滾動功能部件行業(yè)發(fā)展癥結(jié)及突破對策

南京理工大學教授 馮虎田

近十多年來我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)有較快發(fā)展，但與當今世界先進工業(yè)國家水平相比，依然差距明顯，行業(yè)長期積累深層次矛盾日益凸顯。特別在2012年滾動功能部件行業(yè)形勢非常嚴峻：合同逐月急劇下滑、貨款回收困難、企業(yè)盈利下降，職工停工降薪。產(chǎn)量特別大的、低檔次、小型數(shù)控車床、銑床、線切割機、雕刻機、木工機械等行業(yè)，為其配套的滾珠絲杠副、滾動直線導軌副生產(chǎn)企業(yè)，大多訂單下滑30%以上，個別企業(yè)達到80%以上，形勢岌岌可危。

行業(yè)發(fā)展癥結(jié)

發(fā)展癥結(jié)一： 產(chǎn)業(yè)集中度低，低端產(chǎn)品產(chǎn)能嚴重過剩

據(jù)不完全統(tǒng)計，2011年市場正常年份，以功能部件行業(yè)中產(chǎn)業(yè)化規(guī)模最大的滾動功能部件為例，總產(chǎn)值超億元企業(yè)有5家。大多數(shù)生產(chǎn)滾珠絲杠單一產(chǎn)品企業(yè)，年生產(chǎn)能力在5 000萬元以下，而且大部分小企業(yè)缺乏技術(shù)研發(fā)能力和檢測設(shè)備。滾動功能部件產(chǎn)業(yè)是在發(fā)展數(shù)控機床的急迫需求下催生出來的，這些企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不強，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和專利技術(shù)項目少。

滾動功能部件產(chǎn)業(yè)相對分散，目前國內(nèi)30多家滾珠絲杠和滾動直線導軌制造企業(yè)產(chǎn)值不足6億元，無論是與我國2010年金切機床總產(chǎn)值1 306.0億元和成形機床總產(chǎn)值407.5億元相比，還是與中國臺灣上銀（HIWIN）一家企業(yè)2010年近100億元的年產(chǎn)值相比，產(chǎn)業(yè)規(guī)模都很小，產(chǎn)業(yè)鏈嚴重失調(diào)。滾動功能部件行業(yè)長期以來資金投入嚴重不足，技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱，產(chǎn)業(yè)發(fā)展困難重重，未能形成具有影響力的著名企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群。

產(chǎn)品品種單一、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及尺寸系列雷同化，形成了中小企業(yè)在低端產(chǎn)品市場迅速聚集而產(chǎn)品又過于同質(zhì)化的局面。在產(chǎn)品的技術(shù)水平和質(zhì)量方面存在明顯差距，行業(yè)中重點骨干企業(yè)的部分產(chǎn)品達到或接近國外21世紀初的先進水平，中低檔產(chǎn)品與國外同類產(chǎn)品差距較小或基本持平，但生產(chǎn)效率卻遠遠低于國外。

高性能、高檔次的產(chǎn)品，例如在高速、精密、重載方面與當今世界先進水平差距較大。在高速方面差距最大，在機床上配套的國內(nèi)產(chǎn)品目前最高達到40～60m/min的速度，國外最高速度已達到120m/min，在試驗臺上能達到200m/min左右。目前我國采購的使用在機床上的國外產(chǎn)品大多是60m/min。在重載方面，主要表現(xiàn)在壽命、承載能力上有很大差距。在精密方面，起始精度與國外相當甚至優(yōu)于國外，但精度保持性及功能可靠性差，這和基礎(chǔ)研究、工藝、原材料及觀念都有直接關(guān)系。

發(fā)展癥結(jié)二： 對機床行業(yè)依存度大，對其他行業(yè)適應(yīng)度差

長期為主機配套形成的對機床這一單一市場的依存度降低了對裝備制造各產(chǎn)業(yè)需求的適應(yīng)度。在裝備類機電產(chǎn)品中，機床的工作環(huán)境、工作條件、受載狀態(tài)相比之下工況條件較好。以滾珠絲杠為例，一般數(shù)控機床對滾珠絲杠和直線導軌的要求主要側(cè)重在定位精度、重復定位精度、系統(tǒng)綜合剛度、對CNC指令的靈敏度、運動的平穩(wěn)性等方面。對機床而言，經(jīng)統(tǒng)計分析滾珠絲杠副“疲勞壽命”問題出現(xiàn)很少，反應(yīng)最多的是精度保持性差。

