——鄭州磨料磨具磨削研究所副總工程師 耿 直
　　
　　一、前言
　　磨削是一種精密加工方式，是以精密為主要特征的現(xiàn)代制造業(yè)的技術基礎，任何機器零件最終加工的精度和質量，取決于磨削的精度水平。普通磨料固結磨具則是用作精密加工的傳統(tǒng)工具，對制造業(yè)的進步和發(fā)展具有重要的影響。發(fā)展和提高我國磨具生產技術和產品質量，是提高我國磨削技術并擴大應用的關鍵環(huán)節(jié)之一，并直接關系到下一步我國制造業(yè)的發(fā)展。
　　普通磨料固結磨具是當前應用范圍最廣，不僅用于機械零件的精密加工、超精密加工和珩磨、拋光等，而且用于大去除量的切割和磨加工，其應用領域幾乎遍及國民經濟各個領域，如：汽車、鋼鐵、軸承、造船、鐵路、航空航天、軍工、工具、機床及機械基礎件、及其它傳統(tǒng)機械如：紡織機械、工程機械、礦山機械、石油機械、印刷機械、起重機械、煤礦機械、模具工業(yè)、以及家用電器等。隨著對制造業(yè)產品的要求向高精度高質量方向發(fā)展，磨削工藝和磨具的應用將進一步擴大。目前世界制造業(yè)中心正在向我國轉移，發(fā)展和提升我國普通磨料固結磨具產品，將帶領加工技術躍上一個新的臺階，促進世界制造業(yè)中心向我國的轉移并為之提供保障。
　　我國擁有普通磨料生產的優(yōu)質資源和較大的儲量，目前的剛玉和碳化硅的產量和出口居于世界的前列，也是我國機床工具行業(yè)出口創(chuàng)匯的主要產品之一。然而，磨料屬于初級產品，基本上是資源消耗型的，生產過程中耗能大，并產生污染。為使我國磨料磨具行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，產品結構必須向高檔磨具、工程陶瓷和高級耐火材料等高技術附加值的產品調整。
　　當前，世界上磨削和磨床技術發(fā)展迅速， 對磨具產品性能和質量的要求大大提高，國外的磨具生產技術發(fā)展很快，我國為滿足國內制造業(yè)發(fā)展很快，我國為滿足國內制造業(yè)發(fā)展的需求，不得不依靠進口高檔普通磨料固結磨具，以滿足汽車、航空航天、機床、工具等行業(yè)高交率、高精度加工的需求。
　　我國普通磨料固結磨具產品面臨著產品創(chuàng)新、改進生產工藝、提高產品質量和效益、降低能耗和環(huán)境污染的重要任務。因此，在“十一·五”期間，必須盡快解決這些問題，才能實現(xiàn)我國普通磨料固結磨具行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
　　二、市場需求分析
　　1．現(xiàn)有市場
　　普通磨料固結磨具屬于偉統(tǒng)產品，擁有相對穩(wěn)定的市場。行業(yè)年鑒的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為：我國2002年普通磨料固結磨具的年產量約為12萬噸，海關統(tǒng)計普通磨料固結磨具年出口量為1.7萬噸，進口量為0.26萬噸。然而由于相當一部分企業(yè)未進入統(tǒng)計，據(jù)估計實際產量可能比統(tǒng)計的數(shù)據(jù)大，約為15—20萬噸。2002年年鑒中海關統(tǒng)計的出口量與進入統(tǒng)計的企業(yè)自報的出口量十分接近。由以上數(shù)據(jù)得出，普通磨料固結磨具的主要市場在國內，目前的年消耗量在13—18萬噸之間。
