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从功能部件的“功能”说起回顾我国数控机床的发展历史,在上世纪八十年代首次提出了“功能部件”的慨念,把数控机床中的重要零部件用“功能”来定位它在主机中的作用,功能部件作为单元技术的载体,承担着既定的功能,成为主机总体功能中不可分割的部分。这一慨念的提出打破了“重主机、轻配套”的传统思维,给功能部件产业的发展注入了新的活力。
滚动功能部件是由以滚动摩擦代替滑动摩擦为特徵的零部件所组成的,包括:各类滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、行星式滚柱丝杠副、滚珠花键、滚珠导套、滚动元件组合单元……等。与滑动珠杠、滑动导轨、静压丝杠、静压导轨、齿轮——齿条传动、油缸驱动以及直线电机等线性传动装置比 较,滚动功能部件具有自身的特定功能。从图1中可以看出滚动功能部件不但是数控机床的关键零部件,而且也是符合21世纪生态环保理念机械制造业的重要基础元部件,它的每一种或几种功能的组合或延伸都在装备制造业中找到应用领域。
国内滚动功能部件产业面面观 我国滚动功能部件产业起步于上世纪六十年代,是伴随我国精密机床、数控机床的发展而逐渐壮大起来的一个新兴产业。据不完全估计全行业有制造企业80家左右,年生产能力在15亿元左右。按照企业的性质、规模及发展情况,大体上可分为三种类型:(A)伴随我国精密机床、数控机床发展成长起来的企业群,(B)注入外资或合资企业群,(C)以民营企业为主体的新生企业群,这三类企业的基本状态详见表1。我国滚动功能部件产业是从机床行业中孵化出来的,而日本等西方国家的滚动功能部件产业多数是从轴承行业中孵化出来的,由于“出身”的差异显示出成长的差异。“出身”机床行业的我国滚动功能部件企业的绝大部分装备基本上都是“Made in China”,中国装备的水平决定了滚动功能部件产品水平。而国外滚动功能部件的不少知名企业由于是从轴承行业中派生出来的,轴承的基础理论及性能试验方法和手段,例如滚动摩擦特性、疲劳寿命机理、弹性变形理论、不同工况下的振动、噪声分析、测试……等。很快就被推广应用到滚动功能部件产品上来,从而大大提高了产品的性能,并使新产品开发建立在坚实的基础上。
以全球范围看,我国滚动功能部件的制造企业的数量是最多的,在地域分布上呈现出在长江下游及沿海聚集的现象,除少数重点骨干企业外,专业化生产的规模小,集中度低,全国总产量和产值还不如国外一个知名大企业,至今尚无一个在国内外市场上有影响力的知名品牌,尚无一家上市公司。
处于成长期的民族滚动功能部件产业
我国滚动功能部件产业是植根于神洲沃土、土生土长的民族工业,历经40多个坎坷岁月有厚重的历史沉积。在表1的一类企业群中有一批这个行业的核心企业,他们是我国滚动功能部件民族工业的精英,产业的支柱。汉江机床有限公司把精密、数控机床和滚动功能部件作为两大主业,滚动功能部件主业下属三个分厂(汉中、昆山、上海)、一个滚研所,2005年初又在昆山组建了吸纳国内人才的滚动功能部件研发中心。滚动功能部件行业中绝大部分螺纹磨床和部分检测设备产自该公司。2005年滚动功能部件的产值达1.3亿元。
南京工艺装备制造有限公司是我国最早从事滚珠丝杠量产的企业,是行业中引进关键设备最多,产品的品种、规格、系列最全的企业。2005年滚动功能部件产值达1.2亿元左右,该公司“十一五”的目标是年产25万套滚动功能部件,产值5亿元。
广东高新凯特精密机械公司,是上世纪90年代初由国内和香港最具经济实力的投资公司高起点投资、集产学研于一体的滚动直线导轨专业制造企业,能批量生产六大系列数十个规格的产品,该公司以华中科技大学为技术依托成立了滚动直线导轨研发中心。2005年产值约0.5亿元,到“十一五”末将达到年产精密滚动直线导轨10万米(套)的能力。山东济宁博特精密丝杠制造有限公司,始建于1966年,是国内机床三杠(丝杠、花键、光杠)配件厂最早(1986)成功转型为滚动功能部件的专业生产厂。该公司曾与北京机床研究所、山东工业大学建立紧密合作关系,2002年改制后产品范围扩大,开发并量产电主轴、行星式滚柱丝杠副、滚柱导轨等新产品。2005年滚动功能部件年产值0.55亿元。北京机床所精密机电有限公司滚珠丝杠厂,其前身是原机械部机床所下属“北京精密机床零件厂”,是我国最早从事滚珠丝杠开发(1960)、试验研究和检测仪器的科研单位,是国内最早推出“浮动反向器”内循环滚珠丝杠、大导程和高
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