長期以來我國滾動功能部件的制造企業(yè)偏重于關(guān)心產(chǎn)品的精度指標，而對包括“疲勞壽命”、功能可靠性、精度保持性在內(nèi)的性能指標卻被嚴重淡化或研究不夠，最近四年通過國家科技重大專項的課題支持，南京工藝、漢江機床、濟寧博特、大連高金、廣東凱特等骨干企業(yè)已對此有深刻認識，并結(jié)合重大專項采取針對性措施加以試驗研究，目前精度保持性指標確定為3 000h，功能可靠性MTBF大于4 000h，此目標實現(xiàn)還需以時日。

目前滾動功能部件產(chǎn)品進入航空、航天、重型機械、軍工裝備等領(lǐng)域暴露出技術(shù)軟肋，即功能可靠性差、精度保持性低、疲勞壽命及磨損壽命低。國外，滾動功能部件作為線性傳動產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用面很廣泛，機床大約只占30%～40%市場份額。這方面國內(nèi)也有成功案例，如南京工藝開發(fā)的用于注塑機行業(yè)的重載滾珠絲杠，在承載能力，疲勞壽命等方面有突破，形成自己特色；漢江機床開發(fā)的用于高速鐵路的“轉(zhuǎn)轍機滾珠絲杠副”，經(jīng)過120萬次無故障運行，其使用壽命超過國外同類產(chǎn)品，成為高鐵項目替代進口的首選，這是該公司繼研發(fā)CNC10m超長絲杠磨床和CNC長行程旋風銑床并向市場推出10m超長大型滾珠絲杠之后，向“大、精、高”方向和市場多元化方向又邁出了一大步。

發(fā)展癥結(jié)三： 設(shè)計開發(fā)能力差，制造工藝技術(shù)落后

功能部件企業(yè)設(shè)計開發(fā)能力差，多數(shù)產(chǎn)品檔次低，工藝落后，規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化程度低，質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品在技術(shù)性能、水平和產(chǎn)業(yè)化方面與國外先進水平存在較大差距。據(jù)金屬加工雜志社發(fā)布的產(chǎn)業(yè)調(diào)查結(jié)果，高檔功能部件產(chǎn)品市場占有率低于5%，中檔功能部件產(chǎn)品市場占有率不足30%，導致機床主機行業(yè)對中高端功能部件產(chǎn)品的需求主要依賴國外和中國臺灣產(chǎn)品，與機床行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和快速發(fā)展的要求很不協(xié)調(diào)，目前已成為制約國產(chǎn)高檔數(shù)控機床快速發(fā)展的瓶頸之一。

傳統(tǒng)的工藝和裝備制約了制造技術(shù)創(chuàng)新。數(shù)十年一貫制的以螺紋磨削為主的傳統(tǒng)工藝，生產(chǎn)效率低、耗能、費工、環(huán)境污染等問題得不到根本解決。而國外，高效環(huán)保的螺紋CNC冷軋成形技術(shù)、CNC旋風硬銑技術(shù)已廣泛應(yīng)用。這方面國內(nèi)也有成功案例，如漢江機床自主開發(fā)的國產(chǎn)CNC長行程旋風銑床技術(shù)已得到成功應(yīng)用，南京工藝、濟寧博特、大連高金以進口設(shè)備為主的旋銑加工技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。另外，用于滾動功能部件的國產(chǎn)GCr15鋼等原材料，不能適應(yīng)工藝革新的要求，制約了高效制造技術(shù)發(fā)展。絲杠耐用度、精度保持性、噪聲、變形量等都和材料有直接的關(guān)系，國內(nèi)原材料供應(yīng)技術(shù)水平低，性能不穩(wěn)定，造成熱處理后變形大，不利于規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)展癥結(jié)四： 基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)性能試驗的研究投入少

我國高速、重載、精密滾珠絲杠設(shè)計與應(yīng)用研究仍處于起步階段。造成國內(nèi)產(chǎn)品與國際先進產(chǎn)品差距的主要原因：缺乏產(chǎn)品理論的研究，特別是產(chǎn)品性能方面的理論研究較少；在材料及熱處理工藝方面沒有突破；產(chǎn)品性能試驗起步晚，沒有給理論研究提供依據(jù)；反向器優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新度跟不上數(shù)控機床高速度需求；傳統(tǒng)的冷加工工藝突破少，先進的制造技術(shù)采用不夠；對高速度時下產(chǎn)品的性能指標還沒有形成標準。

