GB∕T 38193-2019 汽车齿轮机床加工自动生产线

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前言

本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ２２）归口。

本标准起草单位：重庆机床（集团）有限责任公司、国家机床质量监督检验中心、南京二机床有限责

任公司、天津第一机床有限公司、四川普什宁江机床有限公司、宜昌长机科技有限责任公司。

本标准主要起草人：曾令万、陈鹏、喻可斌、李毅、李先广、李祥文、张维、李光华、李红、柴宝连、

张勤、钟瑞龄。

Ⅰ

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汽车齿轮机床加工自动生产线

１范围

本标准规定了汽车齿轮机床加工自动生产线设计、制造、检验和验收的要求。

本标准适用于最大工件直径至２６０ｍｍ，主要完成车削、制齿、倒棱、去毛刺等工序的汽车齿轮机床

加工自动生产线（以下简称“自动线”）。

２规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是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／Ｔ４２０８—２０１７外壳防护等级（ＩＰ代码）

ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９机械电气安全机械电气设备第１部分：通用技术条件

ＧＢ／Ｔ６５７６—２００２机床润滑系统

ＧＢ／Ｔ７９３２—２０１７气动对系统及其元件的一般规则和安全要求

ＧＢ／Ｔ９０６１—２００６金属切削机床通用技术条件

ＧＢ１５７６０—２００４金属切削机床安全防护通用技术条件

ＧＢ／Ｔ１７４２１．５—２０１５机床检验通则第５部分：噪声发射的确定

ＧＢ／Ｔ２３５７０—２００９金属切削机床焊接件通用技术条件

ＧＢ／Ｔ２３５７２—２００９金属切削机床液压系统通用技术条件

ＧＢ／Ｔ２５３７３—２０１０金属切削机床装配通用技术条件

ＧＢ／Ｔ２５３７４—２０１０金属切削机床清洁度的测量方法

ＧＢ／Ｔ２５３７６—２０１０金属切削机床机械加工件通用技术条件

ＧＢ／Ｔ２６２２０—２０１０工业自动化系统与集成机床数值控制数控系统通用技术条件

ＪＢ／Ｔ３７３６．７—１９９４质量管理中常用的统计工具工序能力指数

ＪＢ／Ｔ８３５６—２０１６机床包装技术条件

３型式与组成

３．１型式

自动线按物流单元的搬运方式不同主要分为桁架机械手式和机器人式两种型式，示意图见图１、

图２。

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说明：

１———料仓１；５———检测设备；

２———加工设备１；６———料仓２；

３———加工设备２；７———控制单元；

４———桁架机械手；８———加工设备３。

图１桁架机械手式自动线

说明：

１———加工设备１；５———检测设备；

２———加工设备２；６———料仓１；

３———机器人；７———料仓２；

４———加工设备３；８———控制单元。

图２机器人式自动线

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３．２组成

自动线一般由数控设备、物流单元、控制单元三大部分组成。其中：

ａ）数控设备包括各类加工设备（车削机床、滚齿机、剃齿机、倒棱机等）、检测设备以及清洗设备

（需要时配备）等；

ｂ）物流单元包括桁架机械手或机器人、料仓、交换料道（需要时配备）等；

ｃ）控制单元包括计算机、控制系统、传感器等。

４技术要求

４．１入线要求

自动线中的数控设备和物流单元中的桁架机械手（或机器人）在入线前应按各自相应的产品标准及

技术协议检验合格。

４．２参数

自动线的参数应符合设计文件的规定。

４．３布局和外观

４．３．１自动线应布局合理、造型美观、色彩和谐。

４．３．２操作台应便于操作，操作按钮标志清晰，

便于识别，符合人类工效学原则。

４．３．３防护罩及防护装置应表面平整、匀称，

不应翘曲、凹陷。

４．３．４涂层颜色及光泽应均匀一致、涂层应平整，

涂层表面不应有起泡及脱落等缺陷。

４．３．５各种信息标志及标牌应在明显位置平整固定，

清晰耐久，不歪斜。

４．３．６其他应符合ＧＢ／Ｔ９０６１—２００６中３．１５及设计文件的规定。

４．４性能与功能

４．４．１自动线的数控设备和物流单元之间的机械对接接口应互相适应。

４．４．２自动线中各工序加工设备的节拍需平衡，

保证各加工设备使用率。

４．４．３自动线控制单元的控制执行方式可采用总线集中控制或通过交互信号由物流单元的控制系统

执行。数控设备和物流单元间有上、下料请求信号，上、下料完成信号，循环、等待、故障、停机、节能模式

等信号的相互交换。

４．４．４自动线的数控设备应具有以下性能与功能：

ａ）车削机床应有自动顶门，滚齿机（插齿机）、剃齿机等制齿设备应有自动上下料机构；

ｂ）滚齿机（插齿机）应有滚（插）后去毛刺机构；

