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南京工藝裝備制造有限公司

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發布時間:2020-06-16


南京工藝裝備制造有限公司

1 級超精密滾動直線導軌副的研制

      南京工藝裝備制造有限公司創建于1952 年,是我國規模最大的滾動功能部件研發制造基地。公司核心產品滾珠絲杠副、滾動導軌副,將滑動摩擦改變為滾動摩擦,具備高效、節能、綠色等優點,屬于技術密集型、資本密集型、管理密集型產品,是智能制造核心零部件,同時也是數控機床、自動化、智能化伺服進給驅動系統中的重要執行單元和《中國制造2025》重點領域產品。廣泛應用于高端機床制造業、人工智能、自動化、新能源、半導體、機器人、光伏新能源等行業,以及工業機器人、電動汽車、電動注塑機等多領域市場。

      公司始終走在先進技術前沿,以不斷發現的眼光跟蹤和掌握國際新技術,經過多年對產品技術研究和改進,掌握了滾動功能部件核心技術。公司主持和參與編制了5 項國家標準和11 項行業標準,獲得專利授權45 項,其中9 項發明和36 項實用新型專利。公司以GB/T19580《卓越績效準則》為管理標準,通過了ISO9001 質量管理體系、ISO14001 環境管理體系、OHSAS18001 職業健康安全管理體系以及ISO10012 測量管理體系AAA 級認證。

      一、背景情況

      隨著現代制造技術的不斷發展,市場對高精度高性能滾動直線導軌副的應用需求日益提高,然而目前市場上的高精度高性能滾動導軌副產品,特別是應用于高端數控機床的1 級超精密滾動直線導軌副仍以進口為主,不僅價格昂貴,產品交期也長。為滿足市場需求,實現國產替代進口的目標,公司開展了1 級超精密滾動直線導軌副試制工作,并經過不懈努力,成功研制出相關產品并交付客戶使用。

      二、技術措施
       1. 1級超精密滾動直線導軌副標準

      1 級超精密滾動直線導軌副準確度參數按照行業標準JB/T7175.4-2006《滾動直線導軌副第4 部分:驗收技術條件》執行,主要產品性能指標按照企業規范《高速精密滾動直線導軌副性能試驗規范》進行測試,主要準確度及產品性能指標如表1 所示。

   

       主要產品性能指標:GGB45 高速精密滾珠直線導軌副 :速 度≥48m/min,噪 音≤78dB; GZB45 精密重載滾柱直線導軌副:速度≥ 24m/min,噪音≤78dB。
       2.  1級超精密滾動直線導軌副研制過程中解決的測量問題

      (1)導軌滾道磨削準確度的檢測因導軌截形復雜,導軌兩側滾道準確度要求0.003mm,準確度要求高,是困擾公司的檢測難題。通過本課題攻關,利用了成型磨削的加工特點,化繁為簡,研究試制了新型便攜式導軌滾道準確度檢測儀(見圖1),實現了同時對導軌滾道截形的高效檢測,可一次完成導軌滾道中心距、高度尺寸及滾道高度尺寸一致性等導軌滾道截形參數指標的測量。

      便攜式導軌滾道準確度檢測儀通過專用夾緊裝置施加適當的夾緊力,保證測量球頭與導軌滾道面緊密貼合,處于穩定的壓緊狀態。同時通過標準件對測量裝置校準,消除誤差,完成快速高效的滾道截形參數檢測。

      通過以上檢測儀的引入,提高了公司在高精度滾動直線導軌副加工中的檢測能力,為成功研制并批量生產 1 級超精密滾動直線導軌副奠定了基礎。

      (2)滑塊滾道磨削準確度的檢測因滑塊截形復雜,內部結構緊湊,滑塊兩側滾道準確度要求為0.003mm,準確度要求高,也一直是困擾公司的檢測難題。公司技術及品管檢測技術人員經分析論證,采用滑塊滾道高效測量儀(見圖2)解決了滑塊滾道高精度檢測的問題?;瑝K滾道高效測量儀采用對比檢測的原理,通過測量待測滑塊與標準滑塊的各測量點的差值,綜合標準滑塊的坐標計算出待測滑塊滾道實際截形,可迅速完成滑塊滾道的測量,測量準確度可達1μm 且測量重復性穩定,整個測量儀操作簡單,測量效率高,大大優于傳統的手工測量方式。同時,檢測儀還具備數據分析功能,通過對檢測數據進行分析,可幫助工藝人員及時微量調整加工機床參數,有效保證了滑塊滾道截型磨削準確度。

      (3)1 級超精密滾動直線導軌副總成準確度的檢測1 級超精密滾動直線導軌副總成準確度在公司6 米高精度大理石檢測平臺檢測,6 米高精度大理石平面度達0.006mm,為1 級超精密滾動直線導軌副檢測提供了保障。

      (4)1 級超精密滾動直線導軌副預緊拖動力及產品性能檢測滾動直線導軌副高速性能試驗儀可對1 級超精密滾動直線導軌副進行產品預緊拖動力及性能檢測,裝夾操作簡單,采用力傳感器測量導軌副的預緊拖動力,可自動實時完成對被測滾動直線導軌副預緊拖動力全長范圍內正反向拖動力的測量,測量準確度高,重復性好,可量化顯示力測量曲線,并將數據存儲入數據庫。該檢測儀預緊拖動力的測量滿足《滾動直線導軌副預緊拖動力動態測量與評價方法》要求。同時該檢測儀具備導軌副高速跑合及噪聲測量功能,可測量規定速度下被測滾動直線導軌副的噪聲值,配套聲級計符合GB/T3875-2010 要求。

圖1  便攜式導軌滾道準確度檢測儀

圖2  滑塊滾道高效測量儀

      三、具體成效
       1.  1級超精密滾動直線導軌副研制結論本次1 級超精密滾動直線導軌副研制,產品經國家機床質量監督檢驗中心檢測,研制產品均滿足1 級超精密滾動直線導軌副準確度指標及產品性能指標。
       2.  1級超精密滾動直線導軌副配套使用情況1 級超精密滾動直線導軌副作為精密數控機床的主導軌,已經為青海一機XH2310 數控龍門加工中心、濟南二機床集團XHV2720×80 定梁龍門移動式數控臥式加工中心、寶雞秦發高精度數控磨齒機、四川普什寧江機床精密臥式加工中心、沈陽機床精密臥式鏜銑床、1 米/1.5 米/3.5 米高精度光柵測長機等中高檔數控機床及檢測儀器等高精尖場合提供批量滾動供貨,實現國產替代進口,為高精尖數控機床設備提供了國產化配套。
       四、感受體會
       公司通過技術創新和先進計量檢測技術以及高準確度試驗設備,成功研制了1 級超精密滾動直線導軌副,提高了公司產品競爭力。同時為國內多家大型企業提供配套,實現了國產代替進口,為高精尖數控機床設備提供了國產化配套,助力中國制造2025。后期公司將以測量管理體系為基礎,借助相關計量主管部門的平臺和力量,引進更加先進的計量設備,提高企業產品質量,為實現制造強國夢貢獻自己的力量。



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