　　2002年陶瓷、樹脂結合劑砂輪和磨石的產量構成比為53：34：1，陶瓷、樹脂砂輪和磨石出口量構成比例為10：30：1。
　　國內普通磨料固結磨具平均單位產值7120元/噸，陶瓷磨具平均6850克/噸，樹脂磨具平均7700元/噸，磨石平均7000元/噸。
　　出口平均價格1400美元/噸，進口平均價格8800美元/噸，進口平均價格是出口平均價格的6.2倍。進口0.26萬噸磨具的進口額，與出口1.2萬噸磨具的出口額相當。主要出口地區(qū)是亞洲，主要進口地區(qū)是臺灣、日本、奧地利、德國和美國。
　　2．樹脂結合劑普通磨料固結磨具市場需求分析
　　樹脂結合劑普通磨料固結磨具主要應用領域是鋼鐵工業(yè)、造船業(yè)、鐵路、建筑等行業(yè)，此外在機械基礎件的高效精密加工中也有應用。工業(yè)發(fā)達國家在上世紀八十年代的樹脂和陶瓷結合劑磨具的比例就達到7：3，我國目前的情況是4：6。
　　鋼鐵工業(yè)是磨具消耗的最大用戶，主要用于磨鋼坯及鑄、鍛件飛邊，生產的高檔鋼材比例越大，消耗的磨具越多。我國的鋼鐵產量在近年來有較大的發(fā)展，2003年產量達2.68億噸。按照國外的經驗，對于普通磨料固結磨具的需求將會大大增加。然而，值得注意的是，我國鋼鐵生產存在產品結構不合理的問題，技術含量較低的產品比重較大，而技術含量較高的冷軋鋼、鍍鋅鋼及不銹鋼比重很低。新近上馬的鋼鐵廠產品多為線材、螺紋鋼和帶鋼，而高技術含量的鋼材缺口仍很大（例如近年來我國不銹鋼等高級板材的進口大量增加）。國家將2004年定為鋼鐵企業(yè)的調整年，而且重在調整其產品結構和產業(yè)結構。預計到2008年，國內鋼的需求量將達到3.5億噸。從與磨具相關的角度觀察，可以維持對普通磨料固結磨具的需求量，但不會引起更大的需求增長。預計用于特種鋼鋼坯高效修磨的鋯剛玉重負荷砂輪及切斷用的高速砂輪（80—100m/s）的需求將會增加。
　　隨著我國鐵路鋪設里程快速增加，車速大幅度提高，基本建設快速增長，造船業(yè)迅速發(fā)展，以及建材、建筑裝修業(yè)和汽車進入家庭所帶來的修理業(yè)及個人工具配套磨具和生活需要等產生更多的通用和民用磨具，形成普通磨料固結磨具的第二市場（其主要應用方式為切割和修磨），我國磨具產品質量的進一步提高，在國際市場上占有的份額不斷擴大，樹脂磨具將成為最具有潛在發(fā)展前景的普通磨料固結磨具產品。
　　3．陶瓷結合劑普通磨料固結磨具市場需求分析
　　目前陶瓷結合劑普通磨料固結磨具主要應用領域包括：汽車及其相關產業(yè)、航空航天、傳統(tǒng)機械產業(yè)（如機床工具、軸承、齒輪、紡織機械、煤礦機械、礦山機械、印刷機械等等）以及軍工產業(yè)，用來進行精密、超精密磨削。
　　當前的磨削技術的發(fā)展目標是高精度、高效率、高表面質量、自動化，為實現(xiàn)這個目標，磨削工藝向高速、深切、快速進給方向發(fā)展，所以具有良好微破碎自銳性能和高耐磨損性能的磨料越來越受到重視甚至青睞。
　　預計我國汽車工業(yè)到“十一·五”期間將有較大的發(fā)展，2003年中國汽車市場全年汽車產銷已突破400萬輛，2008年中國將超越日本成為世界第二大汽車市場。一些國外大型汽車生產企業(yè)搶灘中國市場，甚至將生產基地轉移到中國來。因此，不僅是汽車整車，而且包括汽車零部件的生產將會有一個大發(fā)展。針對轎車發(fā)動機、變速箱及傳動系統(tǒng)零件高效率精密磨削，根據(jù)不同磨削用途要求，采用微晶燒結剛玉及按不同比例與普通剛玉混合的磨料，開發(fā)專用的高效低溫及大氣孔高效低溫陶瓷結合劑，設計制造磨削速度為45—63m/s、高耐用度、強力磨削砂輪，將具有良好的市場前景。
