Walzendrehmaschine MF revidiert und umgebaut von Konventionell auf CNC von der WIAP AG Ltd SA
|
Bild 1: Walzen Drehmaschine umgebaut von Konventionell auf CNC macht Drehtest.
1
Inhaltsverzeichnis
7 Technische
Umbaubeschreibung
8 WIAP Geometrie
Ueberprüfungssyst.
2
Vorwort
Die WIAP hat nebst eigenen Maschinen Umbauten auch einige Maschinen umgebaut auf CNC Drehmaschinen.
Davon aber auch konventionelle umgerüstet auf CNC. 3 Anbau Kugelrollspindeln
Bild 3.1: Viele Bohrungen, die direkt nebeneinander gebohrt wurden, dass am Schluss nur mit einem Schlag alles getrennt werden konnte. Bei Grauguss geht das sehr gut.
Bild 3.2: Auch wenn diese Arbeit 1 Tag dauerte, es war auch wieder einmal eine Auffrischung dieser Arbeit.
Bild 3.3: Bald war die Bohrarbeit, welche mit
einer guten Magnetbohrmaschine geht, erledigt.
Bild 3.4: Die Walzendrehmaschine MFD war schwer. Hier konnte
der Vorschub Getriebe Kasten, der am Längsschlitten befestigt war, abgetrennt
werden. Der wurde nicht mehr benötigt.
4
Elektrischer Teil
Bild 4.1: Die Bettbahnführung, Einlagebänder wurden ersetzt. Der Längsschlitten neu mit
Kabelschlepp gemacht. Das ganze Vorschub System neu konstruiert und erneuert.
Bild 4.2: Der gesamte elektrische Teil wurde komplett erneuert.
Alle, nicht wie die alten mit 220 Volt versorgten Schalter, gegen 24 Volt DC
ausgetauscht. Neues Notaus System, neuer Spindelantrieb und Vorschubsystem.
5
CNC Steuerung
ild 5.1: Die CNC Steuerung Sinumerik 810T war für die
Operateure leicht bedienbar gemacht. Fast keine Schalter waren nötig, um mit
der Maschine arbeiten zu können.
Heute bauen wir diese CNC an:
CNC-Steuerung
und elektrische Ausrüstung
Die
neue CNC Steuerung ist:
Sinumerik CNC-Steuerung,
10,4-TFT-Farbdisplay, vollwertige QWERTY-Tastatur,
Kurzhubtasten, mit 16
Softkeys schnell zu allen Bedienmasken
Einfache Datenübertragung
durch IP65-geschützte Frontschnittstelle
USB
2.0, RJ45, Ethernet, CF_Card
Näherungsabstand-Sensor für
Displaysteuerung
Panel aus Magnesiumdruckguss
Bedienung mit
Arbeitshandschuhen möglich
NV-RAM-Speichertechnologie
ohne Pufferbatterie Lüfter und festplattenloser Einbau
Fernbediengerät mit Start,
Stopp und Notstopp
WIAP Handrad mit
Inkrementwahl und Achsanwahl Schalter für bis zu 8 Achsen
6
Fertigmontage Drehversuch
Bild 6.1: Die Maschine in der Fertigmontage im Werk Wiap.
Bild 6.2: Die Maschine beim Walzen Testdrehen. Die Z Kugelrollspindel mit 80x10. Abgedeckt mit dem Wiap
Kugelrollspindel Abdecksystem.
7
Technische Umbaubeschreibung
7.1 Aufgabenstellung: Instandsetzung der Walzen Drehmaschine
Teil 1:
Drehen Durchmesser mm
Innenspannen Durchmesser mm
Breite der Teile mm
Es wird ein selbstzentrierendes Handspannfutter mit
Durchmesser mm,
sowie eine Körner-Aufnahme für Walzen im Futter
vorgesehen.
Das Spannfutter wird angeflanscht auf der Zentrieraufnahme
in der vorhandenen
an der Spindelnase angeordneten Planscheibe.
Klauenkasten sind keine vorhanden.
Teil 2:
Walzen Durchmesser mm
Walzen Länge mm
Max. Ballenlänge mm
Als Option wird zum Handspannfutter eine
Spannvorrichtung, welche für 3 Werkstücke
ausgelegt wird, angeboten. Die Werkstücke können bis zu
0,5 mm im Innendurchmesser
(ca. 200 mm) Differenz aufweisen.
