我国砂带生产的现状分析

 早在上世纪七十年代末开始就可从杂志中不断看到有关推荐砂带磨削这项新工艺的文章，到九十年代更见到“美国砂带磨床与砂轮磨床的产值比已达到49:51”的报道。这些文章和数字反映了砂带磨削技术进步的迅猛态势，确实对我国砂带磨削事业的发展树立了美好远景，激发了工程技术方面仁人志士对新技术追求的热情，纷纷投身这项事业的研究和开发。在上世纪80年代初到90年代我国一度出现砂带磨削研究热潮，国内许多研究机构，大专院校和大型工矿企业都立项从事砂带磨削技术的推广和开发。

　　30年前，由于我国涂附磨具行业尚属发展起步阶段，砂带磨床更处研发试验过程，还无从谈起在机床业界的地位问题。当2009年磨料行业的产值统计结果显示涂附磨具年产值占磨料磨具行业总产值的比重已达23.1%，而同期固结磨具的比重为8.9%，超硬材料制品为13.9%。 表明涂附磨具在我国应用已取得相当大的发展。此时对我国金属砂带磨床发展现状作一评估就具备了基础。评估的目的是为进一步推动涂附磨具在高技术领域方面应 用的发展。为此笔者通过网络检索方式，从收集金属砂带磨床生产企业的名录着手，再通过各企业的网页资料来进一步了解具体情况，由此对我国金属砂带磨床生产 的现状作一浅析，具体归结如下。

　　1、生产企业数量有所增加

　　此次通过Google和Baidu两搜索引擎，以及阿里巴巴网站收集到我国生产金属加工用砂带磨床的企业共66 家 （具体见附件）。统计中未将生产手持便携式电动砂磨机具的企业列入本次统计的考虑范畴。尽管笔者以为砂带机也不应作为“机床”考虑，因为顾名思义，“机 床”是将工件放在其上进行加工的机械，它不但必须具有切削工具的动力头，同时也应具有控制工具和工件相对运动关系的传动机构，由此来保证工件获得要求的形 状和尺寸精度；砂带机是手持工件进行打磨的机械，缺少的正是后者；可是在GB/T15375-1994《金属切削机床型号编制方法》国家标准中仍将砂轮机和砂带机均归入机床的范畴加以考虑，所以统计中也包含有生产固定式砂带机的厂家。

　　进一步分析可见，这66家企业中以生产砂带磨床和砂带机为主营业务的企业仅25家，占38%；其余为兼产企业。以生产砂带机为主的企业有29家，占44%；砂带磨床生产企业中包括上海机床厂、杭州机床厂和北京第二机床厂等3家我国的著名砂轮磨床生产企业，除这3家外，其余均属中小规模企业，而且小型居多。需要指出上述3家著名企业的经营发展重点仍放在砂轮磨床的开发上，砂带磨床在其产品目录中仅是凤毛麟角

    砂带磨床生产企业分布于12个直辖市和省区，以江苏、山东、广东和浙江为多，占总数的82%。由于调查仅限于网上建有网页的企业，所以应该说实际数量估计将比此数值要大，一般来说如今未建网页的企业规模都较小。总的看来，金属砂带磨床企业的数量虽相对木工宽带砂光机有72家企业的数量为少，但相比上世纪八十年代仅5-6家的数量也确实有了很大发展。再说，据1985年大连铁道学院邓恩同先生编译的文章中介绍，当时“美国大约有55家公司提供砂带磨削机，大约有20家公司主要制造砂带磨床”；因此单纯从企业数量上比较似乎我国砂带磨床如今的生产规模也接近于30年前美国的水平；又据中国机床工具工业协会磨床分会公布的成员数量也是55家；可是这并不意味我国当前砂带和砂轮磨床生产规模已相差无几。

