進口數控設備備件的國產化研究和應用
發布時間：2010-01-14 共1頁
進口數控設備備件的國產化研究和應用摘要：數控銑床開機及回原點操作視頻教程軸承鋼的基本性能要求機床測量系統的發展趨勢數控車床編程實例——軸類零件綜合車削加工機床加工中心的選型與訂貨用戶宏程序功能加工圓周等分孔FANUC 0i系統I/O Link的原理及應用數據管理的工具——EDM和PDM系統軋輥零件數控車削工藝設計及編程舉例(二)青島鍛壓兩種新產品通過鑒定電阻焊簡介數控機床中幾種無報警故障的修理(中)數控機床幾例故障的檢修利用專用偏心夾具加工偏心零件的探討考慮軸向切削力的立式加工中心刀具伸出長度測量軸承磨削新技術與工藝裝備(一)容器用鋁材的焊接數控系統故障檢查方法制造業走過PDM煙臺環球機床附件國債技改項目通過[標簽:tag]概述“科學技術是第一生產力”。有效地利用國外的先進技術和設備進行生產，既可以提高產品的產量和質量，促進企業的發展，又可以大大加快我國的現代化建設。改革開放二十年來，隨著我國的經濟發展，進口設備因其技術的先進性在企業生產中起著很大的作用。由于設備的正.
概述
“科學技術是第一生產力”。有效地利用國外的先進技術和設備進行生產，既可以提高產品的產量和質量，促進企業的發展，又可以大大加快我國的現代化建設。改革開放二十年來，隨著我國的經濟發展，進口設備因其技術的先進性在企業生產中起著很大的作用。由于設備的正常運轉是保證生產順利進行的前提，而對設備的維修保養必然涉及到備件問題，那么如何合理的選擇備件對于企業而言是個相當重要的命題，因為，合理地選擇備件，不僅可以縮短維修時間，還可以節約大筆費用，具有明顯的經濟效果。
近幾年，通過結合我廠實際情況，我們在進口設備的消化吸收和備件國產化研究方面做了大量的工作，應用于生產實踐中卓有成效，取得了明顯的經濟效益和社會效益
進口設備的特點
進口設備的技術較為先進，多為數控設備。由于計算機技術突飛猛進的發展、產品生產結構的更新以及由于工業發展所數控(NC)是用數字信號對機床的運動及加工過程進行控制的一種方法。數控系統是一種控制系統，它通過自動閱讀輸入載體上給定的數字，進行譯碼、處理，驅動機床產生各種運動，同時參照外界信息的變化，加工出合格的產品來。一個數控系統包括：數控裝置、可編程序控制器、主軸驅動、進給伺服驅動等部分。
隨著微電子技術與計算機技術的飛速發展，不斷把它們的最新技術成果應用到機械造業中來，使數控機床可獲得更高的精度和穩定的質量，可以提高勞動生產效率并因此降低勞動強度，可以縮短產品的換型周期，而數控加工中心則可實現各種動作，以解決工序之間運輸及重新裝夾等輔助空間與時間，還可實觀無人化系統從而達到現代化管理。所有這些技術大都以數控機床為基礎，再結合高級自動化技術進一步提高數控技術的技術經濟效益。因此數控機床給現代化生產提供了良好的基礎。
進口設備的組成機構、附屬備件及夾具的設計精度較高。由于計算機技術、信息技術。自動化技術在制造業中的廣泛應用，精密鑄造技術、精密焊接技術、精密塑性成型技術得到發展，加之新材料新工藝的應用，進口設備的備配件往往精度很高，其配置既按照系列化、標準化、通用化設計，又具有較大的靈活性及專用性，在加工精度上及工藝上具有明顯的技術優勢。
進口設備加工工藝的設計與機床本身的設計有統籌考慮和安排，生產線的設置主要根據加工工藝要求，同時工藝編制也充分考慮到機床生產的特點及需要，因而工序高度集中，定位加工基準安排合理先進。
