Korea Ever-Power · Anwendungsleitfaden

Schnecke und Schneckenrad für Vorschubantriebe von Fräsmaschinen und Drehmaschinen

Ein Fräser greift mit einer tangentialen Schnittkraft von 2000 N in ein Stahlwerkstück ein. Die in Vorschubrichtung wirkende Kraftkomponente – je nach Fräsergeometrie 400 bis 800 N – drückt über die Leitspindel und das Schneckenradpaar nach hinten und versucht, den Tisch in den Fräser zu beschleunigen. Lässt der Vorschubantrieb diese Beschleunigung zu, dringt das Werkzeug tiefer ein, die Kraft erhöht sich und der Tisch beschleunigt weiter – ein sich selbst verstärkender Aufprall, der Werkzeuge verbiegt und Maschinen beschädigt. Das selbsthemmende Schneckenradpaar bildet die mechanische Barriere, die diese Instabilität in Vorschubrichtung verhindert.

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Kurzantwort

Die Vorschubantriebe von Fräsmaschinen und Drehmaschinen nutzen Schneckengetriebe für zwei simultane Funktionen: die kontrollierte Vorschubreduzierung (Umwandlung der Motordrehzahl in die langsame, gleichmäßige Bewegung des Tisches oder Schlittens während des Zerspanens) und die selbsthemmende Sicherheit (Verhinderung, dass Schnittkräfte den Vorschubmechanismus rückwärts antreiben und das Werkstück in das Werkzeug ziehen). Die Analyse der Schnittkraftrückkopplung verfolgt, wie sich die tangentialen, radialen und axialen Komponenten der Schnittkraft in ein Rückdrehmoment am Schneckengetriebe umwandeln – und zeigt, dass nur eine selbsthemmende Schneckengeometrie (einfachgängig, Steigungswinkel unterhalb des Reibungswinkels) dieses Drehmoment unter allen Schnittbedingungen zuverlässig absorbiert. Die Vorschubgenauigkeit hängt vom Steigungsfehler der Schnecke ab: Ein Steigungsfehler von 10 µm pro Schneckenumdrehung erzeugt eine periodische Vorschubschwankung, die sich als Oberflächenwelligkeit mit der Drehzahl der Schnecke bemerkbar macht. Geschliffene Schnecken (Ra 0,3 bis 0,4 µm, Steigungsfehler unter 5 µm) gewährleisten eine Vorschubstabilität von ± 1 Prozent. Bei gerasterten Schnecken (Ra 1,6 µm, Führungsfehler 15 bis 25 µm) entsteht eine Abweichung von plus/minus 3 bis 5 Prozent, die als Oberflächenwelligkeit am fertigen Teil sichtbar ist.

Warum Vorschubantriebe für Fräs- und Drehmaschinen Schneckengetriebe verwenden

Zahneingriff des Schneckenradpaares für den selbsthemmenden Vorschubantrieb der Werkzeugmaschine

Ein Vorschubantrieb wandelt die Motordrehung in eine langsame, kontrollierte Linearbewegung des Werkstücktisches (Fräsen) bzw. des Querschlittens (Drehen) beim Zerspanen von Metall um. Die Vorschubgeschwindigkeit – typischerweise 10 bis 500 mm pro Minute – bestimmt die Oberflächengüte, die Spandicke und die Werkzeugstandzeit. Das Schneckengetriebe befindet sich zwischen Vorschubmotor und Leitspindel und sorgt sowohl für die Drehzahlreduzierung als auch für die wichtige Selbsthemmungsfunktion.

Im Gegensatz zur Anwendung am Drehtisch (Artikel A22), bei der das Schneckenradpaar die Position hält, bewegt sich das Vorschubantriebspaar während des Schneidens kontinuierlich – wodurch Vorschubkonstanz und Schnittkraftaufnahme zu den wichtigsten Spezifikationsparametern werden.

