Im Rahmen des Wechsels zu elektrischen Antriebssträngen wandelt sich auch die Getriebearchitektur. Getriebe mit vielen Gängen weichen eingängigen Getrieben, da Elektromotoren ein deutlich größeres Drehzahlspektrum abdecken können. Kegelräder weichen Stirnrädern, da diese mehr Effizienz, kompaktere E-Achsen und eine höhere Produktivität in der Herstellung bieten. Zugleich steigen die Qualitätsanforderungen an die Stirnräder, da ohne das maskierende Geräusch eines Verbrennungsmotors Zahnradgeräusche innerhalb des Getriebes dominanter werden. Daher benötigt die insgesamt geringere Anzahl an Zahnrädern innerhalb des Getriebes in ihrer Herstellung einen Maschinenpark der neuen Generation. Hier bietet Klingelnberg State-of-the-Art Technologie und passende Lösungen, mit denen Kunden sowohl im Bereich der Zahnräderherstellung als auch in der Qualitätsüberwachung ‚fit für die Zukunft‘ sind.
Verzahnungen mit Wälzschleifen herstellen
Zum Erfüllen der besonders hohen Qualitätsansprüche von Pkw-Verzahnungen hat sich das Wälzschleifen für die Hartfeinbearbeitung etabliert – als Prozess mit der besten Kombination aus erzielbarer Qualität und Produktivität. Klingelnberg tritt auf diesem Feld mit der gesamten Familie der Höfler Stirnrad-Wälzschleifmaschine Speed Viper an. Hier sind die Speed Viper 180 und 300 mit integriertem Werkstückwechsler auf das vollständige Bauteilspektrum von Stirnradgetrieben für Elektrofahrzeuge ausgelegt. Die größten Bauteile – in aller Regel das Differenzial-Tellerrad – verfügen bei Pkw meist über einen Durchmesser von circa 220mm, bei leichten Nutzfahrzeugen bis zu 280mm.
Die Speed Viper² 80 und 180 sind für kleinere Bauteile optimiert. Sie bieten mit zwei Werkstückspindeln gegenüber der Speed Viper verkürzte Nebenzeiten und damit eine weiter erhöhte Produktivität für Bauteile mit kurzen Schleifzeiten und häufigem Werkstückwechsel. Ultimative Produktivität erhalten Anwender durch das Schleifen mit Schnittgeschwindigkeiten bis zu 100m/s. Die gesamte Speed Viper Familie ist bestens automatisierbar, beispielsweise durch den im Verbund angebotenen CompactLoader. Sie ist aber auch kompatibel zu jedem anderen Automatisierungsanbieter.
Die Software unterstützt alle gängigen Verfahren, um geräuschoptimierte und effiziente Verzahnungen herzustellen – auch das topologische Wälzschleifen. Eine regelmäßige Schleifstruktur, die im Fahrzeug zu einer Geräuschanregung führen kann, lässt sich mit dem Verfahren ‚Quiet Surface Shifting (QSS)‘ unterdrücken. Polier- und Feinschleifprozesse sorgen für spiegelglatte Zahnoberflächen für effizienzoptimierte Antriebsstränge.
Qualitätsüberwachung par excellence
Zahnradgeräusche in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug werden schnell als störend empfunden. Vor dem Hintergrund, möglichst leise E-Getriebe sicherzustellen, gewinnt sowohl die Herstellung hoher Verzahnungsqualitäten als auch deren Überwachung an Bedeutung.
Hier kommt die Höfler Stirnrad-Wälzprüfmaschine R 300 ‚The Gear Noise Finder‘ ins Spiel. Sie erlaubt alle gängigen Rolltestverfahren in einer Maschine, angefangen von der klassischen Zweiflankenprüfung über moderne Verfahren wie die Einflankenwälzprüfung bis hin zu zykluszeitoptimierten Verfahren wie die Messung von Körperschall und Drehbeschleunigung.
Speziell mit den letzten drei Verfahren lassen sich für das Geräuschverhalten relevante Verzahnungsabweichungen in der Zykluszeit der Verzahnungsschleifmaschine aufdecken. Darüber hinaus gibt das Rolltestergebnis eine frühe und schnelle Rückmeldung über eine fehlerhafte Bearbeitung in der Schleifmaschine und erlaubt Korrekturen oder einen Bedienereingriff, z.B. durch ein Abrichten oder eine Closed Loop Korrektur, bevor weitere Ausschussteile entstehen.
‚Done-in-One‘-Konzept
Aufgrund der steigenden Qualitätsanforderungen nimmt auch die Bedeutung der Messtechnik stetig zu. Klingelnberg unterstützt hier mit der bewährten Serie der Präzisionsmesszentren (P-Serie). Diese gestatten neben dem klassischen Messen im Messraum dank Schwingungsisolierung und Temperaturkompensation auch das Messen direkt in der Fertigung.