可以說，無論從控制技術上還是從備件的加工工藝和制造上，進口設備都具有一定的同期先進性。
我廠進口設備及備件的現狀
我公司重點建設項目，投資近億元的低慣量油嘴生產線的關鍵工序均采用進口設備，其中高精磨床有十臺，包括中孔座面磨床、端面磨床、外圓磨床、配磨磨床、無心磨床；鉆床有四臺；珩磨機床八臺，分別由瑞士、瑞典、德國等引進。機床控制方式多種多樣，包括PLC控制，CNC控制，交流變頻控制，伺服系統控制。八十年代末期，這些設備無論在加工精度和效率上，還是自動化程度上都屬國際國內一流。進口設備使我廠以高質量高產量的產品在激烈的市場競爭中站穩了腳跟，為我廠J系列油嘴生產的順利進行做出了貢獻。
隨著時間的推移，進口設備的故障日漸頻繁，影響維修質量和維修速度的因素主要有幾個方面：①隨機資料較少，無法準確把握設備控制原理。②損壞部件在國內很難買到。③備件加工精度達不到要求等。其中最重要的是備件的因素，因為備件工作做到位，其他方面就易于回避。
雖然針對備件問題我們采取了相應措施，如成立專門進口備件庫，設置專人管理，與進口設備代理商保持聯系等，但是備件問題仍面臨三個方面的難題：一是我們現有的備件基本上都是隨設備一起購進的，數量品種有限，在幾年的維修工作中，相當部分的常用備件已無庫存。二是部分備件常常因其特殊性、專用性，購買需耗費巨資，一味地更換備件，會造成維修費用的高投入而影響產品的成本；三是隨著科技的飛速發展，許多備件都已更新換代，購物途徑不暢又會影響到生產的安排。
鑒于這種情況，進口設備的消化吸收及國產化研究是我們面臨的刻不容緩的任務之一，具有深遠的意義和極大的發展前景。
進口設備備件國產化的研究及應用
對進口設備的部件進行國產化，模式不是一成不變的，有其科學性，要根據實際情況有針對性地采取不同的方式，往往合理科學地選擇改造類型，不僅能提高工作效率，還可以節約大量資金，取得明顯的經濟效益。
由于進口設備采用的技術一般較為先進，在備件國產化時就可以利用其原理的先進性，僅對結構或外型做相應變異，以改善備件加工的工藝性。這種類型的改造一般都簡單易行，既能滿足生產工藝要求，又易于與原系統配套，具有很好的性能價格比，是一種行之有效的方法。采用這種方法進行的改造在我廠比較多，其中較為突出的有U80磨頭電機的國產化改造。
我廠先后從瑞典引進了3臺U80磨床，用以加工零件的中孔和座面。被加工零件的中孔、座面的工藝要求極嚴：圓度要求在0.5μm以內，圓柱度要求在0.8μm以內，表面粗糙度值要求在0.4μm以下。因此，對機床的磨頭的運動精度要求極高，轉速要求在95000r／min以上，工作時的動平衡精度要求在G0.6以下，回轉精度不能大于0.01mm，屬高精密部件。正常情況下，磨頭九個月要更換，在未實施改造之前，只能依賴進口。價格約為人民幣10萬元／個。我廠三臺機床共計有磨頭12個，每年三臺機床僅磨頭的維修費用近60萬元。為此，96年我廠開始了磨頭的國產化工作。