　　軸承是普通磨料固結磨具應用的重要市場。我國軸承工業(yè)近年來快速發(fā)展，2004年軸承工業(yè)總量將達到30億套，銷售收入可達310億元。較1998年產量增加10億套，產值增長188億元。軸承產品是全磨削產品，消耗陶瓷磨具占60%，樹脂磨具和橡膠磨具各占20%，每億元產值消耗磨具約120噸。因此預計今后軸承工業(yè)的普通磨料固結磨具消耗量將達3—4萬噸。
　　近幾年模具工業(yè)市場廣闊，產銷兩旺。我國模具生產已接近國際水平。但總體來看，遠不適應國民經濟發(fā)展的需求，大型、精密、復雜、長壽命的高檔模具有很大一部分依賴進口。2003年，模具市場達500億元規(guī)模，未來幾年我國模具行業(yè)每年要有40億元的模具加工設備需求。其中中小型模具加工需要高精度加工中心、坐標磨床、光學曲線磨床、精密成型磨床、精密平面磨床。因而也會對高檔普通磨料固結磨具產生大量的需求。
　　近年來進口磨床增幅很大，2003上半年我國磨床進口金額在機床進口額中位居第三，其中數(shù)控磨床占進口總量的8.76%。精密數(shù)控磨床中，復合數(shù)控磨床、高效數(shù)控磨床、五軸數(shù)控刀具磨床、精密數(shù)控磨床、專用數(shù)控磨床如曲軸、凸輪軸等數(shù)控磨床進口量較大。2003年進口機床增幅最雙的就是數(shù)控齒輪磨床，為134.76%。數(shù)控外圓磨床的增幅也有59.36%。進口高檔數(shù)控磨床帶來了對高檔磨具的更高要求。
　　根據(jù)世界制造業(yè)中心向我國轉移的態(tài)勢，發(fā)展數(shù)控機床已得到國家相關部門的認可，國產數(shù)控磨床可望有較大的突破，預示著對高檔磨具的需求將進一步增大。預計在“十一·五”期間，我國磨床的保有量將提高到金屬切削機床保有總量的20%，而目前的磨床保有量僅7%。
　　大量通用的中低速磨床短期之內還不會被淘汰，對中低檔普通磨料固結磨具的需求仍可維持一段時間。亞洲經濟的發(fā)展也給普通磨料固結磨具出口帶來更多的機遇。
　　三、市場預測
　　1．國內市場需求預測
　　根據(jù)以上分析，國內普通磨料固結磨具的市場總量不可能大幅度增加，可能會保持在20萬噸左右，但是產品需求結以會發(fā)生變化。
　　隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)民采購械基礎件加工日趨密化，近年來進口數(shù)控磨床大量增加，以及國產數(shù)控磨床進入市場，數(shù)控磨床使用量增大，對高檔陶瓷結合劑普通磨料固結磨具的需求將會增加，以目前進口量為基數(shù)增長10倍，預計可達2—3萬噸。用于傳統(tǒng)機械產業(yè)，如機床工具、軸承、齒輪、紡織機械、煤礦機械、礦山機械、印刷機械等領域的中低檔陶瓷結合劑普通磨料固結磨具的需求量保持在7—8萬噸。
　　隨著鋼鐵工業(yè)的產品結構調整，特種鋼高檔板材的需求量很大，則修磨鋼坯的樹脂結合劑鋯剛玉重負荷砂輪的市場也將擴大。火車提速，鐵路里程增加，造船業(yè)發(fā)展，基本建設仍將有較大的發(fā)展，建材、建筑裝修業(yè)和汽車進入家庭所帶來的修理業(yè)及個人工個配套磨具和生活需要等產生更多的通用和民用磨具，如樹脂薄片切割砂輪、樹脂鈸形砂輪、手工用成套油石、磨刀用小砂輪、彈性可彎曲砂輪等，都將為樹脂結合劑磨具市場的擴大創(chuàng)造條件。如果樹脂結合劑與陶瓷結合劑普通磨料固結磨具的產量比例能達到6：4的水平，樹脂磨具的需求量將會增加到10萬噸以上。
