“十三五”滾動(dòng)功能部件行業(yè)規(guī)?；a(chǎn)模式轉(zhuǎn)變思考與對(duì)策

■南京理工大學(xué)教授 馮虎田

“十三五”滾動(dòng)功能部件行業(yè)規(guī)?；a(chǎn)模式轉(zhuǎn)變思考與對(duì)策

■南京理工大學(xué)教授 馮虎田

摘要：針對(duì)國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件現(xiàn)狀、趨勢(shì)及需求進(jìn)行分析，提出滾動(dòng)功能部件行業(yè)規(guī)?；a(chǎn)模式，從三個(gè)方面提出對(duì)策。

目前國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)絲杠副及直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)形勢(shì)實(shí)在是不容樂(lè)觀，THK、NSK、Rexroth等國(guó)際著名品牌為了更加貼近中國(guó)市場(chǎng)，加快交貨周期，已相繼計(jì)劃或已在國(guó)內(nèi)設(shè)廠，他們打著進(jìn)口品牌美譽(yù)度大舉進(jìn)攻國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。此外還有HIWIN、AMT、SKF、STAF和CPC等臺(tái)灣品牌大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)大陸市場(chǎng)造成很大沖擊，還有臺(tái)灣在青島設(shè)廠如TBI等品牌以極低價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌形成了極大壓力。實(shí)際上，造成國(guó)內(nèi)行業(yè)規(guī)模和成本處于劣勢(shì)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(dòng)化檢測(cè)、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。

現(xiàn)狀分析

從全球范圍看，我國(guó)雖然是滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)制造廠商最多的國(guó)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(diǎn)骨干企業(yè)的部分產(chǎn)品達(dá)到或接近國(guó)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(wú)一個(gè)在國(guó)際上有影響力的知名品牌，尚無(wú)一家上市公司。目前我國(guó)滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)企業(yè)有50家（不含中國(guó)臺(tái)灣?。?，研究院所、高校共3家，企業(yè)附屬研究機(jī)構(gòu)3個(gè)。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(dòng)直線導(dǎo)軌的企業(yè)有8家（其中4家同時(shí)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(guó)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(gè)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(guó)家名牌產(chǎn)品之下，發(fā)展中國(guó)家之上的中偏上水平，中低檔產(chǎn)品與國(guó)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(guó)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(tái)幣，2011年的目標(biāo)是200億臺(tái)幣，大于目前國(guó)內(nèi)滾動(dòng)功能部件產(chǎn)值的總和。中國(guó)臺(tái)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(gè)性化需求的眾多系列產(chǎn)品；而且對(duì)市場(chǎng)需求反應(yīng)十分靈敏，每年都推出一批具有時(shí)代氣息的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品，并迅速申請(qǐng)專利；同時(shí)，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(cè)儀器和產(chǎn)品性能試驗(yàn)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(cè)數(shù)據(jù)和性能對(duì)比曲線取信用戶。

ECFA的正式實(shí)施，更增強(qiáng)了臺(tái)灣滾動(dòng)功能部件的競(jìng)爭(zhēng)力，給大陸正在蓬勃發(fā)展中的滾動(dòng)功能部件行業(yè)帶來(lái)巨大的壓力。

時(shí)至今日，國(guó)外各類生產(chǎn)線已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。德國(guó)已經(jīng)進(jìn)入制造4.0時(shí)代，并作為國(guó)家戰(zhàn)略被鮮明提出，在德國(guó)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(wú)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(shí)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(dòng)上下料，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線多品種、混流自動(dòng)加工；生產(chǎn)線控制方面，對(duì)生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中各類信息采用集成控制方案，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的智能化管理。相比之下，國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)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。

趨勢(shì)分析

國(guó)際上近年來(lái)在滾動(dòng)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(jí)，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(zhǎng)、重載滾珠絲杠副帶來(lái)一場(chǎng)工藝革命。

20世紀(jì)90年代開(kāi)始在精密滾軋技術(shù)HPR（High Precision Rolling）的推動(dòng)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(guó)（PROFIROLL）和美國(guó)（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(jí)，部分達(dá)到P3級(jí)。RBS由量變到質(zhì)變，其典型的無(wú)屑、快速一次成型技術(shù)顛覆了“非磨無(wú)以成器”的傳統(tǒng)制造理念，于是P3～P5級(jí)的精密RBS已進(jìn)入閉環(huán)和半閉環(huán)CNC機(jī)床和自動(dòng)化工業(yè)裝備領(lǐng)域。

