FERTIGUNGSLINIE FÜR ROTORWELLEN VON ELEKTROMOTOREN
TURN-KEY-LÖSUNG FÜR DIE BEARBEITUNG VON PKW-ROTORWELLEN Die steigenden Stückzahlen von E-Motoren fordern die Produktionsplaner heraus: In vielen Anwendungsbereichen müssen sie neue Lösungen etablieren, mit denen sich Komponenten wie die Antriebswelle des E-Motors schneller und effizienter herstellen lassen – und das mit ganzheitlichen Produktionssystemen. Wie eine solche Lösung aussehen kann, möchten wir Ihnen auf den folgenden Seiten vorstellen. Diese Linie ist aus der Zusammenarbeit von EMAG Systems mit einem führenden Automobilzulieferer entstanden. Durch die frühe Einbindung von EMAG Systems bereits in der Entwicklungsphase konnten ein optimaler Maschinenbau sowie ein schlanker und sicherer Produktionsprozess ermöglicht werden. Im Endergebnis zeigt sich jetzt ein beeindruckender Ablauf rund um die Rotorwelle – mit immerhin zwölf Haupt- und diversen Nebenoperationen. Die Automatisierung und Verkettung der einzelnen Maschinen und Stationen erfolgt mit Robotern, Portalsystemen und dem EMAG eigenen TrackMotion Automationssystem.
OP 30 Innenverzahnung
OP 10/20 VTC 200 4-achsiges Vordrehen der Innen- und Außenkontur
BELADUNG
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OP 40 MIND-L 1000 Induktionshärten
OP 50 2 x VTC 200 MA 4-achsige Innenbearbeitung der Rotorwelle in einer Aufspannung
OP 60 2 x VTC 200 Bohroperationen z.B. für Kühlmittelauslass
OP 90/100/110
OP 80
OP 70
Abblasen, Messen und das Abstapeln der Rotorwellen in Korbstapel
VTC 200 4-achsiges Drehen von Bund und Sitzen der Rotorwelle
Fügemaschine Fügen des Anschlagpunkts für das Blechpaket
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OP 10/20: 2 x VTC 200 4-ACHSIGES VORDREHEN DER INNEN- UND AUSSENKONTUR Nach der Rohteilzuführung durch den Bediener an Pufferbändern startet das Vordrehen an zwei VTC 200 von EMAG – eine perfekte Lösung für die 4-achsige Wellenbearbeitung mit reduzierten Hauptzeiten (OP 10/20). Es folgen Abblas- und Mess-Prozesse. Die Messmaschine gibt Rückmeldungen an die Drehmaschinen, die in der Folge etwaige Korrekturen automatisch ausführen.
VORTEILE:
TECHNISCHE DATEN
+ reduzierte Hauptzeiten durch Vier-Achs-Bearbeitung + kürzere Nebenzeiten durch zeitparalleles Be- und Entladen
Werkstückdurchmesser max.
200 mm
Futterdurchmesser
250 mm
Umlaufdurchmesser
270 mm
der Teile
+ sinkende Investitionskosten durch integrierte Automation + jetzt auch mit standardmäßiger Vorbereitung („Tunnel“) zur Integration des Automationssystems TrackMotion
Greiferdurchmesser max.
90 mm
Werkstücklänge max.
630 mm
Verfahrweg X
395 mm
Verfahrweg Z
810 mm
Hauptspindel
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» Leistung 40/100 % ED
38/29 kW
» Moment 40/100 % ED
250/200 Nm
» Drehzahl max.
4.500 1/min
OP 30/40: INNENVERZAHNUNG/MIND-L 1000 HÄRTEN DER LAGERSITZE In OP 30 erfolgt zunächst das Einbringen der Innenverzahnung auf der einzigen Fremdmaschine in der Fertigungslinie. EMAG Systems sorgt für eine perfekte Integration. Auch bei Servicefragen hat der Anwender nur einen Ansprechpartner: EMAG. Das anschließende Härten der Lagersitze in OP 40 erfolgt auf einer MIND-L 1000 von EMAG eldec. Durch das HPTS (High Precision Tool System) ist ein schnelles Rüsten der Maschine mit einem neuen Induktor in nur wenigen Minuten möglich, ohne dass das Härteergebnis oder die Gesamtanlageneffizienz dadurch negativ beeinflusst werden.