Selbsthemmende Sicherheitsvorrichtung für den Vorschubantrieb von Schneckenradpaaren zur Verhinderung des Einziehens von Werkzeugen an Fräsmaschinen
Einziehverhinderung

Die Selbsthemmung absorbiert die in Vorschubrichtung wirkende Schnittkraftkomponente, die das Werkstück in den Fräser beschleunigen will. Ohne Selbsthemmung kann es beim Gegenlauf- oder Gleichlauffräsen zu einer sich selbst verstärkenden Vorschubbeschleunigung kommen, die Werkzeug, Werkstück und Maschinenspindel beschädigt und potenziell den Bediener verletzt.

Gleichmäßige Vorschubgeschwindigkeit

Der Gleitkontakt von Schnecke und Schneckenrad erzeugt eine deutlich ruhigere Rotation als Stirnräder – was zu einem gleichmäßigeren Vorschub mit geringeren periodischen Schwankungen führt. Die Gleichmäßigkeit des Vorschubs bestimmt direkt die Oberflächenqualität: Eine Vorschubabweichung von 2 Prozent verursacht eine Abweichung von 2 Prozent in der Spandicke, die sich als Welligkeit auf der bearbeiteten Oberfläche zeigt.

Hohes Übersetzungsverhältnis in kompakter Form

Ein Schneckengetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 40:1 wandelt die Drehzahl eines 1450 U/min-Motors auf 36 U/min an der Leitspindel um und erzeugt so einen Vorschub von 180 mm/min bei einer Leitspindel mit 5 mm Steigung. Dieses einstufige Übersetzungsverhältnis passt in die Maschinensäule oder den Maschinenschürzenrahmen, ohne die Stellfläche der Maschine zu vergrößern. Stirnradgetriebe benötigen für dasselbe Übersetzungsverhältnis 3 bis 4 Stufen.

Analyse der Rückkopplung der Schnittkräfte – wie Schnittkräfte versuchen, den Vorschub rückwärts zu bewegen

Beim Zerspanen von Metall wirken am Schnittpunkt drei orthogonale Kraftkomponenten auf das Werkstück. Die in Vorschubrichtung ausgerichtete Komponente ist für das Schneckengetriebe kritisch, da sie versucht, den Vorschubmechanismus über die Leitspindel rückwärts anzutreiben.

Schnittkraft → Rücktreibende Drehmomentkette
Ft = Tangentialschnittkraft (N) ← Material, Tiefe, Geschwindigkeit
Ff = Vorschubkraft = Ft × k_Vorschub ← k_feed = 0,3 bis 0,6 für Fräsen
F_Schraube = Ff × η_Gleitstück ← η_Gleitreibung = 0,8 bis 0,95 (Gleitreibungsverlust)
T_backdrv = F_screw × p_lead / (2 × π × η_screw)
T_backdrv muss < T_self-lock des Schneckenradpaares sein
p_lead = Steigung der Leitspindel (mm)
η_Spindel = Wirkungsgrad der Leitspindel (0,3 bis 0,9 je nach Spindeltyp)
T_Selbstverriegelung = maximales Drehmoment, das das Schneckenpaar ohne Rückwärtsbewegung aufnimmt

Die nachstehende Tabelle veranschaulicht die Kraftkette von den Schnittparametern bis zum Rückdrehmoment für drei gängige Bearbeitungsszenarien – und zeigt, warum Selbsthemmung unerlässlich ist und warum herkömmliche (nicht selbsthemmende) Getriebe für Fräsvorschubanwendungen unsicher sind.

Szenario Fuß (N) Ff (N) T_backdrv (N·m) Selbstverriegelnde Griffe? Ohne Selbstverriegelung
Leichtes Fräsen (Aluminium, 2 mm Schnitttiefe) 500 200 0.8 Ja ✓ Leichte Tischkriechbewegung, geringfügige Oberflächenspur
Mittlere Fräsbearbeitung (Stahl, 4 mm Schnitttiefe) 2,000 800 3.2 Ja ✓ Tischbeschleunigung → Werkzeugbruch
Grobes Fräsen (Stahl, 8 mm Schnitttiefe, Gleichlauf) 5,000 2,500 10.0 Ja ✓ Heftiges Einziehen → Spindelkollision ⚠

