Lagerungslösungen für Spitzenleistungen mit Super- Precision Bearings

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1 Lagerungslösungen für Spitzenleistungen mit Super- Precision Bearings Speziallager für Werkzeugmaschinen The Power of Knowledge Engineering

2 Präzision und Leistungsfähigkeit für Ihren Von Werkzeugmaschinen werden Spitzenleistungen gefordert. Extrem hohe Drehzahlen, eine sehr hohe Laufgenauigkeit und Gesamtsteifigkeit bei niedriger Wärmeerzeugung und einem möglichst geringen Betriebsgeräusch sind nur einige der typischen Anforderungen in dieser Leistungsklasse. Die neue Generation der SKF Super-Precision Bearings erfüllt auch die höchsten Leistungsanforderungen von Präzisionsmaschinen. Zusätzlich zu unseren innovativen Lösungen bieten wir auch Verkaufs- und Anwendungsberatung und technische Fachberatung an. Wir liefern Super-Precision Bearings und Lösungen für unsere Kunden. Maßgeschneiderte Lösungen Individuelle Lösungen sind unsere Stärke. Auf Kundenwunsch fertigen wir spezielle Bohrungs- und Außendurchmessertoleranzen, paaren Lagersätze mit verschiedenen Kontaktwinkeln, speziellen Vorspannungen oder axialer Luft, realisieren individuelle Fettbefüllungsgrade sowie spezielle Fette, berücksichtigen spezifische Verpackungen und erstellen Messprotokolle. Höhere Leistungsfähigkeit Werkzeugmaschinen werden zunehmend komplexer. Um die teilweise extremen Anforderungen an die Hauptbaugruppen zu erfüllen, haben wir unsere Super-Precision Bearings in den Bereichen Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit, Betriebsdrehzahlen und Genauigkeit weiter entwickelt. Dabei konnten wir folgende Verbesserungen erreichen: 2

3 Erfolg Es sind mehr Größen und Lagerreihen in abgedichteten Ausführungen erhältlich. Die Dichtungen halten das Fett im Lager und verhindern das Eindringen von Verunreinigungen, ohne die Drehzahlfähigkeit einzuschränken. Es sind mehr Vorspannklassen verfügbar, so dass jetzt praktisch alle Drehzahl- und Steifigkeitsanforderungen erfüllt werden können. Die Vorteile der neuen Generation von SKF Super-Precision Bearings Produktionsrate Produktivität Qualität Optimierte Lagerringkanten an den Innen- und Außenringen erhöhen die Einbaugenauigkeit. Das optimierte Führungsspiel zwischen Käfig und Außenring sorgt für ein verbessertes Laufverhalten bei hohen Drehzahlen. Eine Reihe weiterer Verbesserungen, z.b. zwei Schmierbohrungen im Außenring offener Lager (für die direkte Ölschmierung), ermöglichen höhere Drehzahlen bei gleichzeitiger Senkung der Betriebstemperaturen. Die optimierte innere Geometrie und der überarbeitete PEEK-Käfig von Zylinderrollenlagern der Reihe N10 machen Drehzahlsteigerungen von bis zu 30 Prozent bei Fettschmierung möglich. Die zweiseitig wirkenden Axial-Schrägkugellager aus der BTW-Reihe wurden gleich in mehreren Aspekten optimiert (Drehzahlen, Reibung, Geräusch- und Schwingungspegel, Gewicht, Handhabung, Vorspannungskontrolle und Systemsteifigkeit). Schnitt - geschwindigkeit Schnittkraft Spindelparameter Lauf - genauigkeit Steifigkeit Geschwindigkeit Wärmefestigkeit Hohe Zuverlässigkeit Einfache Instandhaltung Bearbeitungsgenauigkeit Offene Lager für direkte Ölschmierung: E (VEB) 70.. E (VEX) 3