VORTEILE
TECHNISCHE DATEN
+ modularer, kompakter Aufbau ermöglicht individuelle Härtelösungen + simultanes Härten, Anlassen und weitere Funktionen durch vertika-
Werkstücklänge max.
les Schalttellerkonzept
+ Energiequellen von 10–1.000 kW + lieferbar mit Niedrig-, Mittel-, Hoch- und Zweifrequenzgeneratoren
Werkstückdurchmesser max. Werkstückgewicht max. Generatoren
800 mm 160/200 mm 10 kg 10/1.000 kW
(DFG oder SDF®)
+ einfache Integration in EMAG Liniensystem + umfangreiche Prozessdaten und Maschinenzustandsüberwachung mit eQC (Link)
+ gute Zugänglichkeit für den Einrichtbetrieb + steife Konstruktion, präzise Positionierung: reproduzierbare und dauerhaft stabile Ergebnisse
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OP 50: 2 x VTC 200 MA 4-ACHSIGE INNENBEARBEITUNG DER ROTORWELLE IN EINER AUFSPANNUNG Interessant sind auch die nachfolgenden Operationen auf jeweils zwei VTC 200 MA (OP 50, Innendrehen) beziehungsweise zwei VTC 200 (OP 60, Bohrungsbearbeitung) von EMAG. Beide Prozesse erfolgen also parallel in zwei Maschinen, um die Ausbringungsmengen zu erhöhen. Anschließend wird die Rotorwelle ein weiteres Mal abgeblasen, vermessen und die Gut-Teile mit einem DMC beschrieben.
VT-BAUREIHE: Drehmaschinen für die anspruchsvolle Wellenproduktion Mit den vertikalen, 4-achsigen Pick-up-Drehmaschinen der VT-Baureihe können Wellen bis 630 mm Länge und 200 mm Durchmesser bearbeitet werden. Vor allem bei höheren Stückzahlen zeigt sich die Stärke der Anlage, weil ihre Automationslösung für sehr schnelle Span-zu-Span-Zeiten und niedrige Bauteilkosten sorgt: Über Werkstückgreifer werden die Rohteile in die Maschine transportiert und nach der Bearbeitung wieder entnommen. Die Be- und Entladung erfolgt dabei parallel. Die Maschine kann sowohl als Mittenantriebsmaschine (OP 50) ausgelegt werden oder mit Hauptspindel und Reitstock (OP 60), zwischen dem das Bauteil eingespannt und von zwei Seiten bearbeitet wird. Dafür stehen zwei Werkzeugrevolver mit jeweils elf Plätzen zur Verfügung, die mit Drehwerkzeugen oder angetriebenen Werkzeugen bestückt werden können.
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OP 60: 2 x VTC 200 BOHROPERATIONEN Z.B. FÜR KÜHLMITTELAUSLASS
VORTEILE:
TECHNISCHE DATEN
+ reduzierte Hauptzeiten durch Vier-Achs-Bearbeitung + kürzere Nebenzeiten durch zeitparalleles Be- und Entladen
Werkstückdurchmesser max.
200 mm
Futterdurchmesser
250 mm
Umlaufdurchmesser
270 mm
der Teile
+ zwei Werkzeugrevolver mit jeweils elf Werkzeugplätzen + optimaler Spänefall durch vertikale Bearbeitung + auch als Mittenantriebsmaschine verfügbar
Greiferdurchmesser max.
90 mm
Werkstücklänge max.
630 mm
Verfahrweg X
395 mm
Verfahrweg Z
810 mm
Hauptspindel » Leistung 40/100 % ED
38/29 kW
» Moment 40/100 % ED
250/200 Nm
» Drehzahl max.
