■南京理工大學(xué)教授 馮虎田
“十三五”滾動功能部件行業(yè)規(guī)?;a(chǎn)模式轉(zhuǎn)變思考與對策
■南京理工大學(xué)教授 馮虎田
摘要:針對國產(chǎn)滾動功能部件現(xiàn)狀、趨勢及需求進(jìn)行分析,提出滾動功能部件行業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)模式,從三個方面提出對策。
目前國產(chǎn)滾動絲杠副及直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)經(jīng)營形勢實在是不容樂觀,THK、NSK、Rexroth等國際著名品牌為了更加貼近中國市場,加快交貨周期,已相繼計劃或已在國內(nèi)設(shè)廠,他們打著進(jìn)口品牌美譽(yù)度大舉進(jìn)攻國內(nèi)市場。此外還有HIWIN、AMT、SKF、STAF和CPC等臺灣品牌大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn),對大陸市場造成很大沖擊,還有臺灣在青島設(shè)廠如TBI等品牌以極低價格的競爭,對國產(chǎn)品牌形成了極大壓力。實際上,造成國內(nèi)行業(yè)規(guī)模和成本處于劣勢背后的真正原因是我們?nèi)狈σ?guī)?;a(chǎn)關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)研究,境外同行在關(guān)鍵零件精密加工工藝穩(wěn)定性、在線自動化檢測、零部件互換性、精密高效裝配等基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)研究及其專業(yè)化設(shè)備研發(fā)應(yīng)用方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在我們前面,并以此形成了全新規(guī)?;a(chǎn)模式。
從全球范圍看,我國雖然是滾動功能部件產(chǎn)業(yè)制造廠商最多的國家,但生產(chǎn)不集中、分布不合理、總產(chǎn)量和產(chǎn)值不高,除少數(shù)重點骨干企業(yè)的部分產(chǎn)品達(dá)到或接近國外水平外,多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)中低檔產(chǎn)品,且品種單一、含金量偏低,至今尚無一個在國際上有影響力的知名品牌,尚無一家上市公司。目前我國滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)有50家(不含中國臺灣省),研究院所、高校共3家,企業(yè)附屬研究機(jī)構(gòu)3個。生產(chǎn)滾珠絲杠的企業(yè)有48家,年產(chǎn)值可達(dá)6.5億元,生產(chǎn)滾動直線導(dǎo)軌的企業(yè)有8家(其中4家同時生產(chǎn)滾珠絲杠),年產(chǎn)值可達(dá)2.5億元。在50家企業(yè)中,生產(chǎn)規(guī)模大、工藝裝備較齊全、產(chǎn)量大、品種多的企業(yè)有6家,其余絕大部分企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)量不高、產(chǎn)品品種單一。
功能部件產(chǎn)業(yè)與國外主要差距是:專業(yè)生產(chǎn)水平不高;信息化管理滯后;產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢;個性化服務(wù)跟不上。從產(chǎn)品總體水平看,我們處于發(fā)達(dá)國家名牌產(chǎn)品之下,發(fā)展中國家之上的中偏上水平,中低檔產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品差距較小或基本持平,但
生產(chǎn)效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外。
