中國(guó)機(jī)床工具行業(yè),,主要由金屬切削機(jī)床業(yè)(簡(jiǎn)稱機(jī)床),、金屬成形機(jī)床業(yè)(即鍛壓機(jī)械設(shè)備),、鑄造機(jī)械業(yè),、木工機(jī)床業(yè),、量具,、量?jī)x與刃具業(yè),、磨料磨具業(yè),、機(jī)床附件及機(jī)床電器業(yè),、數(shù)控與數(shù)顯業(yè),、機(jī)床功能部件業(yè)等9個(gè)制造業(yè)組成。2000年全行業(yè)企業(yè)總數(shù)為796家,,其中,,金屬切削機(jī)床業(yè)生產(chǎn)企業(yè)230家,年生產(chǎn)能力18萬臺(tái),,型號(hào)2500種,;金屬成形機(jī)床業(yè)生產(chǎn)企業(yè)80個(gè),年生產(chǎn)能力5萬臺(tái),,型號(hào)560種,;鑄造機(jī)械業(yè)生產(chǎn)企業(yè)30家,年生產(chǎn)能力1萬臺(tái),型號(hào)300種,;木工機(jī)床業(yè)生產(chǎn)企業(yè)30個(gè),,年生產(chǎn)能力2.5萬臺(tái),型號(hào)250種,。其機(jī)床,、鍛壓機(jī)械和鑄造機(jī)械三個(gè)小行業(yè)是機(jī)床工具行業(yè)焊接應(yīng)用的主要領(lǐng)域,近十幾年焊接行業(yè)的應(yīng)用尤以鍛壓行業(yè)發(fā)展最快,,機(jī)床行業(yè)次之,。
隨著焊接技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中的飛速發(fā)展,在機(jī)床制造方面也越來越多地采用了焊接結(jié)構(gòu),以焊代鑄,、以焊代鍛,、以焊代切削已成為我國(guó)機(jī)床制造業(yè)總的發(fā)展趨勢(shì)。焊接工藝已成了機(jī)床制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝,,并從單一的加工工藝發(fā)展成了包括原材料預(yù)處理,、切割落料、成形焊接,、焊后檢驗(yàn)和焊后處理等新興的綜合性工程技術(shù),。機(jī)床制造已離不開焊接。
1.行業(yè)焊接新技術(shù),、新工藝,、新材料的研制開發(fā)及應(yīng)用
機(jī)床行業(yè)的焊接應(yīng)用是隨著國(guó)外引進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展 起來的。同時(shí),,國(guó)內(nèi)焊接技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了機(jī)床行業(yè)焊接的應(yīng)用,。目前,在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用的主要焊接新技術(shù)和科研成果有以下幾個(gè)方面:
1.1鋼板預(yù)處理技術(shù)應(yīng)用
機(jī)床行業(yè)的鋼板預(yù)處理生產(chǎn)線,,是1993年由濟(jì)南第二機(jī)床廠開始使用的,,它是在造船行業(yè)、重機(jī)行業(yè),、礦山行業(yè)使用的基礎(chǔ)上開始的,。該預(yù)處理生產(chǎn)線是由該廠和青島第三鑄造機(jī)械廠聯(lián)合開發(fā)制造,其主要工藝流程為:鋼板校平,、預(yù)熱,、拋丸除銹、自動(dòng)噴漆,、烘干,,全長(zhǎng)60m。主要技術(shù)參數(shù)為:鋼板校平厚度8~40mm,,校平寬度3m;預(yù)處理鋼板厚度8~160mm,有效寬度3m,;處理結(jié)構(gòu)件最大規(guī)格為1500(寬)×800(高),;預(yù)處理速度為0~4m/min;年處理能力為4萬噸/年,;采用了PC自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種方式,。該鋼板預(yù)處理生產(chǎn)線,解決了原材料的銹蝕、氧化皮等不良因素,,提高了數(shù)控切割落料質(zhì)量和機(jī)床產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,。
1.2數(shù)控切割技術(shù)應(yīng)用
1982年由濟(jì)南第二機(jī)床廠開始將國(guó)產(chǎn)數(shù)控切割機(jī)應(yīng)用于鋼板零件的切割落料之中,1988年開始應(yīng)用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程套料技術(shù),,使鋼板利用率由70%提高到74%,;1992年濟(jì)南第一機(jī)床廠引進(jìn)了美國(guó)等離子數(shù)控切割機(jī)和激光數(shù)控切割機(jī),開始了機(jī)床行業(yè)數(shù)控等離子和激光切割的應(yīng)用,,使厚度為0.5~8mm的薄鋼板切割精度達(dá)到了0.5~1mm,。“七五”期間,,濟(jì)南第二機(jī)床廠開發(fā)研究了厚鋼板數(shù)控精密切割技術(shù),,使厚鋼板數(shù)控精密切割厚度達(dá)到了275mm,該項(xiàng)目獲得了機(jī)械部機(jī)床行業(yè)“七五”工藝成果一等獎(jiǎng),。1993年,,濟(jì)南第二機(jī)床廠通過引進(jìn)數(shù)控水下氧氣等離子切割機(jī),使機(jī)床行業(yè)數(shù)控等離子碳鋼切割厚度由8mm提高到了25mm,,減少了中厚板的切割變形,,提高了中厚鋼板零件的切割精度和切割質(zhì)量。