Die Analyse zeigt, dass selbst bei hohem Gegenlauffräsen mit einer Tangentialkraft von 5.000 N lediglich ein Rückstellmoment von 10 Nm am Schneckengetriebe entsteht – deutlich unterhalb der Selbsthemmungskapazität eines jeden Standard-Einzylinder-Schneckengetriebes (das Rückstellmomenten bis zum vollen Nenndrehmoment, typischerweise 50 bis 500 Nm für Werkzeugmaschinen-Vorschubgrößen, standhält). Das Schneckengetriebe nimmt die gesamte Schnittkraft in Vorschubrichtung spannungsfrei auf. Die Folgen eines Rückstellversagens sind jedoch gravierend: Das Werkstück beschleunigt mit der vollen Steigung der Leitspindel in den Fräser und verursacht einen Aufprall, der das Werkzeug brechen, die Spindel beschädigen und den Bediener verletzen kann. Die Selbsthemmungsreserve ist nicht gering – sie ist so ausgelegt, dass sie absolut ausreichend ist.

Vorschubgenauigkeit – wie der Führungsfehler der Schnecke zu Oberflächenwelligkeit führt

Genauigkeit der Schneckengetriebesteigung für Vorschubgeschwindigkeit und Oberflächengüte der Fräsmaschine

Die Vorschubgeschwindigkeit bestimmt die Spandicke und damit die Oberflächengüte: Eine konstant hohe Vorschubgeschwindigkeit erzeugt einen gleichmäßigen Span und somit eine glatte Oberfläche. Eine variable Vorschubgeschwindigkeit führt zu einer variablen Spandicke und damit zu einer welligen Oberfläche mit einer Periode, die der Frequenz der Variation entspricht.

Ein Führungsfehler im Wurm führt zu periodischen Futterschwankungen. Beträgt der kumulative Steigungsfehler der Schnecke über eine Umdrehung 15 µm, so variiert die Vorschubgeschwindigkeit um 15 µm pro Umdrehung. Bei einem Übersetzungsverhältnis von 40:1 und einer Steigung der Leitspindel von 5 mm bewegt eine Schneckenumdrehung den Tisch um 0,125 mm vorwärts. Ein Fehler von 15 µm auf 0,125 mm Verfahrweg entspricht einer momentanen Vorschubabweichung von 12 Prozent – ​​was eine Spandickenabweichung von 12 Prozent zur Folge hat, die sich als periodische Welligkeit mit einer Wellenlänge von 0,125 mm auf der bearbeiteten Oberfläche zeigt. Für die Schlichtbearbeitung, bei der die Oberflächenrauheit Ra unter 1,6 µm liegen muss, ist diese Welligkeit inakzeptabel.

Geschliffene Schnecken mit einer Steigungsabweichung unter 5 µm pro Umdrehung reduzieren die Vorschubabweichung auf unter 4 Prozent – ​​im akzeptablen Bereich für die allgemeine Bearbeitung (Oberflächenrauheit Ra 1,6 bis 3,2 µm). Für die Präzisionsbearbeitung (Ra unter 0,8 µm) werden geläppte Schnecken mit einer Steigungsabweichung unter 2 µm spezifiziert. Die Steigungsabweichung ist nicht gleichzusetzen mit der Oberflächengüte: Eine Schnecke kann eine glatte Oberfläche mit Ra 0,4 µm aufweisen, aber aufgrund geometrischer Fehler der Wälzfräsmaschine eine geringe Steigungsgenauigkeit (Abweichung über 10 µm) besitzen. Die Steigungsabweichung muss durch direkte Messung mit einem speziellen Steigungsmessgerät überprüft werden – sie darf nicht aus dem Wert der Oberflächenrauheit abgeleitet werden.

