Wykończenie powierzchni pierwsza klasa
Wykończenie powierzchni pierwsza klasa
z hydrostatycznym silnikiem ułożyskowanym wrzecionem szlifierskim
Lepsza jakość obróbki, większa dostępność i dłuższa żywotność dzięki hydrostatycznym komponentom obrabiarek
Aby uzyskać najlepsze wykończenie powierzchni, komponenty obrabiarek, takie jak wrzeciona, koła zębate, hydrauliczne zawory sterujące, części łożysk tocznych i inne elementy o wysokiej precyzji, muszą działać idealnie. Jeśli wymagane są ultraprecyzyjne powierzchnie z lustrzanym wykończeniem, maszyny muszą być również wyposażone w specjalistyczne narzędzia.
Wrzeciono szlifierskie z silnikiem hydrostatycznym firmy Hyprostatik do wykonywania powierzchni o lustrzanym wykończeniu.
Specjalistyczne narzędzia do ultraprecyzyjnych powierzchni
Przy zakupie nowych obrabiarek często decydujące znaczenie ma cena zakupu i długoterminowa użyteczność. Istnieją minimalne standardy, w których jakość obróbki, dyspozycyjność i żywotność maszyny nie są przedmiotem zainteresowania.
Jednak przy użyciu podstawowego wyposażenia nie można uzyskać ultraprecyzyjnych powierzchni. Specjalistyczne komponenty do obróbki, takie jak wrzeciona szlifierskie z silnikiem hydrostatycznym i wrzeciona częściowe, muszą zostać doposażone lub zlecone na zewnątrz.
Ultraprecyzyjne powierzchnie wymagają precyzyjnych wrzecion szlifierskich.
Najlepsze powierzchnie o wysokiej koncentryczności
Podczas szlifowania najlepsze wykończenie powierzchni uzyskuje się, gdy końcówki cząstek ściernych obracają się po absolutnie prawdziwym okręgu zarówno podczas obciągania, jak i podczas szlifowania.
Aby to osiągnąć, wymagana jest koncentryczność w zakresie 0,1 µm, przy dużej sztywności, doskonałym wyważeniu i doskonałym tłumieniu. Tej wydajności nie można osiągnąć za pomocą konwencjonalnych wrzecion z łożyskami wałeczkowymi. Błąd koncentryczności wrzecion z łożyskami wałeczkowymi waha się w zakresie od 2 do 5 µm; w rzadkich przypadkach 1 µm. Ponadto są one tłumione tylko w ograniczonym stopniu. Wraz z wydłużaniem się okresu eksploatacji jakość koncentryczności konwencjonalnych wrzecion łożyskowych wyraźnie się pogarsza.
Wrzeciona szlifierskie z silnikiem hydrostatycznym o wysokiej precyzji firmy Hyprostatik Schönfeld GmbH (Göppingen) gwarantują dokładność ruchu obrotowego < 0,1 µm w całym zakresie prędkości obrotowych.
W tym celu hydrostatyczne łożyska wrzecionowe mają tłumienie około 100 razy większe niż wrzeciona w łożyskach tocznych. Aby osiągnąć optymalne parametry tłumienia, Hyprostatik Schönfeld współpracuje z autorskim oprogramowaniem.
Precyzyjnie wyważone łożyska wrzeciona
Łożyska wrzeciona są bardzo dokładnie wyważone, z jakością wyważenia G 0,1. Najniższa jakość wyważenia wg DIN ISO 1940 to G 0,4.
Ponadto, ponieważ zawieszenie wrzeciona nie jest amortyzowane, elastyczność promieniowa jest bardzo niska, co oznacza, że optymalne tłumienie łożysk hydrostatycznych ma maksymalny efekt.
Progresywne regulatory przepływu a kapilary
Kapilary sterowane przepływem laminarnym kontrolują przepływ oleju w kieszeniach elementów hydrostatycznych. Zmniejsza to przepływ oleju w coraz bardziej obciążonej kieszeni, co prowadzi do niskiej sztywności elementów hydrostatycznych z kapilarami.
Aby rozwiązać ten problem, firma Hyprostatik Schönfeld opracowała progresywny kontroler przepływu (regulator przepływu PM), który jest używany zamiast kapilar. Sterownik zapewnia progresywny wzrost przepływu oleju wraz ze wzrostem sztywności szczelinowej kieszeni.
Gdy kieszenie są odprężone, odpowiednio zmniejsza się przepływ oleju. W porównaniu z kapilarami, kontroler osiąga sztywność od 3 do 6 razy większą.
Ponadto wydajność pompowania i tarcia łożysk hydrostatycznych pod obciążeniem statycznym i dynamicznym jest niższa niż w przypadku porównywalnych wrzecion z kapilarami jako elementami sterującymi.
Firma Hyprostatik Schönfeld GmbH w Göppingen-Jebenhausen (Niemcy), założona przez Roberta Schönfelda w 1982 r., zatrudnia obecnie 35 pracowników. Od sierpnia 2022 roku firma jest częścią Grupy Schunk. Asortyment produktów firmy Hyprostatik obejmuje śruby pociągowe z nakrętkami hydrostatycznymi, płozy prowadzące, koniki, łożyska wrzecion oraz stoły obrotowe w różnych rozmiarach i wersjach.
Wrzeciona Hyprostatik mogą być poddawane dużym obciążeniom nawet przy bardzo dużych prędkościach obrotowych
Kontroler przepływu PM zapobiega błędom geometrii związanym z ciepłem, ponieważ łożyska nagrzewają się tylko nieznacznie, nawet przy bardzo dużych prędkościach.
