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Komponenten werden schlau

Innovative Bauteile und Systeme für die nächste Werkzeugmaschinengeneration
Komponenten werden schlau

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Mechanische Komponenten, elektrische Antriebe und digital unterstützte Lösungen, die in der nächsten Werkzeugmaschinengeneration für deutlich mehr Produktivität, Verfügbarkeit und Qualität sorgen, zeigt Schaeffler auf der EMO. Dazu zählen Hauptspindeln, Vorschubachsen, Rundachsen oder Drehtische. Ein Trend ist deutlich sichtbar: Der Anteil sensorisierter Komponenten im Schaeffler-Portfolio nimmt immer mehr zu.

Immer mehr rein mechanische Produkte von Schaeffler werden in die digitale Welt transformiert. Denn die Digitalisierung von Lagern ermöglicht es, Maschinenprozesse hinsichtlich der Leistungsgrenzen maximal auszunutzen, die Produktqualität zu verbessern und Maschinenlebensdauern zu verlängern. Davon abgesehen sind auch mit innovativen Werkstoffen und Fertigungsverfahren bei Wälzlagern immer noch bemerkenswerte Fortschritte zu erreichen.

In Hannover präsentiert Schaeffler insgesamt vier neue Lagerbaureihen: Die FAG High-Speed-Spindel-Schrägkugellager der M-Baureihe, die FAG Hochgenauigkeits-Zylinderrollenlager der Baureihen N10 und NN30, die sechsreihige INA Kugelumlaufführung Kuse für Linearachsen und das INA Rundtischlager YRTC. Dem Werkzeugmaschinenbau bieten diese X-life-Lager Bestwerte bei Grenzdrehzahlen, Tragfähigkeiten und Steifigkeiten sowie bei der Lebensdauer.

Für angetriebene Rundachsen und Rundtische wird ein umfangreiches Produkt-Portfolio angeboten: Zur Auswahl stehen drei Rundtischlager-Baureihen mit und ohne integrierte Messsysteme sowie drei Torquemotoren-Baureihen von Idam (INA – Drives & Mechatronics). Ein weiteres Highlight von Idam ist die neue SRV-Torquemotoren-Baureihe für Bearbeitungsgenauigkeiten im Sub-Mikrometerbereich.

Robuster Werkstoff für High-Speed-Spindellager

Eine Neuentwicklung ist der pulvermetallurgisch hergestellte Wälzlagerstahl Vacrodur. Dieser ist extrem hoch belastbar, verschleißfest und widersteht sehr hohen Temperaturen von bis zu 400 °C ohne Härteverlust. Er wurde speziell für die Einsatzbedingungen der High-Speed-Spindellager der M-Baureihe optimiert.

Die High-Speed-Spindellager der Baureihe M zeichnen sich durch eine optimierte Innenkonstruktion mit Kugeln mittleren Durchmessers aus. Sie vereinen damit die hohe Drehzahleignung von Lagern mit kleinen Kugeln mit der Robustheit und Tragfähigkeit großkugeliger Lager. Die Baureihe wird in den drei unterschiedlichen Varianten M, HCM und VCM angeboten.

Spindellager der Variante M sind komplett aus 100Cr6 gefertigt, während HCM-Lager mit Kugeln aus Keramik bestückt sind. Die Kugeln der High-Speed-Spindellager VCM bestehen ebenfalls aus Keramik, die Lagerringe jedoch aus dem neu entwickelten Hochleistungswerkstoff Vacrodur. Speziell die Spindellager des Typs VCM eröffnen in der Motorspindelkonstruktion ganz neue konstruktive Freiheiten im Vergleich zu konventionellen Spindellagern.

Mechatronik vermeidet ungeplante Maschinenausfälle

Der Lineartechnik-Bereich von Schaeffler präsentiert eine Rollenumlaufeinheit mit zustandsorientierter automatisierter Nachschmierung. Hierzu ist der Führungswagen mit einer neuen, selbstentwickelten Sensorik ausgestattet. Die integrierte Sensorik, eine Auswerteelektronik sowie ein Nachschmiersystem bilden einen Regelkreis für eine intelligente, bedarfsgerechte Nachschmierung. Mit diesem System werden ein optimaler Schmierzustand in der Linearführung sichergestellt und Mangelschmierung bzw. Überfettung vermieden.

Das System löst außerdem bei Kontamination der Führungswagen mit Fremdkörpern oder Flüssigkeiten zusätzliche Schmierimpulse aus. Initialschäden werden so von vornherein vermieden. Ungeplante Ausfälle von Werkzeugmaschinen aufgrund von Mangelschmierung der Linearführungen werden verhindert, die Maschinenlaufzeiten erhöht und die Fertigungsqualität bleibt konstant.

Erstmals wird der Öffentlichkeit auch ein neues System zum Schutz der Motorspindellagerung vor Überlastung präsentiert. Es erfasst die Belastung eines Spindellagers mittels Sensorring und gibt ein Warnsignal aus, bevor durch dauerhafte Überlastung oder stark ansteigende Lasten Beschädigungen an den Spindellagern entstehen. Durch direkte Messung der Einfederung und Verkippung des vorderen Spindellagers unter Last und Drehzahl ist auch eine unmittelbare Abschaltung der Spindel bei Crash-Situationen möglich.

Speziell für die Überwachung mehrerer Subsysteme in Werkzeugmaschinen präsentiert Schaeffler den Prototyp eines Mehrkanal-Condition-Monitoring-Systems (CMS). Mit diesem CMS wird die Zustandsanalyse und -prognose kompletter Werkzeugmaschinen, insbesondere der Hauptspindel, der Vorschubachsenführungen und der Rundachsen möglich sein. Das CMS steht interessierten Kunden als Versuchsträger zur Verfügung.

Technische Informationen überall verfügbar

Für die mobile Kommunikation bieten die Schweinfurter inzwischen mehrere Apps an, die für Kunden, Ingenieure, Vertriebspartner und Monteure im Werkzeugmaschinenbau konzipiert sind. Mit der App Precision-Desk können speziell für Spindel- und Rundtischlager durch Auslesen des Data-Matrix-Codes (DMC) auf den Lagern oder den Lagerverpackungen lagerspezifische Messprotokolle abgerufen und gespeichert werden. Auf der EMO ist auch der Prototyp einer Desktop-Version zu sehen, die es ermöglicht, die Protokolle beispielsweise für die Montage weiterzuverarbeiten.

Schaeffler AG
www.schaeffler.com
EMO Halle 7 Stand C42

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