我國的汽車零部件制造對(duì)機(jī)床需求巨大

　　“中國的不少出口產(chǎn)品，已經(jīng)被老外的貿(mào)易保護(hù)政策盯上了。之前是輪胎、車輪受到了美國‘雙反’和特保，現(xiàn)在，輪胎的原材料炭黑又開始成為一些國家反傾銷的目標(biāo)。”

　　日前在天津舉辦的2012中國橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)炭黑分會(huì)會(huì)員大會(huì)上，一位業(yè)內(nèi)人士透露說，繼印度對(duì)華炭黑相繼做出反傾銷終裁和特別保障措施初裁，征收高額關(guān)稅后，最近，歐洲正在對(duì)中國進(jìn)口的炭黑展開反傾銷調(diào)查。

　　據(jù)介紹，炭黑是輪胎上除橡膠外使用量最多的第二大原材料，2011年中國產(chǎn)量為385萬噸，較上年同期增長13%。與幾年前年增17%的幅度相比，其增幅有所回落。數(shù)據(jù)顯示，在2006—2010年的5年間，中國一共新增炭黑產(chǎn)能264萬噸，產(chǎn)能年均增長率高達(dá)17%。目前，中國的炭黑產(chǎn)能已接近550萬噸/年，占全球產(chǎn)能的38%，且正以40萬噸/年左右的規(guī)模增長。

　　據(jù)中國橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)炭黑分會(huì)理事長、蘇州寶化炭黑公司董事長王存金介紹，中國炭黑的出口量，從2011年開始保持快速增長的勢(shì)頭，出口量接近50萬噸，占總產(chǎn)量的12.7%，出口金額達(dá)到6億美元。中國由此成為全球重要的炭黑出口國。

　　而與此同時(shí)，歐盟諸國和北美地區(qū)的炭黑產(chǎn)能則日益萎縮。據(jù)分析，其主要原因，一是受金融危機(jī)的拖累，二是國外炭黑企業(yè)多數(shù)使用石油系原料油，而石油價(jià)格居高不下，相對(duì)中國企業(yè)主要使用煤系原料油而言，其成本較高。

　　中國炭黑出口的高速增長，引起了其他國家的高度關(guān)注。印度首先發(fā)難，于2008年對(duì)中國進(jìn)行了炭黑反傾銷，2010年進(jìn)行炭黑其中復(fù)審，去年又進(jìn)行了炭黑“特保”調(diào)查，目前的初裁結(jié)果對(duì)中國炭黑企業(yè)不利。王存金認(rèn)為，中國的炭黑出口將進(jìn)一步面臨新的挑戰(zhàn)。

　　原材料上漲、勞動(dòng)力成本上升、市場競爭不斷加劇，汽車零部件企業(yè)呼喚“高效的加工解決方案”。中國汽車行業(yè)正處于前所未有的高速發(fā)展時(shí)期，即使是在國際金融危機(jī)的大環(huán)境下，依舊“一枝獨(dú)秀”。汽車行業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展，催生了汽車零部件加工巿場的興旺，并已經(jīng)成為機(jī)床消費(fèi)的主題。

　　汽車工業(yè)的發(fā)展既依賴于機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，又推動(dòng)了機(jī)床工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。作為“工業(yè)母機(jī)”的機(jī)床，是汽車生產(chǎn)的重要設(shè)備，占到了汽車制造廠固定資產(chǎn)總投資的2/3左右，直接影響到汽車的制造成本。有關(guān)分析認(rèn)為，汽車行業(yè)對(duì)機(jī)床的需求已經(jīng)占到機(jī)床行業(yè)消費(fèi)總量的40%。

　　汽車零部件制造對(duì)機(jī)床需求巨大

　　汽車零部件產(chǎn)業(yè)是汽車工業(yè)的重要組成部分，汽車工業(yè)的發(fā)展，為汽車配件企業(yè)的發(fā)展提供了龐大的巿場。據(jù)相關(guān)報(bào)道，2010年中國汽車零部件工業(yè)總產(chǎn)值超過1.4萬億元。隨著汽車行業(yè)的繼續(xù)高速發(fā)展，汽車零部件產(chǎn)業(yè)也將迎來美好的發(fā)展前景。

　　據(jù)了解，目前汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)機(jī)床的消費(fèi)主要分為兩個(gè)層面：一是用于汽車整車生產(chǎn)的四條線，即沖壓、焊接、涂裝和總裝線;二是包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)在內(nèi)的汽車零部件的加工。整車生產(chǎn)四條線中只有沖壓線需要機(jī)床。機(jī)床消費(fèi)的重點(diǎn)在第二個(gè)層面，即占整車全部裝備價(jià)值70%左右的汽車零部件加工。有專家推算，汽車零部件加工對(duì)機(jī)床的需求比整車廠要大十倍以上。

