Verzahntechnik und Automationssysteme 2020 / 2021 - Liebherr
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Verzahntechnik und
Automationssysteme 2020 / 2021
DE | EN | FR | ZH
Ein kompakter und leistungsstarker Allrounder Die neue Wälz- und Profilschleifmaschinen-Generation | S. 6
Systemlösungen aus einer Hand – weltweit Ein Jahr Liebherr-Messtechnik | S. 33
Flexible Automation in der Batteriepackmontage Lösungen für die Fertigung alternativer Antriebe | S. 34
Die Geschäftsführer der Liebherr-Verzahntechnik GmbH (von links nach rechts): Michael Schuster, Michael Messer, Dr. Hans Gronbach und
Peter Wiedemann
Liebe Leserinnen und Leser,
das aktuelle Liebherr-Magazin ist während einer globalen Ausnahmesituation entstanden: Unsere Welt steht durch das neuartige
Corona-Virus vor einer beispiellosen Herausforderung. In dieser Zeit ist es uns gelungen, die Gesundheit und Sicherheit unserer
Mitarbeiter so gut wie möglich zu schützen und gleichzeitig unsere Kunden und Partner weiterhin zu unterstützen.
Doch wie wird die Zukunft aussehen? Ob und bis wann das Niveau der Wirtschaftsleistung aus der Vor-Corona-Zeit wieder erreicht
werden kann, ist unsicher. Mehr denn je gilt jedoch eines: Die produzierende Industrie wird weltweit durch steigende Anforderungen
an Flexibilität und Produktivität in der vernetzten Produktion bestimmt sein.
Daraus leiten sich unsere vielfältigen Angebote für die Welt der Verzahnungstechnologie und Industrie-Automation ab: Basierend
auf unserem modularen Produkt-Portfolio entwickeln wir optimierte Prozesse und wirtschaftliche Lösungen, stets am Kunden und
seinen individuellen Anforderungen orientiert.
Dementsprechend ziehen sich die Themen Flexibilität, Produktivität und Kundenorientierung als roter Faden durch dieses Magazin.
Informieren Sie sich über Liebherr als ganzheitlichen Lösungsanbieter in den beiden großen Bereichen Industrie-Automation und
Verzahnungstechnologie.
Lassen Sie uns positiv in die Zukunft blicken und sie gemeinsam gestalten – als Partner im Dialog.
Wir wünschen Ihnen eine anregende Lektüre!
Dr. Hans Gronbach Michael Messer Michael Schuster Peter Wiedemann
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 3
Inhalt
6 12 39
Verzahntechnik Automationssysteme
Ein kompakter und leistungsstarker Für alles eine flexible Lösung Flexible Automation in der
Allrounder Präzisionsverzahnungen für Robotik und Batteriepackmontage
Die neue Wälz- und Profilschleifmaschinen- andere Spezialanwendungen .................... 23 Lösungen für die Fertigung alternativer
Generation ................................................. 6 Antriebe ................................................. 34
Gewusst wie:
Vorsatzspindel für den Wälzschälen maßgeschneidert Weg vom täglichen Rüsten
anspruchsvollen Schliff Wälzschälen mit Liebherr lohnt sich ......... 26 Automatisierung in der Getriebefertigung
Zubehör für das Außenprofilschleifen mit dem Palettenhandhabungssystem
mehrstufiger Verzahnungen mit Liebherr verbindet PHS 1500 Pro ........................................ 39
Störkontur bei Luftfahrtteilen .................... 10 LHOpenConnect: intelligente Software
für intelligente Prozesse ........................... 28 PHS 800 Allround – die schlanke
Eine für alles: flexible Bearbeitung Alternative
von A bis Z Mit wenigen Klicks zum Modulares Palettenhandhabungssystem:
Liebherr-Maschinen bearbeiten Verzahnwerkzeug Zuwachs in der PHS Allround-Familie ...... 43
das Zahnrad ganzheitlich ........................ 12 Liebherr Lagerwerkzeugkatalog
jetzt online ............................................... 31
Jetzt wird es spannend!
SECLA: Liebherr entwickelt eigenes Qualität ist messbar:
Spannkonzept .......................................... 14 Jeder Mikrometer zählt
Neue Messtechnik am Standort Ettlingen .... 32
Produkthighlights der EMO 2019
Konzepte von heute und morgen ............. 16 Systemlösungen aus einer Hand –
weltweit
Keine Maschine von der Stange Interview: Ein Jahr Liebherr-Messtechnik ..... 33
Wälzfräsmaschine LC 4000 für HMC Gears
kann Wälz-, Form- und 4-Achs-Fräsen .... 20
4 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme
Inhalt
46 48 54
Im Fokus
Vom Softwarepaket bis zur United by Success – Kemptener Azubis leiten
schlüsselfertigen Roboterzelle Gemeinsam zum Erfolg Programmierkurs für US-Schüler
Bewährtes Bin Picking nun mit eigener Liebherr feiert 2020 sein 50-jähriges Liebherr Summer Program 2019 .............. 56
Liebherr-Software LHRobotics.Vision ....... 44 Jubiläum in den USA .............................. 48
Einblicke in die Highlights
Liebherr Tech-Center: Präventiv statt reaktiv: der Firmengruppe
Automation erleben das passende Servicepaket Die Welt mit Liebherr ............................... 58
Neue Versuchshalle mit Kundenbereich für alle Fälle
in Kempten ............................................ 46 Liebherr Industrial Services stellen
Angebote vor ......................................... 52
„Es gibt immer etwas zu tun“
Porträt: Interview mit Service-Mitarbeiter
Karl-Heinz Klöble .................................... 54
Impressum
Herausgeber / Verantwortlich für den Inhalt: Layout / Redaktionssteuerung: © Liebherr-Verzahntechnik GmbH
Liebherr-Verzahntechnik GmbH C&G: Strategische Kommunikation GmbH, Die Inhalte dürfen ohne Genehmigung des Herausgebers nicht
Kaufbeurer Strasse 141 Overath, Deutschland, kopiert und weiter veröffentlicht werden.
87437 Kempten / Allgäu, Deutschland www.wir-verstehen-technik.de
Ausgabe: Bildnachweise:
2020 / 2021 Liebherr-Verzahntechnik GmbH
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 5
Verzahntechnik Die neue Wälz- und Profilschleifmaschinen-Generation Ein kompakter und leistungsstarker Allrounder Liebherr präsentiert die neue Generation der Wälz- und Profilschleifmaschinen für die Hartfeinbearbeitung von Außen- und Innenver- zahnungen von Werkstücken mit Durchmessern bis 500 Millimeter. Die LGG-Baureihe tritt die Nachfolge der erfolgreichen Liebherr- Baureihe LCS 300 bis 500 an. Sie besticht mit erweiterten Features und bietet damit mehr Flexibilität und Schleifleistung bei deutlich reduzierter Aufstellfläche. 6 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme
Mit der LGG 500 und ihren Schwestermodellen LGG 300, LGG zur Verfügung, letztere aus eigener Fertigung. Die hohe Leistungs-
380 sowie der manuellen Lösung LGG 700 M stellt Liebherr die fähigkeit und Universalität wurden auch auf die Hartfeinbearbei-
neue Generation der weltweit bewährten Wälz- und Profilschleif- tung von Innenverzahnungen erweitert: In weniger als 30 Minuten
maschine LCS 300 bis 500 vor. Die Maschinen eignen sich für kann vom Außen- auf das Profil-Innenschleifen umgerüstet wer-
das Wälzschleifen, Profilschleifen und die Kombination beider den. Dazu kommen neuentwickelte Schleifköpfe und erweiterte
Verfahren. Ihre wesentlichen Merkmale wie höchste Präzision, Maschinen-Optionen.
