Abstimmschleifen bei Spindellagern

06. März 2020
G&N Abstimmschleifmaeschine MPS2 R300 DCHP mit integriertem Messgerät
An die Lagerung für Spindeln im Bereich Maschinenbau werden immer höhere Anforderungen gestellt.

An die Lagerung für Spindeln im Bereich Maschinenbau werden immer höhere Anforderungen gestellt. Besonders durch die ständige Erhöhung der Spindel-Drehzahlen, sowie der Forderung nach geringster Abweichung der Planlaufgenauigkeit, werden die an die verwendeten Lager gestellten Anforderungen immer höher. Mit der Steigerung der Drehzahlen gewinnt unter anderem auch die Forderung nach einer optimalen Anpassung der Vorspannung im Spindellager immer mehr an Bedeutung.

Die sogenannte Vorspannung sichert den spielfreien Lauf einer Lagerpaarung bei optimalem Anlaufwinkel. Die richtige Wahl der Vorspannung ist entscheidend für die Steifigkeit der Lagerung. Jedoch kann bei einer zu hoch gewählten Vorspannung bei gleichzeitig sehr hoher Drehzahl eine unerwünschte Erwärmung mit höherem Verschleiß eintreten. Aus diesem Grund muss bei Spindellagern der Innenring im Verhältnis zum Außenring einzeln abgestimmt werden.

Zuerst muss das Lager montiert und anschließend mittels eines sogenannten Durchhangmessgerätes der Versatz von Innen- zum Außenring ermittelt werden (Abb.1). Der gemessene Ring wird gekennzeichnet und das Maß von der entsprechenden Seite abgeschliffen (Abb.2). Bei Lagerpaarungen, die in beliebiger Anordnung eingebaut werden können (O, X, Tandem), muss der Innenring in beiden Richtungen abgestimmt werden (Abb.3). Die Firma G&N ist seit vielen Jahren mit speziellen Maschinen zum Abstimmschleifen am Markt vertreten. Den Ursprung legte bereits im Jahre 1942 die Vorgängerfirma, Fa. Kugelmüller, mit der ersten Abstimmschleifmaschine im sogenannten „Topfschleifverfahren“ (Abb.4). Die Fa. Kugelmüller stellte in den folgenden Jahren Lager, Spindeln sowie Maschinen zum Abstimmschleifen her. Besonders bei deren Spindelfertigung wurden mehrere Sätze von gepaarten Lagern eingesetzt (Abb.5). Seit 1994 führt die Fa. G&N den Maschinenbau der Fa. Kugelmüller weiter.

Speziell zum Abstimmschleifen von Spindellagern für die Produktion wurde der Maschinentyp MPS2-R300 DCHP entwickelt (Abb.6). Bei dieser Maschine werden höchste Anforderungen an die Planlaufgenauigkeit des Rundtisches gestellt, da hier auftretende Toleranzen direkt in die Qualität der Lager einfließen. Das integrierte Messgerät erfasst die Höhe des Rings und das speziell entwickelte Messprogramm verfügt über unterschiedliche Optionen für die Maßaufnahme (Größt- bzw. Kleinst-Wertaufnahme oder Berechnung des arithmetischen Mittelwertes). Vom erfassten Maß wird nun das in der Steuerung hinterlegte Maß abgeschliffen. Es findet eine Inprozessmessung statt, d.h. der Messtaster ist während des gesamten Schleifvorganges auf dem Werkstück (Abb.7) Mit unterschiedlichen Steuerkommandos kann die Zustellung wenige μm vor dem Erreichen des Endmaßes abgeschaltet werden und mit dem Abbau des Restschleifdrucks wird der vorgegebene Schleifabtrag in einer Genauigkeit von < +/- 0,001mm erreicht. Von größter Wichtigkeit ist die hohe Reproduzierbarkeit des Schleifergebnisses in der Serienfertigung, was nur den Einsatz hochwertiger Maschinen- Komponenten zulässt und äußerste Sorgfalt bei der Montage der Maschine voraussetzt.

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