Levicron

Für die Hochpräzisions- bzw. Ultrapräzisionsbearbeitung ist nicht nur eine geeignete Maschinen- und Spindellösung erforderlich, sondern auch eine entsprechende Werkzeugaufnahme. Als zusätzliche Schnittstelle zwischen der Spindel und dem Werkzeug ist sie für die optimale Präzision und Dynamik mitverantwortlich. Zusammen mit einem Spindelkegelrundlauf von weniger als 50 nm und bester Dynamik sind unsere Spindeln für die Ultrapräzisions- und High-Speed Bearbeitung bestens gerüstet.

Über die Werkzeughalter "UTS-x" 

• Erstmalige ultrapräzisionsfähige Werkzeugspannung mit HSK-Schnittstelle nach DIN69893-5
• Der statische Rundlauf am Werkzeug (< 0.8 µm) übertrifft den Industriestandard um das 4-fache
• Die garantierte Auswuchtgüte (G0,3 mm/s bei 60.000 Upm) ist um das 20-fache besser
• Verfügbare Größen: UTS-25, UTS-32, UTS-40 

Spindeln für eine ultrapräzise Bearbeitung verlangen genaue, dynamische und neutrale Werkzeugspannungen. Für unsere Werkzeugspindeln mit HSK-Schnittstelle sind demnach kommerziell erhältliche Werkzeughalter nach DIN69893 nur bedingt einsetzbar. Durch den Einsatz unserer hochspezialisierten Fertigungstechnologie und der neuen bzw. innovativen Auswuchtmethoden waren wir in der Lage unsere HSK-Werkzeughalterserie UTS-x zu entwickeln. Hiermit konnten wir demnach erstmalig eine ultrapräzisionsfähige Werkzeugspannung mit HSK-Schnittstelle erreichen. Diese entspricht der DIN69893 und ergibt einen Werkzeugrundlauf von 0,8 µm sowie eine Auswuchtgüte von G0,3 mm/s bei 60.000 Upm.

Unsere Werkzeughalterbauserie UTS-x ist für die Spindelschnittstellen HSK-E25, HSK-E32 und HSK-E40 erhältlich und ermöglicht die Schrumpfsitz Werkzeugaufnahme einer großen Vielfalt von Schaftgrößen. Darüber hinaus sind ebenfalls kundenspezifische Werkzeughalter mit Spindelschnittstellen HSK-E25 und HSK-E40 zur Aufnahme von Flycutting-Scheiben oder Schleifscheiben erhältlich. 

Sonderwerkzeughalter sind ebenfalls verfügbar.

Über das Spannsystem "SLH-x"

• Für eine Hohlschaftkegel (HSK) Werkzeug Schnittstelle (DIN 69893) oder direktspannend
• Basiert auf dem Prinzip der monolithisch vorgespannten Selbsthemmung
• Einfach und ultra-kompaktes Design mit einer präzisen, robusten und wartungsfreien Anwendung
• Verfügbar Größen: SLH-20, SLH-25, SLH-32, SLH-40 und SLH-63

Was benötigen Sie für eine einfache, sichere und unveränderliche Spannung von Werkzeugen mit Hohlschaftkegel (HSK)?
Nichts mehr als unser federloses, selbsthemmendes Spannsystem Werkzeug (SLH-x – die federlose Einfachheit).

Problematik: 
Hersteller von Werkzeugspindeln kennen die typischen Probleme mit federbasierten automatischen Kegelspannsystemen. Dazu zählen extrem lange und komplex Bauweisen, unstetige Unwuchtwerte und Wellendynamiken, ermüdende Tellerfedern und veränderliche Spann-/ Lösepositionen, sowie sehr hohe Aufwände im Servicefall. Durch die Aneinanderreihung von Kegel oder Keilverbindungen ergeben sich zudem stark variierende Spann- und Lösepositionen. Darüber hinaus bedingen die hohe Flächenpressungen tribologische Veränderungen mit teils gefährlichen Veränderungen der Spannkraft oder der Betriebsstellungen. Zu guter Letzt wird nach dem heutigen Stand der Technik generell mit einem konventionellen Spannsatz gearbeitet, dem eine Verriegelungseinheit nachgeschaltet wird, was die Situation der Spannhubveränderungen verschärft.