Anmerkung des technischen Schreibtischs

Ein koreanischer Hersteller von Kniefräsmaschinen erhielt Reklamationen aus der Praxis über periodische Oberflächenwelligkeit in der Y-Achse (Quervorschub) beim Planfräsen. Die Welligkeit zeigte sich als regelmäßiges Muster mit einer Wellenlänge von ca. 0,13 mm – entsprechend dem Tischvorschub pro Schneckenumdrehung (nominal 0,125 mm bei der verwendeten Vorschubgeschwindigkeit). Die Schneckenprüfung ergab einen kumulativen Steigungsfehler von 18 µm pro Umdrehung – innerhalb der Standardtoleranz des Lieferanten, jedoch mit einer Vorschubabweichung von 14 Prozent. Die X-Achse (Längsvorschub) wies keine Welligkeit auf – ihre Schnecke hatte einen Steigungsfehler von 4 µm (aus einer anderen Produktionscharge mit strengerer Prozesskontrolle). Beide Schnecken hatten die gleiche Teilenummer vom selben Lieferanten – der Steigungsfehler war in der Fertigungsspezifikation nicht geregelt, nur die Gewindemaße und die Oberflächengüte. Lösung: Der Fräsmaschinenhersteller ergänzte die Bestellung um eine Spezifikation für den Steigungsfehler – maximal 6 µm kumulativ pro Umdrehung, bestätigt durch ein Prüfzertifikat. Der Lieferant führte eine 100-prozentige Bleiprüfung mit einem optischen Bleiprüfgerät ein, was zusätzliche Kosten von 1,80 USD pro Schnecke verursachte. Die Reklamationen bezüglich Oberflächenwelligkeit gingen in den folgenden zwölf Produktionsmonaten auf null zurück. Fazit: Oberflächengüte Ra und Bleigenauigkeit sind unabhängige Parameter – die alleinige Angabe von Ra garantiert keine Vorschubgenauigkeit. Fügen Sie der Kaufspezifikation für jede Vorschubschnecke einen maximalen Bleifehler pro Umdrehung hinzu.

Drei Gehäuse für Werkzeugmaschinen-Vorschubantriebe mit Schneckenradpaar

Schneckenradpaar für den Vorschubantrieb von Werkzeugmaschinen, Fräs- und Drehmaschinen

Fall 1 – Koreanischer Hersteller von Kniefräsmaschinen: Dreiachsiger Vorschub, selbsthemmende Sicherheitsvorrichtung

Ein koreanischer Hersteller von Vertikal-Kniefräsmaschinen spezifizierte Schneckengetriebepaare für die Vorschubeinheiten der X-, Y- und Z-Achse. Tischgröße: 1300 × 300 mm. Leitspindel: 5 mm Steigung, Trapezgewinde. Motor pro Achse: 0,37 kW, 1450 U/min. Schneckengetriebepaar: einstufig, Modul 2, Achsabstand 40 mm, Übersetzung 40:1. Drehzahl der Leitspindel: 36 U/min, was eine maximale Vorschubgeschwindigkeit von 180 mm/min ergibt. Selbsthemmung: obligatorisch auf allen drei Achsen – die Z-Achse (Vertikal-Kniefräsmaschine) trägt das Gewicht von Tisch, Schraubstock und Werkstück (bis zu 300 kg Gesamtgewicht), und ein Versagen der Selbsthemmung würde ein Absinken der Kniefräsmaschine unter dem Einfluss der Schwerkraft ermöglichen. Steigungsfehler: unter 6 µm pro Umdrehung (geschliffene Schnecke, Ra 0,4 µm). Material: Einsatzgehärtete 20CrMnTi-Schnecke HRC 58, Laufrad aus Phosphorbronze CuSn12Ni. Schmierung: ISO VG 68 Maschinenöl, wird auch für die Knieführung verwendet. Kosten pro Paar: 42 USD. Kosten für einen 3-Achs-Satz: 126 USD pro Fräsmaschine. Jahresproduktion: 1.200 Fräsmaschinen (3.600 Schneckenradpaare). Die 42 USD pro Paar stellen die sicherheitskritischste Komponente der Fräsmaschine dar – ein Versagen der Selbsthemmung der Z-Achse würde dazu führen, dass ein 300 kg schwerer Tisch auf die Hände des Bedieners fällt.