System: Spanndorn mit 3 unterschiedlichen Spreizringen;
Ausladung 240 mm.
Der Spindelstock soll infolge seiner wichtigen Aufgabe
bezgl. Rundlauf und Planschlag
einwandfrei laufen. Sollten sich während der
Instandstellungsarbeiten wichtige Mängel
zeigen, welche einen Einfluss auf die Genauigkeit haben,
so werden diese unter
Kostenfolge und Rücksprache mit Ihnen, behoben.
Der heutige Spindelmotor hat 21 kW und 900 U/min.
Heutige Drehzahl: 38
Der neue Spindelmotor wird ausgelegt mit:
- 30 kW Motor mit Frequenzumformer
- Drehzahl: neu 80 U/min; Auslegung auf 120 U/min. über
die Hz-Regulierung
|
Unser Lieferumfang:
Die Instandsetzung besteht im
Einzelnen aus:
Pos.7 2 Demontage der Maschine im Werk *********;
verladen
auf LKW und Spedition in unser Werk.
-
Freilegen des Bettes (abspitzen
bauseits)
-
Gewicht der Maschine ca. 15 Tonnen Pos. 7.3 Bett
- reinigen und schleifen
-
Herstellen neuer
Maschinennivellierfüsse zwecks Feineinstellung
bei
der Wiederaufstellung im Hause **** Pos. 7.4 X-Achse
-
neue Kugelrollspindel (späne- und schmutzgeschützt)
mit Axiallager einbauen
-
Integration der Kugelumlaufmutter an
die neue Impulsschmierung
-
Genauigkeitsklasse der
Kugelumlaufspindel 0,025 / 300 mm
-
Durchmesser-Festlegung nach
Iststandaufnahme, jedoch unter der
Berücksichtigung
der notwendigen Vorschubkraft
- Kreuzschlitten X-Führung schleifen
-
X-Achse wird neu eingeschabt
-
Montage neuer Abstreifer
- Werkzeugaufnahme überarbeiten
Pos. 7.5 Z-Achse / Längsschlitten
- neue Kugelrollspindel dito X-Achse, jedoch Durchmesser 80 mm,
Steigung 10 mm und mit
Längsvorspannung; d.h. Doppelaxiallagerung
mit 2. Seite
Wärme-kompensierter WIAP-Vorspann-Einrichtung
- Z-Spindel unter Abdeckung
- Z-Achse wird neu eingeschabt
- Montage neuer Abstreifer
- Anbau von Kabelschlepp mit 15% Reserveplatz
- Pressluft-Anschluss am Kreuzschlitten
Pos. 7.6 Spindelstock
- demontieren; zerlegen und prüfen
- reinigen und Funktionskontrolle
- Ersetzen defekter Teile
- Erhöhen der Spindeldrehzahl von 38 auf 80 (Auslegung auf 120 U/min)
- Überprüfen der Schmierung am Spindelstock
- Drehzahlregelung über Frequenzumformer
- Notstop: niedrige Getriebestufe beachten; reduzieren; Anbau
direkt
- Erdung
- Handräder-Verriegelung vom Getriebe reparieren
- Rundlauftoleranz der Werkstücke Durchm. 300 mm beachten Pos. 7.7 Hauptspindelmotor
- Der Hauptspindelmotor wird gegen einen Neuen ersetzt.
Pos. 7.8 Reitstock
- Die Maschine hat heute keinen Reitstock. Daher wird der Reitstock
der
daneben stehenden
Drehbank demontiert und neu auf der Bank 11 montiert.
Angepassungen der Höhe
sowie seitlich.
- Eine Druckanzeige wird vorgesehen.
Pos. 7.9 Schmierung (Impulsschmierung)
- Einbau neuer Schmierung
- Komplette Ueberprüfung, Anpassen auf heutigen, technischen Stand.
