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工业案例|冶金|金属切削机床

IE A026试验报告 · “扎波罗热钢铁”开放式股份公司机加工车间

16K20机床:加工精度与表面质量不解体恢复

主轴和轮齿的几何形状与尺寸得到改善,振动降低,对比试切表面光洁度提高。0.05–0.15 mm — 变速箱齿轮齿厚,5.8 → 5.9和6.0 → 6.15 mm; 7.6 % — 负载工况下的输入功率,3.48~3.74 → 3.2~3.45 kW; 59–89 % — 检测点振动速度,1.23~1.71 → 0.10~0.70 mm/s; 3.3–3.8× — 对比试切表面粗糙度Ra,7.98 → 2.1~2.4 µm (2013)。

“扎波罗热钢铁”开放式股份公司机加工车间  ·  测量由企业核验小组完成  ·  报告经工程总监V.V.布里亚克批准

乌克兰扎波罗热  ·  处理期间:2013年1月31日~6月18日  ·  报告日期:2013年8月8日  ·  累计运行1280 h

产品XADO凝胶修复剂压缩机和轴承用 · 在不停产条件下处理机床润滑系统
试验对象16K20卧式车床资产编号10512471 · 主轴部件、变速箱、润滑系统、驱动装置
文件类型试验报告
“扎波罗热钢铁”开放式股份公司
由企业核验小组及“XADO”有限责任公司主任工程师签署

主要结果

↑0.05–0.15mm
变速箱齿轮齿厚,5.8 → 5.9和6.0 → 6.15 mm
↓7.6%
负载工况下的输入功率,3.48~3.74 → 3.2~3.45 kW
↓59–89%
检测点振动速度,1.23~1.71 → 0.10~0.70 mm/s
↓3.3–3.8×
对比试切表面粗糙度Ra,7.98 → 2.1~2.4 µm
机床部件处理前状态测量内容
主轴部件主轴轴承径向游隙和轴向间隙偏大轴承游隙、主轴定位面径向跳动和端面跳动
变速箱受载齿轮接触斑点存在微损伤小齿轮和主轴齿轮在固定弦齿高处的齿厚
驱动装置、电动机机加工车间在用机床空载和负载工况下的三相电流、电压和功率
整机车削面椭圆度0.03 mm,表面粗糙度Ra 7.98 µm(GOST表面粗糙度第4级)7个检测点的振动、试切件的椭圆度和Ra

主轴精度与变速箱轮齿几何参数

参数处理前运行1280 h后变化量
主轴轴承轴向间隙0.05 mm0.02 mm−0.03 mm
主轴轴承径向游隙0.03 mm0.015 mm−0.015 mm
主轴定位面径向跳动0.03 mm0.01 mm−0.02 mm
主轴定位面端面跳动0.01 mm0.005 mm−0.005 mm
变速箱小齿轮齿厚,3个轮齿5.8 mm5.9 mm+0.1 mm
主轴齿轮齿厚,3个轮齿6.0 mm6.15 mm+0.15 mm

游隙和跳动采用百分表ICh-10测量;固定弦齿高3.0 mm(m = 3.5)处的齿厚采用齿厚游标卡尺ShZN-18测量。

机床驱动装置三相能耗

工况与参数A相B相C相
负载电流9.81 → 8.9 A10.1 → 9.2 A9.95 → 9.0 A
负载工况下的功率3.48 → 3.2 kW3.74 → 3.45 kW3.52 → 3.22 kW
空载电流7.83 → 7.05 A7.65 → 7.1 A7.76 → 6.98 A
空载功率2.92 → 2.6 kW2.89 → 2.53 kW3.01 → 2.67 kW

测量仪器:钳形电流表ATK2200。根据报告结论,负载车削循环中电流降低9.6%,功率降低7.6%;空载时分别降低9%和11%。

主轴箱和床身检测点的振动

测点振动加速度,m/s²振动速度,mm/s振动位移,µm
前轴承,垂直方向3.56 → 3.491.28 → 0.194.84 → 1.62
前轴承,水平方向8.8 → 3.691.53 → 0.74.25 → 3.22
后轴承,垂直方向5.59 → 2.441.39 → 0.213.99 → 2.12
后轴承处床身,水平方向9.93 → 5.241.71 → 0.718.9 → 4.0
后轴承处床身,轴向7.46 → 4.81.32 → 0.174.18 → 1.72
床身左支承,水平方向4.08 → 2.121.26 → 0.14.4 → 1.54
床身右支承,水平方向3.49 → 2.331.23 → 0.143.99 → 2.48

测振仪SENDIG 911,共7个检测点;所有检测点的全部3项振动指标均记录到下降。

在本机床上车削的试切件

车削面参数处理前运行1280 h后
车削面椭圆度0.03 mm0.01 mm
表面粗糙度Ra7.98 µm(GOST表面粗糙度第4级)2.1~2.4 µm(GOST表面粗糙度第6级)

试切件每次均采用相同切削用量车削:800 r/min,进给量0.15 mm/r,切削深度1.0 mm。

企业核验小组结论

由“扎波罗热钢铁”开放式股份公司专家组成的企业核验小组在累计运行1280 h后进行最终测量,确认:在固定切削用量下的负载车削循环中,工作电流降低9.6%,输入功率降低7.6%;主轴径向跳动由0.03 mm降至0.01 mm,轴承轴向间隙由0.05 mm降至0.02 mm;振动值“在所有检测点均至少降低56%,主轴轴承个别检测点的振动参数降至原来的1/2以下”;变速箱齿轮受检轮齿的齿厚增加0.05~0.15 mm,受载齿轮的接触斑点“目视更加光滑,处理前目视可见的微损伤已不存在”;车削面的表面粗糙度提高2级,由Ra 7.98 µm降至Ra 2.1~2.4 µm。采用XADO修复剂处理润滑系统时,机床未停机,部件未解体;据企业核验小组评估,机床几何参数和主轴轴承振动值符合机床精度要求,与大修后的状态相当。

现行对应产品

此类部件的处理方式: 轴承齿轮传动变速箱

与本结果相关: 间隙与旷量耗电量振动

同类部件试点申请

XADO试点试验计划

申请方

企业设备试点处理

  • 任何采用润滑油或润滑脂润滑的部件:减速器、发动机、压缩机、轴承等;
  • 在正常工作周期内处理,无需停产;
  • 处理前后仪器测量:振动、温度、输入功率或电流;
  • 部件处理方法、用量计算及XADO工程师全程支持。

收到申请后,XADO工程师将与贵企业商定处理部件及测量项目清单。