T-ZZB 3087-2023 高性能磨削用电主轴

CCSJ52T/ZZB3087—2023高性能磨削用电主轴2023-06-30发布2023-07-30实施浙江省质量协会发布IT/ZZB3087—2023前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14分类、型式和主要参数 15基本要求 26技术要求 37试验方法 78检验规则 99安全说明及安全操作 10标志、包装、运输、贮存及随行技术文件 T/ZZB3087—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由浙江省质量协会归口管理。本文件主要起草单位：宁波贝仕利机电技术有限公司。本文件参与起草单位：杭州三相科技有限公司、浙江优特轴承有限公司、浙江省机电产品质量检测所有限公司、宁波市标准化研究院、浙江省电机行业协会。本文件主要起草人：胡玲利、陈泽、徐可、俞建立、盛英英、吴诏华、秦超、胡文军、王勇军、郝鹤、郑子勋、徐敬叶、陆佰生。本文件评审专家组长：阮建国。T/ZZB3087—20231高性能磨削用电主轴本文件规定了高性能磨削用电主轴的术语和定义、分类、型号及主要参数、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存、质量承诺。本文件适用于电主轴功率不大于30kW，额定转速不大于120000r/min，采用油脂润滑的磨削机床用电主轴（以下简称电主轴）。数控机床、专用试验机用电主轴可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T307.1滚动轴承向心轴承产品几何技术规范（GPS）和公差值GB/T755—2019旋转电机定额和性能GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka：盐雾GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T4942旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级GB/T9174一般货物运输包装通用技术条件GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T22669—2008三相永磁同步电动机试验方法GB/T22670—2018变频器供电三相笼型感应电动机试验方法GB/T22719.1—2008交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第1部分：试验方法JB/T10273—2013数控机床交流主轴电动机通用技术条件JB/T10801.1—2014电主轴第1部分：术语和分类JB/T10801.4—2020电主轴第4部分：磨削用电主轴技术条件3术语和定义JB/T10801.1—2014界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1高性能磨削用电主轴highperformancegrindingelectricspindle具备高精度、高转速、高效率、高密封性，用于表面磨削加工机床的电主轴。4分类、型式和主要参数4.1型号命名T/ZZB3087—20232电主轴的型号命名中应包含制造商代号、外径尺寸、电机类型、额定转速、额定功率等信息参数。4.2分类4.2.1按工作原理分为异步电机电主轴和永磁同步电机电主轴。4.2.2按外型结构分为法兰式、直筒式。4.2.3按安装结构分为立式和卧式。4.2.4按液体冷却方式分为水冷和油冷。4.3运行条件和主要参数4.3.1运行条件应符合JB/T10801.4—2020中5.1的规定。4.3.2主要参数4.3.2.1额定功率电机的额定功率应优先在以下值中选取：1.5kW，3kw，6kW，8kW，15kW，25kW，30kW，也可根据客户需要定制。4.3.2.2额定电压和频率应符合JB/T10801.4—2020中5.2.2规定。4.3.2.3工作制和定额应符合JB/T10801.4—2020中5.2.3规定。4.3.2.4绝缘等级应符合GB/T755—2019中5章的规定，绝缘等级为F级及以上。4.3.2.5防护等级应符合GB/T4208的规定，外壳防护等级不低于IP65。