
這幾年因?yàn)槲覈?guó)制造業(yè)發(fā)展得特別快,尤其是高精度機(jī)床的需求一下子增加了很多,所以機(jī)床領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸問(wèn)題就越來(lái)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(guó)內(nèi)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,但是跟世界頂尖技術(shù)比起來(lái),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(jī)床主軸被贊為“機(jī)床的心臟”,它在機(jī)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(wú)論是傳統(tǒng)機(jī)械主軸抑或是電主軸,主軸的性能都直接對(duì)整臺(tái)機(jī)床的工作質(zhì)量產(chǎn)生影響。尤其針對(duì)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(jī)床主軸技術(shù)主要分為傳統(tǒng)機(jī)械主軸和電主軸這兩大類(lèi)。
傳統(tǒng)機(jī)械主軸使用機(jī)械方式來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng),其結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單,成本也比較低廉,不過(guò)在轉(zhuǎn)速精度噪音以及振動(dòng)等方面的表現(xiàn)卻相對(duì)較差。
而電主軸乃是一種采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shì),與此同時(shí)還具備噪音低、振動(dòng)小以及效率高的特點(diǎn),漸漸地成為了現(xiàn)代高端機(jī)床的首選。
二、電主軸技術(shù)的領(lǐng)先國(guó)家與國(guó)產(chǎn)差距
盡管電主軸在技術(shù)層面具備顯著的優(yōu)勢(shì),不過(guò)我國(guó)在該技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程當(dāng)中依然存有相對(duì)較大的差別。
目前全球電主軸技術(shù)最為先進(jìn)的國(guó)家主要有德國(guó)、瑞士和英國(guó)。
德國(guó)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(guó)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(guó)家的電主軸制造商無(wú)論在轉(zhuǎn)速、扭矩精度穩(wěn)定性還是主軸電機(jī)的矢量控制技術(shù)方面,都遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品。
特別是在高轉(zhuǎn)速、高精度高負(fù)載的要求下,國(guó)外的電主軸依然占據(jù)著技術(shù)和市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
不過(guò)國(guó)產(chǎn)電主軸的表現(xiàn)就較弱。雖然國(guó)內(nèi)有一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)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(guó)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(guó)產(chǎn)電主軸與國(guó)外領(lǐng)先品牌相比存在差距。
同時(shí)在主軸電機(jī)的矢量控制、精確定向技術(shù)以及快速啟停等方面,國(guó)產(chǎn)電主軸也缺乏成熟的技術(shù)支持。
這使得國(guó)內(nèi)機(jī)床制造商,往往需要依賴(lài)進(jìn)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(xiǎn)。
三、國(guó)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(bǔ),特別是在我國(guó)機(jī)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(jī)控制技術(shù)、精密機(jī)械加工工藝以及先進(jìn)的材料技術(shù),而這些正是目前我國(guó)機(jī)床制造領(lǐng)域的短板。
另外國(guó)產(chǎn)電主軸的生產(chǎn)規(guī)模和種類(lèi)較少,缺乏行業(yè)的系統(tǒng)化、系列化和專(zhuān)業(yè)化。
國(guó)內(nèi)企業(yè)雖然在某些小范圍內(nèi)有了突破,但要滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求和高端機(jī)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(duì)好多國(guó)內(nèi)的中小企業(yè)來(lái)講,確實(shí)是個(gè)挺大的難題。
就算有一些大企業(yè)有研發(fā)的能力,但是因?yàn)槿鄙僮銐虻氖袌?chǎng)份額,以及在技術(shù)上沒(méi)有積累夠,還是沒(méi)法跟國(guó)外的大公司對(duì)抗。
四、如何突破電主軸技術(shù)瓶頸?
面對(duì)當(dāng)前的技術(shù)差距與瓶頸,國(guó)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(gè)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?cè)诩夹g(shù)創(chuàng)新方面加大投入,尤其是加大對(duì)電機(jī)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(gè)時(shí)候國(guó)內(nèi)企業(yè)要注重技術(shù)人才的引進(jìn)和培養(yǎng),構(gòu)建創(chuàng)新型團(tuán)隊(duì),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(guò)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備,提升自動(dòng)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(shí)還能降低生產(chǎn)成本,進(jìn)而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展
產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展,對(duì)于技術(shù)的突破至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)企業(yè)可以通過(guò)與高校、科研機(jī)構(gòu)合作,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研之間的合作,進(jìn)行前沿技術(shù)的攻關(guān)。
通過(guò)共享科研資源,提升整個(gè)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(qiáng)的產(chǎn)業(yè)鏈配套,而目前國(guó)內(nèi)電主軸產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;潭热圆桓?。要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的整合,促進(jìn)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(jià)格上實(shí)現(xiàn)更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
五、說(shuō)到最后
機(jī)床行業(yè)的“卡脖子”問(wèn)題尤其是在主軸技術(shù)上的瓶頸,已經(jīng)成為制約我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
面對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的壓迫,國(guó)產(chǎn)電主軸在技術(shù)、性能和規(guī)?;矫嫒源嬖谳^大差距。
不過(guò)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(qiáng)合作與創(chuàng)新,我國(guó)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(guò)持續(xù)地奮斗,才能夠在全世界機(jī)床產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)里獨(dú)占重要位置。