Dreh-Schleif-Lösung für Pkw-Getrieberäder

Futterbearbeitung sorgt für hocheffiziente Prozesse in einer Aufspannung

Dreh-Schleif-Lösung für Pkw-Getrieberäder

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Riesige Stückzahlen und eine extreme Bauteilqualität prägen die Produktion im Pkw-Getriebebau seit Jahrzehnten. Allerdings wandeln sich Markt und Technik derzeit in immer schnellerem Tempo: So nimmt etwa die Zahl von Schaltgängen, die unsere Autos aufweisen, stetig zu. Deshalb steigen im Umkehrschluss auch die Produktionsmengen weiter an. Gleichzeitig verschärft sich der Wettbewerb durch neue Marktteilnehmer aus Asien. Wie sollen Getriebebauer bei OEMs und Zulieferern dieser Entwicklung begegnen?

Eine der effizientesten Antworten darauf gibt seit vielen Jahren die Emag Maschinenfabrik: Mit der VLC-Reihe bieten sie ihren Kunden multifunktionale Maschinen an, in denen verschiedene Hartbearbeitungsprozesse an den Getriebekomponenten in schnellem Wechsel hintereinander ablaufen. Aktuell erweitern die Dreh- und Schleif-Spezialisten mit Sitz in Salach dieses Portfolio um einen entscheidenden Baustein: Die neue Maschine VLC 200 GT haben Emag-Ingenieure speziell für die Futterbearbeitung von Pkw-Getrieberädern entwickelt. Anwender profitierten nicht nur von hocheffizienten Dreh- und Schleif-Prozessen in einer Aufspannung, sondern auch von einem sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnis.

34 Milliarden Euro für die Entwicklung

Die Automobilindustrie gibt immer größere Summen für die Forschung aus – jährliche Steigerungsraten von 7 bis 8 Prozent in diesem Bereich sind längst schon die Regel. Alleine deutsche OEMs und Zulieferer wiesen im vergangenen Jahr mehr als 34 Milliarden Euro Entwicklungsausgaben auf, so eine Studie des Verbands der Automobilindustrie (VDA).

Der Getriebebau ist ein Schwerpunkt dieser Innovationsdynamik: Moderne Getriebe werden in der Tendenz kleiner (und somit leichter), verfügen aber gleichzeitig über mehr Schaltgänge und somit mehr Zahnräder und Verzahnungskomponenten. Das garantiert optimale Drehzahlbereiche und sinkende Verbrauchswerte. Jedes einzelne Getrieberad muss dabei hochpräzise, extrem schnell und prozesssicher gefertigt werden. Angesichts der großen Stückzahlen ist die Produktionstechnik praktisch immer im Fokus der Planer. Gesucht werden Lösungen, mit denen Taktzeiten und Stückkosten weiter sinken, die Qualität aber sogar noch ansteigt. Dieser Herausforderung stellen sich die Getriebespezialisten bei Emag seit Jahrzehnten mit Erfolg.

Pick-Up-Maschine für Dreh-Schleif-Bearbeitung

Ein besonderer Quantensprung war dabei vor fast 20 Jahren die Entwicklung der ersten Pick-Up-Maschine für die kombinierte Dreh-Schleif-Bearbeitung von Futterteilen. Der Clou dabei: Je nach Werkstückgeometrie und Qualitätsanforderung werden die beiden Bearbeitungsprozesse intelligent und im schnellen Wechsel kombiniert – ein Prinzip, das Emag-Ingenieure immer weiter perfektionieren. Mit der VLC 200 GT haben sie auf der AMB 2016 in Stuttgart eine neue Maschine vorgestellt, die speziell bei der Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern große Produktivitätssprünge garantiert. Dr. Guido Hegener, Geschäftsführer der Emag Maschinenfabrik, erklärt den Ansatz: „Angesichts großer Stückzahlen und hoher Qualitätsanforderungen sind Getrieberäder natürlich ideal für unseren Ansatz geeignet. Jetzt bieten wir den Anwendern eine Maschine an, die in jedem Detail auf dieses Bauteil zugeschnitten ist.“