4 Ein Entwicklungspartner mit Wertschöpfun Fachspezifisches Anwendungswissen Für die Entwicklung zuverlässiger Lösungen ist ein eingehendes Verständnis des Spindellagerverhaltens bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen erforderlich. SKF nutzt Hochgenauigkeits- Werkzeugmaschinen für die eigene Lagerfertigung. Die Erfahrung und das Wissen, das in unseren Produkten und Dienstleistungen steckt, nutzen allen SKF Kunden. Weltweites Spindelservice-Netzwerk Unsere Kompetenzzentren sind auf die spezifischen Anforderungen lokaler und internationaler Hersteller von Werkzeugmaschinen ausgerichtet. Die Experten in den Zentren haben sich auf unterschiedliche Bereiche spezialisiert. Bei uns finden Sie Spezialisten für Lager und Lagereinheiten, Schmiersysteme, Dichtungen, Zustandsüberwachung und mehr. Wir betreiben Servicezentren an strategisch ausgewählten Orten in über 15 Ländern. Der SKF Spindel Service gehört zu den weltweit größten Netzwerken für die Rekonditionierung und Aufarbeitung von Werkzeugmaschinenspindeln. SKF Spindle Simulator Der SKF Spindelsimulator ist eine umfassende Simulationssoftware für Spindel-Anwendungsfälle. Der Simulator kennt die Details der neuen SKF Super-Precision Bearings und kann daher auch Spindelanwendungen berechnen, in denen diese neuen Lager zum Einsatz kommen sollen. Die Software basiert auf der SKF Simulatorplattform und nutzt die gleiche fortschrittliche Technologie. Bei der Entwicklung wurde besonders auf die Bedienerfreundlichkeit geachtet. Die Auswirkungen unterschiedlicher Drehzahlen und Temperaturen auf die Lagerwelle und Gehäusepassung und damit auch auf die Vorspannung werden bei der Simulation berücksichtigt. Die Software bestimmt für jeden beliebigen Zeitpunkt die Auswirkungen externer Belastungen auf Welle bzw. Lager und liefert äußerst präzise Informationen über sämtliche Wälzkörperkontakte aller Lager. 4

5 gspotenzial Diagramm 1 Messgröße: L 10h (relative Leistungsfähigkeit) Wälzlagerstahl 100Cr6 NitroMax-Stahl Lebensdauer L 10 Verwendeter Stahl für Lagerringe Hinweis: Die Ergebnisse der Dauerprüfung hängen von den Schmier beding ungen ab, d.h. vom Viskositätsverhältnis und vom Schmierfilmdicke-Oberflächenrauheits-Verhältnis. Ermüdungslebensdauerprüfungen bei vollem Schmierfilm in offenen Hybridlagern aus herkömmlichem Wälzlagerstahl (100Cr6) und aus NitroMax-Stahl. Je nach Lageranordnung und Betriebsbedingungen hielten die NitroMax-Lager mindestens dreimal länger als die Lager aus traditionellem Wälzlagerstahl. Der beste Lagerwerkstoff für die beste Leistung Super-Precision Bearings sind auch mit Ringen aus NitroMax-Lagerstahl erhältlich. NitroMax ist eine neue Generation nichtrostenden Stahls mit hohem Stickstoffanteil. Das Material hat eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit, verbesserte Ermüdungsfestigkeit und eine hohe Schlagfestigkeit. Der hochreine Stahl kann die Lebensdauer unter guten Schmierbedingungen (Vollschmierung) und auch unter kritischen Bedingungen (Mischreibung) verlängern (vgl. Diagramm 1). Längere Gebrauchsdauer durch Hybridlager Hybridlager sind ein innovativer Fortschritt. Die neuen Lager wurden in den SKF Fertigungsstätten in den USA, Deutschland, Brasilien und Indien umfassend getestet. Da Kugeln aus Siliziumnitrid deutlich leichter und härter sind als Stahlkugeln, ermöglichen Hybridlager eine höhere Steifigkeit und höhere Drehzahlen als reine Stahllager. Durch das geringere Gewicht der Keramikkugeln verringern sich die Fliehkräfte im Lager, es wird weniger Wärme erzeugt und die Gebrauchsdauer des Schmierstoffs verlängert sich entsprechend. Gleichzeitig können die Instand haltungsintervalle ausgeweitet werden. 5

