Maschinenbau: Simulationsprogramm für Spindellager

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Für die Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinenspindeln sind deren Lagerungen von entscheidender Bedeutung. Mit dem neuen Simulationstool SimPro Spindle versetzt SKF die Konstrukteure von Spindeln in die Lage, innerhalb kürzester Zeit die optimale Lager-Konfiguration für die geplante Anwendung zu ermitteln.

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Für die Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinenspindeln sind deren Lagerungen von entscheidender Bedeutung. Mit dem neuen Simulationstool SimPro Spindle versetzt SKF die Konstrukteure von Spindeln in die Lage, innerhalb kürzester Zeit die optimale Lager-Konfiguration für die geplante Anwendung zu ermitteln.

Das neue Spindellager-Simulationsprogramm fußt auf der SimPro-Berechnungssoftware des Unternehmens. In diesem Werkzeug steckt somit gebündeltes Ingenieurswissen über das komplexe Zusammenspiel von Lagern und Schmiersystemen. Dadurch gleicht es einem „virtuellen Prüfstand“, der Aufschlüsse über die dynamischen Kräfte liefert, denen die Lager in Spindeln ausgesetzt sind: Mit seiner Hilfe kann der Nutzer schnell und präzise die optimale Auslegung von Lagerungen für die jeweiligen Anwendungsanforderungen und -bedingungen austesten.

Zu diesem Zweck wird SKF SimPro Spindle zunächst mit Daten über alle relevanten Komponenten wie Wellen, Lager, Getriebe, Schmierstoffe, Zwischenringe und Federn gefüttert. Dafür steht eine intuitiv bedienbare Eingabemaske zur Verfügung – inklusive „Direktanbindung“ ans permanent aktualisierte Wälzlager-Portfolio von SKF. Dem dabei entstandenen Modell fügt der User nun Betriebsbedingungen wie Drehzahlen, Temperaturen, Lasten und Schmierung sowie Passungen von Welle und Gehäuse hinzu. Dabei können die Last- und Drehzahlbedingungen auch als kombinierter Lastzyklus eingegeben werden. Danach lassen sich (je nach Betriebsbedingungen der Maschine) Teil- oder Volllastanalysen durchführen.

Im Anschluss an den virtuellen Testlauf liefert SKF SimPro Spindle seinem Nutzer eine Vielzahl nützlicher Leistungsparameter wie Lagerlebensdauer und -belastung, Lastzonen, Kontaktspannungen, Lagerversatz und -kinematik, Schmierstoffkennwerte, Biegelinien oder auch Systemfrequenzen. Die Eigenschwingungsformen lassen sich in Form von 3D-Animationen abbilden.

Außerdem kann das Tool die erforderlichen Anzugsdrehmomente berechnen, die Fettgebrauchsdauer kalkulieren und die Öl-Durchflussraten inklusive Position der Öldüsen optimieren helfen. Darüber hinaus verfügt es über eine verbesserte Vorspannungs- und Lagerluftberechnung für ganze Gruppen von Hochgenauigkeitslagern innerhalb einer Spindel. Weil der Simulator dabei gleich das Zusammenspiel der verschiedensten interagierenden Variablen berücksichtigt, kann er die Entwicklungszeiten von Neukonstruktionen deutlich verkürzen. Und um diesen Geschwindigkeitsvorteil von Anfang an nutzen zu können, erhalten Programm-Einsteiger von einem SKF Anwendungstechniker eine Einweisung in die Software. Das hilft bei einer ersten Evaluierung der optimalen Spindellager-Konfiguration.

Diese und weitere effizienzsteigernde Lösungen für die Werkzeugmaschinenindustrie präsentiert SKF in der Zeit vom 18. bis 22. September auf der AMB in Stuttgart. Besucher der AMB finden SKF in Halle 2 am Stand 2E41.

Bild: Mit dem neuen Simulationstool SKF SimPro Spindle können die Konstrukteure von Spindeln innerhalb kürzester Zeit die optimale Lager-Konfiguration für ihre geplante Anwendung ermitteln.

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