Fest- und Richtwalzmaschinen

HEGENSCHEIDT 7893R - Verbesserung der Betriebsfestigkeit von Kurbelwellen

In der Antriebstechnik ist das Festwalzen eine attraktive Fertigungstechnologie zur Verbesserung der Betriebsfestigkeit hoch belasteter Kurbelwellen für Automobil-, Nutzfahrzeug- und Industriemotoren. Durch das Festwalzverfahren werden Druckeigenspannungen in die Hohlkehlen der Kurbelwellen eingebracht. HEGENSCHEIDT hat diese Technologie entscheidend geprägt und mit seinen Fest- und Richtwalzmaschinen spezialisierte Maschinen zur wirtschaftlichen Bearbeitung von Kurbelwellen entwickelt.

Einsatzbereiche und Anwendung

Die 7893R ist eine universale Festwalzmaschine zur Bearbeitung von Kurbelwellen. Fest- und Richtwalzmaschinen von HEGENSCHEDT verbessern die Materialeigenschaften von Kurbelwellen hinsichtlich Dauerfestigkeit und Radialschlag. Die Kombination dieser zwei leistungsfähigen Verfahren in einer Maschine bietet zahlreiche Vorteile in Bezug auf Produktqualität und Wirtschaftlichkeit. Festwalzen ist ein Prozess, bei dem durch plastische Verformung der oberflächennahen Schicht positive dreidimensionale Druckeigenspannungen im randnahen, am höchsten beanspruchten Werkstückbereich eingebracht werden. Diese wirken den bei Belastung auftretenden Zugbeanspruchungen entgegen. Der Werkstoff wird verfestigt, die Oberflächenhärte nimmt zu und die dynamische Belastbarkeit der Kurbelwelle wird erheblich gesteigert. Bei optimierten Festwalzprozessen können Dauerfestigkeitssteigerungen von über 200 % erreicht werden. Darüber hinaus steigt die Widerstandsfähigkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion. Die HEGENSCHEIDT - Maschine überzeugt mit eigenen Hochleistungswerkzeugen für höchste Standzeiten, einer integrierten Laser-Messeinrichtung zur Kontrolle der Position der Kurbelwelle, sowie einem Messtaster zur Messung des Radialschlages an den Hauptlagern.

Mehrwert

Flexibles Maschinenkonzept zum Fest- und Richtwalzen von Kurbelwellen mit unterschiedlichen Hüben, Lagerabständen und Anzahl der Lager
Winkelabhängiges Festwalzen zur Minimierung des Planschlages und zur Vermeidung von Beschädigungen der Schultern
Direkte Beladung in Bearbeitungsposition Systemvorteile
Durch reduzierte Beladehöhe von 1.100mm kein Bedienpodest erforderlich
Integrierte Lasermesseinrichtung zur Kontrolle von Hub und radialer Position
Automatische radiale Werkstückorientierung
Messung des Radialschlages an allen Hauptlagern
Wahlweiser Bezug der Schlagmessung auf Prismen oder auf Spitzen
Richten der Kurbelwelle ohne Dauerfestigkeitseinbuße
Hohe Prozeßsicherheit durch Überwachung sämtlicher Bearbeitungsparameter
Messung der Einwalztiefe
Werkzeugbruchüberwachung
Neues Werkzeug-Design für höhere Standzeiten
Selbstlernendes Richtwalzprogramm
Automatische Hubeinstellung
Festwalzgeräte schnell umrüstbar auf andere Lagerabstände
Richtwalzrechner mit Software für alle gängigen Kurbelwellentypen

