Kugelumlaufspindeln
Kugelumlaufspindeln, auch Kugelgewindespindeln, Kugelgewindetriebe oder kurz KGT genannt, setzen die Drehung eines Motors in eine genaue Linearbewegung um. Wir führen gerollte Spindeln mit 16, 20 und 25 mm Durchmesser und 5 mm Steigung, jeweils mit Flanschmutter und bearbeiteten Wellenenden, dazu passende Membrankupplungen und Ersatzkugeln.
Kugelumlaufspindeln – auch Kugelgewindetriebe genannt – wandeln eine Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung um. Die Produktfamilie umfasst gerollte Spindeln mit passender Kugelgewindemutter für CNC-Maschinen, Automatisierungsanlagen und Positioniersysteme.…
Membrankupplungen sind Wellenkupplungen zur spielfreien Übertragung von Drehmoment zwischen zwei rotierenden Wellen. Sie werden überall dort eingesetzt, wo Antriebs- und Abtriebsseite miteinander verbunden werden müssen, ohne dass Umkehrspiel oder Nachgiebigkeit…
Präzisionsstahlkugeln aus gehärtetem Chromstahl (Werkstoff 1.3505, auch als 100Cr6 bekannt) sind die Wälzkörper in Profilschienenführungen, Kugelgewindetrieben und Kugellagern. Sie bekommen sie bei uns einzeln, als Ersatz für verlorene oder beschädigte…
Welche Kugelumlaufspindel?
Alle Spindeln haben 5 mm Steigung: Die Mutter fährt je Umdrehung 5 mm weit. So bleibt die Umrechnung von Motorschritten in Verfahrweg bei allen Durchmessern gleich. Wählen Sie nach Durchmesser und Länge:
- 16 mm (1605, oft als SFU1605 gesucht): 500 bis 1000 mm, für leichtere Achsen und kürzere Wege.
- 20 mm (2005): 500 bis 1200 mm, der Mittelweg für Portalfräsen.
- 25 mm (2505): 1000 und 1200 mm, für lange und schwerer belastete Achsen.
Je länger die frei laufende Strecke, desto wichtiger ist der Durchmesser: Zulässige Drehzahl und Knicklast sinken mit der freien Länge. Bei langen Achsen ist der größere Durchmesser die sichere Wahl. Alle Anschlussmaße stehen in der Maßtabelle des Artikels.
Was zur Spindel gehört
Die Spindeln sind gerollt, die Laufflächen gehärtet. Die Flanschmutter ist ab Werk montiert und ohne zusätzliche Vorspannung eingebaut, deshalb läuft sie leicht. Ein kleines Axialspiel ist bei gerollten Spindeln normal und lässt sich in der Steuerung über die Umkehrspielkompensation ausgleichen. Die Wellenenden sind für eine Fest-Los-Lagerung vorbereitet: Das Festlager nimmt die Axialkräfte auf, das Loslager lässt die Spindel sich bei Wärme ausdehnen.
Eine Kugelumlaufspindel ist nicht selbsthemmend. An senkrechten Achsen braucht es deshalb eine Haltebremse oder einen Gewichtsausgleich, sonst sackt die Achse ohne Motorstrom ab. Den Motor verbinden Sie über die Membrankupplung aus dieser Kategorie. Für Muttern, deren Umlauf neu bestückt werden muss, gibt es Präzisionsstahlkugeln aus Chromstahl in vielen Durchmessern.
Einbau und Pflege
Ziehen Sie die Mutter nie ohne Montagehülse von der Spindel, sonst fallen die Kugeln aus den Umläufen. Spindel, Lager und Führung müssen fluchten, und Späne halten Sie am besten mit einem Faltenbalg fern. Geschmiert wird mit Fett oder, bei hohen Drehzahlen, mit Öl.
Den Unterschied zur Trapezgewindespindel erklärt der Ratgeber Kugelumlaufspindel vs. Trapezspindel. Zum Auslegen helfen die Rechner für Antriebsmomente von Spindeln, für Drehzahl in Vorschubgeschwindigkeit und für Motorschritte in Verfahrweg.
Häufig gestellte Fragen
» Kann ich eine Kugelumlaufspindel auf Maß kürzen?Unsere Spindeln kommen in festen Längen von 500 bis 1200 mm mit fertig bearbeiteten Wellenenden. Am einfachsten wählen Sie die nächstpassende Länge. Kürzen lässt sich eine Spindel nur mit Nacharbeit: Das abgetrennte Ende braucht danach wieder einen Lagersitz und ein Gewinde für die Sicherungsmutter, und die gehärtete Laufbahn muss dabei unbeschädigt bleiben. Ziehen Sie die Mutter dafür nie ohne Montagehülse ab.
» Was bedeutet die Steigung bei einer Kugelumlaufspindel?
Die Steigung ist der Weg, den die Mutter bei einer Umdrehung der Spindel zurücklegt. Alle unsere Spindeln haben 5 mm Steigung, daher die 05 in 1605, 2005 und 2505. Eine kleinere Steigung bringt mehr Vorschubkraft und eine feinere Auflösung, eine größere mehr Geschwindigkeit bei gleicher Drehzahl.
» Welche Lager benötige ich für die Spindellagerung?
Die Wellenenden sind für eine Fest-Los-Lagerung vorbereitet. Auf der Antriebsseite sitzt das Festlager, es nimmt die Axialkräfte auf und wird mit der Sicherungsmutter gegen das Gewinde am Wellenende gespannt. Auf der anderen Seite sitzt das Loslager, in dem sich die Spindel bei Wärme ausdehnen kann. Fest- und Loslager als Steh- oder Flanschlager finden Sie in unserer Kategorie Lager. Die Anschlussmaße der Wellenenden stehen in der Maßtabelle des Spindel-Artikels.
» Welche Genauigkeitsklassen gibt es?
Gerollte Spindeln sind die gängige Wahl für Fräs- und Positionieraufgaben, geschliffene Spindeln sind genauer, aber deutlich teurer. Unsere Spindeln sind gerollt. Ihre Steigungsgenauigkeit liegt im zweistelligen Mikrometerbereich, bezogen auf eine festgelegte Messlänge. Für die meisten CNC-Fräsen, Portale und 3D-Drucker reicht das gut aus.
» Wie schmiere ich eine Kugelumlaufspindel richtig?
Ab Werk ist die Spindel nur leicht gefettet, als Transportschutz. Vor dem Betrieb schmieren Sie mit Fett, bei hohen Drehzahlen oder Zentralschmierung mit Öl. Wie oft, hängt von Verfahrweg, Last und Umgebung ab; zu wenig schadet ebenso wie zu viel. Halten Sie außerdem Späne und Kühlschmierstoff von der Spindel fern, etwa mit einem Faltenbalg, denn Schmutz ist die häufigste Ausfallursache.