Vřetena pro horizontální vyvrtávačky
Horizontální vyvrtávačky používají specifickou konstrukci výsuvných vřeten. Motor umístěný obvykle mimo osu vřetena pohání přes převodovku a převod řemeny nebo ozubenými koly dutou hřídel, ze které se vysouvá vlastní vřeteno. Celý uzel je tak poměrně komplikovaný a má velké množství dílů. Konstrukce tohoto uzlu musí zajistit požadovaný velký krouticí moment na vřetenu a současně mít v ose velký průchozí průměr, ve kterém je umístěno výsuvné vřeteno. Na EMO bylo možné vidět některá vylepšení tohoto konceptu.
Firma Fermat prezentovala elektrovřeteno pro své horizontky. Vřeteník s průřezem 420 x 420 mm označený EV 3400 má na duté hřídeli nasazen elektromotor firmy Bosch s maximálními otáčkami 3 400 min-1 a krouticím momentem 1 100 Nm. Velký vnitřní průměr rotoru motoru umožňuje průchod výsuvného vřetena o průměru 120 mm. Zdvih vřetena (osa W) s rozhraním ISO 50 je 730 mm. Jedná se o elegantní jednoduchou konstrukci s minimalizovaným počtem dílů ve srovnání s klasickým řešením.
Firma FPT vystavovala inovovaný vřeteník pro stroj Spirit. Tento stroj, vybavený hydrostatickými vedeními ve všech osách, bude nyní osazován vřeteníkem s hydrostatickým uložením výsuvného vřetena, který firma označuje názvem Hydroquill. Dutá hřídel je i nadále uložena ve valivých ložiskách. Firma FPT uvádí jako hlavní výhody tohoto konceptu zlepšení tlumení vřetena, které prý umožňuje obrábět až o 50 % větším řezným výkonem. Hydrostatické uložení prý také výrazně zlepšilo geometrickou přesnost a opakovatelnost polohování. Další výhodou je plynulý pohyb vřetena i při malých posuvových rychlostech, nulové opotřebení povrchu v důsledku eliminace kontaktu kov-kov a odstranění rizika koroze vřetena. Vrstva oleje mezi dutou hřídelí a vřetenem spolu s chlazením vřeteníku umožňují plně kontrolovat tepelný stav tohoto uzlu, takže pokud je použito vřeteno z Invaru (speciální výbava - pouze na přání), zvyšuje se výrazně přesnost opakovaného polohování.
Vřetenové hlavy
Výměnné vřetenové hlavy jsou neoddělitelnou součástí vybavení velkých frézovacích strojů. Zvětšují technologické možnosti stroje pro obrábění vodorovných, svislých i šikmých ploch. Hlavy se souvisle řízenými rotačními osami rozšiřují kinematické možnosti celého stroje. Pokud jsou hlavy vybaveny elektrovřeteny, lze pomocí nich rozšířit také výkonové parametry stroje. Na výstavě EMO bylo k vidění množství vřetenových hlav od specializovaných výrobců i hlav zkonstruovaných výrobci strojů.
Firma Tramec prezentovala své vřetenové hlavy na společném stánku s firmou Fischer. Jako novinka byla prezentována hlava AC-11 s přímými pohony rotačních os. Jedná se o dvouosou frézovací hlavu s integrovaným elektrovřetenem Fischer. Obě rotační osy A i C jsou osazeny vodou chlazenými prstencovými motory. Souvisle řízené rotační osy mohou být pneumaticky zpevněny. Obě osy mají přímé optické odměřování. Hlavní nosné těleso (vidlice) a těleso vřeteníku jsou odlitky z litiny GGG. Ložiska jsou mazána tukovou náplní. Dále byla vystavena souvisle řízená hlava AC-6, která má pohony rotačních os provedeny řemenovým a šnekovým převodem. Hlava vyniká především univerzálním konektorovým rozhraním, které umožňuje automatickou výměnu vřeten v hlavě. To bylo prakticky ukázáno na třech vřetenech Fischer.
Portfolio vřetenových hlav firmy Cytec zahrnuje přímé, jednoosé a dvouosé hlavy s výkony vřeten 8 kW, 12 kW, 21 kW a 30 kW. Frézovací hlavy jsou osazeny elektrovřeteny CySpeed a mají obě rotační osy A i C osazeny vodou chlazenými prstencovými motory CyTorque. Pro dosažení vyššího krouticího momentu v ose C je využito zdvojených prstencových motorů, které využívají inkrementální odměřování integrované na radiálně axiálním velkoprůměrovém ložisku. Oba motory v ose C pracují na jednom napájecím zdroji. Prstencové motory pro přímý pohon osy A využívají společné absolutní odměřování instalované uvnitř prstence. Oba motory v ose A pracují na jednom napájecím zdroji.
