摘要 機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產業(yè),是支撐整個工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展的基石。數(shù)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(shù)控化率,已成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。進入新...
機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產業(yè),是支撐整個工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展的基石。數(shù)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(shù)控化率,已成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。進入新世紀,中國機床的發(fā)展目標很明確:要以發(fā)展數(shù)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(fā)展方向是數(shù)控化。
第一臺數(shù)控機床(數(shù)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(lián)也推出了第一臺數(shù)控機床產品。中國數(shù)控機床開發(fā)起步并不晚,1958年“大躍進”中首臺數(shù)控機床研制成功問世。然而,由于相關工業(yè)基礎較差,致使數(shù)控機床發(fā)展速度緩慢,其中數(shù)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(shù)控磨床很少,磨床數(shù)控化率不到0.5%,數(shù)控磨床在數(shù)控機床中的比重很低不到4%。日本是數(shù)控機床發(fā)展最快的國家,按1991年的統(tǒng)計,數(shù)控磨床產量的數(shù)控化率高達60%左右,中國與之比較差距很大。
盡管中國數(shù)控磨床發(fā)展不快,但國內對數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)控磨床的臺數(shù)。1996年前呈增長趨勢,近幾年因有效控制了經(jīng)濟過熱現(xiàn)象,且國內數(shù)控磨床也有所發(fā)展,才開始回落,這十年間,總共數(shù)控磨床的進口量為7397臺,不在少數(shù)。
表190年代初數(shù)控磨床產量及數(shù)控化率的狀況年份機床產量(臺)其中:數(shù)控(臺)機床數(shù)控化率(%)磨床產量(
臺)其中:數(shù)控(臺)磨床數(shù)控化率(%)磨床在機床中的構成比
(%)數(shù)控磨床在數(shù)控中的構成比(%)
19909436911991.2711574430.3712.263.59
199214900040522.7215963670.4210.711.65
表21990年—1999年進口數(shù)控磨床數(shù)單位:臺
年份199019911992199319941995199619971998〖
〗1999合 計
數(shù)控磨床進"口"量12197557962104011561317760〖
〗7106777397
國產數(shù)控磨床近些年也有了很大進步,據(jù)30家磨床生產廠統(tǒng)計,1996年上半年磨床產量數(shù)控化率已達8.5%,產值數(shù)控化率達24.5%(中國機床工具工業(yè)協(xié)會市場部資料),其成就表現(xiàn)在第五屆、第六屆中國國際機床展覽會(CIMT’97、CIMT’99)和中國數(shù)控機床展覽會(CCMT2000)上。CIMT’97秦川機床廠展出的YK7250數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機,采用八軸五聯(lián)動數(shù)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(shù)控磨床共27臺,覆蓋品種已較多。在展出的數(shù)控機床中,數(shù)控磨床已占近8%。CCMT2000更是集中展示了中國數(shù)控機床近年的成就,數(shù)控磨床展現(xiàn)了不少新品和精品。上海機床工具集團展出的多種數(shù)控磨床即有10臺之多,杭州機床廠發(fā)展的MK7150×30數(shù)控平磨系列由近10種規(guī)格組成,累計銷售收入已近1000萬元,表明國產數(shù)控磨床已漸進入較快的發(fā)展時期。
中國機床工具工業(yè)協(xié)會市場部1999年對國內機床需求量的預測:“十五期間”,磨床數(shù)控化率(產量,臺)將提高到15%,數(shù)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(shù)控磨床消費量的平均年增長率是7%。這六年投入使用的數(shù)控磨床將有7700臺。
目前,正在服役的各類數(shù)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(shù)控磨床將在15000臺以上,應用已有相當普及.磨床行業(yè)的發(fā)展,生產磨床配套產品的磨料磨具企業(yè),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(xiàn)。如果說,早些年國內數(shù)控磨床應用量不大,對磨具的需求相對壓力較小,但隨著數(shù)控磨床在國內的普及和發(fā)展,這方面的壓力將隨之增加,對磨具生產企業(yè)來說,是一次挑戰(zhàn),當然也是一次發(fā)展自己的機遇。
數(shù)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(jīng)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(tǒng)地視為一個水平和質量等級。
國內數(shù)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(yè)產品)所占比例較小。數(shù)控磨床集中有“精密、高效、柔性、集成”的特點。為實現(xiàn)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≥25cm3/min;平面磨床≥100cm3/min。多片砂輪磨削(片數(shù),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(shù)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(shù)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(shù)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(fā)揮機床的效能。此外還有一些高精密度的數(shù)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(shù)控磨床進口的主要國家與地區(qū)及數(shù)量與售價
國家與地區(qū)
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(shù)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(shù)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(shù)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(xiàn)在生產這類磨具為數(shù)不多的企業(yè),對所供應的砂輪在硬度、靜不平衡值等方面執(zhí)行的都是企業(yè)標準,要嚴于現(xiàn)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(shù)控磨床)上反應更為敏感,更顯突出而已。實際上,數(shù)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(yōu)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(yè)全員的質量意識,并且要對產品性能創(chuàng)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(shù)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(yè)已有企業(yè)通過ISO9000質量保證體系的認證;有的企業(yè)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(xù)的顧客滿意”。顧客的需求和期望通常是以規(guī)定要求的形式來表達的。對磨具來講規(guī)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(shù)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(yè)要發(fā)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(yè)的生命,顛補不破。質量跟不上市場形勢,足以使企業(yè)翻船,這不是危言聳聽!