robustes Maschinendesign und hohe Flexibilität behält auch die
neue Baureihe bei. Dafür stehen Korund- und CBN-Werkzeuge
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 7
Verzahntechnik
30 %
weniger Aufstellfläche
Schleifleistung bis
Modul 14
Großer Maschinenständer mit
1.000 mm
Verfahrweg
Schleifgeschwindigkeit bis
80 m/s
Neue Features: schlankes Design und höhere mit einer Vorsatzspindel oder einem Innenschleifarm ausgestat-
Schleifleistung tet werden, die sich auch nachträglich adaptieren lassen (mehr
Äußerlich fällt zunächst das neue, kompakte Monolith-Design dazu auf Seite 10).
der Maschine ins Auge. Bei der um ein Drittel reduzierten Auf-
stellfläche ist der Arbeitsraum genauso groß wie beim Vor-
gängermodell, wodurch maximaler Bedienkomfort auch bei Highlights der LGG 500
Handbeschickung sichergestellt ist. Der Maschinenständer • Kleine Aufstellfläche: 30 Prozent Platzeinsparung
ermöglicht mit einem axialen Verfahrweg von bis zu 1.000 Milli • Großer Arbeitsraum: großer Schleifhub, großer Maschinenständer
metern die Bearbeitung langer Getriebewellen, beispielsweise mit 1.000 Millimeter Verfahrweg
von Nutzfahrzeugen. • Drei verschiedene Schleifköpfe zur Auswahl:
- Schleifleistung bis Modul 14
Für die neue Baureihe stehen drei verschiedene, direktangetrie- - Schleifschneckenvolumen bis 320 x 250 Millimeter
bene Schleifköpfe mit optimierter Steifigkeit zur Verfügung, deren - Schleifgeschwindigkeit bis 80 Meter pro Sekunde
Konfiguration genau auf die jeweiligen Kundenbedürfnisse abge- • Tisch: Werkstücke bis 500 Millimeter Durchmesser, bis 100 Kilo-
stimmt werden kann. Die Schleifköpfe verfügen über ein großes gramm Gewicht, Drehzahlen bis 2.000 Umdrehungen pro Minute
nutzbares Drehzahlband, was den Einsatz großer und kleiner • Einheitliche Schnittstellen: Auf- und Abwärtskompatibilität
Schleifschnecken mit optimaler Schnittgeschwindigkeit erlaubt. • Integrierte Automation: flexible Beladung bis 100 Kilogramm
Bei der Bearbeitung von Kollisionsverzahnungen mit abrichtba- Werkstückgewicht
ren und abrichtfreien Schleifschnecken ist Liebherr Pionier: Das • Peripherie: individuelle Speicherlösungen
kompakte Gegenlager stellt die höchste Schleif- und Polierquali- • Optional: ausschwenkbarer Gegenhalterarm am Gegenständer,
tät für kritische Bauteile sicher. Optional können die Schleifköpfe Messtaster für integrierte Verzahnungsprüfung, Vorsatzspindel
8 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme
Verzahntechnik
Universelles Konzept
LGG 500 – größtmögliche Flexibilität hinsichtlich
• Geometrie: Innen- oder Außenverzahnung mit erweitertem Werk-
stückspektrum
• Technologie: Wälz- oder Profilschleifen für Außenverzahnungen oder
Profilschleifen für Innenverzahnungen
• Losgrößen: Prototypen bzw. Kleinserie bis zur Großserie mit integrierter
Automation
Der leistungsstärkste Schleifkopf GH 320 CB kann mühelos
bis Modul 14 wälzschleifen. Dabei werden Schleifschnecken
mit einem Volumen von bis zu 320 Millimeter Durchmesser und
250 Millimeter Länge eingesetzt. Schnittgeschwindigkeiten von
bis zu 80 Meter pro Sekunde erzielen hohe Schleifleistungen für
verzugskritische Bauteile und verkürzen die Schleifzeit vor allem
bei Werkstücken mit großen Verzahnlängen erheblich.
Flexibilität und offene Strukturen
Die Auswahl an Direktantriebstischen ist gezielt auf das jeweilige
Bauteilspektrum hinsichtlich Bauteilgewicht (bis 100 Kilogramm),
erforderlicher Bearbeitungsdrehzahl und höchstmöglicher Teilungs-
qualität abgestimmt. Mit der robusten Tischkonstruktion können
Drehzahlen von bis zu 2.000 Umdrehungen pro Minute beim Wälz-
schleifen und eine hohe Positioniergenauigkeit beim Profilschleifen
realisiert werden.
Die neue LGG-Maschinengeneration bietet die bestmögliche
Kompatibilität für vorhandene Spannvorrichtungen, sodass die Innenraum der Maschine
existierende Ausrüstung übernommen oder kostengünstig ad-
aptiert werden kann. Die Liebherr-OpenConnect-Philosophie er-
laubt den Im- und Export von GDE-Daten, wodurch in Verbin- nen Betrieben ein breiteres Bearbeitungsspektrum, mit dem
dung mit der maschinenintegrierten Verzahnungsprüfung kurze sie wesentlich flexibler auf künftige Marktanforderungen einge-
Rüstzeiten für schwere Bauteile sichergestellt werden (mehr hen können.
dazu auf Seite 28).
Bis zur offiziellen Markteinführung in diesem Jahr hat die
Eine Plattform – viele Möglichkeiten LGG 500 schon eine intensive, sehr anspruchsvolle Erpro-
„Mit der neuen Maschinengeneration kauft der Kunde keine bungsphase hinter sich: Mehrere Prototypen sind bei Liebherr
Spezialmaschine, sondern einen Allrounder, der für größtmög- bereits erfolgreich im Einsatz und werden kontinuierlich ver-
liche Flexibilität bei höchster Schleifleistung und Qualität steht“, bessert.
erläutert Martin Schwarzmann, Produktmanager für Verzahnma-
schinen bei Liebherr. „Eine derartige, voll ausgestattete Schleif-
maschine für Außen- und Innenverzahnungen mit einer enormen
Schleifleistung plus Automation – das ist eine sehr universelle
Kombination und am Markt ziemlich einzigartig.“ Peter Biemer
Vertriebsleiter Verzahnmaschinen
Die Maschine bietet Flexibilität für kleine und mittlere Losgrö-
ßen. Gleichzeitig schafft sie mit der maschinenintegrierten Kaufbeurer Strasse 141,
Ring
lader-Automation sowie den konfigurierbaren Liebherr- 87437 Kempten, Deutschland
Speichersystemen eine einmalige Basis für eine hocheffiziente Tel.: +49 831 786 3017
Großserienfertigung, beispielsweise für die Fertigung von kom- peter.biemer@liebherr.com
pletten Planetengetrieben, einschließlich des Hohlrads. Die
riesige Bandbreite an Möglichkeiten eröffnet besonders klei-
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 9
Zubehör für das Außenprofilschleifen mehrstufiger Verzahnungen mit Störkontur bei Luftfahrtteilen
Vorsatzspindel für den anspruchsvollen Schliff
Die Bearbeitung von Verzahnungen mit Störkonturen für die Luftfahrtindustrie stellt höchste Anforderungen an das Schleif-
werkzeug und kann wegen der kleinen Werkzeugdurchmesser häufig nicht mit Standard-Schleifköpfen durchgeführt wer-
den. Für diese Anwendungen hat Liebherr eine nachrüstbare Vorsatzspindel entwickelt. Damit können anspruchsvolle
Aerospace-Komponenten auf bereits vorhandenen LGG-Schleifmaschinen gefertigt werden.