上銀集團(tuán)成立僅僅幾年,但在政策和銀行的支持下,發(fā)展迅猛。2010年達(dá)到100多億元臺幣,2011年的目標(biāo)是200億臺幣,大于目前國內(nèi)滾動功能部件產(chǎn)值的總和。中國臺灣的龍頭企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大,信息化管理水平高,以大規(guī)模集約化制造的成本和速度,提供全方位滿足用戶個性化需求的眾多系列產(chǎn)品;而且對市場需求反應(yīng)十分靈敏,每年都推出一批具有時代氣息的自主知識產(chǎn)權(quán)的新品,并迅速申請專利;同時,在工藝上,裝備數(shù)控化率高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,并且擁有先進(jìn)的檢測儀器和產(chǎn)品性能試驗設(shè)備,為批量生產(chǎn)的產(chǎn)品和新產(chǎn)品的研發(fā)提供品質(zhì)保證,用檢測數(shù)據(jù)和性能對比曲線取信用戶。
ECFA的正式實施,更增強(qiáng)了臺灣滾動功能部件的競爭力,給大陸正在蓬勃發(fā)展中的滾動功能部件行業(yè)帶來巨大的壓力。
時至今日,國外各類生產(chǎn)線已取得了長足的進(jìn)步。德國已經(jīng)進(jìn)入制造4.0時代,并作為國家戰(zhàn)略被鮮明提出,在德國企業(yè)界得到廣泛應(yīng)用,工業(yè)制造4.0是以智能制造為主的工業(yè)革命,將傳統(tǒng)制造技術(shù)與現(xiàn)代無處不在的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合,產(chǎn)生智能化的機(jī)械設(shè)備制造,在制造領(lǐng)域,將資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián),形成“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實體物理系統(tǒng)(Cyber-Physical System,CPS),物流運(yùn)輸方面,應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人自動上下料,實現(xiàn)了生產(chǎn)線多品種、混流自動加工;生產(chǎn)線控制方面,對生產(chǎn)線運(yùn)行過程中各類信息采用集成控制方案,實現(xiàn)了生產(chǎn)線的智能化管理。相比之下,國產(chǎn)滾動絲杠副及直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)可靠性、模塊化程度等方面仍有差距。
國際上近年來在滾動功能部件規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化方面提出了綠色制造的概念,以CNC硬旋銑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磨制螺紋加工技術(shù),其加工精度可達(dá)P2~P3級,表面粗糙度值可達(dá)Ra=0.4μm,這是螺紋制造領(lǐng)域典型的高效能、低耗、低排放的綠色制造技術(shù),給規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)大型、超長、重載滾珠絲杠副帶來一場工藝革命。
20世紀(jì)90年代開始在精密滾軋技術(shù)HPR(High Precision Rolling)的推動下,高剛度數(shù)控精密滾軋機(jī)的智能化水平得到提升,先后由德國(PROFIROLL)和美國(KINEFAC)推出新一代的高檔滾軋機(jī),使RBS(冷軋滾珠絲杠)的精度穩(wěn)定達(dá)到P5級,部分達(dá)到P3級。RBS由量變到質(zhì)變,其典型的無屑、快速一次成型技術(shù)顛覆了“非磨無以成器”的傳統(tǒng)制造理念,于是P3~P5級的精密RBS已進(jìn)入閉環(huán)和半閉環(huán)CNC機(jī)床和自動化工業(yè)裝備領(lǐng)域。
