Torquemotor Schaeffler optimiert Motorenbaureihe für Werkzeugmaschinen

Schaeffler hat seine IDAM-Torquemotoren-Baureihe SRV optimiert. Damit will das Unternehmen Störkräfte und -momente des Motors eliminieren, die bei üblicher Bauweise in Rundachsen und Rundtischen Verkippungen der Achse bzw. der Aufspannfläche im Mikrometer-Bereich verursachen. Diese Verkippungen können die Oberflächenqualität bei Präzisionsbearbeitungen beeinträchtigen und zu zusätzlichen Kosten durch die erforderliche Nacharbeit führen.

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Bei der Zerspanung mit sehr steifen und direktangetriebenen Rundachsen in ultrapräzisen Fräs-, Schleif- und Verzahnungsmaschinen kann an Werkstücken das Phänomen kurzwelliger Oberflächenfehler auftreten. Diese Genauigkeitsabweichungen von kleiner einem Mikrometer bis zu wenigen Mikrometern können zu Qualitätsproblemen führen an hochpräzisen Werkstücken im Formenbau, der Linsenendbearbeitung oder bei Verzahnungsteilen höchster Güte.

Ursache für die Abweichungen sind pulsierende Axial- und Radialkräfte aus den Magnetfeldern des Torque-Antriebes, die sich über einen Hebelarm als Störkräfte und -momente an der Lagerung auswirken. Diese für das Lager relativ kleinen Lasten können Achsverlagerungen und Verkippungen im Submikrometerbereich verursachen, die sich in der Werkstückoberfläche abbilden können.

"Doppelte" Motorstruktur gleicht Störungen aus

Die Ingenieure der INA – Drives & Mechatronics AG & Co. KG (IDAM), Direktantriebsspezialistin innerhalb der Schaeffler Gruppe, entwickelten als Lösung eine „doppelte“ Motorstruktur, bei der sich die auftretenden Störkräfte und -momente im Motor intern ausgleichen sollen und so die genannten Oberflächenfehler in der Ultrapräzisionsfertigung vermieden werden können.

Die auf diesem Prinzip basierenden SRV-Torquemotoren sollen trotz des komplexeren Aufbaus mit den marktüblichen Torquemotoren austauschbar sein. Für die neue Baureihe sind Luftspaltdurchmesser von 89 mm bis über 460 mm und Magnethöhen von 25 mm bis 200 mm vorgesehen. Die Serie ist mit der Baugröße 89 mm Luftspaltdurchmesser bereits gestartet.

Durch den Einsatz der neuen SRV-Torquemotoren soll kein messbarer Eintrag von pulsenden motorbedingten Axial- und Radialkräften in die Maschinenstruktur erfolgen. Beste Oberflächen ohne optische Fehler und mit extremer Form- und Maßhaltigkeit sollen nun realisierbar sein. Gleichzeitig bieten die neuen Motoren laut Schaeffler sehr hohe Drehzahlen von bis zu 14.000 min^-1. (lb)

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