Erforschung der Eignung additiv gefertigter Komponenten für den Einsatz in Werkzeugmaschinen am Beispiel einer Hauptspindel (Add-Spin)

Additive Fertigungsverfahren (AF) haben in den vergangenen Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Der Einsatz von AF bietet die Möglichkeit, individuelle, funktionsgerechtere Bauteile mit minimalem Materialeinsatz zu fertigen, die mithilfe herkömmlicher Fertigungsverfahren nicht oder nur mit großem Aufwand zu fertigen sind. Bei Werkzeugmaschinen besitzt dieser Mehrwert eine hohe Relevanz. Zur Ausführung von Bearbeitungsprozessen muss eine Vielzahl an Komponenten beschleunigt werden. Durch Einsatz funktionsgerechter Bauteile mit geringer Masse wird die Verkürzung von Beschleunigungszeiten und des Energiebedarfs ermöglicht. Die Hauptspindel einer Drehmaschine bietet großes Potential bei der Umsetzung des strukturellen Leichtbaus. Die Strukturoptimierung massiver Bauteile, wie des Spannzylinders der Hauptspindel, trägt dazu bei, das Gesamtmassenträgheitsmoment zu reduzieren und damit die benötigte Bearbeitungszeit und -energie bei der Fertigung einer breiten Bauteilpalette zu reduzieren. Aufgabe des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erforschung einer leichtbaustrukturierten Hauptspindel einer Drehmaschine. Im Fokus stehen dabei die Umsetzung eines leichtbaustrukturierten Spannzylinders und einer Verbindungshülse. Ziel ist es, das Gesamtmassenträgheitsmoment der Hauptspindel zu reduzieren und damit die Reduzierung der Bearbeitungszeit und des Energiebedarfs bei der Drehbearbeitung um 20 % zu senken.