Größtmögliche Flexibilität auch für besondere Applikationen durch spruchsvollen Bauteile können so in hoher Verzahnungsqualität
einfaches Um- oder Nachrüsten der erforderlichen Werkzeuge: und Oberflächengüte gefertigt werden. Damit wird das Spektrum
Diesen Ansatz verfolgt Liebherr bereits seit einigen Jahren erfolg- der LGG-Schleifanwendungen um eine zusätzliche Option für kri-
reich mit seinen adaptierbaren Innenschleifarmen. Mit dem be- tische, sehr kleine und hochwertige Bauteile erweitert.
stehenden Sortiment an Innenschleifarmen kann eine Maschine
in kürzester Zeit vom Außenschleifen auf das Profilschleifen von
Innenverzahnungen umgerüstet werden. Warum sollte dieses „Wir sehen unsere Standard-
bewährte Konzept nicht auch für das Außenschleifen spezieller
Luftfahrtbauteile funktionieren? Dieser Überlegung folgend, ent-
produkte als Basis für flexible
wickelte Liebherr eine nachrüstbare Vorsatzspindel als optionales
Zubehör, die für LGG-Wälz- und Profilschleifmaschinen ange-
Lösungen, die sich immer
boten werden kann. am Kunden und seinen
Weitere Option für Spezialanwendungen Anforderungen orientieren.“
Die neu entwickelte Vorsatzspindel ist Bestandteil einer Maschi- Thomas Breith, Leiter Produktmanagement Verzahnungsmaschinen
neninvestition und wird Ende 2020 im Schwesterunternehmen,
der Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH, der Produktion über-
geben. Die anspruchsvolle Neuentwicklung wird in enger Abstim- Die Vorsatzspindel kann – ebenso wie der Innenschleifarm –
mung mit dem Anwender konzipiert, damit die praktischen Be- über eine Wechselschnittstelle auf alle neuen Liebherr-Schleif-
dürfnisse der Maschinenbediener frühzeitig in die Konstruktion köpfe mit Gegenlager montiert werden, was für kurze Rüst-
einfließen können. Dies betrifft speziell die Rüstabläufe und Ser- zeiten sorgt. Die Zusatzfunktionen der Schleifköpfe, wie ein
vice-Aufgaben. Eine typische Luftfahrt-Anwendung ist das Profil- induktiver Einfädelsensor, eine verfahrbare Kühlmitteldüse und
schleifen des sogenannten dreistufigen Planetenrads, das für die ein schwenkbarer Messtaster, sind auch in Kombination mit der
Flügelklappen-Verstellung benötigt wird. Durch die gewichtsopti- Vorsatzspindel verwendbar.
mierte, kompakte Bauteilgeometrie sind nur kleine CBN-Schleif-
scheiben für die finale Hartfeinbearbeitung technisch möglich. Spindel und passende CBN-Schleifscheiben aus eigener
Fertigung
Mit der Vorsatzspindel kann der Anwender auf der LGG-Schleif- Die Bearbeitung der Teile mit kleinsten Schleifscheiben erfordert
maschine störkonturbehaftete Luftfahrtbauteile mit ihren beson- hohe Spindeldrehzahlen, um die erforderlichen Schnittgeschwin-
deren technischen Herausforderungen in kleinen Losgrößen her- digkeiten von mindestens 30 Meter pro Sekunde sicherzustellen.
stellen, ohne in eine teure, unter Umständen nicht ausgelastete Bei Drehzahlen bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute muss
Spezialmaschine investieren zu müssen. Die geometrisch an- die Vorsatzspindel höchste Anforderungen hinsichtlich Schwin-
10 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und AutomationssystemeVerzahntechnik
Kleinste Schleifscheiben für kritische Bauteilgeometrien
gungsverhalten und Temperaturbeständigkeit erfüllen. Eine
beidseitige Lagerung sorgt für hohe Steifigkeit, einen stabilen
Rundlauf und ermöglicht zusätzlich den Einsatz eines längeren
Schleifdorns, der für die sichere Aufnahme mehrerer Schleif-
scheiben die technische Voraussetzung ist. So können bis zu
zwei Duo-Schruppscheiben und zwei Schlichtscheiben mit ge-
steigerten Vorschüben eingesetzt werden, wodurch die Bear-
beitungszeiten signifikant verkürzt werden.
Liebherr verfügt mittlerweile über 30 Jahre CBN-Expertise für sei-
ne weltweit erfolgreichen Verzahnungs-Schleifmaschinen. Des-
halb wurde für die extrem kleinen CBN-Profilschleifscheiben ein
anspruchsvolles Entwicklungsprojekt gestartet, um die außeror-
dentlich feinen CBN-Körner (Korngröße ~ 25 bis 35 Mikrometer)
auf die hochgenauen Grundkörper galvanisch aufzubringen, so-
dass mit feinsten CBN-Belägen die engen Verzahnungstoleran-
zen und hohen Oberflächengüten sichergestellt werden können.
Kernkompetenz Schleifprozess
Liebherr hat den Anspruch, alle Schlüsselkomponenten aus einer
Hand liefern zu können, um den Kunden die bestmögliche
Lösung anzubieten:
- Schleifmaschinen mit Zubehör
- Technologie-Know-how
- Werkzeugauslegung und -herstellung
„Wir sehen unsere Standardprodukte als Basis für flexible
Lösungen, die sich immer am Kunden und seinen Anforde-
rungen orientieren“, fasst Thomas Breith, Leiter des Produkt
managements Verzahnmaschinen bei Liebherr, die Philosophie
Die Vorsatzspindel sorgt für kurze Rüstzeiten zusammen.
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 11Verzahntechnik
Liebherr-Maschinen bearbeiten das Zahnrad ganzheitlich
Eine für alles: flexible Bearbeitung von A bis Z
Wer kleine Losgrößen komplexer Bauteile herstellt, möchte möglichst viele Arbeitsschritte in einer Maschine bear-
beiten. Denn das spart nicht nur Zeit und Anlagekosten, sondern erhöht auch die Qualität – sofern die Aufspannung
nicht verändert werden muss. Mit der Integration eines Werkzeugwechslers sowie einer Anfaseinheit und der Nutzung
der Dreh-, Bohr- und Fräs-Funktionen der aktuellen Siemens-Steuerungsgeneration bietet die Liebherr-Verzahntech-
nik GmbH eine durchgängige Lösung zur Komplettbearbeitung.
Vier Schlüsselelemente sind notwendig, um mit einer Verzahn- Werkzeugwechsler mit Standard-HSK-Aufnahme
maschine ein Werkstück vollständig zu bearbeiten: Der Liebherr-Werkzeugwechsler kann auf verschiedene Weisen
1. Eine flexible Programmierung, welche die Kombination von Ver- eingesetzt werden. Zum einen besteht damit die Möglichkeit, den
zahnprozessen mit Dreh-, Bohr- oder Fräsoperationen erlaubt Prozess flexibler und effizienter zu gestalten. Dafür werden unter-
2. Ein Werkzeugwechsler, der den Ablauf über verschiedene schiedliche Verzahnwerkzeuge aufgenommen, auch solche, die
Teilprozesse beschleunigt speziell für Schrupp- und Schlichtprozesse vorgesehen sind. So
3. Eine automatisierte Werkstückprüfung und Ablaufkorrektur kommen teurere Werkzeuge nur dort zum Einsatz, wo sie wirk-
4. Eine intelligente Aufteilung von Haupt- und Nebenprozessen lich notwendig sind. Das spart Kosten und erhöht die Stand-
zeiten. Zum anderen können zur Steigerung der Produktivität
Flexible Programmierung mit LHGearTec und auch Schwesterwerkzeuge untergebracht werden. Auf den wei-
programGUIDE teren Magazinplätzen finden bis zu zwölf Werkzeuge Platz, um
Liebherr bietet mit dem Programmiersystem LHGearTec und dem neben Verzahnungsprozessen auch zusätzliche Operationen
neuen Bedienpult LHStation ein durchgängiges Bedienkonzept, wie Bohren, Fräsen oder Drehen in der gleichen Aufspannung
um Verzahnungen mit höchster Effizienz und Präzision definieren durchzuführen. „Wir erreichen so ein Höchstmaß an Flexibilität,
zu können. Durch die Kombination mit dem Siemens-Program- gepaart mit einem Maximum an Genauigkeit, weil die Bezugs-
miersystem programGUIDE können weitere Konturen program- flächen aller Bearbeitungsschritte erhalten bleiben“, fasst Dr.
