TNXJX-個(gè)性化定制滾珠絲杠副技術(shù)規(guī)范編制說(shuō)明

PAGEPAGE7《個(gè)性化定制滾珠絲杠副技術(shù)規(guī)范》編制說(shuō)明（征求意見(jiàn)稿）一、工作簡(jiǎn)況（1）任務(wù)來(lái)源本項(xiàng)目是依據(jù)寧夏機(jī)械工程學(xué)會(huì)2024年第一批團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)批復(fù)計(jì)劃（寧機(jī)學(xué)NX/TC004-【2024】03號(hào)、項(xiàng)目編號(hào)2024-0102T），立項(xiàng)名稱“個(gè)性化定制滾珠絲杠副”而制定，牽頭起草單位為銀川合宜科技有限公司，計(jì)劃完成時(shí)間2024年8月。（2）主要工作過(guò)程起草（草案、論證）階段：《個(gè)性化定制滾珠絲杠副》項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)后，由銀川合宜科技有限公司牽頭，召集參編單位相關(guān)人員成立編制工作組。由總經(jīng)理負(fù)責(zé)，正式啟動(dòng)了該項(xiàng)目的實(shí)施。項(xiàng)目組通過(guò)內(nèi)部研討學(xué)習(xí)和搜集相關(guān)資料，對(duì)國(guó)內(nèi)外滾壓滾珠絲杠的生產(chǎn)情況進(jìn)行了深入的調(diào)查研究，同時(shí)廣泛搜集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，確定了標(biāo)準(zhǔn)的制定原則，結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)溝通和研討，形成草案，于2024年2月29日下午召開(kāi)工作組討論會(huì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了逐條審議，完善了軋制滾珠絲杠基本參數(shù)表，確認(rèn)外購(gòu)全牙絲杠、配套螺母的質(zhì)量要求，明確了產(chǎn)品標(biāo)記內(nèi)容。經(jīng)工作組及公司內(nèi)相關(guān)專家多次研討進(jìn)行了總結(jié)和梳理，編制出《個(gè)性化定制滾珠絲杠副》形成了征求意見(jiàn)稿，于2024年3月30日將本標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿報(bào)送寧夏機(jī)械工程學(xué)會(huì)，按照標(biāo)委會(huì)的安排推進(jìn)下一步的工作。（3）主要參加單位和工作成員及其所做的工作本標(biāo)準(zhǔn)的牽頭起草單位為：銀川合宜科技有限公司。參加單位：銀川市恒益達(dá)機(jī)械有限公司、寧夏小牛自動(dòng)化設(shè)備有限公司、寧夏巨能機(jī)器人股份有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人為：邱豐冠、王寶國(guó)、張建豐、王志遠(yuǎn)、賈亞太、張彬、徐元廣、麥瑞纓、馬寧、李志博、麻輝、吳永剛、田養(yǎng)華。所做的工作：邱豐冠任起草組組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)資源協(xié)調(diào)、標(biāo)準(zhǔn)范圍確定、內(nèi)容與方向全局把控，王寶國(guó)、王志遠(yuǎn)負(fù)責(zé)組織策劃、協(xié)調(diào)和國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和資料的收集、分析及資料查證，張建豐、張彬、麥瑞纓負(fù)責(zé)文本草案編制和修改；賈亞太、徐元廣負(fù)責(zé)產(chǎn)品部件幾何精度與位置精度檢驗(yàn)檢測(cè)、李志博、麻輝、馬寧、吳永剛、田養(yǎng)華負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證。二、標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象簡(jiǎn)要情況與標(biāo)準(zhǔn)編制原則（1）標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象簡(jiǎn)介滾珠絲杠作為用途廣泛的功能部件，其生產(chǎn)行業(yè)有推薦的螺母尺寸、軸端尺寸圖，導(dǎo)程和公稱直徑的組合方案。但是由于滾珠絲杠產(chǎn)品用途廣，非標(biāo)準(zhǔn)的軸端尺寸，尤其是長(zhǎng)度尺寸具有廣泛的市場(chǎng)需求。專業(yè)生產(chǎn)精密滾珠絲杠的廠家一般只有標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度產(chǎn)品供用戶選購(gòu)，如要特殊尺寸長(zhǎng)度，需要個(gè)性化定制，不僅價(jià)格昂貴，交貨期也很長(zhǎng)。公司壓裝機(jī)產(chǎn)品配套就遇到這種難題，促使我們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度絲杠進(jìn)行改制，同時(shí)也為THK等精密滾珠絲杠廠商的終端客戶如太陽(yáng)能自動(dòng)串焊機(jī)、3D工業(yè)打印機(jī)廠家產(chǎn)品的個(gè)性化定制服務(wù)。為了做好精密滾珠絲杠個(gè)性化定制產(chǎn)品，滿足廣大用戶對(duì)精密滾珠絲杠的配套需求。精密滾珠絲杠副個(gè)性化定制就是在保持成品絲杠“母體”精度與性能指標(biāo)的一致性基礎(chǔ)上，滿足用戶對(duì)絲杠軸端樣式與長(zhǎng)度尺寸的需要。對(duì)精密滾珠絲杠個(gè)性化定制產(chǎn)品有需求的用戶，一般都是參照標(biāo)準(zhǔn)成品絲杠的“螺母類型”、“絲杠軸徑”、“導(dǎo)程”、“圈數(shù)”、“精度等級(jí)”等參數(shù)進(jìn)行絲杠長(zhǎng)度尺寸和絲杠軸端安裝連接結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)圖紙并提出訂貨。