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提高磨具質量適應數控磨床的發展

關鍵詞 數控 , 磨具質量 , 質量工作|2005-06-15 00:00:00|來源 中國磨料磨具網
摘要 機械制造業是國民經濟的基礎產業,是支撐整個工業和國民經濟發展的基石。數控機床作為機械制造的基本裝備,又是基礎的基礎,機床的數控化率,已成為衡量一個國家工業發展水平的重要標志。進入新...
  機械制造業是國民經濟的基礎產業,是支撐整個工業和國民經濟發展的基石。數控機床作為機械制造的基本裝備,又是基礎的基礎,機床的數控化率,已成為衡量一個國家工業發展水平的重要標志。進入新世紀,中國機床的發展目標很明確:要以發展數控為主線,減少普通機床的生產。磨床作為精磨機械中不可缺少的機床品種,在預期中更是認為磨床的發展方向是數控化。
  第一臺數控機床(數控升降臺銑床)于1952年誕生于美國。繼后1956年日本、德國、前蘇聯也推出了第一臺數控機床產品。中國數控機床開發起步并不晚,1958年“大躍進”中首臺數控機床研制成功問世。然而,由于相關工業基礎較差,致使數控機床發展速度緩慢,其中數控磨床尤見落后,產量小,品種更是少得可憐。僅就手頭收集到的,90年代初的資料(表1),可見當時國產數控磨床很少,磨床數控化率不到0.5%,數控磨床在數控機床中的比重很低不到4%。日本是數控機床發展最快的國家,按1991年的統計,數控磨床產量的數控化率高達60%左右,中國與之比較差距很大。
  盡管中國數控磨床發展不快,但國內對數控磨床的需求是強烈的。1996年12月WMEN(《世界制造技術與裝備市場》)雜志,在部分特選讀者中作了一次抽樣調查,反饋信息表明,讀者單位對數控磨床在26種機械加工設備中按需求量排列列第三位,僅低于加工中心和數控車床。即是這種需求愿望的反映。在國內供求不足的情況下就只有依靠進口了。表2是1990年至1999年逐年進口數控磨床的臺數。1996年前呈增長趨勢,近幾年因有效控制了經濟過熱現象,且國內數控磨床也有所發展,才開始回落,這十年間,總共數控磨床的進口量為7397臺,不在少數。
  表190年代初數控磨床產量及數控化率的狀況年份機床產量(臺)其中:數控(臺)機床數控化率(%)磨床產量(
  臺)其中:數控(臺)磨床數控化率(%)磨床在機床中的構成比
  (%)數控磨床在數控中的構成比(%)
  19909436911991.2711574430.3712.263.59
  199214900040522.7215963670.4210.711.65
  
  表21990年—1999年進口數控磨床數單位:臺
  
  年份199019911992199319941995199619971998〖
  〗1999合 計
  數控磨床進"口"量12197557962104011561317760〖
  〗7106777397
  
  
  國產數控磨床近些年也有了很大進步,據30家磨床生產廠統計,1996年上半年磨床產量數控化率已達8.5%,產值數控化率達24.5%(中國機床工具工業協會市場部資料),其成就表現在第五屆、第六屆中國國際機床展覽會(CIMT’97、CIMT’99)和中國數控機床展覽會(CCMT2000)上。CIMT’97秦川機床廠展出的YK7250數控蝸桿砂輪磨齒機,采用八軸五聯動數控技術,其成功應用,公認達到了世界尖端技術的水平。CIMT’99展出數控磨床共27臺,覆蓋品種已較多。在展出的數控機床中,數控磨床已占近8%。CCMT2000更是集中展示了中國數控機床近年的成就,數控磨床展現了不少新品和精品。上海機床工具集團展出的多種數控磨床即有10臺之多,杭州機床廠發展的MK7150×30數控平磨系列由近10種規格組成,累計銷售收入已近1000萬元,表明國產數控磨床已漸進入較快的發展時期。
  中國機床工具工業協會市場部1999年對國內機床需求量的預測:“十五期間”,磨床數控化率(產量,臺)將提高到15%,數控磨床的消費量從目前的1000臺提高到1500臺。按這個預測來推算,從2000年到2005年,六年間數控磨床消費量的平均年增長率是7%。這六年投入使用的數控磨床將有7700臺。
  目前,正在服役的各類數控磨床包括進口的和國內制造的估計在7000~8000臺。到2005年,屆時,國內使用的數控磨床將在15000臺以上,應用已有相當普及.磨床行業的發展,生產磨床配套產品的磨料磨具企業,顯然不能漠然視之。要認識磨床與磨具的相互依存和相輔相成的關系,先進技術的磨床的最終性能只有采用高質量的磨具才能體
  現。如果說,早些年國內數控磨床應用量不大,對磨具的需求相對壓力較小,但隨著數控磨床在國內的普及和發展,這方面的壓力將隨之增加,對磨具生產企業來說,是一次挑戰,當然也是一次發展自己的機遇。
  數控磨床所能達到的精度和技術等級有差別。如以其售價作為判別的標準,進口的產品見表3。售價高的在50萬美元以上,經濟型、簡易的每臺只有幾萬美元,甚至還不足萬美元,差別很大,所以不能籠統地視為一個水平和質量等級。
  國內數控磨床需要配套的磨具,概括的說分兩類。
  一類尚有賴進口(包括在國內的外資企業產品)所占比例較小。數控磨床集中有“精密、高效、柔性、集成”的特點。為實現高效常采用高速、強力、深切緩進給及其他深切磨削技術。達到的水平要求:砂輪速度≥120米/秒(陶瓷結合劑CBN砂輪采用高速尤受青睞),生產率(金屬切除率):外圓磨床≥25cm3/min;平面磨床≥100cm3/min。多片砂輪磨削(片數,5~7片)。國內這類磨床已有推出。如湖南大學海捷制造技術有限公司生產的CNC8312數控高速凸輪軸磨床,所用CBN砂輪速度已達120m/s。杭州機床廠生產的HZ-060數控強力成形磨床,采用強力緩進給技術。咸陽機床廠生產的數控螺旋槽工具磨床采用深切緩進給高速磨削技術。在采用國內生產的磨具時,由于受磨具性能的限制,往往不能充分發揮機床的效能。此外還有一些高精密度的數控磨床,加工精度高如磨外圓的圓度為0.001mm,圓柱度0.002mm,粗糙度Ra0.1μm左右,也愿意選擇進口砂輪,使用放心。
  表31998~1999數控磨床進口的主要國家與地區及數量與售價
  
