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Eine direktangetriebene Welle, die über eine integrierte Werkzeugschnittstelle verfügt und eine präzise Lagerung aufweist, wird in der Industrie als Motorspindel bezeichnet. Sie zählt zu den essentiellen Komponenten in einer Vielzahl zeitgemäßer Werkzeugmaschinen.
Natürlich ist Unternehmen daran gelegen, dass ihre Motorspindeln stets einwandfrei und zuverlässig funktionieren. Schließlich ist ihre gesamte Produktion von intakten Maschinen und Anlagen abhängig. Durch einen professionellen Spindelservice mit Endkontrolle können sie diesen Anspruch stets optimal erfüllen. Weitere wissenswerte Informationen über die Motorspindel liefert der folgende Beitrag.
Essentielles Bauteil: Die klassische Motorspindel
Meistens handelt es sich bei Motorspindeln um elektrisch angetriebene, wälzgelagerte Modelle. Werkstücke können durch die Spindeln mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten äußerst genau bearbeitet werden, da die präzise gelagerte Welle direkt mit dem jeweiligen Antrieb gekoppelt ist.
Im Zuge der Bearbeitung von Werkstücken ist es dabei irrelevant, ob ein Werkzeug oder ein Werkzeug das rotierende Element an der Spindel bildet. Dies ist der Grund, weshalb Motorspindeln in die beiden Kategorien werkzeugtragend und werkstücktragend unterschieden werden. Die werkzeugtragenden Ausführungen werden typischerweise bei Schleif-, Bohr- und Fräsmaschinen verwendet. Die Motorspindeln, die selbst das Werkstück tragen, finden sich dagegen vor allem im Bereich der Drehmaschinen.
Die wichtigsten Bestandteile von modernen Motorspindeln stellen die Werkzeugschnittstelle, die Wellenlagerung und der Antrieb dar. Durch die Werkzeugschnittstelle kann das jeweilige Werkzeug automatisch ausgetauscht und dann mithilfe eines Spannsystems sicher befestigt werden. Heutzutage bildet die Motorspindel daher in Werkzeugmaschinen ein essentielles Bauteil. Sie sorgt dafür, dass diese über ausreichend Leistung verfügen und äußerst genau arbeiten können.
Die Motorspindel zeichnet sich durch einen überaus komplexen Aufbau aus. Damit die unterschiedlichen Komponenten optimal zusammenarbeiten können, werden die Spindeln nicht als Standardprodukte gefertigt. Ihre Entwicklung und Produktion verlaufen abhängig von den individuellen Anforderungen ihres zukünftigen Einsatzes. Die Motorspindeln werden besonders häufig bei der Automobilproduktion, in der Luftfahrt, dem Werkzeug- und Formenbau, in Schleif-, Dreh- und Fräsmaschinen, HPC und HSC genutzt.
Die Geschichte der Motorspindel
Der Begriff der Spindel, die auch als Arbeits- oder Hauptspindel bezeichnet wird, ist historisch gewachsen. Er wird im Bereich der Werkzeugmaschinen für eine Welle verwendet, die eine integrierte Schnittstelle aufweist, um ein Werkzeug oder ein Werkstück aufzunehmen.
Durch die Welle werden Rotationsbewegungen ausgeführt, damit das Werkzeug ein Werkstück bearbeiten kann. Entweder wird dabei das Werkstück oder das Werkzeug rotiert. In Drehmaschinen rotiert beispielsweise das Werkstück, in Fräsmaschinen das Werkzeug.
Besonders im Bereich der Hochgeschwindigkeitszerspanung sind die Anforderungen an die Werkzeugmaschinen in der Vergangenheit stark gestiegen. Dadurch wurde es in den 1980er Jahren nötig, die Spindeln, welche die Werkzeuge tragen, mit einem Direktantrieb auszustatten. Dieser ermöglichte eine präzisere Bearbeitung bei höheren Geschwindigkeiten der Rotation. Die herkömmlichen Antriebstechniken, bei denen die Arbeitsspindel und der Antrieb in der Regel durch ein Getriebe oder ähnliche Übertragungskomponenten gekoppelt wurden, waren den hohen Geschwindigkeiten nicht mehr gewachsen oder konnten diese nur mit sehr großem Aufwand meistern.
Zur gleichen Zeit Schritt die Entwicklung von drehzahlvariablen Elektromotoren voran. Diese beschleunigten die Entwicklung der modernen Motorspindel. Es war so kein Getriebe mehr nötig, um die gewünschten hohen Drehzahlen zu erreichen, denn die Spindel und der Antrieb konnten direkt miteinander verbunden werden.