miert werden. Bohrungen, Nuten, Planungen, Gravuren und Peter Pruschek, Leiter Entwicklung Steuerungs- und Elektro-
Gewinde gehören hier zum Standard. technik, zusammen. „Für gezielte Anwendungsfälle kann so auf
eine vorgelagerte Drehmaschine oder ein nachgelagertes Bear-
beitungszentrum verzichtet werden.“
Entgraten auf der Zusatzbearbeitungsstation
Flexibles Anfasen ist gerade bei Präzisionszahnrädern für die Elek-
tromobilität ein großes Thema. Aber auch bei kollisionskritischen
Verzahnungen wie im Luftfahrtbereich werden ganzheitliche Tech-
nologielösungen mit einer flexiblen Anfasmöglichkeit zunehmend
gefordert. „Das Entgraten der Zahnräder gehört fast schon zum
Standard“, berichtet Dr. Gerd Kotthoff, Leiter Technologie Verzahn-
technik. „Viele Kunden fordern aber inzwischen darüber hinaus
bereits definierte Fasen an den Stirnseiten. Daher bieten wir mit
ChamferCut und FlexChamfer als Option integrierte Anfas-Einhei-
ten, die ein zweites Werkstück parallel zum Hauptprozess – und
damit ohne Zeitverlust – entgraten.“ Ebenso wie der Werkzeug-
wechsler verringert die Anfasstation die Intralogistik zu anderen
Bearbeitungen und spart Rüstzeiten. Im Fall der neuen Flex-
Chamfer-Einheit können auch hier einfache Schaftfräswerkzeuge
statt spezieller Entgratwerkzeuge verwendet werden. „Wir erhal-
ten so stabile Prozesse mit höchsten Genauigkeiten bei minima-
len Werkzeugkosten“, fasst Dr. Kotthoff zusammen.
Messen und Korrigieren in und außerhalb der Maschine
Für eine hochpräzise Fertigung ist eine fortlaufende Qualitäts-
kontrolle selbstverständlich. Bei Liebherr kann der Kunde dafür
Hauptzeitparalleles Entgraten spart Zeit verschiedene Verfahren wählen. Während die Verzahnmaschi-
12 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssystemenen selbst auf der Basis eines Messtasters eine Verzahnungs-
prüfung durchführen, kann eine vollständige Vermessung auch
auf einer separaten Messmaschine erfolgen. Diese ist mit der
Steuerung per Netzwerk verbunden (mehr dazu auf Seite 28).
Sollten Abweichungen auftreten, kann das Gesamtsystem den
Bediener optimal unterstützen und Korrekturen – je nach Konfi-
guration – auch eigenständig einleiten. „Bisher haben wir dabei
von einem ‚Closed Loop‘ gesprochen“, erklärt Peter Pruschek.
„Allerdings können wir mit dem Dienstleistungsportfolio LH
OpenConnect über einen geschlossenen Kreis hinaus sowohl
eigene Produkte als auch Messsysteme und Leitstandlösungen
anderer Hersteller über offene Schnittstellen anbinden. Mess
daten sind dabei nur ein kleiner Teil der Prozessdaten, die wir
verbinden und für die Optimierung des gesamten Prozesses
nutzen.“ Die unter LHOpenConnect gebündelten Dienstleistungen
sowie die zugehörigen, unter dem Begriff LHWebPlatform zu-
sammengefassten, Industrie 4.0-Software-Produkte stellen wir
Ihnen auf den Seiten 28 bis 30 ausführlich vor.
Zwölf Werkzeuge kann das System unterbringen
Flexibel und genau: der Überblick
Verzahnen in Kombination mit Anfasen,
zusätzlichen Bearbeitungsoptionen und
Werkzeugwechsler im geschlossenen
Qualitätskreis
Programmierung • LHGearTec mit Siemens program-
GUIDE: flexible Programmierung von
Komplettbearbeitungen
• Werkzeugwechsler: Schruppen und
Schlichten, Schwesterwerkzeuge für
längere Standzeiten und unüberwachte
Fertigung sowie Zusatzbearbeitungen
wie Drehen, Bohren oder Fräsen per
Verzahnungsprüfung Werkzeugwechsler HSK-Aufnahme
• FlexChamfer und ChamferCut:
hauptzeitparalleles Entgraten und
Anfasen in höchster Qualität
• Verzahnungsprüfung: hauptzeit
paralleles Vermessen mit Korrektur-
möglichkeit
Anfasen
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 13Verzahntechnik SECLA: Liebherr entwickelt eigenes Spannkonzept Jetzt wird es spannend! Spanneinheiten für die Verzahnung mit kurzen Lieferzeiten und niedrigen Kosten – das war aufgrund des hohen Individualisierungsgrades der Spannmittel häufig schwer vereinbar. Damit ist jetzt Schluss: Der Segmentspanndorn SECLA von Liebherr ist eine innovative, günstige Standardlösung mit kurzen Lieferzeiten für einen maximalen Ein- satzbereich in der Verzahnungsbearbeitung. Mit SECLA führt Liebherr einen neuen Standard in der Spanntechnik ein Bis vor wenigen Jahren wurden Spannmittel für die Verzahnungs- es gab keine standardisierten Ersatzteile. Für das Team um Dieter bearbeitung individuell gefertigt. Ging dann etwas kaputt, stand die Lange, Leiter der Auftragskonstruktion, ein unhaltbarer Zustand: Maschine – je nach Auslastung der Lieferanten – lange still, denn „Wir wollten Stillstandszeiten beim Kunden so weit wie möglich 14 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme
Verzahntechnik
SECLA-Segmentspanndorn reduzieren. Mit SECLA haben wir eine Lö-
sung mit definierten Schnittstellen entwi-
ckelt, die für alle Liebherr-Technologien
geeignet ist – in immer gleicher Qualität
auf Lager vorrätig und mit entsprechend
schnellen Lieferzeiten.“ Die größte Her-
ausforderung in der Entwicklung war da-
1
bei die große Bandbreite an Technologien:
Der Spanndorn unterstützt die Trocken-
und Nassbearbeitung, lässt alle erdenk
2 lichen Störkonturen zu und weist trotzdem
eine sehr gute Steifigkeit auf.
3 Hohe Qualität und Lebensdauer
Am Anfang des Projekts stand vor vier
4
Jahren zunächst der Wunsch nach einem
einheitlichen Grundkörper. Doch im Lauf der
Entwicklung wurde sogar noch ein größe-
5 res Maß an Standardisierung realisiert. De-
finierte Schnittstellen erleichtern das Ein-
und Umrüsten. Zahlreiche Versuche von
Materialanalysen bis hin zu Belastungs-
und Dauertests bewiesen erfolgreich die
Qualität und Haltbarkeit der Spanneinheit.