通常意義上來講,滾道表面經(jīng)過常規(guī)精加工后,其表面質(zhì)量(包括:粗糙度、紋理、微細(xì)毛刺、表層的金相組織和殘余應(yīng)力等)都會對產(chǎn)品使用性能產(chǎn)生直接影響。針對這一點,國外滾動功能部件專用加工設(shè)備制造廠商提出了在精磨之后再實施超精研拋是十分必要的。日本NSK在其精密滾珠絲杠生產(chǎn)線上就配置了自行研制的“滾珠絲杠螺紋滾道超精研機(jī)床”,在精磨螺紋后用特制的油石對滾道面施加一定壓力,沿螺紋滾道進(jìn)行震蕩式仿形超精加工,可使表面粗糙度達(dá)到高精度及高質(zhì)量要求??傊?,國內(nèi)近年來在滾動功能部件專用制造設(shè)備研發(fā)投入方面取得了長足的發(fā)展,這將提升滾動功能部件產(chǎn)業(yè)規(guī)?;瘜I(yè)生產(chǎn)的制造工藝水平,在提高生產(chǎn)效率的同時,還為研制高端產(chǎn)品找到最佳工藝途徑。
滾動直線導(dǎo)軌副是保證主機(jī)運(yùn)動精度的關(guān)鍵性部件。眾所周知,滾動直線導(dǎo)軌是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床中使用非常廣泛的功能部件,由滾動直線導(dǎo)軌組成的滑臺傳動裝置性能的好壞將對機(jī)床的最終性能產(chǎn)生非常重要的影響。國外眾多直線導(dǎo)軌制造企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模高效生產(chǎn)。利用其穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和較低的價格,正在不斷地擠壓國內(nèi)同類生產(chǎn)廠家的生存空間。為了應(yīng)對這種狀況,有必要重點支持直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)企業(yè)的加工制造和測試試驗?zāi)芰Φ奶嵘?,同時圍繞產(chǎn)品質(zhì)量,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,降低產(chǎn)品成本,提高市場占有率。支持開展大批量自動化制造及檢測關(guān)鍵技術(shù)研究,建設(shè)有示范作用的直線導(dǎo)軌副產(chǎn)品批量自動化生產(chǎn)線。
04專項在“十二五”期間安排了一系列國產(chǎn)滾動功能部件專用加工設(shè)備項目,并通過用戶使用得到認(rèn)可。針對“十三五”,
我們必須以穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,降低產(chǎn)品成本,提高市場占有率的總體目標(biāo),支持開展大批量自動化制造及檢測關(guān)鍵技術(shù)研究,以國產(chǎn)功能部件專用裝備建設(shè)有示范作用的功能部件產(chǎn)品批量自動化生產(chǎn)線。
安排功能部件專用制造裝備的示范應(yīng)用,研究國產(chǎn)功能部件專用制造裝備在滾動功能部件產(chǎn)品自動智能化加工、裝配、檢測試驗等領(lǐng)域的應(yīng)用;基于自動化高效專用工藝配套國產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床;基于先進(jìn)工藝引進(jìn)部分國內(nèi)一流加工設(shè)備與實驗設(shè)備,從而推動滾動功能部件生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)滾動功能部件前期課題成果產(chǎn)品集約化大規(guī)模柔性化生產(chǎn)模式,以大幅度提高產(chǎn)品批量生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定性,形成產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)能力,為國產