Spindellebensdauer

Die Lebensdauer der Werkzeugspindel hängt im Wesentlichen von der Lebensdauer der Spindellager ab, den am Häufigsten von Verschleiß betroffenen Komponenten. Die nominelle Lebensdauerberechnung der Wälzlager basiert auf der Ermüdungstheorie. Während der Betriebszeiten werden die Wälzflächen der Lager durch zyklische Druckspannungen belastet, die in absehbarer Zeit zum Ausfall der Lager durch Ermüdung führen. Feuchtigkeit, Mangelschmierung oder Verschmutzung, welchen Verschleiß und Rostbildung folgen, werden bei dieser Theorie größtenteils vernachlässigt. Daher ist die Übertragbarkeit der berechneten Lebensdauer in die Praxis in der Regel nicht möglich.
Neben der reinen Ermüdungsdauer ist die Berechnung der Gebrauchsdauer von hoher Bedeutung, welche die äußeren Faktoren berücksichtigt. Die Gebrauchsdauer gibt somit die Zeit an, die das Lager im praktischen Betrieb verbleiben kann. In der einer modifizierten Lebensdauerberechnung fließen daher weitere Anpassungsfaktoren wie Betriebstemperatur, Materialeigenschaften oder Schmierung mit ein, welche durch vorher bekannte Betriebsverhältnisse ermittelt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass alle gängigen Berechnungsverfahren nur einen Anhaltswert liefern können. Die äußere Belastung aufgrund der Schnittbedingungen oder leichten Kollisionen können ein Lager weitaus früher an das Lebensende führen. Im Gegensatz dazu, ist bei guter Pflege und umsichtigen Umgang mit der Spindel auch eine weitaus höhere Gebrauchsdauer zu erzielen. 
Im Folgenden werden die herkömmliche Lebensdauerberechnung und die modifizierte Lebensdauerberechnung kurz dargestellt. Es existiert eine Vielzahl von weiteren Berechnungsverfahren, die hier jedoch nicht aufgeführt werden. 

FORMEL

Der Faktor 2 a steht für die Eigenschaften des Lagerwerkstoffes auf Grund seiner Wärmebehandlung und Legierungszusammensetzung.
Bei Lagern aus herkömmlichen, gehärteten Wälzlagerstahl ist 2 a = 1. Verbesserungen in der Stahlherstellung, verfeinerte Fertigungsmethoden und
besondere Herstellungsgüten wirken sich in einer Verlängerung der Lebensdauer aus, d.h. 2 a > 1. Lager aus rostfreiem Stahl werden z.B. mit einem Faktor von 2 a = 0,5 gerechnet.
Der Faktor 3 a berücksichtigt in erster Linie die Schmierung, die Sauberkeit und die Betriebstemperatur. So vermindern z.B. zu hohe Betriebstemperaturen die Werkstoffhärte. [DAHLKE94], [WECK06]

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