6 „Durch eine sehr hohe Rundlaufgenauigkeit
erzielen wir eine neue Dimension an Ver-
7
zahnungsqualität“, berichtet Projekt leiter
Florian Schmölz. Auch ältere Maschinen
können mit dem neuen SECLA ausgerüstet
8 werden, ebenso Fremdmaschinen. „Die-
se Innovation ist ganz flexibel einsetzbar.“
Durchdachte Details
„Dazu kommen einige Funktionalitä-
ten, die wir über die Jahre in diversen
1. Optional: obere Aufnahme für Gegenständer 5. Werkstückauflage Sonderlösungen entwickelt haben“, er-
2. Optional: Spannglocke 6. Segmentspanndorn (Spannaufsatz) gänzt Stefan Breyer, Mitarbeiter Entwick-
3. Spannelement (Segmentspannbuchse und Zugadapter) 7. Schutzabdeckung lung Spannmittel. Zu den konstruktiven
4. Prüfwerkstück 8. Spannuntersatz zur Tischschnittstelle Details zählt etwa die perfektionierte in-
tegrierte Spüllösung (ab Größe 3). Das
Spannmittel wird durch Luft oder Öl per-
manent gekühlt und gleichzeitig gereinigt.
Beides sorgt für eine längere Lebens-
dauer bei guter Funktionalität. Durch die
schlanke Bauweise und die intelligente
Ihre Vorteile SECLA-Segmentspanndorn in Zahlen Geometrie eignet sich SECLA für einen
• Kurze Lieferzeiten • Zehn Baugrößen für 20 bis 200 Millimeter maximalen Einsatzbereich ohne Einbußen
• Technologieunabhängig Bohrungsdurchmesser bei der Steifigkeit. Er ermöglicht Fräs-,
• Passend für Hart- und Weichbearbeitung • Spülkanäle ab Größe 3 Stoß-, Schäl-, Schleif- und ChamferCut-
• Trocken und nass einsetzbar • Rundlaufgenauigkeit bis zu 5 Mikrometer Prozesse in einer Aufspannung – und das
• Einfaches und schnelles Umrüsten • Mindestens 250.000 Spannzyklen für einen Großteil der gängigen Zahnrad-
• Großer Spannbereich größen.
• Ausgezeichnete Bearbeitungsqualität
• Integrierte Spüllösung
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 15Verzahntechnik
Konzepte von heute und morgen
Produkthighlights der EMO 2019
Auf der EMO 2019 stellte die Liebherr-Verzahntechnik GmbH vier Maschinenkonzepte vor. Diese zeichneten sich
vor allem durch ihre Vielseitigkeit aus. Mit Technologien wie dem Stoßen, Schneckenfräsen, Schleifen und Schälen
boten die präsentierten Produkte ein breites Angebot für jeden Bedarf in der Verzahntechnik. Ein Rückblick auf die
Trends auf der Leitmesse für Metallbearbeitung.
LS 180 E
Stoßmaschine mit Highlights
• Elektronischer Stoßkopf mit max. 1.500 Doppelhüben pro Minute
- Minimale Rüstzeiten bei Werkstückwechsel
elektronischem Stoßkopf - Keine mechanische Schrägführung notwendig
- Einstellen von diversen Schrägungswinkeln sowie Modifikation
über die NC-Steuerung
Maximale Flexibilität durch den elektronischen Stoßkopf: Mit die- • Unterschiedliche Verzahnungen in einer Aufspannung
sem kann die LS 180 E gerade und schräge Verzahnungen in einer • NC-Hublagen-Verstellung
Aufspannung stoßen. Dank der einfachen Steuerung sind auch
Flankenlinienmodifikationen mit unterschiedlichen Balligkeiten kein
Problem. Diese Features machen die Maschine für die Zuliefer Optionen
industrie genauso interessant wie für die Prototypenentwicklung. • Automatische Beladeeinheit mit Kunststoffkettenband und
Das Wälzstoßen punktet weiterhin – gerade bei Werkstücken Kettenspeicher für eine flexible Werkstückzuführung
ohne ausreichenden Werkzeugauslauf – und wird auch in Zukunft
nicht durch andere Verfahren wie das neue Wälzschälen ersetzt
werden können. Auf derselben Plattform bietet Liebherr auch die
LS 400 EM an, die für die manuelle Beladung von Werkstücken
mit einem Durchmesser bis zu 400 Millimetern prädestiniert ist.
16 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und AutomationssystemeVerzahntechnik
LC 80 WD
Fräsen von
Schnecken
Dank einer hohen Maschinensteifigkeit
und der schnellen Automatisierung ist die
LC 80 WD ideal für das Fräsen von Lenk-
schnecken und industriellen Schnecken-
applikationen geeignet. Durch die hohe
Steifigkeit der Werkzeug- und Werk-
stückspannung punktet sie mit über-
durchschnittlichen Standzeiten und einer
sehr guten Werkstückqualität. Zusätzlich
bietet sie eine optionale Zusatzstation
für eine Einheit zum gezielten Anfasen
oder Bürsten. Die Stärke der Maschine
liegt in der Qualität, Taktzeit und in den
wertschöpfenden Zusatzoperationen für
die wirtschaftliche Serienproduktion von
Schnecken.
Highlights
• Optimierte statische und dynamische
Steifigkeit
- Hohe Prozessfähigkeit
- Hohe Werkzeugstandzeiten durch zusätz-
liche Gegenlager am Schneckenfräskopf
• Ringlader zum schnellen Be- und Entladen
• Robuste Werkzeugspannung
Optionen
• Hauptzeitparalleles Anfasen oder Bürsten
• Diverse Automationsmöglichkeiten,
beispielsweise Bandzuführung und
Roboterautomation
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 17Verzahntechnik
LGG 180 / 280
Saubere Sache:
Wälzschleifen im Zeitalter
der Clean Factory
Um Ressourcen wie Betriebsstoffe und teures Schleifkühlmittel
effizient zu nutzen und eine Verschwendung zu vermeiden, bietet
die LGG-Wälzschleifmaschine eine integrierte Schleuderstation.
Diese reinigt die Zahnräder durch das Abschleudern von an-
haftenden Spänen und Kühlmitteln und sorgt für eine saubere
Übergabe aus der Bearbeitungsstation. Die Schleudereinheit
ist entkoppelt von der Werkzeugmaschine, sodass keinerlei
Schwingungen auf den Prozess übertragen werden. Die direkte
Zurückführung des Schleiföls reduziert die Betriebskosten er-
heblich, eine Ölverschleppung außerhalb der Maschine findet
nicht statt. Dies trägt erheblich zu einer nachhaltigen Produktion
im Sinne einer Clean Factory bei.