經過對進口磨頭結構的分析發現其先進之處在于預緊裝置：通過彈簧及軸承特殊的支承形式，可同時對前后軸承施加預載荷，還可自動調整此載荷的大小。然而加載荷裝置雖然設計巧妙，但其零件的加工工藝性很差，國產機床很難滿足加工精度要求。因為國產磨頭往往采用前后支承分別加載的形式，故采用國產通用的預加載荷形式是不可能的，否則將增大磨頭的外形尺寸(總長、外圓)，無法與原機床聯接。為此，經對國產磨頭的調研及與有關專業廠家共同協商，決定在總體結構上仍采用UVA磨頭的預緊形式(即同時對前后支承加載)，而對其零件的具體結構加以改進，以改善其工藝性。原磨頭采用中心單彈簧預加載荷的方式，國產化后采用國內較成熟的周邊彈簧加載的形式。這樣，原設計方式不變，具體零件的形狀發生了根本變化，使加工工藝適合了國內的機床。
將原磨頭的前支承形式加以改進：去掉前端蓋，使前支承直接座在磨頭的殼體上。這樣，不僅提高了前支承的剛度，且簡化了結構，大大提高了工藝性。
對原磨頭的輔助裝置也做了改進：原電氣接口采用國產標準，加大原油霧潤滑口以提高其潤滑性能，同時將水冷口加大，以提高其冷卻能力。磨頭國產化加工完畢后進行檢測，其靜態參數完全可與原UVA磨頭相媲美，而動態參數在振動值上略高于原UVA磨頭，但也能滿足工藝要求。整部磨頭的造價合人民幣15000元，比原UVA磨頭節約維修資金近40萬元。對U80磨頭國產化替代，不僅滿足了零件加工的精度要求，而且每年節約修理資金近43萬人民幣。
上述國產化方法雖然易行，但有它的局限性，當對故障備件的原理或結構難以了解時，就難以實施，一般在對損壞的機械備件進行改造時使用較多，而對于多數控制系統復雜的電氣系統往往效果并不理想。因此除此之外，我們常采用的另一種途徑是：將原系統全部摒棄，采用國內已成熟的先進技術進行國產化。隨著電子技術的迅速發展，越來越多的技術更為先進、性能更顯優良的系統被開發出來，使用國產技術不僅備件通用性強，易于購買和維修，而且還能增強設備的先進性和自動化程度。如果進行合理改造，無論設備在性能還是技術含量上都將能加以改善。在這方面我們也有較為成功的例子。
我廠由波蘭引進的RTPEQ多功能電加熱封閉式熱處理爐主要用于溫度達1000℃時使用保護氣進行的金屬的熱處理。該設備調試過程中，控制爐內氣氛的紅外型CO2控制器發生嚴重故障，爐子無法正常工作。此控制器的基本系統是一臺紅外氣體分析器，按紅外吸收原理工作。通過對系統的電源、爐內氣體的取樣及分析方法的分析和市場選型，我們決定采用國產GMCC-2型氧勢法微機控制氣體滲碳裝置替代損壞的CO2控制器。GMCC-2型氧勢法微機控制氣體滲碳裝置GMC-80TC溫度碳勢控制計算機為核心，采用Z80系列產品，由于該系統采用國際流行的總線式模塊化結構，控制速度快，通用性好，可靠性高。而且，計算機系統采用表格式語言編制工藝程序，程序編制簡單易讀，并與儀表具有重控制功能，可根據現場需要任意選用計算機控制，儀表記錄、或者儀表控制，計算機監控，便于操作。新系統配有的自診斷程序，還可進行系統故障的檢測，簡化維護。采用此系統，無論是設備的可靠性還是自動化程度都大大提高。
原控制線路改造后調試結果均與理論分析相符，達到甚至優于原系統，設備完全滿足工藝要求。如購買一臺相近性能的備件，需要九萬元，且購買周期長，選用國產系統替代，購買安裝及調試僅花費三萬元，使閑置幾年價值幾十萬元的進口設備重新用于生產，生產出的產品質量均達到工藝要求，使用至今未出現故障。由于控制精度的提高，產品的產量和質量都有所提高，提高了勞動生產率。
