Spindellager – Präzisions-, Hochgeschwindigkeits- und Hybridlager

Was sind Spindellager und wofür werden sie eingesetzt?

Ein Spindellager ist ein Präzisions-Schrägkugellager, das mit sehr engen Maß- und Lauftoleranzen gefertigt wird. Seine Aufgabe ist es, die Maschinenspindel auch bei sehr hohen Drehzahlen genau, steif und mit minimaler Erwärmung zu führen.
Von herkömmlichen Schrägkugellagern unterscheiden sich Spindellager vor allem durch die Genauigkeitsklasse, den kleineren Berührungswinkel und die Käfigausführung. Dank dieser Eigenschaften eignen sie sich für Anwendungen, bei denen die Lagergenauigkeit die Bearbeitungsqualität unmittelbar beeinflusst.
Spindellager werden vor allem eingesetzt:

• in Hauptspindeln von Drehmaschinen, Fräsmaschinen und Schleifmaschinen,
• in Elektrospindeln und Motorspindeln,
• in Bearbeitungszentren und CNC-Maschinen,
• in Hochgeschwindigkeits-Bohr- und -Fräsköpfen,
• in Messgeräten und Präzisionsantrieben,
• an anderen Lagerstellen mit hohen Anforderungen an die Laufgenauigkeit.

Haupteigenschaften von Spindellagern

Spindellager vereinen Eigenschaften, die bei allgemeinen Industrielagern weniger wichtig sind.
Zu den wichtigsten Eigenschaften zählen:

• hohe Genauigkeitsklasse, meist P4,
• geringe Rundlaufabweichung der Ringe,
• Eignung für sehr hohe Drehzahlen,
• hohe Steifigkeit der Lagerstelle bei richtiger Vorspannung,
• Berührungswinkel von 15° oder 25°, abgestimmt auf Drehzahl bzw. Belastung,
• Käfige aus leichten Werkstoffen, die Reibung und Erwärmung verringern,
• Ausführungen für den paarweisen oder satzweisen Einbau mit festgelegter Vorspannung,
• Hybridausführungen mit Keramikkugeln für höchste Drehzahlen.

Spindellager sind empfindlich gegenüber Verunreinigungen, unsachgemäßer Montage und unzureichender Schmierung. Sie erfordern daher eine saubere Arbeitsumgebung und präzise bearbeitete Lagersitze.

Arten von Spindellagern im Sortiment von M&M Intercom

Wir haben das Sortiment in drei Gruppen unterteilt, die sich in Ausführung und Einsatzzweck unterscheiden.

Gruppe	Merkmal	Anwendung
Standard-Spindellager	Stahlkugeln, Reihen 70, 719 und 72	allgemeine Spindeln von Werkzeugmaschinen
Spindellager für hohe Drehzahlen	kleinere Kugeln und angepasste Innengeometrie	Spindeln für hohe Drehzahlen und Elektrospindeln
Hybrid-Spindellager	Keramikkugeln und Stahlringe	höchste Drehzahlen, geringere Erwärmung

Die meisten Produkte gehören zur Gruppe der Standard-Spindellager.

Standard-Spindellager

Standard-Spindellager haben Stahlringe und Stahlkugeln. Das Sortiment umfasst vor allem Lager der Maßreihen 70, 719 und 72, zum Beispiel B 7008 C, B 71908 E oder 7208 C.
Bei FAG-Lagern kennzeichnet das Zeichen B die Standardausführung des Spindellagers. Erhältlich sind auch beidseitig abgedichtete Ausführungen mit dem Nachsetzzeichen 2RSD, die werkseitig mit Fett befüllt sind.
Die Maßreihen unterscheiden sich im Lagerquerschnitt:

• Reihe 719 – dünnwandige Ausführung mit kleinem Querschnitt und größerer Anzahl von Kugeln,
• Reihe 70 – mittlere Ausführung, in Spindeln am häufigsten verwendet,
• Reihe 72 – größerer Querschnitt und höhere Tragfähigkeit.

Spindellager für hohe Drehzahlen

Spindellager für hohe Drehzahlen haben eine angepasste Innengeometrie und kleinere Kugeln. Dadurch werden Fliehkräfte und Erwärmung bei hohen Drehzahlen verringert.
Bei FAG-Lagern sind diese Ausführungen mit dem Vorsetzzeichen HS bzw. HSS gekennzeichnet, zum Beispiel HS 7014 E oder HSS 71908 C. Sie werden vor allem in Hochgeschwindigkeitsspindeln und Elektrospindeln eingesetzt, bei denen die Standardausführung nicht ausreicht.

Hybrid-Spindellager

Hybridlager haben Stahlringe und Keramikkugeln. Keramikkugeln sind leichter und härter als Stahlkugeln und erzeugen daher geringere Fliehkräfte und weniger Wärme.
Hybrid-Spindellager eignen sich für:

• höchste Drehzahlen,
• längere Nachschmierintervalle,
• Lagerstellen, an denen eine geringe Erwärmung wichtig ist,
• Elektrospindeln, bei denen elektrischer Strom durch das Lager fließen kann.