隨著滾珠絲杠的運動速度不斷提高（高速加工中心運動速度要求60m/min以上），重載滾珠絲杠副承載達到700kN以上，傳統(tǒng)的分析方法及設(shè)計理論已不能滿足產(chǎn)品制造的要求。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方面，一方面通過理論分析，研究影響高速絲杠動力學性能指標的主要因素和結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)；另一方面通過試驗研究分析國外先進產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，借鑒國外先進的設(shè)計和制造經(jīng)驗，縮短研制周期。采用理論分析與試驗研究相結(jié)合的方法，不斷完善結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高關(guān)鍵零件的加工制造精度。

突破關(guān)鍵技術(shù)

當前滾動功能部件產(chǎn)業(yè)面臨三大急需解決的問題：其一是迅速研制出高性能、高檔次的產(chǎn)品，以滿足國產(chǎn)高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化的需求；其二是迅速提升制造技術(shù)水平，從革新工藝入手，提高批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短制造周期；其三是功能可靠性與精度保持性是研究的重中之重。圍繞這三大問題，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵是加大技術(shù)投入和資金投入。

關(guān)鍵技術(shù)一： 普通型和特殊型發(fā)展并舉，突破高性能新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

為了滿足高溫、低溫、無潤滑、水下或露天等特殊工作環(huán)境要求，開發(fā)“特殊型”滾珠絲杠副。主要用于航空和核工業(yè)。美國用于飛機上的特殊滾珠絲杠副占全部用量的30%以上，主要供飛機襟翼和尾翼操縱系統(tǒng)、噴氣發(fā)動機推力換向開關(guān)和燃燒室噴嘴位置的調(diào)整裝置。英國生產(chǎn)的特殊型內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副，用于飛機起落架操縱機構(gòu)、直升飛機等。滾珠絲杠傳動用于核反應(yīng)堆控制棒的驅(qū)動裝置，可防止反應(yīng)堆發(fā)生危險。

國內(nèi)普通型滾珠絲杠副的開發(fā)，對冷軋滾珠絲杠副做了大量工作，取得了相當大的進展，目前已能生產(chǎn)冷軋型滾珠絲杠副，填補了國內(nèi)在滾珠絲杠副產(chǎn)品方面的空白，主要用于普通機床。在特殊型滾珠絲杠副方面，則研制了空心絲杠和沉淀硬化鋼滾珠絲杠副，用于航空、航天工業(yè)、核工程等雖然起步較晚，但發(fā)展較快，成績顯著，力爭幾年內(nèi)趕上國外生產(chǎn)水平，潛力很大。另外，批量生產(chǎn)精密高速滾珠絲杠副的制造技術(shù)和裝備；與直線電動機配套的高速、高剛度、低噪聲精密滾動直線導軌副；根據(jù)主機的需要研發(fā)智能化、復合化、機電一體化的高性能滾動功能部件產(chǎn)品；用于重型數(shù)控機床的高精度、高剛度滾柱直線導軌副；開發(fā)滾動功能部件綠色產(chǎn)品。

關(guān)鍵技術(shù)二： 提升制造工藝及裝備水平，掌握核心高效、高精加工關(guān)鍵技術(shù)

生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)CNC化，包括CNC車削中心、CNC絲杠磨床、CNC內(nèi)螺紋磨削中心、CNC中頻淬火設(shè)備等。CNC絲杠磨床不但可獲得很高的導程精度、雙頭螺紋的分度精度，還可自動補償由于砂輪磨損導致絲杠中徑尺寸的變化，而這恰恰是高速傳動要求全行程內(nèi)預(yù)緊力矩和剛度穩(wěn)定所需要的。在CNC內(nèi)螺紋磨削中心上滾珠螺母一次安裝完成內(nèi)螺紋滾道和裝配基面的精磨，這將大大提高絲杠副在主機上的安裝精度，使高速傳動更加平穩(wěn)。

