産業事例|鉄鋼・非鉄金属工業|金属切削工作機械
IE A026試験報告書 · ザポロジスターリ公開株式会社の機械加工工場
普通旋盤16K20：加工精度と仕上げ面品位を分解不要で回復
主軸および歯の寸法・形状が改善し、振動が低下し、試し削り面の仕上がりが向上した。0.05–0.15 mm — 変速機の歯厚、5.8 → 5.9および6.0 → 6.15 mm; 7.6 % — 負荷時の消費電力、3.48～3.74 → 3.2～3.45 kW; 59–89 % — 測定点における振動速度、1.23～1.71 → 0.10～0.70 mm/s; 3.3–3.8× — 試し削り面の算術平均粗さRa、7.98 → 2.1～2.4 µm (2013)。
製品XADOゲル状リバイタリザント（摩擦面再生剤）圧縮機・軸受用 · 生産を止めずに旋盤の潤滑系統を処理
試験対象普通旋盤16K20資産番号10512471 · 主軸部・変速機・潤滑系統・駆動装置
文書の種類試験報告書
ザポロジスターリ公開株式会社事業所の試験委員会およびXADO有限責任会社の主任技師による署名
ザポロジスターリ公開株式会社事業所の試験委員会およびXADO有限責任会社の主任技師による署名
主な結果
↑0.05–0.15mm
変速機の歯厚、5.8 → 5.9および6.0 → 6.15 mm
↓7.6%
負荷時の消費電力、3.48～3.74 → 3.2～3.45 kW
↓59–89%
測定点における振動速度、1.23～1.71 → 0.10～0.70 mm/s
↓3.3–3.8×
試し削り面の算術平均粗さRa、7.98 → 2.1～2.4 µm
| 旋盤の部位 | 処理前の状態 | 測定項目 |
|---|---|---|
| 主軸部 | 主軸軸受のラジアル内部すきま・アキシアルすきまの増大 | 軸受の内部すきま、主軸端の取付け部の半径方向の振れ・軸方向の振れ |
| 変速機 | 負荷のかかる歯車の歯当たり面の微小損傷 | 一定弦歯たけ位置における小歯車および主軸歯車の歯厚 |
| 駆動装置・電動機 | 機械加工工場で稼働中の旋盤 | 無負荷運転時および負荷時のA・B・C各相の電流・電圧・電力 |
| 旋盤全体 | 旋削面の楕円度0.03 mm、表面粗さRa 7.98 µm（4級） | 測定点7か所の振動、工作精度検査用試験片の楕円度とRa |
主軸の精度と変速機の歯の形状
| パラメータ | 処理前 | 1280 h後 | 変化量 |
|---|---|---|---|
| 主軸軸受のアキシアルすきま | 0.05 mm | 0.02 mm | −0.03 mm |
| 主軸軸受のラジアル内部すきま | 0.03 mm | 0.015 mm | −0.015 mm |
| 主軸端の取付け部の半径方向の振れ | 0.03 mm | 0.01 mm | −0.02 mm |
| 主軸端の取付け部の軸方向の振れ | 0.01 mm | 0.005 mm | −0.005 mm |
| 変速機の小歯車の歯厚（3歯） | 5.8 mm | 5.9 mm | +0.1 mm |
| 主軸歯車の歯厚（3歯） | 6.0 mm | 6.15 mm | +0.15 mm |
軸受の内部すきまと振れはダイヤルゲージICh-10で測定した。歯厚はm = 3.5、一定弦歯たけ3.0 mmの位置で歯厚ノギスShZN-18により測定した。
旋盤駆動装置の3相それぞれの消費電力
| 運転条件・パラメータ | A相 | B相 | C相 |
|---|---|---|---|
| 負荷時電流 | 9.81 → 8.9 A | 10.1 → 9.2 A | 9.95 → 9.0 A |
| 負荷時消費電力 | 3.48 → 3.2 kW | 3.74 → 3.45 kW | 3.52 → 3.22 kW |
| 無負荷電流 | 7.83 → 7.05 A | 7.65 → 7.1 A | 7.76 → 6.98 A |
