Präzisionslager: Hochgenaue Komponenten für Werkzeugmaschinen

Wo industriell gefertigt wird, sind in der Regel Werkzeugmaschinen im Einsatz – kein Wunder, schließlich steigern die Anlagen die Effizienz der Produktion und senken die Kosten. Die Maschinen als Ganzes sind jedoch nur so gut wie die eingesetzten Komponenten. So gehört die präzise Lagerung von Werkzeug- und Werkstückaufnahme – also Spindel, Dreh- oder Rundtisch – zu den wichtigsten Bestandteilen für die Kraftaufnahme und -übertragung in Bearbeitungszentren. Rodriguez liefert die passenden Präzisionslager, bei Bedarf nach Maß für kundenspezifische Anwendungen.

In Werkzeugmaschinen hat die Lagerung von Haupt- und Vorschubspindel wesentlichen Einfluss auf das Schwingungsverhalten des Systems und muss entsprechend ausgelegt werden. Hier sind hohe Genauigkeit und Leistungsfähigkeit über einen langen Zeitraum hinweg erforderlich. Diese Eigenschaften bieten die DRF-Lager: Die leistungsstarken, doppelreihigen Axialschrägkugellager mit 60° Druckwinkel bestehen aus dickwandigen, formstabilen Außenringen, Kugelkränzen und zweiteiligen Innenringen. Ihre axiale Tragfähigkeit nimmt mit der Größe des Berührungswinkels zu.

Die vorgespannten Hochgenauigkeitslager nehmen gleichzeitig Radial- und Axialbelastungen aus beiden Richtungen auf, sind wartungsarm, schnell eingebaut und erlauben höchste Drehzahlen. Ihre hohe axiale Steifigkeit und Rundlaufgenauigkeit garantieren eine präzise Werkzeugpositionierung und zuverlässige Wiederholbarkeit. Die verschiedenen Lagertypen sind mit und ohne Flansch in den Durchmessern 10 bis 50 mm verfügbar. Die Lager werden vorgeschmiert ausgeliefert.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil von Werkzeugmaschinen ist der Dreh- oder Rundtisch, der das Werkstück positioniert. Drehtische kommen in der spanenden Bearbeitung, aber auch in der nichtspanenden Automatisierung zum Einsatz. Die Anforderungen an Genauigkeit, Tragfähigkeit und Steifigkeit sind in der spanenden Bearbeitung höher, daher werden hier bevorzugt hochpräzise bidirektionale Axial-Radial-Präzisions-Zylinderrollenlager wie die RTB-Lager (Rotary Table Bearings) verwendet. Es handelt sich um einbaufertige und kompakte Kombinationslager, bestehend aus zwei Axial- und einem Radiallager, die wiederum aus einem geschmiedeten L-förmigen Winkelring, einem Außenring und einer planen Scheibe zusammengesetzt sind. Zwischen Winkelring, Außenring und Scheibe liegen zwei käfiggeführte Axialkränze.

Das Vollrollen-Wälzkörperlager ist zwischen Außen- und Winkelring montiert. Ein sehr genaues und kippsteifes Verhalten wird sowohl durch den Winkelring als auch durch die große Anzahl von Rollen in den Axialkäfigen, den linearen Kontakt der Wälzkörper und die präzise Verarbeitung der Lager gewährleistet. Dabei ist eine hohe Kippsteifigkeit die Voraussetzung für das Erreichen der bei der spanenden Bearbeitung erforderlichen Präzision. Zudem punkten die Lager durch eine hohe Verfügbarkeit: Kleinere Mengen stehen innerhalb weniger Tage zur Verfügung.

Speziell für den Einsatz in Torque-getriebenen Rundtischen sind die RTB-Lager auch mit einem integrierten Winkelmesssystem (RTB…AMS) lieferbar. Die Axial-Radial-Präzisions-Rollenlager mit eingebautem Messkopf bilden die kraftübertragende Schnittstelle zwischen der sich drehenden Planscheibe und dem feststehenden Gehäuse. Sie bestimmen die Rundlaufgenauigkeit und müssen dazu die erforderliche Steifigkeit aufbringen. Die gefetteten RTB…AMS-Lager erfüllen sämtliche an Torque-Motor-Systeme gestellte Präzisions-, Zuverlässigkeits- und Belastbarkeitsanforderungen und erlauben gleichzeitig eine Anordnung mit einer Mittenbohrung von der Größe der Lagerinnenbohrung. Damit ermöglichen sie die platzsparende Führung der Energieleitungen auf die Planscheibe.

Auch Kaydon-Dünnringlager kommen zunehmend im Werkzeugmaschinenbereich zum Einsatz. Wesentlicher Vorteil der Reali-Slim-Reihe ist neben der Gewichts- und Platzeinsparung der große Durchmesser bei konstantem Querschnitt, der sie als Lagerungen für Spindeln in unterschiedlichsten Einsätzen prädestiniert. Bei Spindeln mit großem Außendurchmesser finden Dünnringlager in einer Ausführung als gegeneinander verspannte Schulterlager Verwendung. Auch in Werkzeugwechslern kommen sie zum Einsatz. Aufgrund der großen Fliehkraftbelastung, die durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit der Welle entsteht, kann im Bereich der Spindellagerung alternativ auf Hybridkugellager mit abriebfesten und hochtemperaturbeständigen Kugeln aus Keramik zurückgegriffen werden. Das erhöht die Festigkeit und reduziert die Dichte, was für eine Abnahme der Belastung sorgt. Diese Lager sind als Käfigversionen mit Käfigen aus Metall oder Kunststoff sowie als vollkugelige Ausführung ohne Käfige erhältlich. Die Hybrid-Dünnringlager benötigen nur ein Minimum an Schmiermittel und sind weniger anfällig gegenüber aggressiven Reinigungssubstanzen und Kühlmittel.

Die SRB-Serie wurde als radiale/axiale Abstützung für Kugelgewindespindeln von Werkzeugmaschinen entwickelt. Diese Lager bestehen aus einem Radial-Nadellager mit einem massiven Außen- und einem verlängerten Innenring. Die Seitenflächen des Außenrings wirken als Schienen für die beiden Axial-Rollenkäfige, die auf dem Innenring zentriert sind. Durch diese Konstruktion ergibt sich ein Präzisionslager von geringem Gesamtumfang und hoher Steifigkeit. Die Kreuzrollenlager der XRB-Serie dagegen sind die passende Lösung, wenn der Platz knapp bemessen ist oder flexible Konstruktionen benötigt werden. Hauptanwendungen sind Rundschalttische, Drehtische und Spindeln mit horizontaler und vertikaler Achse. Eine kompakte Bauweise und die Eigenschaft, hohe axiale Belastungen in beide Richtungen zu bewegen, werden kombiniert mit radialen Belastungen und hohen Kippmomenten. Alle Kreuzrollenlager werden vornehmlich nach Kundenwunsch konzipiert und gefertigt.