《直驱角向磨光机》编制说明

《直驱角向磨光机》“浙江制造”标准编制说明项目背景角向磨光机是利用高速旋转的薄片砂轮以及橡胶砂轮、钢丝轮等对金属、石材等构件进行磨削、切削、除锈、磨光加工最常用的电动打磨工具，应用领域非常广泛。传统的电动角磨机，严格限制体积、重量和价格，目前各大企业还无法摆脱动力源传递过程中需齿轮或传动变速机构，以实现同时满足扭矩、功率、转速与体积苛刻的要求。然而这类变速机构有众多缺陷：体积大、结构复杂、产生额外的噪声、成本，影响整机寿命，造成社会资源极大的浪费。且传统的电动工具绝大多数采用串激有刷电机驱动，效率低、寿命短、噪声大、有电火花等缺陷，存在安全隐患。取消电动角磨机的齿轮或传动带变速机构，实现电机直驱电动角磨机，延长使用寿命，是一个世纪以来，电动角磨机行业的梦想。目前国际一流厂商纷纷投入巨资进入微型大扭矩高能量密度电机的研发，但是目前成效甚微。我司攻克了技术难关，成功研发直驱角磨机：一方面，在外观设计方面，改变了仿日、仿德、仿美设计现状，开创了角磨机新的里程碑。另一方面，在内部结构上，使用微型大扭矩智能直驱无刷伺服电机，在高扭矩密度输出的情况下，通过工作轴与电机轴的共轴结构，实现角磨功能，改变了半个世纪以来角磨机使用齿轮减速以增大扭矩的传动结构进行作业功能，引领电动角磨机行业由齿轮传动时代进入高扭矩空间矢量无齿轮直驱时代。直驱电动角磨机大幅度的降低噪音污染，噪声不仅干扰语言交流，影响工作效率，甚至引起意外事故，减少噪声污染意义非凡；本产品无易损齿轮、碳刷等构件，且使用寿命成倍延长，改善了工人的劳动环境，符合节能减排和绿色环保理念，解决了长期以来困扰产业发展的技术难题，还具有体积小、重量轻等特点，更加符合现在的市场需求，突破了产业发展的瓶颈，实现了电动工具产品的更新换代，推动了电动角磨机迈向高端、舒适、节能主题的步伐，适应了市场节能降耗的需要,对于该行业的转型升级，起到了良好的引领示范作用。从而摆脱我国传统角向磨光机同质低价竞争的现状，提升传统电动工具产品低附加值现状。现有角向磨光机相关标准有国家标准GB/T7442—2007《角向磨光机》。该标准涵盖了直驱角向磨光机的安全、外观、噪音等技术指标，由于其制定年限较早，早已不能满足现今市场及顾客对于产品实用性、舒适性、耐用性、稳定性、安全性等方面更高的需求。为了更好提升浙江省内乃至国内电动工具行业生产制造水平，我司特提出《直驱角向磨光机》浙江制造标准，该标准在现有国标的基础上，参考国外先进同行产品水平，进行核心技术指标提升和新增。旨在通过技术的创新升级，形成行业的多样化竞争模式，同时也可减少由于国外龙头产品的常年占据导致的市场严重倾向化。2项目来源由浙江乾麟缝制设备有限公司向浙江省市场监督管理局提出立项申请，经省市监局组织专家论证后，通过项目立项。项目名称：《直驱角向磨光机》。3标准制定工作概况3.1标准制定相关协作单位及人员3.1.1本标准牵头组织制定单位：XX。3.1.2本标准主要起草单位：浙江乾麟缝制设备有限公司。3.1.3本标准参与起草单位：浙江实利电机有限公司。3.1.4本标准起草人为：赵屹、赵乾麟、叶佳宙、周群、吕华军、丁永平、汪仁军、何珉。3.2主要工作过程3.2.1前期准备工作企业现场调研对主要起草单位进行现场调研，主要围绕“浙江制造“标准立项产品的设计、原材料、生产制造、检测能力、技术指标、质量承诺等方面进行调研，并开展先进性探讨。成立标准工作组根据省品联会下达的“品字标”团体标准（“浙江制造”标准类）制定计划，浙江乾麟缝制设备有限公司为了更好地开展编制工作，召开了标准起草准备会，成立了标准工作组，明确了标准研制的重点方向。其中，工作组成员单位为：浙江乾麟缝制设备有限公司、XX。研制计划2023年3月-5月，前期调研阶段：完成实地调研和相关标准的收集整理。2023年6月，标准立项论证答辩。2023年6月-2023年8月，起草完善阶段：企业走访调研、完善标准（草案），起草标准编制说明。2023年9月：召开标准启动会暨研讨会。2023年9月：启动会后形成标准（征求意见稿），并向相关方发送电子版标准征求意见稿，征求意见。2023年9月：根据征求意见，汇总成征求意见汇总表。2023年10月上旬：标准研制工作组探讨专家意见，并修改、完善征求意见稿、标准编制说明等材料，编制标准送审稿及其他送审材料并推荐评审专家，提交送审材料并等待评审会召开。2023年10月中：评审阶段：召开标准评审会。专家对标准送审稿及其他送审材料进行评审，给出评定建议。2023年11月上旬：根据评审会专家评定建议，根据专辑意见对标准（送审稿）进行修改完善，形成标准（报批稿），同步完善其他报批材料，并提交等待标准发布。