Fall 2 – Japanische CNC-Drehmaschine: Querschlittenvorschub, servogesteuert, Oberflächengüte kritisch

Ein japanischer CNC-Drehmaschinenhersteller spezifizierte ein Schneckengetriebe für den Querschlittenvorschub (X-Achse) eines Produktionsdrehzentrums zur Bearbeitung von Wellenkomponenten für die Automobilindustrie. Der Querschlittenvorschub bestimmte die Toleranz des Fertigdurchmessers (± 10 µm) und die Oberflächenrauheit (Ra 0,8 µm, erforderlich für Lagerzapfen). Leitspindel: Kugelgewindetrieb mit 6 mm Steigung (hoher Wirkungsgrad für CNC-Servosteuerung). Schneckengetriebe: eingängig, Modul 1,5, Achsabstand 30 mm, Übersetzung 30:1, geschliffene Rauheit Ra 0,3 µm, Steigungsfehler unter 3 µm pro Umdrehung. DIN-Genauigkeitsklasse 5. Motor: 1-kW-Wechselstrom-Servomotor mit 131.072-Count-Encoder. Drehmoment am Schneckenrad: 35 Nm (ausreichend für die Querschlittenreibung und die Rückkopplung der Schnittkraft). Abweichung der Vorschubgeschwindigkeit der Schnecke: unter 1 Prozent bei allen Vorschubgeschwindigkeiten – was zu einer Oberflächenwelligkeit von unter 0,1 µm (Spitze-Tal) führt (bei einer Auflösung von Ra 0,8 µm nicht sichtbar). Preis pro Paar: 125 USD. [Anmerkung: Der letzte Satz scheint nicht relevant für die Verwendung mit einem Textabschnitt zu sein und wurde daher nicht übersetzt.] Schneckengetriebe für Werkzeugmaschinen Optionen für Vorschubantriebe an CNC-Dreh- und Fräsmaschinen.

Fall 3 – Vietnamesische Radialbohrmaschine: motorischer Vorschub, kostenorientiert, gefräst akzeptabel

Ein vietnamesischer Werkzeugmaschinenhersteller spezifizierte ein Schneckengetriebe für den Vorschubantrieb einer Radialbohrmaschine. Die Anwendung an der Bohrmaschine war weniger anspruchsvoll als das Fräsen: Beim Bohren entsteht eine axiale Schubkraft (die den Bohrer in das Werkstück drückt) und keine seitliche Vorschubkraft – daher war das Risiko eines Rücklaufs gering (die Schubkraft wirkt entlang der Spindelachse, die unabhängig vom Schneckengetriebe mechanisch durch die Spindelhülse gestützt wird). Eine Selbsthemmung zur Positionierung der Spindel (um ein Absinken des Bohrkopfes durch die Schwerkraft beim Stillstand des Vorschubmotors zu verhindern) wurde dennoch spezifiziert. Schneckengetriebe: eingängig, Modul 2, Achsabstand 35 mm, Übersetzung 20:1. Wälzgefräste Schnecke, Ra 1,2 µm, Steigungsfehler ca. 15 µm – akzeptabel für Bohrungen, bei denen Oberflächenwelligkeit keine Rolle spielt (die Bohrlochqualität wird durch die Bohrgeometrie und nicht durch die Vorschubabweichung bestimmt). Material: Einsatzgehärtete Kohlenstoffstahlschnecke, sandgegossenes Phosphorbronze-Rad. Kosten pro Paar: 18 USD. Der Fall zeigt, dass nicht alle Vorschubanwendungen von Werkzeugmaschinen geschliffene Schnecken benötigen – Bohren, Ausdrehen und Gewindeschneiden sind vorschubgeschwindigkeitstolerante Prozesse, bei denen geschliffene Schnecken zu 3- bis 5-mal geringeren Kosten gleichwertige funktionale Ergebnisse liefern.

Häufig gestellte Fragen

F: Warum ist Gleichlauffräsen ohne Selbsthemmung gefährlicher als konventionelles Fräsen?

