2020 Formnext Entrepreneurship Challenge の受賞者: 自動設計、新素材、最適化された後処理
2022 年、シュトゥットガルトは新しい見本市を開催します。初の新しい研削技術見本市であるグラインディング ハブが、2022 年 5 月 17 日から 20 日まで開催されます。このイベントでは、大手メーカーが溶液研削技術の現在のトレンドを展示します。
電気、デジタル化、自動化は、研削技術分野における主要なトレンドの一部にすぎません。新しい研削センター見本市に参加する研究専門家や企業は、この急成長する業界の最新技術とプロセスについての洞察を得ることができます。
電気自動車は自動車の電源システム全体を変えています。歯車部品はより軽く、より精密で、より強くなければなりません。リープヘル・ヴェルツァーンテクニックは、電気自動車の要件に細心の注意を払ってきました。サイドライン修正方式を採用し、騒音を最小限に抑え、負荷容量を最適化します。ここで、ドレッシングフリーの CBN ワームを研削に使用することは、コランダム ワームの経済的な代替手段となる可能性があります。このプロセスは信頼性が高く、長い工具寿命を保証し、測定とテストに必要な時間と労力を大幅に削減できます。
精密に機械加工された電動自転車トランスミッションコンポーネントの製造に使用される研削プロセスとクランプ装置は、高速かつ正確でなければなりません。特別なクランプ ソリューションを使用すると、衝突の危険性がある小さな部品でも問題なく処理できます。単一テーブルを備えた独自のリープヘル機械コンセプトは、ミクロンレベルの品質要件を持つ部品を製造する際に、最適な同心度と高い再現性を実現するのに役立ちます。プロセスの選択は、最終的には特定の要件によって決まります。Liebherr は独自の機械を使用してすべてのプロセスパラメータをテストできます。「通常、正しいか間違っているかということはありません」と歯車研削の専門家であるアンドレアス・メーア博士は説明します。「パートナーおよびソリューションプロバイダーとして、私たちは顧客にアドバイスし、代替案を示し、顧客に最善の決定をしてもらいます。これはまさに私たちが Grinding Hub 2022 で行うことです。」
電気自動車のトランスミッションの設計は従来の内燃エンジンの設計よりもシンプルですが、ギアの製造精度ははるかに高くなければなりません。電気モーターは、最大 16,000 rpm の広い速度範囲にわたって一定のトルクを提供する必要があります。カップ・ナイルズの機械販売責任者、フリードリッヒ・ヴェルフェル氏が指摘したように、別の状況もあります。「内燃エンジンがトランスミッションのノイズを隠します。一方、電気モーターはほぼ無音です。80 km/h 以上の速度では、システムのパワーに関係なく、ローリングノイズと風切り音が主な要因となります。しかし、この範囲を下回ると、電気自動車のトランスミッションノイズが非常に顕著になります。」したがって、これらの部品の仕上げには生成研削プロセスを使用する必要があります。これにより、効率が高くなるだけでなく、最も重要なことに、研削ギアの歯の騒音特性が最適化されます。部品研削中の好ましくない機械およびプロセス設計によって引き起こされる、いわゆる「ゴースト周波数」を回避することが非常に重要です。
制御測定と比較して、歯車の研磨に必要な時間ははるかに短いため、すべてのコンポーネントの 100% 検査は不可能になります。したがって、最良の方法は、研削プロセスで発生する可能性のある欠陥を検出することです。ここではプロセスの監視が重要です。「豊富な信号と情報を提供する多くのセンサーと測定システムがすでにマシンに組み込まれています」と事前開発責任者のアヒム・ステグナー氏は説明します。「これらを使用して、歯車研削盤自体の加工プロセスと各歯車の期待品質レベルをリアルタイムで評価します。これにより、オフラインのテストベンチで実行される検査と同様の方法で、ノイズクリティカルなコンポーネントの順序分析が可能になります。将来的には、歯車研削加工のシャープは、これらの部品の品質要件を確実に満たすことで、大きな付加価値を提供していきます。Grinding Hub の出展者として、私たちはショーの革新的なコンセプトに非常に興奮しています。」
工具研削業界は、より大きな課題に対処する必要があります。一方で、特殊工具は小ロット生産が増えており、経済的な観点から、仕様を満たす最初の部品までの工程設計がますます重要になっています。一方で、高賃金国であっても国際競争において地位を維持できるように、既存の一連のプロセスの堅牢性と生産性を継続的に最適化する必要があります。ハノーバーの生産工学および工作機械研究所 (IFW) は、いくつかの異なる研究手段を追求しています。最初のステップには、プロセス設計をサポートするための工具研削プロセスのシミュレーション マッピングが含まれます。シミュレーション自体は、最初の切削工具が製造される前に、加工力に関連する研削ブランクの変位を予測するため、これを研削プロセス中に補正して、結果として生じる幾何学的偏差を回避できます。さらに、研磨ツールにかかる負荷も分析されるため、使用する研磨ツールに最適なプロセス計画を適用できます。これにより、処理結果が向上し、スクラップの量が最小限に抑えられます。
「レーザーベースのセンサー技術は、砥石車の形状を測定するために工作機械にも導入されています。これにより、より高いスループットでも優れた処理品質を維持できます」とマネージングディレクターのベレンド・デンケナ教授は説明します。彼は WGP (ドイツ生産技術協会) の理事会のメンバーでもあります。「これにより、研磨工具の状態を継続的に評価することができます。これは、特定のプロセスのドレッシング間隔を決定するために使用できることを意味します。これにより、摩耗や関連するスクラップによるワークピースの形状のずれを回避できます。」
「近年、研削技術の開発スピードは格段に速くなりました。デジタル化の進歩がこの状況の主な理由です」とビーベラッハのフォルマー・グループのマネージング・ディレクター、ステファン・ブランド博士は研削技術の最新動向についてコメントした。「私たち Vollmer では、長年にわたり自動化とデータ分析においてデジタル化を活用してきました。当社は独自の IoT ゲートウェイを開発し、そこにますます多くのデータを提供しています。研削技術の最新トレンドは、プロセスデータのさらなる統合です。結果として得られる知識は、研削プロセスを最適化する方法についての有益な洞察をユーザーに提供します。デジタルの未来への旅は常に進化しています。古典的な研削技術とデジタル機能を組み合わせることで、研削プロセス自体に影響を与えるだけでなく、研削技術市場にも変化をもたらすことは明らかです。デジタル化と自動化されたプロセスは、世界中で事業を展開するサービス、工具メーカー、製造会社によって最適化の手段として使用されています。
この発展は、新しい研削センター見本市が研削技術の自動化とデジタル化だけでなく、技術/プロセスと生産性の分野にも焦点を当てる理由の 1 つです。このため、当社は Grinding Hub で世界中の幅広い聴衆に当社の研削技術を紹介する機会を歓迎しています。」
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投稿時間: 2021 年 10 月 18 日