大力开展科技创新提高我国轴承国际竞争能力(3)
(三)工艺装备落后,产品制造技术水平低
我国与工业发达国家的技术差距还反映在制造技术上。如轴承套圈冷辗扩技术,我国从原理研究开始起步,相继获得国家发明专利,已进入实用化阶段。国产冷辗机的技术水平与日本GRF型和德国UPWA型冷辗机相当,但在机床的稳定性、系列化、应用范围和自动化程度方面存在较大差距。磨削和超精研是决定轴承套圈最终几何形状、表面质量、轴承动态性能的关键工序。目前我国微型、小型和中小型轴承套圈磨削—超精研仍以单机自动为主,装配以单机半自动为主。因国产设备可靠性差,联机技术不成熟,难以按联线方式组织自动化生产,这是导致国产轴承质量普遍低于工业发达国家的重要原因之一,可喜的是最近已出现了我国自行制造的磨超及装配自动化生产线。工业发达国家将轴承自动生产线作为提高生产效率、改善操作条件、保证产品质量的突破口而大力开发和应用,轴承套圈磨削—超精研和轴承装配的自动化程度非常高。我国圆锥滚子轴承的使用寿命仅相当于工业发达国家的50~70%,原因之一是圆锥子的制造精度低,母线不带凸度和同组滚子尺寸分散度大。P6级圆锥滚子轴承的配套滚子的精度普遍在III和III级以下,尺寸分散度超过3μm;P5级圆锥滚子的配套滚子精度一般只能达到II级,尺寸分散度超过2μm。滚子表面也存在烧伤、脱碳和磨削变质层等问题。工业发达国家普遍使用精密凸度圆锥滚子,且多为自动线生产。在精密钢球制造技术上我国目前虽已拥有制造G5级钢球的成套技术,但尚未稳定地用于批量生产,G3级精密钢球研磨技术尚未开发,这种现状与日益增长的国内外两个市场对高速精密球轴承的需求很不适应。国外如日本AKS公司能大量地制造φ0.05mmφ、114.3mm的G3级钢球,日本70%的轴承用AKS的钢球配套。与套圈、滚动体相比,保持架的加工与检测更显得薄弱,存在的问题也相对突出。对于浪型保持架,国内仍沿用椭圆形兜孔,多采用单工位压力机制造。国外已改为真圆形兜孔并加宽包络面,采用多工位(最多达15个工位)压力机制作。对于框形保持架,国内采用依次逐个冲孔的工艺,国外为多冲头一次冲工艺。在各类专用轴承保持架的材料、加工检测技术方面,我国都较工业发达国家差一大截。现代高速精密静机械设备的发展对轴承的加工与测量精度提出了更高的要求。纳米级(1nm=10-3μm)轴承加工和测量技术国内刚起步,国外如英国一些公司近几年来在纳米技术超精切削和超精磨削领域都取得很大进展。其他一些先进的加工、检测技术如自适应磨削技术、在线测量技术、故障自动诊断技术、仿真试验技术等,国外已得到广泛应用,国内在这些方面差距更大。
由于我国轴承工业在技术上存在这些差距,最终集中反映在国产轴承在国际市场竞争力较差,难以与国外实力雄厚的轴承公司相抗衡。全行业职工都强烈要求改变这种落后的局面,希望在“十五”期间能缩小差距,在产品质量和技术水平上实现一次大的飞跃。