Schaeffler folgt 4 Trends in der automatisierten Werkzeugmaschine
Vier zentrale Trends prägen die hochautomatisierte spanende Fertigung – von der Peripherieautomation über Multi-Process-Machining bis zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe und nachhaltigen Antriebslösungen. Schaeffler zeigt zur EMO 2025, wie innovative Rundachslager, präzise Direktantriebe und integrierte Getriebeverzahnungen die Produktivität steigern, Bauraum sparen und die Energieeffizienz erhöhen.
1. Trend: Automation in der Werkzeugmaschinen-Peripherie
In der Peripherie von Werkzeugmaschinen – etwa für Achsen außerhalb des Bearbeitungsraums sowie beim Werkstück- und Werkzeughandling – stehen für Hersteller besonders wartungsarme und langlebige Lager- und Führungslösungen im Fokus. Neben hoher Zuverlässigkeit zählt dabei auch ein optimales Verhältnis von Funktionalität und Kosten, um den Return-on-Invest der Automatisierung möglichst schnell zu erreichen.
Mit der neuen Rundachslager-Baureihe YRTA (A = Automation) haben die Schaeffler-Ingenieure eine Weiterentwicklung der bewährten YRTC-Serie geschaffen. Dank angepasster Fertigungsprozesse und innovativer Montagemethoden lassen sich die zweiseitig wirkenden Axialrollen-Radialnadellager nun zu einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis anbieten. Sie kombinieren hohe Kippsteifigkeit, lange Lebensdauer und minimalen Wartungsaufwand. Diese Eigenschaften sind entscheidend für den Automatisierungseinsatz in anspruchsvollen Produktionsumgebungen.
Ergänzt wird das Portfolio durch die neuen vierreihigen Profilschienenführungen der Baureihe KLLT in X-Anordnung. Diese erweitern das umfangreiche Angebot an Schaeffler-Linearführungen speziell für Anwendungen im Umfeld von Produktionsmaschinen. Ihre Konstruktion erlaubt eine besonders gute Anpassung an Unterkonstruktionen mit geringen Formabweichungen – ohne die Entstehung signifikanter Zwangskräfte.
Interview mit Dietmar Rudy über die neue Lineartechnik
09.07.2025 | Interview mit Dietmar Rudy, Leiter Entwicklung Linearführungssysteme, im Vorfeld der EMO 2025 mit Fragen zu den Trends im Werkzeugmaschinenbau und den neuen Linearführungen hierfür. Das Interview wurde auf dem Fachpresseworkshop in Schweinfurt gegeben.
Kompakte Kugelumlaufeinheiten in X-Anordnung
Die vierreihigen Kugelumlaufeinheiten mit X-Anordnung wurden gezielt für dynamische Automatisierungs-Anwendungen entwickelt. Die neue KLLT-Serie verfügt über eine X-Anordnung der Laufbahnen und Wälzkörper mit einem weiterentwickelten Dichtungs- und Schmierkonzept.
2. Trend: Multi-Process-Machining
Die Kombination mehrerer Bearbeitungsschritte wie Fräsen und Drehen in einer Maschine stellt höchste Anforderungen an Flexibilität, Präzision und Stabilität. Besonders Fräs-Drehtische müssen dabei extreme Anforderungen erfüllen: hohe Drehzahlen im Drehbetrieb und maximale Steifigkeit beim Fräsen.
Für diese anspruchsvollen Einsatzbereiche zeigt Schaeffler auf der EMO seine leistungsstarken Rundachslager-Lösungen. Dazu zählen die zweireihigen Schrägkugellager der Baureihe ZKLDF sowie die zweiseitig wirkenden Axial-Radial-Rollenlager YRTS, die es jetzt in zwei zusätzlichen Baugrößen mit 580 mm und 650 mm Durchmesser gibt. Diese Lager sind auf hohe Belastbarkeit, Steifigkeit und Laufruhe optimiert und tragen entscheidend zur Genauigkeit der Bearbeitung bei.
Ein ebenso wichtiger Faktor ist der integrierte Torquemotor. Modelle wie der RKIB sind so ausgelegt, dass die Wärmeentwicklung des Rotors bei hohen Drehzahlen im Drehmodus minimal bleibt. Dadurch wird verhindert, dass die Vorspannung der Rundtischlagerung ungewollt absinkt und die Funktion oder Lebensdauer beeinträchtigt wird.