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床提供規(guī)模配套,以適應(yīng)中高檔數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展需求,解決目前國產(chǎn)中高檔滾動功能部件90%依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,降低國產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床的成本,提升我國中高檔數(shù)控機(jī)床的競爭優(yōu)勢。
依據(jù)高檔數(shù)控機(jī)床及其他重點行業(yè)的迫切需求,開展?jié)L動功能部件大批量自動化制造及檢測關(guān)鍵技術(shù)研究,建立國產(chǎn)功能部件產(chǎn)品批量自動化生產(chǎn)線;在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計原理與加工工藝路線的基礎(chǔ)上,進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化加工制造的工藝研究,解決專用制造裝備及試驗設(shè)備緊缺等制約生產(chǎn)的加工能力的問題,提升產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力;滿足高檔數(shù)控機(jī)床需求,最終形成穩(wěn)定的批量生產(chǎn)能力,為國內(nèi)高端用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,替代進(jìn)口,促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。
一是滾動功能部件加工企業(yè)苦練內(nèi)功,產(chǎn)學(xué)研合作開展行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、檢測條件建設(shè),為規(guī)?;a(chǎn)提供軟件基礎(chǔ)。
(1)進(jìn)行國產(chǎn)功能部件型譜參數(shù)測定試驗和性能檢測,與境外產(chǎn)品進(jìn)行全面的試驗對比,建立國產(chǎn)滾動功能部件型譜參數(shù)數(shù)據(jù)庫。將針對國內(nèi)龍頭企業(yè)的產(chǎn)品以及日本、臺灣、歐洲的滾動功能部件進(jìn)行精度、剛性、噪聲、振動、加速度、額定靜載荷、額定動載荷等性能測試,并加以對比,建立國產(chǎn)滾動功能部件型譜參數(shù)數(shù)據(jù)庫,找到國產(chǎn)產(chǎn)品的真實差距。
(2)進(jìn)行功能部件可靠性、壽命、精度保持性試驗驗證,通過試驗進(jìn)行功能故障、精度衰退、壽命失效機(jī)理研究。研究將集中在精度保持性、疲勞壽命、功能可靠性的試驗方法、評價方法研究,并針對部分產(chǎn)品進(jìn)行符合性驗證試驗。引入材料、工藝、表面參數(shù)、使用工況等其他影響參數(shù),研究多參數(shù)以及使用方法對可靠性、壽命、精度保持性的影響機(jī)理以及優(yōu)化方法。建立健全針對滾動功能部件的統(tǒng)一的檢測試驗體系。
(3)針對功能部件,開展材料級別的摩擦磨損、接觸疲勞、冷卻潤滑等基礎(chǔ)性試驗工作,結(jié)合理論分析與試驗研究填補(bǔ)行業(yè)內(nèi)對基礎(chǔ)研究的空白。
(4)聯(lián)合功能部件龍頭企業(yè)以及各大主機(jī)企業(yè),進(jìn)行功能部件應(yīng)用試驗研究。該研究針對功能部件如何在主機(jī)上運(yùn)用得更好,增進(jìn)企業(yè)與主機(jī)廠家的溝通。
二是國產(chǎn)裝備企業(yè)與滾動功能部件加工企業(yè)共擔(dān)風(fēng)險,強(qiáng)化國產(chǎn)專用裝備應(yīng)用示范,為規(guī)?;a(chǎn)提供硬件基礎(chǔ)。
