【机床商务网栏目 产品评测】2021年4月12-17日，第十七届中国国际机床展览会(CIMT2021)在北京成功举办，展会以“融合共赢 智造未来”为主题，共谋数控机床与基础制造装备技术发展方向。当前，随着数字技术的发展，智能化已经成为制造业发展潮流，全球先进机床制造企业都在加大先进技术的研究与应用，对滚动功能部件等基础部件的精度、性能、功能等也提出更高要求。
本届展会，汉江机床、南京工艺、广东凯特、THK、NSK、上银、银泰、柯尔特等境内外20余家主要滚动功能部件制造企业悉数参展，充分展示了近年来攻克的新技术、研制的新产品，为下游产业提供了先进的装备解决方案。
一、部分展商展品简介
1．陕西汉江机床有限公司
(1)精密空心滚珠丝杠副(GQ40×12、GQ40×16、GQ50×20等系列产品)
本产品选用性能稳定的原材料，匹配经过优化设计的冷热加工工艺，采用自主研制的高精度数控螺纹磨床，在恒温环境中生产，产品精度可达P0级。为降低温升，减小热伸长，采用丝杠与螺母空心强冷技术，提高机床的定位精度和重复定位精度。该产品具有高精度保持性及高耐磨性特点，DN值可达15万以上，噪音76dB以下，主要应用于立、卧式加工中心，高精度磨削机床等。
(2)重载滚珠丝杠副
通过对滚珠螺母进行均载设计，增加有效承载的钢球数，优化产品加工工序，对原材料进行组织细化处理和定性处理，提高产品承载能力和耐磨性。目前，该类产品额定动载荷可达202t，额定静载荷可达到879t，属于目前国内承载能力和使用钢球直径较大的产品，主要应用于大型数控锻压设备和注塑机行业。
2．南京工艺装备制造有限公司
高速精密滚珠丝杠副：该系列滚珠丝杠副直径为φ25-63mm，采用端面返向结构的滚珠丝杠副，通过优化滚道截形，增加运行流畅性，DN值可达14万，最高精度达P0级，批量应用于中高档数控机床。
3．广东凯特精密机械有限公司
LGE15/20/25滚动直线导轨副：四列式单圆弧沟槽接触，各球列设计成45度接触角，具有四方向等载荷和自动调心能力。具有低噪音、高速度及长寿命的特点，适合高速自动化设备。
4．日本THK公司
BSM/BSN-B系列滚珠丝杠副：采用THK公司新开发的单螺母变导程预紧端返循环结构，与现有产品相比，DN值由13万提至17万，螺母外径减小，通过增加循环列数，提高了产品承载能力和刚性。该类型产品主要在高精度磨削加工设备中应用。
5．日本NSK公司
高速静音内循环滚珠丝杠副：该产品中径φ36mm，导程20mm，转速5000r/min，线速度100m/min，DN值可达18万以上，噪音70dB以下。通过优化反向器反向槽与螺母滚道的接口，减小钢球进出反向器时的碰撞，提高流畅性，有效降低了噪音。
6．中国台湾上银科技股份有限公司
智能滚珠丝杠副：通过设置温度和振动复合式传感器，对丝杠副的运行状态进行监测，采集温度和振动信号，通过边际运算模组对数据进行分析。可对丝杠副进行振动诊断、预紧力诊断、温度诊断和润滑诊断，实现丝杠副状态运行可视化。
通过参观本届展会，在了解到各滚动功能部件企业展出新产品的同时，也注意到很多企业应用了大量关键加工技术和表面改性技术，以提高产品可靠性和耐磨性。如瑞士施耐博格采用深层渗氮工艺，大幅提高了产品的疲劳寿命和精度保持性；西班牙IPIRANGA采用磷化处理技术，增加产品耐腐蚀性。
二、展品特点和未来发展趋势
1．高速、静音化技术
境内外各先进滚动功能部件企业在响应机床产品发展需求的同时，着力开发高动态响应的滚珠丝杠副及滚动直线导轨副，不仅DN值最高达到20万，线速度最高达到100m/min，而且着重于动态力学特性的提升，如NSK过象限稳定技术。在运转速度提升的同时，如何降低产品噪音成为随之而来的设计、制造难题。日本NSK公司将产品反向结构优化以增加运转流畅性，并减小噪音；日本THK公司使用球保持链技术，达到高速静音的目的。
2．复合化设计技术
此次展会已有多家企业推出了电动缸、一体化模组等产品。机电伺服电缸能够精确控制推力，灵敏度可达1%，同时更容易与PLC等控制系统连通，能够实现高精度运动控制。相比电液伺服电缸、机电伺服电缸，具有环保、节能、高刚性和长寿命等特点，加之后期维护简单，其应用范围将更加广阔。通过观展和了解用户实际需求，明确了机械产品代替液压产品的方向，未来电液伺服将逐渐被机电伺服取代。
模组产品是将滚珠丝杠副和滚动直线导轨副紧密结合在一起，通过压缩滚动功能部件整体结构尺寸，简化了运动结构，具有体积小、精度高和刚性好等特点，已被广泛应用在自动化机械设备上。
3．智能化技术
机械制造技术的进步离不开科学技术的发展，尤其是智能化技术在机械制造中的应用，不仅能提高生产效率，改进产品质量，还能降低生产成本。随着以信息技术为代表的新技术迅速发展，多领域技术的跨界融合逐步走向深入。因此可以判定，智能化技术在机械制造中的发展和应用必将成为行业主流。
本次参展的日本THK、中国台湾上银和博特精工已经推出智能滚动功能部件产品，方向以实时运行状态监测为主。通过对滚动功能部件温升和振动等信号的研究，使用传感器采集设备运行过程中的温度、振动等数据信号，经过运算处理后，反馈至数控系统或监测系统中，实现滚动功能部件的实时动态监控。南京理工大学正在进行将传感器集成进入产品的设计，增加对力学特性的监控，以力学性能为主、振动特性为辅分析产品的运行状态，为产品维护、数据分析提供支持。
经过多年发展，国内滚动功能部件产品的技术水平已有显著提高，但在高档滚动功能部件的生产研制方面，与国际先进水平还有不小的差距。
高可靠性、高速静音和智能化是目前滚动功能部件产品的发展趋势。解决产品的耐磨性问题，提升产品运转流畅度和速度，降低产品的温升和噪音是当前国内滚动功能部件生产企业的首要任务。而智能滚动功能部件产品的研制，可为高档智能数控机床产品开发打好基础。国产滚动功能部件发展任重而道远，只有持续不断提升，方能扩大市场占有率，并尽早实现国产高档产品的推广应用。
