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航天重器为何偏爱微轴承
2022-6-8  来源:-  作者:-  访问量:

 
        一根钢材,也能成为航空航天的保驾利器。在国家级专精特新“小巨人”企业八环科技集团股份有限公司里,就有着航天重器偏爱的微型轴承。

        沿着路桥区峰江街道园区北路而行,一片崭新的厂区,正是八环科技集团股份有限公司。各种航空航天轴承、高端汽车轴承、工业机器人轴承、智能检测设备等精密零部件,源源不断地从这里出发,前往最合适的“岗位”。日前,我们走进八环科技集团股份有限公司,亲历一根钢材的高精密智造之旅。


数字化磨装车间,几乎见不到工人。

        零下250℃
        也能可靠工作

        “在轴承领域,尺寸方面大、小两个极端都是技术难点。”高高瘦瘦的李响,是八环科技旗下浙江利钧智能装备有限公司的总经理,也是工人们口中的“厂长”。他的话不多,精干有力。他告诉我们,八环科技,正是其中的佼佼者。

        办公区一楼的展示厅里,旋转的展示盘上,满是八环科技的硬核产品。在其中一个展示盘上,密密麻麻摆着各种微型轴承。“这个就是我们航空航天仪表盘轴承。”李响拿起一个微型轴承,递了过来,“你把手摊开。”

        落入掌心的微型轴承,内径只有1.5毫米,比绿豆还小些,甚至让我们的相机对焦都变得困难起来。尽管把所有的注意力都集中到手掌,但入手的那一刻,我们并没有感觉到金属的冰凉。0.0067克的体重,甚至连异物感都微乎其微。

        轻轻用手指捏起晃动,我们看到,狭小的空间里,轴承里的7颗直径0.68毫米的钢球沿着滚道有规律转动。“你们看,不管怎么晃动,这7个钢珠都不会相互碰撞。”李响说,这样的轴承对启动摩擦力矩要求更高,具备较高的灵敏度。我们眯着眼、对着光,经过再三仔细观察才发现,钢珠的转动和李响说的一般无二。

        “是不是还可以更小?”我们问。“这个轴承的最小尺寸公差可以达到2个微米(百万分之一米),精度等级为P2级,是目前的最高级别。”李响答道。

        除了小和高灵敏度,这个微型轴承缘何得到航天重器的偏爱?因为它是一个在低温和高温等恶劣工作环境下保持高可靠性、长寿命的“小强”。“即使是在零下250℃的低温和300℃的高温环境下,它们都能保持最好的工作状态。”说到这里,李响嘴角微微上扬,有着难掩的自信和自豪。

        据了解,八环科技利用多年在轴承长寿命和高可靠性方面积累的设计开发和制造方面的技术经验,积极参与国家航空航天项目,并先后获得省部级科技进步奖3项,承担科技部等国家级新项目10多项。


检验员李雪花(左)给记者讲解如何检验瑕疵。

        从原材料开始
        就要严丝合缝地管理

        这样的轴承是怎么诞生的呢?我们通过人脸识别的生产区门禁,正式进入产品的高精密智造之旅。但让我们万万没想到的是,第一个体验点竟然是钢材的库房。

        “这些都是我们制造轴承的原材料,你们看看有什么区别?”李响的身后,是一堆不同型号的钢材。

        大小、粗细、长短?答案显然没有那么简单。“你们看看每根钢材的横截面。”随着李响的指点,我们找到了不同。

        钢材的横截面上,有着不同的颜色,有蓝、有白、有绿,也有绿白、蓝绿、蓝白相间的,一眼望去,一目了然。
        
        不同的轴承,有着不同的属性要求,对应不同的钢材。1.5毫米的轴承,用的是一种不锈钢,其色标管理为白色。“通过原材料色标管理,我们可以避免在前端产生差错。”李响说,高精密度的制造,必须做到每一个环节的严丝合缝。

        “你们试着找一种中碳钢。”李响当起了考官。我们戴上手套,对着原材料色标管理看板找到了这个钢材的色标——红色。这个醒目的颜色让我们顺利通过了“考试”,在一大堆外观、大小雷同的钢材中,我们找到了这批原材料。

        生产流程的体验被李响安排在最后一步,在他看来,智造环节仅仅是结果的体现。

        “数据真实、试验可靠。”当我们走进八环科技的实验室,迎面看到这8?大字,耳边满是各种机器带来的轰鸣声,研究院实验管理专员曹家豪正捣鼓着寿命强化试验机对轴承进行测试。“现在测试的是产品稳定性和耐久性。”曹家豪盯着显示屏说,他们要在不同温度、不同转速、不同载荷等工况条件下进行测试。

        “这个你们还真体验不了。”曹家豪婉拒了我们的体验要求,在密密麻麻的数据间找到优化产品的“密码”,可不是短期内可以一蹴而就的。

        20多道工序
        精心打磨每一个轴承

        跟随装载着轴承毛坯的AVG智能小车,我们来到了精密制造车间。

        “在磨加工之前的热处理加工,是一个关键工序。”李响说,这是改良金属内在属性。真空淬火炉是每一个轴承的必经之路,根据需求要经过不同的淬、回火改性。如今,智能化的真空淬火炉能实现一键式操作。“不同的轴承有多段位工艺曲线。”操作员杨应永说,只要输入相应的型号,真空淬火炉就能自动进行保温、升温、深冷、回火的全流程作业,让产品的一致性更强。

        磨加工的车间里,数百台数控磨床一刻不停,车间里却没有几个工人。“以前一个熟练工最多操作3台机床。”李响说,数字化改造后,他们可以实现1个磨床工管10台。

        随着AVG智能小车的托盘升起,经过下料、车加工、热处理加工的毛坯,顺着管道输送到生产线。“为什么这边磨完,那边还要磨?”我们看到,每一个轴承,都要经过数个数控磨床。李响告诉我们,在磨加工环节,有粗磨、精磨和精研三个工序。“粗磨的粗糙度达到0.3-0.4微米,精磨粗糙度达到0.2微米,而精研则可再提升10倍。”从进入生产线到转入装配车间,我们发现,完全没有可以体验的地方。“我们的工人,更多的是监工功能。”李响说。

        穿过磨加工生产线,延绵的输送链带着我们进入装配区。一条条生产线上,只有一名工人守在最后的环节。“我们要做最后的检查,看看产品有没有瑕疵。”检验员李雪花说,这个1997年出生的小姑娘已经是车间里的老手,每天有万余轴承经过她的检查。

        取件、检查、堆放,看起来似乎很简单。我们暂时接替了李雪花的岗位,将一个个轴承取出查验。诸多光滑的轴承,不一会就让我们手忙脚乱。“先检查外观、再看看里面的钢珠位置……”李雪花不时在旁边提醒。不一会,排料机的轴承便要“堵”起来了,我们急忙换人,这项工作太考验手力和眼力了。

        退磁清洗、超声波精抛、喷淋清洗……装配流水线上,20多道工序有序进行。“我们已经全面实现自动化、信息化、数字化智能生产。”李响的嘴角再次上扬。



(转自:浙江在线)


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