Highlights
• Topologisches Wälzschleifen
• Direkter Austausch mit Messmaschine durch LHOpenConnect
(mehr dazu auf Seite 28)
• Hohe technologische Flexibilität
- Hartfeinbearbeitung von Innen- und Außenverzahnungen
- Wälz-, Profil- und Kombinationsschleifen
- Unterschiedliche Schneidstoffe (Korund, CBN, keramisches CBN)
Optionen Schleudereinheit
• Entkoppelte Schleuderstation, die saubere und tropffreie Werkstücke
an die Automation übergibt
• Frei konfigurierbare Schleuderzeit und Drehzahl
• Einfache Zugänglichkeit beim Rüsten durch eine separate Tür
18 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und AutomationssystemeVerzahntechnik
LK 180 / 280 DC
Aus Skiving³ wird Highlights
• Kompakte Aufstellfläche
• Kurze Bearbeitungszeiten
SkivingPlus • Integrierte Werkstückautomation
• Hochleistungsspindel mit innerer Kühlmittelzuführung
• Schneller Werkzeugwechsel
Die neue Wälzschälmaschinen-Generation LK 180 / 280 kommt
mit einem breiten Bündel an Optionen: Der maschinenintegrierte
Werkzeugwechsler mit bis zu zwölf Speicherplätzen bietet Platz Optionen
für Schrupp- und Schlichtwerkzeuge, kann aber auch für andere • Werkzeugwechsler
Werkzeuge genutzt werden, beispielsweise zum Drehen, Bohren - Für Schrupp- und Schlichtwerkzeuge
oder Fräsen. Eine zusätzliche Anfasstation mit dem neuen Flex- - Für Zusatzfunktionen wie Drehen,
Chamfer-Verfahren sorgt hauptzeitparallel für gratfreie Werkstücke. Bohren, Fräsen und Messen
Eine integrierte Werkzeugmesseinrichtung für Schälräder ver- • Hauptzeitparalleles Anfasen
kürzt die Rüstzeiten und erleichtert die Bedienung. - Zeichnungskonforme Fasen-Geometrien möglich
- Höchste Wiederholgenauigkeit und Präzision
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 19Verzahntechnik Wälzfräsmaschine LC 4000 für HMC Gears kann Wälz-, Form- und 4-Achs-Fräsen Keine Maschine von der Stange Ein Besuch im Werk von HMC Gears in Indiana war der Auftakt zu einem umfangreichen Projekt, bei dem eine einzig- artige Lösung für außergewöhnliche Anforderungen entstand: Mit der LC 4000 beschreitet Liebherr neue Wege für die Herstellung von Großverzahnungen und vereint unterschiedliche Fräsverfahren auf einer hocheffizienten Maschine für den amerikanischen Zahnrad-Spezialisten. Südlich der Kleinstadt Princeton im US- Bundesstaat Indiana liegt, umgeben von Feldern und weiten Ebenen, das Werk von HMC Gears. Das Unternehmen ist seit rund hundert Jahren bekannt als Spezialist für Getriebe und Zahnräder für verschiedene Branchen und einer der wenigen Hersteller auf der Welt, der Zahnräder mit einem Durchmesser von bis zu acht Metern her- stellt. Bei HMC ist man stolz auf das lang- jährige Know-how, schnelle Lieferzeiten und hervorragenden Service – und stellt dabei stets höchste Qualitätsansprüche an sich selbst sowie an die Lieferanten. Als Zulieferer für die Montanindustrie ist der Ersatzteilservice für Großgeräte im Berg- und Tagebau ein Schwerpunkt des Unternehmens. Dabei kommt es auf Riesige Dimensionen für riesige Verzahnungen jeden Tag an: Stehen die riesigen Geräte still, beschert dies dem Betreiber der Mine oder Förderanlage einen Verlust, der schnell in die Hunderttausende gehen kann. Aber auch ein geplanter Austausch von Teilen ist nicht immer ganz einfach: Die Maschinen und Anlagen laufen häufig über Jahrzehnte. Dementsprechend sind die Konstruktionszeichnungen schon alt oder nicht mehr vorhanden. Somit ist fast jedes Teil ein kritisches Teil: Hier geht es um Sonderanfertigungen und kleinste Losgrößen, das allerdings in oft riesigen Dimensionen und mit anspruchsvollen Geometrien. Ein Fall für Liebherr In den Minen und Förderanlagen sind häufig Zahnräder mit Pfeil- oder Doppel- Innenraum der LC 4000 schrägverzahnungen im Einsatz. Diese besonders laufruhigen Zahnräder werden sind allerdings aufwändig und teuer in der bzw. Doppelschräg- oder Pfeilverzahnun- verwendet, wenn große Kräfte übertragen Herstellung. Bei HMC stand als Ersatz für gen herstellen kann – mit Durchmessern werden müssen. Die spezielle Anordnung mehrere Hobelmaschinen die Anschaf- zwischen zweieinhalb und vier Metern: der Verzahnung verhindert die Entste- fung einer effizienten Maschine mit neu- eine Investitionsentscheidung, die großes hung von Axialkräften, was einen Lager- ester Technologie an, die sowohl einfache Vertrauen in den Lieferanten und dessen verschleiß minimiert. Pfeilverzahnungen Stirnradverzahnungen als auch Schräg- Know-how voraussetzt. 20 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme
Verzahntechnik
Ein Fall für Liebherr also: Auch, wenn man eine solche Maschine Verhandlungen und den durchweg positiven und konstruktiven
nicht abrufbereit im Portfolio hatte, war man gerne bereit, für Diskussionen wider“, beschreibt Dr. Oliver Winkel, Leiter Tech-
diesen spezifischen Kundenwunsch einen Prototypen zu kon nologieanwendung bei Liebherr, die Zusammenarbeit. Dies be-
struieren und zu fertigen. Mit den gewünschten Spezifikationen stätigt Robert J. Smith: „Wir waren außerordentlich zufrieden mit
war Liebherr vertraut, hatte aber noch nie alle Anforderungen in dem Service, den schnellen Reaktionszeiten und der technischen
einer Maschine dieser Größenordnung zusammengeführt. Bis Unterstützung durch Liebherr.“
jetzt – denn auf der LC 4000 können nun Zahnräder mit einem
Durchmesser von bis zu viereinhalb Metern und einem Gewicht Im Dezember 2015 fand nach intensiven Vorgesprächen ein aus
von bis zu 36 Tonnen bearbeitet werden. führliches Kick-off in Princeton statt, welches in ein Lastenheft mit
mehr als 100 Punkten mündete. Vieles musste neu konstruiert
Projekt von Teamgeist und Erfolgswillen geprägt werden, wie zum Beispiel ein über vier Meter langer Fingerfräs-
Wie es dazu kam, dass HMC das komplexe Projekt gemeinsam kopf für Außenverzahnungen, ein zweiter Hauptständer und nicht
mit Liebherr in Angriff nahm, erzählt Robert J. Smith III., CEO von zuletzt eine spezielle Bearbeitungseinheit zum Innenfingerfräsen.
HMC: „Wir waren auf der Suche nach einem Verzahnzentrum, Der Projektverlauf war von großer Transparenz und Offenheit im
auf dem wir alle Fertigungsschritte, vom Vorfräsen bis zur Innen- Austausch geprägt. Liebherr stellte HMC sämtliche Zwischen
bearbeitung, durchführen können. Bei einem Besuch in unserem ergebnisse in Form von Zeichnungen, Fotos, Videos und Mess-
Werk überzeugte Liebherr uns durch profundes Know-how und ergebnissen zur Verfügung. Auch Rückschläge wurden kommu-
ein Auge fürs Detail. Schließlich war Liebherr der einzige Anbieter, niziert, denn: „Beide Seiten wollten den Erfolg. Und bei Liebherr
der überhaupt bereit war, diese Herausforderung anzunehmen.“ haben wirklich alle an einem Strang gezogen“, erinnert sich Peter
Das war der Auftakt zu einer langen und konstruktiven Entwick- Wiedemann, Geschäftsführer bei Liebherr-Verzahntechnik GmbH.
lungsphase, in der die spezifischen Anforderungen konkretisiert Die Vorabnahme der Maschine erfolgte schließlich im Oktober
wurden. „HMC ist ein anspruchsvoller Kunde im besten Sinne: 2017 in Kempten und im Frühjahr 2018 wurde sie verschifft und
Er hat hohe Qualitätsanforderungen und erwartet ein hochwerti- vor Ort durch ein Team aus Kemptener und US-Servicetechnikern
ges Produkt – insofern passen die beiden Unternehmensphilo- in Betrieb genommen.