3.2.2标准草案研制标准工作组以搜集的国内外相关标准和资料为基础，对比现有行业标准的差异点，对标国内同类产品，分析各项目指标的合理性和可行性，按照“浙江制造”标准研制要求，进行标准草案研制。标准的总体框架和技术要求参照国家标准GB/T7442—2007《角向磨光机》给出，具体内容依据“浙江制造”要求增加了基本要求（研发设计、工艺装备、原材料、检验检测等方面）、质量保证等方面的内容。3.2.3启动会暨研讨会本标准于2022年9月8日在丽水召开了《直驱角向磨光机》“浙江制造”标准启动会暨研讨会，工作组成员和有关专家在会上对标准进行研讨，并提出如下意见：1）适用范围修改为“本文件适用于一般环境条件下，用纤维增强钹型砂轮进行磨削、切割的交直流两用单项无刷电机转轴和电机共轴的角向磨光机（以下简称磨光机）”；2）规范性引用文件采用最新的标准，对应标准文本进行更新；3）建议删除“最大切割能力”指标；4）基本参数中“轴伸圆柱面径向圆跳动”“电机效率”指标建议作为第六章技术要求指标；5）原材料中建议删除“电机应采用具有相应认证证书和检测报告的绝缘材料、磁性材料、导线及PCB板；产品所使用的所有材料，均应符合国家相关环保要求。”；6）工艺与装备中建议删除“环境控制要求”；7）检验检测建议按相关检测项目、装备进行补充说明；8）“温升”技术要求建议根据产品实际性能进行提升等等。会后，标准起草组及时对标准草案进行修改，形成标准征求意见稿。3.2.4征求意见阶段为保障标准质量，本标准于2022年9月12日通过品联会官网向社会公开征求意见，限期1个月。3.2.5标准评审阶段（待补充）3.2.6标准报批阶段（待补充）4标准编制原则、主要内容及确定依据4.1编制原则标准编制工作组遵循浙江制造标准“合规性、经济性、先进性、适用性、可操作性”的“五性并举”编制原则，尽可能与国际通行标准接轨，此外，本标准严格按照《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1—2020）的规范和要求撰写。合规性原则：本标准的编制符合相关法律法规、产业政策以及强制性标准要求。对于术语、分类、量值、符号等基础通用方面的内容遵守相关标准的有关规定，并依据GB/T1.1—2020给出的规则进行起草。必要性原则：本标准在编制的过程中充分考虑国内外客户的具体需求，在进行指标提升时，主要从“实用性”、“稳定性”、“耐用性”、“舒适性”、“安全性”五个主要质量特性出发。先进性原则：本标准的技术条款充分体现当前直驱角向磨光机生产制造的技术水平以及该产品可预期内的技术水平发展状况，产品技术要求涵盖相关国家标准和行业标准，核心技术指标达到国内一流、国际先进水平。经济型原则：本标准中核心技术指标的新增及提升，充分考虑企业制造成本与潜在风险。就实际操作来看，新增及提升的指标并不会带来成本的突增及风险的增加。可操作性原则：本标准涉及的技术要求均有对应的试验方法，且可由第三方实验室检测。基本要求及质量承诺可验证、可追溯。4.2主要内容及确定依据4.2.1标准框架标准主要内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、分类、基本要求、技术要求、检测方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存、质量承诺等方面。4.2.2标准主要内容确定依据标准主要内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、分类、基本要求、技术要求、检测方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存、质量承诺等方面。主要内容具体依据如下所示：（1）第3章术语和定义条款主要内容依据及来源3.1直驱角向磨光机依据行业专家共识及企业经验提出（2）第4章型号和基本参数条款主要内容依据及来源4.1型号依据GB/T7442—2007，3.24.2基本参数依据GB/T7442—2007，3.1（3）第5章基本要求条款主要内容依据及来源5.1设计研发基于浙江制造团体标准的研制要求，结合直驱角向磨光机生产全生命周期的先进性调研结果进行编制5.2原材料5.3工艺与装备5.4检验检测（4）第6章技术要求条款主要内容依据及来源6.1一般要求依据GB/T7442—2007，4.1提出6.2.1绝缘电阻依据GB/T14711提出6.2.2接触电流依据GB/T14711提出6.2.3介电强度依据GB/T14711提出6.2.4接地装置依据GB/T14711提出6.2.5过载保护依