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中國(guó)滾動(dòng)功能部件行業(yè)發(fā)展歷程及前景展望

2025China.cn   2007年04月27日

    進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)裝備制造業(yè)特別是數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵功能部件產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展的黃金機(jī)遇。中央高度重視這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》、《數(shù)控機(jī)床發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》給我國(guó)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵功能部件的發(fā)展指明了方向,將成為推動(dòng)這個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化的強(qiáng)大動(dòng)力。 中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)滾動(dòng)功能部件分會(huì)就是在這股強(qiáng)勁的春風(fēng)中迎來了20周年的生日。
  一、“功能”決定產(chǎn)品的命運(yùn) 
  什么是滾動(dòng)功能部件?筆者認(rèn)為,以滾動(dòng)摩擦為特征的傳動(dòng)、定位、導(dǎo)向、分度元部件統(tǒng)稱為滾動(dòng)功能部件。它包括各類滾珠絲杠副(精密、高速、大導(dǎo)程、冷軋、重載、超大型、微型、行星滾柱等);各類滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(滾珠、滾柱、圓弧型等);滾動(dòng)元部件類(滾珠花鍵、滾珠蝸母條、十字坐標(biāo)工作臺(tái)、精線性工作臺(tái)、致動(dòng)器等);外圍配套件(自鎖器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器、防護(hù)裝置、高剛度專用軸承等)。它們與滑動(dòng)絲杠、導(dǎo)軌,靜壓絲杠、導(dǎo)軌,齒輪齒條,液壓缸驅(qū)動(dòng)以及直線電動(dòng)機(jī)等線性傳動(dòng)裝置比較,有其特定的功能。其中滾珠絲杠副和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的功能可用示意圖表示(見圖1、圖2)。必須指出:圖示的功能并非垂手可得,惟有通過產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)的制造技術(shù)才能使其功能利用率最高,再通過技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)而得到功能的延伸和復(fù)合化。而克隆產(chǎn)品和低水平制造,功能利用率就低,這正是所謂高檔與低檔的本質(zhì)區(qū)別。
    滾動(dòng)功能部件屬于技術(shù)密集型、資本密集型、管理密集型產(chǎn)品,它具備標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的特征,其最佳生產(chǎn)方式為高集中度的專業(yè)化、大批量生產(chǎn)。在裝備制造領(lǐng)域,滾動(dòng)功能部件不但是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵零部件,而且,也是符合21世紀(jì)生態(tài)環(huán)保理念的綠色產(chǎn)品、機(jī)械制造業(yè)的重要基礎(chǔ)元部件。產(chǎn)品的功能決定了它的價(jià)值和生命力,從某種意義上說,滾動(dòng)功能部件的功能成就了滾動(dòng)功能部件這個(gè)常青產(chǎn)業(yè)。在《專項(xiàng)規(guī)劃》中,選擇了包括滾珠絲杠副和滾動(dòng)導(dǎo)軌副等9種功能部件作為發(fā)展的重點(diǎn),是完全正確和必要的。
    二、滾滾向前48個(gè)春秋的回顧 
  我國(guó)滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起步于20世紀(jì)的“大躍進(jìn)”年代,是伴隨我國(guó)精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展而逐漸成長(zhǎng)起來的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),在48年的發(fā)展歷程中,經(jīng)歷了三個(gè)階段,誕生了三類企業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)后,又邁入了市場(chǎng)國(guó)際化、制造產(chǎn)業(yè)化、機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新時(shí)期。
  1.試制、開發(fā)起步階段(1959~1972)
  根據(jù)我國(guó)早期數(shù)控機(jī)床發(fā)展的需求,北京機(jī)床研究所、南京工藝裝備廠、清華大學(xué)等單位在“大躍進(jìn)”年代試制出我國(guó)第一套滾珠絲杠副。隨后南京工藝裝備廠于1964年組建了我國(guó)第一個(gè)滾珠絲杠車間,為數(shù)不多的幾個(gè)單位開始小批生產(chǎn),到70年代初,全國(guó)滾珠絲杠副的總產(chǎn)量?jī)H幾千套。這個(gè)階段的特點(diǎn)是產(chǎn)品是仿制的,無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),工藝落后,缺乏控制質(zhì)量的檢測(cè)手段。
  2.成長(zhǎng)階段(1973~1986)
