67 % weniger Steigungsfehler – kundenspezifischer FlexTrieb®
Wie lässt sich die Positioniergenauigkeit eines Gleitgewindetriebs verbessern, wenn Reibung, Einbauabweichungen und höchste Präzisionsanforderungen gleichzeitig berücksichtigt werden müssen?
Für ein hochauflösendes Scannersystem entwickelte Feinmess Suhl einen kundenspezifisch optimierten FlexTrieb® Präzisions-Gleitgewindetrieb. Durch die gezielte Abstimmung von Spindel, Mutter, Werkstoffen und Fertigungsprozessen konnte der Steigungsfehler pro Umdrehung von 1,5 µm auf 0,5 µm reduziert werden.
Das Ergebnis: 67 % weniger Steigungsfehler, reproduzierbare Positionierung und eine serienfähige Lösung.
Die Ausgangssituation: Präzision auf kleinstem Raum
In hochauflösenden Scannersystemen sind präzise und wiederholbare Linearbewegungen entscheidend für zuverlässige Messergebnisse.
Bereits während der Entwicklungsphase wurde Feinmess Suhl mit der Auslegung eines Gleitgewindetriebs beauftragt. Die Anforderungen: ein Steigungsfehler von weniger als 1 µm pro Umdrehung und die Möglichkeit, axiale Einbauabweichungen zu kompensieren.
Die Herausforderung: Reibung beeinflusst die Positioniergenauigkeit
Nicht allein die Gewindegenauigkeit bestimmt das Bewegungsverhalten eines Gleitgewindetriebs. Auch Reibung, Werkstoffpaarung, Oberflächenqualität und Fertigungsprozesse beeinflussen die Wiederholgenauigkeit und langfristige Stabilität.
Im konkreten Projekt mussten insbesondere folgende Anforderungen erfüllt werden:
- Gleichmäßiges und möglichst geringes Reibungsverhalten
- Hohe Wiederholgenauigkeit der Linearbewegung
- Kompensation axialer Einbauabweichungen
- Langfristig stabiles Bewegungsverhalten
- Reproduzierbare Qualität für die Serienfertigung
Unsere Engineering-Lösung: Spindel und Mutter als abgestimmtes System
Auf Basis des FlexTrieb® Präzisions-Gleitgewindetriebs entwickelte unser Engineering-Team eine auf die Anwendung abgestimmte Kombination aus Gleitgewindespindel und Mutter.
Die Optimierung erfolgte durch mehrere aufeinander abgestimmte Maßnahmen:
- Optimierung des Gewindeschleifverfahrens
- Anpassung des Härteprozesses
- Gezielte Abstimmung von Werkstoffen und Oberflächen
- Optimierung des Reibungs- und Bewegungsverhaltens
- Überprüfung im Originalsystem anhand einer gemeinsam mit dem Kunden abgestimmten Messmethode
In mehreren Entwicklungsschleifen wurden die Ergebnisse überprüft und die Ausführung schrittweise verbessert. Entscheidend war nicht die Optimierung einer einzelnen Spindel, sondern die Abstimmung des gesamten Gleitgewindetriebs auf das reale Bewegungsverhalten im Kundensystem.
Das Ergebnis: 67 % weniger Steigungsfehler
Durch die gezielte Optimierung konnte der Steigungsfehler pro Umdrehung von ursprünglich 1,5 µm auf 0,5 µm reduziert werden.
- 67 % Reduktion des Steigungsfehlers
- ± 3 µm Positioniergenauigkeit
- Reduzierte Reibung und reproduzierbare Bewegung
- Kompensation von Einbauabweichungen
- Erfolgreiche Überführung in die Serienfertigung
Der entwickelte Gleitgewindetrieb ermöglicht eine hochpräzise, reproduzierbare Linearbewegung für den langfristigen Einsatz im Scannersystem. Die gemeinsam entwickelte Lösung wird heute bei Feinmess Suhl in Serie gefertigt.
Technische Kennzahlen
| Kennzahl | Wert |
|---|---|
| Spindeldurchmesser | 6,35 mm |
| Gesamtlänge | 88,9 mm |
| Steigung | 1 mm |
| Hub | 11 mm |
| Genauigkeitsklasse | besser P0 |
| Steigungsfehler pro Umdrehung | 1,5 µm auf 0,5 µm |
| Positioniergenauigkeit | ± 3 µm |
| Werkstoff Spindel / Mutter | 1.4125 / CuSn8P |
| Schmierung | Klübersynth GLY32 |
Von der ersten Auslegung bis zur Serienfertigung
Dieses Projekt zeigt, welchen Einfluss die gezielte Abstimmung von Gewindegeometrie, Werkstoffen, Fertigungsverfahren und Einbaubedingungen auf die Präzision eines Gleitgewindetriebs haben kann.
Feinmess Suhl begleitet kundenspezifische Entwicklungen von der technischen Auslegung über die gemeinsame Optimierung und Erprobung bis zur Serienfertigung.
Ihre Anwendung stellt besondere Anforderungen an Präzision?
Ob optische Systeme, Medizintechnik, Laborautomation oder industrielle Positionieraufgaben: Unsere Engineering-Experten unterstützen Sie bei der Entwicklung eines passenden Gleitgewindetriebs.
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