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.2.6启动力矩依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.2.7振幅依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.2.8转速变化率依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.2.9其他安全要求依据GB/T7442—2007，4.2提出6.3.1外观质量依据GB/T7442—2007，4.3提出6.3.2装配间隙依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.3.3表面及涂装依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.4.1转矩依据GB/T22672提出6.4.2额定转速依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.4.3效率依据GB/T22669提出6.4.4重量依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.4.5操作柄握围依据行业内先进同行产品的技术水平及企业实践经验提出6.4.6温升限值依据GB/T7442—2007，4.8提出6.4.7轴伸圆柱面径向圆跳动依据GB/T7442—2007，4.6提出6.4.8运行噪声依据GB/T7442—2007，4.4提出6.4.9输入功率和电流依据GB/T7442—2007，4.7提出6.4.10过转矩依据GB/T7442—2007，4.9提出6.4.11法兰盘依据GB/T7442—2007，4.10提出6.4.12电源线长度依据GB/T7442—2007，4.11提出6.4.13砂轮依据GB/T7442—2007，4.13提出6.5.1骚扰功率依据GB/T4343.2提出6.5.2静电放电抗扰度依据GB/T4343.2提出6.5.3电快速瞬变抗扰度依据GB/T4343.2提出6.5.4浪涌抗扰度依据GB/T4343.2提出6.5.5电压暂降、短时中断的抗扰度依据GB/T4343.2提出（5）第8章检验方法条款主要内容依据及来源7.1.1绝缘电阻依据GB/T14711的规定7.1.2接触电流依据GB/T14711的规定7.1.3介电强度依据GB/T14711的规定7.1.4接地装置依据GB/T14711的规定7.1.5过载保护依据行业专家共识及企业实践经验给出7.1.6启动力矩依据GB/T22672—2008中9.1的规定7.1.7振幅依据行业专家共识及企业实践经验给出7.1.8转速变化率依据行业专家共识及企业实践经验给出7.1.9其它安全要求依据GB/T7442—2007中4.2的规定7.2.1外观依据行业专家共识及企业实践经验给出7.2.2装配间隙依据行业专家共识及企业实践经验给出7.2.3表面涂装依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.1转矩依据GB/T22672—2008中10.1的规定7.3.2转速依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.3效率依据GB/T22669—2008中10.2的规定7.3.4重量依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.5操作柄握围依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.6温升限值依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.7轴伸圆柱面径向圆跳动检查依据GB/T7442—2007中5.6的规定7.3.8运行噪声依据GB4583的规定7.3.9输入功率和电流依据GB/T7442—2007中5.8规定7.3.10过转矩试验依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.11法兰盘依据行业专家共识及企业实践经验给出7.3.12电源线长度测量依据GB/T7442-2007中5.14规定7.3.13其余试验方法依据GB3883.3的规定7.4.1骚扰功率依据GB4343.1的规定7.4.2静电放电抗扰度依据GB4343.2的规定7.4.3电快速