4.500 1/min
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OP 70: FÜGEMASCHINE FÜGEN DES ANSCHLAGPUNKTS FÜR DAS BLECHPAKET
In OP 70 werden eine Hülse und ein Deckel auf die Rotorwelle gepresst. Diese dienen als Anschlagpunkt für das Blechpaket.
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OP 80: VTC 200 4-ACHSIGES DREHEN VON BUND UND SITZEN DER ROTORWELLE
Die abschließende Drehbearbeitung (OP 80), wieder auf einer VTC 200, perfektioniert Bund und Sitze der Rotorwelle. Abblasen, Messen und das Abstapeln der Rotorwellen in Korbstapel bilden den Abschluss der Linie.
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SCHÄLDREHTECHNOLOGIE HIGHSPEED-BEARBEITUNG FÜR DIE ELEKTROMOBILITÄT Für die Endbearbeitung von Blechpaketen setzt EMAG auf die innovative Schäldrehtechnologie. Das Schäldrehen von Rotorwellenblechpaketen bringt gegenüber dem klassischen Drehprozess eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich. Zum einen ermöglicht das Schäldrehen deutlich höhere Vorschübe pro Umdrehung und damit verringerte Zykluszeiten. Durch den Einsatz der gesamten Schneide erhöht sich zudem die Standzeit der Werkzeuge und die Bearbeitungszeit wird reduziert. Auch hat sich gezeigt, dass deutlich bessere Oberflächenqualitäten erreicht werden. Dafür wurden die Maschinen der VT-Baureihe optimal an den Schäldrehprozess angepasst. So wurde der Drehrevolver der Maschinen vollständig überarbeitet, damit der mechanische Aufbau und die Regelung der Schwenkachse den Anforderungen des Schäldrehens gerecht werden. Auch die Programmierung des Prozesses wurde deutlich vereinfacht, was eine sichere Bedienung der Maschine ermöglicht.
SCHÄLDREHEN: SCHNELL, PRÄZISE, PROZESSSICHER Das Prinzip des Schäldrehens unterscheidet sich von der konventionellen Drehbearbeitung durch ein Abgleiten des Schneideneingriffspunktes entlang der Schneide. Durch die schräge Anstellung der Schneide und die sich überlagernden Bewegungen von Werkzeug und Werkstück wandert der Schneideneingriffspunkt kontinuierlich weiter. Entgegen der punktuellen Belastung bei der ISO-Drehbearbeitung verteilt sich damit der Verschleiß auf die ganze Schneidenlänge. Aber es treten auch ganz andere Belastungen als bei einer konventionellen Drehbearbeitung auf. Zur Beherrschung dieser Technologie ist nicht nur ein entsprechendes Know-how,
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sondern auch ein zuverlässiges und stabiles Maschinenkonzept notwendig. Ist dies wie im Fall der VT-Baureihe von EMAG gegeben, profitiert der Anwender gegenüber dem herkömmlichen Drehen von einem rund 5 – 6 mal schnelleren Schlichtbearbeitungsprozess. Spezielle Oberflächeneigenschaften wie Drallfreiheit oder ein definierter Materialanteil Rmr, die üblicherweise mit einer Schleifbearbeitung umgesetzt werden, sind mit diesem Drehprozess herstellbar. Bei der Weichbearbeitung kann je nach Aufmaß bzw. Rohteileigenschaften der Schrupp- und Schlichtprozess auch mit nur einem Schäldrehschnitt ersetzt werden.
VORTEILE: + 5 – 6 mal schnellerer Schlichtbearbeitungsprozess
+ drallfreie Oberflächen möglich + integrierte Automation + verringerte Zykluszeiten durch höhere Vorschübe
+ geringere Werkzeugkosten durch höhere Standzeiten
Verfügbar mit Fanuc 31i oder SIEMENS 840D Solution Line
EMAG ONLINE Mehr zum Thema Schäldrehen können Sie hier nachlesen:
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