Bei FAG-Lagern sind Hybridausführungen mit dem Vorsetzzeichen HC gekennzeichnet, zum Beispiel HC 7008 C oder HC 71908 E. Andere Hersteller kennzeichnen Hybridausführungen mit anderen Nachsetzzeichen.

Berührungswinkel von Spindellagern

Der Berührungswinkel ist bei Spindellagern eines der wichtigsten Auswahlkriterien.

• Ein Berührungswinkel von 15° ermöglicht höhere Drehzahlen und eine höhere radiale Steifigkeit. Bei FAG-Lagern wird er mit dem Buchstaben C gekennzeichnet, bei Nachi-Lagern mit C bzw. CYU.
• Ein Berührungswinkel von 25° ermöglicht eine höhere axiale Tragfähigkeit und axiale Steifigkeit. Bei FAG-Lagern wird er mit dem Buchstaben E gekennzeichnet, bei Nachi-Lagern mit AC bzw. ACYU.

Die Wahl des Winkels hängt vom Verhältnis zwischen Radial- und Axialbelastung sowie von der erforderlichen Spindeldrehzahl ab.

Vorspannung und Anordnung von Spindellagern

Spindellager werden fast immer paarweise oder in Sätzen mit einer festgelegten Vorspannung eingebaut. Die Vorspannung beseitigt die innere Lagerluft und erhöht die Steifigkeit der Lagerstelle.
Die Vorspannung ist im Nachsetzzeichen des Lagers angegeben:

• UL bzw. GL – leichte Vorspannung, für höhere Drehzahlen,
• UM bzw. GM – mittlere Vorspannung, für höhere Steifigkeit.

Die Lager können in O-, X- oder Tandem-Anordnung eingebaut werden. Das Sortiment umfasst auch Lagersätze, etwa Ausführungen mit den Nachsetzzeichen DUL, DBL oder QBC, die werkseitig für eine bestimmte Anordnung vorbereitet sind.
Eine zu hohe Vorspannung führt zu Erwärmung und kürzerer Lebensdauer. Eine zu geringe Vorspannung verringert die Steifigkeit und Genauigkeit der Spindel.

Genauigkeitsklasse P4

Die meisten Spindellager in unserem Sortiment werden in der Genauigkeitsklasse P4 bzw. P4S gefertigt. Diese Klasse legt sehr geringe Abweichungen der Maße und des Rundlaufs der Ringe fest.
Beim Austausch eines Spindellagers ist es wichtig, dieselbe Genauigkeitsklasse wie beim Originallager beizubehalten. Ein Lager einer niedrigeren Klasse kann die Bearbeitungsgenauigkeit verschlechtern und Vibrationen verursachen.

Montage von Spindellagern

Die Montage von Spindellagern erfordert eine saubere Umgebung, präzises Werkzeug und die Beachtung der Markierungen auf den Lagern. Beim paarweisen oder satzweisen Einbau sind die richtige Reihenfolge und Ausrichtung der Lager zu beachten.
Lager werden häufig erwärmt, um die Montage auf der Welle zu erleichtern. Dabei sind die Herstellerangaben zur maximal zulässigen Temperatur zu beachten. Geeignetes Werkzeug finden Sie in der Kategorie Werkzeuge für Lager, für die axiale Befestigung stehen Nutmuttern für Lager zur Verfügung.

Schmierung von Spindellagern

Spindellager werden mit Fett oder mit Öl in Form von Ölnebel bzw. über ein Öl-Luft-System geschmiert. Die Fettschmierung ist einfacher, die Ölschmierung ermöglicht höhere Drehzahlen.
Bei der Fettschmierung ist die richtige Menge wichtig. Zu viel Fett führt zu Erwärmung, zu wenig zu vorzeitigem Verschleiß. Nach dem Einbau und der Schmierung benötigen die Lager in der Regel einen Einlaufvorgang mit schrittweise steigender Drehzahl.
Geeignete Fette finden Sie in der Kategorie Fette und Pasten.

Wie wählt man das passende Spindellager aus?

Bei der Auswahl eines Spindellagers werden zunächst die Abmessungen und die Maßreihe bestimmt, danach die Ausführung, die zur Drehzahl und Belastung der Spindel passt.
Wichtige Angaben für die Auswahl sind:

• Bohrungsdurchmesser, Außendurchmesser und Lagerbreite,
• Maßreihe 70, 719 oder 72,
• Berührungswinkel von 15° oder 25°,
• Standard-, Hochgeschwindigkeits- oder Hybridausführung,
• Genauigkeitsklasse,
• Vorspannung und Lageranordnung,
• offene oder abgedichtete Ausführung,
• Schmierverfahren und maximale Drehzahl.

