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Massenfertigung in Metall Dieser Doppelspindler drückt die Kosten bei der Kegelradherstellung

| Redakteur: Peter Königsreuther

Kegelräder finden sich massenweise in Pkw, etwa für Differentialgetriebe gleich millionenfach, sagt Emag. Um diese Millionenseller noch günstiger fertigen zu können, gibt es extra dafür eine neue Pick-up-Drehmaschine.

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In der Emag-Maschine namens VL 1 Twin können gleich zwei Kegelräder, etwa für den Pkw-Bau, parallel mit einer Taktzeit von rund 25 bis 40 s bearbeitet. Das drücke die Stückkosten deutlich. Hier ein Blick in den Bearbeitungsraum mit den beiden Spindeln.
In der Emag-Maschine namens VL 1 Twin können gleich zwei Kegelräder, etwa für den Pkw-Bau, parallel mit einer Taktzeit von rund 25 bis 40 s bearbeitet. Das drücke die Stückkosten deutlich. Hier ein Blick in den Bearbeitungsraum mit den beiden Spindeln.
(Bild: Emag)

In jedem einzelnen Pkw-Ausgleichsgetriebe stecken gleich vier Kegelräder. Dazu komme, dass immer mehr Allradfahrzeuge auf unseren Straßen rollten. Momentan, so Emag, beträgt ihr Anteil nur in Deutschland rund 20 %, woanders noch mehr. Jedes hat außerdem gleich zwei Differentialgetrieben, also 8 Kegelräder. Das treibt die Kegelrad-Nachfrage hoch, sorgt aber auch für Sorgenfalten im Hinblick auf die wirtschaftliche Massenfertigung der boomenden Bauteile. Runter mit den "Costs-per-piece" heißt das Ziel. Mit der zweispindligen Pick-up-Drehmaschine VL 1 Twin hat Emag nun eine maschinegewordene Lösung dafür parat, heißt es weiter. Sie bearbeite nicht nur zwei gleiche Kegelräder simultan in einem Arbeitsraum, sondern das auch noch besonders flott. Leistet man sich dazu noch eine Kombination mit einer Roboterzelle und Schwenktisch, sollen Taktzeit von höchstens 4,5 s winken.

Unterschiedlichste Kegelräder können weich oder hart bearbeitet werden

Der Produktionsprozess für ein Kegelrad beginnt beim Schmieden, wodurch es seine charakteristische Kegelradverzahnung erhält. Danach geht es drehtechnisch ordentlich rund: Die Kegelfläche gegenüber der Verzahnung, ein kleiner Absatz auf der Kegelfläche, die Innenbohrung und eine Planfläche entstehen so. Ob diese Prozesse direkt im Rahmen einer abschließenden Hartbearbeitung erfolgen oder alternativ jedes Bauteil zunächst weich und später noch einmal hart gedreht wird, hängt laut Emag von der individuellen Produktionsphilosophie des Herstellers ab. Wie auch immer, gefragt sind niedrige Stückkosten und produktive Prozesse. Genau daraufhin habe Emag die VL 1 Twin ausgelegt. Die Maschine beherrscht die Weich- und Hartbearbeitung diverser Kegelräder bis zu einem Durchmesser von 75 mm, betont der Hersteller.

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Kegelradfertigung mit nur 6 s Span-zu-Span-Zeit

Eine entscheidende Rolle spielt das Grundprinzip mit den zwei Pick-up-Spindeln (9,9 kW für 136 Nm bei 40 % ED). So klappt die Parallelbearbeitung stets an zwei gleichen Kegelrädern mit hohem Tempo (OP 10 – OP 10). Das heißt, betont Emag, dass die beiden Spindeln in nur 5 bis 6 s den Arbeitsraum be- und entladen. Die oben beschriebenen Bearbeitungsschritte folgen danach in einer Aufspannung mit einer insgesamten Taktzeit zwischen 25 und 40 s, abhängig von der Bauteilgröße und -art. Dabei beträgt die durchschnittliche Span-zu-Span-Zeit knapp 6 s. Ein spezielles Spannsystem bildet die Verzahnung des Bauteils dabei negativ ab und hält es die ganze Zeit über stabil in Position, heißt es weiter. Zusätzlich kann mit der VL 1 Twin auch „ins Volle“ gebohrt werden, um die zentrale Bohrung des Kegelrads zu erzeugen.

Dieses Maschinenkonzept erreiche sehr hohe Ausbringungsmengen in kurzer Zeit. Nicht zu vergessen sei dabei, dass die Emag-Entwickler durch ein konsequentes Kostencontrolling den Preis pro Spindel deutlich reduzieren konnten – eine weitere Stückkostenbremse, also.

Kegelradspezialistin mit ausgesuchten Qualitätsgaranten an Bord

Für Bauteilqualität und Prozesssicherheit sorgen einige Emag-typische Ausstattungsmerkmale. So hat die VL 1 Twin ein Maschinenbett aus Mineralit, das die Schwingungen während des Drehprozesses aufnimmt und gut abdämpft. Längere Werkzeugstandzeiten (und somit sinkende Werkzeugkosten) sind eine direkte Folge, erklärt der Hersteller. Die Spindelkästen können außerdem autark verfahren. So ließen sich der Durchmesser und die Länge (X-/ Z-Richtung) der beiden Bauteile unabhängig voneinander korrigieren, wenn es Abweichungen – beispielsweise nach einem Wechsel der Wendeschneidplatten – gebe. Wichtig ist laut Emag auch der verschleißfreie Linearantrieb in der X-Achse inklusive direkte Wegmesssysteme. Der Antrieb kann mit 8 m/s2 beschleunigen, und das mit hoher Dauergenauigkeit, heißt es. Zusätzliche Präzision garantierten die Rollenführungen in allen Linearachsen.

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