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Aug 14, 2023

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Um die beste Oberflächengüte zu erzielen, müssen Werkzeugmaschinenkomponenten wie Spindeln,

Um die beste Oberflächengüte zu erzielen, müssen Werkzeugmaschinenkomponenten wie Spindeln, Zahnräder, hydraulische Steuerventile, Wälzlagerteile und andere hochpräzise Komponenten perfekt funktionieren. Sind hochpräzise Oberflächen mit Hochglanz-Finish gefragt, müssen die Maschinen zusätzlich mit Spezialwerkzeugen ausgestattet sein.

Ultrapräzise Oberflächen Bei der Anschaffung neuer Werkzeugmaschinen sind oft der Anschaffungspreis und die langfristige Nutzbarkeit entscheidend. Es gibt Mindeststandards, bei denen Bearbeitungsqualität, Verfügbarkeit und Lebensdauer der Maschine nicht im Vordergrund stehen.

Mit der Grundausstattung lassen sich allerdings keine hochpräzisen Oberflächen erzielen. Spezialisierte Bearbeitungskomponenten wie hydrostatische Motorschleifspindeln und Teilspindeln müssen nachgerüstet oder die Aufgabe ausgelagert werden.

Beste Oberflächen mit hoher Rundlaufgenauigkeit

Beim Schleifen werden beste Oberflächengüten erzielt, wenn sich die Spitzen der Schleifkörner sowohl beim Abrichten als auch beim Schleifen absolut kreisförmig drehen.

Um dies zu erreichen, ist eine Konzentrizität im Bereich von 0,1 µm bei hoher Steifigkeit, perfekter Auswuchtung und hervorragender Dämpfung erforderlich. Mit herkömmlichen wälzgelagerten Spindeln ist diese Leistung nicht zu erreichen. Der Rundlauffehler wälzgelagerter Spindeln variiert in einem Bereich von 2 bis 5 µm; in seltenen Fällen 1 µm. Darüber hinaus werden diese nur begrenzt gedämpft. Mit zunehmender Einsatzdauer verschlechtert sich die Qualität des Rundlaufs herkömmlicher wälzgelagerter Spindeln.

Mit hydrostatischen Hochpräzisions-Motorschleifspindeln der Hyprostatik Schönfeld GmbH (Göppingen) sind Rundlaufgenauigkeiten von < 0,1 µm über den gesamten Drehzahlbereich gewährleistet.

Dabei verfügen hydrostatische Spindellager über eine etwa 100-fach höhere Dämpfung als Spindeln in Wälzlagern. Um optimierte Dämpfungsparameter zu erreichen, arbeitet Hyprostatik Schönfeld mit proprietärer Software.

Feingewuchtete Spindellagerung Die Spindellager sind sehr feingewuchtet, mit einer Wuchtgüte von G 0,1. Die niedrigste Wuchtgüte nach DIN ISO 1940 beträgt G 0,4.

Da die Spindelaufhängung zudem nicht gedämpft ist, ist die radiale Flexibilität sehr gering, wodurch die optimale Dämpfung der hydrostatischen Lagerung ihre maximale Wirkung entfaltet.

Progressive Durchflussregler im Vergleich zu Kapillaren

Laminarflussgesteuerte Kapillaren steuern die Ölströme in den Taschen der hydrostatischen Komponenten. Dadurch verringert sich der Ölfluss in einer zunehmend beanspruchten Tasche, was zu einer geringen Steifigkeit hydrostatischer Komponenten mit Kapillaren führt.

Um dieses Problem zu beheben, hat Hyprostatik Schönfeld einen progressiven Durchflussregler (PM-Durchflussregler) entwickelt, der anstelle von Kapillaren eingesetzt wird. Der Regler sorgt für eine progressive Erhöhung des Öldurchflusses mit zunehmender Spaltsteifigkeit der Taschen.

Da die Taschen entlastet werden, verringert sich der Ölfluss entsprechend. Im Vergleich zu Kapillaren erreicht der Regler drei- bis sechsmal höhere Steifigkeiten.

Darüber hinaus sind die Pump- und Reibleistungen hydrostatischer Lagerungen bei statischer und dynamischer Belastung geringer als bei vergleichbaren Spindeln mit Kapillaren als Stellelement.

Hyprostatik-Spindeln können auch bei sehr hohen Drehzahlen hochbelastet werdenDer PM-Durchflussregler verhindert wärmebedingte Geometriefehler, da sich die Lager selbst bei sehr hohen Drehzahlen nur geringfügig erwärmen.

Der größte Vorteil der Hyprostatik-Spindeln des Schönfelder Unternehmens besteht darin, dass diese auch bei sehr hohen Drehzahlen uneingeschränkt belastbar sind. Hyprostatik-Spindellager heben sich durch ihre Belastbarkeit, Steifigkeit, Dämpfung und mögliche Höchstgeschwindigkeiten deutlich von alternativen hydrostatischen Spindellagern ab.

