Kältesysteme für Werkzeugmaschinen

Werkzeugmaschinen

In modernen Produktionsprozessen kommen immer mehr Hightech-Werkzeugmaschinen zum Einsatz, die sich durch höchste Präzision und immer höhere Schnittgeschwindigkeiten auszeichnen.

Die durch Reibung hervorgerufenen thermischen Belastungen können eine Reihe von unerwünschten Auswirkungen haben

Ohne angemessene Kühlung können die thermischen Belastungen, die durch die Reibung zwischen den rotierenden Bauteilen in der Spindel einer CNC-Maschine entstehen, eine Reihe von unerwünschten Auswirkungen haben:

• Die thermoelastische Verformung der Spindel, die auf die unterschiedliche Ausdehnung der Lager gegenüber den Achsen zurückzuführen ist, wirkt sich negativ auf die Maßtoleranz des Werkstücks aus, erhöht die Anzahl der Ausschussteile und führt in einigen Fällen zur Blockierung der Werkzeugmaschine.
• Prozessinstabilität, die zu Oberflächenfehlern aufgrund von Änderungen der Lagervorspannung führt
• Verringerung der verfügbaren Leistung des Elektromotors aufgrund der abnehmenden Flussdichte
• Verkürzung der Lebensdauer von Elektromotoren durch schnellere Alterung der Isoliermaterialien
• Verkürzung der Lebensdauer der Lager durch erhöhten Verschleiß

Die Vorteile eines Flüssigkeitskühlers

Die Anforderungen an eine optimale Kühlung von Werkzeugmaschinen ändern sich durch die sich abzeichnenden Trends bei Motorspindeln, wie z.B. die Erhöhung der Spindelleistung und der Leistungsdichte. Höhere Leistung führt zu kürzeren Bearbeitungszeiten durch höhere Schnittgeschwindigkeiten, erzeugt aber auch höhere Wärmelasten, die effektiv abgeführt werden müssen.

Eine effektive Temperierung von Spindel, Werkstück und Werkzeugen ermöglicht sowohl eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit als auch die Abführung der hohen Wärmelasten bei immer höheren Schnittgeschwindigkeiten. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die verlängerte Lebensdauer von Motor, Lagern und Schneidwerkzeugen, was zu einer Senkung der Produktionskosten führt. Eine angemessene Kühlung des Kühlschmierstoffs verringert auch den Wärmeeintrag in das Werkstück während der Bearbeitung und minimiert so die Abweichungen bei den Maßtoleranzen und damit den Ausschuss.