船舶用戶為中國數(shù)控機床工業(yè)發(fā)展諫言

中國船舶工業(yè)集團公司第6354研究所 （江西九江 332000） 關福州 余成毅 曹旭東

我國的數(shù)控機床無論從產(chǎn)品種類、技術水平、質(zhì)量和產(chǎn)量上都取得了很大的發(fā)展，在一些關鍵技術方面也取得了重大突破。但在當前形勢下，受國際金融危機的影響，我國數(shù)控機床行業(yè)受到較大沖擊，數(shù)控機床制造企業(yè)在面對困難的同時，要苦練內(nèi)功，積極創(chuàng)新，穩(wěn)中求發(fā)展，找準市場，在逆境中拼搏，研發(fā)出一批高精度、自動化程度高的產(chǎn)品。企業(yè)要生存發(fā)展，就要主動出擊，依據(jù)市場的特點和需求，制造出滿足不同層次用戶需要的產(chǎn)品。透過我所當前數(shù)控機床方面存在的問題，談一點對中國數(shù)控機床工業(yè)發(fā)展的一些建議。

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

從我所設備使用情況看，當前我國數(shù)控設備特別是精密設備的工況，還遠遠達不到企業(yè)生產(chǎn)的要求。

數(shù)控機床的現(xiàn)狀

1.國產(chǎn)數(shù)控機床缺乏核心技術

從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關鍵功能部件基本依賴進口，即使近幾年有些國內(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外產(chǎn)品有一定差距。近幾年，國產(chǎn)數(shù)控機床制造商通過技術引進、海內(nèi)外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進數(shù)控技術，但缺乏對機床結(jié)構(gòu)與精度、可靠性、人性化設計等基礎性技術的研究，忽視了自主開發(fā)能力的培育，國產(chǎn)數(shù)控機床的技術水平、性能和質(zhì)量與國外還有較大差距，同樣難以得到大多數(shù)用戶的認可。

2.國產(chǎn)數(shù)控機床制造水平與管理手段依然較落后

一些國產(chǎn)數(shù)控機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)進度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。另外，一些國產(chǎn)數(shù)控機床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺賬管理方式，工藝水平和管理效率低下，使得企業(yè)無法形成專業(yè)化、模塊化發(fā)展規(guī)模。

3.國產(chǎn)數(shù)控機床服務水平與技術能力欠缺

由于數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一部分企業(yè)不顧長遠利益，對提高自身的綜合服務水平不夠重視，甚至對服務意識缺乏真正的理解，在培養(yǎng)數(shù)控專業(yè)技術人才力度上明顯不足，使服務人員的綜合素質(zhì)難以提升。企業(yè)只注重推銷而不注重售中與售后服務。有些企業(yè)派出的服務人員對數(shù)控設備調(diào)試、操作、維修等技術水平滯后，往往需要派出一批人員出來跟蹤服務，操作、調(diào)試、維修及機電都由不同的人來操作，缺乏統(tǒng)一性。給生產(chǎn)企業(yè)增加了成本。國外數(shù)控設備維護人員一般只需一人就足夠了，這點是我國的制造商們應該引起重視的問題。

4.進口數(shù)控機床應用現(xiàn)狀

進口數(shù)控機床總體上結(jié)構(gòu)嚴謹，但維修保養(yǎng)較困難，使用率不高；雖然功能強，但大部分功能是閑置的，而且設備的附加值高，這也是造成進口設備價格高的原因。數(shù)控設備軟硬件上的功能相當一部分配置不適用或不需用，沒有發(fā)揮出應有的使用價值，乃至成為一種擺設。

國產(chǎn)數(shù)控機床制造存在的主要不足

1.機床噪聲大、振動大

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

2.機床設備密封性差

主要是設計問題，我所使用過的國產(chǎn)數(shù)控機床絕大多數(shù)都存在漏油、漏水的問題。與有關的一些廠家技術人員進行了溝通，并且提出過建議，由于廠家設計與服務部門未能及時溝通，存在的問題沒有得到多大改善。國產(chǎn)機床的護罩護板設計存在較大缺陷，護板變形大，密封性差。在防水、防油方面應該加強。