　　从产值方面分析，据中国机床工具工业协会在《2009年机床工具行业经济运行情况分析》报告中报道，“2009年我国金切机床总产值为1004亿元人民币。”按以往的经验，磨床产值比重一般是金切机床的10-15%，所以笔者主观估计磨床的总产值可能在100-150亿元的规模。再据《中国涂附磨具》杂志2010年第二期中有记者报道，“我国目前砂带磨床和砂轮磨床的产量比大约为1:10。”以笔者浏览上述66家企业的网页后的主观判断，目前金属砂带磨床、手工打磨用砂带机和各种作为机床附件的砂带磨削头年总产值也基本在15-20亿元这个水平，与上述报道的产量比基本相符。2010年我国金切机床的产值增加到1306亿元，砂带磨床的产值有无相应同比例增长呢？对此未检索到有关信息。

　　2、产品技术水平进步明显

　　我国金属用砂带磨床技术水平的进步明显。目前一批高技术含量的砂带磨床相继问世，如：数控六轴联动大型汽轮机叶片砂带磨床（参见图1）加工一根57英寸的大型核电汽轮机叶片的工效比过去提高了5倍，表面粗糙度≤0.2μm；再如：凸轮轴数控砂带磨床，（参见图2）采用了共轭磨削技术，若加工一根有八个凸轮的凸轮轴，单面加工余量为0.2mm,耗时仅需1分钟；在不锈钢板表面加工领域，已能提供幅宽1600mm卷材和板材的砂带油磨成套生产线（参见图3）；据有的公司介绍，也有能力提供不锈钢板卷材冷轧过程所需的砂带修磨成套生产线；国产多头砂带无心外圆磨床（参见图4）已广泛应用于石油行业大长径比的抽油杆加工，解决了长期以来存在的细长轴工艺难题；大直径钢管管端砂带修磨机（参见图5）已在我国“西气东输”工程中作出了贡献；加工宽度达1300mm的硅钢片砂带去毛刺机（参见图6）可保证在不划伤硅钢片基底面的前提下，使毛刺残留量小于0.003mm;具有高效磨削能力的重型容器强力砂带磨锉机（参见图7）已成功应用于核电站中的蒸发器、稳压器和安注箱等高压关键部件的制造中，解决了以往工艺方法存在的效率低、成本高、劳动强度大和加工质量难以保证等问题；幅宽达3500mm的宽砂带平面磨床（参见图8）如今已稳定地应用于各种人造板压机用压板的表面加工中；大型汽轮机叶轮叶顶圆加工用数控砂磨床（参见图9）最大可加工直径为Φ2700mm的叶轮，尽管叶片处于悬臂式支承状态，刚性较弱，但采用压磨板砂带磨削方式加工时，可在100分钟内就在半径方向切除6.5mm的余量；最近一种九轴六联动的汽轮机叶片砂带磨床（参见图10）也已小批投入生产使用。凡此种种充分显示了我国砂带磨床的显著进步。

    3、标准化工作开始起步

　　经国家标准化管理委员会批准，全国金属切削机床标准化委员会磨床分技术委员会砂带磨削机床工作组已于2008年11月 正式成立。砂带磨床标准化工作组的成立固然是为顺应标准化体系与国际接轨的需要，也标志着对砂带磨床作为机床不可或缺的新兴品种地位的肯定，是砂带磨削机 床在磨床领域内发展的新里程碑。笔者在浏览网页资料的过程也深感在金属砂带磨床行业存在的标准化问题确实不少，首先是对“砂带磨床”概念的界定，结构简单 的砂带机能否被列为是砂带磨床的范畴？如果这也算是机床，那砂带磨床的技术档次岂不太低了吗？再如：同一种平面砂带磨床竟被授予“磨光机”、“研磨机”、 “磨砂机”、“拉丝机”、“油磨机”、“抛磨机”等等，不一而足，反映了业界人士专业知识和标准化意识的薄弱。又如：砂带磨床主参数中工作宽度的选定非常 任意，这对为其提供砂带的转换行业提高砂卷的材料利用率造成了许多困难。所以非常期望砂带磨床相关标准尽早颁布，这必将推动砂带磨削机床健康有序的发展。

