Für ultrapräzise Bearbeitung ist es essentiell wichtig, daß Maschine und deren Komponenten außerhalb – am besten unterhalb – von Systemkritischen betrieben werden. Als Herzstück der Maschine kommt der Spindel hier eine zentrale Bedeutung hinsichtlich erreichbarer Oberflächengüten und Prozeßstabilität zu.

Neben dem Betrieb unterhalb der Wellenbiegekritischen müsen sie Lagersteifigkeiten der Spindel damit jederzeit so hoch sein, daß die synchrone Anregende – also die Drehfrequenz – jederzeit unterhalb der resultierenden Starrkritischen Eigenfrequenz des Welle-Lager-Systems bleibt.

Im vorliegender Veröffentlichung wird zunächst beschrieben, wie sich aerostatsiche Lagerungen generell mit Dehzahl und damit Temperatur verhalten. Weiterführend wird ein physikalisches System zur Beschreibung des Welle-Lager-Systems mathematisch formuliert und die daraus resultierenden starrkritischen Eigenfrequenzen abgeleitet. Dies führt zu einer Resonanz- und Stabilitätskarte der Spindel sowie zu entscheidenden Kriterien bei der Konstruktion und Auslegung von Spindeln.

Der Versuchsaufbau zur Messung von Eigenschwingungen einer jeder Produktionsspindel bei Levicron nach Drehzahl sowie dessen Auswertung werden beschrieben, quantifiziert und mit den theoretischen für eine Fehlerbetrachtung verglichen.