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Spindeln - Hauptspindel

Bearbeitungsprozesse

Auszug aus
Hans B. Kief, Helmut A. Roschiwal, Karsten Schwarz

CNC-Handbuch

02/2017, 821 Seiten, € 32,00
ISBN: 978-3-446-45173-5
Seite 245-250

Charakteristisch für Frässpindeln ist der Einsatz standardisierter Werkzeugaufnahmen. Beim Schleifen sind Werkzeugaufnahmen mit Innen- oder Aussenkegel sowie zylindrische Aufnahmen zum manuellen Spannen einer Schleifscheibenaufnahme üblich. Spindeln für Drehmaschinen zeichnen sich vor allem durch genormte Schnittstellen für Spannfutter zur Werkstückaufnahme aus.

Schleifen

Beim Schleifen sind Werkzeugaufnahmen mit Innen- oder Aussenkegel sowie zylindrische Aufnahmen zum manuellen Spannen einer Schleifscheibenaufnahme üblich. Darüber hinaus werden für automatischen Schleifscheibenwechsel auch Werkzeugaufnahmen mit Hohlschaftkegel eingesetzt.

Schleifspindeln werden grundsätzlich in Innenrund- und Außenrundschleifen unterschieden. Außenrundschleifspindeln eignen sich darüber hinaus auch zum Flachschleifen. Je nach Verfahren sind verschiedene Schleifscheibenaufnahmen und Schleifscheibendurchmesser notwendig. Die Größe des Schleifkörpers bestimmt die Betriebsdrehzahl der Spindeln. Ebenfalls das Material des Schleifkörpers ist entscheidend für die Betriebsdrehzahl. Als Unterscheidungsmerkmale dienen hier die verschiedenen Schleifmittel (Korund, Siliziumkarbid, CBN, etc.) und unterschiedliche Bindematerialien (Keramik, Kunstharze, etc.).

Da das Schleifen oftmals der letzte Arbeitsgang innerhalb eines Herstellungsprozesses ist, ist die Gleichmäßigkeit der Oberfläche von entscheidender Bedeutung. Deshalb muss auf die Anordnung der Wälzlager stets besonderes Augenmerk gelegt werden. Eine starre Anstellung der Lager zueinander ist zu bevorzugen (Bild 2), infolge dessen die Drehzahleignung allerdings stark einschränkt wird. Gleichzeitig stellt sich das Bearbeitungsergebnis aufgrund geringerer Wellenbewegung qualitativ höherwertig dar. Gerade bei Innenrundschleifspindeln werden häufig auch Hochgeschwindigkeitsspindeln eingesetzt, hier muss das Lagerungskonzept jedoch den kinematischen Bedingungen angepasst werden. Dadurch müssen Abstriche in der Steifigkeit der Spindel und somit unter Umständen auch in der Oberflächengüte der bearbeiteten Teile hingenommen werden.

Aufbau einer Schleifspindel (Quelle: Weiss, Schweinfurt)

Der Schleifprozess erfordert häufig, dass die Spindel mit Dauerdrehzahl (S1) betrieben wird. Gerade für den Betrieb bei hohen Dauerdrehzahlen wird die Öl-Luftschmierung für die Lagerung bevorzugt. Fettlebensdauer geschmierte Lager sind für einen Einsatz bei Dauerdrehzahlen nahe ihrem maximal zulässigen Drehzahlkennwert ungeeignet, da das Schmiermedium erhöhten Verschleiß erfährt und Lager durch unzureichende Schmierung frühzeitig ausfallen können.

Bei Anwendungen mit größeren Schleifscheibendurchmessern kommen häufig Wuchtsysteme zum Einsatz, die die Restunwucht des Schleifkörpers während des Betriebes kompensieren. Hier gibt es eine Vielzahl von patentierten Systemen unterschiedlicher Hersteller, die Aufnahme des Wuchtsystems liegt meist zentral in der Spindelwelle.

Einbaumotoren der Motorschleifspindeln können in Synchron- oder Asynchrontechnik ausgeführt sein. Gerade bei Asynchrontechnik wird häufig noch die Spindel geberlos betrieben, d. h. es wird auf einen Drehgeber verzichtet. Allerdings ist hier das Sicherheitskonzept der Maschine zu bewerten.


Inhaltsverzeichnis
Auszug aus
Hans B. Kief, Helmut A. Roschiwal, Karsten Schwarz

CNC-Handbuch

02/2017, 821 Seiten, € 32,00
ISBN: 978-3-446-45173-5
Seite 245-250
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