论文无忧 | 论文发表 | 手机版 | 二维码

《经营与管理》杂志
本刊往期
您当前的位置:首页 杂志文章 机床再制造技术大有可为
机床再制造技术大有可为_杂志文章
机床再制造技术大有可为
发布时间:2019-12-08浏览次数:89返回列表

天津/王冰

进一步推进现代制造服务业和循环经济的发展,抓住有利时机,大力发展机床再制造产业是我国节能减排、建设资源节约型和环境友好型社会的一项基本国策。

必要性与需求分析

机床再制造项目的核心功能是用先进的信息化技术改造落后的机械机床技术,用先进的工艺和装备代替落后的工艺和装备,实现内涵扩大再生产,达到提质、节能、降耗、提精,增效的目的。机床再制造项目必将成为机床制造企业调整产品结构的一个新的突破点,也将成为今后一段时期的发展主线。

机床再制造取得的创新技术成果,可满足汽车、航天航空、军工、冶金、石油、相关齿轮加工行业的新要求,可形成机床再制造的产业化。构建机床再制造平台,可对提升自主研制能力,在更高层次上掌握各类机床设计改造技术,打破国外技术垄断,打造世界机床再制造知名品牌具有重要意义。

当前,我国设备资产存量庞大,每年报废大量的机电产品,机床再制造产业物质基础极为丰富。有一大批低水平、低效率的机床装备产品亟待提升改造。

由于机床再制造产品具有较突出的节材、节能和降低成本的显著特征,所以采用现代技术的机床再制造产品,为企业提供了市场竞争优势和需求空间。

机床再制造研究开发的任务与内容

再制造是指把废旧产品重新恢复为新产品的生产过程,是运用高科技的清洗工艺、修复技术或利用新材料、新技术,进行专业化、批量化修复或技术升级改造,在技术性能和安全质量方面达到甚至超过原同类产品新的标准要求。

第一,机床大修。对原机床不进行结构性改变,对失去工作精度和损坏的零部件、外购件进行修复和更换,以使机床的主要技术指标接近原始的精度指标,提高机床的工作稳定性,满足在用户工况条件下的使用要求。

第二,机床个性化改造。原机床的结构布局、动力传动系统设计、功能外购件等方面,主要受过时的总体技术水平和生产制造能力的限制,存在工作精度不稳定或可靠性低等因素。随着产品技术水平和制造水平的提高,在对原机床总体布局结构、驱动和控制方法不进行更大改造的前提下,对影响工作精度和可靠性的相关零部件、外购件重新设计、制造、采购、装配调试,最终达到机床应具备的综合性能指标要求。[来自Www.lw5u.com]

第三,数控机床改造。在原机床的主要布局形式、关键零部件、动力传动系统、执行元件及控制、检测装置已不能再修复或重新制造,采购受到企业现有资源、外协或供应商的限制,综合应用已掌握的新技术,保留原机床可再利用的主要框架结构的前提下,采用信息化新技术,提高机床的综合技术参数和性能指标,进行该产品的二次设计和制造,[来自wwW.lw5u.cOm]使该产品发生质的改变,按现代同类机床新标准的要求实现机床整体性能指标的提升。

主要任务与实施方法

研发机床再制造产业化发展中的信息化带动工业化的共性技术、关键技术和前瞻性技术,籍以形成企业自主知识产权创新体系。

第一,与用户的工程技术人员、操作者、设备维修人员进行深入的讨论,全面了解机床的运行情况。对用户反映机床存在的各种问题及可能造成故障的各方面原因进行收集和归纳;对机床当前的状况进行客观、真实地评估,将机床反映出的“故障现象”上升到“故障的问题”层面上,为制定实施方案提供可靠的“问题信息”。

第二,通过对“问题信息”进行全面、细致的分析和评价,确定机床存在的重要或关键问题,并将这些问题进行逐层分解,抓住解决问题的突破点,确定这些问题的解决途径、所采取的保障措施,使实施方案更符合实际要求。

第三,通过制定符合用户预期目标要求的技术方案及实施流程,制定详细的进度计划表。对与用户预期目标相关的技术开发、生产制造、功能部件采购、执行标准的制定与检测方法、质量控制与保证措施、装配调试与最终验收等各个环节进行具体的细化,严格按流程的接口程序与接口标准实施,并为预估成本、为最终项目决策提供依据。

