我國(guó)鋼球制造技術(shù)現(xiàn)狀與展望4 d, Q- P9 N3 r I; F4 e: a+ t; Z
作者:佚名 文章來(lái)源:網(wǎng)現(xiàn)機(jī)電 ' u* e9 _3 p3 S8 d
G# _* N( i% P5 @( w 1 歷史的回顧
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1883年,德國(guó)FAG制造出世界上第一臺(tái)磨球機(jī),,它的外型盡管是那么的原始,,結(jié)構(gòu)盡管是那么的簡(jiǎn)單,大小盡管是那么的不起眼,,但它的誕生開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)鋼球制造的先河,,至今已有121年的歷史。
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在當(dāng)時(shí)半封建半殖民地的中國(guó),,沒(méi)有自己的軸承工業(yè),,抗日戰(zhàn)爭(zhēng)期間,NTN為適應(yīng)軍械的維修,,在東北鐵路沿線——瓦房店建立了一家軸承工廠(瓦軸前身),,為控制當(dāng)時(shí)中國(guó)的軸承生產(chǎn)技術(shù),,所用的鋼球由日本生產(chǎn),運(yùn)來(lái)中國(guó)進(jìn)行裝配,。1948年,,當(dāng)時(shí)的瓦房店已經(jīng)解放,瓦房店軸承廠的金德元,、宋世發(fā)等人決心改變中國(guó)不能生產(chǎn)鋼球的落后局面,,在無(wú)技術(shù),無(wú)圖紙的情況下,,自己動(dòng)手制造土設(shè)備,,用鐵棒磨成針的精神,把圓柱體磨成了球體,,造出了中國(guó)第一粒鋼球,,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)鋼球生產(chǎn)的歷史。
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Z6 k _3 c) J 解放后在中央政府盡快恢復(fù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的思想指導(dǎo)下,,國(guó)家為建立新中國(guó)的工業(yè)體系,,建立了一批大型骨干企業(yè),作為冶金,、農(nóng)機(jī),、化工、汽車(chē),、拖拉機(jī),、機(jī)床、軍工行業(yè)不可缺少的重要配件——軸承,,無(wú)可非議地被列入該行列,,瓦軸首先被列入重點(diǎn)發(fā)展企業(yè)。后來(lái)因?yàn)榭姑涝男枰�,,建立了哈軸總廠,,瓦軸和哈軸先后從蘇聯(lián)引進(jìn)了鋼球制造設(shè)備,派出了龔兆良,、李世亮等人赴蘇學(xué)習(xí),,同時(shí)引進(jìn)了蘇聯(lián)的鋼球制造技術(shù)和管理方式。50年代籌建洛陽(yáng)軸承廠(包括鋼球車(chē)間)被列為蘇聯(lián)對(duì)華援建的156個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目之一,,整個(gè)工廠全部由蘇聯(lián)援建,。哈、瓦,、洛的建成標(biāo)志著中國(guó)鋼球制造步入了系統(tǒng)化,、規(guī)模化、工業(yè)化生產(chǎn),,由于受條件限制和蘇聯(lián)生產(chǎn)模式移植的影響,,當(dāng)初軸承企業(yè)從套圈、滾動(dòng)體,、保持架直到裝配所有工序全部由一家企業(yè)完成,,鋼球是軸承的重要配件,為滿足企業(yè)的配套需要,,哈,、瓦、洛軸承廠在蘇聯(lián)專家的幫助下先后建立了自己的鋼球分廠或鋼球車(chē)間,,開(kāi)始大批量生產(chǎn)鋼球,,并培養(yǎng)了一批鋼球制造的骨干力量,可以說(shuō)哈,、瓦、洛就是中國(guó)鋼球的發(fā)源地,。三個(gè)工廠所采用的工藝和加工設(shè)備基本一致,,其工藝和設(shè)備為:' F( P Y3 w5 B# I
: U& M0 B6 }/ S u P 冷鐓(A-148、др-5,、A-142,、A-141)→;銼球(Mщ-32)→軟磨(Mщ-33)→熱處理(Б-30,,Б-70自制空氣回火爐)→硬磨(Mщ-33)→研磨(Mщ-33,,Bщ-22)→拋光(傾斜式串桶)→分選(Aщ類(lèi)分選機(jī))→人工外觀→涂油包裝。
