Spanende Fertigung Getriebe in der Motorspindel

Neue Spindeltechnik bringt vertikalen Pick-up-Drehmaschinen zusätzliches Drehmoment. Bei Vertikaldrehmaschinen nach dem Pick-up-Prinzip ist die Spindel in der Lage, die Maschine ohne zusätzliches...

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Bei Vertikaldrehmaschinen nach dem Pick-up-Prinzip ist die Spindel in der Lage, die Maschine ohne zusätzliches Handlinggerät mit Werkstücken zu beladen. Daraus resultieren wirtschaftliche Vorteile. Nur das Drehen von Bauteilen aus hochfestem Material mit sehr großen Durchmessern war bislang schwierig. Diese müssen mit geringen Drehzahlen bearbeitet werden, wozu ein hohes Drehmoment notwendig ist. Normale Motorspindeln stießen diesbezüglich früh an ihre Grenzen.Die früheren Vertikaldrehmaschinen hatten außerhalb der Spindel starke Motoren und riesige Getriebe; da waren große Drehmomente kein Problem. Aber für Motorspindeln, wie sie für Pick-up-Maschinen eingesetzt werden, ist der Bauraum und damit die Motorgröße begrenzt. Je weiter die Drehzahl nach unten geht, desto weniger bleibt von der Leistung übrig. Deshalb setzt Hessapp jetzt bei den Modellreihen DVH 550/750, den zweispindligen Schwestern vom Typ DVT 550/750, auf eine Motorspindel mit integriertem Getriebe. Schon länger hatte sich Hessapp mit diesem Gedanken befasst und fragte bei verschiedenen Anbietern von Motorspindeln nach. Bei der Weiss Spindeltechnologie GmbH stieß man auf großes Interesse. Mit Unterstützung der Drehspezialisten von Hessapp entwickelte Weiss eine Getriebe-Motorspindel, die derzeit auf einer Hessapp DVT 550 im erfolgreichen Probebetrieb ist. Schon die ersten Testreihen haben einen Kunden aus der Kugellagerindustrie überzeugt, eine derart ausgerüstete Maschine zu bestellen. Für ausreichend Leistung in der Getriebespindel sorgt ein Stan-dard-Drehstrom-Synchronmotor (1FE1147-8) von Siemens. An ihn schließt sich ein schaltbares Planetengetriebe mit den Übersetzungen 1 : 1 und 1 : 3 an, das auf der anderen Seite mit der Werkzeugspindel verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht eine torsionssteife Einleitung des Drehmomentes. Die Getriebespindel von Weiss hat eine Nennleistung von 81,6 kW, bei i = 1 : 1 ein Nenndrehmoment von 1110 Nm im S6-Betrieb und eine Nenndrehzahl von 950 min-1. Die maximale Abtriebsdrehzahl beträgt 2500 min-1. Beim Getriebeeinsatz mit i = 3 : 1 erhöht sich das Nennmoment auf 3330 Nm, die Nenndrehzahl reduziert sich auf 316 min-1 und die maximale Drehzahl auf 1400 min-1. Für die Entwicklung der Getriebespindel hatte Hessapp außer der geforderten Leistungsfähigkeit zwei weitere wichtige Punkte ins Pflichtenheft geschrieben. Zum einen musste die Spindel in den vorhandenen Bauraum passen. Zum anderen sollte die Spindel „C-Achs-fähig“ sein, sich also auch zum Bohren, Fräsen, Gewindeschneiden und Ähnlichem einsetzen lassen. Dazu muss die Spindel so genau positioniert werden können, wie es von einer normalen Motorspindel erwartet wird. Auch diese Punkte des Pflichtenheftes sind erfüllt; denn Weiss hat in die Spindel eine über NC-Befehl steuerbare Umschaltung eingebaut (Bild 3). Wenn für die Schwerzerspanung ein hohes Drehmoment zur Verfügung stehen muss, wird das Planetengetriebe zugeschaltet. Soll mit der gleichen Spindel gebohrt werden, lässt sich das Getriebe auskuppeln. Dann besteht ein direkter Kraftschluss zwischen Motor und Spindel - ohne Spiel.So einfach aufs dreifache Drehmoment umzuschalten, eröffnet Hessapp neue Möglichkeiten: So ist es nun möglich, im Pick-up-Verfahren richtig große Bauteile zu bearbeiten, wie sie in der Baumaschinenindustrie, Lagerindustrie oder im Triebwerksbau benötigt werden. Auch diese Branchen können somit die Vorteile des Pick-up-Verfahrens nutzen.