“之前進口主軸壞了修一次要等3個月，現(xiàn)在無錫博華的主軸不僅精度一樣，價格實惠了近一倍，壞了24小時就能上門維修！”浙江某微型軸承企業(yè)負責人的這番話，道出了不少制造業(yè)企業(yè)的心聲。近日，無錫博華機電有限公司（下稱“無錫博華”）針對微型軸承加工行業(yè)痛點，自主研發(fā)的DG120型超高速磨削電主軸正式量產(chǎn)，一舉破解國產(chǎn)主軸振動大、壽命短的行業(yè)難題，性能比肩進口產(chǎn)品的同時，在能效與服務(wù)上實現(xiàn)反超。

客戶急單倒逼創(chuàng)新：瞄準進口主軸“卡脖子”痛點

微型軸承作為精密機械的“關(guān)節(jié)”，其套圈磨削對電主軸的轉(zhuǎn)速與精度有著嚴苛要求。此前，國內(nèi)企業(yè)加工這類零件只能依賴進口電主軸，但高昂成本與服務(wù)短板始終是行業(yè)痛點?！斑M口主軸單價要幾萬甚至十幾萬，貨期最少60天，一旦出現(xiàn)故障，整條生產(chǎn)線都得停擺。”無錫博華研發(fā)總監(jiān)郭總回憶，去年某微型軸承客戶的緊急求助，成為DG120主軸的研發(fā)起點。

彼時該客戶面臨進口主軸斷供危機，急需訂制一款15萬轉(zhuǎn)級磨削電主軸，而當時國產(chǎn)同類產(chǎn)品普遍存在兩大瓶頸：高速運轉(zhuǎn)時振動值常突破0.8mm/s，導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)紋路；軸承壽命不足1000小時，遠低于進口產(chǎn)品水平?！翱蛻舻男枨缶褪擒娏顮睿覀兘M建了12人攻堅組，把實驗室搬到了生產(chǎn)車間?！?/p>

百日攻堅破局：從振動控制到熱穩(wěn)定性的全面突破

針對振動超標這一核心難題，研發(fā)團隊從轉(zhuǎn)子動平衡與軸承系統(tǒng)雙管齊下。通過激光測振儀捕捉全轉(zhuǎn)速區(qū)間振動信號，采用傅里葉變換解析頻譜特征，定位不平衡故障源，最終將轉(zhuǎn)子不平衡量控制在2gmm以內(nèi)。同時優(yōu)化軸承預(yù)緊力調(diào)整工藝，用扭矩扳手精準控制裝配力度，使軸承徑向剛度提升40%，成功將最大振動值壓制在0.15mm/s內(nèi)，達到進口主軸同等水平。

壽命與熱穩(wěn)定性的突破，核心源于無錫博華在稀土永磁同步電機領(lǐng)域十多年的技術(shù)積淀與深度創(chuàng)新。團隊依托成熟的稀土永磁同步電機設(shè)計研發(fā)經(jīng)驗，將電機高效低耗的核心特性充分發(fā)揮 —— 相較于傳統(tǒng)異步電機，該電機運行時電磁損耗大幅降低，從熱源源頭減少了主軸溫升。同時搭配定制化螺旋流道冷卻結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)電機與主軸殼體的快速散熱，最終將主軸長期運轉(zhuǎn)溫升穩(wěn)定控制在 37℃以內(nèi)，較進口同類產(chǎn)品低 8℃，熱穩(wěn)定時間更是縮短至 15 分鐘，徹底解決了高速工況下因溫升導(dǎo)致的精度衰減難題，軸承使用壽命也隨之突破 2000 小時，遠超行業(yè)平均水平。

“光調(diào)試動平衡就做了上百次，每次調(diào)整都要連續(xù)運行72小時監(jiān)測數(shù)據(jù)。”研發(fā)工程師透露，最終通過1000小時連續(xù)運轉(zhuǎn)測試，DG120主軸振動幅值始終穩(wěn)定在5μm以內(nèi)，軸承壽命突破2000小時，遠超最初設(shè)計目標。

稀土電機加持：能效反超進口，一年省出半臺主軸錢

在核心的驅(qū)動系統(tǒng)上，無錫博華的創(chuàng)新更是實現(xiàn)了“彎道超車”。不同于進口主軸普遍采用的異步電機，DG120搭載自主研發(fā)的稀土永磁同步電機，通過“電機-主軸”一體化設(shè)計，消除傳動誤差的同時，大幅提升能效表現(xiàn)。

實測數(shù)據(jù)顯示，這款主軸運行電流僅0.4A，而進口異步電機主軸電流高達2.5A。按三相電機功率公式計算，DG120每小時用電量僅0.24kWh，比進口同類異步電機產(chǎn)品節(jié)省53.8%?！耙慌_主軸每天運行8小時，一年就能省1400多度電，按工業(yè)電價算能省近千元，三年省出的電費就夠買一臺新主軸。”技術(shù)總監(jiān)郭總算了一筆經(jīng)濟賬。

效率提升同樣顯著。得益于稀土永磁電機的高功率密度轉(zhuǎn)差率低，DG120在15萬轉(zhuǎn)高速下仍能保持穩(wěn)定扭矩和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，使微型軸承套圈磨削節(jié)拍從每件4.5秒縮短至3.2秒，加工效率提升30%，表面PT值達0.8μm內(nèi)，滿足客戶高精度要求。

26年積淀的底氣：從標準制定者到國產(chǎn)替代先鋒

DG120的突破并非偶然。成立于1999年的無錫博華，深耕精密主軸領(lǐng)域26年，已形成覆蓋雕刻、3C、汽車零部件等多領(lǐng)域的產(chǎn)品矩陣，作為江蘇省高新技術(shù)企業(yè)，更是參與了國家機械行業(yè)電主軸標準的起草工作。“我們的生產(chǎn)線有12道精度檢測工序，每臺主軸出廠前都要經(jīng)過空運轉(zhuǎn)、負載測試、精度校準三重驗證。”公司總經(jīng)理朱文博表示。

目前，DG120主軸已批量供應(yīng)國內(nèi)多家微型軸承企業(yè)，單價僅為進口產(chǎn)品的50%，貨期縮短至30天，還提供“24小時響應(yīng)、48小時修復(fù)”的本地化服務(wù)?！斑M口主軸壞了要寄回國外維修，現(xiàn)在博華的工程師當天就能到廠，這對我們來說太重要了?！笔着囉每蛻舻姆答佊∽C了國產(chǎn)主軸的服務(wù)優(yōu)勢。

從依賴進口到自主創(chuàng)新，DG120的量產(chǎn)標志著我國超高速磨削電主軸在微型軸承加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵突破。正如中國機床工具行業(yè)協(xié)會專家所言：“這種瞄準細分場景的精準創(chuàng)新，正是國產(chǎn)裝備實現(xiàn)彎道超車的核心密碼?！蔽磥?，無錫博華還計劃推出20萬轉(zhuǎn)級產(chǎn)品，持續(xù)刷新國產(chǎn)電主軸的性能上限。