6 Q' O& t% B. F! j& g 微小型鋼球工藝流程:8 z- l) N# ]2 F, y6 X! B* L
成型→銼削→軟串(臥式串桶)→軟研→熱處理→硬研→拋光→人工外觀→分選→涂油包裝) G! x8 f+ I' R* ^0 S
當(dāng)時(shí)鋼球生產(chǎn)無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),,采用的是蘇聯(lián)ГOCT3722標(biāo)準(zhǔn),,精度級(jí)別為Ⅰ、Ⅱ,、Ⅲ(相當(dāng)于現(xiàn)在的G10,,G20,G40),,實(shí)際生產(chǎn)水平是95%以上為Ⅲ級(jí),,只有極少量產(chǎn)品為Ⅱ級(jí),用上述工藝無(wú)法生產(chǎn)Ⅰ級(jí),。對(duì)一些軍工產(chǎn)品有特別要求,,只能在最終增加一道單溝精研的方法,來(lái)滿足精度要求,,但這種方法工藝過(guò)程繁瑣,,生產(chǎn)效率低,各溝槽的尺寸差異大,生產(chǎn)成本高,。
. v7 L+ d0 J" b- Q# i: N3 R5 ^ 1957年上海為發(fā)展軸承工業(yè),,籌建了上海鋼珠廠(64年改為上海鋼球廠)得到哈軸、瓦軸的無(wú)私幫助,,哈軸提供了全部鋼球工藝資料和設(shè)備圖紙,,在上海市機(jī)械局組織下,上海機(jī)床廠,、上海第三機(jī)床廠,、上海電爐廠、上海群英機(jī)械廠等給予大力支持,,在最短的時(shí)間內(nèi)完成了各種鋼球設(shè)備的制造任務(wù),,確保了1958年上海鋼珠廠的正式投產(chǎn),由此誕生了中國(guó)第一家鋼球制造的專業(yè)廠家,,從此邁出了鋼球設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的第一步,。同年,相繼誕生了青島鋼球廠,、沈陽(yáng)鋼球廠,,60年代又出現(xiàn)了湖北鋼球廠、重慶鋼球廠,,當(dāng)時(shí)被稱為中國(guó)五大鋼球廠,。70年代開(kāi)辦了岳陽(yáng)鋼球廠(湖南鋼球廠),80~90年代成立了河南鋼球廠,、如皋鋼球廠,、東阿鋼球廠、三峽鋼球廠,,到了90年代初已發(fā)展到中國(guó)鋼球十大專業(yè)廠家,。除此之外,徐州迴轉(zhuǎn)支承廠,、中山軸承廠都新建鋼球分廠,。這支隊(duì)伍的迅速壯大使中國(guó)鋼球制造業(yè)越來(lái)越引起世界的關(guān)注。4 X; t4 Y% L( t/ x
隨著改革開(kāi)放,,中國(guó)的軸承工業(yè)得到飛速的發(fā)展,,特別是外資的引進(jìn)和私有資本的加入,加速了中國(guó)軸承工業(yè)的發(fā)展,,作為軸承的重要配件——鋼球,,也和軸承一起跨入了生產(chǎn)大國(guó)的行列。7 ^% h7 _: Q5 N! W* t
2 中國(guó)鋼球制造技術(shù)的發(fā)展( Q7 z9 z% }: n1 _9 v# r
中國(guó)鋼球制造技術(shù)的發(fā)展可分為四個(gè)階段,。
. Q; t6 K$ C/ O7 p$ H Q: w: O# I% I 第一階段為80年代以前,,自50年代哈,、瓦、洛全面引入蘇聯(lián)的鋼球制造技術(shù),,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)軸承鋼球的歷史,,為中國(guó)今后鋼球技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),直至80年代,,在這20多年左右的時(shí)期,,中國(guó)鋼球制造工藝基本是蘇聯(lián)的模式,設(shè)備主要以蘇聯(lián)和仿制蘇聯(lián)的為主,,也有德國(guó)的和仿制德國(guó)的,,進(jìn)入60年代上海機(jī)床廠開(kāi)始與上海鋼球廠共同開(kāi)發(fā)了第一批全國(guó)產(chǎn)化的3M4630磨球機(jī),上海第三機(jī)床廠大批仿制了西德SMS公司的SMS72鋼球研磨機(jī),。在70年代最大的技術(shù)改進(jìn)是試驗(yàn),、研究光磨工藝,當(dāng)時(shí)四川金堂軸承廠引進(jìn)了羅馬尼亞鋼球磨加工設(shè)備,,引起了瓦房店,、上海有關(guān)同行的重視,在軸承局領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心支持下,,開(kāi)展了對(duì)二塊合金鑄板鐵加工鋼球的研究,,兩地鋼球廠利用各自的優(yōu)勢(shì)與鑄造方面的合作、試驗(yàn)成功了用于鋼球銼削加工的光磨板,,在老設(shè)備改進(jìn)試驗(yàn)成功后,設(shè)計(jì)制造了光磨機(jī),,這一工藝的突破大大降低了鋼球毛坯加工的成本,,提高了銼削加工的表面質(zhì)量和精度。這一突破更重要的是給人們一個(gè)啟示:技術(shù)是需要不斷發(fā)展的,,有發(fā)展才有質(zhì)量和效益,。' K. U' e$ }0 T