滿足尺寸穩(wěn)定性、可靠性、易成形性和生產(chǎn)效率要求的新材料及熱工工藝及其裝備的開發(fā)，滾珠絲杠精密冷軋技術(shù)及裝備的國產(chǎn)化，P3級以下的滾珠絲杠全面推廣冷軋工藝。為了確保高速運行時的安全和可靠性，要從冷熱工藝入手嚴格控制產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。首先要嚴格控制原材料的品質(zhì)，其次要在冷熱加工的全過程實施“小變形無裂紋”工藝。采用CNC中頻淬火工藝既能達到硬度和硬化層深度的要求，還可減少淬火過程中的彎曲和軸向變形，使絲杠全長上硬度均布。對滾珠螺母實施光亮（真空）淬火不但可減小變形、避免淬裂傾向，還能改善硬化層的質(zhì)量，提高疲勞壽命。對于空心滾珠絲杠，采用內(nèi)排屑深孔鉆和雙噴油深孔鉆系統(tǒng)，能夠滿足高速滾珠絲杠對深孔的直線度、表面粗糙度以及與外圓同軸度的要求。

引進并消化吸收“CNC精密旋風硬銑削”技術(shù)，裝備國產(chǎn)化使P3級以下以旋風銑手段部分取代螺紋磨削；滾珠返向裝置的優(yōu)化設(shè)計及一次成形制造技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化；提高滾道廓形精度的相關(guān)技術(shù)。采用CNC砂輪修正器或金剛滾輪可對大螺旋升角的雙圓弧滾道型面進行矯正，可獲得高精度的滾道截形，使?jié)L珠與滾道的適應(yīng)度處于最佳狀態(tài)，從而提高接觸剛度，改善滾珠在快速滾動時的流暢性。如果再對螺紋滾道拋光或超精研拋，滾道表面粗糙度值Ra可達0.04～0.08μm，滾珠與滾道的吻合度可提高20%左右，可大大降低高速運行時的噪聲，增加疲勞強度。

關(guān)鍵技術(shù)三： 精度保持性及可靠性成為今后行業(yè)研究關(guān)鍵技術(shù)重中之重

高性能數(shù)控機床離不開高性能功能部件，作為數(shù)控機床關(guān)鍵功能部件的滾動功能部件在精度保持性和功能可靠性方面問題非常突出，急需進行技術(shù)攻關(guān)來解決。目前國內(nèi)滾動功能部件高端產(chǎn)品市場大部分由國外廠家或外資企業(yè)所占領(lǐng)，嚴重影響到我國高端數(shù)控裝備的自主研發(fā)與國產(chǎn)化，因此，從精度保持性和功能可靠性入手，提高滾動功能部件的性能和質(zhì)量已成為國產(chǎn)滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)的當務(wù)之急，直接影響到我國機床行業(yè)和裝備制造業(yè)發(fā)展。

國外企業(yè)和外資企業(yè)在滾動功能部件精度保持性和性能可靠性方面技術(shù)領(lǐng)先，開發(fā)了一些相關(guān)的試驗與檢測設(shè)備。國內(nèi)滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模一般不大，在滾動功能部件精度保持性和可靠性技術(shù)方面大多基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ?，缺乏針對性系統(tǒng)研究，沒有建立起滾動功能部件可靠性試驗體系與試驗規(guī)范，指標籠統(tǒng)且難以進行量化考核。

針對目前國產(chǎn)滾動功能部件在精度保持性和功能可靠性方面難以滿足高端數(shù)控機床產(chǎn)品要求的這一現(xiàn)狀，非常有必要對滾動功能部件精度保持性和功能可靠性進行系統(tǒng)研究，尤其應(yīng)該注重可靠性試驗研究，爭取在國內(nèi)滾動功能部件生產(chǎn)企業(yè)建立完善可靠性研究體系，提高滾動功能部件使用性能，進而提高其在高端產(chǎn)品市場競爭力。滾動功能部件可靠性研究是一個系統(tǒng)工程，主要圍繞滾動功能部件精度保持性和功能可靠性從可靠性設(shè)計、可靠性分析、可靠性試驗、可靠性評估和可靠性增長等方面進行方法與技術(shù)研究。目前南京理工大學、南京工藝、漢江機床、濟寧博特、大連高金、廣東凱特等骨干企業(yè)承擔的重大專項主要任務(wù)之一就是滾動功能部件精度保持性和功能可靠性研究。

