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攻克十米滚珠丝杠副加工生产难关的幕后故事

作者:乐发国际 来源:本站原创 日期:2020-02-23 18:37 点击: 

  】一代人有一代人的使命,一代人有一代人的担当。装备制造业的发展水平,是衡量国家现代化程度和综合国力的重要标志。在举国上下欢欣鼓舞迎接新中国成立70周年之际,我作为机床工具行业的普通一员,有机会参与并见证机床工具行业企业近20年的发展历程,亲眼目睹了行业企业在转型升级过程中发生的许多鲜为人知的故事。

  汉江机床有限公司(原汉江机床厂)是国家第三个五年计划时期兴建的三线建设重点工程之一,机械工业大型骨干企业,国内螺纹磨床主导企业,1965年建厂,1969年10月竣工投产。汉江机床从1977年开始制造S7432×20丝杠磨床,之后又相继研制开发了S7432×15丝杠磨床、S7432×25丝杠磨床、S7432×30丝杠磨床、SK7432×20数控丝杠磨床、SK7432×30数控丝杠磨床,并在多年经验积累的基础上,1999年成功研制出SK7432×50数控丝杠磨床,强大的主机设计制造能力使汉机公司成为国内螺纹磨床制造的主导企业和滚珠丝杠的主要供应商。

  2003年,随着我国装备制造业的快速发展,国内对5米以上的滚珠丝杠需求逐渐增多,研制更大规格的数控螺纹磨床的初步方案摆上了汉江机床领导班子的议事日程。经前期市场调研,当时国内主要生产滚珠丝杠和螺杆的厂家只有极少数进口英国MATRIX7000和日本GSN5000数控螺纹磨床,机床每台售价在3000万元以上,且大磨削滚珠丝杠的长度不超过6.5米。此时,国内某机床生产厂家也开始试制大规格螺纹磨床,但遇到的问题比较多,将来能否得到市场认可并顺利进入产业化生产验证结果难以预料。

  形势逼人。经过30多年的发展,此时的汉江机床拥有省级技术中心,下设螺纹磨床研究所(行业归口所)和陕西省滚动功能部件研究所,具有强大的专机自主研发能力和技术服务保障能力。很快,一份研制SK7540×80八米数控丝杠磨床设计试制工作方案进入了公司决策层的专题讨论会。与会者认为,汉江机床作为滚动功能部件分会理事长单位,有条件、有实力、有经验、有责任去研制大规格螺纹磨床,我们不能对找上门来的客户需求和订单无动于衷,只有从根本上破解国内五米以上滚珠丝杠依赖进口受制于人的局面,才能更好地促进我国滚动功能部件产业的快速、健康发展。会议在讨论过程中既形成了共识但也存在激烈“争议”:一种观点认为,研制大规格数控螺纹磨床一次性投入资金较大,涉及的难题太多,要循序渐进,小步快走,建议在总结借鉴SK7432×50五米数控丝杠磨床的基础上研制开发SK7540×80八米数控丝杠磨床比较稳妥,风险可控;另一种观点认为,应该大胆设想,一步到位,直接研制SK7450×100十米数控丝杠磨床,目的就是借用SK7450×100十米数控丝杠磨床这只“鸡”,生出十米滚珠丝杠这个“蛋”,以此填补国内市场空白。会议认为,该项目研制意义重大,汉江机床各部门要形成合力,不能仅靠螺纹磨床研究所来演“独角戏”,要把相关部门都拉进来组成“大合唱”,技改部门和滚动功能部件研究所必须把生产加工十米滚珠丝杠的设备配套、生产工艺等问题列入项目通盘考虑,同步研究解决。

  事后不久,汉江机床的这个“争议”话题很快在机床工具行业扩散并引起行业领导、专家的关注。据了解,时任中国机床工具工业协会名誉理事长的梁训瑄先生先后多次过问项目进展情况并到汉江机床调研,有一次在现场听取各方面的意见和建议后,明确表态支持“后一种观点”。