  在原機(jī)械部機(jī)床局的直接指導(dǎo)下,1973年誕生了第一個(gè)尺寸系列和質(zhì)量?jī)?nèi)控標(biāo)準(zhǔn),1982年我國(guó)加入了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織下屬滾珠絲杠工作組(ISO/TC39/WG7),同年第一批新標(biāo)準(zhǔn)問世,使產(chǎn)品由小批生產(chǎn)步入系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化批量生產(chǎn)。在國(guó)家改革開放政策的指引下,通過派出去(機(jī)械部1979年派出我國(guó)第一個(gè)赴日本NSK公司實(shí)習(xí)考察組)、請(qǐng)進(jìn)來(先后邀請(qǐng)日本、美國(guó)、德國(guó)的專家來華技術(shù)交流),學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù),并引進(jìn)了一批關(guān)鍵設(shè)備,促進(jìn)了企業(yè)產(chǎn)品升級(jí)換代和工藝水平的提高。在北京機(jī)床研究所的組織下開展了與ISO標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)口活動(dòng),并及時(shí)跟蹤國(guó)外技術(shù)發(fā)展動(dòng)向。1983年召開了“全國(guó)滾珠絲杠攻關(guān)協(xié)調(diào)會(huì)”。之后,北京機(jī)床研究所、華東工程學(xué)院等單位產(chǎn)學(xué)研結(jié)合完成了滾珠絲杠副摩擦特性、傳動(dòng)效率、剛度、Coa、Ca、壽命的初步研究,還研制成功反向器新結(jié)構(gòu)新曲線、第一代滾珠絲杠副的測(cè)量?jī)x器(包括:導(dǎo)程、行程、力矩的動(dòng)態(tài)測(cè)量),攻下了一批“七五”、“八五”攻關(guān)項(xiàng)目。國(guó)家大力支持重點(diǎn)企業(yè)的發(fā)展,南京工藝裝備廠和漢江機(jī)床廠、山東濟(jì)寧絲杠廠等單位加大技改力度,在擴(kuò)大產(chǎn)量的同時(shí),開發(fā)出滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾珠花鍵、坐標(biāo)工作臺(tái)新產(chǎn)品。這個(gè)產(chǎn)業(yè)的科研單位和制造企業(yè)擴(kuò)大到20多家,年生產(chǎn)能力在10萬套以上,初步形成了一個(gè)小行業(yè)。這個(gè)階段的特點(diǎn)是:?jiǎn)挝恢g的技術(shù)和信息無私交流,真誠(chéng)合作,是行業(yè)凝聚力最強(qiáng)的時(shí)期,是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的第一個(gè)發(fā)展高潮?!?BR>  3.快速壯大階段(1987~1999)
  滾動(dòng)功能部件協(xié)會(huì)先于中國(guó)機(jī)床工具協(xié)會(huì)于1987年成立,1990年全國(guó)機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)又在主機(jī)之外率先增設(shè)了滾動(dòng)功能部件標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)。這標(biāo)志著這個(gè)產(chǎn)業(yè)逐步走向成熟和快速發(fā)展?!鞍宋濉逼陂g國(guó)家將滾珠絲杠和滾動(dòng)直線導(dǎo)軌列為重點(diǎn)振興的“特定基礎(chǔ)件產(chǎn)品”并加大了對(duì)重點(diǎn)骨干企業(yè)的支持,引進(jìn)一批先進(jìn)的工藝裝備使制造技術(shù)水平得到提高。在標(biāo)委會(huì)的組織下,制定了一批與國(guó)際接軌的標(biāo)準(zhǔn),1993年出臺(tái)了第一套滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的標(biāo)準(zhǔn);1998年出臺(tái)了第一套與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3408-1~3接軌的滾珠絲杠副國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T17587.1~3)。在貫標(biāo)中誕生的一批大型專用檢測(cè)儀器(例如:JCS-014B、JCS-040、HJY028等),使專業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量得到提高。1994年廣東新會(huì)凱特公司的成立使我國(guó)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的專業(yè)生產(chǎn)又向高起點(diǎn)邁出了一大步。華中理工大學(xué)在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算、性能試驗(yàn)等方面做了大量工作,對(duì)提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)揮重要作用。在這之前已有4家企業(yè)投資技改上馬生產(chǎn)這個(gè)產(chǎn)品。這個(gè)階段全國(guó)生產(chǎn)滾動(dòng)功能部件的企業(yè)迅速增加到40家以上,產(chǎn)量每年以大于25%的速度增長(zhǎng),全國(guó)的生產(chǎn)能力達(dá)25萬套/年以上。滾動(dòng)功能部件協(xié)會(huì)成立后,對(duì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。一方面,在制定發(fā)展規(guī)劃、推動(dòng)貫標(biāo)、市場(chǎng)價(jià)格、組織參展、技術(shù)交流、企業(yè)關(guān)心的共性問題等做了大量工作;但另一方面卻對(duì)推動(dòng)企業(yè)聯(lián)合,抑制重復(fù)投資、盲目上馬顯得無力和無奈。這是在我國(guó)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌時(shí)期滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第二個(gè)高潮。

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