　　4、产品品种和规格发展迅速

　　根据当今各企业在网页上公布的砂带磨床产品信息，笔者选择了35家企业对砂带磨床的品种作了统计，这些企业可提供的砂带磨床品种和规格共233种，其中未包括作为机床附件的砂带磨削头和简易的砂带磨削机具。

    a、由于在上述35家砂带磨床企业中约有40%的厂家都是在取得木工用宽带砂光机制造经验的基础上，再将产品扩展和延伸到金属磨削行业的；所以用于加工平板类工件，工作宽度≥600mm的平面砂带磨床共有128种，占总品种数的55%； 这些产品在结构特征方面与木工宽带砂光机具有明显的亲缘关系，主要应用于不锈钢等金属板材的表面加工。其实国外部分金属砂带磨床企业也同样是采取这种发展 的方式。应该说利用宽幅砂带进行金属磨削正是充分发挥砂带磨削高效率工艺特点的场合，今后仍需要加强这方面的经验总结，继续努力推广宽幅砂带在金属磨削方 面的应用。

　　b、 在工艺上，以去毛刺，抛光，表面拉丝等轻切削的砂带磨床居多。理研泰山涂附磨具公司总经理翟建昌先生将当前涂附磨具的应用精辟地概括为“锦上添花”，形象 地描述了砂带磨削是在其他工艺加工的基础上，利用其更换不同粒度砂带的方便性，使工件表面质量进一步得到精细改善的特点。目前以切除余量为主的强力磨削砂 带磨床也有厂家生产，如：转台式平面强力砂带磨床、重型容器磨锉机、螺旋焊管内外焊缝砂带磨削机等。主要受砂带质量和成本的制约，市场上的应用还相对为 少，从统计中看品种数不到5%。此外有资料介绍“砂带磨床的加工精度可达到普通砂轮磨床的精度等级，有的甚至可达0.1微米。”笔者对此持保留态度，以为这尚不能成为如今砂带磨削技术在实际生产应用中的主流，鉴于软磨削的特点，砂带磨削在我国如今的加工精度普遍低于普通级砂轮磨床±0.01mm的精度等级，一般处于±0.02-0.05毫米级的水平。应避免过高宣传砂带磨削的加工精度，以防对用户产生误导。

　　c、 砂带磨床产品中有不少是为特定的用户需求专门开发的，带有专机类的色彩，例如：汽轮机叶轮叶顶圆砂带磨床，各种不锈钢容器抛光机等。通常专机技术投入大， 而总体产出小，不少企业都持冷淡态度；对此中国机床工具工业协会名誉理事长梁训瑄先生在著文论及机床工业今后发展方向时，首先提到的是“机床行业是为机械 制造业提供装备的行业，机械制造业的个性需求是不断发展的，机床行业如何适应制造业个性需求的发展，就成为一个永恒的课题。”这同样为砂带磨床制造业指明 了方向，重视和迎合用户的个性需求应是今后的主流动态。重庆三磨海达公司这几十年也就是在大量为个性服务的过程中，不断总结经验，逐步发展起来的。指望靠 一两个通用品种吃一辈子的想法在当前是行不通的。实际上专机往往是个探索者，在为开辟新的应用领域过程中当开路先锋，随着而来的将是无限的商机。

　　d、2010年金切机床行业中数控机床台数达22.4万台，占金切机床总数的30%，表明今天的机床业已普遍进入了数控的年代。虽砂带磨床近期也有近10款 数控产品问世。但是总体上评价砂带磨床的控制技术多数仍停留在可编程控器的阶段，属中等技术档次的产品。从最近意大利自动化设备展览会中出展的许多砂带磨 床来看，国外已广泛采用了自动化的打磨和抛光设备。过去我国劳动力丰富，使用大量人工打磨的生产方式比比皆是，可如今我国东部地区劳动力紧张局面已开始显 现，对砂带磨削的自动化势必会提出迫切需求，有必要未雨绸缪，加快砂带磨床自动化的发展步伐。