通過這次對波蘭產多用爐紅外型CO2控制器的國產化的工作，使我們獲得了這方面的可貴經驗，隨著微電子技術和計算機技術的發展，特別是開放型計算機的發展，數控系統的設計、制造、推廣將是不可限量的，因此將新的數控系統引人設備的改造將是一種趨勢，而此次對進口多用爐改造的嘗試，為我們以后在這方面的工作提供了理論和實踐的依據。
結論
1)對進口設備進行國產化既可以滿足生產需要，又能節約資金，完全適合我國企業的發展要求，具有深遠的意義和前景。
2)對進口設備進行國產化，要根據設備的具體情況，采用相應的方法，進行合理選型，才能取得更明顯的社會效益和經濟效益。
3)對新技術的不斷開發、推廣和學習是進行進口備件國產化的一個不容忽視的重要工作和基礎
概述
“科學技術是第一生產力”。有效地利用國外的先進技術和設備進行生產，既可以提高產品的產量和質量，促進企業的發展，又可以大大加快我國的現代化建設。改革開放二十年來，隨著我國的經濟發展，進口設備因其技術的先進性在企業生產中起著很大的作用。由于設備的正常運轉是保證生產順利進行的前提，而對設備的維修保養必然涉及到備件問題，那么如何合理的選擇備件對于企業而言是個相當重要的命題，因為，合理地選擇備件，不僅可以縮短維修時間，還可以節約大筆費用，具有明顯的經濟效果。
近幾年，通過結合我廠實際情況，我們在進口設備的消化吸收和備件國產化研究方面做了大量的工作，應用于生產實踐中卓有成效，取得了明顯的經濟效益和社會效益
進口設備的特點
進口設備的技術較為先進，多為數控設備。由于計算機技術突飛猛進的發展、產品生產結構的更新以及由于工業發展所數控(NC)是用數字信號對機床的運動及加工過程進行控制的一種方法。數控系統是一種控制系統，它通過自動閱讀輸入載體上給定的數字，進行譯碼、處理，驅動機床產生各種運動，同時參照外界信息的變化，加工出合格的產品來。一個數控系統包括：數控裝置、可編程序控制器、主軸驅動、進給伺服驅動等部分。
隨著微電子技術與計算機技術的飛速發展，不斷把它們的最新技術成果應用到機械造業中來，使數控機床可獲得更高的精度和穩定的質量，可以提高勞動生產效率并因此降低勞動強度，可以縮短產品的換型周期，而數控加工中心則可實現各種動作，以解決工序之間運輸及重新裝夾等輔助空間與時間，還可實觀無人化系統從而達到現代化管理。所有這些技術大都以數控機床為基礎，再結合高級自動化技術進一步提高數控技術的技術經濟效益。因此數控機床給現代化生產提供了良好的基礎。
進口設備的組成機構、附屬備件及夾具的設計精度較高。由于計算機技術、信息技術。自動化技術在制造業中的廣泛應用，精密鑄造技術、精密焊接技術、精密塑性成型技術得到發展，加之新材料新工藝的應用，進口設備的備配件往往精度很高，其配置既按照系列化、標準化、通用化設計，又具有較大的靈活性及專用性，在加工精度上及工藝上具有明顯的技術優勢。
進口設備加工工藝的設計與機床本身的設計有統籌考慮和安排，生產線的設置主要根據加工工藝要求，同時工藝編制也充分考慮到機床生產的特點及需要，因而工序高度集中，定位加工基準安排合理先進。
可以說，無論從控制技術上還是從備件的加工工藝和制造上，進口設備都具有一定的同期先進性。
我廠進口設備及備件的現狀
我公司重點建設項目，投資近億元的低慣量油嘴生產線的關鍵工序均采用進口設備，其中高精磨床有十臺，包括中孔座面磨床、端面磨床、外圓磨床、配磨磨床、無心磨床；鉆床有四臺；珩磨機床八臺，分別由瑞士、瑞典、德國等引進。機床控制方式多種多樣，包括PLC控制，CNC控制，交流變頻控制，伺服系統控制。八十年代末期，這些設備無論在加工精度和效率上，還是自動化程度上都屬國際國內一流。進口設備使我廠以高質量高產量的產品在激烈的市場競爭中站穩了腳跟，為我廠J系列油嘴生產的順利進行做出了貢獻。
