濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下我國軸承產業的特征與制造裝備技術水平。
我國軸承行業經過新中國建立60多年、特別是近十幾年來的建設發展，經歷了“從無到有、從小到大”歷史過程，從2003年開始，已成為規模總量穩居世界第三的軸承大國，成績顯著。2013年，我國軸承行業銷售收入為1 535億元，規模以上企業為1 358家。目前，已進入“由大到強”的關鍵轉型期。
我國軸承行業“大而不強”，主要表現在以下幾個方面：
（1） 產品技術質量水平不高。以近10年來的國家監督抽查結果為例，平均抽樣合格率僅為70%左右，遠遠低于全國工業品平均抽樣合格率90%以上的水平。
（2）企業市場核心競爭力不足。除中低端軸承主要靠低價優勢占據市場外，在高速鐵路、民用航空、高檔機床、高級汽車、盾構機、計算機硬盤驅動器等領域，由于技不如人，至今沒有實力與國外品牌軸承相抗衡，長期被排除在高端軸承市場之外。
（3） 行業技術創新能力薄弱。缺乏具有自主知識產權的核心技術，在軸承基礎理論和國際標準方面幾無貢獻，在世界軸承工業技術領域中尚沒有取得與之相對稱的話語權。
在上述差距中，體現在最基本的產品質量方面，可歸結如下：
在精度上，主要存在精度離散性、精度儲備率和精度保持性等問題。
在性能上， 以最常規的動態性能中的振動與噪聲為例，主要是“異音”和振動（噪聲）水平保持性等問題。
在壽命及可靠性上，以最基本的疲勞壽命為例，一般僅為國外著名公司產品的1/2、1/3甚至更短，有些滾子軸承連額定壽命都不到，可靠度普遍偏低。
國產軸承存在技術質量水平不高的原因很多，包括設計、制造、材料、檢測、試驗以及管理等各個方面，但其中制造裝備及加工工藝問題一直是最為關鍵的環節之一。
軸承工業的生產特征
現代軸承工業的起源是以1883年德國FAG公司發明了磨球機為標志。軸承工業的誕生依附于機械化，軸承工業的發展始終追求自動化，這是由于軸承作為高度“三化（標準化、系列化、通用化）”的產品，必須實現大批量規模化生產所決定的。“機械化、自動化、規模化”形成了軸承產品最顯著的生產特征。
軸承屬于精密機械產品，其標準規定的最低精度等級相當于手表精度水平。因此，軸承制造若采用普通機床，則精度達不到要求；若采用精密機床，則加工效率太低。
也因此，軸承制造就有了“專用機床”存在的需要。軸承專用機床以 “兩溝一孔”磨床為典型代表，即主要指用于加工球軸承的外圈溝道、內圈溝道和內圈內孔的三種磨床，簡稱外溝磨床、內溝磨床和內徑磨床。其他磨床，如用于加工滾子軸承的外圈滾道、內圈滾道、內圈擋邊等的磨床，都是以“兩溝一孔”磨床為基礎，經局部改變而派生出來的磨床。正是有了專用機床，從而使得軸承制造的技術門檻大大降低，從第二次世界大戰前只有工業發達國家才能生產，變成一般工業水平國家也能生產。也正是由于有了專用機床的不斷升級換代，使得軸承制造對于裝備的依賴度越來越高，沒有先進的裝備，現在已難以生產出具有市場競爭力的高精度儲備率的軸承。
過去，軸承磨床多以手動機床發展到“機電液”控制的半自動和自動化機床為主，隨著機床工業和軸承工業的技術進步，目前，數字控制機床已在軸承磨床中占據主體地位。數控磨床不僅在高精度、高效率方面特別適合于普通軸承的大批量連續性生產，而且在柔性化方面還非常契合于一些專用軸承的多品種小批量生產。因此，數控磨床以及數控車床、數控超精機等已成為軸承裝備的“標準配置”和普及方向。
軸承產品的生產方式
過去，機群式是軸承零件機械加工的主要生產方式。近些年來，采用自動線的企業越來越多，主要有車加工自動線、車輾自動線、磨超自動線、磨裝自動線等。有些企業在磨削工序已全部采用了自動線。以最為主要的磨超自動線為例，據不完全統計，2004年才300多條，經過短短10年的發展，現在已達到5 000多條。采用自動線及數控化程度較高的裝備，可以優化工藝參數，控制加工節拍，固化工藝紀律，使得人為因素大大減少，保證產品質量穩定達到規定要求，而且生產效率也顯著提高。
對于以深溝球軸承為代表的球軸承磨超自動線，我國軸承行業大多采用是由5臺機床組成的“磨超短線”，即內圈3臺（磨內溝、磨內徑和內溝超精各1臺），外圈兩臺（磨外溝、外溝超精各1臺，）。對于圓錐滾子軸承為代表的滾子軸承的磨超短線，則一般由9臺機床組成，即內圈5臺（粗磨內滾道、粗磨內徑、細磨滾道、細磨內徑、磨擋邊、滾道及擋邊超精各1臺），外圈4臺（粗磨外滾道、精磨外徑、精磨外滾道、外滾道及外徑超精各1臺）。這種配置盡管比較緊湊和成熟，但由于機床之間的加工節拍不盡一致（內表面加工效率低于外表面），因此造成部分機床效能得不到充分發揮，整條線的產能沒有充分利用，存在浪費現象。