第一臺數(shù)控機床(數(shù)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(lián)也推出了第一臺數(shù)控機床產品。中國數(shù)控機床開發(fā)起步并不晚,1958年“大躍進”中首臺數(shù)控機床研制成功問世。然而,由于相關工業(yè)基礎較差,致使數(shù)控機床發(fā)展速度緩慢,其中數(shù)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(shù)控磨床很少,磨床數(shù)控化率不到0.5%,數(shù)控磨床在數(shù)控機床中的比重很低不到4%。日本是數(shù)控機床發(fā)展最快的國家,按1991年的統(tǒng)計,數(shù)控磨床產量的數(shù)控化率高達60%左右,中國與之比較差距很大。
盡管中國數(shù)控磨床發(fā)展不快,但國內對數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)控磨床的臺數(shù)。1996年前呈增長趨勢,近幾年因有效控制了經(jīng)濟過熱現(xiàn)象,且國內數(shù)控磨床也有所發(fā)展,才開始回落,這十年間,總共數(shù)控磨床的進口量為7397臺,不在少數(shù)。
表190年代初數(shù)控磨床產量及數(shù)控化率的狀況年份機床產量(臺)其中:數(shù)控(臺)機床數(shù)控化率(%)磨床產量(
臺)其中:數(shù)控(臺)磨床數(shù)控化率(%)磨床在機床中的構成比
(%)數(shù)控磨床在數(shù)控中的構成比(%)
19909436911991.2711574430.3712.263.59
199214900040522.7215963670.4210.711.65
表21990年—1999年進口數(shù)控磨床數(shù)單位:臺
年份199019911992199319941995199619971998〖
〗1999合 計
數(shù)控磨床進"口"量12197557962104011561317760〖
〗7106777397
國產數(shù)控磨床近些年也有了很大進步,據(jù)30家磨床生產廠統(tǒng)計,1996年上半年磨床產量數(shù)控化率已達8.5%,產值數(shù)控化率達24.5%(中國機床工具工業(yè)協(xié)會市場部資料),其成就表現(xiàn)在第五屆、第六屆中國國際機床展覽會(CIMT’97、CIMT’99)和中國數(shù)控機床展覽會(CCMT2000)上。CIMT’97秦川機床廠展出的YK7250數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機,采用八軸五聯(lián)動數(shù)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(shù)控磨床共27臺,覆蓋品種已較多。在展出的數(shù)控機床中,數(shù)控磨床已占近8%。CCMT2000更是集中展示了中國數(shù)控機床近年的成就,數(shù)控磨床展現(xiàn)了不少新品和精品。上海機床工具集團展出的多種數(shù)控磨床即有10臺之多,杭州機床廠發(fā)展的MK7150×30數(shù)控平磨系列由近10種規(guī)格組成,累計銷售收入已近1000萬元,表明國產數(shù)控磨床已漸進入較快的發(fā)展時期。
中國機床工具工業(yè)協(xié)會市場部1999年對國內機床需求量的預測:“十五期間”,磨床數(shù)控化率(產量,臺)將提高到15%,數(shù)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(shù)控磨床消費量的平均年增長率是7%。這六年投入使用的數(shù)控磨床將有7700臺。
目前,正在服役的各類數(shù)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(shù)控磨床將在15000臺以上,應用已有相當普及.磨床行業(yè)的發(fā)展,生產磨床配套產品的磨料磨具企業(yè),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(xiàn)。如果說,早些年國內數(shù)控磨床應用量不大,對磨具的需求相對壓力較小,但隨著數(shù)控磨床在國內的普及和發(fā)展,這方面的壓力將隨之增加,對磨具生產企業(yè)來說,是一次挑戰(zhàn),當然也是一次發(fā)展自己的機遇。
數(shù)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(jīng)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(tǒng)地視為一個水平和質量等級。
國內數(shù)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(yè)產品)所占比例較小。數(shù)控磨床集中有“精密、高效、柔性、集成”的特點。為實現(xiàn)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≥25cm3/min;平面磨床≥100cm3/min。多片砂輪磨削(片數(shù),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(shù)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(shù)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(shù)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(fā)揮機床的效能。此外還有一些高精密度的數(shù)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(shù)控磨床進口的主要國家與地區(qū)及數(shù)量與售價
國家與地區(qū)
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(shù)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(shù)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(shù)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(xiàn)在生產這類磨具為數(shù)不多的企業(yè),對所供應的砂輪在硬度、靜不平衡值等方面執(zhí)行的都是企業(yè)標準,要嚴于現(xiàn)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(shù)控磨床)上反應更為敏感,更顯突出而已。實際上,數(shù)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(yōu)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(yè)全員的質量意識,并且要對產品性能創(chuàng)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(shù)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(yè)已有企業(yè)通過ISO9000質量保證體系的認證;有的企業(yè)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(xù)的顧客滿意”。顧客的需求和期望通常是以規(guī)定要求的形式來表達的。對磨具來講規(guī)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(shù)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(yè)要發(fā)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(yè)的生命,顛補不破。質量跟不上市場形勢,足以使企業(yè)翻船,這不是危言聳聽!