Um die Anforderungen in E-Antrieben zu erfüllen, setzt ein Maschinenbauer beim Zahnflankenschleifen auf die Expertise des Schleifspezialisten Emag SU.

Die Wälzschleifmaschine ‘G 160’ zeichnet sich durch die einzigartigen Maschinenstruktur aus; durch das Achskonzept ist der Schleifkopf sehr kurz, was das Schwingungsverhalten beim Schleifen günstig beeinflusst

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Verzahnmaschinen

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Elektromobilität

Mobilität

Verzahnen

Spanende Verfahren

Schleifmaschinen

Schnell zu perfekten Oberflächen

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

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Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

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Profilschleifen

Messe GrindingHub

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...und vieles mehr

Getriebe für E-Autos sind zwar relativ einfach aufgebaut, stellen aber hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit der verwendeten Zahnräder. Neue In-Prozess-Verfahren zur Qualitätssicherung ermöglichen es, diese Vorgaben auch in der Serienfertigung zu erfüllen.

1 Wälzschleifen einer E-Getriebe-Verzahnung

Schleifwerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Verzahnwerkzeuge

Fehlerfrei zum E-Zahnrad

Getriebe für E-Autos sind viel einfacher aufgebaut als für konventionelle Verbrenner, stellen aber weit höhere Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit der eingesetzten Zahnräder. Durch völlig neue Verfahren zur Qualitätssicherung direkt im finalen Bearbeitungsprozess Verzahnungsschleifen lassen sich diese Vorgaben auch in der Serienfertigung erfüllen.

Wälzschleifen einer E-Getriebe-Verzahnung

Qualitätssicherung für E-Getriebe-Zahnräder

Inline-Messtechnik

Messtechnik

Intelligentes Wälzschleifen

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

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

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Fahrzeugbau

Fahrzeugbau-Zulieferer

Werkstückspanntechnik, spanend

Spanntechnik

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.

Messe EMO

Gemeinsam zum Erfolg

Diviprec fertigt unter anderem Zahnkränze bevorzugt für die Luftfahrt und Werkzeugmaschinenbranche und arbeitet dabei seit über 20 Jahren mit Maschinenhersteller Danobat zusammen. Jüngste Errungenschaft ist eine innovative Multitasking-Schleifmaschine des Typs ‘VG-1500’, auf der Hirth- und Curvic-Verzahnungen komplett erzeugt werden können.

Hirth- und Curvic-Verzahnungen erzeugen

Die Hardinge-Gruppe präsentiert mit den Marken Hardinge, Bridgeport und Weisser Neuheiten zum Drehen und Fräsen.

 Großer Arbeitsraum bei kompakter Aufstellfläche: die Weisser ‘Artery M-2 TM’ ist auf der AMB 2022 zu sehen 

Komplettbearbeitung

Komplettbearbeitungsmaschinen

Vertikale Bearbeitungszentren

Bearbeitungszentren

Hartbearbeitung

Drehfräs-Zentren

Drehmaschinen

Horizontale Bearbeitungszentren

Softwaretools für die Zerspanung

Software

Vielfältige Gruppenkompetenzen

Werkzeugmaschinenbau Ziegenhain, kurz WMZ, erhöht Produktivität und Flexibilität bei der Kleinserienfertigung wellenförmiger Bauteile durch die Komplett-Kombinationsbearbeitung mittels Drehen, Bohren, Schleifen, Fräsen, Entgraten, Gewindeschneiden und Verzahnen. 

Kleinserien, Verfahrenskombination, Nebenzeiten reduzieren, Flächenproduktivität 

Wellen flexibel verzahnen 

Die Kapp Niles Unternehmensgruppe mit Hauptsitz in Coburg hat sich um drei Unternehmen erweitert. Im vergangenen Jahr wurde die C4E Technology GmbH mit Sitz in Coburg und Produktionsstätte in Boulder, CO in den USA gegründet. Das Leistungsspektrum des Unternehmens umfasst vielfältige Beschichtungsmöglichkeiten, von optimierter Kohlenstoff- (DLC) über Siliziumcarbid- (SiC) bis hin zur Bornitrid- (BN) Beschichtung. Diese sollen eine beispiellose Härte, extreme Gleitfähigkeit, langlebigen Korrosionsschutz und Schutz gegen aggressive Chemikalien für zahlreiche Anwendungen in Industrien wie Automobil, Öl und Gas, Textilien und medizinische Geräte bieten. Mit Beschichtungen aus Kohlenstoff lassen sich mannigfaltige Oberflächenfunktionen realisieren, vor allem im Bereich der Tribologie. 