6 Unser umfangreiches Produktangebot für Unterschiedliche Maschinen stellen unterschiedliche Anforderungen. Deshalb haben wir das SKF Produktsortiment erheblich ausgebaut. Der Anwender kann nun zwischen einer Vielzahl unterschiedlicher Produktreihen mit unterschiedlichen Merkmalen auswählen. Durch enge Kooperation mit unseren Kunden können wir selbst für sehr spezielle Anforderungen passende Lösungen finden. Für hohe Drehzahlen Die Schrägkugellager der Reihen 719 und 70 E wurden speziell für anspruchsvolle Leistungsanforderungen schnelllaufender Genauigkeitsanwendungsfälle entwickelt. Die Lager eignen sich aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und Genauigkeit für Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen, Innenschleifmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen und ähnliche Anwendungsfälle. Die Hochgeschwindigkeits-Zylinderrollenlager der Reihe N 10 haben eine sehr hohe Systemsteifigkeit und Tragfähigkeit. Reibung und Wärmeerzeugung bleiben auch bei hohen Drehzahlen niedrig. Bei der Fettschmierung sind durch die optimierte innere Geometrie, einen überarbeiteten PEEK-Käfig und dank des flanschlosen Außenrings jetzt Drehzahlsteigerungen von bis zu 30 Prozent gegenüber der bisherigen Hochgeschwindigkeitsausführung möglich. Für noch höhere Drehzahlen sind Hybridausführungen verfügbar. Für eine längere Gebrauchsdauer Die neuen Schrägkugellager der Reihen S719.. B (HB../S) und S70.. B (HX../S) haben Dichtungen aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), die den Schmierstoff an der Schmierstelle halten und das Eindringen von Verunreinigungen verhindern. Die Lager eignen sich insbesondere für Zerspanungsmaschinen in der Metall- und Holzverarbeitung. Die Lager sind auch ohne Dichtungen erhältlich (wahlweise für Fett- oder Ölschmierung). Für eine direkte Ölschmierung (d.h. für extrem hohe Drehzahlen) kann der Außenring offener Lager auch mit einer Verteilungsnut und zwei Schmierbohrungen sowie zwei Nuten zur Aufnahme von O-Ringen geliefert werden. Für begrenzte Einbauräume Die Schrägkugellager der Reihe 718 (SEA) sind eine optimale Lösung für Anwendungsfälle mit begrenztem Einbauraum. Sie kombinieren einen geringen Querschnitt mit hoher Genauigkeit und Steifigkeit und sind besonders gut geeignet für Werkzeugmaschinen, Mehrspindel bohrköpfe, Roboterarme, Messgeräte, Rennwagenradlager und andere Anwendungsfälle, in denen es auf Genauigkeit ankommt. Für eine sehr hohe Systemsteifigkeit Die Schrägkugellager der Reihen D (SEB), 70.. D (EX) und 72.. D (E200) wurden für Anwendungsfälle entwickelt, in denen eine hohe Tragfähigkeit und eine hohe Steifigkeit gefordert sind. Die Lager zeichnen sich durch eine lange Gebrauchsdauer aus. Sie verbessern die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Drehspindeln, Schleif- und Bohrmaschinen, parallelkinematischen Werkzeugmaschinen (PKM) und ähnlichen Anwendungsfällen. 6

7 anspruchsvolle Anwendungsfälle Für eine höhere Leistungsfähigkeit Die Hochgeschwindigkeits-Axialschrägkugellager der Reihe BTW stellen einen radikalen Bruch mit der Vorgängerreihe 2344 (00) dar. BTW-Lagerungen bestehen aus zwei separaten Axial-Schrägkugellagern in O-Anordnung, so dass eine Aufnahme von Axiallasten in beiden Richtungen möglich ist. Durch die neue Aus führung ohne Abstandshülse wird der Einbau schneller, einfacher und präziser. Die neue Lagerreihe wurde speziell für die gestiegenen Belastungs-, Drehzahl- und Steifigkeitsanforderungen moderner Werkzeugmaschinen entwickelt. Für Gewindetriebe Die einseitig wirkenden Axial-Schrägkugellager der Reihen BSA und BSD (BS) zeichnen sich durch eine sehr gute axiale Steifigkeit und eine hohe axiale Tragfähigkeit aus. Die zweiseitig wirkenden Axial-Schrägkugellager der Reihe BEAS wurden für Werkzeugmaschinen entwickelt, in denen der Einbauraum begrenzt ist und ein einfacher Einbau gefordert wird. Die Lager der Reihe BEAM lassen sich mit einem Gegenstück verschrauben. Für den schnellen und einfachen Einbau empfehlen wir Kartuschen. In den Einheiten der Reihe FBSA (BSDU und BSQU) kommen einseitig wirkende SKF Axial-Schrägkugellager zum Einsatz. Für hohe Radiallasten Zweireihige Hochgenauigkeits-Zylinderrollenlager sind in den Ausführungen NN und NNU erhältlich. Die Lager haben einen niedrigen Querschnitt, eine hohe Tragfähigkeit und eine hohe Steifigkeit. Sie sind für hohe Drehzahlen geeignet. Besonders gut eignen sie sich für Werkzeugmaschinenspindeln, in denen die Lageranordnung hohe Radiallasten und hohe Drehzahlen bei Wahrung einer hohen Steifigkeit aufnehmen muss. Für präzise Positionierung Zur Ergänzung unserer Genauigkeitslagerreihen bieten wir auch Axial- und Radial-Zylinderrollenlager an (NRT-Reihe). Diese Lager kommen oft bei Drehtischen, Rundschalttischen und Fräsköpfen zum Einsatz. Ihr interner Aufbau und die hohe Laufgenauigkeit (besser als P4) ermöglichen eine sehr präzise Ausrichtung von Werkstück und Bearbeitungskopf. 7