sophien perfekt zusammen. Das spiegelte sich in den sehr fairen
„Wir waren außerordentlich zu
frieden mit dem Service, den
schnellen Reaktionszeiten und
der technischen Unterstützung
durch Liebherr.“
Robert J. Smith, CEO von HMC
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 21Verzahntechnik
Innovatives Verzahnzentrum für
Wälz-, Form- und 4-Achs-Fräsen
Die Maschine bietet eine hohe Flexibilität
bei den Bauteilen: Sie besitzt einen neu-
artigen, direkt angetriebenen Fräskopf so-
wie einen zusätzlichen Fingerfräskopf für
Außen- und Innenverzahnungen mit einem
eigenen Hauptständer. Damit ist die Bear-
beitung durch Wälz-, Form- und 4-Achs-
Fräsen auf einer Maschine möglich – op-
timal für die Herstellung von Pfeil- und
Doppelschrägverzahnungen. Die Techno-
logie des Fingerfräsens wurde speziell auf
die Anforderungen und Größenordnung
dieser Applikation zugeschnitten. Der Fin-
gerfräskopf weist eine sehr lange Y-Ach-
se auf, um die thermischen Einflüsse auf
das Bearbeitungsergebnis zu minimie-
ren und damit die Bauteilqualität zu opti-
mieren. Einen weiteren Vorteil bietet das
gezielte Anfasen mit einem Kugelkopf-
Fräser. Die Prozessauslegungssoftware
Euklid GearCAM beinhaltet die Datenver-
waltung für Werkstücke und Werkzeuge
beim 4-Achs-Fräsen und kann den Pro-
zess simulieren. Sie berechnet die erfor-
derlichen Fräsbahnen, die Zustellstrategien
sowie die Werkzeugwechsel. Das Werk von HMC Gears im südlichen Indiana (USA)
Ein integrierter Werkzeugwechsler mit bis Tagen gefertigt werden. Die Fertigungs- und die Sicherheit, auch für künftige An-
zu 60 Speicherplätzen ermöglicht den au- dauer auf traditionellen Hobelmaschinen forderungen eine leistungsfähige Maschine
tomatischen Wechsel der unterschied liegt eher bei ein bis zwei Wochen – eine zu haben“, beschreibt Robert J. Smith den
lichen Fräswerkzeuge. Eine scannende Produktivitätssteigerung um das Drei- bis Mehrwert der Maschine.
Verzahnungsprüfung ist ebenfalls inte Fünffache also. Ebenso effizient kann eine
griert. Die Maschine erreicht Genauigkeiten klassische Schrägverzahnung auf der
von 12 bis 15 nach dem Qualitätsstan- Maschine hergestellt werden: Hier werden
dard der American Gear Manufacturers für vier Meter Werkstückdurchmesser nur
Association (AGMA), was dem deutschen etwa vier Stunden Bearbeitungszeit be-
DIN-Standard 3-6 entspricht. Und welche nötigt.
Modulgrößen kann die Maschine bearbei- HMC Gears
ten? „Das ist nach oben offen. Im Prinzip Ein enormer Mehrwert ist die Bearbeitung
könnte sie problemlos Modul 100 schaffen“, der Bohrung in einer Aufspannung. Dank
so Dr. Oliver Winkel. des Aufsatzes für das Innenfräsen von
Passfedernuten oder Steckverzahnungen
Produktivität bei Einfach- und muss das riesige und tonnenschwere Zahn- Branche: Hersteller von Verzahnungen
Doppelschrägverzahnungen rad nicht umgespannt werden. „Manchmal für den Bergbau, Stahl-
erheblich gesteigert sind es Kleinigkeiten, die kaufentscheidend und Aluminiumbranche,
Entscheidend für HMC war die Effizienz sind“, schmunzelt Peter Wiedemann. Für Mineralaufbereitung,
der Maschine sowohl bei der Herstellung HMC haben sich die Investition und die lan- Marine, Zuckerindustrie
von Pfeil- und Doppelschrägverzahnungen ge Planungszeit gelohnt: „Wir stellen seit Gegründet: 1921
als auch von herkömmlichen Schrägver- 1921 Zahnräder her. Die Anschaffung der Unternehmens-
zahnungen. Auf der LC 4000 kann eine LC 4000 bedeutet für uns einen Quanten- zentrale: Princeton, Indiana, USA
Doppelschrägverzahnung mit vier Metern sprung hinsichtlich Effizienz, Kosteneinspa- Website: www.hmcgears.com
Durchmesser innerhalb von ein bis zwei rungen und Lieferzeiten für große Getriebe
22 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und AutomationssystemeVerzahntechnik
Präzisionsverzahnungen für Robotik und andere Spezialanwendungen
Für alles eine flexible Lösung
Von der Herstellung von Satellitenantennenanlagen über die Medizintechnik bis zur Automation: Präzisionsgetriebe sind
das Herzstück vieler Applikationen in der industriellen Produktion. Die Automationsbranche boomt und damit steigen
die Anforderungen sowohl an Qualität als auch an Produktivität – für viele Anbieter eine Herausforderung. Das breite
Spektrum an Maschinen, Verfahren und Know-how bei Liebherr bietet für jeden Anwendungsfall die optimale Lösung.
Präzisionsgetriebe für industrielle Applikationen müssen Höchst-
leistungen erbringen. Für die präzisen Greifbewegungen eines
Roboterarms beispielsweise werden extrem kleine und leichte Bau-
teile benötigt, die gleichzeitig riesige Übersetzungen leisten müssen.
Zum Einsatz kommen hier insbesondere Zykloiden- oder Harmonic-
Drive®-Getriebe. Diese einfach aufgebauten Getriebe zeichnen sich
durch höchste Übersetzungen, Verschleißfreiheit und eine spiel-
freie und präzise Bewegungsübertragung aus – und das bei kleins-
ten Volumina. Für die Herstellung dieser anspruchsvollen Teile hat
Liebherr sein Verfahrensspektrum flexibilisiert und Lösungen ent-
wickelt.
Herausforderung Zykloidenverzahnung: Alles muss sitzen
Bei Zykloidengetrieben müssen Maßhaltigkeit, feine Oberflächen-
güte, eine hohe Profilform- und Teilungsqualität sowie der perfek- Wälzschleifen von Kurvenscheiben in Doppelaufspannung
te Sitz der Rollen auf dem Innenring gewährleistet sein. Neu bei
Liebherr und speziell für die Zykloidenverzahnung entwickelt: Au- Verschleißverhaltens der Schleifschnecke. „Durch die Vermeidung
ßenverzahnte Kurvenscheiben können jetzt auch in einer Einzel- der unerwünschten ‚Stufen‘ im Profil konnten wir hier die Qualität
oder exakt gepaarten Doppelaufspannung mittels Wälzschleifen noch einmal deutlich steigern“, erläutert Dr. Andreas Mehr, verant-
gefertigt werden. Je nach Stückzahlbedarf steht Anwendern da- wortlich für die Technologieanwendungen Verzahnungsschleifen
mit, neben dem Profilschleifen, ein weiteres Schleifverfahren für und -stoßen bei Liebherr. Aufgrund der schnelleren Schleifzeit ist
die Kurvenscheiben zur Verfügung. das Wälzschleifen vergleichsweise kostengünstiger.