Beim Gleichlauffräsen (Abwärtsfräsen) greifen die Fräserzähne zunächst bei maximaler Spandicke ein und treten bei null Spandicke wieder aus. Der anfängliche Eingriff erzeugt eine starke Kraftkomponente, die das Werkstück in Vorschubrichtung – zum Fräser hin – zieht. Lässt der Vorschubantrieb eine Rückwärtsbewegung zu, beschleunigt diese Zugkraft den Tisch, wodurch sich die Eingriffstiefe und somit die Zugkraft weiter erhöht – eine sich selbst verstärkende Schleife, die innerhalb von Millisekunden zu einem heftigen Aufprall führt. Beim Gegenlauffräsen (Aufwärtsfräsen) greifen die Zähne bei null Spandicke ein und treten bei maximaler Spandicke wieder aus – die Kraft drückt das Werkstück vom Fräser weg, wodurch die Kraft selbstkorrigierend und nicht selbstverstärkend wirkt. Selbsthemmende Schneckengetriebe machen das Gleichlauffräsen auf manuellen Fräsmaschinen sicher – ohne sie ist das Gleichlauffräsen auf Maschinen mit nicht-hemmenden Vorschubantrieben verboten.

F: Können CNC-Maschinen Kugelgewindetriebe anstelle von Schneckenradpaaren für den Vorschub verwenden?

Moderne CNC-Maschinen verwenden standardmäßig Kugelgewindetriebe für die Vorschubachsen, da diese einen höheren Wirkungsgrad (über 90 % gegenüber 40–50 % bei Schneckengetrieben), geringere Reibung und spielfreie Führung mit vorgespannten Muttern bieten. Kugelgewindetriebe sind nicht selbsthemmend – die Positionshaltung wird elektronisch vom CNC-Servomotor und der Steuerung übernommen. Das Schneckengetriebe dient in CNC-Vorschubanwendungen typischerweise als Untersetzungsstufe zwischen Servomotor und Kugelgewindetrieb, wenn der Drehzahlbereich des Motors die kritische Drehzahl des Kugelgewindetriebs überschreitet – nicht als primärer Vorschubmechanismus. Manuelle Maschinen (Kniefräsmaschinen, Drehmaschinen) verwenden weiterhin Schneckengetriebeantriebe, da ihnen Servomotoren und Steuerungen für die elektronische Positionshaltung fehlen – das selbsthemmende Schneckengetriebe dient hier als Sicherheitsmechanismus anstelle der elektronischen Servosteuerung.

F: Wie überprüfe ich die Führungsgenauigkeit einer Schneckenförderanlage?

Die Steigungsgenauigkeit wird mit einem speziellen Gewindemessgerät (z. B. einem Mahr- oder Klingelnberg-Steigungsprüfer) gemessen, das den spiralförmigen Verlauf des Schneckengewindes aufzeichnet und mit der theoretischen Steigung vergleicht. Das Ergebnis ist ein Steigungsabweichungsdiagramm, das den kumulativen Fehler in µm pro Umdrehung angibt. Der maximale kumulative Fehler pro Umdrehung ist der Spezifikationsparameter für Vorschubschnecken. Diese Messung kann nicht mit Standardmessgeräten (Mikrometer, Koordinatenmessgeräte erfassen nicht den spiralförmigen Verlauf) durchgeführt werden. Falls Ihr Schneckenlieferant kein Steigungsprüfgerät besitzt, bitten Sie darum, die Schnecken zur Steigungsprüfung an ein externes Metrologielabor zu senden – die Prüfkosten (5 bis 15 USD pro Schnecke) sind im Vergleich zum Produktionswert der Werkzeugmaschinen, die von der Vorschubgenauigkeit abhängen, vernachlässigbar.

F: Was ist die typische Lebensdauer eines Schneckenradpaares für den Vorschub von Werkzeugmaschinen?

Die Schneckengetriebe von manuellen Werkzeugmaschinen laufen intermittierend – typischerweise 500 bis 1.500 Stunden pro Jahr im reinen Vorschubbetrieb (die Maschine arbeitet in Schnittzyklen, nicht im kontinuierlichen Vorschub). Bei dieser Belastung hält das Bronzerad 8 bis 15 Jahre. Die gehärtete Stahlschnecke hält über die gesamte Lebensdauer der Maschine (20 bis 30 Jahre). Der limitierende Faktor ist in der Regel das zunehmende Zahnflankenspiel, das die Oberflächenqualität beeinträchtigt. Planen Sie daher einen Radwechsel ein, sobald das Zahnflankenspiel 3 bis 5 Bogenminuten überschreitet (messbar als Spiel in Vorschubrichtung am Tisch). CNC-Schneckengetriebe in der Serienfertigung laufen 2.000 bis 4.000 Stunden pro Jahr und benötigen möglicherweise alle 5 bis 8 Jahre einen Radwechsel.

