Lineartechnik stellt sich steigenden Anforderungen in der Fertigung

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FAULHABER Antriebssysteme

Schages GmbH & Co.KG

Renishaw GmbH

Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Exakter Abstand zwischen Messkopf und Maßverkörperung

Um die hohe Genauigkeit von ± 3 µm/m sicherzustellen, muss ein exakter geringer Abstand zwischen dem Messkopf am Führungswagen und der Maßverkörperung in der Schiene gegeben sein. Daher wurde die Maßverkörperung in ein spezielles 3-Schicht-Maßband integriert. Dieses Band besteht aus einem Trägerband, aus der eigentlichen Maßverkörperung und einem Abdeckband.

Das Trägerband nimmt die einzelnen Schichten auf, stellt den exakten Abstand zum Messkopf sicher und verleiht die notwendige Robustheit. Die Maßverkörperung wird im gereckten (kompensierten) Zustand auf das Trägerband aufgebracht und stellt die Genauigkeit sicher. Das dünne harte Abdeckband dient zum Oberflächenschutz. Zur einfachen Handhabung und Montage ist dieses 3-Schicht-Maßband auf der Unterseite mit einem Klebeband versehen. Der Sensorkopf wird von einem Metallgehäuse aufgenommen, das direkt mit dem Stahltragkörper des Führungswagens verbunden ist. Der genaue Abstand des Messkopfes zum Maßband ist werksseitig voreingestellt, im Bedarfsfall kann er aber über vier Fixierschrauben jederzeit neu eingestellt werden.

Hydrostatische Kompaktführung zur Dämpfung von Schwingungen

Angesichts zunehmender Dynamik und hoher Leistungsdichte in der Werkzeugmaschine spielen die dynamische Steifigkeit und die Reduzierung von Schwingungen eine wichtige Rolle. Gelingt es, diese Schwingungen zu dämpfen, kann der Nutzwert der Maschine entscheidend verbessert werden. Eine hohe Gesamtdämpfung in der Werkzeug-Werkstück-Ebene bedeutet höhere Spanleistungen, bessere Oberflächengüten und hohe Bahngenauigkeiten bei höheren Verfahrgeschwindigkeiten.

Zur Schwingungsdämpfung bietet Schaeffler deshalb neben der adaptiven Dämpfung mit dem Dämpfungsschlitten RUDS die vollhydrostatische Linearführung HLE in zweiter Generation an. Das einbaufertige, abgedichtete System mit integrierter Druckregelung vereint im Bauraum einer Profilschienenführung die Funktionen „Führen“ und „Dämpfen“. Es ersetzt also die Profilschienenführungen.

Die hydrostatische Kompaktführung der Baugröße 45 (Schienenbreite 45 mm) verfügt über Dämpfungswerte von über 470.000 kg/s. Sie wird bei 100 bar Nenndruck mit einem Öl der Viskositätsklasse ISO VG 46 betrieben. Die Durchflussmenge eines Wagens der Baugröße 45 liegt bei etwa 1,2 l/min. Die Zug-/Drucksteifigkeit entspricht nahezu derjenigen einer entsprechenden Wälzlagerung. Der Führungswagen besteht aus dem Stahltragkörper mit den Drucktaschen und zwei Kopfstücken. Auf der Seite der Ölzuführung ist im Kopfstück eine entsprechende Druckregelung integriert. Das zweite Kopfstück dient lediglich der Ölrückführung. Entscheidend für die Leistungsfähigkeit der hydrostatischen Führung sind die Dimensionierung, die Ausführung und die geometrische Anordnung der Druckflächen von Tragkörper und Schiene. Minimale Verformungen, die aus der Druckbeaufschlagung resultieren, werden entsprechend vorgehalten. So wird eine gleichmäßige Druckverteilung im System sichergestellt.

Um Crashsituationen zu vermeiden, sind die Drucktaschen des Tragkörpers mit einem Gleitwerkstoff ausgegossen. Der wurde in der neuesten Generation der HLE 45 durch eine spezielle Bronzebeschichtung ersetzt, die höchste Formgenauigkeit und Beständigkeit bietet. Durch die Notlaufeigenschaften ist gewährleistet, dass auch bei Überlast oder gar beim Betreiben ohne Druck das System nicht beschädigt wird.

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