Lösung: 
Um die oben genannten Probleme zu beheben entwickelten wir unser federloses Spannsystem für Hochschaftkegel (HSK) Werkzeuge mit einer optionalen und aerostatischen Drehdurchführung. Diese basiert auf dem Prinzip der monolithisch vorgespannten Selbsthemmung. Hierbei übernimmt der Spannsatz sowohl die Klemmung des HSK-Werkzeuges als auch die vorgespannte und sichere Selbsthemmung.

Über die "ASD-Px"

• Werkstückmotorspindel zum Drehen, Fly Cutting & Positionieren
• Kann als Drehspindel (mit variabler Werkstückspannung) fungieren oder zur genauen Werkstückwinkelpositionierung genutzt werden
• Drehzahlen bis zu 12.000 Upm bei gleichzeitig höchsten Steifigkeiten auf dem Markt
• Stabile Bearbeitung (Rotationstreue bzw. Error-Motion < 15 nm) von großen, schweren Komponenten & kleinen Linsen 

Unsere ASD-Px, welche für die Werkstückrotation und -orientierung eingesetzt wird, vereint ultrapräzise Genauigkeiten mit Rotationstreuen (Error-Motion) besser als 15 nm zusammen mit den höchsten Spindelsteifigkeiten und Tragfähigkeiten auf dem Markt. Durch die konsequente symmetrische Konstruktion und einer hocheffizienten Dünnfilm-Flüssigkeitskühlung ist das Wellenwachstum von dem kalten Zustand und dem Stillstand zu dem durchgewärmten Zustand bei 10.000 Upm kleiner als 1 µm (bei einer Durchwärmzeit unter 8 Minuten).

Als Resultat erhält der Anwender in der ultrapräzisen Zerspanung eine Spindellösung für alle Belange der Werkstückrotation. Hierzu zählen zum einen die Bearbeitung von besonders großen Werkstücken bei geringen Drehzahlen, die Bearbeitung von besonders kleinen Werkstücken mit hohen Drehzahlen und zu guter Letzt die präzise Orientierung im Achsenmodus.

Über die Werkstückspannung

Die Spannfutterschnittstelle besteht aus einer geschliffenen Planscheibe mit einem Durchmesser von 120 mm und einem standardisierten Lochkreismuster. Hieran können eigene oder auch kommerziell verfügbare, rotative Werkstückspannvorrichtungen angebracht werden. 

Unsere Spindel ist auch als Werkzeugmotorspindel zur Aufnahme von großen Schleifscheiben erhältlich (ASD-PH63M)

Über die "ASD-PH63M"

• Ultrapräzise Genauigkeiten & Rotationstreuen besser als 15 nm (Error-Motion) 
• Die höchsten Spindelsteifigkeiten und Tragfähigkeiten für aerostatische Werkeugspindeln auf dem Markt 
• Ein Konstantdrehmoment von 13 Nm und eine Geschwindigkeit bis zu 12.000 Upm
• Besitzt ein manuelles HSK-A63 Werkzeugspannsystem

Durch die hohe Rotationstreue und den Gleichlauf findet unsere ASD-PH63M als Schleifspindel und mit ihrer Anwendung in der Herstellung von Glaslinsen großen Anklang. Hierbei konnten die sogenannten “Sub-Surface”-Schädigungen des Substrats, die während des Schleifprozesses entstehen und die nachfolgende Polierzeit deutlich verringert werden. Durch die konsequent symmetrische Konstruktion und einer hocheffizienten Dünnfilm-Flüssigkeitskühlung ist das Wellenwachstum von kaltem Zustand und Stillstand zu dem durchgewärmtem Zustand, bei einer Durchwärmzeit unter 8 Minuten, bei 10.000 Upm kleiner 1 µm. Das schlanke Patronendesign ermöglicht den Einsatz in horizontalen und vertikalen Bearbeitungszentren mit einem geschlossenen Spindelstock. Durch die Hochleistungs-Motoroption mit einem Konstantdrehmoment von 13,5 Nm und einer hohen Rotationstreue ist unsere ASD-PH63M zudem als Werkzeugspindel zur Aufnahme und großen Schleifscheiben geeignet.