F: Wird in Vorschubantrieben für Werkzeugmaschinen jemals eine 2-Gang-Schnecke verwendet?

Nein – und das ist eine absolute Regel für Vorschubanwendungen an Werkzeugmaschinen. Ein zweigängiges Schneckengetriebe verliert seine Selbsthemmung, wodurch die Schnittkraft den Vorschub rückwärts antreiben kann. Dies ist kein Kompromiss hinsichtlich der Leistung, sondern ein Sicherheitsrisiko. Der Effizienzvorteil eines zweigängigen Getriebes (höherer Wirkungsgrad des Vorschubmotors, geringere Wärmeentwicklung) kompensiert nicht den Verlust der Sicherheitsfunktion. Jedes Schneckengetriebe für den Vorschub an Werkzeugmaschinen muss eingängig und einhüllfähig sein, mit einem Steigungswinkel unterhalb des Reibungswinkels. Weltweit gibt es in keiner Sicherheitsnorm für Werkzeugmaschinen Ausnahmen.

Die Vorschubantriebe von Fräs- und Drehmaschinen nutzen Schneckengetriebepaare als gleichzeitige Untersetzungs- und Sicherheitsvorrichtungen. Die Selbsthemmung verhindert, dass Schnittkräfte den Vorschubmechanismus rückwärts antreiben und so Werkzeugeinzugskollisionen verursachen, die Maschinen beschädigen und Bediener gefährden. Die Analyse der Schnittkraftrückkopplung verfolgt, wie sich die tangentiale Schnittkraft in ein Rückdrehmoment am Schneckengetriebepaar umwandelt. Dies zeigt, dass die Selbsthemmung bewusst großzügig ausgelegt ist. Die Vorschubgenauigkeit hängt von der Steigungsabweichung der Schnecke ab – einem Spezifikationsparameter, der unabhängig von der Oberflächenrauheit Ra ist und durch eine spezielle Steigungsmessung überprüft werden muss. Geschliffene Schnecken mit einer Steigungsabweichung unter 5 µm erzeugen eine für die Präzisionsbearbeitung geeignete Oberflächengüte; gewälzte Schnecken mit einer Steigungsabweichung von 15 µm und mehr sind nur für Bohren und Schruppen geeignet, bei denen Vorschubschwankungen die Teilequalität nicht beeinträchtigen.

Für Werkzeugmaschinenhersteller liefert unsere Konstruktionsabteilung Schneckenradpaare mit Vorschubantrieb und geprüften Genauigkeitszertifikaten. Standardkatalog Präzisions-Schneckengetriebesätze Beinhaltet gefräste und geschliffene Vorschubantriebskonfigurationen mit Mittenabständen von 30 bis 80 mm inklusive Dokumentation der Führungsgenauigkeit. Reichen Sie ein Vorschubspezifikation für Werkzeugmaschinen mit Achsentyp, Gewindesteigung, maximaler Schnittkraft und Anforderungen an die Oberflächengüte.

Spezifizierung von Schneckenradpaaren für Vorschubantriebe von Werkzeugmaschinen?

Bitte senden Sie uns Maschinentyp, Achsen, Gewindesteigung, maximale Schnittkraft, gewünschte Oberflächengüte und die Angabe, ob die Anwendung manuell (selbsthemmend erforderlich) oder CNC-gesteuert (servogesteuert) erfolgt. Wir berechnen das Rückdrehmoment und empfehlen Ihnen die passende Schneckenspindel mit Überprüfung der Steigungsgenauigkeit.

Spezifikation für den Speiserantrieb anfordern →

Herausgeber: Cxm

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