Wälzschleifen für Kurvenscheiben Profil-Innenschleifen mit verschleißfesten CBN-Scheiben
Das Wälzschleifen für diese Anwendung bietet eine Reihe von Für das Profil-Innenschleifen der Rollensitze auf dem Innenring
Vorteilen gegenüber dem Profilschleifen: höhere Teilungsgenau- musste eine Schleifscheibe entwickelt werden, die in der Lage
igkeit, verbesserte Maßhaltigkeit und eine gleichmäßigere Profil- ist, einen Vollradius zu schleifen. Mit der galvanisch gebunde-
form der gesamten Kurvenscheibe aufgrund des verbesserten nen, abrichtfreien und verschleißfesten CBN-Schleifscheibe aus
Profilform von Kurvenscheiben
Profilschleifen Wälzschleifen
30,0 30,0
mm
mm
20,0 20,0
+/-7 µm +/-7 µm
Sollwert Abweichung Obere Toleranz Untere Toleranz
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 23Verzahntechnik
„Wenn es um extreme Anforderungen
bei Herstellung, Handling und Messung
kleinmoduliger Bauteile geht, dann ist
Harmonic-Drive®-Getriebe:
Herstellung kleinster Verzahnungen Liebherr genau der richtige Ansprechpartner.“
Dr. Oliver Winkel, Leiter Technologieanwendung
eigener Herstellung ist Liebherr dies gelungen. Damit ist für höchste Herausforderung Harmonic Drive®: kleinste Module
Prozessstabilität und -qualität gesorgt. Auch beim Wechsel vom Eine weitere fertigungstechnische Herausforderung: die Verzah-
Außen- auf das Innenschleifen auf einer Maschine ist der Anwen- nungen von Harmonic-Drive®-Getrieben. Hier verteilt sich die Last
der flexibel: Das Umrüsten ist innerhalb von 30 Minuten möglich. auf eine große Anzahl kleinster Zähne, die im Extremfall so win-
zig sind, dass sie mit bloßem Auge kaum noch sichtbar sind. „Wir
bewegen uns hier beim Wälzfräsen und Wälzstoßen teilweise im
Grenzbereich dessen, was technisch machbar und noch mess-
bar ist“, erklärt Dr. Oliver Winkel, Leiter Technologieanwendung bei
Liebherr. „Aber wenn es um extreme Anforderungen bei Herstel-
lung, Handling und Messung solch kleinmoduliger Bauteile geht,
dann ist Liebherr genau der richtige Ansprechpartner.“
Mehr als „nur“ Maschinen: Liebherr als Lösungsanbieter
Für die wachsenden Leistungsanforderungen infolge des Booms
in der Automation versteht Liebherr sich als Lösungsanbieter und
arbeitet stetig an der Erweiterung des Spektrums für die Herstell-
verfahren. Beispielsweise kann die Innenverzahnung des Circular
Spline für Harmonic-Drive®-Getriebe künftig auch durch Wälz-
schälen, beispielsweise auf der LK 180 von Liebherr, hergestellt
werden – eine weitere Option für mehr Flexibilität und Wirtschaft-
Profil-Innenschleifen im Vollradius lichkeit. Dies gilt auch für weitere Spezialfälle, für die es vielleicht
24 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und AutomationssystemeVerzahntechnik
Zykloidengetriebe: Höchste Präzision beim Wälzschleifen der Außenverzahnung von Kurvenscheiben
noch gar keine Lösung am Markt gibt, sondern die erst gemein-
sam mit dem Kunden entwickelt werden muss.
Auch wenn es für den Kunden darum geht, die steigende Nach-
frage nach Komponenten für Roboteranwendungen zu bedie-
nen und die Produktivität zu steigern, versteht sich Liebherr als
kompetenter Partner. Diesen Anspruch fasst Dr. Oliver Winkel
so zusammen: „Egal, ob es darum geht, von Null an eine neue
Produktion aufzusetzen, Maschinen zu liefern, Prozesse zu de-
finieren, Mitarbeiter zu schulen oder mit Service und Support zu
unterstützen – wir haben das Know-how, unsere Kunden über
den gesamten Prozess zu beraten und zu begleiten.“ Exakt gepaarte Kurvenscheiben
Dr. Andreas Mehr Dr. Oliver Winkel
Technologieentwicklung und -beratung Leiter Technologieanwendung
Schleifen und Stoßen
Kaufbeurer Strasse 141, Kaufbeurer Strasse 141,
87437 Kempten, Deutschland 87437 Kempten, Deutschland
Tel.: +49 831 786-1988 Tel.: +49 831 786-1998
andreas.mehr@liebherr.com oliver.winkel@liebherr.com
Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und Automationssysteme 25Verzahntechnik
Wälzschälen mit Liebherr lohnt sich
Gewusst wie: Wälzschälen maßgeschneidert
Das über 100 Jahre alte Wälzschälen erlebt seit einigen Jahren eine Renaissance als flexible und wirtschaftliche
Alternative zu anderen Verzahnverfahren. Der komplexe Prozess stellt Anwender jedoch immer wieder vor große
Herausforderungen. Ergänzend zum Skiving3, einem „Rundum-Sorglos-Paket“ aus Maschine, Werkzeug und Technologie,
bietet Liebherr jetzt auch Schälwerkzeuge für Zulieferer und Lohnverzahner und – falls gewünscht – die Beratung dazu an.
Technische Fortschritte haben dem zwi- plexe Achsanordnung stellen hohe Anfor- ob die Bearbeitung funktioniert oder nicht.
schenzeitlich schon fast in Vergessenheit derungen an das Werkzeug und machen Man muss genau wissen, an welchen
geratenen Wälzschälen neuen Schwung das Verfahren sehr anspruchsvoll für An- Stellschrauben man drehen muss“, erklärt
gegeben: Moderne, schnelle Direktantriebe wender. „Wälzschälen verzeiht keine Fehler. Dr. Oliver Winkel, Leiter Technologie
erhöhen die Schnittgeschwindigkeiten Abweichungen im Rahmen von Fertigungs- anwendungen. „Wir bei Liebherr haben
und damit die Produktivität. Verschleißarme toleranzen entscheiden mitunter darüber, uns die Zeit dafür genommen und können
Schneidstoffe und neuartige Beschichtun-
gen sorgen für lange Werkzeugstandzei-
ten. Wälzschälen ist deutlich schneller als
Stoßen und in vielen Fällen wirtschaftli-
cher als Räumen. Die Kombination aus
Achskreuzwinkel, Schnittgeschwindigkeit,
Vorschüben und anderen kinematischen
Parametern machen das Verfahren sehr
flexibel: Vor allem für Innenverzahnungen
in mittleren Losgrößen und Außenverzah-
nungen mit Störkontur ist das Wälzschä-
len ein zusätzliches „Ass im Ärmel“ des
Verzahn-Spektrums.
Auf den Prozess kommt es an
So weit, so gut. Wäre da nicht der hoch-
komplexe Prozess, den es zu beherrschen
gilt. Die extreme Dynamik und die kom- Schälwerkzeuge bietet Liebherr auch unabhängig von den Maschinen an
„Auf einen Blick“
Besser gerüstet für Marktanforderungen: Flexibilität und Wirtschaftlichkeit durch Wälzschälen
Skiving3: Komplettpaket Gewusst wie: Schälwerkzeuge für
Lohnfertigung
Wer: OEMs und Tier1 Wer: Zulieferer und Lohnverzahner
• Komplettpaket: Maschine, Werkzeuge und • Werkzeuge für Maschinen und Bearbei-
Technologie von Liebherr tungszentren auch anderer Hersteller
• Prozess-Know-how • Prozess-Know-how
• Schlüsselfertig gelieferte Maschinen • Zylindrische und konische Schälwerkzeuge
• Optionale Features und Automatisie- in Liebherr-Qualität
rungslösungen • Bei Bedarf: Beratung, Support und Service
26 Liebherr-Magazin 2020 / 2021 – Verzahntechnik und AutomationssystemeSie können auch lesen