Als Resultat erhält der Anwender in der ultrapräzisen- als auch CNC-Bearbeitung eine thermisch stabile Lösung zur Generierung von optischen Komponenten oder zur hochgenauen Positionierung im Achsmodus.

Unsere Spindel ist auch als Werkstückspindel erhältlich (ASD-Px).

Über die "ASD-H20A/ UASD-H20A
mit axial (A) orientierten Spindelanschlüssen

• Höchste Drehzahlen bis zu 150.000 Upm für eine vollautomatisierte Bearbeitung von Kleins- und Integralbauteilen
• Vor allem für die Fertigung von integralen Halbleiterbauteilen und optoelektronischen Komponenten entwickelt
• Auch mit einem hockdruck-aerostatischem Lagersystem (UASD-H20A) verfügbar
• Besitzt eine automatische und federlose HSK-E20 Werkzeugschnittstelle

Höchste Drehzahlen, Präzision, Stabilität und eine vollste Automation vereinen unsere neue Werkzeugspindel (U)ASD-H20A . Sie wurde speziell für die schon seit langem ausstehenden Anforderungen an die Fertigung von integralen Halbleiterbauteilen und optoelektronischen Komponenten entwickelt. Genau wie ihre große Schwester (UASD-H25A) ist auch unser neues Spindelmodell als Hochdruck-Aerostatik (UASD-H20A) Modell verfügbar. Hierbei wird die Tragkraft und Robustheit insbesondere bei geringen Drehzahlen und größeren Werkzeugen verdreifacht.

Durch den Einsatz unseres federlosen, patentierten HSK-Spannsystems SLH-x in der Größe HSK-20, einer konsequenten Optimierung der Wellendynamik und der hocheffizienten und symmetrischen Dünnfilm-Flüssigkeitskühlung bietet unsere ASD-H20A, zu den bisherigen Lösungen, zudem eine konkurrenzlose dynamische bzw. thermische Stabilität. Neben dieser Stabilität können unsere Kunden gleichzeitig eine hochdynamische Bearbeitung von Kleins- und Integralbauteilen erwarten. Der Grund dafür ist unsere Fertigungsexpertise, welche wir für unsere ultrapräzisen Spindelmodelle nutzen und unsere patentierte Lagertechnologie.

Über die ASD-H25(A)/ UASD-H25(A) 
mit radial oder axial (A) orientierten Spindelanschlüssen

• Hohe Drehzahlen für die Mikrobearbeitung bis zu 90.000 Upm
• Geringe Error-Motion Werte für die Bearbeitung von optischen Komponenten
• Auch mit einem hochdruck-aerostatischem Lagersystem (UASD-H25) verfügbar
• Besitzt eine automatische und federlose HSK-E25 Werkzeugschnittstelle

Unsere Modelle ASD-H25(A) (aerostatisch) und UASD-H25(A) (hochdruckaerostatisch) erfüllen alle Ansprüche, die an eine hochqualitative Spindel zur Erzeugung von Oberflächen in optischer Qualität und höchsten Genauigkeiten gestellt wird. Sie vereinigen die Robustheit und die Funktionalität für die mehrachsige CNC-Bearbeitung mit hohen Drehzahlen für die Mikrobearbeitung und geringsten Error-Motion Werten für die Bearbeitung von optischen Komponenten. Unsere Werkzeugmotorspindeln zeichnen sich unter anderem durch einen hochauflösenden Drehencoder und einer hocheffizienten Dünnfilm-Flüssigkeitskühlung aus. Darüber hinaus verzeichnen sie eine Spannzustandsüberwachung und einen standardisierten Gehäusedurchmesser von 100 mm.