3.國產(chǎn)數(shù)控設備在維修服務方面嚴重滯后

可能是數(shù)控模塊外購的原因或其他的客觀原因，配套國外品牌的數(shù)控設備出現(xiàn)故障時維修難度大，在資料和技術支持上明顯不夠，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，這也是搶占市場的一個重要砝碼。

4.國產(chǎn)機床的液壓和潤滑、冷卻方面設計不到位

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

國產(chǎn)數(shù)控機床業(yè)的發(fā)展方向

隨著汽車、國防、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用，對數(shù)控機床加工的高速化要求越來越高。

1.要求高精度化

數(shù)控機床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機床的運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償越來越獲得重視。

2.要求功能復合化

復合機床的含義是指在一臺機床上實現(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)特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。工藝復合型機床如鏜銑鉆復合——加工中心、車銑復合——車削中心、銑鏜鉆車復合——復合加工中心等；工序復合型機床如多面多軸聯(lián)動加工的復合機床和雙主軸車削中心等。采用復合機床進行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時間以及中間過程中產(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.要求加工過程綠色化

隨著日趨嚴格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國的資源、環(huán)境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用切削液、實現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機床不斷出現(xiàn)，并處在不斷發(fā)展當中。

3.要求提高制造工藝水平

做到求精不求功能全，做強做大自身特色的品牌，在精密制造上精益求精。當前的制造要求越來越高，制造廠商要在做實自身的基礎之上善于吸收先進工藝和經(jīng)驗，制造出符合企業(yè)加工要求的專業(yè)機床。有針對性地開發(fā)出能提高勞動生產(chǎn)率的機床、附件，去除不必要的一些設施，有利于增加機床設備附加值。

4.要求提升機床附件和刀具改良發(fā)展空間

如磨床上的砂輪，在生產(chǎn)實踐中用同類國外品牌的砂輪高速旋轉(zhuǎn)加工磨削質(zhì)量達到工藝要求，砂輪的安全性也較好；但用國內(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)量問題需改進。滾珠絲桿我國近幾年發(fā)展迅速，制造工藝技術過硬，在高精度設備和數(shù)控設備上應用廣泛，但我們在使用過程中發(fā)現(xiàn)，滾珠絲桿有生銹和磨損的現(xiàn)象，建議在材料質(zhì)量和熱處理上應加強。

5.機床工業(yè)的發(fā)展方向

我國機床工業(yè)至今仍與國外在技術上存在著巨大差距，應學習當年日本使用試驗的科學方法，來消化吸收國外的技術?，F(xiàn)在從技術來講，國內(nèi)已經(jīng)具備生產(chǎn)中檔機床的水平，而對國外高檔產(chǎn)品的趕超也不是沒有可能的。

要縮小與國外的差距乃至趕超國外同行，首先，要扎扎實實地做好科研基礎工作；其次，要有一個長遠規(guī)劃，積極儲備人才。

加大數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，從我國數(shù)控機床的發(fā)展形態(tài)來看需要三種層次的數(shù)控技術人才：第一種是熟悉數(shù)控機床的操作及加工工藝、懂得簡單的機床維護、能夠進行手工或自動編程的車間技術操作人員；第二種是熟悉數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)軟硬件知識的中級人才，要掌握復雜模具的設計和制造知識，能夠熟練應用UG、Pro/E等CAD/CAM軟件，同時有扎實的專業(yè)理論知識、較高的英語水平并積累了大量的實踐經(jīng)驗；第三種是精通數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設計以及數(shù)控系統(tǒng)電氣設計、能夠進行數(shù)控機床產(chǎn)品開發(fā)及技術創(chuàng)新的數(shù)控技術高級人才。我國應根據(jù)需要有目標地加大人才培養(yǎng)力度，為我國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)提供強大的技術人才支撐。

結(jié)語

目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡化、極端化及綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向?？傊?，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，制造廠商要在發(fā)展的大潮中逆勢而上，就必須秉承“以人為本，用戶至上”的理念，從實踐出發(fā)，開發(fā)出用戶滿意、工藝先進的產(chǎn)品，精益求精，才能在經(jīng)濟浪潮中立于不敗之地。