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Ultra-Hochgeschwindigkeitslager sind der Schlüssel zur Werkzeugmaschinenleistung

Hochgenauigkeitslager

Die Wirtschaftlichkeit von Fertigung und Maschinenbau treibt weiterhin Werkzeugmaschinenhersteller und Reengineering-Unternehmen dazu an, die Produktionsgeschwindigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit oder ihre Maschinen zu erhöhen. Höhere Schnittgeschwindigkeiten und höhere Maschinengenauigkeit erfordern höhere Spindeldrehzahlen. Genau im Zentrum der Maschinengenauigkeit stehen daher die Spindellager. Diese Lager geben mehr als viele andere Komponenten die Obergrenze der Spindeldrehzahl vor.

Um sicherzustellen, dass die Nachfrage nach höheren Geschwindigkeiten erfüllt werden kann, hat NSK in neue Materialien und Produktionstechniken investiert, um eine große Auswahl an Superpräzisionslagern zu liefern, die Werkzeugmaschinen mit höheren Geschwindigkeiten arbeiten und eine höhere Genauigkeit und Leistung ermöglichen.

Damit Werkzeugmaschinenspindeln höhere Schnittgeschwindigkeiten bei hoher Laufgenauigkeit erreichen können, müssen Superpräzisionslager eingesetzt werden. Dies sind am häufigsten Schrägkugellager. Aus der Zusammenarbeit mit Werkzeugmaschinenherstellern und Spindelherstellern hat NSK ein Produktportfolio an Schrägkugellagern entwickelt, das Anwendungen für Werkzeugmaschinenspindeln über die unterschiedlichsten Arbeitsgeschwindigkeiten abdeckt.

Das gesamte Sortiment gilt als das umfassendste von einem Hersteller und wird durch die Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen des Europäischen Technologiezentrums (ETC) von NSK, einer der fortschrittlichsten Einheiten seiner Art in Europa, unterstützt. Das ETC führt eine intensive Prüfung von Schrägkugellagern mit neuen Fettarten und mit AIR MIST-Schmierung durch. Der Zweck dieser Tests besteht darin, festzustellen, wie sich die physikalischen Eigenschaften der verwendeten Schmiermittel auf die Lagerleistung beziehen.

Die häufige Notwendigkeit von Werkzeugwechseln an modernen Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Bearbeitungszentren, bedeutet, dass zur Optimierung der Produktionszeit nicht nur höhere maximale Spindeldrehzahlen erforderlich sind, sondern auch kritisch schnellere Beschleunigungen und Verzögerungen. Während Perioden mit schneller Beschleunigung oder Verzögerung sind Spindellager jedoch starken thermischen Belastungsbedingungen ausgesetzt. Diese werden durch drastische Veränderungen in der Umgebung verursacht, die durch die vom Motor erzeugte Wärme, Gehäusekühlung und andere Faktoren verursacht werden. Die Lösung von NSK für diese Probleme ist die ROBUST-Lagerreihe, die für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Spindeln entwickelt wurde.

Die robuste Reihe von Ultrahochgeschwindigkeitslager verwendet eine größere Anzahl von Kugeln mit einem Durchmesser kleiner als die Rollelemente, so dass sie bei Drehzahlen 20 einige Prozent höher als herkömmliche Konstruktionen arbeiten. Die ROBUST Bereich behält die gleichen Außenabmessungen wie konventionelle Schrägkugellager entwickelt und als Ergebnis ist direkt austauschbar. Allerdings ist die geringere Masse des kleineren Wälzkörper Ergebnisse in unteren Kugel Zentrifugalkraft und damit geringere Reibung und Wärmeerzeugung. Kugel Zentrifugalkraft bei hohen Geschwindigkeiten reduziert und inneren Spannungen sind niedriger, so dass Geschwindigkeiten von 3 x 106 dmN mit Luft / Ölschmierung erreicht werden.

Solche Hochleistungsniveau viel zu verdanken dem erheblich verbesserten Rollkontaktbedingungen in den Lagern. Diese sorgen dafür, geringere Wärmeentwicklung und deutlich geringere Lagerbetriebstemperaturen als mit der Standard-Ausführung von Schrägkugellagern erreicht werden. Natürlich reduziert Reibung und kühleren Betrieb addieren sich zu erhöhten Lager Zuverlässigkeit, ein Vorteil durch die Bereitstellung einer einzelnen Schulter, die besser Schmierstoffverteilung im Lager ermöglicht verbessert.