Prstencové motory CyTorque jsou koncipovány s vinutím na vnitřním prstenci (statoru) a permanentními magnety na vnějším prstenci (rotoru). Tímto uspořádáním výrobce dosáhl většího poloměru vzduchové mezery a tím i vyššího krouticího momentu při stejných zástavbových rozměrech, oproti koncepci motoru s vinutím na vnějším prstenci a magnety na prstenci vnitřním. Rotory s permanentními magnety jsou na obou osách vybaveny hydraulicky ovládanou brzdou umožňující pevnou fixaci os při obrábění. Osa A je s osou C spojena ozubeným věncem a fixována prostřednictvím rychloupínacího hydromechanického upínacího rozhraní CyTrac. Připojení fluidního rozhraní zajišt'uje rychloupínací systém CyFit. Osu A lze tedy od osy C oddělit a měnit ji dle požadované operace.
Firma CyTec představila novou a svou dosud nejvýkonnější sérii frézovacích hlav K 50. Tyto frézovací hlavy jsou osazeny přímými pohony s absolutním odměřováním (krouticí moment v osách A a C je 8 000 Nm, brzdný moment 15 000 Nm). Vřetena jsou navržena pro obrábění titanových slitin, a proto disponují krouticími momenty až do 1 000 Nm.
Italská firma Technai Team vyrábí čtyři koncepčně odlišné řady prstencových motorů (ty tvořily rozsáhlou část expozice), otočné a naklápěcí stoly, frézovací hlavy a servoaktuátory. Firma prezentovala moduly TO-MAX-A s rotačními osami obsahujícími prstencový motor, ložisko, brzdu, odměřování polohy a rotační jednotku. Vidlicová vřetenová hlava TCH 02 modular je sestavena ze zmíněných modulů. Uvedené pohonové moduly lze využít také v konstrukci naklápěcích stolů.
Pohony vřeten
Na EMO bylo patrné menší množství vystavovaných vřeten s koaxiálním externím motorem. Naopak pokračuje expanze konceptu přímého pohonu vřeten vestavěným elektromotorem, tzv. elektrovřeten.
Přímé pohony s vestavnými synchronními i asynchronními motory jsou nabízeny pro stále větší krouticí momenty, a tak pomalu pronikají do domény vřeten s převodovými pohony. Patrné to bylo např. na stánku firmy Fanuc, která nabízí vestavné asynchronní motory série BiI a synchronní motory série BiS pro nižší maximální otáčky a velké momenty. Vystavený motor BiS 200L4/3000 má maximální otáčky 3 000 min-1 a parametry 31 kW/529 Nm (S1). Vystavované asynchronní motory Fanuc disponují možností přepínání vinutí, které umožňuje nastavit režim motoru na vysoký výkon nebo velký moment. Např. motor BiI 180LL/6000 Type M disponuje maximálními otáčkami 6 000 min-1, v režimu „low" parametry 22 kW/700 Nm (S1) a v režimu „high" 37 kW/186 Nm (S1).
Přepínání vinutí motoru je obvyklým řešením problému potřebného rozsahu výkonových parametrů motorů vřeten. Používají ho především asijští výrobci (např. Mori Seiki, Hyundai-Kia aj.).
Navzdory pokroku v konstrukci přímých pohonů však někdy motor není schopen dosáhnout požadovaného krouticího momentu při rozumném zástavbovém prostoru. V tom případě je nutno použít převodovku. Firma Redex Andantex (francouzský výrobce převodovek) vystavovala elektrovřeteno s integrovanou planetovou převodovkou vyvinuté ve spolupráci s firmou Kessler. Jedná se o aplikaci série převodovek RAM-MSD, které jsou nyní nabízeny ve třech velikostech: 25, 28 a 35 (číslo odpovídá průměru pláště v cm). Např. převodovka velikosti 28 má maximální vstupní otáčky 8 000 min-1 a při zařazeném převodu 1:4,6 může mít trvalý největší krouticí moment na výstupní hřídeli až 1 300 Nm. Firma Redex uvádí u těchto převodovek sníženou vůli v převodu na 20 arcmin, takže vřetenová jednotka může být použita např. také jako osa C pro polohování vřetenových hlav.
Firma CyTec nabízí pro obrábění vysokými krouticími momenty vřetena CySpeed GSG s odpojitelnou planetovou převodovkou. Při odpojené planetové převodovce a převodovém poměru 1:1 lze provádět dokončovací operace s parametry 382 Nm/10 000 min-1. Zařazením převodového poměru 1:3 lze stejné vřeteno použít pro hrubování s parametry 1 150 Nm/1 000 min-1.
Vřetenová ložiska
Firma SKF viditelně propagovala na svém stánku novou řadu vřetenových ložisek, která vznikla spojením nabídky firmy SKF a SNFA, která patří do koncernu SKF již několik let. Nová ložiska jsou vyráběna v rozměrových řadách 70 a 72. Firma dále prezentovala nový materiál ložiskových kroužků s označením NitroMax. Tento materiál podle údajů z firemních testů vykazuje ve srovnání se speciální ocelí Chromex 40 zlepšené parametry ve všech kategoriích. Dále firma SKF vystavovala svou bohatou nabídku tukových i olejových mazacích systémů pro ložiska i lineární vedení.