| 無負荷運転時消費電力 | 2.92 → 2.6 kW | 2.89 → 2.53 kW | 3.01 → 2.67 kW |
クランプメータATK2200で測定した。試験報告書の結論によれば、負荷をかけた試し削りサイクルで電流は9.6%、消費電力は7.6%低下し、無負荷運転時にはそれぞれ9%、11%低下した。
主軸台およびベッドの測定点における振動
| 測定点 | 振動加速度（m/s²） | 振動速度（mm/s） | 振動変位（µm） |
|---|---|---|---|
| 前側軸受、垂直方向 | 3.56 → 3.49 | 1.28 → 0.19 | 4.84 → 1.62 |
| 前側軸受、水平方向 | 8.8 → 3.69 | 1.53 → 0.7 | 4.25 → 3.22 |
| 後側軸受、垂直方向 | 5.59 → 2.44 | 1.39 → 0.21 | 3.99 → 2.12 |
| 後側軸受付近のベッド、水平方向 | 9.93 → 5.24 | 1.71 → 0.7 | 18.9 → 4.0 |
| 後側軸受付近のベッド、軸方向 | 7.46 → 4.8 | 1.32 → 0.17 | 4.18 → 1.72 |
| ベッド左側支持部、水平方向 | 4.08 → 2.12 | 1.26 → 0.1 | 4.4 → 1.54 |
| ベッド右側支持部、水平方向 | 3.49 → 2.33 | 1.23 → 0.14 | 3.99 → 2.48 |
振動計SENDIG 911により測定点7か所で測定した。すべての測定点において、3種の振動量のいずれも低下が記録された。
旋盤で試し削りした工作精度検査用試験片
| 旋削面のパラメータ | 処理前 | 1280 h後 |
|---|---|---|
| 旋削面の楕円度 | 0.03 mm | 0.01 mm |
| 表面粗さRa | 7.98 µm（4級） | 2.1～2.4 µm（6級） |
工作精度検査用試験片は、いずれも同一の切削条件（800 min⁻¹、送り0.15 mm/rev、切込み1.0 mm）で試し削りした。
事業所の試験委員会の結論
ザポロジスターリ公開株式会社の専門家からなる試験委員会は、累積運転時間1280 h後の最終測定により、次のことを確認した。一定の切削条件のもとで負荷をかけた試し削りサイクルにおいて、運転電流は9.6%、消費電力は7.6%減少した。主軸の半径方向の振れは0.03 mmから0.01 mmに、軸受のアキシアルすきまは0.05 mmから0.02 mmに減少した。振動値は「すべての測定点で少なくとも56%減少し、主軸軸受の一部の測定点では振動パラメータが2分の1未満に減少した」。変速機歯車で測定した歯の歯厚は0.05～0.15 mm増加し、負荷のかかる歯車の歯当たり面は「目視でより滑らかになり、処理開始前に目視で認められた微小損傷のない状態となった」。旋削面の表面粗さはGOSTの粗さ等級で2等級改善し、Ra 7.98 µmからRa 2.1～2.4 µmとなった。XADOリバイタリザントによる潤滑系統の処理は、旋盤を停止せず、各部を分解せずに実施した。試験委員会の評価によれば、旋盤の幾何学的パラメータおよび主軸軸受の振動値は、オーバーホール後と同様に旋盤の精度基準を満たしている。
現行の相当製品
- 圧縮機・軸受用ゲル状リバイタリザント圧縮機・軸受・主軸
- 減速機用ゲル状リバイタリザント減速機・変速機・歯車装置
同種の部位の処理方法:
この結果について:
試験成績書の制約事項: 本結果は、ザポロジスターリ公開株式会社の機械加工工場に設置された普通旋盤16K20（資産番号10512471）について、記載の測定条件で得られたものである。他の設備や異なる条件では測定値が異なる場合がある。2013年8月8日付試験報告書の原本は全文を公開しており、ダウンロードできる。