瞬变抗扰度依据GB4343.2的规定7.4.4浪涌抗扰度依据GB4343.2的规定7.4.5电压暂降、短时中断抗扰度依据GB4343.2的规定（6）第8章检验规则条款主要内容依据及来源8.1检验分类依据GB/T7442、以及同行和企业的实际经验给出8.2出厂检验8.3型式检验（7）第9章铭牌、标志、包装、跌落、运输和贮存条款主要内容依据及来源9.1铭牌依据GB/T7442、以及同行和企业的实际经验给出9.2标识9.3包装9.4跌落依据GB/T4857.5—1992中第五章的规定9.5运输依据GB/T7442、以及同行和企业的实际经验给出9.6贮存（8）第10章质量承诺条款主要内容依据及来源10质量承诺按照“浙江制造”标准制定框架要求，根据企业实际操作经验总结5标准先进性体现5.1核心技术指标先进性对比分析（1）核心技术指标先进性对比本标准的主要技术核心指标是根据产品性能特点、国外先进同行产品技术水平进行提升和新增。主要对标国家标准GB/T7442—2007《角向磨光机》。核心技术指标与国家标准、先进同行对比提升如下表所示：表4核心技术指标先进性对比表主要质量特性核心技术指标国家标准（GB/T7442—2007）国外先进同行浙江制造标准备注（以国家标准GB/T7442—2007为对比对象，指标新增/提升情况）（罗伯特·博世电动工具有限公司bosch）（牧田株式会社MAKITA）实用性输出功率≥200W450W450W≥800W（100型）提升效率无45%48%≥80%新增最大扭矩≥0.3Nm（100型）0.5Nm0.5Nm≥1.0Nm（100型）提升稳定性轴伸圆柱面径向圆跳动≤0.04mm0.02mm0.02mm≤0.02mm提升耐用性过转矩磨光机在热态下承受1.5倍额定转矩，历时15s的过转矩试验后，磨光机应能正常进行无无磨光机在热态下承受2倍额定转矩，历时15s的过载试验后，磨光机应能正常运行提升舒适性重量无1.9kg（100型）1.7kg（100型）1.2kg（100型）新增运行噪声≤88dB(A)85dB(A)（100型）85dB(A)（100型）≤65dB(A)(100型）提升安全性操作柄握围无185mm190mm≤160mm（100型）新增过载保护无无无载荷至3.0倍额定扭矩，程序通过A/D转换，启动过载保护程序新增启动力矩无无无≤0.05Nm新增振幅无无无≤1mm新增转速变化率无无无≤35%新增绝缘电阻无无无在常温、常压状态下，电机在不通电状态下定子绕组对电机外壳的绝缘电阻≥50MΩ；在热状态下绝缘电阻应≥10MΩ新增接触电流无无无电机在温升试验后，在额定负载运行，在1.1倍的额定电压下接触电流≤0.75mA新增介电强度无无无电机绝缘具有足够的介电强度，在总电源输入端与保护接地端之间、线圈匝间、线圈与接地端间应能承受GB/T14711—2013规定的耐电压测试，无闪络和击穿现象新增接地装置无无无接地电阻≤0.1Ω，接地处应有明显、牢固的接地标识新增（2）核心技术指标提升说明1.提升“输出功率”的要求以100型角向磨光机为例，国标要求输出功率应满足“≥200W”，国外先进同行产品技术水平可达到“450W”，本标准根据企业产品实际水平，考虑浙江制造国内先进、国际一流的产品定位，将该指标提升至“≥800W”，该项指标的提升，大大提升了作业效率，减少发热。2.新增“效率”的要求“效率”是衡量电工工具的重要指标之一，国标中未对“效率”这一指标进行规定，国外先进同行博世产品可达到“45%”、牧田为“48%”，本标准根据产品实际水平，新增“效率≥80%”的要求，可大幅度降低产品能耗、振动、发热。符合全社会对于节能、环保的更高要求。3.提升“最大扭矩”的要求以100型角向磨光机为例，国标中规定了“最大转矩≥0.3Nm”的要求，国外先进同行产品实测水平可达到0.5Nm。本标准依据企业产品实际水平，考虑浙江制造国内先进、国际一流的产品定位，将该指标提升至“≥1.0Nm”，拓宽了产品的适用范围，减少发热。4.提升“轴伸圆柱面径向圆跳动”的要求国标中规定了“轴伸圆柱面径向圆跳动≤0.04mm”的要求，国外先进同行产品实测水平可达到0.02mm。本标准依据企业产品实际水平，考虑浙江制造国内先进、国际一流的产品定位，将该指标提升至“≤0.02mm”，提升了砂轮片运转稳定性和加工精度，延长砂轮片使用寿命。5.提升“过转矩”的要求国标中规定了“磨光机在热态下承受1.5倍额定转矩，历时15s的过转矩试验后，磨光机应能正常进行”的要求。本标准依据企业产品实际水平，考虑浙江制造国内先进、国际一流的产品定位，将该指标提升至“磨光机在热态下承受2倍额定转矩，历时15s的过载试验后，磨光机应能正常运行”，延长了磨光机使用寿命，拓宽了使用范围。