Hybride Spindel

Die am Markt angebotenen Universalspindeln sind für spezielle Zerspanprozesse (HSC oder HPC) aufgrund ihres limitierten Arbeitsbereiches nur bedingt geeignet. Die Spindellagerung und der Antrieb stellen Schwachstellen dar, die eine Umschaltung von Motorspindeln zwischen einem Drehzahlbetrieb und einem Drehmomentbetrieb maßgeblich erschweren. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine „hybride“ Spindel zu entwickeln, die prozessabhängig zwischen diesen beiden Betriebsbereichen umschalten kann. Dies wird zum einen durch eine prozessabhängige Anpassung der Lagervorspannung auf Basis eines adaptiven und sehr kompakten Lagervorspannelements realisiert, das im Gegensatz zu bisherigen Konzepten zur Lagervorspannung rein elektrisch angesteuert wird. Zum anderen wird ein neuartiges Antriebskonzept herangezogen, das auf eine umschaltbare Wicklungsgestaltung basiert und von werkzeugmaschinentypischen, am Markt verfügbaren Frequenzumrichtern gespeist wird. Das Ergebnis dieses Vorhabens ist eine „hybride“ Spindel mit erheblich erweiterten Einsatzgrenzen und hohem Kosten zu Nutzen-Verhältnis. Gerade in Kombination mit Universalwerkzeugmaschinen erhalten hybride Spindelsysteme eine besondere Relevanz, da in diesem Fall ein breites Materialspektrum an derselben Maschine kostengünstig und effizient bearbeitet werden kann. Dies ist für Lohnfertiger, d.h. in vielen Fällen KMUs, von größter Bedeutung.