机床再制造的思考.pdf

综述 S p e c ia I R e D o r fs 机床再制造的思考 幺开 宇 幺炳唐 中国质量协会全 国数控设备用户委员会 ， 北京 1 0 0 0 8 8 T h o u g h t a b o u t R e ma n u f a c t u r i n g o f Ma c h i n e To o l YAO Ka i y u，YAO Bi n g t a n g C MU A ． C A Q， B e i j i n g 1 0 0 0 8 8 ， C HN 我们需要对机床再制造的概念与含义 、 国内外简 况、 必要性及价值 、 质 量标准 与验 收等各方 面进 行探 讨 ， 以便在认识和理念上取得共识 ， 推进其健康发展。 1 机床再制造的概念与含义 机床再制造就是将有再制造价值的废旧机床的主 体结构件及其他有利用价值 的零部件， 采用现代先进 制造技术对其进行修复达到标准要求 ， 以其作为再制 造新机床的零部件 ， 再配以其他新制造的零部件和外 购的新的先进配套件 ， 重组成技术先进的新机床， 并经 过严格检验和验收 ， 达到或超过国家规定的标准， 成为 可以进入市场流转商品。这样一个全过程 ， 就可 以理 解为机床再制造。 2 国内外简况 据有关报刊报导， 国外工业和科学技术发达国家 ， 机械产品再制造 的发展历史 已有 5 0多年 。美 国不仅 有再制造研 究 中心 ， 有 的大 学里 还开 设 相关 课程 。 1 9 9 6年美国有专业的再制造公司超过 7 3 0 0 0家 ， 直接 雇员 4 8万多人 ， 生产 4 6种再制造产品。2 0 0 5年的销 售额超过 l 0 0 0亿美元， 而汽车零部件 占 5 6 ％。汽车 零部件再制造行业最具有代表性 ， 已经形成了比较完 善的再制造体系与服务体系。在德国慕尼黑的宝马汽 车公司建有一个汽车拆卸 中心 ， 专门研究报废汽车的 拆解技术 与再制造技术。在报废汽 车的零部件 中有 9 4 ％经现代先进高技术修复， 投人再制造 ； 5 ． 5 ％ 回炉 再生 9 只有 0 ． 5 ％被填埋处理。欧盟和 日本也非常重 视再制造行业 的发展 ， 都制定 了相关法规 ， 鼓 励其发 展 。 1 9 8 5年美国生产大 型铣床和加工 中心的英格索 尔 I N G E R S O L L 在拥有的机床中不满五年的占8 0 ％， 全部设备的役龄平均 5 ． 5年； 英 国设备役龄 5年 以内 的 占4 l ％ ； 美国 9年以内的占 3 4 ％ ； 日本 8年以内的 占3 5 ％。1 9 8 5年我国机械工业拥有机床 7 9 1 5 0 4台， 其净值率为 5 2 ％。而 l 5年以上的机床设备 占拥有量 的 2 ／ 3以上 。1 9 8 5年我国机床拥有量达到 3 1 7万台 ， 其中 2 0世纪 8 0年代生产的只 占总拥有 台数 的 1 0 ％ 价值量占2 0 ％左右 。数控机床仅有 2 ． 3 5万 台， 占 0 ． 7 ％ ； 2 0 0 9年我国金切机床保有量约 7 0 0多万台， 其 中役龄在 1 0年以上 的约 占 1 ／ 2 。2 0 1 0年我国数控金 切机床保有量将达到 1 2 6万台， 其中2 0 0 0年前的约 3 0 万台， 占2 4 ％ 见表 1 。预计到 2 0 1 0年 ， 我 国大重型 金切数控机床保有量将达到 5 6万 台 见 表 2 ， 2 0 0 0 年前的约占 5 5 ％。2 0 0 0年前保有 的中型以上数控机 床和大重型金切机床是更新改造和再制造的重点。 在我国， 无论是机床再制造还是汽车再制造都还 是处于探索阶段 ， 对再制造的认识 、 观念也都处于建立 和讨论阶段 。虽然 尚未形成较完善的再制造体系和服 务体系， 但是对旧机床进行翻新改造修 旧如新 的作法 ， 十几年来也一直没有间断过 ， 应该承认这也是机床的 再制造的初级阶段。 我国政府开始重视再 制造工程。2 0 0 9年工业和 信息化部发布了 关 于组织开展机电产品再制造试点 工作的通知 以下简称 通知 。根据 通知， 再制 造试点范围包括 工程机械、 大型机电设备 、 机床 、 农用 机械 、 矿采机械 、 铁路机车装备 、 船舶装备 、 医疗及办公 信息设备等整机及关键零部件 。对批准的试点企业的 再制造相关重点建设项 目， 中央及各级地方政府技术 改造等财政资金予 以优先安排支持。此外 ， 有关方面 还将加快研究鼓励扶持政策。据悉 ， 申请开展再制造 的机电产品生产企业基本要具备以下条件 该企业具 有代表性 ； 具有较大生产制造规模 ； 具有较高的所处行 业生产的产品社会保有量 ； 具备开展再制造工程的基 本条件和能力。 3 再 制造前 的评估一 中、 大 、 重型机床 是再 制 造 的重点 不是所有的废 旧机床设备都可 以进行再制造 ， 应 J T - ；i；⋯。 ’ ￡ 表 1 数控金切机床产量及保有量 S p e c ia I R e p o r } s综述 名称 1 9 8 1 ～ 1 9 8 9年 1 9 9 0 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 1 0正 合计 累计生产数控金切机床／ 万台 约 1 约 4 O 约 5 0 约 9 1 累计进 L ] 数控金切机床／ 万台 约 5 约 2 O 约 l 6 约 4 l 更新改造金切数控机床／ 万台 1 9 8 0 2 0 0 6年约 1 5 约 5 约 2 O 以上合计 万台 约 6 约 7 5 约 7 l 约 1 5 2 出 口数控金切机床／ 万 台 约 6 2 0 0 0年前约 3 O万 台 减 去出口和更新 改造重复计算 ， 数 保有量分析合计／ 万台 含进 口 约 占 2 4 ％ 控 金切机 床保有量 约 1 2 6万台。 表 2 大重型金切数控机床产量及保有 量 名称 l 9 7 0 一 l 9 8 0自 l 9 8 1 1 9 9 0年 1 9 9 1 2 0 0 0拄 2 0 0 1 2 0 1 0焦 合计 累计生产大重型金切机 床 含数控 ／ 7 i 台 约 6 约 l 0 约 l 5 约 2 O 约 5 1 累计进 [ J 大重 型数控机功 万 台 约 5 2 0 0 0年前的约 3 1万 保有量合计／ 万 台 约 5 6 台， 约 占 5 5 ％。 该经过技术经济评估进行选择 ， 选择那些技术可行 、 经 济合理的废旧机床设备进行再制造。 1 对 拟回用 的 零部件结构设计进行评估 ， 有严重结构设计缺陷的不 能用 ； 2 对拟回用的零部件结构 内部进行探伤评估 ， 有疲劳裂纹或其他缺 陷的不能用 ； 3 对拟 回用的零 部件回复精度的方案和可能性进行评估 ， 无法 回复精 度的不能用； 4 经济评估 ， 可回收零部件 的残价应该 在再制造的新产品中 占有一个合理的 比例 ， 比例太低 在经济上可能不合理 。多大 比例合理需要研究或者在 实践中探索 ， 可能不应该低于 3 0 ％， 或者达到 5 0 ％才 好 ， 不然 ， 可能在成本与价格方面缺乏竞争力。 一 般情况 ， 中型以上的废旧数控机床 、 普通大型废 旧机床 、 普通重型废 旧机床 的残值相对 比较高 ， 而且 ， 2 0 0 0年前的大重 型数控 机床的保有量就有 3 1万 台， 再加上 2 0 0 0年前保有 的普通大 、 重型机床 ， 数量也是 不少的。这些机床将陆续进入 翻新 改造 和再 制造 阶 段。因此 ， 上述机床应该成为再制造的重点对像 。但 是 ， 要进行需求调研 ， 不可盲 目从事。初期最好为具体 用户的需求进行再制造 ， 军工 、 汽车行业拥有 的中 、 大 、 重型数控机床较多 ， 有可能成为接 收机床再制造重点 领域 4 再 制造工程的利与弊 1 有利于资源充分利用 能利用 的支承大件和 配套零部件都可以回收利用 ； 2 有利于提 高精度稳 定性 由于经过长期 使 用， 就等于经过了长期 自然时效 ， 使 内应力得到了最大 限度的消除 ， 因此 ， 有利于提高产品精度稳定性 ； 3 有利于缩短产品制造周期 由于省去了可利 、 ‘ul l牛 帚 朋 用 回收件的部分制造周期 ， 这就缩短 了整个产品的制 造周期 ； 4 有利于节能减排 由于省 去了可利用支承大 件和配套零部件一些铸造或焊接或其他加工过程 ， 而 节能减排 ， 这也是发展低碳经济和绿色制造 的一个应 该 重视 的环 节 ； 5 降低成本 由于上述原 因， 必然使产 品成本 下降； 6 有一利必然有一弊最大的弊病就是 回收件 的结构设计或材质缺陷很难改变 ， 因此 ， 有可能给再制 造后的产品带来先天性缺陷。这需要努力去克服。 5 再制造产 品标准 与验收 再制造 的产品也要按照国家现行标准执行， 不 宜 降低标准另搞一套再制造产 品标准 用户认可 的技术 条件除外 ； 验 收标 准和方法也应按 照先行标准 和方 法执行 用户认可的技术条件除外 。 6 再 制造 企业 我 国机床行业的规模和产能都是比较大 的， 是可 以把机床再制造这块吃下来的 ， 没有必要再成立新 的 企业来承担这项任务 。因此 ， 目前 已有的机床生产企 业和机床翻新改造企业适当补充一些进行再制造所必 须的设备和条件 ， 就可以成为承担机床再制造的主体， 完成机床再制造的生产 、 销售和服务的全过程。 7 结语 人类要接 受再制造 的理念 ， 而且要付诸于行动。 自有人类以来 ， 为了生存不断提高生活质量 ， 就开始获 综述 S p e c ia I R e p o r }s 磨齿技术与装备及其发展趋势 张四弟① 左键民② 张兆祥① 王金淦① ①南京工程学院， 江苏 南京 2 1 1 1 6 7； ②江苏技术师范学院， 江苏 常州 I 2 1 3 0 0 1 摘要 介绍 了齿形磨削加工的方法、 类型及各 自特点和适用范 围， 通过对成形磨齿相关技术的发展现状和 优越性分析， 为发展成形磨齿的可行性进行论证 ， 指出了未来高端磨齿装备 向成 形磨齿发展的主流 方 向。 