Funktion

Zur Bearbeitung wird die Kurbelwelle nach dem Beladen, Vorzentrieren und Spannen im Ausgleichfutter automatisch über die integrierte SPS-gesteuerte Spindelpositionierung in die Bearbeitungslage gedreht. Die Werkzeuge umfassen beim Schließvorgang maschinengesteuert die Haupt- und Hublager der Kurbelwelle. Die eingestochenen Radien der Haupt- und Hublager werden winkelabhängig festgewalzt und der Radialschlag durch Richtwalzen minimiert. Die systemintegrierte Prozeßüberwachung misst die Eindringtiefe und gewährleistet so die Prozeßsicherheit. Aufgrund unterschiedlicher Steifigkeit in den oberen Hublagerschultern kommt es zu Planlaufabweichungen, denen das winkelabhängige Festwalzen wirksam entgegenwirkt. Dabei wird, wenn die Festwalzrollen den Bereich der Lagerschultern durchlaufen, die Festwalzkraft automatisch reduziert und anschließend zur Steigerung der Dauerfestigkeit im bruchgefährdeten Bereich der Kurbelwelle wieder erhöht. Das Richtwalzen vermindert den vorhandenen Radialschlag der Kurbelwelle. Während andere Richtverfahren die Dauerfestigkeit um bis zu 40% verringern, ist das von HEGENSCHEIDT entwickelte Verfahren das einzige, das nicht zu Dauerfestigkeitsverlusten führt. Die Dauerfestigkeit der Kurbelwelle wird hierdurch sogar erhöht. Beim kombinierten Fest- und Richtwalzverfahren wird der Radialschlag der Kurbelwelle nach dem Festwalzen gemessen und durch gezielte Erhöhung der Festwalzkräfte während des Richtwalzvorgangs minimiert.

Highlights der 7893R

Maschinenspezifikation

	Typ 7893-R01	Typ 7893-R02	Typ 7893-R03	Typ 7893 R03S
Maschinenbeschreibung	Spindelkasten und Reitstock manuell verstellbar Idealerweise geeignet zur Bearbeitung eines Kurbelwellentyps mit unterschiedlichen Hüben	Spindelkasten automatisch verfahrbar Reitstock manuell verstellbar Idealerweise geeignet zur Bearbeitung einer Kurbelwellenfamilie mit unterschiedlicher Anzahl von Lagern und unterschiedlichen Hüben	Spindelkasten und Reitstock automatisch verfahrbar Idealerweise geeignet zur Bearbeitung unterschiedlicher Kurbelwellenfamilien	Wie 7893R-03, jedoch Anzahl der Festwalzgeräte geringer als Anzahl der Kurbelwellenlager Bearbeitung mehrerer Kurbelwellenlager nacheinander durch Verfahren der Kurbelwelle (Shiften) vor den axial feststehenden Festwalzgeräten Idealerweise geeignet zur Bearbeitung unterschiedlicher Kurbelwellen-Familien in geringer Stückzahl
Maschinendaten
Maschinenabmaße (L x B x H)	4.500 mm x 2.500 mm x 2.200 mm
Maschinengewicht	13,8 t
Bearbeitungshöhe	1.100 mm
Allgemeine Spezifikation
Leistung des Hauptantriebmotors	20 kW
Drehzahl beim Festwalzen	120 min^-1
Drehzahl beim Richtwalzen	60 min^-1
Drehzahl beim Messen	30 min^-1
Max. Festwalzkraft	30 kN, optional 40 kN
Werkstückdaten
Lagermittenabstand der äußeren Hauptlager, max.	920 mm			920 mm > 920 mm auf Anfrage
Walzarmlänge, max. (½ Hub + Radius Gegengewicht):	195 - 270 mm			195 - 270 mm > 270 mm auf Anfrage
Radius Gegengewicht bei Shift-Operation, max.:	-			Bestimmung je nach Einzelfall
Anzahl bearbeitbarer Lager max.	8 Hauptlager, 6 Hublager			Bestimmung je nach Einzelfall
Hauptlagerdurchmesser, min. \| max.mm	30 \| 88 mm (> 88 mm auf Anfrage)
Hublagerdurchmesser, min. \| max.	30 \| 84 mm (> 84 mm auf Anfrage)
Lagerbreite, min.	18,5 mm
Hub, max.	140 mm
Lagerabstand, min.	29,5 mm

Broschüre

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Unsere Serviceleistungen

Kompetenz, Schnelligkeit, Professionalität - dies sind Schlagworte die wir leben, um Sie täglich in Ihrem Tun zu unterstützen. Als zuverlässiger und weltweit aufgestellter Partner begleiten wir Ihr Unternehmen sowie Ihre Maschine über den gesamten Lebenszyklus. Die Sicherung Ihrer Produktivität gepaart mit schnellster Reaktionszeit und höchster Maschinenverfügbarkeit ist unsere Verpflichtung. Daher sind Maschinen und Dienstleistungen von HEGENSCHEIDT perfekt aufeinander abgestimmt. Eine unkomplizierte und schnelle Unterstützung bei notwendigen Reparaturen, Ersatzeilen, Dienstleistungen oder technischen Fragen sind für uns selbstverständlich. Ein klar strukturiertes Serviceangebot sowie Betreuung auf höchstem technischem Niveau runden unser Leistungsspektrum ab.

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