重慶機床集團：YS7232數控磨齒機
2023-7-13 來源：機床協會 作者：-
CIMT2023展會期間，中國機床工具工業協會對2022年度先進會員（十佳）企業進行了表彰頒獎。為了更好地宣傳這些會員企業，協會傳媒部針對獲獎企業及其產品組織了系列專題報道。此前已發布了“自主創新十佳”企業的宣傳稿，接著對“產品質量十佳”企業進行宣傳，供業界參考，以期共同推動產品質量提升。稿件素材來自協會行業發展部提供的相關資料，經與相關企業確認。
協會傳媒部
一、產品亮點
重慶機床集團YS7232數控磨齒機是重慶機床（集團）有限責任公司（以下簡稱重慶機床集團）利用其60余年的齒輪機床生產歷史、60余年的齒輪機床技術積累和沉淀，并與英國HOLROYD公司（英國HOLROYD精密制造有限公司成立于1860年，專注于螺桿、齒輪精密制造技術160余年，其生產的成形磨齒機精度可達DIN 1級）、重慶大學機械傳動國家重點實驗室全方位合作開發的全新一代精密高效數控磨齒機。
機床嚴格按照歐洲高端精密機床的開發流程、測試驗證流程及方法對機床進行測試分析，確保機床的可靠性、穩定性，確保機床相關技術與國際主流精密高效磨齒機同步，達到世界先進水平。
機床具有精密、高效、剛性好、穩定可靠、軟件功能完善、操作界面友好等特點，機床整機技術水平達到世界先進水平。
二、圍繞該產品所開展的質量工作及質量保障措施
YS7232數控磨齒機為重慶機床集團熱銷優質機型，是公司拳頭產品。為了確保其加工精度以及穩定性，從設計開發階段，到工藝審查編制，零件加工階段，再到裝配以及出廠檢驗，都嚴格遵循公司質量體系的要求，重慶機床集團質量管理體系執行版本是ISO：9001 2015版，在2018年經過BSI（英標）公司培訓貫標完成，每年進行外部專家審核，公司獲取資質的內審員共30名，支撐體系日常內部審核和督查工作。公司針對產品研發、生產及售后服務等各方面，編制了質量管理體系文件，如：新產品開發過程控制管理流程；外委、外購采購執行流程；機械加工零件檢驗管理辦法；機床電氣及裝配檢驗管理辦法；裝配過程控制流程規定；服務執行流程等，嚴格按照質量文件要求把控每一個環節的質量工作，做到過程可控制性、可追溯性。
1．設計過程的質量控制
（1）前期準備工作
項目設計組成立后，收集大量資料，包括國內外同類型機床用戶使用情況、產品優缺點及使用報告、加工工藝方法、機床設計質量文件、機械設計標準及規范、國內外相關專利、各種外購件樣本及使用方法、現有加工工藝能力、新產品設計流程規范文件等，使設計工作均有據可查，避免設計過程中的質量缺陷。產品設計工作遵循質量管理體系文件《新產品開發過程控制管理流程》的要求，嚴格按照新產品開發流程文件要求展開全面深入的設計工作。
（2）設計手段
YS7232數控磨齒機采用模塊化設計思路，使用專業三維設計軟件，按照部件布局圖→部組設計→數字樣機流程開展設計工作。該機床布局緊湊，可方便定義零件尺寸及配合關系，能夠直觀的觀察零部件有無干涉情況，并且可以做運動仿真，觀察整機部組的運動極限，在設計階段將結構做到完美，為產品質量提供源頭保證。
公司專門設置了科研部，采用專業化的CAE有限元分析軟件對機床各部組進行了強度、靜剛度、約束模態仿真分析，并能對機床各部組進行溫度分析，根據分析結果優化設計，直至滿足設計要求。同時，還采用動態信號測試系統對機床產品進行溫度、振動、位移等性能測試、信號處理、數據分析及故障診斷，查找機床質量問題，通過測試和分析提出產品優化改進建議，確保產品質量和性能穩定。