  目标明确后经过一段时间的充分酝酿,促进了终方案的形成:一、机不可失,时不我待,直接研制SK7450×100十米数控丝杠磨床;二、要借助国家及行业的扶持政策,重点解决好丝杠专用材料的耐磨性问题,同时密切关注市场需求变化,积极参与国内同行企业之间的分工合作,博采众长,加强与行业协会的沟通交流和信息反馈,不搞“闭门造车”,补充关键工序先进制造设备和试验检测仪器,提高技术改造的质量和效益;三、做好热处理工艺流程的升级换代,结合企业生产实际,选用更加先进的替代设备,提升装备制造水平,发挥国内行业排头兵企业的示范效应,在替代进口上有所作为。

  项目正式启动后在行业影响较大,企业职工热情很高,汉江机床许多已经退休的高工、企业工匠积极响应企业召唤,主动加入到SK7450×100十米数控丝杠磨床重大研制项目中来。功夫不负有心人,在方方面面的共同努力下,2006年10月,SK7450×100十米数控丝杠磨床试制成功。

  为了确保十米丝杠磨床这只鸡能如期生出十米滚珠丝杠这个蛋,汉江机床在SK7450×100十米数控丝杠磨床试制工作全面展开之时同步启动了以满足大型滚珠丝杠副生产制造要求的“滚动功能部件产业升级改造配套工程”,主要内容如下:(1)组织成立专门机构制定专项资金投入时间表和路线图,把技改(方案)规划工作做实,采购10米、12米车床,并对12米车床进行技术改造,使其分别满足车削外圆及螺纹粗加工旋铣的要求;(2)分课题、分项目对每个工艺的每个环节进行优化,加大配套设备中频淬火机床、八米外圆磨床的技术改造升级进度及十米滚珠丝杠副动态检测仪器样机制造工作;(3)滚动功能部件研究所技术人员要针对十米滚珠丝杠副的特点,从材料选用、热处理、生产工艺流程、加工设备精度要求、检测手段等方面入手,试验摸索并拿出让人信服的生产工艺路线图。

  2006年9月,国内某公司急需一根大规格滚珠丝杠副(GQ100×20×9430×9954),当时因国内无厂家加工,设计要求进口西班牙厂家产品,但加工周期长且价格昂贵,用户为解燃眉之急来到汉江机床求助。面对找上门的用户,汉江机床立即组织人员研究讨论实施方案,并承接了此合同。

  在首根十米滚珠丝杠副的试制过程中,公司技术、生产、管理各部门人员齐心协力,克服重重困难,按照此前研究确定的加工周期及产品加工质量、结合公司设备状况及工艺手段全面展开生产试制工作:(1)对机床所用刀具进行针对性试验,终确定加工余量及刀具参数、工艺参数;(2)对砂轮进行磨削试验终选择了满足磨削要求的砂轮及磨削参数;(3)通过实验论证对产品制造的工艺流程作进一步疏理,采用20多项新的生产工艺流程,成功解决了丝杠淬火变形、螺距精度及丝杠的平行度等多项生产加工中遇到的难题险关。2007年5月,公司顺利立完成GQ100×20×9430×9954整体磨制滚珠丝杠副的研制生产并按期交付用户,填补了国内整体磨制长丝杠的空白,同时也为后续八米重载、超长滚珠丝杠的生产积累了经验。

  2008年4月22日,第五届中国数控机床展览会(CCMT2008)在上海国际展览中心举办,汉江机床国内首创“10米整根磨制滚珠丝杠副”在展会亮相得到广泛好评,引起参会客商和国内新闻媒体的高度关注;2011年1月,SK7450×100十米数控丝杠磨床荣获“陕西省科学技术成果二等奖”。

  往事并不如烟。转眼间10多年过去了,机床工具行业转型升级的步伐越来越快,如今硬旋铣技术的推广应用改变了人们对传统加工手段的认知,当年参与汉江机床SK7450×100十米数控丝杠磨床设计试制以及10米滚珠丝杠副加工生产大会战的部分人员有的已经离职退休,有的回原籍养老,他(她)们鲜为人知的故事正逐渐被人们淡忘,或被尘封在历史的记忆里。今天,当我们豪情满怀迎来新中国成立70周年之际,借此机会,我作为机床工具行业大军里很微小的一分子,谨向机床工具行业的老前辈们表示敬意并致以良好的祝愿!

  (原标题:攻克十米滚珠丝杠副加工生产难关的幕后故事)(来源:中国机床工具工业协会)

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