ｃ）加工设备应有刀具寿命管理及加工尺寸补偿的功能；

ｄ）加工设备应具有自动排屑功能；

ｅ）工件在自动装卸夹紧放松过程中应有防止切屑黏附在定位面和夹紧部位的措施（吹气、气密检

测等）以保证定位准确和不损伤工件；

ｆ）各类夹具应为稳定可靠的自动夹具，必要时有工件到位检测功能。在加工两种或两种以上同

类工件时，要求的定位和夹紧部位尺寸差别不大，夹具应采用能快速且只更换最少零件的结构

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形式。

４．４．５自动线的物流单元应具有以下性能与功能：

ａ）工件快速运行到位时应有缓冲功能；

ｂ）运行应平稳，动作应准确可靠，其中桁架机械手（或机器人）在抓取或放工件时应顺畅、无磕碰、

平稳；

ｃ）桁架机械手（或机器人）在上、下料过程中应具有缓冲功能；

ｄ）必要时，人工上料的物流单元应有防止工件放置错误的措施。

４．５电气系统

自动线中的电气系统应符合ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９的规定。

４．６数控系统

自动线中的数控系统应符合ＧＢ／Ｔ２６２２０—２０１０的规定。

４．７液压、气动和润滑系统

４．７．１自动线的液压系统应符合ＧＢ／Ｔ２３５７２—２００９的规定。

４．７．２自动线的气动系统应符合ＧＢ／Ｔ７９３２—２０１７的规定。

４．７．３自动线的润滑系统应符合ＧＢ／Ｔ６５７６—２００２的规定。

４．７．４自动线的液压、润滑、气动系统的任何部位不应有渗漏。

４．８安全卫生

４．８．１自动线的安全防护应符合ＧＢ１５７６０—２００４、

ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９的规定。

４．８．２自动线的工作区应设置防护装置，

同时便于操作者的观察。

４．８．３人工操作区域应与桁架机械手（或机器人）

运动区域空间隔离，在重合区域应设置逻辑控制，并

应有硬件防护机构。

４．８．４液压系统、气动系统应能提供稳定的正常工作的压力，

当超出设定限值时，应发出警告信号或使

自动线运动停止。

４．８．５紧急停止后，急停按钮释放后报警解除，

自动线不应自动起动。

４．８．６加工设备的报警装置应设在易于观察的位置上。

４．８．７桁架机械手（或机器人）移动应设置可靠的限位装置，

并应具备断电保护功能，防止因断电引起

的工件脱落和位移。

４．８．８控制单元的电柜、操作台、操作盒等设备的防护等级应按ＧＢ

／Ｔ４２０８—２０１７中ＩＰ５４的规定。

４．８．９在空运转条件下，自动线整线噪声声压级应不超过８３ｄＢ（

Ａ）。

４．８．１０自动线应排屑通畅，应能回收运行中产生的废油气、

废油、废水，确保２４ｈ以上连续正常运行。

４．９加工和装配质量

４．９．１自动线的装配应符合ＧＢ／Ｔ２５３７３—２０１０的规定。物流单元的机械加工件、

焊接件应符合图样、

工艺文件及ＧＢ／Ｔ２５３７６—２０１０、ＧＢ／Ｔ２３５７０—２００９等的规定。

４．９．２物流单元的齿轮齿条、导向杆、夹爪等零件应采取耐磨措施。

４．９．３物流单元的直线导轨等结合面，其制造及验收应符合图样、

工艺文件及ＧＢ／Ｔ２５３７６—２０１０和

ＧＢ／Ｔ２５３７３—２０１０的规定。

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４．９．４自动线不应有砂粒、铁屑、棉纱头等脏物。

４．１０空运转要求

４．１０．１动作要求

动作要求一般包括下述内容：

ａ）物流单元的每个工位运送工件（或工件托座）至桁架机械手（或机器人）抓取或放入位置的动作

连续起动、停止各１０次，动作应灵活、准确、无故障；

ｂ）检验桁架机械手（或机器人）的工作进给、快速进给，检验桁架机械手（或机器人）在行程范围内

的任意给定位置的起动和停止，各检验１０次，应准确可靠、无故障；

ｃ）检验桁架机械手（或机器人）夹爪夹取、放置工件各１０次，动作应可靠、工件无损伤；

ｄ）模拟工作状态，操纵整线“急停”按钮（或开关），连续１０次，应准确无故障；

ｅ）用数控程序操作，在中等速度下分别对各坐标轴进行正、反向起动、停止（或制动）、工作进给、

快速进给，各进行１０次，动作应灵活、准确、可靠；

ｆ）按设计要求，对各坐标轴定位、进给坐标超程保护、坐标位置显示、回基准点、手动数据输入、程

序、序号指示和检索、程序暂停、程序消除等功能分别进行试验，其功能应可靠、动作应灵活、

准确；

ｇ）对安全防护装置进行试验，功能应可靠，动作应准确。

４．１０．２连续空运转要求

自动线模拟工作状态按设计规定的节拍进行整线连续空运转试验（带料不切削状态），其连续运转

时间不少于４８ｈ。在空运转过程中，各部分工作应正常，运行应平稳；各项功能、性能应可靠，不出现故

障，否则应重新进行连续空运转。

４．１１工作精度要求

自动线的工作精度有“直接评定”和“工序能力指数评定”两种评定方法，由制造厂与用户协议确定

工作精度的评定方法、评定的项目及要求：