Als Resultat erhält der Anwendern in der CNC-Bearbeitung eine bisher nie dagewesene Präzision, thermische Stabilität und die Möglichkeit zur Bearbeitung optischer Oberflächen sowohl in Fräs- und Schleifanwendungen. Im Gegensatz dazu, erhält der Anwender in der Ultrapräzisionsbearbeitung hohe Spanabnahmen und einen automatisierten Werkzeugwechsel für eine signifikante Produktivitäts- und Automatisierungssteigerung.

Über die "UASD-H40A
mit axial (A) orientierten Spindelanschlüssen

• Eine Radial-/ Axialbelastbarkeit am Werkzeug von bis zu 400 kg
• Die erste Vollbereichs-Werkzeugspindel für Schrupp- und Hochgeschwindigkeitszerspanung
• Schruppen mit einem 10 mm Werkzeug in Stahl und eine Geschwindigkeit bis zu 60.000 Upm
• Besitzt eine automatische und federlose HSK-E40 Werkzeugschnittstelle

Unsere Vollbereichs-Werkzeugspindel erlaubt dem Endkunden eine Bearbeitung von Präzisionsgesenken auf einer einzigen Maschine und garantiert gleichzeitig eine optische Oberflächengüte. Das von uns patentierte hochdruck-aerostatische Lagersystem erlaubt eine Radial- und Axialbelastbarkeit am Werkzeug von bis zu 400 kg. Die UASD-H40A besitzt zudem ein im Haus entwickeltes federloses HSK-E40 Werkzeugspannsystem und verzeichnet eine eigene entwickelte aerostatische Drehdurchführung, die beliebige Gase oder Flüssigkeiten mit einem Druck bis zu 80 bar erzeugen kann.

Im Vergleich zu hydrostatischen Werkzeugspindeln bietet unsere UASD-H40A folgende Vorteile:

Gleiche Belastbarkeiten und erhebliche Kosteneinsparungen im Energiebedarf (trotz 50 % höherer Maximaldrehzahlen) bei der Peripherie und dem Service. Darüber hinaus verzeichnet die Spindel aufgrund der viel einfacheren Dichtungstechnik eine äußerst kompakte und wartungsfreundliche Konstruktion.

Um die Qualität und Leistung unserer Spindeln nachzuweisen haben wir Prüf- und Messmethoden entwickelt, welche in ihrer Auflösung, Handhabung und Abtastraten einzigartig sind.

Über die "ShakesBear" Systeme (Hamlet und Othello) 

• Spindel- und Maschinendatenbanken in einem System (Hard- und Software) zusammengefasst
• Prüfkomplettsysteme zur Messung von dynamischen Rundläufen, Resonanzkarten und der Rotationstreue von Spindelsystemen
• Maßgeschneiderte dynamische Spindeltests mit Nanometerauflösung bei Drehzahlen bis zu 100.000 Upm
• Als Demo Version verfügbar 

Da Systeme zur Qualifizierung der Spindeleigenschaften bis zu Drehzahlen von 100.000 Upm mit Nanometerauflösungen kommerziell nicht verfügbar sind, wurden diese hausintern entwickelt (ShakesBear) und kundenseitig verifiziert. Mit unseren Spindeltest- und prüfsystemen „ShakesBear, Hamlet“ und „ShakesBear, Othello“ stellen wir dem Endkunden bzw. Maschinenhersteller Prüfkomplettsysteme zur Messung von dynamischen Rundläufen, Resonanzkarten und der Rotationstreue von Spindelsystemen zur Verfügung. Durch die Verfeinerung von Hard- und Software ermöglichen diese Systeme maßgeschneiderte dynamische Spindeltests mit Nanometerauflösung bei Drehzahlen bis zu 100.000 Upm. Alle Messungen werden als Protokoll und Rohdaten in einer übergeordneten Spindeldatenbank jederzeit wiederaufrufbar abgelegt. Hierzu wird eine Ordnerstruktur für die jeweilige Seriennummer in einem anzugebenden Pfad erstellt und die Daten dort hinterlegt. Die ShakesBear Software vereint alle Mess-, Aufzeichnungs- und Verwaltungsmodule. Sie so erlaubt ein zentrales und selbsterklärendes Arbeiten und Verwalten.