erhöhen?

Aus zwei Gründen müssen Elektrofahrzeuge über Getriebe verfügen (siehe Abbildung 1): Erstens ist das Verhältnis von Drehmoment zu Drehzahl in einem Elektrofahrzeug nicht dasselbe wie in einem Verbrennerfahrzeug, wodurch ohne Getriebe das Drehmoment bzw. die Beschleunigung, die eine Batterie liefern kann, nur sehr schwer realisiert wird. Auch deshalb werden einige Getriebe als Untersetzungsgetriebe bezeichnet, da ihre Aufgabe darin besteht, Drehmoment und Drehzahl beim Start zu reduzieren. Darüber hinaus belastet das hohe Drehmoment die Getriebeflanken stärker und erzeugt zusammen mit der hohen Drehzahl mehr Geräuschemissionen – Letztere rücken bei Elektrofahrzeugen in den Fokus, da diese über keinen Motor verfügen, der die störenden Geräusche übertönt.

Zweitens stellt die höhere Drehzahl bei Elektrofahrzeugen höhere Qualitätsanforderungen an das Getriebe. Dies erschwert allerdings zunehmend den Einsatz konventioneller Bearbeitungsmethoden, da beim Wechsel von einer zu einer anderen Maschine Abweichungen an den einzelnen Getriebekomponenten wahrscheinlich werden.

Wie also können Hersteller solche hochwertigen Getriebekomponenten bestmöglich produzieren? Die Antwort liegt in einem Konzept, das es schon seit mehr als einem Jahrhundert gibt: Power Skiving. Das Wälzschälverfahren kombiniert das Wälzstoßen und das Wälzfräsen, ein Bearbeitungsverfahren zum Verzahnen, in einem einzigen kontinuierlichen Zerspanungsprozess.

Somit bietet Power Skiving gegenüber herkömmlichen Bearbeitungsmethoden gleich mehrere Vorteile, insbesondere eine höhere Produktivität und Flexibilität. Es ermöglicht außerdem, ein komplettes Bauteil auf einer Multitask-Maschine oder einem Bearbeitungszentrum in einer einzigen Aufspannung zu bearbeiten, Hierdurch sind weder mehrere Sondermaschinen noch Maschinenwechsel erforderlich und kostspielige Stillstandzeiten entfallen, was sich insbesondere bei Automobilherstellern maßgeblich auf das Ergebnis auswirkt. In Summe kann mit Power Skiving die Produktionszeit verkürzt, die Qualität verbessert und Handling- und Logistikkosten minimiert werden. Darüber hinaus unterstützt das Verfahren eine überschaubare und planbare Bauteilbearbeitung.

Ein Beispiel für potenzielle Produktivitätszuwächse ist ein Kundenprozess, bei dem das Power Skiving-Verfahren mit dem Vollhartmetallwerkzeug CoroMill<sup>®</sup> 178S bzw. mit dem Wendeschneidplattenfräser CoroMill 180 bei der Herstellung von Hauptgetrieben aus niedrig legiertem 16MnCr5-Stahl eingesetzt wurde.

Das Werkstück wurde mit dem Vollhartmetallfräser CoroMill 178S geschruppt (drei bis fünf Bearbeitungsschritte) und geschlichtet (zwei Bearbeitungsschritte). Zuvor setzte der Kunde für diesen Prozess einen Formfräser ein, der mit Schnittgeschwindigkeiten von 40 m/min beim Schruppen und 50 m/min beim Schlichten zerspante. Mit dem Power Skiving-Verfahren, bei welchem die gesamte Bearbeitung in einer Aufspannung durchgeführt wurde, konnte sowohl beim Schruppen als auch beim Schlichten die Bearbeitungsgeschwindigkeit auf 250–300 m/min erhöht werden.

Zudem profitierte der Kunde von einer reduzierten Rüst- und Werkzeugwechselzeit, einer gesteigerten Prozessstabilität sowie einer deutlich verbesserten Bauteilqualität. Der erzielte Qualitätsfortschritt verdankt sich vor allem der Tatsache, dass das Bauteil nicht mehr zwischen verschiedenen Maschinen- und Bearbeitungsschritten hin- und herbewegt werden musste, was vorher zu Mitten- und Auslaufabweichungen führte.

Insgesamt konnte gegenüber dem früheren zeitaufwändigen Zerspanungsprozess die Bearbeitungszeit deutlich reduziert und die Standzeit erhöht werden – im Ergebnis stand eine Reduzierung der Bearbeitungszeit um 90 Prozent, was dem Kunden wertvolle freie Kapazitäten eröffnete.

Für das Power Skiving bietet Sandvik Coromant mit dem CoroMill 178S sowie dem CoroMill 178H aus pulvermetallurgischem Schnellarbeitsstahl (PM-HSS) geeignete Vollhartmetallfräser. Beide sind für extrem hohe Genauigkeit sowie Leistung ausgelegt und für den Modulbereich 0,5–6 (DP 50–5) erhältlich. Der CoroMill 180, ein Wendeschneidplattenfräser mit Plattensitzen mit Prismenführung überzeugt mit einer hervorragenden, wiederholbaren Genauigkeit bei Modulen von 2,5–8 (DP 10–3).

Das schon lange bekannte Power Skiving hat in jüngster Zeit einen neuen Aufschwung erlebt, da Maschinen immer robuster und stabiler werden und Fertigungsunternehmen stets nach innovativen Bearbeitungsmethoden suchen. Power Skiving funktioniert besonders gut in der Massenfertigung, wo kurze Vorlaufzeiten entscheidend sind, sowie in Branchen, in denen Ausfallzeiten kostspielig ausfallen, wie etwa bei der Automobil- und Elektrofahrzeugherstellung.

Sandvik Tooling Deutschland GmbH Geschäftsbereich Coromant 

https://www.sandvik.coromant.com

Bei Elektrofahrzeugen ist es sehr schwierig, das Drehmoment und die Beschleunigung, die eine Batterie liefern kann, ohne Getriebe zu realisieren; die höheren Drehzahlen stellen außerdem zusätzliche Anforderungen an das Getriebe.

Da immer mehr Automobilhersteller in den Markt für Elektrofahrzeuge einsteigen, steigen auch die Anwendungsfälle für mehrstufige Getriebeübersetzungen.

Der Vollhartmetallfräser CoroMill 178 von Sandvik Coromant ist ideal geeignet für den Einsatz beim Power Skiving.