关键词 磨齿技术成形磨齿机数控 中图分类号 T H6 1 6 文献标识码 A De v e l o p i n g Tr e n d o f Ge a r G r i n d i n g T e c h n o l o g i e s a n d Eq u i p me n t ZHANG S i d i 、 r ， Z U O J i a n mi n ② ， ZHANG Zh a o x i a ng ① ， WAN G J i n g a n ① N a n j i n g I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ， N a n j i n g 2 1 1 1 6 7 ，C H N； J i a n g s u T e a c h e r s U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， C h a n g z o u 2 1 3 0 0 1 ，C H N Ab s t r a c tThi s p a p e r i n t r o d u c e d t h e me t h o d a nd t y pe o f g e a r g rin d i n g，t h e n i n t r o d u c e d t h e i r c h a r a c t e ris t i c s a n d r a n g e s o f a p p l i c a t i o n，t h r o u g h c o mme nt o n t h e t e c h n o l o g i e s o f CNC g e a r p r o fil e g rind e r a n d t h e i r d e v e l o p me n t s，p o i n t e d o u t t ha t g e a r pr o fil e g r i n d e r wi l l b e a ma i n o r i e n t a t i o n f o r a d v a n c e d g e a r g rin d i n g e q u i p me n t ． Ke ywo r dsGe a r Gr i n d i n g Te c h n o l o g y；Ge a r Pr o fi l e Gr i nd e r ；CNC 齿轮作为工业生产 中的重要基础零件 ， 因其形状 复杂 ， 技术问题多 ， 制造难度大 ， 一直 以来深为业界所 重视。齿轮的加工质量和加工效率在很大程度上反映 了一个国家的机械工业水平。随着科学技术 的发展 ， 装备水平 的提高， 对齿轮传动产品的要求也越来越高。 硬齿面高精度齿轮得到了广泛的应用。相应的对高精 度 、 硬齿面齿轮加工主流核心工艺设备的磨齿机也提 出了新的要求。 1 磨齿加工方法类型及其演变 从原理上讲 ， 齿轮渐开线齿形 的加工主要有成形 法和展成法两种 。最早的磨齿机采用单齿分度的成形 磨削法 ， 其机床运动相对简单 ， 因此机床结构较 为简 单 。 成形法磨齿需要将砂轮切削部分修整成被加工齿 轮齿槽相适应的形状 。相同模数的齿轮 ， 当齿数不 同 时 ， 其基圆直径不同， 则实际齿面渐开线就不同， 导致 齿槽形状的不同。这样当磨制相同模数不同齿数的齿 轮齿形时就需要不同截面形状 的砂轮。这在当时仅靠 机械靠模类装置修整砂轮的情况下根本就无法实现。 一 种 比较现实的方法是按模数对齿数进行分段 ， 在某 分段范围内采用相同的截面形状。其结果导致齿形原 理误差 ， 严重地影响了齿轮精度。此外 ， 机械式砂轮修 整装置本身及修整过程也都不尽人意。这些问题成为 了成形磨齿发展的技术瓶颈。因此， 成形磨齿作为一 种理想化的原理存在 ， 但几乎没有得到发展 。 取和利用 自然界资源。特别是 到了现代社会 ， 人类追 求社会财富和生活享受， 对 自然界资源 、 矿产资源的开 采 、 利用和制造生产供人类需求的各种产品， 到了无以 复加的地步 ， 不但使 自然界资源迅速减少 ， 总有一天会 枯竭， 而且给环境造成 了严重污染 ， 破坏了人类的生存 环境 ， 这对人类将是一场灾难。因此 ， 未来利用废 旧物 品进行再制造将是必然的选择 。 编辑 汪 艺 收 稿日 期 2 0 1 0 1 0 0 9 文章编号 1 1 0 2 1 3 如果您想发表对本文的看法， 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。 江苏省高校科研成果产业化推进项 目 J H 0 8 1 1 ； 江苏省科技 支撑计划项 目 B E 2 0 0 9 0 4 0 ； 江苏省六大人才高峰资助项 目 等 u ll