Werkzeugmaschinen 16K20, TV-320, 3B151 — Staatsbetrieb «KhMZ «FED»

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INDUSTRIE-FALLSTUDIE|MASCHINENBAU|WERKZEUGMASCHINEN

IE S012REVITALISIERUNGSZYKLUS · JULI 2012 — NOVEMBER 2013

Serie aus 3 Protokollen

Maschinen 16K20, TV-320, 3B151: Spindel läuft genauer, Antrieb braucht weniger

Spindelschlag und Spiel gingen zurück, der Antrieb zog weniger, die Werkstücke wurden runder. Werkzeugmaschinen 16K20, TV-320, 3B151, Staatsbetrieb «KhMZ «FED».

Staatsbetrieb «KhMZ «FED», mechanische Werkstätten und Werkstatt Nr. 16  ·  Messungen: Instandhaltungsbüro, Mechaniker und Elektroingenieur der Werkstatt, Ingenieure der Firma XADO  ·  genehmigt vom Chefingenieur und vom Chefmechaniker des Werks

Charkiw, Ukraine  ·  Behandlung 18.07.–18.09.2012 und 24.07.–07.11.2013 · Berichte 22.11.2012 und 11.11.2013

PRODUKTXADO Revitalisant-ZusätzeBehandlung ohne Demontage der Baugruppen, Maschinen blieben im Werkstattbetrieb
PRÜFOBJEKTWerkzeugmaschinen, 5 StückLeit- und Zugspindeldrehmaschinen 16K20 mit CNC, IZh 1I611PF-1, TV-320 · Rundschleifmaschinen 3B151, Inv.-Nr. 16000 und Nr. 16004
DOKUMENTTYPSammelbericht 2012
und zwei Fachberichte 2013

Was sich auf fünf Maschinen wiederholte

↓0,02-0,05mm
Radialschlag der Spindel, 0,04-0,1 → 0,02-0,05 mm
↑0,05-0,1mm
Zahndicke der Getrieberäder auf konstanter Sehne
↓7-13%
Antriebsleistung unter Last, 1,05-3,46 → 0,95-3,0 kW
↓2-6×
Ovalität des Kontrollwerkstücks, 0,006-0,018 → 0,003 mm
MASCHINELAUFZEITGEMESSENE GRÖSSENBERICHTSDATUM
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411836 hRundlauf und Spiel der Spindel, Antriebsleistung, Vibration, Zahndicke22.11.2012
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366198 hRundlauf und Spiel der Spindel, Antriebsleistung, Vibration, Ovalität, Zahndicke22.11.2012
TV-320, Inv.-Nr. 10707154 hSpindelrundlauf, Antriebsleistung, Vibration22.11.2012
3B151, Inv.-Nr. 16000, Werkstatt Nr. 16512 hLeistung und Strom je Phase, Vibration an 10 Punkten, Ovalität des Werkstücks11.11.2013
3B151, Inv.-Nr. 16004, Werkstatt Nr. 16495 hLeistung und Strom je Phase, Vibration an 10 Punkten, Ovalität des Werkstücks11.11.2013

Geometrie der Spindeleinheit — Drehmaschinen

MASCHINEPARAMETERVORHERNACHHER
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Radialschlag des Spindelsitzes0,04 mm0,02 mm
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Planschlag des Spindelsitzes0,03 mm0,02 mm
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Axialspiel der Spindel0,06 mm0,04 mm
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Radialspiel der Spindel0,03 mm0,02 mm
TV-320, Inv.-Nr. 10707Radialschlag des vorderen Spindellagers0,1 mm0,05 mm
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366Planschlag des Spindelsitzes0,01 mm0,007 mm
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366Axialspiel der Spindel0,04 mm0,03 mm

Die Zahndicke der Getrieberäder an 16K20 und IZh 1I611PF-1 stieg um 0,05-0,1 mm, das Flankenspiel im Eingriff verringerte sich.

