CoolCore-Spindel

CoolCore-Spindel beim Fräsen eines Graphisteges. Das Twin Air Sealing System garantiert trockene Spindelnase. - Bild: Step-Tec

Die zu GF Machining Solutions gehörende Step-Tec AG bietet ein Portfolio an High Speed Spindeln für den Formenbau wie auch für Medtech Anwendungen bis hin zu High Performance Spindeln für Schwerzerspanung im Energie- und Aerospacebereich.
Von standardisierten Spindelplattformen bis zur kundenspezifischen Entwicklung; die Präzisionsspindeln des Unternehmens verrichten seit Jahrzehnten zuverlässige Zerspanungsarbeit in Bearbeitungszentren führender Maschinenhersteller weltweit. Bis heute entwickelte und baute die Firma über 100 verschiedene Spindelvarianten im Durchmesserbereich 90-320 mm, welche einen Leistungsbereich bis 130 kW abdecken, im Bereich Titanzerspanung sogar mit Drehmomenten bis 1200 Nm.

Step-Tec finden Sie vom 18. bis 22. September 2018 auf der Messe AMB in Stuttgart in Halle 7 an Stand C31.

Die neue HVC140CC hat sich etabliert

Seit der Lancierung der neuen Generation der CoolCore Spindel vor bald 2 Jahren hat die Hochpräzisionsspindel CoolCore im Markt ihre hervorragenden Eigenschaften unter Beweis gestellt. Die hohen Genauigkeitsansprüche im Formenbau werden von der HVC140CC mühelos erfüllt. Mit der Neuentwicklung der gesamten 140er Plattform flossen eine Reihe technischer Neuheiten ein, welche nicht nur die bekannte Mantelgekühlte OptiCool Spindel (OCS) mit 42‘000 min-1 aufwertete, sondern die CoolCore Spindel mit Wellenkühlung in Sachen Präzision und Stabilität als neue Referenz etablierte.

Für die gesamte HVC140-Generation wurde der OCS-Kühlkreislauf einer Strömungsoptimierung (Fluid Dynamics CFD) unterzogen. Die Kühlkanäle wurden für Zwangsführung des Kühlmediums ausgelegt was Wassereinschlüsse oder Wirbelstellen im Kühllabyrinth ausschliesst. All diese Maßnahmen führten zu minimalsten polaren Temperaturdifferenzen im Bereich des vorderen Spindelmantels von lediglich noch 1 K. Der thermische Einfluss auf die Spindelaufnahme ist somit auf ein absolutes Minimum reduziert und die Maschinen-Spindelachsgeometrie bleibt frei von Verzug.

Die neu gestaltete Dreheinführung zur Übergabe des Kühlmediums in die rotierende Welle hat eine grössere Lebensdauer und ist im Bedarfsfall vor Ort in kürzester Zeit austauschbar. Alle heute gängigen Kühlmedien (außer Schneidöl) können über diese Dreheinführung durch die Spindel zum Werkzeug gefördert werden. Kühlemulsionen unter Hochdruck (KSS), Minimalmengenschmierung (MQL) und Kühlung mit Luft (ATR). Diese Dreheinführungen können trocken bis zur max. Drehzahl ohne Beschädigung betrieben werden.

Finale zum "Dreher des Jahres 2018"

Wer gewinnt den renommierten Branchenwettbewerb, wer wird "Dreher des Jahres 2018"? Schauen Sie bei uns - Halle 4, Stand B91 - vorbei, wenn die fünf Finalisten am 20. September live vor Publikum ihr Können zeigen und um den begehrten Titel kämpfen.

Mit dem neu ausgelegten Labyrinth, genannt Twin Air Sealing System (TAS) konnte eine absolute Dichtheit erzielt werden. Verschmutzung des Werkstücks und des Bearbeitungsraumes durch Oelaustritt an der Spindelnase ist somit kein Thema mehr, was die Spindel für Graphit- und Kunstoffbearbeitung wie auch Medizinaltechnikanwendungen oder Herstellung von Formen für 3D Glasprodukte für den gesamtem ICT-Bereich prädestiniert. Die Plananlage für das Werkzeug wurde segmentiert und mit Kegelreinigungsbohrungen versehen für eine bessere Reinigung der Auflage um die hohe Spindelgenauigkeit bei einem Werkzeugwechsel nicht zu schmälern.

Höchste dynamische Steifigkeit

Eine neue Lagerauslegung mit 4 Ultra Hochpräzisions-Hybridlager führte zu einer markanten Verbesserung der Steifigkeit in radialer Richtung wie auch in der Achslage.

Das Ergebnis zeigt sich in einem Rundlauf von lediglich 3µm am Messdornende und einem Planlauf an der Werkzeuganlage von 1µm und garantieren höchste Werkzeug-Wechselgenauigkeiten was überhaupt erst eine Teilebearbeitung in dieser Präzisionsklasse mit einem Oberflächenfinish von Ra 0.05µm ermöglicht. Gegenüber dem Vorgängermodel baut die neue Spindel rund 60 mm kürzer. Ein neues optional bestellbares hochauflösendes Längenmesssystem mit integrierter Elektronik liefert das Signal für die dynamische Kompensation und ein zweites Signal zur Kompensation des thermischen Restwachstums der bereits hochgenauen CoolCore Spindel. Der Kunde kann mit dieser Option und eigener Software Achskompensationen einleiten um höchste Genauigkeitsansprüche zu erfüllen.

Dem Unternehmen ist es nicht nur gelungen die beste „State of the Art“ CoolCore Spindel zu bauen, sondern der Markt hat dies bereits honoriert mit zahlreichen zufriedenen Kunden. Sie erfüllt höchste Ansprüche an Oberflächengüte und Dauerfestigkeit, um die heutigen Anforderungen zu befriedigen. Außerdem ist die Spindel Industrie 4.0 tauglich und ermöglicht externes Datenmonitoring, um den Spindelstatus und vor allem Spindelzustand abzufragen um beispielsweise präventive Wartung vorauszuplanen. ta/nh