目前國內(nèi)的主要滾動功能部件生產(chǎn)廠家的高精度設(shè)備大部分為進(jìn)口,國產(chǎn)裝備在整體精度及穩(wěn)定性方面還有較大的差距,要想縮小這種差距,關(guān)鍵在于在應(yīng)用中不斷發(fā)現(xiàn)問題,切實地改進(jìn)問題,不斷地積累提高,使國產(chǎn)設(shè)備的整體質(zhì)量更貼近于滾動功能部件加工日益提高的要求,促進(jìn)滾動功能部件的發(fā)展,同時滾動功能部件的發(fā)展亦可支撐國產(chǎn)裝備的進(jìn)一步提升,這是相輔相成的,因此加大國產(chǎn)設(shè)備的配套還是有必要的。
針對產(chǎn)品的加工工藝,引進(jìn)專業(yè)化及生產(chǎn)線成套專用設(shè)備。需要設(shè)備制造商深度了解加工工藝及制造成本的要求,對于專用設(shè)備及其專用夾具的研究尤其重要。
如導(dǎo)軌和滑塊的關(guān)鍵工序為磨削基準(zhǔn)面和溝槽,這些設(shè)備應(yīng)為專用設(shè)備。而前道加工需求為專用或?qū)S贸删€配套設(shè)備?;瑝K復(fù)合加工設(shè)備滿足回珠孔及定位安裝孔加工(鉆、鉸、攻螺紋),銑型腔、軌道復(fù)合加工的設(shè)備,可達(dá)到一次裝夾完成80%以上的工序。專用滑塊精磨基準(zhǔn)面設(shè)備可以減少磨削余量及磨削加工面,提高加工效率。導(dǎo)軌鉆孔、沉孔、倒角(正反倒角)專用設(shè)備滿足產(chǎn)品批量化生
產(chǎn)需要,鉆孔、沉孔尺寸精度?;瑝K銑端面及倒角,實現(xiàn)自動上下料、自動裝夾?;瑝K由鍛件銑面、銑槽、倒角、鉆孔、攻螺紋等工藝,形成局部工序生產(chǎn)線,目標(biāo)為1min/件的加工效率。導(dǎo)軌磨床實現(xiàn)三面同時磨削,效率為30min/4m。
如外螺紋磨床穩(wěn)定加工P2,部分達(dá)到P1,能夠?qū)崿F(xiàn)磨削熱伸長、螺距誤差、錐度分段計算機(jī)補(bǔ)償,砂輪架螺旋角數(shù)控調(diào)整,砂輪自動動平衡,金剛滾輪數(shù)控自動修整砂輪。螺母磨削中心可以實現(xiàn)滾珠螺母外圓、端面、內(nèi)螺紋滾道的一次裝夾磨削,對刀裝置實現(xiàn)返向器孔與內(nèi)螺紋滾道相對位置的自動對刀,實現(xiàn)非圓法蘭產(chǎn)品裝夾,固定不同規(guī)格螺母的加工程序,不需要單獨編程,實現(xiàn)大導(dǎo)程螺母的磨削。滾珠絲杠、滾珠螺母在線檢測設(shè)備實現(xiàn)滾道錐度、橢圓度在線檢測,滾珠螺母內(nèi)螺紋中徑值在線檢測,滾珠螺母內(nèi)螺紋滾道螺距精度在線檢測,滾珠螺母內(nèi)螺紋滾道錐度、橢圓度在線檢測。
滾動功能部件國產(chǎn)裝備及滾動功能部件本身這兩者是相互促進(jìn)的關(guān)系,示范應(yīng)該是相互的,最好實現(xiàn)滾動功能部件國產(chǎn)裝備企業(yè)與滾動功能部件加工企業(yè)的聯(lián)合示范,這樣一方面滾動功能部件國產(chǎn)裝備企業(yè)可以更好得了解功能部件在制造過程中的實際需求,另一方面功能部件企業(yè)亦可更好地了解產(chǎn)品的實際應(yīng)用情況。國產(chǎn)專用裝備應(yīng)用示范在主機(jī)廠與功能部件廠之間做好分配協(xié)調(diào),以承擔(dān)各自風(fēng)險。
三是轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式、優(yōu)化布局,強(qiáng)化新工藝研究,建設(shè)規(guī)模化生產(chǎn)線。
關(guān)鍵零件制造精度及批量化生產(chǎn)能力提升,主要依靠加工手段數(shù)控化、柔性化形成加工生產(chǎn)線,不僅可以有保障地控制產(chǎn)品質(zhì)量,減少因人為因素產(chǎn)生的質(zhì)量事故,還可以有效地提高生產(chǎn)率。通過建立產(chǎn)品裝配線、檢測線,可以穩(wěn)定裝配環(huán)節(jié)的質(zhì)量及效率,形成穩(wěn)定的裝配工藝及檢測工藝。通過試驗手段的不斷加強(qiáng)、檢驗規(guī)范的嚴(yán)格實施、制造過程的有效控制以及在管理措施上的堅持不懈,來提高產(chǎn)品的可靠性。