　　2．出口市場預測
　　隨著亞洲經濟的向好，我國普通磨料固結磨具出口的主要市場將進一步活躍。入世之后，對于開拓歐洲及北美市場也創(chuàng)造了良好的條件。出口磨具的品種從發(fā)展情況看，應以樹脂結合劑磨具為主，特別強調的是磨削性能和包裝，重點是進入五金工具超市商場的產品，要用上等的包裝取得高價格和暢銷的市場。預計普通磨料固結磨具的出口量將增加到3萬噸左右。
　　四、政策建議與措施
　　1．應予持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以足夠的重視
　　普通磨料固結磨具生產能耗大、資源消耗大、污染重，要保持行來的持續(xù)發(fā)展，必須調整發(fā)展策略。據(jù)調查，目前生產企業(yè)大多仍在采用烯煤倒焰窯的落后燒成工藝，比例約占60%以上，不僅能耗高，污染嚴重，而且燒成溫度分布不均勻，產品硬度和組織均勻性差，質量低，在相同能耗、資源消耗的條件下，所獲得的利潤少。這種狀況在多年前已經作為重點問題進行解決，相前的研究單位已經開發(fā)出具有先進水平的裝備，原來一些行業(yè)重點骨干企業(yè)也已經采用，但由于國有企業(yè)改制尚未進入良性循環(huán)，一些小型企業(yè)競相上馬克思，技術起點低，大面積采用低投入的烯煤倒焰窯，造成行業(yè)整體生產技術水平退步。因此，一方面要著力對目前行業(yè)中陶瓷結合劑磨具燒成工藝進行技術改造，推廣節(jié)能并能提高砂輪燒成均勻性的裝備，減少生產過程中的能源消耗，另一方面，要提高產品的檔次，在增加利潤的同時大幅度地降低資源消耗。在這方面需要國家出臺相應的政策，限制低檔產品的產出量。同時，對長期使用落后生產工藝又不進行工藝改造的企業(yè)，停發(fā)或收回產品生產許可證，以保證行業(yè)長期的持續(xù)發(fā)展能力。
　　2．開拓出口市場
　　入世之后，普通磨料固結磨具產品的出口獲得了非常好的機遇，從出口產品構成比上應注意調整，重點發(fā)展能耗低、污染小、利潤高的樹脂結合劑產品，陶瓷結合劑出口應向中高檔產品方向努力。為保證出口產口市場的順利開拓，應盡快研究、制訂、出臺能夠與之接軌的普通磨料固結磨具的安全性能標準，并開發(fā)相應的檢測方法和設備儀器，希望得到國家的重點經費支持。有條件的企業(yè)也應盡快建立自己的磨具磨削性能試驗條件，運用計算機技術，建立磨具磨削性能數(shù)據(jù)庫，支持售前和售后服務，以便將國際市場的開拓做強做好。
　　3．產品結構和產業(yè)結構調整
　　目前我國普通磨料固結磨具產品整體檔次偏低，不僅影響到經濟效益的提高，而且關系到行業(yè)今后的發(fā)展和生存，調整產品結構迫在眉睫，應以向數(shù)控磨床提供配套磨具為目標，進行產品開發(fā)和技術改造，爭取在“十一·五”期間有一個根本性的改變。現(xiàn)有企業(yè)生產規(guī)模過小，技術開發(fā)能力差，沒有自己的知識產權產品，造成產品的雷同，同時，產品產量過小，亦無法成為名牌。為避免企業(yè)在低水平的基礎上進入惡性競爭，同時以建立在國際上有影響的中國名牌為目標，應對產品和技術水平低的小企業(yè)的發(fā)展進行限制，鼓勵企業(yè)的聯(lián)合，具備適當規(guī)模，充實技術開發(fā)力量，進行產業(yè)結構的調整，亦是當前的重要任務。
　　摘自《中國磨料磨具》2004。1