絲杠制造廠家按照用戶的圖紙要求，選擇符合用戶要求的軸端未加工成型精品滾珠絲杠（半成品）進(jìn)行長(zhǎng)度與軸端加工，完成精密滾珠絲杠個(gè)性化定制產(chǎn)品制造，加工質(zhì)量與成品絲杠“母體”精度與性能指標(biāo)保持一致。個(gè)性化定制滾珠絲杠的加工流程如下：絲杠截?cái)唷@中心孔→粗車臺(tái)階→精磨臺(tái)階→去毛刺→切扁→車螺紋→檢驗(yàn)→清洗→裝配螺母→涂油包裝。銀川合宜科技有限公司擁有滾珠絲杠副加工技術(shù)，根據(jù)客戶要求生產(chǎn)定制，精度高、速度快。主要規(guī)格型號(hào)有WTF2040、WTF1530、BLK1616、BLK2020等規(guī)格型號(hào)，年銷售產(chǎn)值約1000萬(wàn)元?？蛻舭ㄐ∨Ｗ詣?dòng)化、巨能機(jī)器人、等知名企業(yè)，并建立了長(zhǎng)期供需合作關(guān)系，“合宜”產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有一席之地。（2）制訂標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)和理由本標(biāo)準(zhǔn)在起草過(guò)程中主要按GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則》的要求編寫(xiě)。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力、用戶的利益和產(chǎn)品性能，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和合理性。（3）制訂標(biāo)準(zhǔn)的原則本標(biāo)準(zhǔn)在制訂過(guò)程中，遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)推出、及時(shí)修訂、不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)修訂與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來(lái)進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。三、確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容（1）適用范圍本文件規(guī)定了個(gè)性化滾珠絲杠副的術(shù)語(yǔ)和定義、精度等級(jí)、結(jié)構(gòu)型式與標(biāo)記、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、包裝、貯存和運(yùn)輸。本文件適用于絲杠為冷軋工藝，精度等級(jí)為C7～C10，端蓋式大導(dǎo)程螺母的個(gè)性化定制滾珠絲杠副的制造與驗(yàn)收。（2）主要內(nèi)容的論據(jù)及解決的主要問(wèn)題2.3.1術(shù)語(yǔ)和定義本文件中對(duì)個(gè)性化定制滾珠絲杠副、滾珠絲杠副、大導(dǎo)程滾珠絲杠副術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義。2.3.3結(jié)構(gòu)型式滾珠絲杠副是由滾珠絲杠、滾珠螺母和滾珠組成的部件，它可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，也可將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠絲杠副中的滾動(dòng)體為滾珠。相對(duì)傳統(tǒng)的滑動(dòng)摩擦因?yàn)闈L珠的存在變?yōu)榱藵L動(dòng)摩擦，大大提高了傳動(dòng)效率。各種結(jié)構(gòu)形式的滾珠絲杠副，主要區(qū)別在于螺紋滾道型面的形狀、滾珠循環(huán)的方式、軸向間隙調(diào)整的預(yù)緊方法等三個(gè)方面。其基本機(jī)構(gòu)如圖1所示。根據(jù)多年的市場(chǎng)需求及參照國(guó)外同類的產(chǎn)品,主要參考THK公司軋制滾珠絲杠產(chǎn)品的參數(shù)指標(biāo)。按照公稱直徑、導(dǎo)程、滾珠圈數(shù)、防塵密封形式、長(zhǎng)度和加工工藝等，目前形成的主要規(guī)格有4種系列，分為WTF2040\WTF1531\BLK1616\BLK2020等規(guī)格。2.2.4技術(shù)要求此章節(jié)中對(duì)外構(gòu)件軋制滾珠絲杠、配套螺母的質(zhì)量要求進(jìn)了規(guī)定，依照客戶提出的精度等級(jí)要求進(jìn)行兩端加工，進(jìn)行螺母裝配，裝配完成后的絲杠副安裝跳動(dòng)和位置公差的驗(yàn)收進(jìn)行了規(guī)定，同時(shí)對(duì)外購(gòu)全牙滾珠絲杠加工中精度的保持性提出了相關(guān)要求。滾珠絲杠屬于細(xì)長(zhǎng)軸類精密零件，在滾珠絲杠加工的各道工序流程中，絲杠零件的工序轉(zhuǎn)運(yùn)、夾持與支撐方式都會(huì)影響到絲杠定制產(chǎn)品的質(zhì)量，在選配立式加工中心機(jī)床、數(shù)控車床、線切割機(jī)床、精密外圓磨床組成精密滾珠絲杠定制生產(chǎn)加工線的基礎(chǔ)上，研究適合于企業(yè)設(shè)備狀況的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制措施，提出精密滾珠絲杠定制生產(chǎn)關(guān)鍵工序工藝要求，確保產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和性能指標(biāo)。