(1)滾珠絲杠、滾珠螺母及其裝配過程自動化加工技術(shù)研究與應(yīng)用,實現(xiàn)滾珠絲杠副規(guī)?;a(chǎn)。
研究滾珠絲杠優(yōu)質(zhì)高效加工技術(shù),建立規(guī)?;圃旖z杠生產(chǎn)線。針對滾珠螺紋滾道加工,開展高效精密成型加工技術(shù)研究,形成可有效提高加工精度、加工效率和加工表面質(zhì)量的新方法,以提高滾道加工質(zhì)量穩(wěn)定性,降低成本;研究砂輪精確修型技術(shù),采用多線切削滾道加工方法,提高滾道加工效率及穩(wěn)定性。軸端型式多樣化是滾珠絲杠無法形成批量制造的主要矛盾,研究高效的以車代磨技術(shù),實現(xiàn)滾珠絲杠軸端加工中一次粗精車達(dá)到磨削效果加工工藝,替代傳統(tǒng)先車后磨加工工藝,提高效率,同時開發(fā)具有在線自動檢測的數(shù)控復(fù)合硬體切削專用機(jī)床,提高零件加工柔性,在一次裝夾下,完成軸頸上鍵槽等部位的銑削加工,提高產(chǎn)品位置精度,提高產(chǎn)品制造柔性,縮短產(chǎn)品工藝流程。滾珠絲杠屬于細(xì)長類零件,熱處理中的變形大造成精加工余量需放大,增加了制造成本和時間,淬硬層不對稱,對后期機(jī)加工的不對稱切削破壞了金屬流線,會導(dǎo)致零件的變形,不利于零件加工質(zhì)量穩(wěn)定性,研究小變形、高對稱性淬火技術(shù),提高滾珠絲杠后期加工質(zhì)量和效率。研究開發(fā)螺紋齒形輪廓與螺紋精度一體化的在線快速檢測裝置,減少精加工與檢測間裝夾的環(huán)節(jié),縮短加工節(jié)拍。
研究滾珠螺母關(guān)鍵加工技術(shù),建立規(guī)?;圃炻菽干a(chǎn)線。研究螺母微變形淬火技術(shù),減少螺母滾道的精加工余量,縮短精加工節(jié)拍。滾珠螺母硬車加工中心代替磨削,實現(xiàn)對淬火滾珠螺母外圓、端面、內(nèi)螺紋滾道的一次裝夾車削,對刀裝置實現(xiàn)返向器孔與內(nèi)螺紋滾道相對位置的自動對刀,可實現(xiàn)非圓法蘭產(chǎn)品的裝夾,固定不同規(guī)格螺母的加工程序,不需要單獨編程;實現(xiàn)大導(dǎo)程螺母的車削。完成滾珠螺母內(nèi)滾道、端面、外圓硬體車削以及各部尺寸的在線檢測??s短滾珠螺母淬火后精加工工藝路徑,提高加工效率及質(zhì)量。
研究高效裝配關(guān)鍵技術(shù),凈化裝配環(huán)境,形成規(guī)模化絲杠副裝配能力。研究滾珠螺母與滾珠絲杠互換性設(shè)計技術(shù)、互換性加工工藝、互換性精度檢測、互換性零件管理及裝配技術(shù),達(dá)到同規(guī)格任意螺母與絲杠互換,實現(xiàn)絲杠副互換性生產(chǎn)。滾珠副總成精度要求高,傳統(tǒng)人工檢測方法效率低,勞動強(qiáng)度大,檢測不確定因素較多,無法實現(xiàn)精確、高效測量。研究利用先進(jìn)傳感技術(shù)、激光非接觸檢測技術(shù),開發(fā)多點位置、尺寸精度等高度集成精密檢測裝置,并配以能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和評判的專用軟件,實現(xiàn)滾珠絲杠副總成精度的高效自動檢測。
(2)滾動導(dǎo)軌、滾動滑塊及其裝配過程自動化加工技術(shù)研究與應(yīng)用,實現(xiàn)滾動直線導(dǎo)軌副規(guī)?;a(chǎn)。
