Was ist eine Spindeleinheit?
Eine Spindeleinheit ist ein Gerät, das die erforderliche Drehkraft von anderen Geräten erhält, um eine hochpräzise Drehbewegung zu ermöglichen. In der Regel handelt es sich bei einer Spindeleinheit um ein Gerät, das die Kraft überträgt, aber oft wird sie auch als Spindeleinheit einschließlich der Kraftquelle bezeichnet.
Die Eigenschaften von Spindeln variieren je nach Art der Energiequelle, je nachdem, ob es sich um eine interne oder externe Energiequelle handelt, und je nach Art des Lagers.
Zu den Energiequellen gehören Elektromotoren, Druckluftmotoren und Luftturbinen. Als Lager werden keramische Schrägkugellager und Zylinderrollenlager verwendet.
Anwendungen für Spindeleinheiten
Spindeleinheiten werden aufgrund ihrer hochpräzisen Rotation, d. h. einer Drehbewegung mit minimalen Wellenerschütterungen, nicht nur in Bearbeitungsmaschinen mit Drehmechanismen, sondern auch in medizinischen Geräten eingesetzt.
Sie werden in Drehmaschinen zum Drehen von Werkstücken, in Fräsmaschinen zum Drehen von Bearbeitungswerkzeugen, in Rundschleifmaschinen zum Drehen von Werkstücken und Schleifscheiben und in Flachschleifmaschinen zum Drehen von Schleifscheiben eingesetzt.
Eingebaute Typen mit interner Energiequelle werden für kleine Bearbeitungszentren verwendet, Luftturbinen werden als Energiequelle eingesetzt, wenn eine hohe Drehgeschwindigkeit erforderlich ist, und Druckluftmotoren werden verwendet, wenn ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl erforderlich ist.
Funktionsweise der Spindeleinheiten
Eine der wichtigsten Anforderungen an Spindeleinheiten ist der „Shaft Shake“. Wenn die Achse wackelt, wird die Oberfläche des Bearbeitungsprozesses ungleichmäßig oder uneinheitlich, was zu einem schlechten Erscheinungsbild führt. Die Nicht-Wiederholbarkeit und Wiederholbarkeit (NRRO) ist eine Spezifikation, die die Genauigkeit der Erschütterungen ausdrückt und je nach Spindellagerung variiert: weniger als 0,5 µm für Spindeln mit Wälzlagern, weniger als 0,1 µm für Typen mit hydrostatischen Lagern und weniger als 0,05 µm für Typen mit Luft- oder Gaslagern. Im Gegensatz zu Wälzlagern sind Lager mit hydrostatischen oder Luftlagern berührungslos und haben eine semipermanente Lebensdauer.
In der Regel wird Kühlwasser verwendet, um die Reibungs- und andere durch die Rotation entstehende Wärme abzuführen.
Die Größe, die maximale Drehzahl (bis zu Zehntausenden von Umdrehungen pro Minute) und die Steifigkeit der Spindeleinheiten variieren je nach Energiequelle.
Die zu drehenden Werkzeuge, wie z. B. Bearbeitungswerkzeuge, können durch Vakuum, mechanisch oder magnetisch an der Spindeleinheit befestigt werden.