6.新增“重量”“操作柄握围”的要求国标未规定“重量”“操作柄握围”的要求，传统角向磨光机采用齿轮传动结构，大大影响产品的体积和重量，本产品创新采用直驱结构，可大大减小角向磨光机的重量、和操作柄握围，大幅度降低劳动强度、提升用户作业舒适度和安全。故本标准新增该两项指标“重量≤1.2kg（100型）”“操作柄握围≤160mm（100型）”。7.提升“运行噪声”的要求国标中规定了“运行噪声≤88dB(A)”的要求，国外先进同行产品实测水平可达到85dB（A）（100型）。本标准依据企业产品实际水平，考虑浙江制造国内先进、国际一流的产品定位，将该指标提升至“≤65dB（A）（100型）”，为用户及使用场所环境带来宁静的愉悦环境，减少噪声污染意义重大。8.新增“过载保护”的要求国标未规定“过载保护”的要求，本产品创新采用过载保护功能，可有效保护操控人员、设备安全。故本标准新增该指标“载荷至3.0倍额定扭矩，程序通过A/D转换，启动过载保护程序”。9.新增“启动力矩”“振幅”的要求国标未规定“启动力矩”“振幅”的要求，本产品创新采用缓启动功能，可有效保护操控人员、设备安全。故本标准新增该两项指标“启动力矩≤0.05Nm”“振幅≤1mm”。10.新增“转速变化率”的要求国标未规定“转速变化率”的要求，本产品考虑在工作负载扭矩范围内，转速变化越小，磨片及切片更不容易发生卡死、断裂等安全事故，可有效保护操控人员、设备安全。故本标准新增该指标“转速变化率≤35%”。11.新增“绝缘电阻”“接触电流”“介电强度”“接地装置”的要求国标未规定“绝缘电阻”“接触电流”“介电强度”“接地装置”的要求，本产品考虑在电动工具的使用安全，参考GB/T14711—2013的规定，保障产品使用更安全。故本标准新增该四项指标。5.2基本要求、质量承诺相关先进性指标的对比情况设计研发应具备在产品设计阶段对磨光机驱动电机的磁路、温升特性进行建模、仿真、验证的能力。应具备对磨光机机身握手处设计应符合人机工程学的能力。应对产品潜在的失效进行分析，并制定相应的预防措施的能力。说明：通过新增建模、仿真、验证等建设要求，明确企业应具有独立自主的设计能力，有效的控制因设计问题可能造成的成本、周期、人物力的浪费。原材料外罩采用UL94-HB及以上阻燃等级的塑料材料；PCB板、电机槽绝缘、线圈骨架的绝缘材料采用UL94V-0及以上阻燃等级材料。槽绝缘、端板采用F级或以上耐温等级绝缘材料。说明：通过对直驱角向磨光机的主要原材料提出质量和安全环保要求，从源头保障产品的耐用、安全和环保性能。工艺和装备电机驱动控制电路板应采用无铅工艺生产。电机定转子应采用高速自动冲床、自动定子绕线设备组装生产。说明：通过提出无铅生产工艺、自动化生产设备要求，保障企业制造先进性要求。检验检测应具备绝缘电阻、接触电流、转矩、转速等项目的测试及验证能力。说明：通过提出企业检验检测能力要求，可使产品生产质量得到保障。质量承诺本产品自出厂之日起，使用单位在正常使用无人为损坏情况下，六个月内免费更换。客户在产品使用过程中如有服务需求，可通过电话、函件等现代通讯方式告知制造企业，制造企业在在8小时内响应客户，24小时内作出处理回复。说明：通过提出质量承诺的要求，有效保障了产品的售后服务质量。5.3标准中能体现“智能制造”、“绿色制造”先进性的内容说明研发团队攻克了微型大扭距电机的关键性核心技术，承担了国家科技部“区域特色机电产业全过程节能减排关键技术及产业化”科技支撑计划项目，先后研发成功直驱角向磨光机、自动智能电脑平缝机、伺服一体液压泵、智能空间矢量钻床、直驱圆刀裁剪机等10多个符合节能减排和绿色理念的智能机电一体化新产品，研发的产品均以无碳刷、无齿轮、空间矢量磁场直接驱动工作主轴为主要创新点，产品均为行业首创，带动了相关产业整体产品技术含量或工艺设备技术水平突破性提升，起到了显著的带动作用。6与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性6.1目前国内主要执行的标准有：GB/T7442—2007《角向磨光机》。6.2本标准与相关法律、法规、规章、强制性标准相冲突情况。本标准为直驱角向磨光机的专用标准；安全指标符合相关国家标准要求，部分核心技术指标高于国家标准要求，与相关法律、法规、规章、强制性标准不存在相冲突情况。6.3本标准引用或参考了以下文件：GB/T191包装储运图示标志GB/T755旋转电机定额和性能GB/T1958—2017产品几何量技术规范（GPS）几何公差检测与验证GB2099.1家用和类似用途插头插座第一部分