Wachstumskurs beim Verzahnungsspezialisten 

Zahnradmessgeräte

Kapp Niles: Um drei Unternehmen erweitert 

Zylinderräder anzufasen beziehungsweise zu entgraten ist für Zahnrad- und Getriebehersteller ein eher notwendiges Übel als ein wertschöpfender Prozess. Dennoch ist dieser Zusatzarbeitsgang bei der Herstellung von Qualitätsverzahnungen situationsbedingt von Nutzen. 

Zylinderräder, Wälzanfasen, Fasenformfräsen, Methodenvergleich 

Anfasen/Entgraten – der unterschätzte Prozess 

Ein Sortiment, das für alle Eventualitäten rund um das wirtschaftliche und automatisierte Verzahnen eine Lösung bietet – das ist Liebherr-Verzahntechnik. Zur EMO hagelt es Neuheiten. 

Verzahnmaschinen, Verzahnwerkzeuge, Verzahntechnologien, Automation 

Automatisierungskomponenten

Palettiersysteme

Entgratmaschinen

Palettierung

Oder bei Liebherr … 

Neue Maschinenplattformen und eine neue Planschleiftechnologie ergänzen auf der EMO das Rundum-Spektrum an Einzelmaschinen- und Systemlösungen der DVS Technology Group. 

Drehen, Verzahnen, Schleifen, Verzahnungshonen 

Flachschleifmaschinen

Hon-, Läpp-, Poliermaschinen

Hon-, Läpp-, Rollierwerkzeuge

Für den Antriebsstrang von morgen 

Das Wälzschleifen gilt nicht ohne Grund als gut etabliertes Verfahren im Getriebebau. Das Beispiel ZF Steyr zeigt, wie vielseitig es ist. Etliche der Maschinen sind sogar in der Lage, bei Fertigungsaufgaben, die nicht mittels Wälzschleifen realisierbar sind, profilzuschleifen. 

Zahnradfeinbearbeitung, Getriebebau, Losgrößenvarianz 

Zahn für Zahn flexibel 

Flexibilität der eingesetzten Produktionstechnologien ist oberstes Gebot in der Automobilindustrie. Beim Verzahnen sollen Lenkritzel, Schnecken und Schneckenräder möglichst effizient von ein und derselben Maschine purzeln. Emag Koepfer präsentiert dafür die HLC 150 H. 

Horizontale Universal-Wälzfräsmaschine, skalierbare Automation, Hochleistungsbearbeitung 

Allround-Verzahnungslösung 

Zahnflankenschleifen für die E-Mobilität

Perfekte Oberflächen und minimale Taktzeiten

Um die Anforderungen in E-Antrieben zu erfüllen, setzt ein Maschinenbauer beim Zahnflankenschleifen auf die Expertise des italienischen Schleifspezialisten Emag SU. Perfekte Oberflächen und kurze Taktzeiten sind der Lohn.

Die Produktion von Bauteilen für den E-Antrieb fordert vom Schleifen perfekte Oberflächen, die bei hohen Drehzahlen und Drehmomenten die geforderte Laufruhe garantieren. Ein spezialisierter Maschinenbauer nutzt daher für das Zahnflankenschleifen Maschinen von Emag SU. So auch die ‘G 160’, die ein spezielles Achskonzept für mikroskopisch-perfekte Oberflächen hat. Gleichzeitig sorgt die Belade-Technologie für minimale Taktzeiten.