　　5、发展历程有起有落

　　当追溯上世纪80年代就开始生产砂带磨床企业的情况时，发现如今仍坚持生产，并取得较大发展的仅剩重庆三磨海达磨床有限公司一家企业，据介绍该公司已先后开发了十大系列砂带磨床设备。值得注意的是，早在1980年就开始引进日本砂带磨床制造技术的河南新乡机床厂，曾成功开发过两种系列的砂带磨床，当时被机械工业部确定为我国砂带磨床的定点生产企业，却因上世纪90年 代市场经营上的困难，企业改制后放弃了原定砂带磨床的开发方向，改为生产轴承设备。还有曾为我国航空工业做过贡献，生产了一批航空发动机叶片仿形砂带磨床 的沈阳磨床厂如今也基本不把砂带磨床作为经营重点。这一定程度上反映砂带磨削在我国推广步履维艰的态势。不过在第十二届中国国际机床展上，也有让人高兴的 信息，本次参展的杭州祥生砂光机制造有限公司是1993年后才开始进入木工砂光机行业的民营企业，经过十余年的不懈努力，如今在金属砂带磨削工艺的开发方面已取得显著成绩，年生产量达到600台的规模，并成功地开发了海外市场；还有北京胜为弘技数控装备公司在本次展会上以影像方式展出了该公司与武汉华中数控股份有限公司于2008年联合研发成功的TX-6型九轴六联动数控砂带磨削抛光机床，如今已小批量投放汽轮机叶片制造市场。这表明我国砂带磨床行业仍具勃勃生机。

　　新乡机床厂的孙海林先生在1999年 曾撰文《金属件砂带磨削工艺发展迟缓的探源》，值得一读。该文作者认为，“砂带磨削确是一种新兴的高效加工工艺，并不过誉；可是浮夸的宣传误导了市场，在 某种程度上导致应用和研究由“热”到“冷”的骤变。对砂带磨削的应用仍需加大宣传力度，但必需是扬其长，也需揭其短，正确引导市场。”对此论点笔者颇为赞 同。

　　6、机床展上表现不佳

　　1990年新乡机床厂的吕振安先生曾撰文《从历届国际机床博览会看砂带磨床的发展方向》，从文中可以看出，1979年砂带磨床尚处试验阶段，在意大利米兰举行的第三届欧洲国际机床展中，没有像样的砂带磨床展出，只有一些作微量切削的砂带抛光机展出；1981年第四届欧洲国际机床展中参展的砂带磨床企业有10家，开始出现与砂轮磨床挑战的势头；1983年第五届欧洲国际机床展中参展的砂带磨床企业有35家，明显看出砂带磨削加工领域正在扩大；1987年第七届欧洲国际机床展中参展的砂带磨床企业发展到了53家；由上可见，在上世纪八十年代砂带磨床在国际机床业界中的表现颇为兴旺。然而近几年的国际机床展览会上所揭示的信息，砂带磨床有被旁落之感。2006年北京第二机床厂的王波先生参观了当年在美国芝加哥举行的国际机床展，后撰文《从IMTS2006看磨床技术的发展》，文中只字未见有关砂带磨床的情况。在查阅2009年欧洲国际机床展EMO的有关报道中也未见关于砂带磨床的报道。在2011年4月11日于北京开幕的第十二届中国国际机床展CIMT上，有砂带磨床实际展品的我国企业仅只有北京第二机床厂和杭州祥生砂光机制造有限公司2家，上海机床厂有限公司和杭州机床集团有限公司虽曾有过开发数控砂带磨床的成功经验，但都未在此展会上进行宣传，连样本也没作准备。国外厂商展出的砂带磨削设备也只有西班牙Autopulit公司展出的一台汽车轮毂抛光机和德国BUTFERING公司展出的一台金属平板件砂带去毛刺机，未见更多砂带磨床新产品出展。与此鲜明对比的是砂轮磨床的展品到处可见，数量远比砂带磨床要多上不知多少倍。另外本届机床展上，出展的涂附磨具企业也仅有5家， 数量远少于固结磨具和超硬磨具的展位；当问某外资磨料磨具公司为何没展出涂附磨具时，答曰：“因为是机床展，所以就没作这方面的准备。”似乎砂带磨削在机 床业界是很不受重视的。不知是否正是因为砂带磨削在加工精度上的不足，才使其在机床行业不断追求高精度的今天，被逐渐撤下了展台？

