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Kombination von Schleifen und Drehen

Eine ideale Zukunftslösung für viele Futterteile im Getriebe- und Motorenbau
Kombination von Schleifen und Drehen

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Wie sieht die automobile Zukunft auf unseren Straßen aus? Eine neue Studie der Boston Consulting Group prognostiziert einen Mix aus Benzin- und Dieselmotoren (48 Prozent), Hybridfahrzeugen (33 Prozent) und rein elektrischen Antrieben (19 Prozent) …

… und das heißt im Umkehrschluss: Bei OEMs und Zulieferunternehmen entstehen zukünftig sowohl klassische Bauteile wie Getrieberäder als auch viele neue Getriebekomponenten – und das im Wechsel und unter erheblichem Kostendruck. Wie sich diese Aufgabe in der Produktion effizient umsetzen lässt, verdeutlicht ein Blick auf die Dreh-Schleif-Maschine VLC 350 GT von Emag: Verschiedene Hartbearbeitungsprozesse an Futterteilen bis zu einem Durchmesser von 350 mm laufen hier hintereinander und in einer Aufspannung ab. Anwender profitieren von einer flexiblen Lösung mit einem sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnis.

Große Stückzahlen, präzise Bearbeitungsprozesse
und massiver Kostendruck …

… – die Anforderungen im Getriebebau sind hoch und steigen zukünftig sogar noch an, denn die Veränderungen im Automobilbau betreffen diesen Bereich in besonderer Weise. Zukünftig müssen deutlich mehr Getriebevarianten produziert werden. Wie begegnet man dieser Herausforderung? Eine eindrucksvolle Antwort gibt Emag mit der VLC-GT-Baureihe, die zuletzt eine der erfolgreichsten Neuentwicklungen der süddeutschen Maschinenbauer war. Als erste Maschine erschien vor rund zwei Jahren die VLC 200 GT. Die Abkürzung „GT“ steht dabei für die Worte „Grinding“ und „Turning“. Sie deuten die große Stärke dieser Maschinen an: Die Kombination aus Schleifen und Drehen (plus weiterer Verfahren) mit der bewährten Emag-Pick-up-Automation ermöglicht unzählige Fertigungslösungen. Die komplette spanende Bearbeitung von Getriebebauteilen lässt sich mit ihr abbilden.

Jetzt bringt Emag die Maschine VLC 350 GT auf den Markt. Sie ist einerseits größer als die VLC 200 GT und deshalb für Bauteile bis zu 350 mm Durchmesser ausgelegt. Andererseits gibt es erstmalig die Option, eine Schleifspindel mit NC-Schwenkachse zu integrieren. Auf ihr befindet sich beispielsweise ein zylindrischer Schleifkörper, mit dem innenliegende Bohrungen geschliffen werden. Welche Strategie steckt insgesamt hinter dieser Neuentwicklung? „Wir haben unter anderem Herstellungsprozesse mit kleineren Losgrößen im Blick, bei denen es zwangsläufig zu vielen Umrüstprozessen kommt“, erklärt Marina Manger vom Emag Vertrieb. „In so einem Anwendungsfall ist es natürlich von Vorteil, wenn die Maschine von vornherein verschiedene Schleifspindeln beinhaltet. Dazu steht genügend Platz im Arbeitsraum zur Verfügung. Sie ist dann für alle Aufgaben vorbereitet.“

Vom klassischen Getrieberad bis zum
Futterteil mit Innenkegel

Folglich kann in der VLC 350 GT die klassische Hartbearbeitung von Getrieberädern – vom Hartdrehen der Planflächen über Vordrehen der Bohrung und des äußeren Synchronkegels bis zum Fertigschleifen dieser Konturen – und von vielen weiteren Futterteilen mit Innenkegeln erfolgen. Bei Letzterem zahlt sich die Innenschleifspindel mit NC-Schwenkachse aus:

  • 1. Drehen der Planflächen: Das Beladen (und spätere Entladen) erfolgt mit hohem Tempo per Pick-up-Spindel. Die Bearbeitung startet mit dem Hartdrehen der Planflächen.
  • 2. Drehen von Konturen: Je nach Bauteilgeometrie können im zweiten Schritt Innenkonturen (mit ein oder zwei Kegeln), eine zylindrische Bohrung und der äußere Synchronkegel vorgedreht werden.
  • 3. Schleifen der Innenkonturen: Der Einsatz eines zylindrischen Schleifkörpers auf der schwenkbaren NC-Achse ermöglicht es, unterschiedliche innenliegende Kegelwinkel zu bearbeiten. Dazu wird die Schleifspindel präzise auf den jeweils benötigten Winkel geschwenkt. Auch eine etwaige Bohrung wird so fertiggestellt (mit einem Schleifwinkel von Null Grad).
  • 4. Schleifen der Außenkontur: Abschließend erfolgt das Schleifen des äußeren Synchronkegels mit der Außenschleifspindel.

„Wenn der Kunde ein großes Teilespektrum mit vielen verschiedenen Bohrungen bearbeiten will, können wir auch zwei Innenschleifspindeln in die VLC 350 GT integrieren“, sagt Marina Manger. „Der Hintergrund ist hier, dass kleinere Bohrungen höhere Drehzahlen am Schleifkörper erfordern, große Bohrungsdurchmesser erfordern hingegen eher eine niedrigere Drehzahl. Das kann man unter Umständen nicht mit einer Schleifspindel abdecken.“

Kürzere Taktzeiten –
fallende Werkzeugkosten

Grundsätzlich wichtig ist zudem, dass die Kombinationsbearbeitung aus (Hart-)Drehen und Schleifen für schnelle Prozesse und eine hohe Bearbeitungsqualität sorgt: Nach dem Drehen verbleibt nur noch ein Restaufmaß von wenigen Millimetern. Der Schleifprozess mit Korund- oder CBN-Schleifscheiben fällt somit deutlich kürzer aus. Außerdem lässt sich die Schleifscheibenspezifikation – angesichts des geringen Aufmaßes – gezielter auf die Endqualität hin auslegen. Ein integrierter Messtaster überprüft Durchmesser und Länge des Bauteils nach dem Prozess. Für kleine Span-zu-Span-Zeiten sorgt darüber hinaus ein Linearmotor in der X-Achse, weil er die Bauteile besonders schnell in die Bearbeitungsposition bringt.

Flexible Konfiguration ermöglicht viele Lösungen

Insgesamt eröffnen sich viele Einsatzmöglichkeiten für die VLC 350 GT – zum Beispiel mit Blick auf das gewünschte Produktionsvolumen, wie Marina Manger betont: „Aufgrund der Leistungsfähigkeit empfiehlt sich die Maschine vor allem für die Mittel- und Großserie. Ihre Rüstfreundlichkeit inklusive großer Türen und zugänglichen Werkzeugen sowie die angesprochene Flexibilität bei der Konfiguration macht sie allerdings auch für geringere Stückzahlen mit häufig wechselnden Produktionsaufgaben interessant.“ Dabei kann die Maschine von Hand beladen oder in Linien integriert werden.

Emag GmbH & Co. KG
www.emag.com
Grindtec Halle 3 Stand 3002

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