高端機(jī)床“綠色再制造”

■江蘇晨光數(shù)控機(jī)床有限公司總經(jīng)理 陳善元

高端機(jī)床“綠色再制造”

■江蘇晨光數(shù)控機(jī)床有限公司總經(jīng)理 陳善元

關(guān)于綠色制造，最近在國內(nèi)報(bào)刊雜志上發(fā)表的文章很多，實(shí)際投入的企業(yè)也不少，正形成一個具備相當(dāng)規(guī)模的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。

但是，關(guān)于高端機(jī)床“綠色再制造”，則鮮有人提及。究其原因有三：一是高端機(jī)床與普通機(jī)床相比，數(shù)量微不足道，且分散在各地各行各業(yè)，不太引人注目；二是高端機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，技術(shù)難度大，進(jìn)行“綠色再制造”，一般機(jī)床企業(yè)不敢干、干不了、干不好；三是高端機(jī)床“綠色再制造”，往往都是單件生產(chǎn)“一事一議”，出力大、費(fèi)腦筋、效益有限，大機(jī)床企業(yè)組織生產(chǎn)麻煩，看不上眼，不愿意干、不一定能干好。

正是在這樣的背景下，江蘇晨光數(shù)控機(jī)床有限公司在國內(nèi)率先提出了高端機(jī)床“綠色再制造”新概念。

江蘇晨光高端機(jī)床之路

江蘇晨光數(shù)控機(jī)床有限公司前身是泰興市晨光高新技術(shù)開發(fā)有限公司，成立于1998年，其技術(shù)骨干來自于國內(nèi)最早研發(fā)成功數(shù)控車床的某國企，具備30年研發(fā)數(shù)控機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)。晨光公司成立以來，首先從事炭素行業(yè)加工設(shè)備的研發(fā)，使中國石墨電極與接頭、炭塊與炭磚、炭電極加工精度和自動化水平領(lǐng)先國際先進(jìn)水平，“掌握國際炭素裝備話語權(quán)”。繼而晨光公司還承接了國家“十一五”、“十二五”重大項(xiàng)目——高溫氣冷核反應(yīng)堆碳堆內(nèi)構(gòu)件全套自動加工設(shè)備的研發(fā)任務(wù)并獲得成功，現(xiàn)已投入使用，成為世界上第一家，并獲得了2012年中國工業(yè)論壇組委會頒發(fā)的“中國重大技術(shù)裝備首臺（套示范單位）”稱號。

近幾年來，晨光公司努力投入數(shù)控精密螺紋磨床、數(shù)控精密直線導(dǎo)軌磨床及其相關(guān)機(jī)床——數(shù)控內(nèi)螺紋磨削中心、滑塊磨床、螺紋旋銑床和長螺紋高精度車床等系列化開發(fā)，使之迅速達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

最近，晨光公司又承接了國家某航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)的“863計(jì)劃”和渦輪葉片雙刀銑床的“04專項(xiàng)”。

縱觀以上機(jī)床，都位于高端機(jī)床領(lǐng)域，對硬件制造和軟件開發(fā)要求很高，且具備單件小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，因此，晨光公司從事高端機(jī)床的綠色再制造比較適宜。

高端機(jī)床的“綠色再制造”符合中國特色的新型改造之路

20世紀(jì)五六十年代以來，特別是改革開放以來，隨著中國四化建設(shè)的推進(jìn)，航天航空、兵工、航海和鐵道等部門以及大型國企、央企等從歐洲、美國、俄羅斯和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家花費(fèi)高昂的代價購進(jìn)了大量高端、精密、自動化加工機(jī)床，對提高我國的總體制造技術(shù)水平作出了巨大的貢獻(xiàn)。

但是，和人一樣，高端機(jī)床也會老的，控制技術(shù)老化，控制元件老化，結(jié)構(gòu)件陳舊老化。不少設(shè)備更因年代久遠(yuǎn)、長期使用、難以修復(fù)，以致老舊不堪，“缺胳膊少腿”，接近或已經(jīng)報(bào)廢。對這些高端機(jī)床，傳統(tǒng)的解決辦法，無非是降級使用、大修改造、報(bào)廢更新。

先說降級使用，這往往是針

對那些使用時間不太長，還可以繼續(xù)使用的進(jìn)口設(shè)備而言。既然是降級使用，說明其加工精度、效率已難以滿足要求，“食之無味、棄之可惜”，更新又舍不得。對此類機(jī)床，如果采用“綠色再制造”的辦法，找出所在問題對癥下藥，仍可恢復(fù)青春。此類辦法，花錢不多，改造工作量不大，見效快、效果好。