　　7、情报收集和试验研究投入不足

　　在砂带磨削理论和应用研究方面，2009年重庆大学黄云和黄智两位教授编著的《现代砂带磨削技术及工程应用》一书正式出版，对促进金属砂带磨削技术的进步和推广起到了重要的作用；但是在砂带磨削研究论文方面，本次仅检索到自2000年以来8所高等院校发表的博士论文和优秀硕士论文共25篇，其中重庆大学有14篇，占总数的56%；可是与同期砂轮磨削的76篇研究论文相比，反映在砂带磨削研究上的投入显然存在差距。近期与有关科研院所和高等院校联系后，除重庆大学外，如今其他大学基本未见有砂带磨削研究项目的立题计划。另外检索到在国内期刊上自1979年到2010年底发表的砂带磨削文章共282篇，从图11中可见专题研究类文章数量不断增长，表明对砂带磨削的认识正在深化；但文章数量和应用实例类文章有下降态势；而且与1989年至2010年国内期刊上刊登的砂轮磨削文章总数7406篇相比，更是差距巨大，由此担心社会上对砂带磨削的关注度有被冷落的倾向。

   此外在检索过程发现本文开头所引用的“49:51”这个数据，最早出现在1980年第三期《机床》杂志上周兴文先生的文章中，原文为“砂带与砂轮生产量之比为49:51”，可是到1997年第10期《机械制造》杂志上某篇文章中此值被篡改成“砂带磨床与砂轮磨床的产值比”，从此就被不断错误引用；再如1985年有文章介绍“美国大约有55家公司提供砂带磨削机，大约有20家主要制造砂带磨床。”可到2008年某专家论文中就演变成“55家 公司生产砂带磨削机床”了。在世界技术经济日新月异的今天仍在引用时隔几十年前的数据，甚至以讹传讹，这明显反映了目前砂带磨削情报工作方面的缺失，势必 对市场产生误导。笔者对如今在杂志上出现的不少数据怀疑之心油然而生，真不知这些报道是否数出有据？据了解，自从“三磨所”由事业单位改制为企业后，其原 承担的情报收集和分析工作就基本被搁置了，应如何来填补这个缺失，值得涂附磨具业界共同考虑解决。

　　结语

　　砂带磨削具有许多工艺特点和优势，应用领域广阔，这在国外的成熟经验中已得到证实。随着“十二五”规划序幕的开启，在我国由“制造大国”向“制造强国”进步 的过程中，预计航空航天、汽车、核电、新能源、船舶、铁路、特殊钢种和战略性新兴产业中的特殊材料和异形曲面加工都将对砂带磨削提供大量的市场需求，将是 砂带磨床发展不可多得的机遇。问题是如今制造业中不少人对砂带磨削还了解甚少。笔者近期就遇到制造带锯条的厂商至今仍在使用40年 前落后的布轮浇砂抛光工艺，工作环境条件极差；当向他们介绍砂带抛磨工艺时都感到很新鲜。在机床展上也遇到军工企业人士，正在为制造过程存在的不少难题寻 求解决途径，从交流中感觉正是砂带磨削可以大显身手之处。再有某重型机械制造企业的老总正在为降低成本，探讨自己生产砂带的可行性，这反映砂带磨削在大型 工件加工中已成为他们不可缺少的工艺方式。凡此种种都表明有必要进一步加大砂带磨削的宣传力度，希望作为砂带磨床发展“红色根据地”的重庆大学和重庆三磨 海达公司继续发挥“星星之火，可以燎原”的影响作用，把我国的砂带磨床事业进一步推向更高的水平。