Die Anforderungen an Spindeln, die beim High Speed Cutting eingesetzt werden, sind hoch, denn sie müssen den extremen Geschwindigkeiten beim Zerspanen gerecht werden. Darüber hinaus verlangen die Werkzeugmaschinenhersteller Präzision und Qualität. Hinzu kommen noch eine möglichst kompakte Bauform der Spindeln und ein vibrationsfreier Lauf. Die Spindeln müssen auf eine hohe Produktivität und eine noch höhere Bearbeitungsqualität ausgelegt sein. Insbesondere Hochfrequenzspindeln mit Kugellager eignen sich für diverse Bearbeitungszentren sowie für Fräs-, Dreh- oder Sondermaschinen und damit für vielseitige Fräs-, Bohr-, Schleif- oder Gravierbearbeitungen.

Bewährt hat sich in zahlreichen Fabrikaten von Werkzeugmaschinen vor allem die HFS 30 des Unternehmens Lehmann Präzision. Die Spindel hat eine stabile Hybridlagerung mit Lebensdauer-Fettschmierung. Der vibrationsfreie Lauf wird erreicht, in dem die Spindelwelle feinstgewuchtet wird. Nicht zuletzt wird der perfekte Rundlauf des Werkzeugs durch eine durchdachte, optimale Werkzeugspannung unterstützt.

Lehmann Präzision bietet zwei Möglichkeiten der Werkzeugaufnahme an. Zum einen das Schrumpfsystem. Hier wird die Bohrung für die Werkzeugaufnahme in der fertig montierten Spindel ausgeschliffen. Die Werkzeuge werden in dieser tolerierten und geschlitzten Bohrung aufgenommen und durch Aufschrumpfen eines Schrumpfrings optimal gespannt. Durch dieses System wird der Rundlauf des Werkzeugs von unter 1 µm gewährleistet. Dazu liefert die Firma Lehmann ein Handschrumpfgerät, mit dem die Mitarbeiter innerhalb kürzester Zeit die Werkzeuge innerhalb der Maschine wechseln können, ohne die Rundlaufgenauigkeit zu beinträchtigen.

Des Weiteren kann die Werkzeugaufnahme durch Spannzangenaufnahmen erfolgen (standardmäßig ER8 oder ER11). Bei diesem System wird auch hier der Aufnahmekonus in fertig montiertem Zustand bei laufender Spindel ausgeschliffen und gewährleistet so seinerseits den Rundlauf des Werkzeugs.

Gekühlt wird die Spindel konstant mit 1 bar Druckluft. Die Kühlluft verhindert als Sperrluft zwischen Spindelwelle und vorderem Deckel zuverlässig das Eindringen von Schmutz oder der Emulsion, die zur Bearbeitung eingesetzt wird. Angetrieben wird die Spindel durch einen integrierten bürstenlosen und damit verschleißfreien DC Motor.

Mit dem Steuergerät ist der Motor stufenlos regelbar mit einer Drehzahl bis zu 80.000 U/min. Bedient wird das Steuergerät mit Digitalanzeige über einen Drehregler. Es wird als Tischgerät geliefert, deren Sicherheitsfunktionen die Hochfrequenzspindel vor Beschädigungen schützen. So wird beispielsweise der Druck der Kühl- und Sperrluft überwacht, aber auch die Drehzahl der Spindel. Sie wird automatisch abgeschaltet, wenn die Drehzahl unter einen bestimmten Wert sinkt.

Über Ein- und Ausgänge des Motorsteuergeräts kann die Hochfrequenzspindel von der Werkzeugmaschine aus programmiert werden. An das Standardgerät kann eine Spindel angeschlossen werden. Es gibt aber auch Steuergeräte für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Spindeln. ee

Hochfrequenzspindel

Lehmann Präzision, http://www.lehmann-praezision.de