（1）滾動功能部件失效機理分析 目前國內(nèi)企業(yè)對滾動功能部件失效模式具有實際經(jīng)驗，但在其失效機理分析方面基礎(chǔ)研究非常缺乏，這也是阻礙國產(chǎn)滾動功能部件性能實現(xiàn)突破的一個關(guān)鍵因素。要完成好滾動功能部件失效機理分析，需要從動力學、接觸力學與微觀檢測分析角度出發(fā)，從如下幾個方面開展研究：滾動功能部件動力學分析與接觸應(yīng)力分析、滾動功能部件接觸表面狀態(tài)檢測與分析、失效過程建模與機理分析等。

（2）滾動功能部件可靠性設(shè)計技術(shù) 大量的工程實踐證明，滾動功能部件產(chǎn)品故障原因，25%以上來自設(shè)計上缺陷。因此，充分做好滾動功能部件產(chǎn)品的可靠性設(shè)計工作是保證產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量重要手段。

（3）滾動功能部件可靠性試驗技術(shù) 國內(nèi)企業(yè)很少有針對滾動功能部件進行系統(tǒng)化可靠性試驗方法與技術(shù)，同時缺乏專門針對滾動功能部件進行可靠性試驗相關(guān)設(shè)備，很難針對性地提高國產(chǎn)滾動功能部件的使用壽命以及可靠性。基于這種現(xiàn)狀，非常有必要圍繞可靠性試驗進行方法技術(shù)研究與相關(guān)試驗設(shè)備開發(fā)，具體包括：滾動功能部件可靠性工程試驗方法與技術(shù)、可靠性測定與驗證試驗方法及技術(shù)、可靠性模擬試驗設(shè)備開發(fā)、滾動功能部件精度和性能測試系統(tǒng)開發(fā)等。

（4）滾動功能部件可靠性增長技術(shù) 滾動功能部件可靠性增長技術(shù)是改進和提高滾動功能部件產(chǎn)品質(zhì)量以及可靠性的重要手段，而且是一種貫穿于整個滾動功能部件生產(chǎn)制造與使用過程的技術(shù)。滾動功能部件可靠性增長技術(shù)是一個不斷向前推進的過程。它是隨著滾動功能部件產(chǎn)品設(shè)計、研制、生產(chǎn)、使用階段工作的逐漸進行，產(chǎn)品的可靠性特征量逐步提高的過程。實現(xiàn)滾動功能部件可靠性增長的手段包括：產(chǎn)品設(shè)計與制造中缺陷改進；產(chǎn)品篩選、老煉與磨合；生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備及其運行情況、生產(chǎn)工藝改進等。在滾動功能部件可靠性增長技術(shù)方面，主要圍繞提高產(chǎn)品可靠性進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加工工藝和質(zhì)量管理等多方面的改善與提高，屬于一個系統(tǒng)化的綜合技術(shù)。

行業(yè)發(fā)展對策

發(fā)展對策一： 整合滾動功能部件行業(yè)科技資源，強化基礎(chǔ)及試驗等共性技術(shù)研究

國內(nèi)針對滾動功能部件共性技術(shù)研究相對比較落后，各龍頭企業(yè)多采取與一個或兩個高校聯(lián)合研究方式，沒有在產(chǎn)業(yè)內(nèi)建立共性技術(shù)研究平臺。行業(yè)共性技術(shù)研究面臨挑戰(zhàn)。國家科技重大專項的科研管理體制促進了行業(yè)的整體技術(shù)提升，機床滾動功能部件行業(yè)目前零散的科技研發(fā)資源現(xiàn)狀希望政府加強協(xié)調(diào)。在滾動功能部件經(jīng)費投入方面，專項對于共性技術(shù)研究的經(jīng)費投入并不充裕，這就阻礙了滾動功能部件產(chǎn)業(yè)在自主知識產(chǎn)權(quán)和關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新方面的進展。

2009年科技重大專項立項的“高速重載精密滾珠絲杠及直線導軌”項目布局上，涉及共性技術(shù)的研究計劃設(shè)立和研發(fā)內(nèi)容上缺乏明確清晰的分工和協(xié)調(diào)一致的合作，從而出現(xiàn)各參研單位研究內(nèi)容重復、研究計劃間的銜接不夠緊密、甚至有些研究的關(guān)聯(lián)性不強、共性技術(shù)開發(fā)能力被削弱、研究成果市場化應(yīng)用效益不明顯等問題。

