Bei Schlittenantrieben punktet der hydrostatische Gewindetrieb

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Trotzdem können moderne Servomotoren 500 bis 1000 kg schwere Schlitten auf einem Weg von 500 bis 1000 mm mit 16 bis 34 m/s2 beschleunigen. Bei optimierten Kurzhubschlitten sind noch deutlich höhere Beschleunigungswerte möglich. Begrenzt wird die Schlittengeschwindigkeit beim Linearmotor jedoch durch die sichere Beherrschung der kinetischen Energie bei Stromausfall, die Zerstörungsgefahr im Crash-Fall sowie die Unfallgefahr.

Hydrostatischer Gewindetrieb erlaubt deutlich höhere Vorschubkräfte

Die maximale kontinuierliche Vorschubkraft des größten Linearmotors ist mit etwa 8 kN für einen Großteil der Anwendungen im Werkzeugmaschinenbau nicht ausreichend. Mit dem hydrostatischen Gewindetrieb der Nenngröße 50 können bis zu 20 kN übertragen werden. Bei der Größe 125 sind es bis zu 300 kN.

Der hydrostatische Gewindetrieb ist hinsichtlich der möglichen Vorschubkräfte dem Linearmotor also weit überlegen. Hohe Belastungen bei sehr langsamer, extrem schneller oder oszillierender Bewegung beeinträchtigen die Funktion und Lebensdauer des hydrostatischen Gewindetriebs in keiner Weise (Bild 1).

Die maximale Schlittengeschwindigkeit des hydrostatischen Gewindetriebs mit 10 mm Gewindesteigung beträgt etwa 30 m/min. Bei 20 mm Steigung sind es bis zu 60 m/min, bei 30 mm bis zu 90 m/min. Bei rotierender Spindel ist die maximale Drehzahl aufgrund der kritischen Drehzahl begrenzt. Die maximale Schlittengeschwindigkeit mit dem Linearmotor wird bei Nennbelastung mit 60 bis 200 m/min angegeben.

Geschwindigkeit von 60 m/min ist meistens ausreichend

Bei den meisten Werkzeugmaschinen sind hohe Schlittengeschwindigkeiten und Beschleunigungen nicht während des Bearbeitungsprozesses erforderlich, sondern zur Reduktion der Nebenzeiten. Reduzierte Nebenzeiten aufgrund einer Beschleunigung über 10 m/s2 sind bei durchschnittlichen Bearbeitungszeiten wenig sinnvoll. Höhere Beschleunigungen sollten nur dann vorgesehen werden, wenn sie für den Bearbeitungsprozess oder aufgrund extrem kurzer Bearbeitungszeiten notwendig sind.

Sinnvoll ist jedoch die Anhebung der Schlittengeschwindigkeit von 20 auf 40 m/min. Bei einer weiteren Anhebung der Schlittengeschwindigkeit von 40 auf 60 m/min sollte ein regelmäßiger Eilweg von etwa 400 mm „durchfahren“ werden, eine Erhöhung auf 80 m/min scheint dagegen nur bei regelmäßigen Eilwegen länger als 800 mm zweckmäßig zu sein.

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