Die Elektromobilität boomt und der Wettbewerb um die beste Lösung nimmt zu: Fast alle Automobilhersteller haben 2022 neue Modelle auf den Markt gebracht. Was bedeutet das für die Produktionsplanung von OEMs und Zulieferunternehmen? „Sie müssen sowohl wachsende Stückzahlen effektiv bewältigen, dabei aber auch eine steigende Qualität garantieren, denn das hohe Drehmoment des Elektromotors führt direkt zu besonderen Maß- und Oberflächenanforderungen“, erklärt Alexander Morhard von Emag SU. „Die Entwicklung sieht man besonders eindrücklich bei der Zahnflankenbearbeitung von Wellen und Rädern. Hier geht es um maßgenaue Ergebnisse im µm-Bereich, denn selbst eine minimale Welligkeit im Oberflächenbild der Bauteile kann zu Störgeräuschen im Antrieb führen.“

Wie sich in diesem Extrembereich die Qualität verbessern lässt, führt Emag SU mit einer ganzen Reihe von technologischen Innovationen vor. Dabei verfügt das Unternehmen über ein großes Angebot an Werkzeugmaschinen, die den kompletten Verzahnungsprozess abdecken. Das Zahnflankenschleifen mit den dazugehörigen Verfahren ‘Wälzschleifen’ und ‘Profilschleifen’ bildet einen zentralen Anwendungsbereich – Beispiel „Wälzschleifen“: Hier verfügt Emag SU mit der Maschine G 160 für Bauteile bis Modul 3 und mit einem maximalen Außendurchmesser von 160 mm über die schnellste Maschine am Markt. Dieses Tempo macht ein innovatives Achskonzept mit zwei parallelen Werkstücktischen möglich, die abwechselnd mit hohem Tempo (mithilfe von verschleißarmen Linearmotoren) zur Schleifscheibe verfahren.

Während also ein Bauteil bearbeitet wird, setzt der Beladeroboter einen Rohling in die andere Spindel ein bzw. entlädt zuvor das fertige Bauteil. Das Einmitten der Schleifscheibe zu dem vorverzahnten Werkstück findet direkt auf der Werkstückspindel hauptzeitparallel statt. Auf diese Weise beträgt die Span-zu-Span-Zeit zwischen den Schleifprozessen nur 1,6 s – ein enorm kleiner Wert im Vergleich zu Schleifmaschinen mit Rundtischen; bei diesen vergehen unter Umständen bis zu fünf Sekunden während des gleichen Prozesses. Dabei muss man wissen, dass die eigentliche Schleifzeit bei einem typischen Bauteil wie dem Planetenrad nur rund zehn Sekunden beträgt. Folglich wird der Unterschied bei der Span-zu-Span-Zeit zu einem ‘Gamechanger’: Die Boden-zu-Boden-Zeit sinkt deutlich um rund 3 s ab und die Ausbringungsmengen steigen massiv an. Für die Planung von großvolumigen Stückzahlen im wachsenden Marktbereich der Elektromobilität ist das ein entscheidender Faktor.

Achskonzept verhindert ‘Geisterfrequenzen’ auf der Oberfläche

Auf der anderen Seite punktet die Technologie von Emag SU mit außergewöhnlichen Oberflächengüten, die durch das Achskonzept der G 160 möglich werden: Hier gibt es – im Unterschied zu vielen anderen Wälzschleifmaschinen – keine Tangentialachse. Stattdessen erzeugen die vorhandenen Y- und Z-Achsen durch eine simultane Bewegung eine ‘virtuelle’ Tangentialachse. In der Folge ist der Kontaktpunkt der Schleifscheibe zum Werkstück rund 100 mm näher am Drehpunkt der Schwenkachse, was das Schwingungsverhalten beim Schleifen günstig beeinflusst. Das Ergebnis sieht man wiederum in den Oberflächenstrukturen des fertigen Bauteils: Die oben angesprochenen ‘Geisterfrequenzen’ im µm-Bereich verschwinden fast gänzlich. Zudem ist der ffa-Wert auf einem sehr geringen Niveau. Zahlreiche Wellen und Räder des Elektroantriebs profitieren von dieser Qualität.