在项目实施过程中应遵守四项原则:可设计性和可实现性,继承的创新性,过程中的一次成熟性,多种产品的规模化快速构成。

齿轮机床发展过程是简单一复杂一提高精度一提高速度。电子技术的发展大大改变和简化了机械结构,取消了原机械结构的复杂传动链,如分度链、反向机构等,可节省零件30%,这样可使机床精度得以提高。

实践证明:数控化提升了机床档次,操作更方便;机床精度高于原机械传动的精度,且稳定性好;机床效率提高了一倍。

机床再制造技术的关键、难点与创新点

第一,多轴联动的螺旋锥齿轮曲面成形原理及其运动控制。研究多轴联动螺旋锥齿轮数控加工的新型成形理论和方法,研究新型复杂数字化制造系统的系统结构及运动部件实现方案,构建相应的数学模型,进而研制出一种新型数控制造装备,基于具有最佳接触传动质量的机床运动和刀具参数的计算方法。

第二,全齿面啮合质量综合检验技术。结合动力学分析和动态测试,在线检测成对螺旋锥齿轮工况下的振动响应,获得工况下振动性能参数(包括频率、振幅等),并以此为依据,结合理论分析结果,调整齿轮加工参数,确保螺旋锥齿轮齿形优化,工作噪声低、稳定性高。

第三,高精度机床主动设计方法和技术。从机床运动误差、机床结构变形、机床制造、装配误差等多角度,定性、定量分析影响螺旋锥齿轮加工误差的主要因素,提出高精度螺旋锥齿轮机床精度主动设计方法,在国际上创出一套有独立自主产权的新设计方法。

机床再制造的创新成果,将为机床制造业全面掌握齿轮先进制造技术,打破国外的技术垄断,建设齿轮加工成套装备的机床再制造产业化基地,满足汽车等行业对齿轮加工敏捷制造的要求,打造世界齿轮机床知名品牌,奠定坚实的技术基础。

技术、推广应用、经济效益与产业化前景

市场的多样化、个性化;产品的高效、低耗;服务在价值链中的增值化;生产过程和设备的柔性化;产品和制造过程的绿色化;与以信息技术为代表的高新技术融合,实现信息化。

第一,技术。关于项目实施策略,应从工程科学的视角认识“机床再制造”项目的内涵。它所涉及的内容包括市场需求分析、项目决策、分析论证、多目标优化、组织架构、技术研发、生产运行、质量控制及标准、成本预算、用户支持与服务等领域的内容。预期目标就是在可支配的企业资源(或边界条件)下,使整个项目具有可构建起来的多体系有效运行机制和多目标优化的集成特性。因此必须强调,除技术要素外,其他非技术要求同样具有非常重要的作用和不可替代的影响地位。对项目的工程设计和运行管理能否取得重大突破,最终能否取得良好的经济效益和社会效益,归结于正确的决策和高效、顺畅的全过程控制。

第二,推广应用。机床再制造产业属于劳动技术密集型产业。我国数控机床价格仅为国外同性能产品的1/4,而机床再制造的价格又是我国同性能产品的1/4,因此“用高新技术改造传统产业”是一条行之有效的途径。例如,近年来天津第一机床总厂在齿轮机床再制造方面大力推广应用,简化了齿轮机床运动结构,提升了产品性能和可靠性,提高了技术附加值,缩短了加工制造周期,在节材、节能、降低成本上开创出一条新路。目前,美国、日本、德国等发达国家,数控机床改造已成为一门新兴产业,说明这是一条成功之路。

第三,经济效益与产业化前景。据悉,全球现有70000多家再制造企业,产值超过千亿美元,而我国这类企业则屈指可数。目前,我国拥有机床约500万台(更新后的机床378万台),数控化率为8%~10%(美、日、德为15%~20%)。如在“十二五”达到先进国家的数控化率,需有68万台/2720亿元的旧机床需改造提升(500万台×90%=450万台×15%=68万台,40万元×68万台=2720亿元);齿轮制造业拥有各类机床50万台,有20万台役龄超过15年,如按15%改造,约有6.7万台/268亿元;锥齿轮加工机床拥有量约在3000台以上,按15%计算,则需270台/1.62亿元(3000台×90%= 2700台×15 010=405台;40万元×405台= 1.62亿元),如再加上插齿、辅机和其他旧机床改造,这个市场对机床制造企业来说具有明显的优势。例如,对天津第一机床总厂在“十二五”期间完成2.5亿元的目标、实现利润7680万元,是完全有可能的。因此,机床再制造技术大有可为。

(作者单位:天津第一机床总厂)

编辑冯学恭

您对《机床再制造技术大有可为》一文的评论