5基本要求5.1设计研发应具备计算机辅助软件，开展电主轴结构的优化设计。5.2原材料5.2.1电主轴的外壳、轴应采用性能不低于40Cr钢的材料，热处理后表面硬度应不低于50HRC。5.2.2电主轴电源连接线应选用耐高温、阻燃防油型电线电缆。5.2.3电主轴轴承应选用GB/T307.1中性能不低于P4级的精密配对角接触轴承。5.2.4电机应采用温度等级155℃及以上的耐电晕漆包圆铜线。5.2.5永磁同步电机应采用温度等级155℃及以上的永磁体材料，磁感应强度矫顽力不低于11.50kOe（915kA/m）。5.2.6油脂应能耐120℃高温，润滑脂针入度最低为250×0.1mm。T/ZZB3087—202335.3工艺装备5.3.1应具备数控内外圆磨床、数控车床、加工中心、钻削专机生产设备。5.3.2应具备转子动平衡、整机平衡专用装备。5,4检验检测5.4.1应配备粗糙度仪、圆度仪、影像测量仪、测高仪、气动量仪、压力试验仪设备，开展加工零件几何尺寸、表面粗糙度、配合面精度的检验检测。5.4.2应配备数字化电主轴性能测试系统、振动仪、噪声仪，开展电主轴性能、温升、振动、噪音的检验检测。6技术要求6.1出线及标志应符合JB/T10801.4—2020中5.3的规定。6.2外观及装配质量6.2.1电主轴表面及配合面应进行防锈和防腐蚀处理，外观平滑、光洁，不应有涂覆层脱落、碰伤和划痕。6.2.2电主轴空载运转时，无异常声响。6.2.3电主轴空载运转时，表面温升应不大于30℃,温度最大值应不高于63℃。6.3公差配合与精度6.3.1电主轴配合面外圆尺寸公差符合表1的规定。表1尺寸公差6.3.2几何精度应符合表2的规定。表2几何精度6.3.3转轴伸出端内孔或内锥面的圆度不低于3级精度。T/ZZB3087—202346.3.4电主轴锥孔及外锥、圆柱孔的尺寸和精度应符合图样及技术文件的要求。常用锥度优先选择1：5、1：8、1：10、1：12、7：24等。6.3.5锥度接触面应大于85%，并且靠近大端。6.4密封及防护要求应符合JB/T10801.4—2020中5.7的规定。6.5高低温贮存6.5.1电主轴在（55±2）℃高温试验箱内放置2h，取出后可正常运行。6.5.2电主轴在（-10±2）℃低温试验箱内放置2h，取出后可正常运行。6.6预加负荷应符合JB/T10801.4—2020中5.8的规定。6.7绕组直流电阻应符合JB/T10801.4—2020中5.9的规定。6.8绝缘电阻应符合JB/T10801.4—2020中5.10的规定。6.9匝间绝缘应符合JB/T10801.4—2020中5.11的规定。6.10绕组耐电压应符合JB/T10801.4—2020中5.12的规定。6.11输出转矩电主轴的最大转矩或失步转矩应符合表3的规定。表3输出转矩3001~24000~36000~3----68------T/ZZB3087—20235电主轴在额定功率及额定转速下，电机采用F级绝缘的绕组温升应不大于55K，电机采用H级绝缘的绕组温升应不大于85K。电主轴在额定转速下空载状态运行，振动速度限值应符合表4的规定。表4振动速度限值电主轴水平安装，在额定转速下空载状态运行，噪声限值应符合表5的规定。6,15静刚度有静刚度要求电主轴，其静刚度应符合表6的规定。表6静刚度368T/ZZB3087—20236表6（续）电主轴的转轴热伸长应符合表7的规定。表7伸长率23668电主轴抗盐雾能力按GB/T2423.17规定进行试验，试验时间6h，试验后电主轴应无明显锈蚀斑点。6.18.1异步电机电主轴的效率应符合表8的规定。6.18.2永磁同步电机电主轴的效率应符合表9的规定。表8异步电机电主轴效率24000~36000~48000~60000~90000~---3------68--------T/ZZB3087—20237表9永磁同步电机电主轴效率3001~24000~36000~48000~60000~90000~3------6----8------6.19运行特性6.19.1电主轴应能保证在额定转速及以下恒转矩运行，额定转速以上恒功率运行。6.19.2电主轴在额定转速下调速比范围为5：2。6.19.3电主轴在1.25倍额定输出功率的负载下运行2min，定子绕组的温升不应超过105K。7试验方法7.2外观质量7.3安装配合及精度7.3.1电主轴配合面外圆公差、法兰端面与转轴回转轴线垂直度使用圆柱度仪检验，表面粗糙度使用粗糙度仪检验。