企業(yè)對于共性技術(shù)研發(fā)參與度較低。企業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的主體，但在共性技術(shù)的研究領(lǐng)域，由于共性技術(shù)的外部特征所導致的市場失靈和組織失靈，再加上共性技術(shù)研發(fā)對滾動功能部件企業(yè)資金投入、人才投入、科研設(shè)備等具有很高的要求，使得企業(yè)沒有能力或者沒有動力去進行共性技術(shù)的開發(fā)。目前，單單依靠滾動功能部件行業(yè)內(nèi)的以一個企業(yè)為主的工程中心（南京工藝裝備制造有限公司滾動功能部件工程中心、濟寧博特滾動功能部件工程中心）、研究所（陜西漢江機床有限公司滾動功能部件研究所）或者研究型大學（南京理工大學滾動功能部件基礎(chǔ)研究實驗室及項目組）開展缺乏緊密聯(lián)合的共性技術(shù)開發(fā)容易導致共性技術(shù)市場化導向不強，共性技術(shù)開發(fā)轉(zhuǎn)化率偏低，因此目前共性技術(shù)開發(fā)方式急需要大學、研究所、骨干企業(yè)的聯(lián)合積極參與，即滾動功能部件行業(yè)基礎(chǔ)研究條件突出的大學聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)，實現(xiàn)強強聯(lián)合，共建研發(fā)平臺，促進知識和技術(shù)累積，提升自主創(chuàng)新能力。

有長期滾動功能部件研究背景和條件的研究型大學在基礎(chǔ)研究方面的能力未能得到充分利用。研究型大學以培育碩士生和博士生等研究型人才為主，具有良好科研設(shè)施和環(huán)境。從基礎(chǔ)研究角度來看，研究型大學主要作用是進行公共知識和基礎(chǔ)知識的研究開發(fā)，共性技術(shù)開發(fā)以基礎(chǔ)研究為起點，因而，共性技術(shù)研究和技術(shù)開發(fā)應(yīng)該充分發(fā)揮研究型大學在基礎(chǔ)研究方面的優(yōu)勢，將大學作為其開發(fā)主體，有利于大學實現(xiàn)科技資源和人力資源開發(fā)的最優(yōu)組合和高效利用。

從我國滾動功能部件行業(yè)相關(guān)的研究型大學發(fā)展實際來看，長期從事滾動功能部件研究并建立一支穩(wěn)定的研發(fā)隊伍的大學不多。盡管大學在基礎(chǔ)性研究方面有一定的優(yōu)勢，但是有一些大學的研究未與產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際緊密結(jié)合，有脫節(jié)現(xiàn)象。根據(jù)科技部門的統(tǒng)計，目前我國工業(yè)企業(yè)與國內(nèi)其他企業(yè)、高校、研發(fā)機構(gòu)合作完成的項目僅占全部R&D項目的20%，而高校每年大量的科研成果實際轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的還不到30%。

可喜的是，國家科技重大專項專項辦、總體組高度重視共性技術(shù)研究的重要性，南京理工大學牽頭聯(lián)合南京工藝、漢江機床、濟寧博特、大連高金、廣東凱特、北京機電院、國家機床監(jiān)督檢驗中心等骨干企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)“滾動功能部件共性技術(shù)”，采取“產(chǎn)、學、研、用”相結(jié)合的方式促進高檔產(chǎn)品的開發(fā)與推廣應(yīng)用。通過“研發(fā)—性能試驗—試用—改進提高—完善定型”這樣的過程逐步實現(xiàn)自主化。在滾動摩擦理論、力矩特性、動靜剛度特性、高速和微動時的動態(tài)摩擦特性、滾動體在不同工況下的運動機理、振動與噪聲、可靠性試驗與評估技術(shù)、標準制定等多方面踏踏實實地做一些試驗研究，重點解決行業(yè)內(nèi)各企業(yè)存在的共性技術(shù)問題。

目前研究進展順利，有望在多個方面取得共性技術(shù)成果，服務(wù)全行業(yè)，提升行業(yè)自主創(chuàng)新能力和體系建設(shè)，建立人才培養(yǎng)機制，實現(xiàn)共性技術(shù)輻射，研究批量生產(chǎn)的制造技術(shù)和裝備，整體上提高產(chǎn)品的精度和性能，推動國產(chǎn)功能部件的應(yīng)用，樹立國產(chǎn)品牌，盡快扭轉(zhuǎn)中高檔滾動功能部件長期依賴進口受制于人的局面。對此關(guān)乎全行業(yè)發(fā)展大計的發(fā)展策略必須長期堅持。