研究滾動直線導(dǎo)軌的互換、綠色加工技術(shù),建立規(guī)?;瘜?dǎo)軌生產(chǎn)線。目前導(dǎo)軌的冷拉型材多數(shù)采用進(jìn)口材料,尤其是高精度、大規(guī)格及復(fù)雜型面的滾柱導(dǎo)軌的冷拉型材全部依賴進(jìn)口,居高不下的原材料成本已經(jīng)成為國內(nèi)導(dǎo)軌成本難以下調(diào)的主要因素,嚴(yán)重制約了導(dǎo)軌的發(fā)展。研究國產(chǎn)導(dǎo)軌冷拉型材小變形淬火、校直校扭等關(guān)鍵工藝技術(shù),逐步達(dá)到進(jìn)口材料水平,實現(xiàn)批量國產(chǎn)化替代,進(jìn)一步縮短生產(chǎn)周期、提高效率、降低生產(chǎn)成本。大幅擴(kuò)大導(dǎo)軌磨滾道磨削加工產(chǎn)能,研究導(dǎo)軌滾道磨削的分規(guī)格分線生產(chǎn)模式,通過對影響導(dǎo)軌互換的關(guān)鍵性因素研究,包括導(dǎo)軌中心距尺寸一致性,滾道一致性要求,滾道等高等,對以上尺寸進(jìn)行精確磨削和在線測量,細(xì)化導(dǎo)軌零件管理,對已經(jīng)檢測的導(dǎo)軌按不同精度等級編號、分檔,實現(xiàn)信息化管理,從而改變導(dǎo)軌的生產(chǎn)模式,實現(xiàn)規(guī)模化互換性生產(chǎn)。
研究自動、復(fù)合、高效滑塊加工技術(shù),建立規(guī)?;瑝K生產(chǎn)線。傳統(tǒng)的滾動滑塊端面銑削、磨削均是通過普通銑床、普通平磨進(jìn)行加工,每道工序加工一端面后再加工另一端面,加工效率低,勞動強(qiáng)度大。研究數(shù)控自動專業(yè)化加工方式,配置數(shù)控化臥式雙端面銑削、雙端面磨削流水線,工件通過間斷自動輸送方式進(jìn)行自動上下料,自動裝夾,進(jìn)行滑塊兩端面的精密銑削、磨削加工,達(dá)到加工效率高,勞動強(qiáng)度低,質(zhì)量穩(wěn)定性好。滑塊零件形狀復(fù)雜,多孔且滾道與孔的相關(guān)位置精度要求高,加工難度大,傳統(tǒng)的孔加工工序均在加工中心完成,加工完一端后再掉頭裝夾進(jìn)行另一端孔加工,精度難以保證,且滑塊上加工孔非常多,加工效率極低。針對這種復(fù)雜零件的加工,研究多工位多頭加工方法,配置圓弧轉(zhuǎn)盤,工件在不同工位同時進(jìn)行滑塊不同位置的孔加工,每旋轉(zhuǎn)一次,相當(dāng)于完成一個滑塊加工,工件不需重復(fù)裝夾,加工效率高、精度穩(wěn)定性好,適用于規(guī)?;庸ぁ鹘y(tǒng)的滑塊淬火工藝,變形大、氧化皮多、淬火時間長,效率低。研究滑塊滾道小變形、高效淬火工藝,提高質(zhì)量穩(wěn)定性,實現(xiàn)滑塊滾道淬火的高效、穩(wěn)定加工。
研究滾動導(dǎo)軌副自動、敏捷、智能化裝配技術(shù),凈化裝配環(huán)境,形成規(guī)?;瘜?dǎo)軌副裝配能力。滾動導(dǎo)軌、滑塊實現(xiàn)分線式生產(chǎn)后,要求導(dǎo)軌副的裝配實現(xiàn)信息化、智能化管理。導(dǎo)軌、滑塊滾道加工結(jié)束后,對已經(jīng)檢測的導(dǎo)軌、滑塊按不同精度等級編號、分檔,實現(xiàn)信息化管理,裝配時根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行最優(yōu)化自動匹配領(lǐng)料,實現(xiàn)智能化。滾動滑塊由滑塊、滾動體、返向器、保持架及密封件等組成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配要求高,目前均通過手工裝配,加工效率低,質(zhì)量穩(wěn)定性差。研究標(biāo)準(zhǔn)化裝配模式,集成自動化的裝配流水線,減少裝配過程中人為因素的影響,減小勞動強(qiáng)度、大幅提高加工效率,提升質(zhì)量穩(wěn)定性。滾動導(dǎo)軌副總成精度檢測項目多,要求高,傳統(tǒng)檢測方法過程復(fù)雜、人工檢測不確定因素較多,工作量大,無法實現(xiàn)精確、高效測量?;谙鄬z測原理,用幾何模擬的方法對檢測要素按設(shè)定的間隔進(jìn)行若干截面上的數(shù)據(jù)檢測,通過數(shù)據(jù)處理形成設(shè)定范圍的檢測數(shù)據(jù),按照給定的允差值進(jìn)行質(zhì)量狀態(tài)評定與分組。對某一階段出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行分析與提示,以提高檢測效率,也為產(chǎn)品的精度提升提供測量保障。
收稿日期:(20150206)