8 Unterschiedliche Branchen, unterschiedlic für Hochgenauigkeitslösungen Mit SKF Hochgenauigkeitslösungen verbessern Hersteller und Anwender von Werkzeugmaschinen überall auf der Welt ihre Produktivität. Unsere Lösungen helfen ihnen, die anspruchsvollen Anforderungen in den unterschiedlichsten Industriebranchen darunter Fahrzeugbau, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt und Unterhaltungselektronik zu erfüllen. Fachwissen und spezieller Support für die Automobilindustrie Im Fahrzeugbau ändern sich die Werkzeuge und Werkstücke ständig. Die Hersteller legen großen Wert auf möglichst niedrige Einrichtungs- und Instandhaltungskosten in ihren Fertigungslinien. Als Zulieferer für die Automobilindustrie benötigen Sie einen Partner, der die erforderliche Flexibilität und Produktivität Ihrer Werkzeugmaschinen gewährleistet und Sie bei der Fertigung äußerst genauer Qualitätsprodukte unterstützt. Das gilt für praktisch jedes Fahrzeugteil, von Kurbelwellen über Nockenwellen, Verbindungsgestänge, Zylinderblöcke, Zylinderköpfe, Getriebe und Getriebegehäuse bis zu Karosserien, denn Ihre Kunden verlangen von Ihnen absolute Perfektion. Durch unser branchenspezifisches Anwendungswissen und über ein halbes Jahrhundert Erfahrung in der Automobilindustrie sind wir in der Lage, Hochgenauigkeitslager, Schmiersysteme, Dichtungen und Dienstleistungen für höchste Leistungen und höchste Drehzahlen anzubieten. 8 Kundenspezifische Lösungen für die Luft- und Raumfahrtindustrie In der Luft- und Raumfahrtindustrie gelten strengste Anforderungen, denn von praktisch jedem einzelnen Teil hängt die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Gesamtkonstruktion ab. Zulieferer müssen auf ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kosten und Leistung achten. Da die Leistungsfähigkeit nicht beeinträchtigt werden darf, muss der Zulieferer in der Lage sein, hochwertige Produkte zu fertigen ungeachtet der Anforderungen, die Hochleistungswerkstoffe, komplexe Systeme wie Motor und Fahrwerk oder tragende Konstruktionen stellen. Als Werkzeugmaschinenhersteller liefern Sie die Technik, die Zulieferer in der Luft- und Raumfahrtindustrie brauchen, um die anspruchsvollen Vorgaben ihrer Abnehmer zu erfüllen. Eine möglichst lange Spindelgebrauchsdauer und eine möglichst hohe Systemsteifigkeit sind zentrale Aspekte für ein reibungsloses Funktionieren. Werkzeugmaschinenhersteller vertrauen dem Wissen unserer Ingenieure. Gemeinsam mit SKF haben sie Spindeln für ihre Werkzeugmaschinen entwickelt, die äußerst präzise arbeiten.

