Tagungsbeitrag

Titel Einsatzpotential umweltfreundlicher Tribosysteme in Spindellagerungen bei Anwendung in Werkzeugmaschinenspindeln
Autor C. Brecher, G. Gerlach, W. Klein
Infos zum Autor Werkzeugmaschinenlabor (WZL) RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen, Steinbachstraße
19, 52074 Aachen
Prof. Dr.-Ing. C. Brecher
Inhalt Zusammenfassung

Die Zunahme der Bearbeitungs- und Schnittgeschwindigkeiten der letzten Jahre führt zu höheren Anforderungen an Werkzeugmaschinen und insbesondere zu einer höheren Belastung der Lagerung der Hauptspindel. Als zentrale Komponente prägt diese die Zuverlässigkeit und das Leistungsvermögen der gesamten Werkzeugmaschine. Zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften werden heutzutage neben additivierten Schmierstoffen unterschiedliche Werkstoffe und Beschichtungen für die Lagerkomponenten eingesetzt. Der Schmierstoff hat in tribologischen Systemen maßgebenden Einfluss auf das sich einstellende Reibungs- und Verschleißverhalten. Dabei nimmt die Palette an verwendeten Grundölen zur Schmierstoffherstellung beständig zu. Dies betrifft insbesondere auch die Anwendung biologisch verträglicher Substanzen zur Schonung der Umwelt. In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereich 442 werden umweltverträgliche Tribosysteme für den Einsatz in Werkzeugmaschinen untersucht. In aktuellen Forschungen werden beispielsweise Hartstoffschichten und umweltverträgliche Schmierstoffe für Lagerkomponenten entwickelt und auf Prüfständen evaluiert. In diesem Artikel werden der Umbau einer Werkzeugmaschine sowie die Erprobung von Standard-Hybrid-Spindellagern mit umweltverträglichen Schmierstoffen untersucht. Das Verhalten hinsichtlich Reibung, Wärmeeinbringung und Verschleiß wird mittels verschiedener Versuchsläufe sowie bei der Zerspanung untersucht und die Umweltverträglichkeit der eingesetzten Schmierstoffe analysiert.

Abstract

The demands on modern Machine Tools ascends continuously with the requirements of the production for high quality and short-time processings. Particularly the increase of the processing- and removal times of the last years dues to higher loads of the main spindle bearing. The bearing as a central machine component characterises the performance of the Machine Tool for the cutting process and defines the reliability of the main spindle. The majority of the applicated spindle bearings are ball bearings. A large amount of the spindle fall-outs is caused by a non adequate or defecitive lubrication and is effected by the tribological properties of the bearing elements. For the reduction of friction and wear nowadays several materials, coatings and lubrication additives are applied. Actual researches focus on the development of environmentally friendly Tribosystems for the rolling contact of ball bearings to reduce the application of additives reliability. In this article the test of two different synthetic esters for the reduction of friction, warming and wear are presented.
Datum 2009