中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第6354研究所 （江西九江 332000） 關(guān)福州 余成毅 曹旭東

我國(guó)的數(shù)控機(jī)床無(wú)論從產(chǎn)品種類、技術(shù)水平、質(zhì)量和產(chǎn)量上都取得了很大的發(fā)展，在一些關(guān)鍵技術(shù)方面也取得了重大突破。但在當(dāng)前形勢(shì)下，受國(guó)際金融危機(jī)的影響，我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)受到較大沖擊，數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在面對(duì)困難的同時(shí)，要苦練內(nèi)功，積極創(chuàng)新，穩(wěn)中求發(fā)展，找準(zhǔn)市場(chǎng)，在逆境中拼搏，研發(fā)出一批高精度、自動(dòng)化程度高的產(chǎn)品。企業(yè)要生存發(fā)展，就要主動(dòng)出擊，依據(jù)市場(chǎng)的特點(diǎn)和需求，制造出滿足不同層次用戶需要的產(chǎn)品。透過(guò)我所當(dāng)前數(shù)控機(jī)床方面存在的問(wèn)題，談一點(diǎn)對(duì)中國(guó)數(shù)控機(jī)床工業(yè)發(fā)展的一些建議。

我所是以慣性測(cè)試技術(shù)為主要專業(yè)方向的國(guó)內(nèi)主要的精密慣性測(cè)試設(shè)備、元件及配套設(shè)備研制的國(guó)有企事業(yè)單位。現(xiàn)有切削機(jī)床90臺(tái)，其中普通切削機(jī)床65臺(tái)，占總數(shù)的72%；中高檔數(shù)控機(jī)床25臺(tái)，占總數(shù)的28%。在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)加工產(chǎn)品精度將機(jī)床分為普通切削機(jī)床和精密切削機(jī)床。近幾年，由于軍工技改，我所陸續(xù)購(gòu)置了一批精度高功能強(qiáng)的數(shù)控設(shè)備，大大提高了我所的產(chǎn)品加工能力。如高精度瑞士進(jìn)口數(shù)控內(nèi)圓磨150CNC、數(shù)控外圓磨S40、德國(guó)進(jìn)口工具磨S20、意大利進(jìn)口的五軸加工中心MT100等。

從我所設(shè)備使用情況看，當(dāng)前我國(guó)數(shù)控設(shè)備特別是精密設(shè)備的工況，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到企業(yè)生產(chǎn)的要求。

數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀

1.國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床缺乏核心技術(shù)

從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關(guān)鍵功能部件基本依賴進(jìn)口，即使近幾年有些國(guó)內(nèi)制造商艱難地創(chuàng)出了自己的品牌，但其產(chǎn)品的功能、性能的可靠性仍然與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距。近幾年，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商通過(guò)技術(shù)引進(jìn)、海內(nèi)外并購(gòu)重組以及國(guó)外采購(gòu)等獲得了一些先進(jìn)數(shù)控技術(shù)，但缺乏對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)與精度、可靠性、人性化設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性技術(shù)的研究，忽視了自主開發(fā)能力的培育，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國(guó)外還有較大差距，同樣難以得到大多數(shù)用戶的認(rèn)可。

2.國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造水平與管理手段依然較落后

一些國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加工手段基本以普通機(jī)床與低效刀具為主，裝配調(diào)試完全靠手工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進(jìn)度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。另外，一些國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺(tái)賬管理方式，工藝水平和管理效率低下，使得企業(yè)無(wú)法形成專業(yè)化、模塊化發(fā)展規(guī)模。

3.國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床服務(wù)水平與技術(shù)能力欠缺

由于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一部分企業(yè)不顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，對(duì)提高自身的綜合服務(wù)水平不夠重視，甚至對(duì)服務(wù)意識(shí)缺乏真正的理解，在培養(yǎng)數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才力度上明顯不足，使服務(wù)人員的綜合素質(zhì)難以提升。企業(yè)只注重推銷而不注重售中與售后服務(wù)。有些企業(yè)派出的服務(wù)人員對(duì)數(shù)控設(shè)備調(diào)試、操作、維修等技術(shù)水平滯后，往往需要派出一批人員出來(lái)跟蹤服務(wù)，操作、調(diào)試、維修及機(jī)電都由不同的人來(lái)操作，缺乏統(tǒng)一性。給生產(chǎn)企業(yè)增加了成本。國(guó)外數(shù)控設(shè)備維護(hù)人員一般只需一人就足夠了，這點(diǎn)是我國(guó)的制造商們應(yīng)該引起重視的問(wèn)題。

