Arbeitskreis | MOTORSPINDEL

Im Industriearbeitskreis „Motorspindel“ steht die industriehnahe Forschung an Motorspindelsystemen im Focus. Der AKMSP ist der Arbeitskreis mit der längsten Tradition am PTW und existiert mittlerweile seit mehr als 30 Jahren. Schwerpunktbereiche des AKMSP sind:

• Spindellagerungen
• Rotordynamische Fragestellungen
• Fragen der Regelung und des optimierten Spindelbetriebs
• Spannsysteme für die Hochdrehzahlanwendung

Untersuchungen zu Optimierungen rund um die Motorspindel und deren Komponenten sind das Ziel des Arbeitskreis Motorspindel. Die vielfachen Forderungen der Industrie nach erhöhter Leistung und Qualität hinsichtlich des Zerspanungsprozesses machen eine Weiterentwicklung der Motorspindel und ihrer Komponenten notwendig. Neben höheren Drehzahlen und Drehmomenten sind Schwingungsprobleme und thermisches Verhalten stetige Themen. Hinzu kommt die Entwicklung neuer und Optimierung bestehender Antriebskonzepte und Komponenten. Aus diesem Grund wurde unter der Leitung des PTW der TU Darmstadt der Arbeitskreis Motorspindeln initiiert.

Teilprojekt 1:
Entwicklung einer 3D-gedruckten Vorspannbuchse für Motorspindellagerungen

Dieses Teilprojekt befasst sich mit der Entwicklung einer Lagerbuchse, die eine definierte Vorspannung für angestellte Schrägkugellager in Motorspindeln generiert. Statt konventioneller Federpakete mit Gleitbuchsen werden 3D-gedruckte, innerelastische Strukturen zur Erzeugung der Vorspannkraft eingesetzt. Dadurch entfallen separate Federpakete und Relativbewegungen zwischen Buchse und Gehäuse werden vermieden. Das Projektziel ist die Entwicklung einer Lösung zur Verringerung des Wartungsaufwands und der Komplexität der Konstruktion, die durch Funktionsintegration und Bauteilintegration zu vereinfachten Fertigungs- und Montageprozessen beiträgt. Die gewonnenen Erkenntnisse und eine prototypische Buchse sollen die Grundlage für zukünftige kompakte und hochperformante Spindellagerungssysteme bilden.

Teilprojekt 2:
Lebenszyklusanalyse (LCA) von Motorspindeln und Entwicklung eines praxisorientierten Leitfadens zur CO2-Fußabdruck-Reduktion

Dieses Teilprojekt behandelt die systematische Erfassung und Bewertung des ökologischen Fußabdrucks von Motorspindeln mittels einer Lebenszyklusanalyse (LCA). Das Projektziel ist die Erstellung eines praxisorientierten Handbuchs, das den Herstellern eine Anleitung zur Durchführung eigener LCAs bietet. Die Analyse konzentriert sich auf Strukturbauteile, Lager und Sensoren innerhalb der Spindel. Ein weiterer Fokus liegt auf der Identifizierung und Umsetzung konkreter Optimierungsstrategien für Komponenten oder Baugruppen, um den ökologischen Fußabdruck der Spindel zu reduzieren. Dies soll den AK-Teilnehmenden Werkzeuge zur Einhaltung zukünftiger Regularien und Ansätze zur Steigerung der Ressourceneffizienz ihrer Produkte liefern.