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提高磨具质量适应数控磨床的发展

关键词 数控 , 磨具质量 , 质量工作|2005-06-15 00:00:00|来源 中国磨料磨具网
摘要 机械制造业是国民经济的基础产业,是支撑整个工业和国民经济发展的基石。数控机床作为机械制造的基本装备,又是基础的基础,机床的数控化率,已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。进入新...
  机械制造业是国民经济的基础产业,是支撑整个工业和国民经济发展的基石。数控机床作为机械制造的基本装备,又是基础的基础,机床的数控化率,已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。进入新世纪,中国机床的发展目标很明确:要以发展数控为主线,减少普通机床的生产。磨床作为精磨机械中不可缺少的机床品种,在预期中更是认为磨床的发展方向是数控化。
  第一台数控机床(数控升降台铣床)于1952年诞生于美国。继后1956年日本、德国、前苏联也推出了第一台数控机床产品。中国数控机床开发起步并不晚,1958年“大跃进”中首台数控机床研制成功问世。然而,由于相关工业基础较差,致使数控机床发展速度缓慢,其中数控磨床尤见落后,产量小,品种更是少得可怜。仅就手头收集到的,90年代初的资料(表1),可见当时国产数控磨床很少,磨床数控化率不到0.5%,数控磨床在数控机床中的比重很低不到4%。日本是数控机床发展最快的国家,按1991年的统计,数控磨床产量的数控化率高达60%左右,中国与之比较差距很大。
  尽管中国数控磨床发展不快,但国内对数控磨床的需求是强烈的。1996年12月WMEN(《世界制造技术与装备市场》)杂志,在部分特选读者中作了一次抽样调查,反馈信息表明,读者单位对数控磨床在26种机械加工设备中按需求量排列列第三位,仅低于加工中心和数控车床。即是这种需求愿望的反映。在国内供求不足的情况下就只有依靠进口了。表2是1990年至1999年逐年进口数控磨床的台数。1996年前呈增长趋势,近几年因有效控制了经济过热现象,且国内数控磨床也有所发展,才开始回落,这十年间,总共数控磨床的进口量为7397台,不在少数。
  表190年代初数控磨床产量及数控化率的状况年份机床产量(台)其中:数控(台)机床数控化率(%)磨床产量(
  台)其中:数控(台)磨床数控化率(%)磨床在机床中的构成比
  (%)数控磨床在数控中的构成比(%)
  19909436911991.2711574430.3712.263.59
  199214900040522.7215963670.4210.711.65
  
  表21990年—1999年进口数控磨床数单位:台
  
  年份199019911992199319941995199619971998〖
  〗1999合 计
  数控磨床进"口"量12197557962104011561317760〖
  〗7106777397
  
  
  国产数控磨床近些年也有了很大进步,据30家磨床生产厂统计,1996年上半年磨床产量数控化率已达8.5%,产值数控化率达24.5%(中国机床工具工业协会市场部资料),其成就表现在第五届、第六届中国国际机床展览会(CIMT’97、CIMT’99)和中国数控机床展览会(CCMT2000)上。CIMT’97秦川机床厂展出的YK7250数控蜗杆砂轮磨齿机,采用八轴五联动数控技术,其成功应用,公认达到了世界尖端技术的水平。CIMT’99展出数控磨床共27台,覆盖品种已较多。在展出的数控机床中,数控磨床已占近8%。CCMT2000更是集中展示了中国数控机床近年的成就,数控磨床展现了不少新品和精品。上海机床工具集团展出的多种数控磨床即有10台之多,杭州机床厂发展的MK7150×30数控平磨系列由近10种规格组成,累计销售收入已近1000万元,表明国产数控磨床已渐进入较快的发展时期。
  中国机床工具工业协会市场部1999年对国内机床需求量的预测:“十五期间”,磨床数控化率(产量,台)将提高到15%,数控磨床的消费量从目前的1000台提高到1500台。按这个预测来推算,从2000年到2005年,六年间数控磨床消费量的平均年增长率是7%。这六年投入使用的数控磨床将有7700台。
  目前,正在服役的各类数控磨床包括进口的和国内制造的估计在7000~8000台。到2005年,届时,国内使用的数控磨床将在15000台以上,应用已有相当普及.磨床行业的发展,生产磨床配套产品的磨料磨具企业,显然不能漠然视之。要认识磨床与磨具的相互依存和相辅相成的关系,先进技术的磨床的最终性能只有采用高质量的磨具才能体
  现。如果说,早些年国内数控磨床应用量不大,对磨具的需求相对压力较小,但随着数控磨床在国内的普及和发展,这方面的压力将随之增加,对磨具生产企业来说,是一次挑战,当然也是一次发展自己的机遇。
  数控磨床所能达到的精度和技术等级有差别。如以其售价作为判别的标准,进口的产品见表3。售价高的在50万美元以上,经济型、简易的每台只有几万美元,甚至还不足万美元,差别很大,所以不能笼统地视为一个水平和质量等级。
  国内数控磨床需要配套的磨具,概括的说分两类。
  一类尚有赖进口(包括在国内的外资企业产品)所占比例较小。数控磨床集中有“精密、高效、柔性、集成”的特点。为实现高效常采用高速、强力、深切缓进给及其他深切磨削技术。达到的水平要求:砂轮速度≥120米/秒(陶瓷结合剂CBN砂轮采用高速尤受青睐),生产率(金属切除率):外圆磨床≥25cm3/min;平面磨床≥100cm3/min。多片砂轮磨削(片数,5~7片)。国内这类磨床已有推出。如湖南大学海捷制造技术有限公司生产的CNC8312数控高速凸轮轴磨床,所用CBN砂轮速度已达120m/s。杭州机床厂生产的HZ-060数控强力成形磨床,采用强力缓进给技术。咸阳机床厂生产的数控螺旋槽工具磨床采用深切缓进给高速磨削技术。在采用国内生产的磨具时,由于受磨具性能的限制,往往不能充分发挥机床的效能。此外还有一些高精密度的数控磨床,加工精度高如磨外圆的圆度为0.001mm,圆柱度0.002mm,粗糙度Ra0.1μm左右,也愿意选择进口砂轮,使用放心。
  表31998~1999数控磨床进口的主要国家与地区及数量与售价
  