Pro
Achsführung genügend
Schmierstellen, unter Berücksichtigung des
Achsweges
- Impulsschmierung über CNC-Steuerung Pos. 7.10 Abdeckungen
- Ueber dem Futter wird ein Deckblech montiert; Ausführung wie bei
der Bank Nr. 14,Nr. 15
resp. Bank Nr. 8 und Nr. 9
- Ueber dem Schlitten wird zum Schutz des Operateurs ein Fangblech
mit einem
Sicherheitsschutzglas montiert; ähnlich Bank Nr. 15; resp. 8
- mitlaufende Beleuchtung am Kreuzschlitten montiert
- Kugelrollspindel erhält eine Abdeckung gegen Späne und Schmutz
Pos. 9 Elektrisch
- Neuer Elektroschrank (2m) mit
Wärmetauscher, betriebsbereit
Folgende
Normen und Richtlinien werden durch uns
eingehalten:
- Saarstahl-Richtlinien für elektrische Ausrüstung (Stand
Sept.94)
- Normen des deutschen Institut zur Normung (DIN)
- Normen der deutschen elektrotechnischen Kommission (DKE)
- die geltenden VDE-Bestimmungen
- Die UVV der süddeutschen Metallberufsgenossenschaft
- elektrische CE-Konformität der gelieferten Geräte
Es gelten
folgende Klimabedingungen:
- Aufstellungshöhe über NN unter
1000 m
- Umgebungstemperatur max.
40 °C
- Temparatur Schalthäuser -5
bis 40 °C
- Relative Luftfeuchtigkeit 60
- 80 %
Folgende
Netzdaten liegen vor:
- Mittelspannung 10
kV; 50 Hz, DS
- Niederspannung 400
V Drehstrom; 50 Hz; IT-Netz
- Spannungstoleranz +10%;
-15%
- Steuerspannung allgemein 220V;
50 Hz
- Steuerspannung SPS 24
V; DC
- Steuerspannung Magnetventile 24 V; DC
Zum
Lieferumfang der E-Dokumentation gehören folgende Unterlagen 3-fach in deutscher Sprache:
- Stromlaufpläne
- Klemmenpläne
- Kabellisten
- Stücklisten
- Ersatzteillisten
- Aufbauzeichnungen der Schränke und Unterverteiler
- Gerätedokumentation
- Programmausdrucke in FUP mit ausführlichen Kommentaren
- Querverweis- und Belegungslisten
- Bedien- und Wartungsanweisungen für die eingesetzten Komponenten
- Handbücher für alle eingesetzten Automatisierungs- und
Regelungskomponenten
Für den
elektrischen Teil werden folgende Punkte berücksichtigt:
- Die Verkabelung vom E-Schrank bis zur Drehmaschine wird neu
ausgeführt
und ist ebenfalls im Leistungsumfang enthalten
- Für die Einspeisung wird bauseits ein Kabel zur Verfügung
gestellt,
das von WIAP
am E-Schrank aufgelegt wird. Zur Festlegung des
Leitungsquerschnitts
ist die Angabe der benötigten Leistung erforderlich.
- Im E-Schrank ist ein Leistungsschalter für die Einspeisung vorzusehen
- Not-Aus wird mittels Not-Aus-Relais (Hardware) realisiert
(Z-Kanal)
- Als Vorschubmotoren sind Motoren Typ mit 600 V
Nennspannung
und angebauten Impulsgebern zur Drehzahlrück-
meldung
vorgesehen
- Die Ansteuerung wird über einen Frequenzumrichter erfolgen
- Die CNC-Steuerung ist mit Diskettenlaufwerk ausgerüstet
zwecks
Programmübertragung
- Die Maschine wird komplett neu verdrahtet
- X- und Z-Achse werden mit neuen Vorschubmotoren 27 NM mit
Steller,
ausgerüstet.
- X- und Z-Achse Anbau von Drehgebern ROD
426 2500 Imp.
- Hauptspindel Anbau von Drehgeber ROD
426 2500 Imp.
damit
Vorschub pro Umdrehung funktioniert
- X- und Z-Achse Anbau von 2 Schalterpaketen
à 3 Schalter:
+/-
/ Stop: 2 Schalter; Nonstop: 1 Schalter
- Erde
Elektroschrank - Bett - Spindelstock: genehmigter Querschnitt 35 mm
- Im Fundamentplan durch WIAP einzutragen:
- Kabelkanal und Kabelschlepp
Pos. 7.11 CNC-Steuerung
- In einem neuem
drehbaren Panel,
wird eine
SINUMERIK 810T mit allen notwendigen Bedienelementen,
inkl. 2
Handräder, eingebaut.
