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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.

Drehen

Spindeln für Drehmaschinen zeichnen sich vor allem durch genormte Schnittstellen für Spannfutter zur Werkstückaufnahme aus. In Europa werden vor allem die Kurzkegelaufnahmen A3 – A20 nach DIN 55026 und 55027 verwendet. Bei DIN 55026 (ISO 702/I) wird das Drehfutter von vorne mit Inbusschrauben befestigt. Die Gewindebohrungen befinden sich direkt in der Spindelnase. Bei DIN 55027 (ISO 702/III) wird das Drehfutter über Befestigungsbolzen verspannt, ähnlich auch DIN 55021 und DIN 55022. In asiatischen Maschinen findet man häufig auch Schnittstellen nach DIN 55029 (ISO 702/II), auch als „Camlock“-Aufnahmen bezeichnet. Neben manuellen Spannfutterbetätigungen gibt es auch Spannfutter mit automatischer Werkstückklemmung. Dafür werden am Spindelende Hydraulikzylinder aufgesetzt, die über eine Zugstange durch eine Bohrung in der Spindelwelle das Spannfutter betätigen.

Aus dem Bearbeitungsprozess ergeben sich für Drehspindeln meist hohe Steifigkeitsanforderungen. Die arbeitsseitige Lagerung muss die Spindel bei hohen axialen und radialen Beanspruchungen genau führen und darf nur wenig Nachgiebigkeit aufweisen. Dafür werden für kleine bis mittlere Drehzahlanforderungen vorzugsweise starr verspannte Lageranordnungen gewählt. Hierbei kommen meist hochgenaue Spindellager zum Einsatz (Bild 3). Für erhöhte Bearbeitungskräfte werden auch Lageranordnungen mit radialwirkenden Zylinderrollenlagern, in Kombination mit Axiallagern verwendet. Lagersysteme mit gegeneinander verspannten Kegelrollenlagern finden eher selten Anwendung. Für hohe Drehzahlanforderungen werden auch federnd angestellte Lagersysteme verwendet, diese bieten gegenüber der starren Lagerung allerdings Nachteile in der Steifigkeit, vor allem zulässige Zugkräfte sind eingeschränkt. Die Lagereinheiten in Drehspindeln sind überwiegend Fettlebensdauer geschmiert. Die Lagerlebensdauer wird somit über die Fettgebrauchsdauer definiert.

Aufbau einer Drehspindel (Quelle: Weiss, Schweinfurt)

Der C-Achsbetrieb erfordert in Drehspindeln eine erhöhte Auflösung des Drehgebers, hier helfen optische oder magnetische Drehgeber mit erhöhter Strichzahl.

Drehspindeln haben gelegentlich auch Gehäuse mit offenen Kühlhülsen. Die sogenannte Cartridge-Ausführung nutzt den Spindelstock der Maschine als Gehäuse, die O-Ringe zur Abdichtung des Kühlwasserraumes werden auf die Spindel montiert.


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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