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antriebstechnik 9/2019

antriebstechnik 9/2019

LINEARTECHNIK

LINEARTECHNIK LINEARFÜHRUNGEN PRÄZISE BEARBEITUNG – AUCH UNTER UNGÜNSTIGEN BEDINGUNGEN Der Werkzeugmaschinenbau gehört zu den anspruchsvollsten Anwenderbranchen von Kugelgewindetrieben und Linearführungen. Deshalb überrascht es nicht, dass in diesem Bereich stetig neue Produkte entwickelt werden. NSK stellt hier eine neue Baureihe von Kugelgewindetrieben mit deutlich verlängerter Lebensdauer sowie weitere Neuheiten vor. Andreas Kropp ist Application Engineering Manager Precision bei der NSK Deutschland GmbH in Ratingen 42 antriebstechnik 2019/09 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK In modernen Werkzeugmaschinen gibt es vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Linearantriebe – z. B. in Werkzeugtischen, in Portalen und bei der Hauptspindelpositionierung. Gemeinsam ist diesen Anwendungen, dass sehr hohe Anforderungen an die Präzision und oft auch an die Verfahrgeschwindigkeit gestellt werden – Stichwort: Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Zugleich müssen die Antriebselemente teilweise auch unter widrigen Umgebungseinflüssen wie Kühlschmierstoffen, Spänen und Schleifstaub zuverlässig über lange Zeiträume eingesetzt werden können. Mit Blick auf dieses Anforderungsprofil hat NSK sowohl neue Kugelgewindetriebe als auch eine neue Baureihe von Rollenumlaufführungen für Werkzeugmaschinen und ähnliche Anwendungen entwickelt. LEBENSDAUER DEUTLICH ERHÖHT Dass Kugelgewindetriebe stark beansprucht werden, lässt sich wie bei allen beweglichen Antriebselementen nicht vermeiden. Zu den konstanten Entwicklungszielen der NSK-Forschung gehört es aber, den aus Gründen der Physik unumgänglichen minimalen Abrieb der Spindeln immer weiter zu verringern und damit die Lebensdauer dieser Antriebselemente zu erhöhen. Einen Ansatzpunkt bietet dabei die Tatsache, dass typische Schadensbilder an der Oberfläche von Kugelgewindetrieben auf Mangelschmierung zurückzuführen sind. Es kommt dann zu direktem Metall-Metall-Kontakt zwischen der Spindel und den in der Mutter umlaufenden Kugeln – mit dem Ergebnis, dass die Lebensdauer der Kugelgewindetriebe reduziert wird. OBERFLÄCHENTEXTUR VERHINDERT MANGELSCHMIERUNG Ziel der Entwicklung sollte es also sein, Mangelschmierung zu verhindern. Neben wirksamen Schmiereinheiten ist hier – wie Versuchsreihen von NSK zeigten – die Oberflächenbeschaffenheit eine zentrale Einflussgröße. Üblicherweise sind die Spindeln von Präzisions­ Kugelgewindetrieben geschliffen. Ihre Oberflächentextur stellt sich unter dem Mikroskop als streifenförmig dar. In diesen Mikrostreifen läuft Öl gut, was zu punktueller Mangelschmierung führen kann. Deutlich bessere Ergebnisse werden erreicht, wenn man auf der Lauffläche der Kugelgewindetriebe eine besondere Textur mit Mikrovertiefungen erzeugt. In diesen Vertiefungen können sich kleinste Ölvorrate absetzen und Mangelschmierung ebenso dauerhaft wie wirkungsvoll verhindern. Die Kugeln bewegen sich somit konstant auf einem Ölfilm, wenn sie sich im Eingriff befinden. Diese Technologie verringert den Verschleiß der Kugelgewindetriebe insbesondere bei langsamen und kurzen Hüben. Im Vergleich zu Standard-Kugelgewindetrieben von NSK wird dadurch die Lebensdauer um den Faktor drei erhöht. Darüber hinaus verhindert die neue Oberflächentextur Break-away- und Stick-slip­ Effekte – auch bei kleinem Hub und langsamen Bewegungen. Die neue Baureihe eignet sich z. B. für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, die hochpräzise Bearbeitungsprozesse ausführen und mit denen Formen und Werkzeuge hergestellt werden. Weitere Anwendungsbeispiele sind die Linearantriebe von Funkenerosionsanlagen. Auch für Schleifmaschinen und ähnlich herausfordernde Anwendungen ist diese Reihe hervorragend geeignet. GERÄUSCHENTWICKLUNG VERRINGERT Die kürzlich im Markt eingeführten Kugelgewindetriebe nach DIN- Norm eignen sich für Hochgeschwindigkeits- und Hochlastanwendungen und zeichnen sich dabei durch geringe Geräuschentwicklung und große Laufruhe aus. Da sie aus dem NSK-eigenen TF-Wälzlagerstahl gefertigt werden, bieten sie eine um den Faktor 1,4 höhere dynamische Tragfähigkeit. SCHAFT UND MUTTER FREI KOMBINIERBAR Eine weitere Neuheit in diesem Produktbereich sind Kugelgewindetriebe, bei denen Schaft und Mutter nach dem Random­ Matching-Prinzip frei kombinierbar sind. Das ist ungewöhnlich, weil diese beiden zentralen Komponenten von Präzisions-Kugelgewindetrieben üblicherweise individuell aufeinander abgestimmt werden. Die freie Kombinierbarkeit vereinfacht die Lagerhaltung und der Anwender oder auch der NSK-Vertragshändler kann den Schaft nach individuellen Wünschen ablängen.

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