Beim Austausch ist die vollständige Bezeichnung des vorhandenen Lagers die zuverlässigste Angabe, einschließlich der Nachsetzzeichen für Berührungswinkel, Käfig, Genauigkeitsklasse und Vorspannung. Ist die Bezeichnung nicht lesbar, wird das Lager vermessen und es werden die Angaben des Maschinenherstellers geprüft.
Wenn die Lagerstelle zur Abstützung eines Kugelgewindetriebs dient, sind Lager für Kugelumlaufspindeln besser geeignet. Für allgemeine Anwendungen mit kombinierter Belastung eignen sich Schrägkugellager.

Spindellager bei M&M Intercom

Bei M&M Intercom bieten wir 1.600+ Spindellager für Werkzeugmaschinen, Elektrospindeln und Präzisionsantriebe an. Das Sortiment umfasst Standard-Spindellager, Hochgeschwindigkeitslager und Hybridlager mit Keramikkugeln in verschiedenen Maßreihen, Berührungswinkeln und Vorspannungen.
Erhältlich sind Lager von FAG INA, Nachi und weiteren Herstellern. Für Einbau und Wartung bieten wir außerdem Zubehör für Lagertechnik und Werkzeuge für Lager an.
Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl oder dem Austausch eines Spindellagers benötigen, senden Sie uns die Bezeichnung des vorhandenen Lagers oder die Spindeldaten. Wir helfen Ihnen, die passende Ausführung auszuwählen.

 

Häufig gestellte Fragen zu Spindellagern

1. Was ist ein Spindellager?
Ein Spindellager ist ein Präzisions-Schrägkugellager für Spindeln von Werkzeugmaschinen und andere Lagerstellen mit hohen Anforderungen an Laufgenauigkeit, Steifigkeit und Drehzahl.
2. Was ist der Unterschied zwischen einem Spindellager und einem herkömmlichen Schrägkugellager?
Ein Spindellager wird in einer höheren Genauigkeitsklasse gefertigt und hat in der Regel einen kleineren Berührungswinkel sowie einen für hohe Drehzahlen ausgelegten Käfig. Ein herkömmliches Schrägkugellager ist vor allem für allgemeine industrielle Anwendungen vorgesehen.
3. Was bedeuten die Buchstaben C und E in der Bezeichnung eines Spindellagers?
Bei FAG-Lagern kennzeichnet der Buchstabe C einen Berührungswinkel von 15°, der Buchstabe E einen Berührungswinkel von 25°. Lager mit 15° eignen sich besser für höhere Drehzahlen, Lager mit 25° für höhere Axialbelastungen.
4. Was bedeuten die Nachsetzzeichen UL, UM, GL und GM?
Die Nachsetzzeichen geben die Vorspannung der Lager beim paarweisen Einbau an. UL und GL stehen für leichte Vorspannung, UM und GM für mittlere Vorspannung.
5. Was ist ein Hybrid-Spindellager?
Ein Hybrid-Spindellager hat Stahlringe und Keramikkugeln. Keramikkugeln sind leichter, daher erreicht das Lager höhere Drehzahlen und erwärmt sich weniger.
6. Was bedeutet die Genauigkeitsklasse P4?
P4 ist eine hohe Genauigkeitsklasse, die sehr geringe Maß- und Laufabweichungen des Lagers festlegt. Die meisten Spindellager werden in der Klasse P4 oder einer vergleichbaren Herstellerklasse gefertigt.
7. Warum werden Spindellager paarweise eingebaut?
Der paarweise oder satzweise Einbau mit Vorspannung beseitigt die innere Lagerluft und erhöht die Steifigkeit der Spindel. Die O-, X- oder Tandem-Anordnung wird je nach Belastung und Spindelkonstruktion gewählt.
8. Kann ich nur ein Lager eines Paares austauschen?
In der Regel nicht. Die Lager eines Paares oder Satzes sind hinsichtlich Vorspannung und Abmessungen aufeinander abgestimmt und werden daher als Ganzes durch Lager derselben Ausführung, Genauigkeitsklasse und Vorspannung ersetzt.
9. Wie werden Spindellager geschmiert?
Spindellager werden mit Fett oder mit Öl im Öl-Luft- bzw. Ölnebelverfahren geschmiert. Wichtig sind die richtige Schmierstoffmenge und ein Einlaufvorgang nach dem Einbau.
10. Wie wählt man das passende Spindellager aus?
Zu berücksichtigen sind Abmessungen, Maßreihe, Berührungswinkel, Ausführung, Genauigkeitsklasse, Vorspannung und Schmierverfahren. Beim Austausch ist die vollständige Bezeichnung des vorhandenen Lagers am zuverlässigsten. Bei M&M Intercom helfen wir Ihnen, anhand der Bezeichnung oder der Spindeldaten die passende Ausführung auszuwählen.