1.3氣體保護(hù)焊等高效率焊接技術(shù)的應(yīng)用
隨著國(guó)外引進(jìn)技術(shù),,1981年由濟(jì)南第二機(jī)床廠首先應(yīng)用了φ1.6mm實(shí)芯CO2氣體保護(hù)焊技術(shù)替代美國(guó)VERSON全鋼機(jī)械壓力機(jī)公司的φ2.4mm藥芯富氬氣體保護(hù)焊工藝,,對(duì)壓力機(jī)大型焊接件焊接工藝進(jìn)行了攻關(guān),并取得成功,。該項(xiàng)目獲得了機(jī)械部科技進(jìn)步成果三等獎(jiǎng),。1986年齊齊哈爾第二機(jī)床廠應(yīng)用了φ1.2mm實(shí)芯富氬氣體保護(hù)焊技術(shù),解決了壓力機(jī)大型焊接件的焊接問題,,并用絲極氬弧銅堆焊技術(shù),,對(duì)活塞、氣缸等工件表面銅層堆焊,,替代我國(guó)傳統(tǒng)的銅套獲得成功,。1992年濟(jì)南第一機(jī)床廠在機(jī)床的薄板罩殼結(jié)構(gòu)件上首次應(yīng)用了φ0.8mm實(shí)芯CO2氣體保護(hù)焊�,!捌呶濉逼陂g,,濟(jì)南第二機(jī)床廠還將CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用到了壓力機(jī)拉緊螺栓的加長(zhǎng)焊接上,,該項(xiàng)目獲機(jī)械部機(jī)床行業(yè)“七五”工藝成果二等獎(jiǎng)。目前,,氣體保護(hù)焊等高效率焊接技術(shù),,己廣泛應(yīng)用于機(jī)床床身、齒輪,、偏心體,、搖桿軸、缸體,、焊后不加工的管路法蘭和罩殼等零件,,己成為機(jī)床行業(yè)焊接的主要工藝之一。
另外,,近幾年藥芯氣體保護(hù)焊和窄間隙埋弧焊等高效率新工藝也開始了研究應(yīng)用.
1.4振動(dòng)時(shí)效技術(shù)應(yīng)用
振動(dòng)時(shí)效新工藝是60年代發(fā)展起來的新型工藝技術(shù),,該工藝具有適用性強(qiáng),節(jié)約能源,,減少環(huán)境污染,,縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn),。濟(jì)南第二機(jī)床廠,,1981年開始將此工藝推廣應(yīng)用到引進(jìn)產(chǎn)品的焊接件上,取得了較好效果,。黃石鍛壓機(jī)床廠在“七五”期間對(duì)振動(dòng)時(shí)效工藝進(jìn)行了深入的研究與應(yīng)用,并獲得了機(jī)械部機(jī)床行業(yè)“七五”工藝成果二等獎(jiǎng),。目前,該工藝在機(jī)床行業(yè)得到了普遍應(yīng)用,。
1.5焊接自動(dòng)化,、機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用
焊接自動(dòng)化除CO2半自動(dòng)焊以外,主要體現(xiàn)在埋弧自動(dòng)焊的應(yīng)用上,,主要應(yīng)用于鋼板的拼焊和壓力容器的筒體焊接上,。濟(jì)南第二機(jī)床廠,1993年通過引進(jìn)美國(guó)的焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)和焊接電源,,改造了1988年購(gòu)置的國(guó)產(chǎn)十字操作架自動(dòng)埋弧焊設(shè)備,,實(shí)現(xiàn)了18mm以下壓力容器筒體、封頭不開坡口對(duì)接雙面自動(dòng)跟蹤埋弧焊,,取得了園滿成功,。焊接機(jī)械化,主要是焊接變位機(jī)的應(yīng)用,,1981年濟(jì)南第二機(jī)床廠,,在引進(jìn)產(chǎn)品的焊接齒輪上開始了變位機(jī)的應(yīng)用研究,但沒有得到推廣,,僅將該變位機(jī)改造做了齒輪輻板的自動(dòng)切割設(shè)備,。1988年以后,,焊接變位機(jī)相應(yīng)在上海鍛壓機(jī)床廠、營(yíng)口鍛壓機(jī)床廠,、黃石鍛壓機(jī)床廠得到了應(yīng)用,,提高了焊接機(jī)械化程度。另外,,1998年濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司在與日本小松的合作中成功的將變位機(jī)應(yīng)用于40GrMo高合金齒輪的焊接中。
1.6丙烷高效節(jié)能環(huán)保切割氣體的應(yīng)用
丙烷等液化切割氣體是國(guó)家“八五”,、“九五”推廣的高效節(jié)能環(huán)保型氣體,。1993年濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司開始對(duì)丙烷液化氣體的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了研究,經(jīng)過大量的對(duì)比試驗(yàn),,1998年用C3系列液化燃?xì)馊嫣娲艘胰矚怏w,,大大降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)安全性和切割質(zhì)量,,配以新型燃?xì)飧钭�,,提高了生產(chǎn)效率。
2.本行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整特點(diǎn),、新產(chǎn)品的開發(fā)及發(fā)展方向
機(jī)床產(chǎn)品是制造一切機(jī)器的機(jī)器,,它們的工作精度一般高于被加工機(jī)械零件精度。由于機(jī)床產(chǎn)品的特殊性決定了機(jī)床結(jié)構(gòu)的特殊性,。幾十年來,,鑄造結(jié)構(gòu)一直占據(jù)著機(jī)床結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)地位。
