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【機床商務網欄目 產品評測】2021年4月12-17日，第十七屆中國國際機床展覽會(CIMT2021)在北京成功舉辦，展會以“融合共贏 智造未來”為主題，共謀數控機床與基礎制造裝備技術發展方向。當前，隨著數字技術的發展，智能化已經成為制造業發展潮流，全球先進機床制造企業都在加大先進技術的研究與應用，對滾動功能部件等基礎部件的精度、性能、功能等也提出更高要求。
本屆展會，漢江機床、南京工藝、廣東凱特、THK、NSK、上銀、銀泰、柯爾特等境內外20余家主要滾動功能部件制造企業悉數參展，充分展示了近年來攻克的新技術、研制的新產品，為下游產業提供了先進的裝備解決方案。
一、部分展商展品簡介
1．陜西漢江機床有限公司
(1)精密空心滾珠絲杠副(GQ40×12、GQ40×16、GQ50×20等系列產品)
本產品選用性能穩定的原材料，匹配經過優化設計的冷熱加工工藝，采用自主研制的高精度數控螺紋磨床，在恒溫環境中生產，產品精度可達P0級。為降低溫升，減小熱伸長，采用絲杠與螺母空心強冷技術，提高機床的定位精度和重復定位精度。該產品具有高精度保持性及高耐磨性特點，DN值可達15萬以上，噪音76dB以下，主要應用于立、臥式加工中心，高精度磨削機床等。
(2)重載滾珠絲杠副
通過對滾珠螺母進行均載設計，增加有效承載的鋼球數，優化產品加工工序，對原材料進行組織細化處理和定性處理，提高產品承載能力和耐磨性。目前，該類產品額定動載荷可達202t，額定靜載荷可達到879t，屬于目前國內承載能力和使用鋼球直徑較大的產品，主要應用于大型數控鍛壓設備和注塑機行業。
2．南京工藝裝備制造有限公司
高速精密滾珠絲杠副：該系列滾珠絲杠副直徑為φ25-63mm，采用端面返向結構的滾珠絲杠副，通過優化滾道截形，增加運行流暢性，DN值可達14萬，最高精度達P0級，批量應用于中高檔數控機床。
3．廣東凱特精密機械有限公司
LGE15/20/25滾動直線導軌副：四列式單圓弧溝槽接觸，各球列設計成45度接觸角，具有四方向等載荷和自動調心能力。具有低噪音、高速度及長壽命的特點，適合高速自動化設備。
4．日本THK公司
BSM/BSN-B系列滾珠絲杠副：采用THK公司新開發的單螺母變導程預緊端返循環結構，與現有產品相比，DN值由13萬提至17萬，螺母外徑減小，通過增加循環列數，提高了產品承載能力和剛性。該類型產品主要在高精度磨削加工設備中應用。
5．日本NSK公司
高速靜音內循環滾珠絲杠副：該產品中徑φ36mm，導程20mm，轉速5000r/min，線速度100m/min，DN值可達18萬以上，噪音70dB以下。通過優化反向器反向槽與螺母滾道的接口，減小鋼球進出反向器時的碰撞，提高流暢性，有效降低了噪音。
6．中國臺灣上銀科技股份有限公司
智能滾珠絲杠副：通過設置溫度和振動復合式傳感器，對絲杠副的運行狀態進行監測，采集溫度和振動信號，通過邊際運算模組對數據進行分析。可對絲杠副進行振動診斷、預緊力診斷、溫度診斷和潤滑診斷，實現絲杠副狀態運行可視化。
通過參觀本屆展會，在了解到各滾動功能部件企業展出新產品的同時，也注意到很多企業應用了大量關鍵加工技術和表面改性技術，以提高產品可靠性和耐磨性。如瑞士施耐博格采用深層滲氮工藝，大幅提高了產品的疲勞壽命和精度保持性；西班牙IPIRANGA采用磷化處理技術，增加產品耐腐蝕性。
二、展品特點和未來發展趨勢
1．高速、靜音化技術
境內外各先進滾動功能部件企業在響應機床產品發展需求的同時，著力開發高動態響應的滾珠絲杠副及滾動直線導軌副，不僅DN值最高達到20萬，線速度最高達到100m/min，而且著重于動態力學特性的提升，如NSK過象限穩定技術。在運轉速度提升的同時，如何降低產品噪音成為隨之而來的設計、制造難題。日本NSK公司將產品反向結構優化以增加運轉流暢性，并減小噪音；日本THK公司使用球保持鏈技術，達到高速靜音的目的。
2．復合化設計技術
此次展會已有多家企業推出了電動缸、一體化模組等產品。機電伺服電缸能夠精確控制推力，靈敏度可達1%，同時更容易與PLC等控制系統連通，能夠實現高精度運動控制。相比電液伺服電缸、機電伺服電缸，具有環保、節能、高剛性和長壽命等特點，加之后期維護簡單，其應用范圍將更加廣闊。通過觀展和了解用戶實際需求，明確了機械產品代替液壓產品的方向，未來電液伺服將逐漸被機電伺服取代。
模組產品是將滾珠絲杠副和滾動直線導軌副緊密結合在一起，通過壓縮滾動功能部件整體結構尺寸，簡化了運動結構，具有體積小、精度高和剛性好等特點，已被廣泛應用在自動化機械設備上。
3．智能化技術
機械制造技術的進步離不開科學技術的發展，尤其是智能化技術在機械制造中的應用，不僅能提高生產效率，改進產品質量，還能降低生產成本。隨著以信息技術為代表的新技術迅速發展，多領域技術的跨界融合逐步走向深入。因此可以判定，智能化技術在機械制造中的發展和應用必將成為行業主流。
本次參展的日本THK、中國臺灣上銀和博特精工已經推出智能滾動功能部件產品，方向以實時運行狀態監測為主。通過對滾動功能部件溫升和振動等信號的研究，使用傳感器采集設備運行過程中的溫度、振動等數據信號，經過運算處理后，反饋至數控系統或監測系統中，實現滾動功能部件的實時動態監控。南京理工大學正在進行將傳感器集成進入產品的設計，增加對力學特性的監控，以力學性能為主、振動特性為輔分析產品的運行狀態，為產品維護、數據分析提供支持。
經過多年發展，國內滾動功能部件產品的技術水平已有顯著提高，但在高檔滾動功能部件的生產研制方面，與國際先進水平還有不小的差距。
高可靠性、高速靜音和智能化是目前滾動功能部件產品的發展趨勢。解決產品的耐磨性問題，提升產品運轉流暢度和速度，降低產品的溫升和噪音是當前國內滾動功能部件生產企業的首要任務。而智能滾動功能部件產品的研制，可為高檔智能數控機床產品開發打好基礎。國產滾動功能部件發展任重而道遠，只有持續不斷提升，方能擴大市場占有率，并盡早實現國產高檔產品的推廣應用。
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