Ganzheitlicher Prozess inklusive Abrichten

Was für Produktivitätssprünge die VLC 200 GT ermöglicht, deutet bereits die einfache Prozessbeschreibung an: So erfolgt das Beladen der Maschine durch die Emag-typische, integrierte Pick-Up-Spindel mit besonders hohem Tempo. Um Nebenzeiten zu verkürzen, hat Emag unter anderem den Mechanismus der Arbeitsraumtür optimiert. Nachdem die Spindel mit Bauteil dann ihre Bearbeitungsposition eingenommen hat, erfolgt in schneller Abfolge das Hart-Vordrehen von Schulter und Bohrung. Anschließend verbleibt am Getrieberad nur noch ein Restaufmaß von wenigen Mikrometern. Das sorgt wiederum für einen deutlich verkürzten Schleifprozess, der entweder mit Korund- oder CBN-Schleifscheiben erfolgt.

Gleichzeitig profitiert die Bearbeitungsqualität von der Dreh-Schleif-Kombination: Wenn nach dem Drehen nur noch ein geringes Aufmaß abgeschliffen werden muss, lässt sich die Schleifscheibenspezifikation gezielter auf die gewünschte Endqualität auslegen – Oberflächenwerte mit einer gemittelten Rauhtiefe Rz von weniger als 1,6 Mikrometer lassen sich somit prozesssicher mithilfe der VLC 200 GT umsetzen. Insgesamt eröffnet die multifunktionale Technologie den Anwendern zudem eine Vielzahl von Möglichkeiten: Innen- und Außenschleifspindeln, Blockstahlhalter oder der bewährte 12-fach-Werkzeugrevolver von Emag kommen je nach Bedarf zum Einsatz.

Sinkende Werkzeugkosten

Ein weiterer Vorteil zeigt sich mit Blick auf die Werkzeugkosten, denn die Schleifscheibe verschleißt langsamer und muss somit seltener abgerichtet werden. Speziell dafür verfügt die VLC 200 GT im Übrigen über eine separate, diamantbeschichtete Abrichtrolle. „Die Maschine ist mit dem separaten rotierenden Abrichtsystem und der Körperschallsensorik optimal ausgestattet, um die Vorteile der CBN-Schleiftechnik zu nutzen“, betont Hegener. Für eine dauerhafte Prozesssicherheit und Bearbeitungsqualität sorgt nicht zuletzt der integrierte Messtaster, mit dessen Hilfe Durchmesser und Länge des Bauteils in der Aufspannung nach dem Prozess überprüft werden. Besonderen Wert legen die Entwickler bei Emag auch auf Bedienkomfort und Zugänglichkeit: So sichern große Türen den einfachen Zugang zum Arbeitsraum. Werkzeuge und Spannmittel sind sehr gut zugänglich und lassen sich schnell und komfortabel wechseln.

Erste Vorbestellungen liegen bereits vor

Bereits jetzt – relativ kurz nach der ersten Vorstellung auf der AMB – zeichnet sich die Erfolgsgeschichte der VLC 200 GT ab: Emag liegen einige Vorbestellungen von OEMs und TIER-1-Zulieferern vor. „Das bestätigt unseren Ansatz“, sagt Hegener, der für den Erfolg im Übrigen auch den kleinen „Footprint“ und die flexible Anbindbarkeit an die Hallenverkettung verantwortlich macht. So lässt sich die Maschine sehr gut mithilfe verschiedener Automationssysteme in das Produktionssystem eines Standorts einbinden. Eine Möglichkeit stellt hier beispielsweise das Track-Motion-System dar. Das von Emag entwickelte Automationssystem übernimmt den Transport von Maschine zu Maschine mit den Funktionen Teilegreifen, Positionieren und Wenden des Werkstücks. „Auf der anderen Seite ist es auch möglich, die VLC 200 GT als Stand-Alone-Lösung mit einer einfachen O-Band-Automation einzusetzen. Gerade für viele Kunden in den asiatischen Märkten ist das eine interessante Alternative“, ergänzt Hegener. „Hier zeigt sich letztlich der entscheidende Vorteil dieser Maschine: Wir bieten den Produzenten von Getrieberädern eine passgenaue, flexible und hochproduktive Lösung zu einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis. Das wird sich letztlich im Markt durchsetzen.“

Emag GmbH & Co. KGwww.emag.com

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