國外先進的磨超生產線通常采用長線或稱復線的形式，如日本的球軸承磨超自動線由12臺機床組成，其中內圈7臺（磨內徑3臺、磨內溝兩臺和內溝超精兩臺），外圈5臺（磨外溝3、外溝超精兩臺），整條線的生產節拍匹配協調，生產效率大大提高。此外還有9臺、15臺、21臺和25臺機床等多種組合。
我國部分軸承企業現在也開始嘗試采用復線形式，生產方式與國際先進水平接軌，從自動生產線向自動生產工段、自動生產車間的雛形轉變。
一些國外著名軸承公司，近期已開始采用“一個流”等更先進的機床配置與生產流程。“一個流”生產，即各工序間只有一個工件在流動，使加工過程始終處于不停滯、不堆積、不超越的流動狀態，生產節拍完全同步，各種問題和浪費明顯化。相應，對裝備的功能要求也趨于單一化或最簡化，以期保證其具備高可靠性和高穩定性。
我國軸承制造裝備的技術水平
我國軸承行業對制造裝備的技術進步一直充滿熱情。例如，對國產數控機床的推廣應用，早在1990年代中后期就已形成了一定規模。
2004年前后，有關方面曾經開展過一次覆蓋汽車、航天、航空、船舶、兵器、模具、農機、工程機械和電站設備等眾多行業的調研，其中唯有軸承行業采用國產數控機床__較多且認可度較高，形成了 “國產數控機床在軸承行業一枝獨秀”的獨特現象。
國產數控機床能夠很早就在軸承行業打開局面，主要原因在于當時（1980年代以后）引進的國外數控機床盡管技術先進、性能優異、水平很高，但存在著價格昂貴、維修困難、開放性差、不便于升級換代等嚴重問題。因此，在企業的技術改造中，以數控軸承磨床為代表的國產數控軸承機床開始嶄露頭角，并逐漸形成了主導地位。
早期的國產數控軸承磨床，普遍存在著數控系統不穩定，尤其是機械傳動部分故障較多，更換工裝夾具及重新調整定位時操作復雜，以及電器壽命短、液氣密元件不過關等問題。隨著不斷改進完善，目前在中小型軸承磨床方面，技術上已趨于成熟且達到一定水平，不僅國內企業大量采用，而且，許多國際著名軸承公司如SKF、Schaeffler、NSK、NTN和Timken等都已開始采購。
國產軸承制造裝備目前存在的問題是：可靠性與穩定性波動較大；加工精度的離散度較大；大多集中于中低檔的“同質化”水平。
因此，在高端軸承領域，軸承企業首選仍然是進口機床，如在軍工軸承、鐵路軸承和機床精密軸承等的關鍵工序仍以采用國外品牌機床為主。
與國外先進機床相比，國產軸承制造裝備中重點需要在以下方面取得改進或突破：
（1）進一步提高磨用電主軸的功率、剛度和精度壽命。
（2）頭架、砂輪修整器推廣應用液體靜壓主軸。
（3）采用高精度、高剛度滾珠絲杠、導軌。
（4）廣泛采用在線監測和保護技術。
（5）提高機床的工序能力指數，至少應達到Cpk＞1.33，甚至Cpk＞1.67。
（6）推廣應用磨超復線和磨裝長線。
（7）推廣應用外表面磨削線速度80m/s以上、內圓磨削線速度60m/s以上高速磨削技術。
（8）研發穩定批量生產P4，特別是P2公差等級軸承的高精度數控機床。
結語
軸承作為精密機械產品， 要保證其高精度等基本技術特性，在影響產品質量“人、機、料、法、環”的5個要素中，“機”是最重要的。各國際著名軸承公司，無不高度重視制造裝備的不斷升級換代，很多核心專用設備均以自主研制和集成為主，單機自動化、數控化和自動生產線、無人化車間程度非常高，充分體現了現代軸承工業制造技術的發展方向。
我國要想實現軸承強國的目標，必須首先在制造裝備技術上取得顯著突破，包括在數控機床、自動生產線上不斷改進提高，也包括在更高起點上進行切入，如直線電動機、工業機器人以及柔性化、智能化等技術的應用等，只要遵循世界軸承工業發展規律，并充分利用中國經濟發展的各種紅利因素，我國軸承工業就一定會繼續取得更大的發展。
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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷售顧問
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