通常意義上來(lái)講，滾道表面經(jīng)過(guò)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(huì)對(duì)產(chǎn)品使用性能產(chǎn)生直接影響。針對(duì)這一點(diǎn)，國(guó)外滾動(dòng)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(shí)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(duì)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瑖?guó)內(nèi)近年來(lái)在滾動(dòng)功能部件專用制造設(shè)備研發(fā)投入方面取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，這將提升滾動(dòng)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(shí)，還為研制高端產(chǎn)品找到最佳工藝途徑。

需求分析

滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是保證主機(jī)運(yùn)動(dòng)精度的關(guān)鍵性部件。眾所周知，滾動(dòng)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(dòng)直線導(dǎo)軌組成的滑臺(tái)傳動(dòng)裝置性能的好壞將對(duì)機(jī)床的最終性能產(chǎn)生非常重要的影響。國(guó)外眾多直線導(dǎo)軌制造企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，已經(jīng)實(shí)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(jià)格，正在不斷地?cái)D壓國(guó)內(nèi)同類生產(chǎn)廠家的生存空間。為了應(yīng)對(duì)這種狀況，有必要重點(diǎn)支持直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)企業(yè)的加工制造和測(cè)試試驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?，同時(shí)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(chǎng)占有率。支持開(kāi)展大批量自動(dòng)化制造及檢測(cè)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(dòng)化生產(chǎn)線。

04專項(xiàng)在“十二五”期間安排了一系列國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件專用加工設(shè)備項(xiàng)目，并通過(guò)用戶使用得到認(rèn)可。針對(duì)“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(chǎng)占有率的總體目標(biāo)，支持開(kāi)展大批量自動(dòng)化制造及檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究，以國(guó)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(dòng)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(guó)產(chǎn)功能部件專用制造裝備在滾動(dòng)功能部件產(chǎn)品自動(dòng)智能化加工、裝配、檢測(cè)試驗(yàn)等領(lǐng)域的應(yīng)用；基于自動(dòng)化高效專用工藝配套國(guó)產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床；基于先進(jìn)工藝引進(jìn)部分國(guó)內(nèi)一流加工設(shè)備與實(shí)驗(yàn)設(shè)備，從而推動(dòng)滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)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)模化生產(chǎn)能力，為國(guó)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(guó)產(chǎn)中高檔滾動(dòng)功能部件90%依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，降低國(guó)產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床的成本，提升我國(guó)中高檔數(shù)控機(jī)床的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

對(duì)策

依據(jù)高檔數(shù)控機(jī)床及其他重點(diǎn)行業(yè)的迫切需求，開(kāi)展?jié)L動(dòng)功能部件大批量自動(dòng)化制造及檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究，建立國(guó)產(chǎn)功能部件產(chǎn)品批量自動(dòng)化生產(chǎn)線；在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(yàn)設(shè)備緊缺等制約生產(chǎn)的加工能力的問(wèn)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(guó)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(dòng)功能部件加工企業(yè)苦練內(nèi)功，產(chǎn)學(xué)研合作開(kāi)展行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、檢測(cè)條件建設(shè)，為規(guī)模化生產(chǎn)提供軟件基礎(chǔ)。

（1）進(jìn)行國(guó)產(chǎn)功能部件型譜參數(shù)測(cè)定試驗(yàn)和性能檢測(cè)，與境外產(chǎn)品進(jìn)行全面的試驗(yàn)對(duì)比，建立國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件型譜參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。將針對(duì)國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)的產(chǎn)品以及日本、臺(tái)灣、歐洲的滾動(dòng)功能部件進(jìn)行精度、剛性、噪聲、振動(dòng)、加速度、額定靜載荷、額定動(dòng)載荷等性能測(cè)試，并加以對(duì)比，建立國(guó)產(chǎn)滾動(dòng)功能部件型譜參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，找到國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的真實(shí)差距。

（2）進(jìn)行功能部件可靠性、壽命、精度保持性試驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)試驗(yàn)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(yàn)方法、評(píng)價(jià)方法研究，并針對(duì)部分產(chǎn)品進(jìn)行符合性驗(yàn)證試驗(yàn)。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(duì)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(duì)滾動(dòng)功能部件的統(tǒng)一的檢測(cè)試驗(yàn)體系。