Auch bei sehr hohen Drehzahlen können Spindellager einer hohen Belastung ausgesetzt werdenDer Unterschied zwischen Kapillaren und PV-Reglern wird deutlich, wenn sich Spindellager mit hoher Geschwindigkeit drehen.

Durch die Kapillarlösung wird das Öl in der beanspruchten Tasche mit zunehmender Geschwindigkeit erhitzt und die Viskosität des Öls wird deutlich geringer. Der Spalt in der beanspruchten Tasche wird kleiner, während die Reibungsleistung steigt. Dies führt häufig zu Ausfällen herkömmlicher Spindellager und einer generellen Skepsis gegenüber hydrostatischen Produkten.

Hydrostatische Lager von Hyprostatik vermeiden dieses Problem: Bei zunehmender Belastung der Taschen nimmt der Ölfluss in diesen Taschen zu, was den Spalt deutlich verkleinert und damit die Reibungsleistung erhöht. Dementsprechend bleibt bei entsprechender Auslegung die Erwärmung des Öls in der beanspruchten Tasche konstant oder sinkt sogar. Ein thermisch bedingter Ausfall des Lagers bei hohen Drehzahlen ist nicht möglich.

Spindellager von Hyprostatik können daher auch bei sehr hohen Drehzahlen uneingeschränkt beansprucht werden.

Keine Nacharbeit erforderlich

Vor 20 Jahren lieferte Hyprostatik erstmals Spindellager. Spindellager der höchsten Qualitätsklasse sind seit 2014 im Einsatz und erzielen beste Ergebnisse. In einem Anwendungsfall wurden beispielsweise Rautiefen Ra von 0,05 µm erreicht. Mit einem vertikalen Schleifzentrum wurden Rautiefen Ra von 0,003 µm (entspricht 3 Nanometer) auf spiegelglänzenden Walzen gemessen. Auch die Formgenauigkeit ist außergewöhnlich. Aufgrund dieser Oberflächenqualität sind mehrfache Nacharbeiten wie Honen, Läppen und Feinstbearbeiten nicht erforderlich.

Ausgelieferte hydrostatische Hochpräzisions-Motorschleifspindellager mit einem Spindelnenndurchmesser von 90 mm haben beispielsweise eine Motorleistung von 16 kW. Andere hydrostatische Hochpräzisionsmotoren Schleifspindellager mit einem Spindelnenndurchmesser von 100 mm haben beispielsweise eine Motorleistung von über 40 kW. Beide Spindeln sind für maximale Drehzahlen von 7000 U/min zugelassen.

Substanz zum Schleifen, Honen, Läppen, Superfinishen und Polieren. Beispiele hierfür sind Granat, Schmirgel, Korund, Siliziumkarbid, kubisches Bornitrid und Diamant in verschiedenen Körnungen.

Entfernen unerwünschter Materialien von „belasteten“ Schleifscheiben mit einem ein- oder mehrschneidigen Diamant- oder anderen Werkzeug. Durch den Prozess werden auch ungenutzte, scharfe Schleifspitzen freigelegt. Siehe Laden; wahr.

Bearbeitungsvorgang, bei dem Material vom Werkstück durch eine angetriebene Schleifscheibe, einen Stein, ein Band, eine Paste, ein Blech, eine Verbindung, eine Aufschlämmung usw. entfernt wird. Es gibt verschiedene Formen: Flächenschleifen (erzeugt flache und/oder quadratische Oberflächen); Rundschleifen (für äußere zylindrische und konische Formen, Hohlkehlen, Hinterschnitte usw.); spitzenloses Schleifen; Anfasen; Gewinde- und Formschleifen; Werkzeug- und Fräserschleifen; spontanes Schleifen; Läppen und Polieren (Schleifen mit extrem feiner Körnung, um ultraglatte Oberflächen zu erzeugen); Honen; und Scheibenschleifen.

Endbearbeitung, bei der ein loses, feinkörniges Schleifmittel in einem flüssigen Medium das Material abschleift. Äußerst präziser Prozess, der kleinere Formfehler korrigiert, die Oberflächengüte verfeinert und eine enge Passung zwischen den Passflächen herstellt.

Verwendung eines Fräsers hauptsächlich zur Herstellung flacher Oberflächen in horizontaler, vertikaler oder eckiger Ebene. Es kann auch die Bearbeitung von gekrümmten Oberflächen, Spiralen, Verzahnungen und Spezialarbeiten mit ungewöhnlichen und unregelmäßigen Formen umfassen. Wird häufig für die Herstellung von Prototypen oder Kleinserien verwendet, um den Bedarf an teuren Spezialwerkzeugen oder -prozessen zu eliminieren.

1. Fähigkeit eines Materials oder Teils, einer elastischen Verformung zu widerstehen. 2. Die Belastungsrate im Verhältnis zur Belastung; Je größer die Spannung ist, die erforderlich ist, um eine bestimmte Dehnung zu erzeugen, desto steifer wird das Material genannt. Siehe dynamische Steifigkeit; statische Steifigkeit.