再說大修改造，傳統(tǒng)的大修改造無非是機(jī)械部件局部修復(fù)、恢復(fù)精度，電控液壓部件更換元件恢復(fù)功能，或小范圍改進(jìn)結(jié)構(gòu)，或通用設(shè)備改為專用設(shè)備。由于各企業(yè)技術(shù)力量參差不齊，有些進(jìn)口機(jī)床已過于陳舊，這種方法只能是局部改變，無法從整體上恢復(fù)或提高設(shè)備的效能。

至于報(bào)廢，當(dāng)然是任何設(shè)備的最后歸宿。但是從“綠色再制造”的角度看，這些機(jī)床的基礎(chǔ)件如床身、工作臺等仍然可以利用，而且這些大型零部件經(jīng)過長期使用，內(nèi)應(yīng)力消除更為徹底，如果將其廢物利用，采用“綠色再制造”的辦法，變成一臺全新機(jī)床使用效果更優(yōu)于新機(jī)床，并避免了資源的浪費(fèi)。

因此，高端機(jī)床的“綠色再制造”是一條符合中國特色的新型改造之路。

英國MATRIX產(chǎn)2.66m螺紋磨床再制造案例

MATRIX是世界知名的螺紋磨床廠家。但該機(jī)床送到晨光公司時，早已老舊不堪，報(bào)廢多年。經(jīng)認(rèn)真的拆卸解體分析，該機(jī)床除了床身外，其余零部件已沒有使用價值，只能作為廢鐵回收。但其床身設(shè)計(jì)獨(dú)特，結(jié)構(gòu)剛性好，值得使用和借鑒。

對這臺機(jī)床，晨光公司組織了除床身外的重新設(shè)計(jì)，其大件零件如工作臺、圓桶和拖板等重新制作，中小零部件大部分與晨光公司機(jī)床零部件通用，如絲桿、變速箱、頭架主軸組件、磨頭主軸組件和中心架等，其余重新制作。其數(shù)控系統(tǒng)、伺服電動機(jī)與阿爾法減速機(jī)、海德漢光柵尺、編碼器、控制軟件和電器箱等均與晨光公司數(shù)控螺紋磨床通用。在床身端頭再增加Z軸，安裝剛性支架（見圖1），對床身導(dǎo)軌精度進(jìn)行了嚴(yán)格的復(fù)加工，其全長不直度達(dá)到了0.012mm以下，并配裝了新型的全封閉防護(hù)罩。

圖1　剛性支架

經(jīng)過如此復(fù)雜的再制造過程之后，一臺全新的MATRIX磨床（見圖2）改造完成并投入生產(chǎn)，至今使用一年多，自動化程度與新機(jī)床一樣，加工精度達(dá)到Ⅱ級以上，加工效率和可靠性等均很正常，用戶非常滿意。

在本例中，節(jié)省了床身材料，花不到一臺新磨床的錢，達(dá)到了新MATRIX磨床（見圖3）的效果。而且，晨光公司借鑒了該機(jī)床床身、圓桶等結(jié)構(gòu)，在新開發(fā)的CGK-6800數(shù)控大型精密螺紋床上得到應(yīng)用，成為國內(nèi)第一臺開發(fā)成功的數(shù)控大型螺紋磨床。

圖2　MATRIX磨削示范圖

圖3　改造后的新MATRIX

高端機(jī)床綠色再制造方面的幾點(diǎn)意見

一是配合中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院向國家發(fā)改委和工信部申報(bào)高端機(jī)床綠色再制造項(xiàng)目，以取得國家在資金投入和政策上的支持，盡快地把項(xiàng)目做大做強(qiáng)。

二是盡快與中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院加強(qiáng)合作，建立國內(nèi)首家高端機(jī)床綠色再制造業(yè)股份有限公司。首先抓緊擇地建設(shè)200～300m2恒溫車間（因?yàn)楦叨藱C(jī)床必須的恒溫條件下安裝測試），并適當(dāng)添置幾臺關(guān)鍵加工測試設(shè)備；其次利用航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院的地位和關(guān)系，特別是在航天航空部門共同擴(kuò)大影響，擴(kuò)大市場；再有就是在晨光公司現(xiàn)有技術(shù)骨干基礎(chǔ)上，不拘一格擴(kuò)大人才隊(duì)伍（包括高級技工）。這樣，高端機(jī)床綠色再制造股份公司將逐年擴(kuò)大規(guī)模，把這付擔(dān)子挑起來、挑好，并長期堅(jiān)持下去。

收稿日期：（20150310）