- Die CNC-Steuerung SINUMERIK 810T
enthält:
128 kB;
Kurzkonturbeschreibung, graphische Simulation, Schnittstelle
RS 232; Abspan- und Tiefbohr-, Plan- und
Gewindezyklen, Alarmmeldungen
usw.
- Diskettenlaufwerk DSG 2, eingebaut im
Panel (Frontseite)
- 1
Steckdose am Panel, 16 Amp. sep.
- 1
Steckdose am Panel für PC
- Kabelzuführung unterflur 700 x 700
- Es werden neue Kabelschlepp eingesetzt
Pos. 7.12 Programmerstellung
- Programme aus bereits durch uns bei
Ihnen instandgestellten CNC-Drehmaschinen und Erstellen einer neuen Kontur
gemäss noch zuzustellender Zeichnung durch ****
- Alle M- und Bedienfunktionen sind notwendigerweise gleich
wie die
der Bank Nr. 15; Nr. 14 resp. 8 und 9, sodass die
Programmierung identisch ist. Pos. 7.13 Sichtprüfung im Werk WIAP
Pos. 7.14 Farbe: RAL grau Pos. 7.15 Schulung
- Im Preis inbegriffen sind:
- 3 Tage Bedien- und Programmierschulung für Vorgesetzte
(max. 3 Personen)
- 2 Tage (2-Schicht) Bedienerschulung für Operateure (max. 3
Personen)
- 2 Tage Nachschulung
8
WIAP Geometrie
Überprüfungssystem
Die
Maschine wird nach dem neuen Messsystem der WIAP bei der Fertigstellung
vermessen
Link zum
Protokoll
Gleichzeitig
sollten die Maschinen nach dem
Darum nicht
vergessen, auch den Ölwechsel zu machen, um zu erkennen, was nicht ok ist.
Unterhalt von Werkzeugmaschinen
Fast jeder Schweizer bringt sein Auto zur Wartung. Die Werkzeugmaschinen
mögen Wartung auch?
Wartung reduziert die Ausfallzeiten stark.
Die regelmässige
Sichtkontrolle: Visual Kontrolle.
Alle 1-3 Monate, je nach Monatsstunden Einsatz, Inklusive
Protokollerstellung. Alle Wartungsarbeiten, die gemäss den Maschinen-herstellern
unter 2000 Betriebsstunden zu erfolgen haben.
Inspektion jedes Jahr oder alle 2000 Betriebsstunden.
Alle Maschinen
werden jährlich einmal besser angesehen. Ähnlich wie bei einem Autoservice. Die
Abdeckungen werden entfernt, unter den Abdeckungen wird gereinigt. Riemen und
Abstreifer ansehen und prüfen. Diese entfernen und sehen, ob Schmutz unter den
Führungen ist. Ölkontrolle an allen Schmierstellen. Schmierstellen
nachschmieren. Gleichzeitig Schmier-stellen markieren. Kontrolle der
Maschinenunterlagen, prüfen, ob alle Wartungsanleitungen vorhanden sind. Danach
ein Protokoll machen; allenfalls nötige Ersatzteile nachbestellen. Im
Zentralwartungsplan ist enthalten, welcher Ölwechsel bei welcher Maschine,
wann notwendig ist. Wir haben ein 20 Jahre Vorausplansystem.
9 Das WIAP gelbe BoxensystemWIAP® MEMV® Gelbe Boxen System Bei allen Maschinen werden gelbe Boxen installiert. In den Boxen sind die Stundenblätter der Visual Kontrollen, der Wartungsplan von einem Jahr, normal von Juli bis im Juni. Das heisst, den Wechsel nicht über das Neujahr. Diese Boxen haben wir gewählt, weil wir erkannten, dass am Computer immer wieder gerne mal „gemogelt“ wird.
Inhaltsverzeichnis der Gelben Boxen Beschreibung des Systems
10
Patent Information
Die WIAP hat im Jahr 2014 das neue 3D MEMV
Vibrator Patentangemeldet.
Link Hinterlegbescheinigung Link
Im 2018 hat sie dann tatsächlich das Patent dafür erhalten
Link. Das Deutsche Patent ist auch im
Prozess Offenlegung DE: Link
Auch 2017 hat sie eine weitere Anmeldung
gemacht; das Messen; das ist jetzt der Brief oben. Hier der
Link zu der Anmeldung. Auch hier läuft die Deutsche Anmeldung
Link
Der oben aufgeführte Brief ist jetzt für das
Schweizer Patent in der Sache gekommen. D.h. bald wird auch dieses Patent da sein.