隨著時間的推移，進口設備的故障日漸頻繁，影響維修質量和維修速度的因素主要有幾個方面：①隨機資料較少，無法準確把握設備控制原理。②損壞部件在國內很難買到。③備件加工精度達不到要求等。其中最重要的是備件的因素，因為備件工作做到位，其他方面就易于回避。
雖然針對備件問題我們采取了相應措施，如成立專門進口備件庫，設置專人管理，與進口設備代理商保持聯系等，但是備件問題仍面臨三個方面的難題：一是我們現有的備件基本上都是隨設備一起購進的，數量品種有限，在幾年的維修工作中，相當部分的常用備件已無庫存。二是部分備件常常因其特殊性、專用性，購買需耗費巨資，一味地更換備件，會造成維修費用的高投入而影響產品的成本；三是隨著科技的飛速發展，許多備件都已更新換代，購物途徑不暢又會影響到生產的安排。
鑒于這種情況，進口設備的消化吸收及國產化研究是我們面臨的刻不容緩的任務之一，具有深遠的意義和極大的發展前景。
進口設備備件國產化的研究及應用
對進口設備的部件進行國產化，模式不是一成不變的，有其科學性，要根據實際情況有針對性地采取不同的方式，往往合理科學地選擇改造類型，不僅能提高工作效率，還可以節約大量資金，取得明顯的經濟效益。
由于進口設備采用的技術一般較為先進，在備件國產化時就可以利用其原理的先進性，僅對結構或外型做相應變異，以改善備件加工的工藝性。這種類型的改造一般都簡單易行，既能滿足生產工藝要求，又易于與原系統配套，具有很好的性能價格比，是一種行之有效的方法。采用這種方法進行的改造在我廠比較多，其中較為突出的有U80磨頭電機的國產化改造。
我廠先后從瑞典引進了3臺U80磨床，用以加工零件的中孔和座面。被加工零件的中孔、座面的工藝要求極嚴：圓度要求在0.5μm以內，圓柱度要求在0.8μm以內，表面粗糙度值要求在0.4μm以下。因此，對機床的磨頭的運動精度要求極高，轉速要求在95000r／min以上，工作時的動平衡精度要求在G0.6以下，回轉精度不能大于0.01mm，屬高精密部件。正常情況下，磨頭九個月要更換，在未實施改造之前，只能依賴進口。價格約為人民幣10萬元／個。我廠三臺機床共計有磨頭12個，每年三臺機床僅磨頭的維修費用近60萬元。為此，96年我廠開始了磨頭的國產化工作。
經過對進口磨頭結構的分析發現其先進之處在于預緊裝置：通過彈簧及軸承特殊的支承形式，可同時對前后軸承施加預載荷，還可自動調整此載荷的大小。然而加載荷裝置雖然設計巧妙，但其零件的加工工藝性很差，國產機床很難滿足加工精度要求。因為國產磨頭往往采用前后支承分別加載的形式，故采用國產通用的預加載荷形式是不可能的，否則將增大磨頭的外形尺寸(總長、外圓)，無法與原機床聯接。為此，經對國產磨頭的調研及與有關專業廠家共同協商，決定在總體結構上仍采用UVA磨頭的預緊形式(即同時對前后支承加載)，而對其零件的具體結構加以改進，以改善其工藝性。原磨頭采用中心單彈簧預加載荷的方式，國產化后采用國內較成熟的周邊彈簧加載的形式。這樣，原設計方式不變，具體零件的形狀發生了根本變化，使加工工藝適合了國內的機床。
將原磨頭的前支承形式加以改進：去掉前端蓋，使前支承直接座在磨頭的殼體上。這樣，不僅提高了前支承的剛度，且簡化了結構，大大提高了工藝性。
