NSK auf der EMO 2023: Spindellager im Fokus

Produktion von hochwertigen Bauteilen mit engen Toleranzen bei minimaler Bearbeitungszeit und möglichst ohne Nachbearbeitung: Das ist die Idealvorstellung der Anwender von Werkzeugmaschinen und zugleich der Branchentrend, der bei vielen Ausstellern der EMO 2023 im Vordergrund stehen wird.

Die Wälzlagerbaureihen, die NSK für diese Anwendung entwickelt, leisten dazu einen Beitrag. Im Fokus der Messepräsentation am Stand C42 in Halle 7 steht dieses Jahr eine Europa-Premiere: die Schrägkugel-Spindellager der ROBUSTDYNA Baureihe.

Die neue Baureihe eignet sich für extrem hohe Drehzahlen und hohe Tragzahlen und damit zum Beispiel für hervorragende Ergebnisse bei der kombinierten Schrupp- und Schlichtbearbeitung. Konstruktionsmerkmale wie die Verwendung größerer Kugeln und des von NSK-entwickelten SHX-Stahls schaffen die Voraussetzung für die Erhöhung der dynamischen Tragzahl auf drei Millionen n x dm. Das ist im Vergleich zur Vorgängerbaureihe ein Plus von 15% und erlaubt präzise Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungsprozesse mit kurzen Zykluszeiten.

Mit diesen Werten eignet sich ROBUSTDYNA sowohl für die Ultra-Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit kurzen Zykluszeiten als auch für die Bearbeitung von anspruchsvollen Materialien wie Titan und Verbundwerkstoffen.

Aber nicht nur die dynamische, auch die statische Belastbarkeit der Hochleistungs-Spindellager wurde durch die Konstruktionsoptimierung gesteigert. Damit verringert sich für den Anwender der ROBUSTDYNA-Schrägkugellager das Risiko von Lagerschäden im Falle von unerwarteten Kollisionen zwischen Spindel, Schneidwerkzeug, Werkstückträger oder Bauteil. Diese Eigenschaft leistet einen Beitrag zum langfristig zuverlässigen Betrieb der Spindel ohne ungeplante Ausfallzeiten.

Eine weitere wichtige Neuvorstellung auf der Messe ist das NSK-Schmierfett ROBUSTGRD für Hochgeschwindigkeits-Spindellageranwendungen. Dieser umweltfreundliche Schmierstoff verringert die Ausfallwahrscheinlichkeit durch Heißlauf um das bis zu Fünffache im Vergleich zum herkömmlichen NSK-Schmierfett. Damit trägt ROBUSTGRD zu erhöhter Produktivität und zum langfristig stabilen Betrieb von Werkzeugmaschinen bei. Außerdem bietet die Fettschmierung Energieeinsparungen im Vergleich zu Öl-Luft-Schmierverfahren.

Ebenfalls auf dem Stand zu sehen ist der SURSAVE (TSR)-Lagerkäfig von NSK für Schrägkugellager in der Hauptspindel von Werkzeugmaschinen. Mit diesem außenringgeführten Käfig aus dem Hochleistungs-Kunststoff PPS können die Anwender Energieeinsparungen, niedrige Temperaturen, einen günstigen nicht wiederholbaren Rundlauf (NRRO), hohe Drehzahlen, geringe Vibrationen und einen niedrigen Geräuschpegel erzielen. Eine im Vergleich zu herkömmlichen Lagern um 20% geringere Reibung führt zu Energieeinsparungen und auch zu höherer Genauigkeit, da die Wärmeausdehnung der Welle reduziert wird. Diese Verringerung der Reibung ist auf die Optimierung von Spiel, Führungsbreite und Oberflächenstruktur zurückzuführen. Letztere hat einen großen Einfluss auf den Schmierfilm, während die Lebensdauer des Schmierfetts aufgrund der besseren Gleitleistung und der niedrigeren Temperatur ebenfalls länger ist.

NSK wird auf der EMO Schnittmodelle verschiedener Wälzlager zeigen, so dass sich die Besucher selbst von der Qualität der Konstruktion und des Designs überzeugen können. Zu den Schnittmodellen gehören zehn NSK-Schrägkugellager mit identischem Bohrungsdurchmesser von 70 mm, aber unterschiedlichen Spezifikationen. Damit wird anschaulich, auf welche Weise Konstruktionsmerkmale wie Laufbahngeometrie, Kugelgröße und Werkstoffauswahl die Eigenschaften und Kennwerte der Lager (Drehzahl, Tragzahl…) beeinflussen. NSK wird außerdem drei verschiedene Käfigtypen und vier verschiedene Schmierungsmethoden für diese Lager vorstellen.

Abgerundet wird das Angebot an Wälzlagern für Werkzeugmaschinen durch eine Auswahl an Hochgeschwindigkeits-Motorlagern (spezielle Rillenkugellager mit besonderen Käfigen), die NSK in Hannover ausstellen wird. Weitere Exponate sind Dünnring-Schrägkugellager aus der BT-Serie, die in den Antrieben von Roboterachsen zum Einsatz kommen.

Neu im umfangreichen Programm der NSK-Kugelgewindetriebe ist die nächste Modellgeneration für Hochpräzisions-Anwendungen in Werkzeugmaschinen. Mit ihnen kann der Anwender die Produktivität des Bearbeitungsprozesses verbessern, weil die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung z.B. durch Polieren entfällt. Ebenfalls neu sind Low-temperature-Kugelgewindetriebe von NSK, die im Vergleich zu herkömmlichen Systemen 45% weniger Reibungsverluste aufweisen. Eine andere neue Baureihe zeichnet sich durch eine verdoppelte Lebensdauer in hochbelasteten Antriebsanwendungen aus.

Zu den weiteren NSK-Kugelgewindetrieben, die auf der EMO zu sehen sein werden, gehören: die S-HTF-Reihe aus dem firmeneigenen Werkstoff “Tough Steel”, der hohen Belastungen und Verunreinigungen standhält, die „High durability-“Serie mit sehr hoher Lebensdauer, deren Laufbahnbeschichtung den Verschleiß wirksam unterdrückt, und eine DIN-konforme Hochgeschwindigkeits-Baureihe.

Die Besucher haben außerdem die Möglichkeit, eine Live-Demonstration des VCM-3-Zustandsüberwachungssystems (CMS) zu verfolgen. Das System wird von Brüel & Kjaer Vibro produziert, einem Mitglied der NSK Gruppe und ein weltweit führender Hersteller von Condition Monitoring-Lösungen für rotierende Maschinenelemente.

Bei den Linearführungen wird auf der EMO die neue DH/ DS-Serie zu sehen sein, die im Vergleich zur bewährten NH/ NS-Baureihe eine mehr als verdoppelte Lebensdauer bietet. NSK wird auch die bewährten RA-Rollenführungen mit hochwirksamen Dichtungen zeigen, die das Eindringen von Verunreinigungen zuverlässig verhindern.

1) Dank vergrößerter Kugeln weisen die neuen ROBUSTDYNA Schrägkugel-Spindellager eine bis zu 15% höhere Tragfähigkeit auf.

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