– Aerostatische Vollbereichs-Werkzeugspindel mit automatischer, federloser HSK-E 40 Werkzeugschnittstelle (SLH-40) –
UASD-H40A (Ansicht vorne)
Über unsere „UASD-40A“
mit axial (A) abgehenden Spindelanschlüssen
Radialbelastbarkeit an der Werkzeugschnittstelle von max. 200 kg und einer Axialbelastbarkeit von max. 300 kg
Die erste Vollbereichs-Werkzeugspindel mit HSK-E 40 Schnittstelle für Schrupp- und Hochgeschwindigkeitszerspanung bei Drehzahlen bis 60.000 Upm
Schruppen mit einem 10 mm Werkzeug in Stahl
Automatische und federlose HSK-E 40 Werkzeugschnittstelle nach DIN69893-5 (SLH-40)
Unsere Vollbereichs-Werkzeugspindel ermöglicht es Endkunden, Präzisionsgesenke auf einer einzigen Maschine zu bearbeiten und gleichzeitig eine optisch erstklassige Oberflächengüte zu gewährleisten. Das von uns patentierte hochdruck-aerostatische Lagersystem ermöglicht eine Radial- und Axialbelastbarkeit am Werkzeug von bis zu 200 bzw. 300 kg. Unsere UASD-H40A verfügt zudem über unser patentiertes federloses HSK-E 40 Werkzeugspannsystem und eine speziell entwickelte aerostatische Drehdurchführung, die Gase oder Flüssigkeiten mit Drücken bis zu 80 bar ausgelegt sind. Ebenfalls an Board ist unsere hocheffiziente Dünnfilm-Flüssigkeitskühlung. In Verbindung mit einem Wellendesign, das Fliehkraft- gegen thermische Dehnungen kompensiert, beträgt das Wellenwachstum vom Stillstand und kaltem Zustand bis durchgewärmt bei Drehzahl unter 50 Mikrometer.
Im Vergleich zu hydrostatischen Werkzeugspindeln bietet unsere UASD-H40A eine Reihe von signifikanten Vorteilen: Sie gewährleistet gleiche Belastbarkeiten bei erheblichen Kosteneinsparungen im Energiebedarf (trotz 50 % höherer Maximaldrehzahlen) sowie bei Peripherie und Service. Einfach erklärt führt eine Druckerhöhung des Spaltmediums zu einem fast proportionalen Anstieg von Lagersteifigkeit und -tragkraft. Da die Scherverluste bei hohen Drehzahlen jedoch hauptsächlich von der Viskosität des Schmiermediums (Luft) abhängen und kaum vom Druck, sind die Lagerverluste trotz höheren Drucks nur unmerklich höher. Das in ölhydrostatischen Lagern verwendete Öl weist gegenüber Luft eine ca. 1.000-fach höhere Viskosität auf, weswegen ölhydrostatische Lager nicht für hohe Drehzahlen geeignet sind. Als Vergleich: Um unsere UASD-H40A ölgelagert bei Nenndrehzahl im Leerlauf zu betreiben, wäre eine Antriebsleistung von ca. 8kVA notwendig. Mit unserer Hochdruck-Aerostatik benötigt diese jedoch lediglich 1,5 kVA.
Darüber hinaus zeichnet sich die Spindel durch eine äußerst kompakte und wartungsfreundliche Konstruktion aus, aufgrund der deutlich einfacheren Dichtungstechnik im Vergleich zu hydrostatisch gelagerten Werkzeugspindel.
| Gehäusedurchmesser | 120 mm |
| Länge | 500 mm |
| Gewicht | 32 kg |
| Nenndrehzahl | 0 - 60.000 Upm |
| Werkzeugschnittstelle | HSK-E 40, automatisch, federlos (SLH-40) |
| Anschlüsse | axial abgehend (Dmax 100 mm) |
| Motor | Permanentmagnet-Synchron, 2-Pol, 3 Phasen |
| Lagerregelung | 1VSS SinCos, 88 Striche, mit Nullfahne |
| Werkzeugwechselsystem | pneumatisch, analoge Spannzustandsüberwachung (+ PLC), Konusreinigungsluft |
| Kühlung | Dünnfilm-Flüssigkeitskühlung |
| Lagersystem | hochdruckaerostatisch (UASD-H40A) |
| Genauigkeit, Dynamik | dynamischer Rundlauf am Werkzeug < 1 µm *) |
| Rotationstreue (Error-Motion) < 50 nm | |
| Wellendurchführung | Aerostatisch für Vakuum, Luft und KSM < 70 % Lagerdruck |
| *) bei Verwendung der Werkzeughalterserie UTS-40 |
Das Modell UASD-H40A mit HSK-E 40-Werkzeugschnittstelle nutzt die patentierte Hochdruck-Aerostatik-Technologie von Levicron, ähnlich dem Modell UASD-H25/A mit HSK-E 25-Werkzeugschnittstelle, jedoch bei Lagerzuführdrücken von 40 bis 60 bar.
Diese Technologie bietet vergleichbare Tragfähigkeiten wie hydrostatisch gelagerte Spindeln, kombiniert jedoch die herausragenden Eigenschaften aerostatischer Lagersysteme in Bezug auf Rotationstreue, Stabilität und Drehzahl. Im Gegensatz zu hydrostatischen Spindeln erfordert die Hochdruck-Aerostatik keine aufwändige Abdichtungstechnik und minimiert Lagerverluste bei hohen Drehzahlen, was eine einfachere Konstruktion und geringere Antriebsleistung ermöglicht.
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Dr. Jan Engmann
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