對原磨頭的輔助裝置也做了改進：原電氣接口采用國產標準，加大原油霧潤滑口以提高其潤滑性能，同時將水冷口加大，以提高其冷卻能力。磨頭國產化加工完畢后進行檢測，其靜態參數完全可與原UVA磨頭相媲美，而動態參數在振動值上略高于原UVA磨頭，但也能滿足工藝要求。整部磨頭的造價合人民幣15000元，比原UVA磨頭節約維修資金近40萬元。對U80磨頭國產化替代，不僅滿足了零件加工的精度要求，而且每年節約修理資金近43萬人民幣。
上述國產化方法雖然易行，但有它的局限性，當對故障備件的原理或結構難以了解時，就難以實施，一般在對損壞的機械備件進行改造時使用較多，而對于多數控制系統復雜的電氣系統往往效果并不理想。因此除此之外，我們常采用的另一種途徑是：將原系統全部摒棄，采用國內已成熟的先進技術進行國產化。隨著電子技術的迅速發展，越來越多的技術更為先進、性能更顯優良的系統被開發出來，使用國產技術不僅備件通用性強，易于購買和維修，而且還能增強設備的先進性和自動化程度。如果進行合理改造，無論設備在性能還是技術含量上都將能加以改善。在這方面我們也有較為成功的例子。
我廠由波蘭引進的RTPEQ多功能電加熱封閉式熱處理爐主要用于溫度達1000℃時使用保護氣進行的金屬的熱處理。該設備調試過程中，控制爐內氣氛的紅外型CO2控制器發生嚴重故障，爐子無法正常工作。此控制器的基本系統是一臺紅外氣體分析器，按紅外吸收原理工作。通過對系統的電源、爐內氣體的取樣及分析方法的分析和市場選型，我們決定采用國產GMCC-2型氧勢法微機控制氣體滲碳裝置替代損壞的CO2控制器。GMCC-2型氧勢法微機控制氣體滲碳裝置GMC-80TC溫度碳勢控制計算機為核心，采用Z80系列產品，由于該系統采用國際流行的總線式模塊化結構，控制速度快，通用性好，可靠性高。而且，計算機系統采用表格式語言編制工藝程序，程序編制簡單易讀，并與儀表具有重控制功能，可根據現場需要任意選用計算機控制，儀表記錄、或者儀表控制，計算機監控，便于操作。新系統配有的自診斷程序，還可進行系統故障的檢測，簡化維護。采用此系統，無論是設備的可靠性還是自動化程度都大大提高。
原控制線路改造后調試結果均與理論分析相符，達到甚至優于原系統，設備完全滿足工藝要求。如購買一臺相近性能的備件，需要九萬元，且購買周期長，選用國產系統替代，購買安裝及調試僅花費三萬元，使閑置幾年價值幾十萬元的進口設備重新用于生產，生產出的產品質量均達到工藝要求，使用至今未出現故障。由于控制精度的提高，產品的產量和質量都有所提高，提高了勞動生產率。
通過這次對波蘭產多用爐紅外型CO2控制器的國產化的工作，使我們獲得了這方面的可貴經驗，隨著微電子技術和計算機技術的發展，特別是開放型計算機的發展，數控系統的設計、制造、推廣將是不可限量的，因此將新的數控系統引人設備的改造將是一種趨勢，而此次對進口多用爐改造的嘗試，為我們以后在這方面的工作提供了理論和實踐的依據。
結論
1)對進口設備進行國產化既可以滿足生產需要，又能節約資金，完全適合我國企業的發展要求，具有深遠的意義和前景。
2)對進口設備進行國產化，要根據設備的具體情況，采用相應的方法，進行合理選型，才能取得更明顯的社會效益和經濟效益。
3)對新技術的不斷開發、推廣和學習是進行進口備件國產化的一個不容忽視的重要工作和基礎
