Automatisierte Fertigung von Planetenrädern
Ein Planetenrad ist Teil eines Planetengetriebes, auch Umlaufrädergetriebe genannt. Der Name „Planetenrad“ leitet sich von dem Umstand ab, dass die Planetenräder ähnlich den Planeten im Sonnensystem um ein zentrales Rad, häufig auch Sonnenrad bezeichnet, kreisen. Genauer gesagt umlaufen die Planetenräder auf Kreisbahnen die gestellfeste Achse. Entsprechend wird zwischen den auf den gestellfesten Achsen gelagerten Zentral- oder Sonnenrädern und den auf den umlaufenden Achsen gelagerten Umlauf- oder Planetenrädern unterschieden.
Getriebe werden eingesetzt, um Drehmomente effizient zu übertragen und Drehzahlen und Drehmomente zwischen Antrieb und Abtrieb anzupassen. Um das Drehmoment zu erhöhen, werden insbesondere in der Automobilindustrie Planetengetriebe verwendet, beispielsweise in Verteilergetrieben für Allradantriebe und natürlich auch in Automatikgetrieben. Zudem werden Planetengetriebe in LKW, Bussen, Baumaschinen und Landmaschinen eingesetzt, um die Übersetzung ins Langsame zu ermöglichen (Reduktionsgetriebe).
Planetengetriebe und damit auch Planetenräder werden daher in sehr großen Stückzahlen hergestellt.
Die Prozesskette bei EMAG
Klassischerweise besteht die Prozesskette zur Herstellung eines Planetenrads im Automobilbereich aus vier Schritten:
Im ersten Prozessschritt wird der Zahnradrohling gedreht. Darauf folgt das Schruppen der Verzahnung, in der Regel als Trockenwälzfräsprozess. Anschließend wird das Planetenrad gehärtet, worauf wiederum die Hartfeinbearbeitung folgt.
Welche Technologie bei der Hartfeinbearbeitung zum Einsatz kommt, hängt von der geforderten Qualität des Fertigteils ab. Eine Qualitätsklasse 6 kann problemlos auf einer Wälzfräsmaschine durch Schälwälzfräsen erreicht werden. Im Bereich der Elektromobilität wird jedoch häufig eine höhere Laufruhe der Getriebekomponenten und damit eine höhere Qualität der Zahnflanken der Planetenräder gefordert. In diesem Fall müssen die Planetenräder durch Wälzschleifen bearbeitet werden.
Drehen der Rohteile
Mit seinem umfassenden Maschinen- und Technologieportfolio ist EMAG in der Lage, nahezu die gesamte Prozesskette zur Herstellung von Planetenrädern abzudecken und als schlüsselfertiges Fertigungssystem anzubieten.
Der Fertigungsprozess beginnt mit der Drehbearbeitung der Rohteile OP 10/OP 20 auf Vertikaldrehmaschinen der Baureihen VL oder VSC. Diese Maschinen zeichnen sich durch Präzision und Effizienz aus und sorgen für eine optimale Vorbereitung der Werkstücke für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte.
Schruppen der Verzahnungen
Die Wälzfräsmaschinen von EMAG Koepfer, wie die K 160, werden dann zum Schruppen der Verzahnungen eingesetzt. Diese Maschinen bieten eine hohe Leistung und Genauigkeit beim Schruppen, was für die Qualität der späteren Planetenräder entscheidend ist.
Nach dem Schruppen werden die Planetenräder einsatzgehärtet, um ihre Festigkeit und Verschleißbeständigkeit zu erhöhen. Dieser Härteprozess ist ein entscheidender Schritt, um die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Planetenräder zu gewährleisten.
Die abschließende Hartfeinbearbeitung
Die abschließende Hartfeinbearbeitung kann entweder wieder auf der K 160 durch Schälwälzfräsen oder auf einer Wälzschleifmaschine vom Typ G 160 von EMAG SU erfolgen. Beide Maschinen bieten hochpräzise Bearbeitungsmöglichkeiten, um die Planetenräder auf die geforderten Maß- und Oberflächentoleranzen zu bringen.
Durch diesen umfassenden und präzisen Fertigungsprozess kann EMAG eine gleichbleibend hohe Qualität und Effizienz in der Planetenradfertigung garantieren, die die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der gefertigten Komponenten sicherstellt.
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