Leistungsaufnahme des Antriebs — alle fünf Maschinen

MASCHINEMESSBEDINGUNGVORHERNACHHER
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Leerlauf, 1000 U/min2,7 kW2,3 kW
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Zerspanung, fester Schnittmodus3,46 kW3,0 kW
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366Leerlauf, 2000 U/min1,3 kW1,05 kW
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366Zerspanung, fester Schnittmodus1,28 kW1,18 kW
TV-320, Inv.-Nr. 10707Leerlauf, 2000 U/min0,91 kW0,8 kW
TV-320, Inv.-Nr. 10707Zerspanung, fester Schnittmodus1,05 kW0,95 kW
3B151, Inv.-Nr. 16000Schleifen, 250 U/min, Zustellung 0,25 mm, je Phase2,2-2,68 kW2,0-2,5 kW
3B151, Inv.-Nr. 16004Schleifen, 250 U/min, Zustellung 0,25 mm, je Phase2,3-3,13 kW2,12-2,9 kW

An der 3B151 wurde mit der Stromzange ATK220 phasenweise gemessen; der Strom unter Last sank laut Berichtsfazit um 8,1 und 9,6 %.

Bearbeitungsgenauigkeit am Kontrollwerkstück

MASCHINEKENNWERTVORHERNACHHER
3B151, Inv.-Nr. 16000Ovalität des geschliffenen Werkstücks0,018 mm0,003 mm
3B151, Inv.-Nr. 16004Ovalität des geschliffenen Werkstücks0,014 mm0,003 mm
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366Ovalität des gedrehten Werkstücks0,006 mm0,003 mm
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Ebenheitsabweichung der Stirnfläche des Kolbenrohlings0,07 mm0,04 mm

Bei den Drehmaschinen wurde das Werkstück gedreht, bei der 3B151 geschliffen — die Ausgangswerte der Ovalität liegen in unterschiedlichen Größenordnungen, vergleichbar sind Richtung und Faktor.

Vibration von Bett und Spindelstock

MASCHINEMESSUNGRÜCKGANG
16K20 mit CNC, Inv.-Nr. 10411Mittelwert über die Messpunkte an Bett und Spindelstock22,9 %
IZh 1I611PF-1, Inv.-Nr. 10366Mittelwert über die Messpunkte an Bett und Spindelstock63 %
TV-320, Inv.-Nr. 10707Mittelwert über die Messpunkte an Bett und vorderem Spindelstock39,2 %
3B151, Inv.-Nr. 16000Schwinggeschwindigkeit an 10 Punkten, 0,384-0,593 → 0,196-0,330 mm/s43-56 %
3B151, Inv.-Nr. 16004Schwinggeschwindigkeit an 10 Punkten, 0,452-0,911 → 0,200-0,628 mm/s31-59 %

An der 3B151 wurde die Vibration mit dem Schwingungsmessgerät SENDIG 911 an 10 Punkten von Schleifspindelstock und Bett in drei Größen gemessen; die Tabelle zeigt die Schwinggeschwindigkeit.

Fazit der Werkskommissionen

In den Berichten des Staatsbetriebs «KhMZ «FED» ist festgehalten: an der 16K20 haben sich «alle Genauigkeitsparameter der Spindel um mindestens 33 % verbessert (der Radialschlag der Spindel verringerte sich dabei um das 2-Fache) und entsprechen wieder den Datenblattwerten», an der TV-320 hat sich «das Radialspiel des vorderen Spindellagers um das 2-Fache verringert und liegt innerhalb der zulässigen Datenblattwerte». Zur 3B151 lautet das Fazit gleich: «die geringere Ovalität des Kontrollwerkstücks und die niedrigeren Vibrationswerte der Maschine weisen auf kleinere Radialspiele der Lager durch die Bildung einer Metallkeramikschicht hin». Die Behandlung des Getriebekastens vergrößerte die Zahndicke der Räder um 0,05-0,1 mm und verringerte so das Flankenspiel im Eingriff. Die Maschine IZh 1I611PF-1 lief nur in Schlichtoperationen und lag von Anfang an im Rahmen des Datenblatts — sie veränderte sich weniger als die übrigen: die Schicht wächst dort, wo Verschleiß ist. Nach einem Jahr regulärem Betrieb bestätigte das Werk in einem gesonderten Bericht, dass die erreichten Werte erhalten geblieben sind.

Die Ergebnisse beziehen sich auf Werkzeugmaschinen der genannten Typen unter den Bedingungen der mechanischen Werkstätten des Staatsbetriebs «KhMZ «FED»; an anderen Anlagen und bei anderen Betriebsweisen können die Werte abweichen. Die Originale des Sammelberichts 2012 und der Fachberichte 2013 mit Unterschriften und Stempel werden vollständig veröffentlicht und stehen zum Download bereit.

Heutige Entsprechung

So werden solche Baugruppen behandelt: ZahnradgetriebeSchaltgetriebeLager

Verfahren für diese Maschine: Rundschleifmaschinen 3У131 und BUA-25/630

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