第二階段為1981~1985年,即“六五”計(jì)劃期間,,由于中國(guó)軸承的質(zhì)量特別是噪聲,,明顯落后于國(guó)外,軸承無(wú)法出口,,電機(jī)要更換國(guó)外軸承才能出口,,有關(guān)考察團(tuán)出國(guó)考察,一個(gè)結(jié)論性的意見(jiàn)是:電機(jī)軸承必須進(jìn)行合套振動(dòng)試驗(yàn),,鋼球必須采用G10,,用精研技術(shù)替代拋光工藝。為此軸承局組織了全國(guó)有關(guān)鋼球廠工程技術(shù)人員,,論證制訂了G10鋼球攻關(guān)課題,,該項(xiàng)目由上海鋼球廠和湖北鋼球廠共同承擔(dān),用大循環(huán)超精研工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的拋光工藝,提高鋼球的表面質(zhì)量和球形精度,,淘汰了拋光工藝,,使鋼球質(zhì)量上了一個(gè)新的水平,用合套方法達(dá)到了當(dāng)時(shí)軸承低噪音的配套要求,,并受到部的嘉獎(jiǎng),。此成果在行業(yè)中得到廣泛推廣,在此同時(shí),,為加快軸承和鋼球技術(shù)的發(fā)展,,盡快跟上國(guó)際水平,上海軸承公司加緊與國(guó)外軸承公司的聯(lián)系,、互訪,、洽談,并于1985年1月派出了第一批考察人員赴日本NTN研修鋼球制造技術(shù),,為全面掌握國(guó)際上先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),,早日趕上國(guó)際水平創(chuàng)造了條件。
: D0 d9 r Y2 g' r# w0 j6 ^. C 第三階段為1986~1990年,,即“七五”期間,,這個(gè)階段國(guó)內(nèi)多家鋼球廠先后從西德、日本引進(jìn)了設(shè)備,,有引進(jìn)德國(guó)JUS公司整條鋼球生產(chǎn)線,,日本NTN整條鋼球生產(chǎn)線,德國(guó)SMS整條生產(chǎn)線,,也有選擇性引進(jìn)設(shè)備和儀器,,這些設(shè)備和儀器包括高速鋼球冷鐓機(jī)、熱處理生產(chǎn)線,、磨球機(jī),、研球機(jī)、各種清洗機(jī),、涂油包裝機(jī),、鋼球振動(dòng)儀、AVIKO鋼球檢查儀,、輪廓儀,、鋼球強(qiáng)化機(jī)等,并先后向國(guó)外派出了考察和研修人員,。為盡快把中國(guó)鋼球搞上去,,滿足軸承對(duì)鋼球的要求,機(jī)械工業(yè)部組織了全國(guó)有關(guān)鋼球廠的工程技術(shù)人員研究引進(jìn)技術(shù),,并結(jié)合本國(guó)國(guó)情制定了G5鋼球攻關(guān)課題,,它包括引進(jìn)設(shè)備消化,,工藝技術(shù)提高,產(chǎn)品質(zhì)量提高到整個(gè)鋼球制造技術(shù)水平的提高,,攻關(guān)課題由上海鋼球廠和青島鋼球廠承擔(dān),,經(jīng)過(guò)G5鋼球課題攻關(guān)后,從而得到以下結(jié)論:/ g4 `' f5 y+ r4 }0 K
⑴高速冷鐓機(jī)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,,提高生產(chǎn)效率,,提高毛坯精度。⑵根據(jù)國(guó)情,,改造滾動(dòng)式加熱爐,,推行氣氛保護(hù)加熱,解決鋼球表面氧化脫碳,,提高了熱處理質(zhì)量,,為壓縮鋼球留量創(chuàng)造條件。⑶開(kāi)發(fā)鋼球強(qiáng)化機(jī),,對(duì)鋼球進(jìn)行強(qiáng)化處理,,并引進(jìn)強(qiáng)化工藝研究,以有效提高鋼球疲勞壽命,。⑷磨球機(jī)大砂輪自動(dòng)修整技術(shù)的研究和應(yīng)用,,改善了勞動(dòng)環(huán)境,確保了機(jī)床精度,,提高了鋼球質(zhì)量,。⑸引入2000#樹(shù)脂砂輪,成功地應(yīng)用于初磨工序,,大大改善了環(huán)境,,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。