Die enge Abstimmung von Rundachslager und Direktantrieb erfordert ein tiefes Verständnis thermischer und magnetischer Wechselwirkungen. Im Rahmen der Schaeffler-Engineering-Services werden daher Wärmeentwicklung, Wärmefluss, Kühlsystem und magnetische Störkräfte detailliert analysiert und optimal aufeinander abgestimmt. Als Ergebnis erhalten Anwender maximale Präzision, lange Lebensdauer und hohe Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine selbst unter höchsten Produktionsanforderungen.
3. Trend: Heavy Machining Präzision schwer zerspanbarer Werkstoffe
Die Bearbeitung von hochfesten und schwer zerspanbaren Materialien wie hochlegierten Stählen, Titan, Zirkon oder Glas stellt Werkzeugmaschinen vor besondere Herausforderungen. Neben hohen mechanischen Kräften führen die oftmals langen Bearbeitungszeiten zu erheblicher thermischer Belastung.
Damit Präzision und Prozessstabilität auch unter diesen Bedingungen gewährleistet bleiben, setzt Schaeffler auf eine Kombination aus mechanischer Steifigkeit und thermischer Stabilität. Für den Antrieb kommt die Torquemotor-Baureihe RKIB zum Einsatz, die auf maximale Effizienz bei gleichzeitig geringer Wärmeentwicklung ausgelegt ist.
Als Lagerung dient das zweiseitig wirkende Axial-Radial-Rollenlager YRTS460 PRL50, das mit einer Rundlaufgenauigkeit von nur 2 µm höchste Maßstäbe bei Genauigkeit und Laufruhe setzt. Diese präzise Lagertechnik trägt entscheidend dazu bei, die Bearbeitungsqualität auch bei extrem anspruchsvollen Werkstoffen langfristig sicherzustellen.
4. Trend: Nachhaltigkeit als zentraler Entwicklungsfaktor für Werkzeugmaschinen
Im modernen Werkzeugmaschinenbau gewinnt die Nachhaltigkeit – und damit die Reduktion des CO₂-Footprints sowie der Energie- und Betriebskosten – zunehmend an Bedeutung. Neben der Ressourcenschonung wird sie auch als Qualitätsmerkmal in der Konstruktion neuer Maschinen gewertet.
Hocheffiziente Antriebssysteme wie Torquemotor oder Servogetriebemotor senken nicht nur den Energiebedarf, sondern auch die erforderliche Kühlleistung. Das reduziert thermische Schwankungen in der Lagervorspannung, steigert die Fertigungspräzision und verlängert die Lebensdauer der Maschine.
Ein aktueller Trend zeichnet sich besonders bei angetriebenen Rundtischen ab, die nicht für die Simultanbearbeitung genutzt werden: Immer häufiger setzen Hersteller auf Servogetriebemotoren. Während Direktantriebe zwar einen hohen Wirkungsgrad bieten, benötigen sie in Halteposition eine kontinuierliche Bestromung – was zu Abwärme und höherem Energieverbrauch führt. Servogetriebemotoren hingegen können dank b-seitiger Bremse die Achse energieeffizient halten.
Das bei Getriebekonstruktionen mögliche Flankenspiel zwischen Ritzel und lagerintegriertem Stirnrad wird durch einen Verspannantrieb eliminiert, wodurch die spielfreien Eigenschaften eines Direktantriebs technisch nicht mehr zwingend erforderlich sind. Diese Kombination aus Energieeffizienz, Präzision und geringerem Kühlaufwand macht die Servomotor–Getriebe-Lösung zu einer attraktiven Alternative für viele Anwendungen.
Integrierte Getriebeverzahnung reduziert Aufwand und Bauraum
Um den konstruktiven Aufwand bei Rundachsen mit Getriebe zu verringern und gleichzeitig Bauraum, Komplexität sowie Montagezeit zu minimieren, hat Schaeffler eine praxisorientierte Lösung entwickelt: Die Rundachslager der Baureihen YRTC und YRTA sind optional mit einer integrierten Stirnverzahnung am Außendurchmesser erhältlich (YRTCG).
Diese Verzahnung ersetzt das sonst notwendige kundenseitige Getriebestirnrad. Abgestimmt auf das geforderte Drehmoment und die individuellen Anforderungen wird der Innenring in der passenden Breite sowie wahlweise in Gerad- oder Schrägverzahnung gefertigt.
Die Lösung eignet sich insbesondere für den Antrieb von Frästischen sowie für Schwenkachsen in Fräsbrücken und Fräsköpfen. Das bewährte Winkelmesssystem Amosin kann weiterhin in die Lagerung integriert werden, ohne dass die Funktionalität durch die Verzahnung beeinträchtigt wird.
