antriebstechnik 9/2017

ANTRIEBE FÜR

ANTRIEBE FÜR WERKZEUGMASCHINEN I SPECIAL 03 Versuchsaufbau: Bearbeitung einer schrägen Fläche mit unterschiedlichen Motorenkonzepten an der Z-Achse 04 z in mm Gemessene Konturabweichungen: Achsmotor mit flacher Momentenwelligkeit (grüne Linie), adaptierter Motor mit deutlich höheren Abweichungen (rote Linie), Überhöhungsfaktor der Konturabweichung: 1 000 170 160 150 140 –60 –40 –20 0 20 40 60 y in mm ten, lediglich für diesen Einsatzzweck adaptierten Achsmotor aus der Automatisierung angetrieben. Bearbeitet wurde eine schräge Fläche an einem Musterwerkstück. Dazu wurde die Z-Achse beim Abzeilen mit einem Vorschub F = 6 250 mm/min um 60 mm in Y-Richtung und 17,5 mm in Z-Richtung verfahren. Die Untersuchungen belegen die erwarteten Effekte der Momentenwelligkeit nicht nur anhand der Messdaten zur Konturabweichung (Differenz zwischen tatsächlich gefräster und gewünschter Bahn), sondern auch sichtbar auf der Oberfläche des Testwerkstücks. Der für die Werkzeugmaschine optimierte Achsmotor verfügt über eine niedrige Momentenwelligkeit und erzeugt eine gleichmäßig ansteigende Oberfläche ohne sichtbare Schattierungen. Beim lediglich für die Werkzeugmaschine adaptierten Achsmotor aus der Automatisierung sind die Effekte der Momentenwelligkeit in Form von Schatten auf der schrägen Oberfläche deutlich sichtbar. In Messwerten ausgedrückt: Im Bereich der optisch sichtbaren Störungen erreicht der Achsmotor eine effektive Konturabweichung von 0,2 µm. Beim für die Werkzeugmaschine adaptierten Achsmotor beträgt dagegen die effektive Abweichung 1,2 µm und ist damit um mehr als Faktor 5 größer. Alles aufeinander abgestimmt Um ausgezeichnete Bearbeitungsergebnisse bei der spanenden Fertigung zu erhalten, müssen alle Komponenten der Werkzeugmaschine auf diese besondere Anforderung abgestimmt und dafür aus- gelegt sein. Das gilt auch für die Achsmotoren. Motoren für die Automatisierungstechnik sind beispielsweise mehr auf die Beschleunigungsfähigkeit des Gesamtsystems ausgelegt, weshalb sie ein möglichst geringes Trägheitsmoment bezogen auf das Maximalmoment besitzen. Außerdem wird bei Motoren in der Automatisierung eine höhere Momentenwelligkeit akzeptiert, die sich beim Einsatz die ser Motoren in der Werkzeugmaschine in sichtbar schlechterer Oberflächenqualität niederschlägt. Speziell für die Werkzeugmaschine ausgelegte Achsmotoren wie die Motoren der Baureihe QSY zeichnen aber nicht nur durch ausgewogene Störsteifigkeit und Beschleunigungsfähigkeit sowie geringer Momentenwelligkeit aus. Für den Einsatz in der Werkzeugmaschine bringen sie u. a. auch hochgenaue optische Geber und eine hohe mechanische Steifigkeit mit. www.heidenhain.de 05 Der speziell für die Werkzeugmaschine ausgelegte Achsmotor erzeugt eine gleichmäßig ansteigende Oberfläche ohne sichtbare Schattierungen (links); Werkstück mit deutlich sichtbaren Schatten auf der schrägen Oberfläche, bearbeitet mit einem für die Werkzeugmaschine adaptierten Motor (rechts) 106 antriebstechnik 9/2017

Präzise und wiederholgenaue Planetengetriebe Mehr Drehzahl und mehr Drehmoment – und damit mehr Leistungsdichte als zuvor – bieten die optimierten spielarmen Planetengetriebe RP+ von Wittenstein Alpha. Die hochsteife Getriebekonstruktion, die für lineare Anwendungen mit Ritzel und Zahnstange entwickelt wurde, zeigt eine hohe Performance. Diese für den Hochleistungs-Werkzeugmaschinenbau zentrale Eigenschaft für präzise und wiederholgenaue Kinematiken steht nun auch in vier Baugrößen in der Ausführung mit Kegelradvorstufe zur Verfügung. Durch die Kegelradvorstufe der neuen RPC+-Baureihe gibt es für die Winkelvarianten die gleichen Übersetzungen wie bei der koaxialen RP+-Version. Abgerundet wird das Segment durch die ebenfalls modular konzipierte Hypoid-Winkelvariante RPK+. www.wittenstein.de Mechanik statt Hydraulik beim Dehnen KUNDENSPEZIFISCHE ANTRIEBE FÜR Maschinenbau Luftfahrt Automotive Erneuerbare Energien EMO Hannover Halle 25/ Stand-Nr. D53 Eine Alternative zu hydraulischen Dehnspannzeugen ist der mechanische Dehnhülsen-Spanndorn HDDS von Ringspann. Er kann Werkstücke mit Bohrungen bis Toleranzklasse IT10 aufnehmen. Dabei zeigt er eine Rundlaufgenauigkeit von ≤ 5 µm. So kommt er den gestiegenen Ansprüchen bei der Herstellung von Stirn- und Kegelrädern für den Getriebebau entgegen. Er zeigt nicht nur eine hohe Präzision, sondern unterstützt auch eine einfache Umsetzung vollautomatisierter Fertigungskonzepte, auch dank seiner hohen Dehnrate. Da er eine rein mechanische Lösung ist, ist sein Einsatz frei vom Leckage-Risiko. Das bedeutet eine höhere Prozesssicherheit bei der Serienbearbeitung. Die einzige potenzielle Verschleißquelle sind die Spannscheiben, die sich bei Bedarf einfach austauschen lassen. www.ringspann.de Brandenburger Strasse 10 D-88299 Leutkirch im Allgäu phone +49 7561 98248-0 info@ate-system.de www.ate-system.de ate.indd 1 07.08.2017 09:26:03 Schaltverzahnungen exakt eingefädelt Das zweistufige Planetenschaltgetriebe PS von Stöber gibt es nun in der weiterentwickelten Ausführung PS Sensor Shift als Werkzeugmaschinen-Schaltgetriebe. Ein hochauflösender Magnetsensor erfasst bei ihm die Lage der Schaltverzahnungen. Der kritische Moment beim Schalten ist das Einfädeln der Verzahnungen ineinander. Das Getriebe weiß, wann dieser Moment kommt, und reduziert kurzzeitig die Geschwindigkeit. Sollte die Schaltung trotzdem einmal nicht einfädeln, erkennt das die integrierte Momentenmessung. Der Schaltmotor macht dann eine kurze Reversierbewegung und die Schaltung fädelt ein, ohne weiteren Eingriff von der übergeordneten Maschinensteuerung. Da dieser Vorgang mehrfach wiederholt werden kann, reduziert sich die Schaltfehlerquote auf unter 0,01 %. Zudem spart das Zweigang-Schaltgetriebe Zeit bei der Montage, da der Motoranbau durch den Easy-Adapt-Motoradapter erfolgt. www.stoeber.de antriebstechnik 9/2017 107 Kammerer.indd 1 01.08.2017 15:00:08