ａ）采用“直接评定”时的工作精度：自动线完成规定数量（不少于５０件）被加工零件的连续切削加

工后，检验确定的评定项目，均应符合要求；

ｂ）采用“工序能力指数评定”时的工作精度：自动线完成规定数量（不少于５０件）被加工零件的连

续切削加工后，检验并记录确定的评定项目的精度，按ＪＢ／Ｔ３７３６．７—１９９４的规定计算工序能

力指数，其结果应符合规定的要求。

５检验与验收

５．１概述

５．１．１每条自动线应在制造厂经检验合格后出厂。特殊情况下经用户同意可在自动线使用处进行检

验。当在自动线使用处验收时，其验收的项目由用户与制造厂商定。

５．１．２自动线检验分为型式试验和出厂检验：

ａ）自动线在新试制、定型鉴定或结构、性能较基型有重大改动时，应进行型式试验。型式试验应

包含５．３～５．１３的全部内容。

５

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ｂ）出厂检验一般包括以下内容：

———参数检验（抽查）；

———布局与外观检验；

———性能与功能检验；

———自动线的空运转检验；

———自动线的精度检验。

５．２一般要求

５．２．１自动线检验时，应注意防止气流、光线和热辐射的干扰，

应防止受环境温度变化的影响，自动线

应在常温下进行检验，检具在使用前应与自动线等温。

５．２．２检验与验收前，应将自动线安置在适当的基础上，

按照制造厂的使用说明书调整安装水平。

５．２．３检验过程中，不应调整影响自动线精度和性能的机构和零件。自动线中用地脚螺栓紧固的部

分，在检验过程中不应重新调整安装水平。否则，应对调整后受影响的项目复检。

５．２．４检验原则上是在制造完毕的成品上进行，特殊情况下可按制造厂的使用说明书拆卸某些零

部件。

５．２．５自动线由于结构上的限制或不具备规定的测试工具时，

可用与标准有等同效果的方法代替。

５．３入线检验

检验自动线中的数控设备和物流单元中的桁架机械手（或机器人）的出厂文件（使用说明书、合格证

明书、装箱单），结果是否符合４．１的要求。

５．４参数检验（抽查）

按产品使用说明书或技术协议规定的参数核对自动线的参数，结果是否符合４．２的要求。

５．５布局和外观检验

采用目测和图样检查方式检验自动线的布局和外观，结果是否符合４．３．１～４．３．６的要求。

５．６性能与功能检验

５．６．１按工艺要求将被加工零件在数控设备和物流单元间进行交互检验，

结果是否符合４．４．１的要求。

５．６．２按设计规定的节拍进行自动线整线连续空运转各工序加工设备检验，

结果是否符合４．４．２的

要求。

５．６．３按自动线控制单元的控制执行方式检验数控设备和物流单元，

结果是否符合４．４．３的要求。

５．６．４在自动线整线连续空运转过程中，检验自动线的数控设备和物流单元，

结果是否符合４．４．４和

４．４．５的要求。

５．７电气系统的检验

按ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９规定检验自动线的电气系统，结果是否符合４．５的要求。

５．８数控系统的检验

按ＧＢ／Ｔ２６２２０—２０１０规检验自动线的数控系统，结果是否符合４．６的要求。

６

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５．９液压、气动和润滑系统的检验

检验自动线的液压、气动和润滑系统，结果是否符合４．７．１～４．７．４的要求。

５．１０安全卫生检验

５．１０．１按ＧＢ１５７６０—２００４、ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９规定的方法检验自动线的安全防护装置，

结果是否符

合４．８．１的要求。

５．１０．２采用目测方式检验自动线的工作区的防护，

结果是否符合４．８．２的要求。

５．１０．３采用目测和实测方式检验人工操作区域与桁架机械手（

或机器人）运动区域，结果是否符合

４．８．３的规定。

５．１０．４采用目测和实测方式在自动线整线连续空运转过程中检验液压系统、

气动系统，结果是否符合

４．８．４的要求。

５．１０．５按下紧急停止按钮后检验自动线，结果是否符合４．８．５的要求。

５．１０．６采用目测方式检验加工设备的报警装置，

结果是否符合４．８．６的要求。

５．１０．７采用目测和实测方式检验桁架机械手（或机器人），

结果是否符合４．８．７的规定。

５．１０．８按ＧＢ／Ｔ４２０８—２０１７中ＩＰ５４规定的方法，

检验控制单元的电柜、操作台、操作盒等设备的防护

等级，结果是否符合４．８．８的要求。

５．１０．９在空运转条件下，按ＧＢ／Ｔ１７４２１．５—２０１５规定的方法检验自动线整线噪声，

结果是否符合

４．８．９的要求。

５．１０．１０采用目测和实测方式检验自动线的排屑及运行中产生的废油气、

废油、废水的回收，结果是否

符合４．８．１０的要求。

５．１１加工和装配质量检验

５．１１．１采用目测和／或检查图样方式检验自动线的装配、

物流单元的机械加工件和焊接件，结果是否

符合４．９．１的要求。

５．１１．２采用目测和／