對(duì)于同類產(chǎn)品的加工工藝起到指導(dǎo)性的意義，同時(shí)也為縮短研制周期、確保加工質(zhì)量與成品絲杠“母體”精度與性能指標(biāo)保持一致。軋制滾珠絲杠副精度等級(jí)參考JISB1192為基準(zhǔn)，分為C7、C8和C10用螺紋長(zhǎng)度300mm累計(jì)導(dǎo)程誤差表示其精度。注C7、C8和C10與GB/T17587.3-2017滾珠絲杠副第3部分：驗(yàn)收條件和驗(yàn)收檢驗(yàn)中的P7、P8和P10等同。性能要求按照J(rèn)B/T10890.1-2020的規(guī)定，提出快移速度、加速度、噪聲和溫升指標(biāo)要求和試驗(yàn)方法的規(guī)定。四、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況（1）驗(yàn)證方法本標(biāo)準(zhǔn)主要采用收集日本THK同類產(chǎn)品指標(biāo)要求或第三方檢測(cè)驗(yàn)證，輔助采用現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證等方方式，基于項(xiàng)目的實(shí)施情況分階段步驟進(jìn)行直接有效的驗(yàn)證。其中，范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、結(jié)構(gòu)型式、基本參數(shù)等部分的合理性進(jìn)行佐證和驗(yàn)證（由國(guó)際同類設(shè)備樣冊(cè)進(jìn)行佐證），現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證單位為銀川合宜數(shù)控有限公司和相關(guān)使用單位。合宜公司依據(jù)本項(xiàng)目的要求，已具備定制絲杠副檢驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)的性能要求。（2）驗(yàn)證情況分析結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，以現(xiàn)有項(xiàng)目為依托，驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)要求的合理性和科學(xué)性，依據(jù)條款要求進(jìn)行逐條驗(yàn)證，驗(yàn)證情況如表1：表1驗(yàn)證結(jié)論表序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容驗(yàn)證方法驗(yàn)證結(jié)論范圍現(xiàn)場(chǎng)或第三方符合結(jié)構(gòu)型式佐證或現(xiàn)場(chǎng)符合跳動(dòng)與位置精度佐證或現(xiàn)場(chǎng)或第三方檢測(cè)報(bào)告符合性能指標(biāo)用戶使用或現(xiàn)場(chǎng)或第三方檢測(cè)報(bào)告符合滾珠絲杠的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，是應(yīng)用最廣的形式，一般普通絲杠工作速度在20m/min以下。隨著大螺距滾珠絲杠開(kāi)發(fā)成功，現(xiàn)在國(guó)外生產(chǎn)的高速滾珠絲杠快進(jìn)速度可達(dá)40-60m/min，加速度1g，定位精度20-25μm由于滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)力矩大，低速性能好，價(jià)格比直線電機(jī)低，受到用戶歡迎。但國(guó)內(nèi)機(jī)床功能部件廠出產(chǎn)的滾珠絲杠DN值較小(70000)，用到DN極限時(shí)噪音較大，易振動(dòng)，限制了高速進(jìn)給，因而需要進(jìn)一步提高。合宜公司研制的高速滾珠絲杠-直線滾動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)給試驗(yàn)臺(tái)，可以進(jìn)行各種滾珠絲杠的試驗(yàn)研究，用以評(píng)定國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口高速滾珠絲杠的性能。試驗(yàn)臺(tái)主要測(cè)試內(nèi)容有：（1）加/減速度運(yùn)行測(cè)試。（2）快移速度測(cè)試。（3）加減速扭矩測(cè)試。（4）絲杠運(yùn)行噪聲測(cè)試。性能試驗(yàn)：采用日本THK滾珠絲杠(型號(hào)-SBK4040)作為試件絲杠，經(jīng)試驗(yàn)，其加速度可達(dá)1g、快移速度120m/min，其他指標(biāo)符合要求。五、標(biāo)準(zhǔn)中所涉及專利情況本項(xiàng)目的核心技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)不涉及本公司的專利，與國(guó)內(nèi)外專利無(wú)關(guān)。六、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作業(yè)等情況精密滾珠絲杠屬于基礎(chǔ)部件，在數(shù)控裝備中普遍使用，僅寧夏地區(qū)的市場(chǎng)容量每年有5000萬(wàn)元以上。本項(xiàng)目的研制成功既可以為本公司產(chǎn)品配套使用，也可以向其他公司供貨，極大的提高個(gè)性化定制精密滾珠絲杠的使用范圍、縮短產(chǎn)品供貨周期，提高公司的盈利水平，同時(shí)為我公司產(chǎn)品拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，按照寧夏市場(chǎng)占有率20%計(jì)算，年增銷售收入1000萬(wàn)元。目前已知的客戶需求有：寧夏小牛自動(dòng)化設(shè)備、寧夏巨能機(jī)器人、共享裝備等公司。本項(xiàng)目可以大大縮短項(xiàng)目產(chǎn)品的供貨周期，降低用戶使用產(chǎn)品的成本。