（3）評審分析
根據新產品開發流程，需對新產品總體方案、具體結構、工藝方案等進行評審；在YS7232數控磨齒機初步設計方案完成時，組織公司技術、生產、銷售、采購、財務等部門專業人員進行整體技術方案評審，從機床整體布局、參數選取、機床功能、機床技術攻關等方面進行考評和提出建議。機床裝配圖設計完成時進行結構初步評審，評審參加人員包括了機床設計、生產制造等部門擁有豐富經驗的技術人員參與評審，可從不同角度對新產品提出合理意見。設計人員根據初評報告修改總體結構，即遵循機械設計規范及標準開展具體的部組設計，在圖紙檢查上設置了自檢、互檢、專家檢等檢圖程序，確保了設計圖紙的準確性。
2．工藝過程及零件加工質量控制
（1）加工工藝編制的質量控制
在初步裝配圖階段，工藝人員先對加工、裝配工藝進行初步工藝分析，確保設計圖紙工藝可行性。在設計圖紙完成后，主任工藝根據零件類型進行分類，各部組零件分為鑄件殼體類、軸套類、復雜形狀類、齒輪類、板件類等，再將各類零件的工藝任務分給各個類型工藝員，類型工藝員對所分管類型零件的加工工藝有豐富的經驗，比如軸套類工藝員對軸類零件的加工比較熟悉，且對加工軸類零件車間的加工設備非常了解，這種方式在工藝質量控制方面起著先決作用。
工藝文件嚴格按照《技術中心工藝編制細則》編制，關鍵零件均在工藝文件中標明了關主件，顯示其重要性，增加檢查的頻次，提高檢驗標準。并根據加工時實際遇到的問題，及時修改相應設計文件，調整加工工藝。
（2）新工藝、新方法的使用
關鍵主軸采用細化工藝、優化工藝流程的方法，既采用深冷-精磨、配磨的工藝，完成對主軸外圓的精加工，使主軸產品達到很高的精度和表面粗糙度，同時進行配磨，保證軸承內徑過盈量的精準性，減少主軸軸承高速運轉的發熱，提升主軸軸承使用壽命及回轉精度。
主軸采用細化熱處理工藝（定性工藝），在半精磨工序前增加油煮或低溫回火，在半精磨和精磨工序之間增加生冷處理及回火，同時增加時效24小時，進一步增強主軸的尺寸穩定性，提升主軸外圓的耐磨性。
關鍵殼體改進精加工工序，優化工藝流程的方法，既對關重件殼體的重要孔徑增加精加工立磨工序，保證殼體重要孔徑的尺寸公差，便于更好選配軸承，控制軸承外圈配合，提升軸承使用壽命。
殼體采用細化熱處理工藝，增加一次退火處理，進一步消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和殘余內應力，為后續精加工工序做好組織和性能上的準備。
磨齒機關鍵部件（電主軸、刀架、工作臺、修整主軸）全部轉移至恒溫、恒濕車間進行裝配，機床各種測試驗證試驗均在恒溫、恒濕環境下進行，盡可能減少各個部件因熱膨脹而造成的誤差，提升機床加工齒輪精度穩定性。
（3）零件加工階段質量控制
零件加工時嚴格按照加工工藝執行，做到各階段的實時跟蹤、記錄、精度自檢核實，每個零件的檢查都要做檢驗單并簽字，做到有據可查；針對零件類檢測，公司配有三坐標、圓柱度儀、光學非接觸式軸類件測量儀、蝸輪副動態檢測儀、數控齒輪綜合測量儀等檢測裝置。針對整機驗收有激光干涉儀、熱成像儀檢測；針對材料檢測有OLYMPUS GX53型倒置式光學金相顯微鏡，HMV-G21ST型顯微維氏硬度儀；針對零件類檢測，公司配有三豐FORMTRACERAvant FTA-H4D3000-D表面粗糙度/輪廓測量系統。
3．裝配階段的質量控制