4.進(jìn)口數(shù)控機(jī)床應(yīng)用現(xiàn)狀

進(jìn)口數(shù)控機(jī)床總體上結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，但維修保養(yǎng)較困難，使用率不高；雖然功能強(qiáng)，但大部分功能是閑置的，而且設(shè)備的附加值高，這也是造成進(jìn)口設(shè)備價(jià)格高的原因。數(shù)控設(shè)備軟硬件上的功能相當(dāng)一部分配置不適用或不需用，沒有發(fā)揮出應(yīng)有的使用價(jià)值，乃至成為一種擺設(shè)。

國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造存在的主要不足

1.機(jī)床噪聲大、振動(dòng)大

與國(guó)外同類機(jī)床相比，我國(guó)的機(jī)床在抗振和防噪聲上明顯處于劣勢(shì)，尤其在數(shù)控設(shè)備上更明顯，與國(guó)外有較大差距。精密機(jī)床經(jīng)過(guò)多年的摸索，在制造和裝配上精度能與國(guó)際能接軌，這也是值得欣慰的，但國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床廠家應(yīng)在制造工藝上要多下功夫，提高我國(guó)機(jī)床在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)的工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)區(qū)是小于65dB，機(jī)床噪聲產(chǎn)生的部位主要是主軸和電動(dòng)機(jī)，原因是主軸軸承和傳動(dòng)裝置的質(zhì)量和裝配精度引起的。機(jī)床電動(dòng)機(jī)除伺服電動(dòng)機(jī)外，普遍噪聲大，特別是車床和銑床主軸和電動(dòng)機(jī)也是故障多發(fā)的地方。

2.機(jī)床設(shè)備密封性差

主要是設(shè)計(jì)問(wèn)題，我所使用過(guò)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床絕大多數(shù)都存在漏油、漏水的問(wèn)題。與有關(guān)的一些廠家技術(shù)人員進(jìn)行了溝通，并且提出過(guò)建議，由于廠家設(shè)計(jì)與服務(wù)部門未能及時(shí)溝通，存在的問(wèn)題沒有得到多大改善。國(guó)產(chǎn)機(jī)床的護(hù)罩護(hù)板設(shè)計(jì)存在較大缺陷，護(hù)板變形大，密封性差。在防水、防油方面應(yīng)該加強(qiáng)。

3.國(guó)產(chǎn)數(shù)控設(shè)備在維修服務(wù)方面嚴(yán)重滯后

可能是數(shù)控模塊外購(gòu)的原因或其他的客觀原因，配套國(guó)外品牌的數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)維修難度大，在資料和技術(shù)支持上明顯不夠，一旦出現(xiàn)故障用戶自身很難維修，希望制造廠商多為用戶考慮，這也是搶占市場(chǎng)的一個(gè)重要砝碼。

4.國(guó)產(chǎn)機(jī)床的液壓和潤(rùn)滑、冷卻方面設(shè)計(jì)不到位

主要是液壓系統(tǒng)故障率較高，跑、冒、滴、漏時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響機(jī)床的正常使用，制造廠商應(yīng)該在設(shè)計(jì)中予以考慮。只有注重細(xì)節(jié)的企業(yè)，才能打造出精品機(jī)床。切削液的質(zhì)量對(duì)切削加工有重要的影響，切削液的潤(rùn)滑和冷卻速度關(guān)系著刀具的使用壽命和工件的表面粗糙度。國(guó)產(chǎn)冷卻液普遍存在使用周期短，易發(fā)臭，在潤(rùn)滑和冷卻上綜合效率不高等問(wèn)題。雖然我國(guó)目前有些企業(yè)生產(chǎn)的切削液整體上還可以，但同國(guó)外一些知名品牌比有差距，在研制上還是有發(fā)展的空間。

國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床業(yè)的發(fā)展方向

隨著汽車、國(guó)防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展，以及鋁合金等新材料的應(yīng)用，對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的高速化要求越來(lái)越高。