Ebenfalls 2017 machte die WIAP eine weitere Patent Anmeldung für
das neuartige MEMV Vibrationsentspannen. Hier der
Link zur Anmeldung; auch die Deutsche Anmeldung ist im
laufen,
Link
Im Juli 2019 machte man
eine weitere Anmeldung, weil bei allen
Versuchen aus dem Jahr 2018 gesehen wurde, dass noch etwas weiteres, Neues anzumelden ist.
Link Anmeldung CH,
Link zur Hinterlegungsbescheinigung; auch da wurde Deutschland angemeldet Link.
Im Dezember 2019 machte die
WIAP eine weitere Patentenanmeldung,
weil es bei weiteren Versuchen aus dem Jahr 2019
gesehen wurde, dass wir noch etwas weiteres, Neues
anzumelden ist
Link Anmeldung CH,
Link zur Hinterlegbescheinigung
Die beiden Patentanmeldungen vom Jahr 2019 sind
jetzt so interessant, dass die WIAP nicht wie in den
Vorherigen, alles offen legt. Mit den beiden weiss man, dass noch einmal eine neue Zeit gestartet wird, was das WIAP
MEMV Verfahren angeht.
Hier die Prospekt Link Wiap
Prospekt
2021
Resümee: Alle im
Vorfeld festgelegten Vorhaben wurden real umgesetzt und hervorragende
Ergebnisse in der vorgegebenen Zeit erzielt. Rest- oder Folgearbeiten entfallen
vollständig. Die Ergebnisse und Ausarbeitungen wurden auf ihre Aussagefähigkeit
und Korrektheit hin überprüft und in Summe mit „sehr zufriedenstellend“
bewertet. Dabei erfolgte eine fachliche und technische Abnahme. Eine besonders
erwähnenswerte Erkenntnis ist, dass es zu einer signifikant höheren Belastung
beim Spannungsarmglühen kommt. Es wird darüber hinaus mindestens das 700-fache an CO2 beim
Glühen eines Werkstücks erzeugt als beim
Vibrationsentspannen.
Doch die WIAP hat auch vor dem Jahr 2014 einige Patente realisiert hier der Link.
Die Wiap AG baut eigene Werkzeugmaschinen und hat einen Zulieferanten Stamm. Ob bei Neumaschinen oder Umbauten; es werden
in der Regel überall dieselben Einbauteile verwendet. Somit ist auch die
Ersatzteilgewährleistung gesichert.
Bei
der Wiap AG sind es nicht nur noch die Alten, die das können. Seit Jahren hat
die WIAP diese Schulung, auch für das
Schaben intensiviert. Es sind immer 2
Schabmaschinen griffbereit.
Die Kosten für ein Retrofit (Umbau mit Revision) gegenüber einer Neumaschine sind ca. 40 bis
60 % einer Neumaschine, weil das Grundfleisch vorhanden ist. Nur ein Tausch der CNC, ohne Antriebe was heute auch
möglich ist, mit Analogantrieben, kann nicht selten gar unter 10 bis 20 % der Maschinen Neubeschaffungswertes gemacht werden. Auch dann hat man die neuste CNC Steuerung auf der
Maschine aufgebaut, so dass der
Operateur nicht das Gefühl haben muss, er hat eine alte Maschine.
Dank dem WIAP Alarm System Konzept werden Fehlbedienungen und Nichtwissen,
wie was tun, unterstützt mit Meldungen. Damit ergibt sich ein sehr einfaches
Bedienen für alle Mitarbeiter, die an einer von der WIAP umgerüsteten Maschine arbeiten. Dadurch hat man auch
Freude, mit der Maschine zu arbeiten.
Hersteller und
Vertrieb, Konstruktion
elektrisch und mechanisch
alles aus
einer Hand WIAP ® AG Ltd SA Industriestrasse 48L CH-4657 Dulliken Telefon:
++41 62 752 42 60 Telefax: ++41 62 752 48 61 wiap@widmers.info www.widmers.info / www.wiap.ch |
||||||||
