Torquemotoren

Für Ultrapräzision

Mit einer Optimierung der Idam-Torquemotoren-Baureihe SRV eliminiert Schaeffler Störkräfte und -momente des Motors, die bei üblicher Bauweise in Rundachsen und Rundtischen Verkippungen der Achse beziehungsweie der Aufspannfläche im Mikrometer-Bereich verursachen.

Mit der Optimierung der IDAM-Torquemotoren-Baureihe SRV eliminiert Schaeffler übliche Störkräfte und -momente des Motors. (Foto: Schaeffler)

Diese Verkippungen beeinträchtigen die Oberflächenqualität bei Präzisionsbearbeitungen und führen zu zusätzlichen Kosten durch die erforderliche Nacharbeit. Etwa bei der Zerspanung mit steifen und direktangetriebenen Rundachsen in ultrapräzisen Fräs-, Schleif- und Verzahnungsmaschinen kann an Werkstücken das Phänomen kurzwelliger Oberflächenfehler auftreten. Genauigkeitsabweichungen von kleiner einem Mikrometer bis zu wenigen Mikrometern führen zu Qualitätsproblemen an hochpräzisen Werkstücken im Formenbau, der Linsenendbearbeitung oder bei Verzahnungsteilen höchster Güte. Ursache für die Abweichungen sind pulsierende Axial- und Radialkräfte aus den Magnetfeldern des Torque-Antriebes, die sich über einen Hebelarm als Störkräfte und -momente an der Lagerung auswirken. Insbesondere bei Schleifsternen ist die Fehlerperiode meist auf die Polzahl zurückzuführen.

Das Phänomen ist nicht neu, jedoch sind die Oberflächenqualitäten heute so hoch, dass diese Phänomene an den Bearbeitungsspuren sichtbar werden können. Zudem sind die Anforderungen an Formtoleranzen und Oberflächenqualitäten in einigen Branchen gestiegen, dass der Aufwand für eine Nacharbeit nicht mehr toleriert wird. Die Ingenieure der INA – Drives and Mechatronics, Direktantriebsspezialistin innerhalb der Schaeffler-Gruppe, entwickelten als Lösung eine „doppelte“ Motorstruktur, bei der sich die auftretenden Störkräfte und -momente im Motor intern ausgleichen und so die Oberflächenfehler in der Ultrapräzisionsfertigung wirksam vermieden werden können. Die auf diesem Prinzip basierenden Torquemotoren sind trotz des komplexeren Aufbaus mit den marktüblichen Torquemotoren austauschbar. Für die neue Baureihe sind Luftspaltdurchmesser von 89 bis 460 Millimeter und Magnethöhen von 25 bis 200 Millimeter vorgesehen.  pb

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