Gestaltung der Loslagerung von Werkzeugmaschinenspindeln

In den letzten Jahren konnte man die Produktivität von Werkzeugmaschinen durch den Einsatz der Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeitszerspanung laufend verbessern. Wesentlichen Anteil daran haben leistungsfähige Hauptspindeln, die geforderte hohe Drehzahlen und Momente bereitstellen können. Bei den eingesetzten kompakten und leistungsfähigen Motorspindeln wird beobachtet, dass die mit der Drehzahl ansteigenden thermischen Verluste des Antriebs zusammen mit der Fliehkraft zu einer hohen Belastung der Spindelkomponenten führen. Besonders betroffen ist die verwendete Wälzlagerung mit ihrer Anschlusskonstruktion. Diese reagiert empfindlich auf die Wirkung der hohen Betriebstemperaturen, der steilen Temperaturgradienten und der Fliehkraft. Für einen sicheren Betrieb müssen die Betriebsparameter genau eingehalten werden. Selbst geringe, kurzzeitige Abweichungen z. B. bei der Schmierstoffversorgung oder Kühlung steigern die Ausfallwahrscheinlichkeit und setzen bei hohen Drehzahlen die Lebensdauer der gesamten Hauptspindeleinheit drastisch herab. Die engen Grenzen für die Betriebsparameter zeigen, dass schnelllaufende Spindeleinheiten heute am Rande ihrer Leistungsfähigkeit betrieben werden. Für den praktischen Betrieb fehlt ihnen eine ausreichende Robustheit, um die von den Anwendern geforderte Lebensdauer zu erreichen.