9 he Anforderungen: Bewährungsprobe Schnellere Fertigung von Hochleistungselektronik durch Hochgeschwindigkeitslager Weltweit steigt der Bedarf an moderner Unterhaltungselektronik, Computern und Kommunikationstechnik rapide an. Die Innovationen von heute werden in rasantem Tempo durch neue, noch intelligentere Geräte ersetzt. Die Hersteller müssen hochwertige Produkte in großen Stückzahlen und in immer kürzeren Abständen liefern können und für diese schnellen Fertigungsprozesse brauchen sie Hochgeschwindigkeits-Spindeln. In enger Zusammenarbeit mit unseren Werkzeugmaschinenkunden haben wir durch unser Fachwissen verbesserte Spindelausführungen möglich gemacht. Werkzeugmaschinen laufen 24 Stunden am Tag, an 365 Tagen im Jahr mit bis Umdrehungen pro Minute. Für die Herstellung von Komponenten in der Hochleistungselektronik sind sie unentbehrlich. Unsere kundenspezifischen Lösungen tragen zu Produktivitätssteigerungen und Verkürzungen der Fertigungszeiten dieser intelligenten Produkte bei. Bessere Sicherheit und Zuverlässigkeit für die Medizintechnik Werkzeugmaschinen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Fertigung von Komponenten, die die Lebensqualität von Patienten verbessern. Künstliche Kniegelenke, Knochenschrauben, Zahnimplantate und Ganzprothesen sind nur einige Beispiele. In diesem Bereich gelten sehr strenge Anforderungen. Die Werkzeugmaschinen müssen Spezialwerkstoffe wie Titan oder Hochleistungskeramik unter extremen Bedingungen bearbeiten können und dabei eine perfekte Oberflächengüte und Genauigkeit gewährleisten. Nur wer diese speziellen Anforderungen erfüllt, kann langfristig im Wettbewerb bestehen. Nutzen Sie unser Wissen, unsere Erfahrungen und unsere weltweite Verfügbarkeit für Ihre Werkzeugmaschinen. Unsere Speziallager und der umfassende technische Support helfen Ihnen, die hohen Anforderungen an Genauigkeit, Produktivität und Effizienz zu erfüllen, die an die Medizintechnik gestellt werden. 9

10 Weltweiter Service für den Werkzeugmaschinenbau Unsere Kunden profitieren neben unserem umfangreichen Angebot an Super-Precision Bearings auch von der globalen Verfügbarkeit unserer Produkte und Dienstleistungen. Jeder Spindel-Anwendungsfall stellt individuelle Anforderungen. Eine optimale Lösung ist nur durch das Zusammenwirken von Spezialisten aus unterschiedlichen Fachgebieten möglich. Je stärker Sie uns in Ihre Projekte mit einbeziehen, desto besser können wir Ihnen helfen, das Optimum aus Ihren Maschinen herauszuholen. Durch virtuelles Erstellen von Prototypen haben anspruchsvolle Anwender die Möglichkeit, ihre Anwendungsfälle umfassend aus allen Perspektiven zu analysieren. Vertriebsbüros Sales offices Fertigungsstätten Production sites Spindel-Servicezentren Spindle Service Center 10

11 Im Begleitblatt finden Sie weitere Informationen zu SKF Lösungen.

12 Dichtungen Lager und Lagereinheiten Schmiersysteme Mechatronik Dienstleistungen The Power of Knowledge Engineering In der über einhundertjährigen Firmengeschichte hat sich SKF auf fünf Kompetenzplattformen und ein breites Anwendungswissen spezialisiert. Auf dieser Basis liefern wir weltweit innovative Lösungen an Erstausrüster und sonstige Hersteller in praktisch allen Industriebranchen. Unsere fünf Kompetenzplattformen sind: Lager und Lagereinheiten, Dichtungen, Schmiersysteme, Mechatronik (verknüpft mechanische und elektronische Komponenten, um die Leistungsfähigkeit klassischer Systeme zu verbessern) sowie umfassende Dienstleistungen, von 3 D Computersimu lationen über moderne Zustandsüberwachungssysteme für hohe Zuver lässigkeit bis hin zum Anlagenmanagement. SKF ist ein weltweit führendes Unternehmen und garantiert ihren Kunden einheitliche Qualitätsstandards und globale Produktverfügbarkeit. SKF ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe. NITROMAX ist eine eingetragene Marke der SKF Gruppe. SKF Gruppe 2011 Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit unserer vorherigen schriftlichen Genehmigung gestattet. Die Angaben in dieser Druckschrift wurden mit größter Sorgfalt auf ihre Richtigkeit hin überprüft. Trotzdem kann keine Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen werden, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hier enthaltenen Informationen ergeben. PUB BU/S /1 DE Dezember 2011 Bestimmte Aufnahmen mit freundlicher Genehmigung von Shutterstock.com und Corbisimages.com skf.com/hochgenauigkeitslager