I. Kernvorteil: Standardisierung und Modularität
Dies ist die grundlegendste Eigenschaft des SFU-Kugelgewindes. Hersteller stellen eine Reihe standardisierter Größen und Genauigkeitsklassen für Spindeln, Muttern und passende Lagerhalterungen bereit. Anwender müssen lediglich das entsprechende Modell basierend auf Last, Geschwindigkeit, Genauigkeit und Einbaumaßen auswählen, wodurch separate Konstruktionen von Lagergehäusen oder komplexe Ausrichtungen und Justierungen entfallen.
Vorteil: Reduziert deutlich Planungs-, Beschaffungs- und Montagezeiten, senkt die Gesamtkosten und erhöht die Zuverlässigkeit der Anlage.
II. Hohe Präzision und hohe Leistung
Unter einem SFU-Kugelgewinde versteht man typischerweise Präzisions-Kugelgewinde der Güteklasse C3–C7 (oder höher).
- Hohe Übertragungseffizienz: Die Wirkungsgrad von Kugelgewindetrieben kann über 90 % betragen, was deutlich besser ist als bei Trapezgewinden (~20–50 %).
- Hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit: Hohe Führungsgenauigkeit und geringes Spiel (das durch Vorspannung beseitigt werden kann) ermöglichen eine präzise Bewegungssteuerung auf Mikrometerebene.
- Gleichmäßige Bewegung: Der Wälzkontakt der Kugeln führt zu geringem Anlaufdrehmoment, hoher Bewegungsreaktivität und verhindert Stick-Slip (Kriechen) auch bei niedrigen Geschwindigkeiten.
III. Konstruktionsmerkmale der Lagerstützeinheit
Die Lagerstützeinheit ist ein Schlüsselelement des SFU-Systems und umfasst:
Feste Seite Lagerstützeinheit:
- Beinhaltet typischerweise schrägbeanspruchte Wälzlager (paarweise eingesetzt), die sowohl axiale als auch radiale Lasten aufnehmen können und hohe Steifigkeit bieten.
- Verfügt über einen Vorspannverstellmechanismus zur Optimierung der Lagersteifigkeit und zur Eliminierung von Spiel.
- Integrierte Labyrinth- oder Kontaktabdichtungen verhindern wirksam das Eindringen von Staub und das Austreten von Schmierfett.
- Verfügt über eine standardmäßige Schmiernippel für einfache periodische Wartung.
Lagerseite (einfache Seite) Lagerstützeinheit:
- Verwendet Rillenkugellager oder Gleitbuchsen, hauptsächlich zur Aufnahme radialer Lasten. Es ermöglicht ein geringes axiales Spiel der Spindel aufgrund thermischer Ausdehnung, wodurch innere Spannungen durch thermische Verformung vermieden werden.
- Beinhaltet ebenfalls eine Dichtungsstruktur.
IV. Hohe Steifigkeit und lange Lebensdauer
- Hohe Systemsteifigkeit: Die präzise Lageranordnung und die geeignete Vorspannung führen zu einer hervorragenden axialen Steifigkeit des gesamten Antriebssystems und bieten starke Widerstandsfähigkeit gegen lastbedingte Verformung.
- Langer Lebensdauer: Der Punktkontakt der Kugeln ermöglicht ausgereifte theoretische Lebensdauerberechnungen. Bei korrekter Montage, ausreichender Schmierung und gutem Schutz vor Staub ist die Lebensdauer außergewöhnlich lang. Nach Verschleiß muss typischerweise nur die Mutter oder die Spindel ersetzt werden, während die Lagerstütze wiederverwendet werden kann.
V. Einfache Installation und Wartung
- Sofort montierfertig: Die Montageflächen der Stützeinheiten sind präzisionsgefertigt. Die Installation besteht hauptsächlich darin, die Einheiten an der Maschinenbasis zu befestigen, die Schulter der Gewindespindel gegen den Innenring des festen Lagerlagers zu drücken und die Sicherungsmutter anzuziehen. Dadurch wird die Abhängigkeit vom Geschicklichkeitsniveau des Montagepersonals erheblich verringert.
- Einfache Ausrichtung: Die Konstruktion der Stützeinheit gewährleistet eine gute Ausrichtung zwischen den Lagern und der Spindelachse.
- Bequemes Wartung: Standardisierte Schmierschnittstellen machen die Wartung durch Fetten sehr einfach. Das effektive Dichtsystem verlängert die Wartungsintervalle.
VI. Umfangreiche Optionen und Kompatibilität
- Mehrere Genauigkeitsklassen: Von Standard- bis hin zu Präzisionsklassen, um unterschiedliche Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
- Mehrere Vorspannklassen: Wie z. B. keine Vorspannung, leichte Vorspannung, mittlere Vorspannung und starke Vorspannung, sodass der Benutzer je nach Steifigkeits- und Reibungsanforderungen wählen kann.
- Mehrere Mutterformate: Typischerweise eine Standard-Flanschmutter für eine einfache Montage.
- Direkte Motorverbindung: Das Schraubenende kann als glatter Schaft, mit Flächen, Nut oder als flexible/starre Kupplungsschnittstelle zur direkten Verbindung mit Servo- oder Schrittmotoren bearbeitet werden.
VII. Typische Anwendungsgebiete
Aufgrund seiner hervorragenden Leistung wird das SFU-Kugelgewindetrieb-System häufig in Anwendungen eingesetzt, die präzise Linearbewegungen erfordern:
- CNC-Werkzeugmaschinen: Vorschubachsen für Bearbeitungszentren, Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Schleifmaschinen.
- Halbleiterausrüstung: Drahtbondgeräte, Prüfgeräte, Die-Bondgeräte.
- Industrieroboter: Gelenkantriebe, Linearmotionseinheiten.
- Präzisionsmesstechnik: Koordinatenmessmaschinen (CMMs), optische Messsysteme.
- Automatisierungsgeräte: Montagelinien, Handhabungsgeräte, Laserbearbeitungsanlagen, Druckausrüstung usw.
Im Wesentlichen hebt das SFU-Kugelgewindetrieb-System die Hochleistungs-Kugelgewindespindel von einer „Komponente, die eine präzise Montage erfordert“, zu einer „einfach zu bedienenden, standardisierten Funktionseinheit“ an. Durch ein durchdachtes integriertes Design bietet es den Anwendern eine komplette, sofort einsatzbereite lineare Bewegungslösung mit hoher Präzision, hoher Steifigkeit und langer Lebensdauer. Es ist eine unverzichtbare, grundlegende Komponente bei der Konstruktion moderner, hochpräziser Maschinen und Anlagen.
EN
