NSK heeft voor het koelen van kogelomloopspindels een minder complexe oplossing ontwikkeld dan de holle as: moerkoeling. Hierbij wordt de moer gekoeld, de plaats waar de warmte wordt opgewekt. Hiermee vindt er een thermische ontkoppeling plaats tussen machine en kogelomloopspindel. Chiron past dit concept toe in de Chiron 16 en 22 lijn bewerkingscentra. En dat smaakt naar meer.
Als gevolg van axiale krachten, versnelling en snelheid, genereert de kogelomloopspindel wrijvingswarmte. Door deze warmte kan de lengte van de spindel toenemen (door thermische expansie) wat leidt tot zeer kleine, maar vaak kritische positioneeronnauwkeurigheden die de kwaliteit van de bewerking kunnen aantasten.
Lagerfabrikant NSK en machinebouwer Chiron willen precisie koelconcept verder ontwikkelen
Nauwkeurige positie borgen
Om dit te voorkomen zijn veel bewerkingscentra uitgerust met een meetlineaal die de werkelijke positie van het gereedschap meet, terwijl voor de bewerkingscentra die een grotere positioneernauwkeurigheid vereisen, kogelomloopspindels met holle assen kunnen worden gebruikt. In dit laatste geval wordt koelvloeistof door de as geleid om de warmte uit het systeem af te voeren. Deze methode is echter vrij kostbaar, omdat bij draaiende spindels naast de holle boring ook een roterende wartel nodig is.
Meerdere voordelen koelen van de moer
NSK heeft daarom een nieuw concept ontwikkeld waarbij enkel de moer wordt gekoeld. Precies hier ontstaat immers de warmte. Een ander belangrijk voordeel is dat de warmte die in de kogelomloopspindel ontstaat, niet langer direct in de machine wordt afgevoerd. Deze thermische ontkoppeling tussen de machine en de kogelomloopspindel is belangrijk, omdat warmte de maatvastheid kan beïnvloeden. De resultaten hebben aangetoond dat door het koelen van de moer de oppervlaktekwaliteit van bewerkte onderdelen kan worden verbeterd.
Samenwerking met machinebouwer
De NSK-ingenieurs hebben de moer zodanig ontworpen dat de veranderingen van de kogelomloopspindel door het koelen geen negatieve invloed hebben op het prestatieprofiel, zoals is bevestigd door duurtesten in het NSK Technology Centre. De resultaten die Chiron boekt, bevestigen deze resultaten in de praktijk. Het gebruik van NSK kogelomloopspindels met gekoelde moeren draagt mede bij aan het hoge nauwkeurigheidsniveau waarmee de Chiron-machines uit de 16 en 22 lijn bewerken. Dat geldt niet alleen voor het positioneringsgemak, maar ook voor de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. In twee speciale Chiron series zijn de kogelomloopspindels ook uitgerust met NSK’s zeer effectieve X1 afdichting, die de moer beschermt tegen vervuiling en het smeermiddel gedurende langere tijd vasthoudt binnen de moer.
NSK Europe wil samen met Chiron Group deze precisie koeltechnologie voor kogelomloopspindels verder optimaliseren. NSK kogelomloopspindels met moerkoeling zetten nieuwe standaards voor de nauwkeurigheid van gereedschapsmachines met mechanische aandrijfcomponenten.