Najważniejszą zaletą wrzecion Hyprostatik firmy z Schönfeld jest to, że można je poddawać nieograniczonemu obciążeniu nawet przy bardzo dużych prędkościach. Łożyska wrzecion Hyprostatik bardzo wyraźnie wyróżniają się na tle alternatywnych hydrostatycznych łożysk wrzecion nośnością, sztywnością, tłumieniem oraz możliwymi maksymalnymi prędkościami obrotowymi.
Łożyska wrzeciona mogą być poddawane dużym obciążeniom nawet przy bardzo dużych prędkościach
Różnica między kapilarami a regulatorami PV staje się oczywista, gdy łożyska wrzeciona obracają się z dużą prędkością. W przypadku roztworu kapilarnego olej w naprężonej kieszeni jest podgrzewany wraz ze wzrostem prędkości, a lepkość oleju znacznie się zmniejsza. Szczelina w naprężonej kieszeni zmniejsza się, podczas gdy moc tarcia wzrasta. Skutkuje to często awariami konwencjonalnych łożysk wrzecion i ogólnie sceptycznym podejściem do produktów hydrostatycznych.
Łożyska hydrostatyczne firmy Hyprostatik pozwalają uniknąć tego problemu: przy coraz bardziej obciążonych kieszeniach zwiększa się przepływ oleju w tych kieszeniach, co znacznie zmniejsza szczelinę, a co za tym idzie wzrost tarcia. W związku z tym, przy odpowiedniej konstrukcji, ogrzewanie oleju w naprężonej kieszeni pozostaje stałe lub nawet spada. Awaria termiczna łożyska przy dużych prędkościach nie jest możliwa.
Łożyska wrzecion firmy Hyprostatik mogą być zatem poddawane obciążeniom bez ograniczeń nawet przy bardzo dużych prędkościach.
Grupa Schunk jest globalną firmą technologiczną. Firma jest wiodącym dostawcą produktów wykonanych z zaawansowanych technologicznie materiałów – takich jak węgiel, ceramika techniczna i spiekany metal – oraz maszyn i systemów – od symulacji środowiska i klimatyzacji po spawanie ultradźwiękowe i maszyny optyczne. Grupa Schunk zatrudnia około 9 000 pracowników w 29 krajach i osiągnęła sprzedaż w wysokości 1,3 miliarda euro w 2021 r. Zdjęcie: Schunk Group
Nie wymaga przeróbek
Hyprostatik po raz pierwszy dostarczył łożyska wrzeciona 20 lat temu. Łożyska wrzecionowe najwyższej klasy jakości stosowane są od 2014 roku i osiągają najlepsze wyniki. W jednym przypadku ich zastosowania osiągnięto np. głębokość chropowatości Ra rzędu 0,05 µm. Za pomocą pionowego centrum szlifierskiego zmierzono głębokość chropowatości Ra wynoszącą 0,003 µm (odpowiada 3 nanometrom) na rolkach z lustrzanym wykończeniem. Dokładność kształtowania jest również niezwykła. Ze względu na tę jakość powierzchni nie jest konieczna wielokrotna obróbka dodatkowa, taka jak honowanie, docieranie i dogładzanie.
Dostarczone hydrostatyczne łożyska wrzeciona szlifierki o wysokiej precyzji silnika o nominalnej średnicy wrzeciona 90 mm mają na przykład moc silnika 16 kW. Inne hydrostatyczne, wysoce precyzyjne łożyska wrzecion szlifierskich z nominalną średnicą wrzeciona 100 mm mają na przykład moc wyjściową ponad 40 kW. Oba wrzeciona są dopuszczone do maksymalnej prędkości 7000 obr./min.
Hyprostatik Schönfeld jest obecnie częścią Grupy Schunk
W dniu 28.07.2022 firma Hyprostatik Schönfeld GmbH (Niemcy) została przejęta przez Grupę Schunk, stając się tym samym częścią międzynarodowej firmy technologicznej. Ten krok jeszcze bardziej pogłębi długotrwałe partnerstwo rozwojowe między Hyprostatik Schönfeld i OptoTech Optikmaschinen GmbH, która również należy do grupy Schunk. Sprzedaż produktów Hyprostatik będzie nadal odbywać się bezpośrednio za pośrednictwem Hyprostatik Schönfeld. „Cieszymy się, że razem z OptoTech możemy przyspieszyć rozwój i sprzedaż naszych produktów hydrostatycznych. Dołączając do Grupy Schunk, potężnej finansowo, globalnej grupy technologicznej z długoterminową strategią, mamy nadzieję, że będziemy w stanie zagwarantować naszym klientom niezawodne partnerstwo również w przyszłości”, wyjaśnia założyciel firmy Robert Schönfeld. „Hyprostatik i OptoTech są już połączone intensywnym partnerstwem rozwojowym, które jest obecnie rozszerzane i które zapewni OptoTech przewagę technologiczną nad konkurencją”, potwierdza Peter R. Manolopoulos, członek zarządu Grupy Schunk odpowiedzialny za dział maszyn i urządzeń Dział.
Elementy hydrostatyczne, takie jak prowadnice, śruby pociągowe i łożyska wrzecion, są stosowane głównie w precyzyjnych obrabiarkach, tokarkach i maszynach optycznych. W maszynach z optyką precyzyjną OptoTech komponenty hydrostatyczne zapewniają maksymalną precyzję obróbki mechanicznej. Komponenty hydrostatyczne firmy Hyprostatik Schönfeld są precyzyjne, praktycznie niezużywające się, niewymagające konserwacji i energooszczędne.
Zdjęcie: Hyprostatyk
