Leistungs­sicherung

Hochgeschwindigkeitsspindeln aus dem Hause GMN sind für Bearbeitungsprozesse mit extrem hohen Schnittgeschwindigkeiten konzipiert. Ihre Leistungsprofile weisen maximale Drehzahlkennwerte auf, die unter Berücksichtigung höchster Laufruhe erzielt werden.

Spindelschwingungen durch Unwucht

Ungleiche Massenverteilungen drehender Teile (Spindelwelle, Werkzeug) rufen bei zunehmender Drehzahl steigende, sinusförmige Unwuchtschwingungen hervor, die den Maschinenbetrieb sowie die Qualität der erzielten Bearbeitungsergebnisse beeinträchtigen können.

Welle

Höchste Bearbeitungsqualität bei der Fertigung von GMN Spindelwellen gewährleistet eine präzise Massenverteilung und minimale Unwuchtschwingungen bei maximalen Drehzahlen.

Werkzeug

Insbesondere drehzahlintensive Produktionsprozesse erfordern eine Unwuchtprüfung und gegebenenfalls ein Auswuchten der produktionsrelevanten Werkzeuge, um die Einhaltung von Schwingungstoleranzen zu sichern.

Für die Präzisionszerspanung haben sich in langfristigen und umfassenden Praxiserfahrungen konkrete Richtwerte für maximale Unwuchtschwingungen ergeben, die eine optimale Leistungsauslastung von GMN Spindeln ermöglichen.

Hinweis zur Abbildung:

  • Gültig für kurze Werkzeuge.
  • Bei lang auskragenden Werkzeugen und hohen Anforderungen an die Betriebsqualität kann eine bessere Auswuchtgüte notwendig sein.
  • Auch gültig für Spindeln mit Schleifdornaufnahme (bei vergleichbarem Plananlagendurchmesser).
Sp_LS_ZulaessigeRestunwucht
Zulässige Restunwucht 

Spindelschwingungen durch Eigenfrequenzen

Die Eigenfrequenzen rotierender Systeme verursachen kritische Drehzahlbereiche, in denen extreme Schwingungen auftreten.
Die Verwendung unterschiedlicher Werkzeuge kann den kritischen Drehzahlbereich des Spindel-Werkzeugsystems herabsetzen und zu einer Reduktion der für die Bearbeitung erforderlichen optimalen Drehzahl führen.

Sp_LS_MaxDrehzahlSpindel
Maximale Drehzahl: Spindel 
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Maximale Drehzahl: Spindel-Werkzeug-System 

Berechnung der Schwingung

Für den Einsatz von Werkzeugen mit außergewöhnlichen Abmessungen oder hohem Gewicht bietet GMN die Berechnung des statischen und dynamischen Verhaltens des vorgesehenen Spindel-Werkzeugsystems unter Betriebsbedingungen an.

Die sachgemäße Analyse der Berechnungsergebnisse ermittelt konkrete Hinweise zur Spindelauswahl und zur Optimierung des Werkzeugs unter Berücksichtigung belastungsabhängiger Biegelinien, Steifigkeit, Eigenfrequenzen und Lagerbelastungen.

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Überwachung der Schwingung

Schwingungsüberwachungsgeräte erfassen die betriebsbedingten Spindelbewegungen und lösen bei kritischen Werten eine Störabschaltung aus, um die Betriebssicherheit des Maschinensystems zu gewährleisten.

Die Erkennung verschleißbedingter Schwingungen der Spindellagerung ermöglicht zusätzlich präventive Instandhaltungsmaßnahmen zur Sicherung nachhaltiger Maschinenlaufzeiten.

Bei der Auswahl und der Auslegung ist zu beachten, dass Schwingungen, die durch andere Maschinenkomponenten verursacht werden, unberücksichtigt bleiben.