湯潔
(國家軸承質量監(jiān)督檢驗中心,河南 洛陽 471039)
全國滾動軸承標準化委員會、中國軸承工業(yè)協(xié)會技術委員會和國家軸承質量監(jiān)督檢驗中心聯(lián)合,依據(jù)全國滾動軸承標準化技術委員會技術文件CSBTS TC98.76—2001《精品軸承 技術條件》,由企業(yè)自愿申請,從2000年啟動精品軸承認證工作。按照“嚴格考核、寧缺毋濫”的原則,截止2009年底共有14家企業(yè)的31組軸承獲得3方聯(lián)合頒發(fā)的精品軸承認證證書,獲證企業(yè)的品牌知名度得到極大提高,同時也督促企業(yè)對軸承產品質量提出更高的要求。
按照《精品軸承 技術條件》的要求,由國家軸承質量監(jiān)督檢驗中心到各申報企業(yè)現(xiàn)場抽取軸承進行檢測及試驗。精品軸承的產品結構應符合行業(yè)經生產驗證的優(yōu)化設計圖樣;或者生產企業(yè)自行開發(fā)設計,主要參數(shù)和結構性能經生產驗證,實際水平已達到國際先進水平或優(yōu)化設計水平的圖樣。精品軸承的尺寸精度、旋轉精度、振動、熱處理質量及壽命可靠性等質量指標都有較高要求。
依據(jù)CSBTS TC98.76—2001《精品軸承 技術條件》,精品深溝球軸承的尺寸精度要求100%達到P4,旋轉精度各項亦有相應較高要求;振動(速度)要達到V3組或振動(加速度)要達到Z3組要求;精品圓錐滾子軸承精度等級要達到P6,CSBTS TC98.77《滾動軸承 產品質量分等》規(guī)定的優(yōu)等品水平;精品軸承零件淬、回火顯微組織不大于3級,同一零件硬度相互差亦有嚴格要求;除此之外,最重要的指標是壽命可靠性,深溝球軸承基本額定壽命的試驗值L10t與基本額定壽命L10之比(K)大于12,圓錐滾子軸承基本額定壽命的試驗值L10t與基本額定壽命L10之比(K)大于8,可靠度Re大于99.5%,才能獲得認可。
精品鋼球按照《精品鋼球 技術條件》執(zhí)行,精品鋼球必須達到G5級以上(含G5級),技術指標有較高要求。其壽命可靠性為選定質量可靠的軸承內、外圈和保持架,合套后對成品軸承進行可靠性試驗。按照CSBTS TC 98.88-2004《滾動軸承 鋼球壽命及可靠性試驗規(guī)程》對成品軸承進行可靠性試驗,合套軸承的壽命可靠性指標符合《精品軸承 技術條件》的要求。
取得精品軸承認證的共有14家企業(yè)的21種規(guī)格型號31組軸承產品,其中精品深溝球軸承8種規(guī)格型號15組軸承,精品圓錐滾子軸承6種規(guī)格型號9組軸承,精品鋼球4種規(guī)格型號4組鋼球,精品汽車輪轂軸承3種規(guī)格型號3組軸承。表1為近10年來精品軸承壽命可靠性試驗結果。
表1 精品軸承壽命可靠性試驗結果
精品深溝球軸承軸承多以小尺寸段軸承為主,從6201,6202,6203,6304到6308。在尺寸精度、振動、壽命可靠性等方面,國產小尺寸段軸承質量和穩(wěn)定性較好,與進口軸承質量的差距正在縮小,在很多使用場合可以替代進口軸承,并且出口到國外。摩托車軸承63/28共有多組創(chuàng)精品軸承,可見該軸承用戶要求較高,且需求量較大。
精品圓錐滾子軸承多為英制軸承,多用于汽車輪轂、變速箱和差速器上,從檢測及試驗情況看,國產圓錐滾子軸承的精度及壽命可靠性也有較大的提高,完全可以替代進口軸承。
精品鋼球均為小規(guī)格鋼球,與小尺寸段軸承合套,鋼球精度及振動、合套軸承的壽命可靠性都較高。
汽車輪轂(2代、3代)精品軸承也異軍突起,已加入中國精品軸承的認證行列。檢驗和試驗的結果均表現(xiàn)不凡。
從精品軸承檢測及試驗分析來看,要取得精品軸承認證有一定的難度。壽命可靠性是軸承總體質量的體現(xiàn)、精品軸承的最重要指標,要想達到這個指標,必須從產品設計入手,選擇優(yōu)質原材料、采用先進的成套制造裝備及嚴格工藝紀律,才能取得較好的質量。軸承振動指標還需繼續(xù)努力,以求能很好地達到V3組。