　　汽車零部件加工對(duì)機(jī)床提出新要求

　　作為汽車的核心功能部件，發(fā)動(dòng)機(jī)加工設(shè)備是汽車生產(chǎn)最重要的裝備之一。隨著整車企業(yè)新車型的加速推進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線對(duì)柔性化的要求越來越高，通常一條發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線需要能夠至少滿足生產(chǎn)三種機(jī)型。同時(shí)，汽車發(fā)展的輕量化趨勢(shì)使得對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋材料要求由鑄鐵向鋁合金轉(zhuǎn)變，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)加工機(jī)床又提出了新的更高要求。

　　組成發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零部件是缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、連桿等。加工這些零件所需的機(jī)床大多是高效、高性能、高可靠性的數(shù)控機(jī)床或?qū)Ｓ脭?shù)控機(jī)床。其中缸體、缸蓋加工柔性生產(chǎn)線大多由臥式加工中心組成;曲軸加工設(shè)備主要是車?yán)瓩C(jī)床、數(shù)控曲軸內(nèi)銑或外銑床、數(shù)控曲軸磨床、曲軸拋光機(jī)等;凸輪軸加工設(shè)備主要?jiǎng)t是凸輪軸數(shù)控車床，凸輪軸磨床等;而連桿加工設(shè)備大多為專用設(shè)備，如雙端面磨床等。

　　隨著巿場競爭的不斷加劇，客戶對(duì)于汽車供應(yīng)商的產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)以及產(chǎn)品提出了更為苛刻的要求，對(duì)于汽車的安全等性能愈加關(guān)注。而隨著國家節(jié)能減排措施的實(shí)行，汽車的燃料消耗、污染程度也倍受關(guān)注。中國巿場勞動(dòng)力成本也在不斷上升。這些因素導(dǎo)致汽車零部件企業(yè)的壓力空前加大，對(duì)于零部件加工的可靠性、生產(chǎn)效率、精確性、性價(jià)比等提出了更高的要求。

　　急需高效加工解決方案

　　汽車產(chǎn)能的大幅提升必然要求汽車零部件的產(chǎn)能的大幅提升，而面對(duì)逐漸提高的中國勞動(dòng)力成本，就要求汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)不得不考慮采用效率更高，復(fù)合性更強(qiáng)，自動(dòng)化程度更高的機(jī)床來解決制造成本與勞動(dòng)力成本的矛盾，面對(duì)這一趨勢(shì)，瑞士托納斯公司針對(duì)汽車零部件中的精密軸類零件的高效加工推出了多主軸自動(dòng)車削中心。

　　為此，中國橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)炭黑分會(huì)秘書長丁麗萍提醒企業(yè)，要隨時(shí)關(guān)注國外炭黑市場動(dòng)態(tài)，盡早啟用反傾銷預(yù)警機(jī)制，以防患于未然。

　　本文以托納斯公司的8主軸數(shù)控自動(dòng)車削中心MultiSigma8×24為例來說明這種高效車削的解決方案。MultiSigma8×248主軸數(shù)控自動(dòng)車削中心為8個(gè)加工主軸，每個(gè)主軸均為獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電主軸，由24個(gè)數(shù)控直線軸控制刀具對(duì)軸類零件進(jìn)行加工，并包括2個(gè)獨(dú)立的背面主軸，可以完成軸類零件的外圓車削/內(nèi)孔加工/橫向鉆孔/銑削/自動(dòng)掉頭加工等。主加工側(cè)有8個(gè)沿圓周均勻分布的8個(gè)回轉(zhuǎn)主軸，將1個(gè)復(fù)雜零件的正面需加工的所有工序按盡可能均勻的加工時(shí)間分配給8個(gè)主軸，這樣使零件在正面加工的時(shí)間相比單主軸車床大大減少，在第7個(gè)和第8個(gè)主軸位置上由2個(gè)背面主軸夾持零件后再掉頭加工，而零件的加工節(jié)拍就是單背面主軸加工時(shí)間的一半和8個(gè)正面主軸加工時(shí)間中最長的那個(gè)，從而大幅提高加工效率，減少機(jī)床的占地空間和所需的操作人員數(shù)量，提高零件的穩(wěn)定性，非常適合超大批量的零件生產(chǎn)。

　　針對(duì)MultiSigma8×24，其24個(gè)直線控制軸完全由數(shù)控方式控制。除7號(hào)主軸位置(實(shí)現(xiàn)切斷工序和背面主軸掉頭加工)及8號(hào)主軸位置(實(shí)現(xiàn)切斷工序和背面主軸掉頭加工)外，其余1/2/3/4/5/6主軸位置可以同時(shí)進(jìn)行鉆孔和外圓車削工序。舉例如下：