7.3.2几何精度按JB/T10801.4—2020中5.21规定进行。7.4密封及防护要求7.4.1密封性能按JB/T10801.4—2020中5.7.2的规定进行。7.4.2防护等级按GB/T4208的规定进行。7.5高低温贮存7.5.1按GB/T2423.2中规定的试验方法，将试验样品放置在试验箱中，然后将温度调节到55℃±2℃。当试验样品温度达到稳定后，在该条件下放置2h，试验结束后取出，电主轴进行通电，观察电主轴能否正常空载运行。T/ZZB3087—202387.5.2按GB/T2423.1中规定的试验方法，将试验样品放置在试验箱中，然后将温度调节到—10℃±2℃。当试验样品温度达到稳定后，在该条件下放置2h，试验结束后取出，电主轴进行通电，观察电主轴能否正常空载运行。7.6预加负荷在预紧轴承时，测量轴承内、外环的轴向相对移动量，通过计算得出预加负荷。7.7绕组直流电阻按GB/T22669—2008中第5章的规定进行。7.8绝缘电阻按JB/T10801.4—2020中5.10的规定进行。7.9匝间绝缘按GB/T22719.1—2008的规定进行。7.10绕组耐电压按JB/T10801.4—2020中5.11的规定进行。7.11最大输出转矩三相永磁电机按GB/T22669—2008中第12章的规定进行；三相异步电机按GB/T22670—2018中第12章的规定进行。?.12温升按JB/T10801.4—2020中5.14的规定进行。?.13振动按JB/T10801.4—2020中5.15的规定进行。按JB/T10801.4—2020中5.16的规定进行。7.15静刚度按JB/T10801.4—2020中5.17.2的规定进行。7.16热伸长按JB/T10801.4—2020中5.18的规定进行。按GB/T2423.17的规定进行。7.18效率T/ZZB3087—202397.18.1采用三相异步电机的电主轴效率按照GB/T22670—2018标准中第10.2.1条中A法-输入输出法进行。7.18.2采用三相永磁电机的电主轴效率按照GB/T22669—2008标准中第10.2.1条中A法-输入输出法进行。7.19运行特性7.19.1按GB/T22670—2018中8.4规定进行。7.19.2过载能力试验在额定电压供电条件下进行，调至额定转速和额定功率后，在5s内逐步增加至1.25倍额定功率，运行2min，测量电机绕组温升。采用三相异步电机的电主轴按照JB/T10273—2013中第6.21条规定，采用三相永磁同步电机的电主轴按照GB/T22669—2008中第11.8条规定。8检验规则8.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验。8.2出厂检验8.2.1每台电主轴应经检验合格后方能出厂，产品在制造商库房中存放超过12个月时，应在出厂前重新进行出厂检验。8.2.2出厂检验项目按表10规定进行。表10检验项目1√√2√√3√√4√5—√6—√7√√8√√9√√√√—√—√√√√—√—√—√√T/ZZB3087—2023—√8.3型式检验8.3.1凡有下列情况之一时，应进行型式检验：a)试制定型后第一次生产的新产品或转型生产的老产品；b)正式生产后，当结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品的性能时；c)正常生产时，定期3年的周期性检验；d)产品停产两年以上恢复生产时；e)当客户提出要求时。8.3.2型式检验项目应符合表10的规定。8.3.3型式检验样品应从出厂检验项目中随机抽取，样品数量1台。8.3.4全部检验项目合格判定为合格。9安全说明及安全操作按JB/T10801.4—2020中第4章规定进行。10标志、包装、运输、贮存及随行技术文件10.1.1电主轴必须在包装、合格证、铭牌上标注制造厂、额定数据等信息，标识应字迹清楚。10.1.2电主轴的标志应位于壳体侧边或后端盖上便于查看，并应持久、清晰且条目完整，标志应至少包含以下内容：a)产品规格型号和名称；b)额定转速，单位为转每分（r/min）；c)额定功率，单位为千瓦（kW）；d)额定电压，单位为伏（V）；e)额定频率，单位为赫（Hz）；f)额定电流，单位为安（A）；h)制造厂名；i)制造日期和出厂编号。10.2包装10.2.1电主轴包装应符合GB/T13384的规定，保证电主轴在运输过程中不致