Direktantrieb vs. Riemengetriebene Spindeln: Was ist besser für Ihre CNC-Maschine?

Direktantriebsspindel und riemengetriebene Spindel – Vergleich & Kategorisierung

Der Spindenantriebsmechanismus umfasst Riemenantrieb, Getriebeantrieb, Direktantrieb und Motoreinbauantrieb. Im Vergleich zu anderen Antriebsmechanismen bietet das direktgetriebene Spindeldesign höheres Drehmoment, schnellere und präzisere Aktivierung und ermöglicht einen größeren Bearbeitungsbereich.

Diese Spindelart wird auch Direktantriebsspindel genannt. Eine Werkzeugmaschine kann mehrere Spindeln enthalten, wie Hauptspindel und Gegenspindel an einer Bankdrehmaschine; die Hauptspindel ist meist die größte. Soll die Direktantriebsspindel die Hauptspindel sein, wäre das Gehäuse groß.

Daher bedeutet eine Spindelreferenz ohne weitere Einschränkung, dass das Zielobjekt die Hauptspindel ist. Einige der Massenproduktion gewidmeten Werkzeugmaschinen haben oft 4, 6 oder mehr Spindeln. Diese werden Mehrspindel-Werkzeugmaschinen genannt, wie Mehrspindelbohrmaschinen und Schraubenmaschinen.

Obwohl die Bankdrehmaschine mehrere Spindeln hat (Hauptspindel und zweite im Reitstock), wird sie nicht als Mehrspindelmaschine bezeichnet. Direktantriebsspindeln werden häufig für Schwerlastarbeiten eingesetzt.

Werkzeugmaschinen mit DD-Motoren

Werkzeugmaschinen mit direktgetriebenen Spindeln sind meist mit größeren Gehäusen ausgelegt, um längere und größere Spindeln aufzunehmen, was höhere Bearbeitungsfestigkeit für das Werkstück bietet.

Einige Spindeln sind für spezifische Funktionen ausgelegt, wie Drehspindeln, Frässpindeln, Bohrspindeln etc. Nur bei richtiger Auswahl und Installation kann die Werkzeugmaschine ihre ausgelegte Kapazität erbringen.

Neben dem DD-Design

Zusätzlich zu direktgetriebenen gibt es diverse andere Spindeldesigns. An einer Holz- oder Metaldrehbank ist die Spindel das Kernkomponente des Spindelstocks. Bei einer rotierenden Holzbearbeitungsmaschine ist die Spindel eine Komponente zur Aufnahme geformter Fräser, um Profile (Nutprofile, Perlen, Kurven) in Leisten und ähnliche Fräsarbeiten zu schneiden.

Ähnlich bei rotierenden Metallbearbeitungsmaschinen wie Fräsmaschinen, Gewindeschneidzentren und Bohrmaschinen: Die Spindel ist die Welle, die das Werkzeug (Bohrer oder Fräser) mit der Maschine verbindet und nur ein Teil des gesamten Schneidgeräts ist. Spindeltypen umfassen Schleifspindeln, Elektrospindeln, Werkzeugmaschinenspindeln, Niedrig- und Hochgeschwindigkeitsspindeln.

Vergleich mit riemengetriebenen Spindeln

Die riemengetriebene Spindel besteht aus einer Welle und Lagern, die in der Spindelhülse fixiert sind. Sie wird von einem externen Motor angetrieben. Diese Spindelart wird auch riemengetriebene Spindel genannt. Die Energiequelle stammt nicht von einem Einbaumotor oder direkt gekoppelten Motor.

Im Design riemengetriebener Spindeln muss die Kraftübertragung durch ein Riemenscheibenset erfolgen; der Riemenscheiben-Übertragungsmechanismus ist nicht so stabil wie der Direktantrieb, und das Riemenmaterial kann eine Variable der mechanischen Leistung werden.

Der externe Motor der riemengetriebenen Spindel kann Drehzahlen von 12.000 bis 15.000 U/min liefern. Die Drehzahlgrenzen begrenzen die Leistung, wie Drehmoment.

Daher verwenden die hochwertigsten Drehbänke meist keine riemengetriebenen Spindeln, obwohl die praktischste Kombination für die Drehbankproduktion tatsächlich eine riemengetriebene Spindel ist, wird diese oft mit einer Einbauspindel kombiniert, um besseres Drehmoment und höhere Drehzahl zu erreichen. Riemengetriebene Spindeln haben eigene Limitierungen und sind in einigen Modellen stark eingeschränkt.

Vergleich mit Einbauspindel

Verglichen mit der für ihre hohe Drehzahl bekannten Einbauspindel liegt die beste Leistung der direktgetriebenen Spindel in ihrer Drehmomentfähigkeit, die weitaus leistungsstärker ist als bei anderen Spindeltypen.

Auch nach langer Betriebszeit können die meisten direktgetriebenen Spindeln schwere Schneidaufgaben mit hervorragender Genauigkeit bewältigen. Schwere Schneidfähigkeit und Langlebigkeit machen direktgetriebene Spindeln im High-End-Werkzeugmaschinenmarkt breit akzeptiert.