Innerhalb der ROBUST Bereich gibt es eine Reihe von Optionen zur Verfügung, um Kunden, die Notwendigkeit, auf der Standard-Konfiguration weiter zu verbessern. Diese Lager können Keramik (Siliziumnitrid) Bälle statt der Standard-Stahl-Option mit Ringen aus SHX, ein neues Stahl von NSK entwickelt und hergestellt haben. SHX ist ein Ergebnis der proprietären Materialien-und Wärmebehandlungstechnik, die extrem hohe Leistungsfähigkeit und verlängerte Lebensdauer bietet, so dass es sehr gut geeignet für den Einsatz in Werkzeugmaschinenspindeln, die bei extrem hohen Drehzahlen mit einem minimalen Schmierstoffversorgung laufen muss. Ihre Wärmebeständigkeit nahezu gleich M50 Stahl, einem Material, das in Lagern für Strahltriebwerke häufig verwendet wird, während die Verschleißfestigkeit, die Beständigkeit gegen Festfressen und Haltbarkeit sind alle wieder neue Industriestandards.

Entwicklung von Materialien für die Verwendung in Ultrahochgeschwindigkeitslager hat sich auch auf den Einsatz von Alternativen für die Käfigkonstruktion. Mit der Basis-Spezifikation mit einer Phenol Käfig, würde die eine höhere Spezifikation erfordern angewiesen werden, die Polyamid-Design wählen. Für die ultimative Leistung, Geschwindigkeiten von über 2.5 x106 dmN erfordern, ist der PEEK-Käfig zur Verfügung, die ausgezeichnete Temperatureigenschaften hat.

Lagerauslegung für einen solchen Hochgeschwindigkeitsanwendungen muss auch auf ausreichende Schmierung konzentrieren, um ein hohes Maß an Leistung und Haltbarkeit zu liefern. Einige Anwendungen erfordern Schmierölstrahl, und dies erfordert das Werkzeugmaschinenkonzept eines solchen Systems, wie auch geeignete Mengen an hochwertigem Öl zusammen mit geeigneten Filtersystems aufzunehmen.

Eine Alternative ist die Öl-Luft-Schmierung, bei der Öl mit Druckluft in Nebel gesprüht wird. Dieses Verfahren erfordert einen weniger komplizierten Werkzeugmaschinendesign und reduziert auch die erforderliche Ölmenge stark. Zusätzlich wird die Lagerkonstruktion vereinfacht, da keine Ölöffnungen in den Lagerring eingebaut werden müssen.

Die ROBUST Bereich ist auch mit herkömmlichen Fettschmierung oder als versiegelte Version, die für eine einfache Handhabung ermöglicht und verbessert auch die Fettgebrauchsdauer verfügbar. Für eine höhere Spezifikation, die Spinshot ™ II, eine exklusive Öl-Luft-Schmierung von NSK entwickelt wurde, kann angefordert werden.

Während Investitionen weiterhin von Jahr zu Jahr in Forschung und Entwicklung, hat NSK auch im Stand der Technik Produktionsstätte in Newark, Großbritannien, wo die Hochgenauigkeitslager werden ebenso hergestellt wie die Straffung der Lager-und Versandbereich eine effizientere Service für die Kunden investiert . NSK hat eine Lagerhaltung von 17 Millionen Pfund im Lager UK und garantieren die besten mögliche Lieferzeiten für die Mehrheit der großen Produktpalette.

Für weitere Details zu den Hochgenauigkeitslager oder um die Spezifikation von Lagern für Ultra-High-Speed-Anwendungen, Kontakt zu diskutieren:

NSK UK Ltd: Mary Fletcher, Marketing Communications Specialist,

Tel.: 0500 2327464 Fax: 01636 643075
Web: www.nskeurope.com
E-Mail: [Email protected]
Adresse: NSK UK Ltd, Northern Road, Newark, Nottinghamshire, NG24 2JF, UK

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