成果名称: 高档数控装备丝杠专用轴承单元研制关键技术与产业化
完成单位: 中山市盈科轴承制造有限公司、河南科技大学
主要人员: 陈庆熙、倪艳光、庞建林、牛荣军、王冰、杨海生、赵荣多、邓四二、陈太平、张占立、李洁梅、王尧、李碧梅、刘静、刘双喜、曹一冰、李飞燕
介绍:     "高档数控装备专用丝杠支撑轴承单元研制关键技术及产业化(编号:2013B011301020)"项目任务来源于2013年广东省数控一代机械产品创新应用示范工程专项资金项目,由中山市盈科轴承制造有限公司和河南科技大学共同完成。项目管理单位为广东省科学技术厅。
    项目针对现有产品安装座孔精度要求高、加工难度大,密封润滑系统结构复杂,选配安装对工人技术水平要求高,累计误差大之现状,通过增厚轴承外圈并在其上设置法兰安装孔、再润滑喂脂装置和拆卸嵌卡槽,创新实现丝杠支撑轴承安装、润滑、密封、维护一体化功能集合;应用拟静力学理论,模拟分析轴承动态性能,优化内部结构主参数及采用双列结构、60°接触角、相当于两套单列角接触推力球轴承背靠背安装的"O"型配置,令轴承单元不需与其它轴承组配即具有高轴向刚度、高负载能力和低摩擦发热;通过厚壁轴承热处理、多曲面精密复合磨削、轴承双沟道同基准限位磨削、大长径比法兰孔表面精整、预载间隙优化等工艺技术创新实践,解决了带功能特性厚壁轴承套圈热处理硬度不均匀、应力集中和复合磨削大接触面零件易出现磨削烧伤、磨削裂纹和尺寸稳定性技术难题,获得量产下理想综合精度及双内圈双列角接触球轴承规律、可控的预载间隙,系列研制出带预紧载荷、高轴向刚度、便捷安装维护的再润滑型精密"高档数控装备专用丝杠支撑轴承单元”。项目轴承单元及关键检验、试验和工艺技术申请国家发明专利 6 件、实用新型专利 8 件,获发明专利授权 2 件,实用新型专利授权 6 件;产品分析和设计技术方法取得软件著作权 3 项;依托项目技术公开发表论文 5 篇;针对项目产品制定并备案产品技术标准 1 项;获得新工艺方法 3 种。
    项目实现了代表国内外轴承产业技术进步方向的功能化"高档数控装备丝杠专用轴承单元"BS025052.ZG、BSD050110、BSDF050140 三大系列共 10 种规格产品开发并产业化,成功配套国内外数控装备主机。现已形成年产 6 万套内径 12-100 mm丝杠支撑轴承生产能力,2013 年-2016 年 6 月期间,共产出、销售上述丝杠支撑轴承产品 12.9 万套,实现销售收入 5,366 万元,增加利税 1,074 万元,出口创汇 574万美元,产品附加值 3,245 万元。项目产品性能指标达到:(1)综合精度等级 P4,(2)精度寿命>12000 h,(3)轴向跳动≤0.0025mm,(4)温升小于 15℃。
  存在问题及改进意见
   (1). 动力学仿真软件的参数化  所开发的仿真与分析软件是为了方便工程设计人员使用,但由于所开发软件包是基于 VS 软件进行二次开发,因软件自身一些限制使得软件的参数化和使用方便性还有待提高。
  (2). 性能分析比较  本软件的成功开发可对丝杠支撑轴承进行结构设计和性能分析,后续应对不同结构、工况下的此类轴承分析结果进行试验比对,进行更深入的研究分析和优化设计。
  (3). 由于产品所具有的带安装功能、厚壁、双列沟道等集合特点,没有现成的专用磨削设备,项目研制和先期产业化过程中,主要依靠设备主体功能改进和局部机构创新实现特殊形状工序加工,受限于资金和生产场地,项目创新研制的双列轴承双沟道限位磨削设备和细长法兰孔表面精整装置未能同步产业化,在一定程度上制约了产能和效率,难以适应客户订单增长速度。伴随着项目产品结构和尺寸范围的扩展,加工方法的深度创新和加大已有工艺、检验和试验技术成果的推广应用,将成为本项目进一步研究的重要内容。
批准登记号: 粤科成登(2)字【2017】0131
登记日期: 2017-05-09
研究起止时间: 2014.06 至2016.10
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省生产力促进中心
评价日期: 2016.12.15