針對裝配過程的一些關鍵環節制定了裝配過程關鍵控制卡，并制訂相應的裝配關鍵點記錄卡。設計人員及工藝人員全程跟蹤裝配，做到嚴格按照裝配工藝卡的要求裝配；并且嚴格按照《合格證明書》中的要求，對機床各項精度進行交檢并記錄實際檢測數據。每臺機床裝配調試完成后需進行動態精度檢查，均需進行切齒試驗并形成報告，出廠前還需進行48小時的不間斷拖車實驗，以檢驗機床的可靠性。
針對整機驗收工作，公司配有激光干涉儀XL-80、福祿克fluke熱成像儀、轉速表及聲級計等高精檢測測量設備儀器進行檢測。
4．產品質量水平
YS7232數控磨齒機嚴格按照歐洲高端精密機床的開發流程、測試驗證流程及方法對機床進行測試分析，確保了機床可靠性、穩定性，并確保了機床相關技術與國際主流精密高效磨齒機同步，達到世界先進水平。機床具有精密、高效、剛性好、穩定可靠、軟件功能完善、操作方便等特點，機床整機技術水平達到世界先進水平。同時，重慶機床集團與重慶大學機械傳動國家重點實驗室合作，聯合開展理論原理、算法、軟件和測試分析等工作。重慶大學機械傳動國家重點實驗室有一批教授、博士、碩士等長期在重機開展相關研究、試驗工作，為重慶機床集團的蝸桿砂輪磨齒機提供了堅實的技術支持。
機床床身、立柱采用多層壁箱體結構，增強了機床剛性及承載能力，確保了機床具有較高剛性、穩定性；砂輪主軸采用德國原裝進口專業磨削主軸（SPL）直驅方式，減少了中間傳動環節，提高了傳動精度。在主軸內部裝有動平衡系統，用來平衡砂輪主軸在高速旋轉時產生的不平衡量，提高了磨齒表面質量，同時可大幅提高主軸系統平穩性，延長了主軸系統壽命。機床各主要傳動件的軸承、直線導軌、滾珠絲桿、直線光柵尺和旋轉編碼器均采用國際知名品牌產品，保證了機床直線運動和回旋精度穩定性和使用壽命。機床過濾系統采用霍夫曼式真空負壓集中過濾系統。
三、用戶對產品的評價
YS7232數控磨齒機成功推向市場后，得到用戶的青睞，在國內重要典型用戶實現了產業化推廣應用。同時，YS7232數控磨齒機自推廣時，不斷地進行了改進，改進的依據有來自零件加工階段、機床裝配階段的改進意見，更重要的是來自用戶的使用反饋。根據用戶不斷使用的親身感受，對發現的問題進行了迫切需求改進，形成了重慶機床集團最寶貴的意見。根據目前多家用戶的反饋信息來看，YS7232數控磨齒機換型方便，機床穩定性高，機床單臺月平均故障時間小于1小時，批量加工精度保持在4-5級，加工穩定性高，售后服務及時周到。對于用戶提出如下問題，公司及時響應并進行了處理，具體情況如下：
1．機床工件夾爪夾不準的問題
接到用戶問題反饋后，項目組及時到用戶現場實地調研跟產，經過跟產發現問題，為用戶換產過程中夾爪的選擇不合適，另外由于部分用戶廠房氣壓不足，造成自動料倉頂升氣缸頂升力不夠，工件未完全到位時夾爪就開始夾持工件，發現問題后公司對售后安裝調試人員做了培訓，并且對于用戶的培訓需落實到每個細節，包括夾爪選擇、螺釘鎖緊等細節，同時提高氣源氣壓報警的限值。
2．機床存在護罩滲油情況
接到反饋后，項目組即對機床床身和護罩的接合面進行了整改，并將床身整體結構進行了優化；同時，對護罩連接部分做特殊要求，護罩的焊縫必須采用滿焊連接，并根據用戶反饋的各滲油點進行專項防油改進，目前未再有用戶反饋機床護罩滲油的情況。
（素材來源：協會行業發展部及相關企業 摘編整理：蘭海俠）
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