八十年代后,,隨著機(jī)床產(chǎn)品引進(jìn)技術(shù)的不斷增加,,機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也越來越多地采用了焊接結(jié)構(gòu),以焊代鑄,,以焊代鍛,,以焊代切割已成為機(jī)床制造業(yè)總的發(fā)展趨勢(shì)。
3.金屬切削機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整特點(diǎn)和新產(chǎn)品的開發(fā)及發(fā)展方向
金屬切削機(jī)床產(chǎn)品是制造一切機(jī)床的機(jī)床,。為此,,機(jī)床本身的精度要求高。在過去,,由于鑄造結(jié)構(gòu)的特殊性,,一直沒有被其它結(jié)構(gòu)所替代。近幾年,,隨著對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的研究及焊接工藝水平的發(fā)展,,焊接結(jié)構(gòu)越來越多的應(yīng)用到了金屬切削機(jī)床產(chǎn)品上,特別是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品上,。如:濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司與國(guó)外合作生產(chǎn)的SL242數(shù)控龍門銑鏜床產(chǎn)品,,設(shè)備總尺寸27.8×12×9.59(m),機(jī)床總重量:250T,。其:橫梁、立柱部件均采用了焊接結(jié)構(gòu),。武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)的CKX53150數(shù)控單柱移動(dòng)立式銑車床,,其立柱尺寸:3.21×3.59×9.66(m),重量:83.5噸,也采用了焊接結(jié)構(gòu),。
目前,,金切機(jī)床產(chǎn)品應(yīng)用焊接結(jié)構(gòu)的主要部件有:床身、橫粱,、立柱等,。它們是整臺(tái)機(jī)床的基礎(chǔ)和支架,其它零部件要以它們?yōu)榘惭b固定基礎(chǔ)或在它們的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),。為此,,對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度要求高,熱變形對(duì)加工精度的影響要小,,穩(wěn)定性要好,。同時(shí),具有良好的減振性,。近幾年,,通過對(duì)焊接結(jié)構(gòu)部件的改進(jìn),均滿足了金切機(jī)床產(chǎn)品性能的要求,。同時(shí),,也使焊接結(jié)構(gòu)在機(jī)床產(chǎn)品中有了較大范圍的應(yīng)用。目前,,應(yīng)用焊接結(jié)構(gòu)的金切機(jī)床產(chǎn)品主要有:大型數(shù)控龍門加工中心,、數(shù)控落地鏜銑床、數(shù)控立式銑車床,、拉床,、組合機(jī)床、滾齒機(jī)床等六大系列金屬切削機(jī)床,。
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4.金屬成形機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整特點(diǎn)和新產(chǎn)品的開發(fā)及發(fā)展方向
金屬成形機(jī)床產(chǎn)品主要是鍛壓機(jī)械產(chǎn)品,。該產(chǎn)品一直是機(jī)床行業(yè)焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)用的主要產(chǎn)品,。從八十年代開始,該產(chǎn)品的底座,、橫梁,、滑塊,、立柱、工作臺(tái)等大型零部件開始應(yīng)用了焊接結(jié)構(gòu),。目前,,鍛壓機(jī)械產(chǎn)品的齒輪、搖桿軸,、高壓缸體等關(guān)鍵零部件也開始應(yīng)用了焊接結(jié)構(gòu)件,。如濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司所生產(chǎn)的8大系列數(shù)百種壓力機(jī)產(chǎn)品中,J39系列,、J47系列及多連桿壓力機(jī)的所有主要結(jié)構(gòu)件和關(guān)鍵零部件均采用焊接結(jié)構(gòu),,其它系列產(chǎn)品的焊接結(jié)構(gòu)比例也達(dá)到44.3%。其中閉式四點(diǎn)雙動(dòng)J47-1250/2000型拉伸壓力機(jī)焊接結(jié)構(gòu)比例高達(dá)67.1%,。
同時(shí),焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也使鍛壓機(jī)床產(chǎn)品向大型化,、復(fù)雜化發(fā)展成為了可能,。如濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司開發(fā)的汽車大梁壓力機(jī)--JD36-3000型雙點(diǎn)雙動(dòng)機(jī)械壓力機(jī),其產(chǎn)品總凈重900多噸,,焊接機(jī)身為11×16×9.7(米),,僅底座毛坯重量為145噸。
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