1.要求高精度化

數(shù)控機(jī)床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、熱變形以及對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償越來(lái)越獲得重視。

2.要求功能復(fù)合化

復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類。工藝復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆復(fù)合——加工中心、車銑復(fù)合——車削中心、銑鏜鉆車復(fù)合——復(fù)合加工中心等；工序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床和雙主軸車削中心等。采用復(fù)合機(jī)床進(jìn)行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時(shí)間以及中間過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期。

2.要求加工過(guò)程綠色化

隨著日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來(lái)越重要，而中國(guó)的資源、環(huán)境問(wèn)題尤為突出。因此，近年來(lái)不用或少用切削液、實(shí)現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機(jī)床不斷出現(xiàn)，并處在不斷發(fā)展當(dāng)中。

3.要求提高制造工藝水平

做到求精不求功能全，做強(qiáng)做大自身特色的品牌，在精密制造上精益求精。當(dāng)前的制造要求越來(lái)越高，制造廠商要在做實(shí)自身的基礎(chǔ)之上善于吸收先進(jìn)工藝和經(jīng)驗(yàn)，制造出符合企業(yè)加工要求的專業(yè)機(jī)床。有針對(duì)性地開發(fā)出能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的機(jī)床、附件，去除不必要的一些設(shè)施，有利于增加機(jī)床設(shè)備附加值。

4.要求提升機(jī)床附件和刀具改良發(fā)展空間

如磨床上的砂輪，在生產(chǎn)實(shí)踐中用同類國(guó)外品牌的砂輪高速旋轉(zhuǎn)加工磨削質(zhì)量達(dá)到工藝要求，砂輪的安全性也較好；但用國(guó)內(nèi)的一些品牌砂輪在同樣的條件下工作，砂輪有出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，這是產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題需改進(jìn)。滾珠絲桿我國(guó)近幾年發(fā)展迅速，制造工藝技術(shù)過(guò)硬，在高精度設(shè)備和數(shù)控設(shè)備上應(yīng)用廣泛，但我們?cè)谑褂眠^(guò)程中發(fā)現(xiàn)，滾珠絲桿有生銹和磨損的現(xiàn)象，建議在材料質(zhì)量和熱處理上應(yīng)加強(qiáng)。

5.機(jī)床工業(yè)的發(fā)展方向

我國(guó)機(jī)床工業(yè)至今仍與國(guó)外在技術(shù)上存在著巨大差距，應(yīng)學(xué)習(xí)當(dāng)年日本使用試驗(yàn)的科學(xué)方法，來(lái)消化吸收國(guó)外的技術(shù)?，F(xiàn)在從技術(shù)來(lái)講，國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備生產(chǎn)中檔機(jī)床的水平，而對(duì)國(guó)外高檔產(chǎn)品的趕超也不是沒有可能的。

要縮小與國(guó)外的差距乃至趕超國(guó)外同行，首先，要扎扎實(shí)實(shí)地做好科研基礎(chǔ)工作；其次，要有一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，積極儲(chǔ)備人才。

加大數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，從我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展形態(tài)來(lái)看需要三種層次的數(shù)控技術(shù)人才：第一種是熟悉數(shù)控機(jī)床的操作及加工工藝、懂得簡(jiǎn)單的機(jī)床維護(hù)、能夠進(jìn)行手工或自動(dòng)編程的車間技術(shù)操作人員；第二種是熟悉數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)軟硬件知識(shí)的中級(jí)人才，要掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造知識(shí)，能夠熟練應(yīng)用UG、Pro/E等CAD/CAM軟件，同時(shí)有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、較高的英語(yǔ)水平并積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；第三種是精通數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及數(shù)控系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)、能夠進(jìn)行數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)控技術(shù)高級(jí)人才。我國(guó)應(yīng)根據(jù)需要有目標(biāo)地加大人才培養(yǎng)力度，為我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)人才支撐。

結(jié)語(yǔ)

目前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化及綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。總之，隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，精密制造是一種發(fā)展趨勢(shì)，制造廠商要在發(fā)展的大潮中逆勢(shì)而上，就必須秉承“以人為本，用戶至上”的理念，從實(shí)踐出發(fā)，開發(fā)出用戶滿意、工藝先進(jìn)的產(chǎn)品，精益求精，才能在經(jīng)濟(jì)浪潮中立于不敗之地。