（3）針對(duì)功能部件，開(kāi)展材料級(jí)別的摩擦磨損、接觸疲勞、冷卻潤(rùn)滑等基礎(chǔ)性試驗(yàn)工作，結(jié)合理論分析與試驗(yàn)研究填補(bǔ)行業(yè)內(nèi)對(duì)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(yàn)研究。該研究針對(duì)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(guó)產(chǎn)裝備企業(yè)與滾動(dòng)功能部件加工企業(yè)共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化國(guó)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(guó)內(nèi)的主要滾動(dòng)功能部件生產(chǎn)廠家的高精度設(shè)備大部分為進(jìn)口，國(guó)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(wèn)題，切實(shí)地改進(jìn)問(wèn)題，不斷地積累提高，使國(guó)產(chǎn)設(shè)備的整體質(zhì)量更貼近于滾動(dòng)功能部件加工日益提高的要求，促進(jìn)滾動(dòng)功能部件的發(fā)展，同時(shí)滾動(dòng)功能部件的發(fā)展亦可支撐國(guó)產(chǎn)裝備的進(jìn)一步提升，這是相輔相成的，因此加大國(guó)產(chǎn)設(shè)備的配套還是有必要的。

針對(duì)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(duì)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?yàn)槟ハ骰鶞?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。滑塊復(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。滑塊銑端面及倒角，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料、自動(dòng)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(shí)現(xiàn)三面同時(shí)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(zhǎng)、螺距誤差、錐度分段計(jì)算機(jī)補(bǔ)償，砂輪架螺旋角數(shù)控調(diào)整，砂輪自動(dòng)動(dòng)平衡，金剛滾輪數(shù)控自動(dòng)修整砂輪。螺母磨削中心可以實(shí)現(xiàn)滾珠螺母外圓、端面、內(nèi)螺紋滾道的一次裝夾磨削，對(duì)刀裝置實(shí)現(xiàn)返向器孔與內(nèi)螺紋滾道相對(duì)位置的自動(dòng)對(duì)刀，實(shí)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(dú)編程，實(shí)現(xiàn)大導(dǎo)程螺母的磨削。滾珠絲杠、滾珠螺母在線檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)滾道錐度、橢圓度在線檢測(cè)，滾珠螺母內(nèi)螺紋中徑值在線檢測(cè)，滾珠螺母內(nèi)螺紋滾道螺距精度在線檢測(cè)，滾珠螺母內(nèi)螺紋滾道錐度、橢圓度在線檢測(cè)。

滾動(dòng)功能部件國(guó)產(chǎn)裝備及滾動(dòng)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(shí)現(xiàn)滾動(dòng)功能部件國(guó)產(chǎn)裝備企業(yè)與滾動(dòng)功能部件加工企業(yè)的聯(lián)合示范，這樣一方面滾動(dòng)功能部件國(guó)產(chǎn)裝備企業(yè)可以更好得了解功能部件在制造過(guò)程中的實(shí)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(shí)際應(yīng)用情況。國(guó)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(xiǎn)。

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(guò)建立產(chǎn)品裝配線、檢測(cè)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(cè)工藝。通過(guò)試驗(yàn)手段的不斷加強(qiáng)、檢驗(yàn)規(guī)范的嚴(yán)格實(shí)施、制造過(guò)程的有效控制以及在管理措施上的堅(jiān)持不懈，來(lái)提高產(chǎn)品的可靠性。