G 250: kurze Zykluszeiten – maximale Flexibilität

Ähnlich interessant ist das Konzept der Maschine G 250 von Emag SU für Bauteile bis Modul 7 und mit einem Außendurchmesser von 250 Millimetern. Achsantriebsräder, Gangräder oder Wellen mit einer maximalen Länge von 550 mm lassen sich mit dieser Lösung per Wälzschleifen oder Profilschleifen mit kurzen Zykluszeiten fertigstellen. Dazu verfügt die Maschine über zwei Tischspindeln, um die Leerzeiten während des Fertigungsprozesses zu minimieren. „Außerdem haben wir sehr viel Wert auf die Flexibilität gelegt“, erklärt Morhard. „Die G 250 lässt sich beispielsweise auch mit sehr kleinen Schleifscheiben und -schnecken ausrüsten.“ In der Variante G 250 HS verfügt die Maschine zudem über einen High-Speed-Schleifkopf, der bei Einsatz einer kleinen Schleifschnecke 20.000 min<sup>-1</sup> möglich macht. Weitere Vorteile bei diesem Maschinenkonzept:

<ul><li>Wälzschleifen und Profilschleifen finden auf der Hauptschleifspindel statt, sodass die Maschine keinen Wärmegang hat (wie beim Einsatz von Vorsatzspindeln für das Profilschleifen). Außerdem lässt sie sich in wenigen Minuten für das jeweils andere Verfahren umrüsten.</li><li>Durch den Einsatz von Wälzschleifschnecken bis 68 mm Fußkreis werden viele störkonturbehaftete Teile per Wälzschleifen fertiggestellt. Das führt zu sehr kurzen Schleifzeiten. Alle anderen Bauteile lassen sich mit einer bis zu 30 mm kleinen Profilschleifscheibe fertigschleifen.</li><li>Das Einmitten erfolgt hauptzeitparallel in der Beladeposition.</li><li>Die integrierte Abrichteinheit sorgt für zusätzliche Prozesssicherheit.</li></ul>

Für größere Bauteile im Lkw oder im allgemeinen Getriebebau rundet die kostengünstige G 400 das Wälzschleifprogramm von Emag SU nach oben hin ab. Sie hat einen Werkzeugtisch für Bauteile bis zu einem maximalen Durchmesser von 400 mm und einer Wellenlänge bis 750 mm. Wichtig für viele Anwender: Die Maschine kann auch von oben beladen werden, weil das Gehäuse eine Tür übereck besitzt.

Kurze Span-zu-Span-Zeiten, intelligente Achskonzepte, thermische und mechanische Stabilität sowie eine hohe Bedienfreundlichkeit inklusive selbsterklärenden Eingabemasken – mit diesen Qualitätsmerkmalen sorgen die Maschinen von Emag SU für Leistungssprünge beim Zahnflankenschleifen. Für verschiedene Schleifradgrößen und -arten stehen unterschiedliche Spindeln mit entsprechender Leistung zur Verfügung. Zudem lässt sich die Technologie einfach an verschiedene Automatisierungstechnologien anbinden. „Wir sehen uns ideal gerüstet für die Schleifaufgaben innerhalb der E-Mobilität. Aktuell hat beispielsweise ein französischer Automobilbauer mehrere Schleifmaschinen von Emag SU in diesem Bereich mit Erfolg im Einsatz“, fasst Morhard abschließend zusammen. „Unsere Stärken bei der Herstellung von hochfeinen Oberflächen bei ganz unterschiedlichen Konturen wollen wir in den nächsten Jahren verstärkt in den wachsenden Markt einbringen.“

EMAG Maschinenfabrik GmbH  

https://www.emag.com/de/

Die Wälzschleifmaschine G 160 zeichnet sich durch die einzigartigen Maschinenstruktur aus. Durch das simultane Verfahren aller Achsen ergibt sich eine Span-zu-Span-Zeit von weniger als 2 Sekunden

Die G 160 hat zwei parallele Werkstücktische, die abwechselnd mit hohem Tempo zur Schleifscheibe verfahren. Die integrierte Abrichteinheit sorgt für zusätzliche Prozesssicherheit

Wälzschleifen: Durch das Achskonzept der G 160 von Emag SU ist der Schleifkopf sehr kurz, was das Schwingungsverhalten beim Schleifen günstig beeinflusst

Die Verzahnungsschleifmaschine G 250 von Emag SU wurde speziell für kurze Zykluszeiten und Premium-Qualität entwickelt

Wälz- und Profilschleifen in der G 250: Die Maschine ist außergewöhnlich schnell und flexibel

Die G 250 dient der Massenproduktion von Zahnrädern mit einem Außendurchmesser von bis zu 250 mm und Wellen mit einer Länge von bis zu 550 mm