發(fā)展對策二： 加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，開拓高端及多元化市場，推進專業(yè)化生產(chǎn)

調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)市場多元化，瞄準國家重點投資領(lǐng)域去開拓市場。2012年新一輪全球裝備市場疲軟危機，我國機床產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)兩極分化。一方面，低端產(chǎn)品需求下滑；另一方面，大型、重載、精密、高速、多軸聯(lián)動、復合化高端數(shù)控機床國內(nèi)市場需求依舊保持上升態(tài)勢，還在大量進口。兩極分化現(xiàn)象也投射到對機床產(chǎn)業(yè)依存度很大的滾動功能部件產(chǎn)業(yè)中來。明智的決策者應(yīng)果斷地把危機的沖擊力迅速轉(zhuǎn)化為向滾動功能部件的“大、精、高”沖刺和實現(xiàn)市場多元化的推動力。

提高設(shè)計水平，將先進的加工技術(shù)、手段引入到生產(chǎn)實踐之中。高速、重載條件下滾珠絲杠副提高工作性能及可靠性，必須從設(shè)計入手。通過優(yōu)化設(shè)計、參數(shù)設(shè)計、動態(tài)設(shè)計、可靠性設(shè)計等理論及方法，突出循環(huán)返向系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)優(yōu)化、創(chuàng)新設(shè)計，與預(yù)緊方式、潤滑方式、冷卻方式等已有成果有機結(jié)合，進行深入研究，提高設(shè)計水平。在螺紋制造技術(shù)中應(yīng)推廣高速干切削技術(shù)、CNC旋風硬銑削技術(shù)、冷軋成形技術(shù)。

對高速硬車削、旋風硬銑長絲杠等新的加工工藝方法進行深入的研究，從高速切削機理、切削力狀態(tài)、刀具壽命、工藝參數(shù)對切削表面質(zhì)量的影響等方面進行關(guān)注。著重解決螺紋滾道齒形誤差控制、螺紋滾道加工熱變形控制及表面粗糙度控制、螺母反向器孔的對中性、大螺旋升角螺母加工干涉等問題，在深入研究的基礎(chǔ)上推進功能部件和關(guān)鍵加工設(shè)備的性能改進。在滾珠螺母制造中采用CNC車銑中心、CNC內(nèi)螺紋磨削中心復合加工技術(shù)。在返向機構(gòu)的制造中采用金屬粉末注射成形MIM技術(shù)和高強度工程塑料一次成形技術(shù)。在推廣高效綠色制造技術(shù)的過程中首先要突破材料關(guān)，企業(yè)與高校和研究院所合作共同研發(fā)用于高速硬切削的易切削微變形鋼、用于冷軋成形的延伸率好、滾壓特性優(yōu)良的鋼材。

發(fā)展對策三： 加強政策扶持

本著技術(shù)高起點、生產(chǎn)規(guī)?；?、配套專業(yè)化的原則，選擇一批基礎(chǔ)較好的功能部件生產(chǎn)企業(yè)，以專項的形式加大國家政策支持力度，通過引進技術(shù)、合資合作、“產(chǎn)學研”結(jié)合自主開發(fā)、加大技術(shù)改造力度等方式，推進功能部件產(chǎn)業(yè)化。支持有技術(shù)優(yōu)勢的大型企業(yè)集團通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整與對外合資等多種形式，建立功能部件專業(yè)制造廠；鼓勵中小機床廠轉(zhuǎn)型為功能部件專業(yè)生產(chǎn)廠，加快產(chǎn)業(yè)化進程。

通過重點培育國產(chǎn)品牌，實現(xiàn)主要功能部件的配套基本立足國內(nèi)，促進功能部件與制造基礎(chǔ)裝備的同步發(fā)展。對于戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)我們要向西方國家那樣，采取市場經(jīng)濟與政府扶持相結(jié)合的政策，只有扶持到位才能立竿見影。希望政府繼續(xù)從財政、稅收、金融等方面，對國產(chǎn)功能部件產(chǎn)品加大扶持力度。對國內(nèi)能夠生產(chǎn)的機床功能部件產(chǎn)品，進口不能免稅。在招投標活動中，應(yīng)明令禁止限制采用國產(chǎn)滾動功能部件的條款。