（1）滾珠絲杠、滾珠螺母及其裝配過(guò)程自動(dòng)化加工技術(shù)研究與應(yīng)用，實(shí)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(duì)滾珠螺紋滾道加工，開(kāi)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(wú)法形成批量制造的主要矛盾，研究高效的以車(chē)代磨技術(shù)，實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠軸端加工中一次粗精車(chē)達(dá)到磨削效果加工工藝，替代傳統(tǒng)先車(chē)后磨加工工藝，提高效率，同時(shí)開(kāi)發(fā)具有在線自動(dòng)檢測(cè)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(zhǎng)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(shí)間，淬硬層不對(duì)稱，對(duì)后期機(jī)加工的不對(duì)稱切削破壞了金屬流線，會(huì)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(duì)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(kāi)發(fā)螺紋齒形輪廓與螺紋精度一體化的在線快速檢測(cè)裝置，減少精加工與檢測(cè)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(chē)加工中心代替磨削，實(shí)現(xiàn)對(duì)淬火滾珠螺母外圓、端面、內(nèi)螺紋滾道的一次裝夾車(chē)削，對(duì)刀裝置實(shí)現(xiàn)返向器孔與內(nèi)螺紋滾道相對(duì)位置的自動(dòng)對(duì)刀，可實(shí)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(dú)編程；實(shí)現(xiàn)大導(dǎo)程螺母的車(chē)削。完成滾珠螺母內(nèi)滾道、端面、外圓硬體車(chē)削以及各部尺寸的在線檢測(cè)?？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)?；z杠副裝配能力。研究滾珠螺母與滾珠絲杠互換性設(shè)計(jì)技術(shù)、互換性加工工藝、互換性精度檢測(cè)、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(shí)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(cè)方法效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢測(cè)不確定因素較多，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確、高效測(cè)量。研究利用先進(jìn)傳感技術(shù)、激光非接觸檢測(cè)技術(shù)，開(kāi)發(fā)多點(diǎn)位置、尺寸精度等高度集成精密檢測(cè)裝置，并配以能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和評(píng)判的專用軟件，實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠副總成精度的高效自動(dòng)檢測(cè)。

（2）滾動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)滑塊及其裝配過(guò)程自動(dòng)化加工技術(shù)研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副規(guī)?；a(chǎn)。

研究滾動(dòng)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(guó)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(guó)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(shí)現(xiàn)批量國(guó)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(guò)對(duì)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(duì)以上尺寸進(jìn)行精確磨削和在線測(cè)量，細(xì)化導(dǎo)軌零件管理，對(duì)已經(jīng)檢測(cè)的導(dǎo)軌按不同精度等級(jí)編號(hào)、分檔，實(shí)現(xiàn)信息化管理，從而改變導(dǎo)軌的生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；Q性生產(chǎn)。

研究自動(dòng)、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(dòng)滑塊端面銑削、磨削均是通過(guò)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(dòng)強(qiáng)度大。研究數(shù)控自動(dòng)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(guò)間斷自動(dòng)輸送方式進(jìn)行自動(dòng)上下料，自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度低，質(zhì)量穩(wěn)定性好?；瑝K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(duì)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(pán)，工件在不同工位同時(shí)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(gè)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?。傳統(tǒng)的滑塊淬火工藝，變形大、氧化皮多、淬火時(shí)間長(zhǎng)，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(shí)現(xiàn)滑塊滾道淬火的高效、穩(wěn)定加工。

研究滾動(dòng)導(dǎo)軌副自動(dòng)、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(dòng)導(dǎo)軌、滑塊實(shí)現(xiàn)分線式生產(chǎn)后，要求導(dǎo)軌副的裝配實(shí)現(xiàn)信息化、智能化管理。導(dǎo)軌、滑塊滾道加工結(jié)束后，對(duì)已經(jīng)檢測(cè)的導(dǎo)軌、滑塊按不同精度等級(jí)編號(hào)、分檔，實(shí)現(xiàn)信息化管理，裝配時(shí)根據(jù)產(chǎn)品需求進(jìn)行最優(yōu)化自動(dòng)匹配領(lǐng)料，實(shí)現(xiàn)智能化。滾動(dòng)滑塊由滑塊、滾動(dòng)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(guò)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(dòng)化的裝配流水線，減少裝配過(guò)程中人為因素的影響，減小勞動(dòng)強(qiáng)度、大幅提高加工效率，提升質(zhì)量穩(wěn)定性。滾動(dòng)導(dǎo)軌副總成精度檢測(cè)項(xiàng)目多，要求高，傳統(tǒng)檢測(cè)方法過(guò)程復(fù)雜、人工檢測(cè)不確定因素較多，工作量大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確、高效測(cè)量?；谙鄬?duì)檢測(cè)原理，用幾何模擬的方法對(duì)檢測(cè)要素按設(shè)定的間隔進(jìn)行若干截面上的數(shù)據(jù)檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理形成設(shè)定范圍的檢測(cè)數(shù)據(jù)，按照給定的允差值進(jìn)行質(zhì)量狀態(tài)評(píng)定與分組。對(duì)某一階段出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析與提示，以提高檢測(cè)效率，也為產(chǎn)品的精度提升提供測(cè)量保障。

收稿日期：（20150206）