(1)無論是深溝球軸承還是圓錐滾子軸承,套圈成形以冷輾、磨加工以磨超短線連線、裝配以自動裝配為主;(2)獲證企業(yè)不僅通過了ISO9000、TS16949質量體系認證,省級技術中心認可,而且部分企業(yè)還獲得了國家實驗室認可的證書,說明這些企業(yè)無論是從產品開發(fā)、試驗研究還是質量管理都上了一個大臺階;(3)主導產品80%為前市場,即主機配套,由于主機廠對產品質量持續(xù)不松懈的要求,使得生產企業(yè)在質量體系管理、產品質量檢驗等方面持續(xù)改進,這對產品質量的不斷提高起到了積極作用。
1996年日本NSK軸承公司在江蘇昆山投資建廠,一期工程共建有9條自動生產線,其中1條深溝球軸承生產線月生產能力50萬套,該線共有12臺磨削和超精加工設備組成,并有2臺機外檢測儀器。其中內圈7臺(2臺內徑磨床、3臺內滾道磨床、2臺內滾道超精機),外圈5臺(3臺外滾道磨床、2臺外滾道超精機)。同時磨削液和超精油在各自30 t的罐內進行循環(huán)集中過濾,過濾精度不超過10 μm。正是由于該生產線加工設備的合理配備,規(guī)范的加工工藝,使得軸承的生產節(jié)拍恰到好處。對于低噪聲軸承,其清潔的磨削液和潔凈的超精油也是保證產品質量的另一因素,最終確保軸承產品質量穩(wěn)定。
近年來,國內磨超連線技術也取得了長足的進步,精品軸承的生產中,部分廠家采用與NSK公司類似的長線或復線生產。先后出現(xiàn)了9臺、15臺、21臺和25臺機床等組合形成的磨超自動生產線,其內圈內溝磨床、內徑磨床、機外檢測機、外溝磨床、外溝超精機和內溝超精機臺數(shù)分別為1,2,2,1,2,1;2,3,3,2,3,2;3,4,4,3,4,3和4,5,5,3,5,3。隨著國產高檔軸承設備的穩(wěn)定性提高,已有逐漸從自動化生產線向自動化生產工段過渡趨勢,采用復合自動線生產的軸承,其產品精度一致性和生產效率均有顯著提高。
然而,目前國內大部分生產企業(yè)的磨超連線基本上都是短線,通常由5臺加工設備組成,外圈2臺(磨溝和超精)、內圈3臺(磨內徑、磨內溝和超精)。運行期間的匹配節(jié)奏和生產效率與NSK中國工廠有差距,反映在產品質量上就會有波動。要解決該類自動生產線上外圈溝道和內徑加工節(jié)奏相對較慢的問題,使整條自動生產線的各工序完成節(jié)奏更加協(xié)調一致,還需設備生產廠家繼續(xù)努力。
通過調查了解到,國內的鋼球生產設備與國際水平已經相當接近,生產的鋼球尺寸精度和振動及穩(wěn)定性,與國外公司的產品質量相當。除了表1中的國內鋼球生產企業(yè),日本椿中島、日本AKS、美國NN公司在國內組建鋼球廠,為世界著名的軸承公司提供鋼球產品,其光、磨、研設備也基本上是采用國內企業(yè)生產的成套設備。
同時,國內達標企業(yè)小型軸承的尺寸精度、旋轉精度和振動達到國際先進水平,反應出我國小型軸承制造設備已經達到或接近國際先進水平,主要軸承設備制造企業(yè)新鄉(xiāng)日升數(shù)控軸承裝備股份有限公司、無錫機床股份有限公司、上海萊必泰數(shù)控機床股份有限公司等骨干企業(yè)為行業(yè)“精品軸承”生產做出了貢獻。
(1)技術進步帶來質量穩(wěn)步提升。通過對一批技術含量較高的高附加值新產品的檢驗證明,軸承行業(yè)的產品設計能力、新產品試制能力及質量保證能力得到加強。工藝裝備的更新和改進使得產品質量更加穩(wěn)定。
(2)相當一批企業(yè)的產品線不斷豐富,提高了抵抗市場風險的能力。例如,圓柱滾子軸承、調心滾子軸承、汽車輪轂軸承、機床主軸軸承等在一些從未生產過同類型企業(yè)中處于研發(fā)或小批試制階段。
(3)部分企業(yè)樣品的產品質量特性值一致性較好,尤其是自動連線的生產企業(yè),表明這些企業(yè)的工序加工能力(工序能力指數(shù))得到加強。未來的發(fā)展更是如此,工藝裝備是產品質量更加可靠的有力保證。
(4)參考國家監(jiān)督抽查和用戶委托的相關情況,認為軸承行業(yè)整體進步巨大,尤其是實物質量提升速度較快,但與國外同類型軸承的同期質量水平相比尚有差距。例如,2010年度有3家企業(yè)的4個產品申請了“精品軸承”達標認定,但因壽命可靠性未達到相關標準要求成為近年來唯一沒有獲證企業(yè)的年度,確實令人遺憾。
2010年是“十一五”收官的一年,軸承行業(yè)歷經5年的奮斗取得了很好的業(yè)績,希望“十二五”開局順利,鞏固原有基礎并在此基礎上取得更大的進步。