⑹水溶性精研液在鋼球超精加工上的應(yīng)用,,進(jìn)一步提高了鋼球的表面質(zhì)量,。⑺單粒鋼球測(cè)振儀的國(guó)產(chǎn)化,,對(duì)全面控制鋼球成品的動(dòng)態(tài)性能起著重要作用,。所以通過(guò)G5鋼球攻關(guān),使我國(guó)鋼球制造裝備,、工藝技術(shù)上了一個(gè)臺(tái)階,,鋼球的加工留量減少,生產(chǎn)效率的提高,,鋼球的表面質(zhì)量有了進(jìn)一步改善,,對(duì)軸承噪音的影響進(jìn)一步降低。機(jī)械部對(duì)G5鋼球攻關(guān)驗(yàn)收后,,召開(kāi)了兩次G5鋼球攻關(guān)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì),,把此成果向全行業(yè)推廣,,此成果獲得了機(jī)械部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。除此之外,,鋼球渦流檢測(cè)技術(shù)也獲成功,,并在行業(yè)中推廣,此項(xiàng)目國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),。面對(duì)大批老設(shè)備,,如何與先進(jìn)的技術(shù)結(jié)合,進(jìn)行設(shè)備改造,,在這一時(shí)期的一些老企業(yè)中,,均獲得較理想的效果,既解決了一時(shí)的投資困難,,又較快獲得實(shí)用效果,。因此,這個(gè)階段可以說(shuō)是有史以來(lái)鋼球技術(shù)進(jìn)步最快的時(shí)期,,與國(guó)際先進(jìn)水平的距離明顯地拉近了,。
+ q# e0 t. x+ z 第四階段為1991年以后,在G5攻關(guān),、大批引進(jìn)技術(shù),、設(shè)備、儀器的基礎(chǔ)上,,中國(guó)鋼球的制造技術(shù)得到了明顯提高,,鋼球生產(chǎn)量也得到明顯的擴(kuò)大,中國(guó)軸承的大發(fā)展,,帶動(dòng)了鋼球的大發(fā)展,,鋼球的大發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的大發(fā)展,專業(yè)化程度越來(lái)越強(qiáng),,門(mén)類(lèi)越來(lái)越細(xì),,搞設(shè)備的、砂輪的,、磨板的,、磨料的、磨削液的,、修整器的,、搞油劑的、搞球坯的……,,他們已各自自成體系,,形成了轟轟烈烈的局面,這對(duì)促進(jìn)鋼球水平的提高極有好處,。通過(guò)“八五”,、“九五”的努力,,在相關(guān)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化上做了大量工作,一些依賴進(jìn)口的,,已逐步實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,,鋼球制造工藝又有新的發(fā)展,特別是日本于90年代初獲得成功,,用于批量生產(chǎn)的超細(xì)樹(shù)脂砂輪鋼球精磨技術(shù),,上海自97年初開(kāi)始組織工藝攻關(guān),化了三年時(shí)間獲得成功,,為中國(guó)鋼球制造工藝增添了光輝的一頁(yè),。鋼球技術(shù)的進(jìn)步是有目共睹的,目前的生產(chǎn)量為世界第一,,但總體質(zhì)量水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有不少差距,,1997年機(jī)械部在青島組織了《全國(guó)鋼球質(zhì)量上臺(tái)階攻關(guān)會(huì)》,有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)行業(yè)的現(xiàn)狀指出,,中國(guó)鋼球的問(wèn)題不是數(shù)量,,提高質(zhì)量是振興中國(guó)民族工業(yè)的重點(diǎn),目標(biāo)要瞄準(zhǔn)當(dāng)今國(guó)際最先進(jìn)水平,。從此,,吹響了中國(guó)鋼球向國(guó)際最先進(jìn)水平奮進(jìn)的號(hào)角。我們應(yīng)該有充分的信心和決心,,通過(guò)持續(xù)努力,,中國(guó)的鋼球質(zhì)量水平一定可以在國(guó)際舞臺(tái)上立于不敗之地。 |