利用先进技术改造传统设备以提

时间：2025-05-10

作者简历：男，1967年毕业于上海交通大学。历任西北轴承厂工艺员、研究所所长、技改办主任、副总工程师、副厂长、总工程师。现任西北轴承集团公司董事、副总经理、总工程师。教授级高级工程师，享受国务院特殊津贴专家，自治区劳动模范，宁夏十大科技明星。为实现国民经济快速持续发展，一方面要大力发展高新技术产业，同时要以高新技术提升传统产业，推动传统产业众多的企业的技术创新和技术进步，实现产业结构调整、产品结构调整和技术升级。在提升传统产业的这一宏大工程中，以先进的制造技术（如：CIMS、AM、KAMS和FMS等等）改造落后的生产力是其中一项重要的内容。而先进制造技术的基础是工业过程自动化。一、用先进技术改造传统设备势在必行我国轴承行业虽然这些年来也引进了一些国外自动化设备或购置国内机床生产厂家吸收引进技术而制造的一些自动化设备（国产主机配备进口数控系统）。但由于多年来，企业技术改造资金不足，技术改造欠帐太多，目前，生产现场使用的绝大多数仍然是国产普通设备，自动化程度低，加工效率和加工精度低，制约了企业应用以信息技术为基础的先进制造技术。为了解决这个问题，一方面应大力发展国产自动化设备和自动化生产线的生产能力；另一方面，应用先进技术改造传统设备，使之实现单机自动，进而形成多机联线的自动生产线，已成为当务之急。轴承是机械电子产品的基础部件，其加工生产过程呈多工序、连续大批量生产的特征。实现各工序生产过程自动化，对于提高产品质量、降低消耗、提高劳动生产效率和减轻工人劳动强度意义十分重大。随着铁路客、货车提速和国产轿车、冶金轧机及石油钻机等主机的升级换代，各行业对轴承质量和性能的要求进一步提高，我国轴承行业原有的技术装备普遍难以适应产品升级换代的需要，实行全行业的自动化技术改造已势在必行。我国轴承加工企业目前共有1800多家，根据1998年轴承行业经济年报统计，仅其中227家生产企业，共有各类机床88826台，其中摩加工机床34143台，而各种生产自动线只有340条，仅为机床总数的5％－10％左右。实行全行业技术改造，显然不能够全部抛弃这些老设备，必须采用先进的制造技术、微电子技术、数控技术和计算机网络技术等先进技术手段，对轴承加工企业的现有技术装备进行改造，从而提高轴承加工生产过程的自动化水平，这是符合中国国情的正确道路。二、国外轴承企业用先进技术改造传统设备的情况笔者近年来先后考察了美国、德国、日本和意大利的一些轴承厂家和轴承加工设备制造厂家，印象很深的一点就是这些厂家十分重视用先进技术改造传统设备。参观美国铁姆肯公司、日本NTN公司和德国FAG公司时，发现生产现场有很多新购置的先进设备，但大量使用的还是一些传统老旧设备。据厂家介绍，这些传统设备已用先进技术进行了改造，注入了本企业的knowhow，因而自动化程度和加工精度完全可以和新购置的先进设备相媲美。日本东洋先进机床公司设立了一个工部，专门从事旧设备改造。该公司还派人员来我公司商讨过合作从事这项业务的问题。美国底特律、芝加哥有专门从事收购、出售旧设备的公司。我们参观这些公司时，发现旧设备的买进卖出业务十分繁忙。美国底特律和辛辛那提有专门从事旧设备改造的工厂，他们认为经过多年使用的旧设备，机体内应力基本消除，更容易保证精度。他们对轴类零件通过涂镀耐磨材料修复，改装预应力滚动导轨、交流伺服机构、变频调速装置和电感主动测量技术改造，旧机床就变成了先进的数控机床。可见，在西方发达国家，用先进技术改造传统设备已成为一种趋势，而且还正向产业化的方向发展。三、我公司用先进技术改造设备的初步尝试十多年来，我公司先后从法国、意大利、美国和德国引进了一批计算机控制的数控设备，经过多年的使用、维修，对这些先进设备的CNC操作程序技术、凸度加工技术、动平衡技术、预应力滚动导轨应用技术和光栅尺检测技术等进行了消化吸收。在此基础上，我们和宁夏计算机技术研究所、宁夏大学等科研院所和大专院校联合，进行了用先进技术改造传统设备的工作。先后用微电子技术等先进技术改造传统设备300多台，提高了设备的自动化程度林工精度和加工效率，提高了工序能力指数，促进产品质量上了一个大的档次。其中用微机改造M250内圆磨床项目获自治区科技进步二等奖，微机将普通磨床改造为球面轴承双滚道一次磨床项目获自治区科技进步三等奖，铁路货车轴承装配生产线改造项目获自治区科技进步一等奖、国家科技进步三等奖。实践使我们体会到，要提高企业的工艺装备水平，必须走引进国外先进设备、购置国产先进设备、自行设计制造专用设备和用先进技术改造传统设备相结合的道路。而其中用先进技术改造传统设备是实用、经济和有效的途径。四、传统设备改造的关键技术和技术经济指标1．关键技术（l）以PC工控机为主体构成的磨加工设备数控装置，采用多CPU等先进技术，实现普通磨加工设备的单机自动化改造。（2）基于CNC技术和PC工控机的各种适用软件，实现各种普通磨加工设备的单机生产过程自动控制。（3）轴承生产过程自动联线技术，运用工控机、现场总线、计算机网络和CIMS等技术手段实现多台设备联线自动化改造。（4）磨加工设备改造技术，应用交流或直流伺服电机、滚珠丝杠螺母副和预应力滚动导轨等改造各种普通磨床的传动和进结机构，实现进给的高精度控制。（5）位置测量的监控技术，将电感主动测量仪、光栅尺等先进测量手段用于各种普通加工设备加工过程的主动测量和反馈，实现加工过程的闭环控制，提高工件加工精度等级。（6）实现单机自动后，各种磨加工设备在磨削过程中按设定的加工精度调幅调频振荡技术。（7）单机自动后的各种磨加工设备上应用数字插补修整砂轮或弹性盘装置修整砂轮技术，实现产品磨加工表面素线为双曲线或对数曲线的凸度的设计要求。（8）经改造后实现单机自动的磨加工设备组成的生产线中，对工件的提升、旋转、传递和储存等机械机构的设计、制作技术及电气控制模块的编程技术，保证在工业计算机控制器的控制下，工件在单台设备间自动提升、旋转、传递和储存，从而实现多机联线自动化生产。2．主要技术经济指标经过自动化改造的传统磨加工设备和多台设备联线可以达到国外90年代中期CNC数控设备技术指标，从而达到增加产量、提高产品质量和精度等级、降低消耗、确保安全的目的。主要技术经济指标如下：（l）分辨率0.001mm，进给精度0.001mm；（2）脉冲振荡器振幅0～3mm，振频60～2800次/min，可保证加工表面粗糙度值Ra＜0．12