  
  国家与地区
  项目
  年份意大利德国英
  国瑞士日本美国韩国台
  湾
  
  一 九 九 八
  数量(台)119614281963456223
  金额(万美元)633.14327.6468706.84107.2438.4206.41
  92
  每台平均价(万美元)57.645.133.425.22112.93.70.86
  
  一 九 九 九
  数量(台)71078572052818191
  金额(万美元)320.33597287.2999.92319.5361.227.742
  3.2
  每台平均价(万美元)45.833.635.917.511.312.91.52.2
  
  另一类也是绝大部分基本是立足国内的。数控磨床国产化,其配套磨具眼光放在国产磨具上,自是必然的选择。现在生产这类磨具为数不多的企业,对所供应的砂轮在硬度、静不平衡值等方面执行的都是企业标准,要严于现行国家标准推荐的指标。纵然如此,用户在使用中依然在满意度上认为不够理想。反应磨具质地不够均匀,硬度离散度偏大,组织松紧不一,平衡性不够好,磨具耐用度低,寿命短。这些问题是磨具生产厂的老毛病,只是在精密磨床(包括数控磨床)上反应更为敏感,更显突出而已。实际上,数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严,特别是内孔精度。② 磨具磨削性能要好。磨粒、结合剂要适应被磨对象,磨具质地(硬度、组织、平衡性)要均匀。进口磨具的优势就在这方面,即他们所谓的性能价格比高。
  要提高磨具质量,制造磨具的硬件(装备)软件(配方、工艺)固然是极为重要的,但更重要的要提高企业全员的质量意识,并且要对产品性能创新,重视磨具适应性的研究,在某种意义上,这也是提高产品的质量。当今,世界科技进步突飞猛进,数控磨床对磨具质量的要求,是要求技术进步的呼唤,我们不能无动于衷。
  近几年,磨具行业已有企业通过ISO9000质量保证体系的认证;有的企业正在准备这项工作的认证。国际上对质量的认识,并没有中止尚在深入。ISO9000族仍在修改完善,1999年出来的2000版,引言中提出质量是什么?表示的简洁思想就是“持续的顾客满意”。顾客的需求和期望通常是以规定要求的形式来表达的。对磨具来讲规定的要求就是硬度、组织、静不平衡值、外形尺寸,当然还有以磨粒和结合剂表达出的适用于不同加工对象的性能。对数控机床所用磨具的要求就是对这些指标要从严掌握。
  磨具市场低、中档产品已由卖方市场转为买方市场,高档产品尚供应不满足,质量工作正是主攻方向。企业要发展,要提高知名度,品牌意识极其重要,而品牌的核心就是产品质量,质量是企业的生命,颠补不破。质量跟不上市场形势,足以使企业翻船,这不是危言耸听!

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