IC16 - RoTraCut

Eine sichere Verbindung zwischen Rotorwelle und Blechpaket ist Voraussetzung für effiziente Elektromotoren mit langer Lebensdauer. Aktuell werden diese Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) überwiegend als zylindrische Pressverbunde ausgeführt. Das behindert eine magnetisch optimale Auslegung des Blechpakets und verursacht hohe mechanische Spannungen im Blechpaket, welche die Lebensdauer reduzieren können. Die kraftschlüssige WNV steht damit der Optimierung des Gesamtsystems Rotor entgegen.

Eine Ausführung der Verbindung Rotorwelle-Blechpaket als vorgespannte formschlüssige WNV mit innovativem, unrundem Querschnitt der Rotorwelle hat in dieser Hinsicht hohes Potential. Sie kommt allerdings aufgrund fehlender wirtschaftlicher Fertigungstechnologien bislang nicht zur Anwendung.

Ziel und Vorgehen

Ziel des Projekts ist die Weiterentwicklung des neuen und innovativen Verfahrens Rotationsunrunddrehen, um es zur hochproduktiven und wirtschaftlichen Fertigung neuartiger Rotorwellen mit unrundem Querschnitt zu qualifizieren.

Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Identifikation und Beschreibung der geometrischen und prozessseitigen Freiheitsgrade des synchronisiert-zyklischen Zerspanungsverfahrens, um diese Kenntnisse im Sinne des Produkt-Produktions-Codesigns bereits bei der Produktentstehung nutzen zu können.

• Dazu werden in einem ersten Schritt die geometrische Abbildbarkeit und lokal wirksame Prozesskenngrößen unter Berücksichtigung von Anpassungen der Prozessstellgrößen, der Kinematik und der Prozessstrategie simulativ untersucht. Auch die Möglichkeiten zur Prozesskorrektur und zur Individualisierbarkeit des Bauteilquerschnitts mit gegebener Werkzeugkontur werden dabei betrachtet.
• Mit dem Ziel der Validierung der Simulation und der Ermittlung von Ergebnisgrößen werden simulativ ausgewählte Querschnitte und Prozesse in einem zweiten Schritt in Experimenten untersucht.
• Abschließend werden die Erkenntnisse in Form praxisnaher Handlungsempfehlungen aufbereitet und in eine umfassende technische Beschreibung überführt, um den erfolgreichen Transfer in die industrielle Anwendung zu sichern.