
這幾年因為我國制造業(yè)發(fā)展得特別快,尤其是高精度機床的需求一下子增加了很多,所以機床領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸問題就越來越被大家重視了。
尤其在核心部件主軸的制造技術(shù)這塊,雖然國內(nèi)已經(jīng)有了很大的進步,但是跟世界頂尖技術(shù)比起來,還是有差距,一直都處在“被卡脖子”的艱難處境中。
一、主軸的重要性與現(xiàn)狀
機床主軸被贊為“機床的心臟”,它在機床里起著極為重要的作用,決定著加工精度、表面質(zhì)量以及加工效率。
無論是傳統(tǒng)機械主軸抑或是電主軸,主軸的性能都直接對整臺機床的工作質(zhì)量產(chǎn)生影響。尤其針對高精度的加工需求,主軸的穩(wěn)定性與精度幾乎成為決定性的要素。
目前機床主軸技術(shù)主要分為傳統(tǒng)機械主軸和電主軸這兩大類。
傳統(tǒng)機械主軸使用機械方式來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動,其結(jié)構(gòu)相對較為簡單,成本也比較低廉,不過在轉(zhuǎn)速精度噪音以及振動等方面的表現(xiàn)卻相對較差。
而電主軸乃是一種采用電動機驅(qū)動的主軸系統(tǒng),它不僅在轉(zhuǎn)速和精度上有著極為顯著的優(yōu)勢,與此同時還具備噪音低、振動小以及效率高的特點,漸漸地成為了現(xiàn)代高端機床的首選。
二、電主軸技術(shù)的領(lǐng)先國家與國產(chǎn)差距
盡管電主軸在技術(shù)層面具備顯著的優(yōu)勢,不過我國在該技術(shù)的發(fā)展進程當(dāng)中依然存有相對較大的差別。
目前全球電主軸技術(shù)最為先進的國家主要有德國、瑞士和英國。
德國的凱斯勒(Kessler)是歐洲最大的電主軸制造商,瑞士的貝舍(BESSEY)則是全球最大的精密主軸制造商之一,除此之外,瑞士的伊貝格(IBAG)、英國的西風(fēng)(Sifor)等公司也是電主軸領(lǐng)域的重要制造商。
這些國家的電主軸制造商無論在轉(zhuǎn)速、扭矩精度穩(wěn)定性還是主軸電機的矢量控制技術(shù)方面,都遠(yuǎn)超國內(nèi)同類產(chǎn)品。
特別是在高轉(zhuǎn)速、高精度高負(fù)載的要求下,國外的電主軸依然占據(jù)著技術(shù)和市場的主導(dǎo)地位。
不過國產(chǎn)電主軸的表現(xiàn)就較弱。雖然國內(nèi)有一些企業(yè)已經(jīng)開始去搞電主軸技術(shù)的研發(fā)了,但是在技術(shù)性能上,跟國外產(chǎn)品的差距還是挺明顯的。
首先在轉(zhuǎn)速和扭矩的性能上,國產(chǎn)電主軸與國外領(lǐng)先品牌相比存在差距。
同時在主軸電機的矢量控制、精確定向技術(shù)以及快速啟停等方面,國產(chǎn)電主軸也缺乏成熟的技術(shù)支持。
這使得國內(nèi)機床制造商,往往需要依賴進口主軸,增加了生產(chǎn)成本,并且在生產(chǎn)周期與供應(yīng)鏈上,也存在不小的風(fēng)險。
三、國產(chǎn)電主軸的瓶頸與挑戰(zhàn)
電主軸技術(shù)的短板并非一朝一夕能彌補,特別是在我國機床領(lǐng)域,面臨的挑戰(zhàn)更加復(fù)雜。
首先是技術(shù)研發(fā)方面的瓶頸,電主軸需要高水平的電機控制技術(shù)、精密機械加工工藝以及先進的材料技術(shù),而這些正是目前我國機床制造領(lǐng)域的短板。
另外國產(chǎn)電主軸的生產(chǎn)規(guī)模和種類較少,缺乏行業(yè)的系統(tǒng)化、系列化和專業(yè)化。
國內(nèi)企業(yè)雖然在某些小范圍內(nèi)有了突破,但要滿足日益增長的市場需求和高端機床的要求,仍顯得力不從心。
更關(guān)鍵的是,電主軸的生產(chǎn)得要特別多的資金,還有在科研方面得投入。這對好多國內(nèi)的中小企業(yè)來講,確實是個挺大的難題。
就算有一些大企業(yè)有研發(fā)的能力,但是因為缺少足夠的市場份額,以及在技術(shù)上沒有積累夠,還是沒法跟國外的大公司對抗。
四、如何突破電主軸技術(shù)瓶頸?
面對當(dāng)前的技術(shù)差距與瓶頸,國產(chǎn)電主軸的發(fā)展仍然有很大的潛力可挖掘。突破瓶頸,迎頭趕上,首先要從以下幾個方面入手:
1、加大研發(fā)投入,提升技術(shù)自主創(chuàng)新能力
電主軸的技術(shù)差距并非一朝一夕能夠縮短的,這需要我們在技術(shù)創(chuàng)新方面加大投入,尤其是加大對電機控制技術(shù)、精密加工工藝以及材料科技的研發(fā)力度。
這個時候國內(nèi)企業(yè)要注重技術(shù)人才的引進和培養(yǎng),構(gòu)建創(chuàng)新型團隊,提升技術(shù)自主創(chuàng)新的能力。
2、優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提升制造水平
電主軸的生產(chǎn),需要極高的精密度以及穩(wěn)定性,因此優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提升制造水平是至關(guān)重要的。
通過引進先進的設(shè)備,提升自動化與智能化生產(chǎn)水平,這樣不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,也能夠提高產(chǎn)品的精度,與此同時還能降低生產(chǎn)成本,進而提高市場競爭力。
3、加強產(chǎn)學(xué)研合作,推動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展
產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展,對于技術(shù)的突破至關(guān)重要。國內(nèi)企業(yè)可以通過與高校、科研機構(gòu)合作,加強產(chǎn)學(xué)研之間的合作,進行前沿技術(shù)的攻關(guān)。
通過共享科研資源,提升整個行業(yè)的技術(shù)水平,避免技術(shù)壁壘以及重復(fù)研發(fā)。
4、建立完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài),形成規(guī)?;a(chǎn)
電主軸的生產(chǎn)需要較強的產(chǎn)業(yè)鏈配套,而目前國內(nèi)電主軸產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化程度仍不高。要加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游的整合,促進相關(guān)技術(shù)的共享與協(xié)同發(fā)展,形成完整的電主軸產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
這不僅能夠提升生產(chǎn)效率,還能在技術(shù)和價格上實現(xiàn)更大的競爭優(yōu)勢。
五、說到最后
機床行業(yè)的“卡脖子”問題尤其是在主軸技術(shù)上的瓶頸,已經(jīng)成為制約我國制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
面對國外先進技術(shù)的壓迫,國產(chǎn)電主軸在技術(shù)、性能和規(guī)?;矫嫒源嬖谳^大差距。
不過突破這些技術(shù)瓶頸并非不可能,只要加大研發(fā)投入、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、加強合作與創(chuàng)新,我國在電主軸領(lǐng)域的技術(shù)差距是可以逐步縮小的。
只有經(jīng)過持續(xù)地奮斗,才能夠在全世界機床產(chǎn)業(yè)的競爭里獨占重要位置。