以THK精密滾珠絲杠個(gè)性化定制為例：用戶定制THK精密滾珠絲杠個(gè)性化產(chǎn)品的供貨周期一般為90天，而且價(jià)格昂貴，采用本項(xiàng)目技術(shù)的供貨周期可縮短至20天，價(jià)格僅為THK公司供貨價(jià)格的一半。制定本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用，一是對(duì)行業(yè)發(fā)展起到重要的技術(shù)支撐作用，標(biāo)準(zhǔn)是質(zhì)量的基礎(chǔ)，制定和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程，是解決高新技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)缺失、滯后，提升管理水平、提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的過(guò)程。二是對(duì)行業(yè)的引領(lǐng)發(fā)展作用，對(duì)于更新?lián)Q代快、壽命周期短的高新技術(shù)產(chǎn)品，“后補(bǔ)型”的標(biāo)準(zhǔn)化工作模式顯然不能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，而應(yīng)該采取“前瞻性”的工作模式，及時(shí)制定和實(shí)施超前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向，對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到主導(dǎo)作用。三是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施，使企業(yè)降低生產(chǎn)成本，減少浪費(fèi)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和資源利用水平，進(jìn)一步提升企業(yè)在國(guó)內(nèi)外的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展夯實(shí)了基礎(chǔ)。通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的制定，解決的主要問(wèn)題有：一是規(guī)范行業(yè)行為，促進(jìn)行業(yè)資源優(yōu)化配置、引導(dǎo)行業(yè)在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)約束下健康快速發(fā)展，進(jìn)而使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)、包裝、儲(chǔ)存等方面做到統(tǒng)一化、通用化、系列化、組合化，達(dá)到對(duì)行業(yè)的有效指導(dǎo)，以獲得產(chǎn)業(yè)的最佳秩序和最佳社會(huì)效益。二是更好地推廣科學(xué)技術(shù)成果，促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。三是為判定產(chǎn)品是否達(dá)到相關(guān)要求提供科學(xué)和準(zhǔn)確的技術(shù)評(píng)價(jià)依據(jù)。四是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的制訂，填補(bǔ)個(gè)性化定制滾珠絲杠副沒(méi)有適用的標(biāo)準(zhǔn)空白，解決這一領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)缺失問(wèn)題。制定本標(biāo)準(zhǔn)是為規(guī)范引領(lǐng)該行業(yè)產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展方向，對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到主導(dǎo)作用。項(xiàng)目結(jié)合裝備制造業(yè)的生產(chǎn)與管理特點(diǎn)，為伺服電動(dòng)直線執(zhí)行器的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收提供依據(jù)。可縮短新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制周期，確保低耗高效地研制出新產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和資源利用水平，進(jìn)一步提升產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外的核心競(jìng)爭(zhēng)力。七、采標(biāo)與國(guó)際、國(guó)內(nèi)對(duì)比情況本標(biāo)準(zhǔn)采用JISB1192（ISO3402-3）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在精度等級(jí)上的指標(biāo)要求及檢測(cè)方法。本標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中查詢到同類GB/T17587.1-2017滾珠絲杠副第1部分：術(shù)語(yǔ)和符號(hào)（ISO3408-1:2006，MOD）GB/T17587.3-2017滾珠絲杠副第3部分：驗(yàn)收條件和驗(yàn)收檢驗(yàn)（ISO3408-3：2006，MOD）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制定中在結(jié)構(gòu)型式上參考了部分內(nèi)容。上述標(biāo)準(zhǔn)提供的長(zhǎng)度與接頭方式均為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，不能滿足個(gè)性化客戶的需求。本標(biāo)準(zhǔn)的總