  
  國家與地區
  項目
  年份意大利德國英
  國瑞士日本美國韓國臺
  灣
  
  一 九 九 八
  數量(臺)119614281963456223
  金額(萬美元)633.14327.6468706.84107.2438.4206.41
  92
  每臺平均價(萬美元)57.645.133.425.22112.93.70.86
  
  一 九 九 九
  數量(臺)71078572052818191
  金額(萬美元)320.33597287.2999.92319.5361.227.742
  3.2
  每臺平均價(萬美元)45.833.635.917.511.312.91.52.2
  
  另一類也是絕大部分基本是立足國內的。數控磨床國產化,其配套磨具眼光放在國產磨具上,自是必然的選擇。現在生產這類磨具為數不多的企業,對所供應的砂輪在硬度、靜不平衡值等方面執行的都是企業標準,要嚴于現行國家標準推薦的指標。縱然如此,用戶在使用中依然在滿意度上認為不夠理想。反應磨具質地不夠均勻,硬度離散度偏大,組織松緊不一,平衡性不夠好,磨具耐用度低,壽命短。這些問題是磨具生產廠的老毛病,只是在精密磨床(包括數控磨床)上反應更為敏感,更顯突出而已。實際上,數控磨床需要配置的磨具:① 由于位置精度要求高,磨具外形尺寸公差要嚴,特別是內孔精度。② 磨具磨削性能要好。磨粒、結合劑要適應被磨對象,磨具質地(硬度、組織、平衡性)要均勻。進口磨具的優勢就在這方面,即他們所謂的性能價格比高。
  要提高磨具質量,制造磨具的硬件(裝備)軟件(配方、工藝)固然是極為重要的,但更重要的要提高企業全員的質量意識,并且要對產品性能創新,重視磨具適應性的研究,在某種意義上,這也是提高產品的質量。當今,世界科技進步突飛猛進,數控磨床對磨具質量的要求,是要求技術進步的呼喚,我們不能無動于衷。
  近幾年,磨具行業已有企業通過ISO9000質量保證體系的認證;有的企業正在準備這項工作的認證。國際上對質量的認識,并沒有中止尚在深入。ISO9000族仍在修改完善,1999年出來的2000版,引言中提出質量是什么?表示的簡潔思想就是“持續的顧客滿意”。顧客的需求和期望通常是以規定要求的形式來表達的。對磨具來講規定的要求就是硬度、組織、靜不平衡值、外形尺寸,當然還有以磨粒和結合劑表達出的適用于不同加工對象的性能。對數控機床所用磨具的要求就是對這些指標要從嚴掌握。
  磨具市場低、中檔產品已由賣方市場轉為買方市場,高檔產品尚供應不滿足,質量工作正是主攻方向。企業要發展,要提高知名度,品牌意識極其重要,而品牌的核心就是產品質量,質量是企業的生命,顛補不破。質量跟不上市場形勢,足以使企業翻船,這不是危言聳聽!

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