　　針對(duì)1號(hào)到6號(hào)主軸位置，有兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)控刀架組成，即十字滑臺(tái)刀架(X11/Z11到X16/Z16)完成外圓車削和1號(hào)到6號(hào)主軸正前方軸向鉆孔刀架(Z21到Z26)完成正面鉆孔，由于這些個(gè)刀架完全獨(dú)立并完全通過數(shù)控控制，所以在該位置可以同時(shí)完成外圓車削及正面鉆孔

　　零件在正面7號(hào)和8號(hào)主軸位置進(jìn)行切斷工序，在此位置切斷后，零件正面工序完成，換由2個(gè)獨(dú)立的背面主軸完成，由背面加工刀架X47和X48完成掉頭車削/鉆孔/鏜孔/端面車槽等工序。2個(gè)背面主軸在X47和X48背面刀架上的工序完成后，零件通過收集裝置自動(dòng)收集到機(jī)床外部成品零件箱內(nèi)，至此一個(gè)完整的零件完成。重復(fù)上述工序，就能夠完成零件高效連續(xù)加工。

　　沈陽機(jī)床成套設(shè)備有限責(zé)任公司SUC8114兩端孔加工專用數(shù)控機(jī)床，該機(jī)床適合工件長度為400毫米--1250毫米范圍內(nèi)的各種曲軸或凸輪軸類零件兩端孔的加工。

　　沈陽機(jī)床成套設(shè)備有限責(zé)任公司主要是為汽車零部件加工提供專門的設(shè)備和成套生產(chǎn)線，近幾年的產(chǎn)品重點(diǎn)放在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸以及連桿等汽車零部件的加工，研制臥式加工中心和曲軸、凸輪軸成套數(shù)控設(shè)備，已經(jīng)具備了項(xiàng)目整線承包、交鑰匙工程的能力。

　　2010年，沈陽機(jī)床成套設(shè)備有限責(zé)任公司為天潤曲軸股份有限公司提供了7條曲軸加工生產(chǎn)線。針對(duì)天潤曲軸4GI四缸曲軸而規(guī)劃的四缸曲軸日式推拉上下料自動(dòng)化生產(chǎn)線項(xiàng)目，是沈陽機(jī)床成套設(shè)備公司自行研發(fā)并設(shè)計(jì)制造的，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。沈陽機(jī)床成套設(shè)備公司為該項(xiàng)目提供了包括其新開發(fā)的SUC8216型數(shù)控銑端面中心孔機(jī)床、SUC8117J型雙刀架數(shù)控車床以及改版后的SUC8149型曲軸油孔加工數(shù)控機(jī)床、SUC8114型兩端孔加工數(shù)控機(jī)床等。針對(duì)天潤曲軸項(xiàng)目的工藝特點(diǎn)和各工序的技術(shù)要求，沈陽機(jī)床成套設(shè)備公司為其制定了針對(duì)性的加工工藝，包括：銑端面、銑定位面和套車大小頭外圓工序合一的工藝，車軸頸采用雙伺服刀架數(shù)控車床車削工藝，連桿頸及沉割槽采用數(shù)控隨動(dòng)內(nèi)銑床和連桿頸數(shù)控車加工工藝，曲軸油孔采用基于MQL微量潤滑技術(shù)的5軸全自動(dòng)鉆削機(jī)床加工工藝，兩端凸緣螺紋孔及銷孔鍵槽采用雙面轉(zhuǎn)塔多工位動(dòng)力頭組成的專用臥式加工中心完成，最終平衡去重用全自動(dòng)去采重平衡機(jī)加工工藝等。

　　這條四缸曲軸自動(dòng)化生產(chǎn)線輸送系統(tǒng)和機(jī)械手送料方式，通過操作者平推曲軸可實(shí)現(xiàn)序與序之間的曲軸輸送，通過機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)曲軸由物流線到機(jī)床內(nèi)的輸送。生產(chǎn)線工藝的合理制定，不僅降低了物流系統(tǒng)成本，減少了加工輔助時(shí)間，更提高了生產(chǎn)效率。而且，由于提高了機(jī)床的復(fù)合化程度，使加工工序更加集中，縮短了曲軸生產(chǎn)線長度。同時(shí)，由于這條生產(chǎn)線由柔性設(shè)備組成，可以適應(yīng)多品種的曲軸加工，符合天潤曲軸多品種、小批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，滿足了天潤曲軸年產(chǎn)曲軸9萬件、單件生產(chǎn)節(jié)拍3.4min的生產(chǎn)要求。