我國的汽車零部件制造對機床需求巨大

　　“中國的不少出口產品，已經被老外的貿易保護政策盯上了。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。”

　　日前在天津舉辦的2012中國橡膠工業(yè)協(xié)會炭黑分會會員大會上，一位業(yè)內人士透露說，繼印度對華炭黑相繼做出反傾銷終裁和特別保障措施初裁，征收高額關稅后，最近，歐洲正在對中國進口的炭黑展開反傾銷調查。

　　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能264萬噸，產能年均增長率高達17%。目前，中國的炭黑產能已接近550萬噸/年，占全球產能的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)會炭黑分會理事長、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頭，出口量接近50萬噸，占總產量的12.7%，出口金額達到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，歐盟諸國和北美地區(qū)的炭黑產能則日益萎縮。據(jù)分析，其主要原因，一是受金融危機的拖累，二是國外炭黑企業(yè)多數(shù)使用石油系原料油，而石油價格居高不下，相對中國企業(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注。印度首先發(fā)難，于2008年對中國進行了炭黑反傾銷，2010年進行炭黑其中復審，去年又進行了炭黑“特保”調查，目前的初裁結果對中國炭黑企業(yè)不利。王存金認為，中國的炭黑出口將進一步面臨新的挑戰(zhàn)。

　　原材料上漲、勞動力成本上升、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)展時期，即使是在國際金融危機的大環(huán)境下，依舊“一枝獨秀”。汽車行業(yè)的強勁發(fā)展，催生了汽車零部件加工巿場的興旺，并已經成為機床消費的主題。

　　汽車工業(yè)的發(fā)展既依賴于機床工業(yè)的發(fā)展，又推動了機床工業(yè)的技術進步。作為“工業(yè)母機”的機床，是汽車生產的重要設備，占到了汽車制造廠固定資產總投資的2/3左右，直接影響到汽車的制造成本。有關分析認為，汽車行業(yè)對機床的需求已經占到機床行業(yè)消費總量的40%。

　　汽車零部件制造對機床需求巨大

　　汽車零部件產業(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)相關報道，2010年中國汽車零部件工業(yè)總產值超過1.4萬億元。隨著汽車行業(yè)的繼續(xù)高速發(fā)展，汽車零部件產業(yè)也將迎來美好的發(fā)展前景。

　　據(jù)了解，目前汽車產業(yè)對機床的消費主要分為兩個層面：一是用于汽車整車生產的四條線，即沖壓、焊接、涂裝和總裝線;二是包括發(fā)動機、變速器、轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)在內的汽車零部件的加工。整車生產四條線中只有沖壓線需要機床。機床消費的重點在第二個層面，即占整車全部裝備價值70%左右的汽車零部件加工。有專家推算，汽車零部件加工對機床的需求比整車廠要大十倍以上。

　　汽車零部件加工對機床提出新要求

　　作為汽車的核心功能部件，發(fā)動機加工設備是汽車生產最重要的裝備之一。隨著整車企業(yè)新車型的加速推進，發(fā)動機生產線對柔性化的要求越來越高，通常一條發(fā)動機生產線需要能夠至少滿足生產三種機型。同時，汽車發(fā)展的輕量化趨勢使得對發(fā)動機缸體、缸蓋材料要求由鑄鐵向鋁合金轉變，這對發(fā)動機加工機床又提出了新的更高要求。

　　組成發(fā)動機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床大多是高效、高性能、高可靠性的數(shù)控機床或專用數(shù)控機床。其中缸體、缸蓋加工柔性生產線大多由臥式加工中心組成;曲軸加工設備主要是車拉機床、數(shù)控曲軸內銑或外銑床、數(shù)控曲軸磨床、曲軸拋光機等;凸輪軸加工設備主要則是凸輪軸數(shù)控車床，凸輪軸磨床等;而連桿加工設備大多為專用設備，如雙端面磨床等。

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

　　急需高效加工解決方案

　　汽車產能的大幅提升必然要求汽車零部件的產能的大幅提升，而面對逐漸提高的中國勞動力成本，就要求汽車零部件生產企業(yè)不得不考慮采用效率更高，復合性更強，自動化程度更高的機床來解決制造成本與勞動力成本的矛盾，面對這一趨勢，瑞士托納斯公司針對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車削中心。

　　為此，中國橡膠工業(yè)協(xié)會炭黑分會秘書長丁麗萍提醒企業(yè)，要隨時關注國外炭黑市場動態(tài)，盡早啟用反傾銷預警機制，以防患于未然。

　　本文以托納斯公司的8主軸數(shù)控自動車削中心MultiSigma8×24為例來說明這種高效車削的解決方案。MultiSigma8×248主軸數(shù)控自動車削中心為8個加工主軸，每個主軸均為獨立電機驅動的電主軸，由24個數(shù)控直線軸控制刀具對軸類零件進行加工，并包括2個獨立的背面主軸，可以完成軸類零件的外圓車削/內孔加工/橫向鉆孔/銑削/自動掉頭加工等。主加工側有8個沿圓周均勻分布的8個回轉主軸，將1個復雜零件的正面需加工的所有工序按盡可能均勻的加工時間分配給8個主軸，這樣使零件在正面加工的時間相比單主軸車床大大減少，在第7個和第8個主軸位置上由2個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間的一半和8個正面主軸加工時間中最長的那個，從而大幅提高加工效率，減少機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。

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

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

　　零件在正面7號和8號主軸位置進行切斷工序，在此位置切斷后，零件正面工序完成，換由2個獨立的背面主軸完成，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收集到機床外部成品零件箱內，至此一個完整的零件完成。重復上述工序，就能夠完成零件高效連續(xù)加工。

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

　　沈陽機床成套設備有限責任公司主要是為汽車零部件加工提供專門的設備和成套生產線，近幾年的產品重點放在汽車發(fā)動機缸體、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)控設備，已經具備了項目整線承包、交鑰匙工程的能力。

　　2010年，沈陽機床成套設備有限責任公司為天潤曲軸股份有限公司提供了7條曲軸加工生產線。針對天潤曲軸4GI四缸曲軸而規(guī)劃的四缸曲軸日式推拉上下料自動化生產線項目，是沈陽機床成套設備公司自行研發(fā)并設計制造的，具有完全自主知識產權。沈陽機床成套設備公司為該項目提供了包括其新開發(fā)的SUC8216型數(shù)控銑端面中心孔機床、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)控機床、SUC8114型兩端孔加工數(shù)控機床等。針對天潤曲軸項目的工藝特點和各工序的技術要求，沈陽機床成套設備公司為其制定了針對性的加工工藝，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)控隨動內銑床和連桿頸數(shù)控車加工工藝，曲軸油孔采用基于MQL微量潤滑技術的5軸全自動鉆削機床加工工藝，兩端凸緣螺紋孔及銷孔鍵槽采用雙面轉塔多工位動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去采重平衡機加工工藝等。

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