Maschinenelemente Hydro- und Aerostatik sind die Basis für Präzisions-Rundtische

Geht es beim Zerspanen um jeden Mikrometer, sind Werkzeugmaschinen mit hydro- oder aerostatischen Rundtischen auszurüsten. Mit Hydrauliköl versorgte Rundtische ermöglichen höhere Traglasten. Mit Druckluftbetrieb wird eine höhere Umlaufgeschwindigkeit erzeugt. Dieses Programm wird dem Trend zu höherer Plan- und Rundlaufgenauigkeit gerecht.

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Der anhaltenden Nachfrage nach Präzisionstechnik im europäischen, insbesondere im deutschen Werkzeugmaschinenbau begegnet Zollern mit der Ausweitung der Produktpalette auf aerostatisch gelagerte Rundtische (Bild 1). In Größen mit 200 bis 1200 mm Tischdurchmesser wurden sie nun am Markt eingeführt – und ergänzen die Palette, die bisher aus hydrostatisch gelagerten Präzisionsrundtischen mit 300 bis 4000 mm Durchmesser bestanden hat (Bild 2 – siehe Bildergalerie).

Rundtisch-Toleranz unter 0,2 µm

Ist bei hydrostatischen Rundtischen der Plan- und Rundlauf bis auf 1 µm genau, verbessern aerostatische Ausführungen diese Genauigkeit um den Faktor fünf. Das heißt: Das Toleranzband ist kleiner als 0,2 µm.

Präzision ist das Zauberwort bei der Fertigung von Rundtischen für Werkzeugmaschinen. Nur mit Präzisionsfertigung wurde Zollern GmbH & Co. KG, Sigmaringen, zu einem etablierten Zulieferer im Maschinenbau, der auf das Rundtischprogramm inzwischen auch einbaufertige hydrostatische Lagerkomponenten als Radialaxiallager für Rundtische bis 10 000 mm Durchmesser „draufgesattelt“ hat (Bild 3).

Hydrostatische Rundtische werden mit Hydrauliköl versorgt. Man findet sie insbesondere bei Verzahnungsmaschinen, Fräs- und Vertikalschleifmaschinen, Karusselldrehmaschinen und Bearbeitungszentren. Dagegen reicht zur Versorgung aerostatischer Ausführungen Druckluft aus.

Aerostatische Rundtische kommen ohne Hydrauliköl aus

Im Verzicht auf Hydrauliköl sieht Zollern eine sauberere Lösung. Aerostatische Rundtische seien damit für Anwendungen bei Mess- und Hochpräzisionsmaschinen prädestiniert.

Charakteristisch für Anwendungen hydrostatischer und aerostatischer Rundtische ist jedoch nicht allein die Präzision, profilbildend sind auch die Tragfähigkeit und Umfangsgeschwindigkeit. Beide Größen hängen von der Kompressibilität des jeweiligen Trägermediums ab.

Arbeiten hydrostatische Rundtische mit einem Zuführdruck von etwa 30 bis 40 bar, sind aerostatische Ausführungen für rund 6 bar ausgelegt. Aufgrund dieses Unterschieds ist die Tragfähigkeit von Hydrostatiktischen bei gleicher Baugröße etwa um das Fünf- bis Zehnfache höher.

Mehr Rundtisch-Tragfähigkeit senkt maximale Drehgeschwindigkeit

Jedoch begrenzen die höhere Tragfähigkeit und die damit verbundene Versorgung mit Hydrauliköl die maximale Umfangsgeschwindigkeit im Vergleich zu Aerostatik-Rundtischen. Der Grund dafür liegt in der Viskosität des Hydrauliköls, das eine gewisse Scherreibung bewirkt und damit zu einer Erwärmung und Verlustleistung der Baugruppe führt.

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