1949年9月,辽东半岛南端的瓦房店,工人们把最后一批轴承装进木箱,用铁皮条封好——那是复县瓦房店滚珠轴承厂为新中国成立赶制的第一批工业轴承。没人知道这些铁疙瘩能用多久,但所有人都清楚:中国人自己造出了轴承。七十多年后,当年连世界轴承王牌工厂大门都进不去的瓦轴,如今产品已批量转动在日本山崎马扎克、牧野等顶级机床的主轴上。
头发丝七十分之一的精度,是如何“磨”出来的
轴承这个物件,看起来就是一个圈加几个滚子,但一台机床主轴转动的精度,取决于轴承内圈和外圈之间那零点零零几毫米的间隙。普通工业轴承精度为P0级,而精密机床主轴轴承的P2级,是世界最高精度等级——内径公差控制在微米级,一根头发丝直径约70微米,P2级轴承的精度是它的几十分之一。
精度不是靠一台设备就能解决的。瓦轴集团引进了德国高精度数控磨床,加工精度可达0.001毫米。但全自动数控磨床的价值不止于此——它能同时完成轴承外圈内表面和外表面的磨削加工,效率比传统设备提高了3倍。更重要的是,瓦轴的万能组配技术让精密机床主轴用角接触球轴承实现了任意方式的配对使用,机床厂家可以根据自己的设计要求自由配对轴承,不再受制于供应商的固定搭配方案。
从“钢材纯度”到“热处理火候”,每一道关都不放过
光有设备远远不够。轴承的材料是钢材,纯净度不够,杂质在高速运转中会成为疲劳源,轴承寿命大打折扣。瓦轴集团对比国内外材料纯净度差异后,与中国科学院金属研究所合作开发高纯净轴承钢。稀土元素的加入改变了钢中夹杂物的形态和分布,让轴承钢的纯净度上了一个台阶。瓦轴还与北京科技大学进行盾构机轴承钢生产技术开发,与东北大学联合进行高速铁路轴承钢热加工过程组织精细化控制技术开发,均达到国际先进水平。
热处理是另一道生死关。瓦轴集团采用贝氏体热处理淬火技术,在特定温度区间进行等温转变,使材料在保持原有刚性的同时,显著提升硬度与耐磨性。材料、热处理、磨削工艺,哪一环跟不上,精度就出不来。
用“实地勘察”把轴承寿命从5年延到6年
质量把控不只是生产线上事。一家客户长期受困于进口轴承供货周期长的问题,瓦轴集团没有简单照搬标准方案,而是根据客户车辆检修特点实地勘察实际工况,将轴承寿命从5年60万公里延长至6年80万公里,直接为客户降本增效100余万元。这种“因地制宜”的质量思维,把轴承从标准化产品变成了针对工况的定制化解决方案。
七分之一的价格,一样的精度
日本机床企业最初是试探性的——一家企业拿到瓦轴样品上机测试,精度达标、寿命达标、振动指标达标,然后是第二家、第三家。P2级轴承,瓦轴做出来了,成本只有进口产品的七分之一。一台高端数控机床的主轴轴承进口价格可能高达数万元,换成瓦轴的产品成本骤降。
瓦轴集团采用国际标准生产内径10毫米至外径16米的十二大类、2万多种规格的轴承产品,开发了850多种国外限制出口到中国的轴承产品,40%的产品性能达到国际先进水平,平均每天以3种新产品的速度扩大轴承配套领域。2023年瓦轴集团在国内综合排名第一位,世界轴承行业综合排名前10位。
差距还在,但质量追赶从未停步
当然,差距依然摆在那里。世界轴承市场高端领域仍被SKF、FAG、NSK、NTN等少数百年企业垄断。中国能造出P2级轴承,但能否稳定批量生产、能否保证每一批产品的质量一致性、能否在极端工况下达到国际顶级品牌的寿命水平——这些问题还没有完全解决。光刻机用的超精密轴承,精度要到纳米级,中国还做不出来。
瓦轴集团每年将营业收入的6%投入研发,拥有647项专利,主导制定2项国家标准和4项行业标准。2025年瓦轴集团高管到访中科院金属研究所时指出,金属所在稀土轴承钢等方面的突破性进展对提升轴承产品性能和质量具有重大意义。2024年瓦轴集团与大连重工装备集团实施重组整合,精密技术与制造工业园全面投产,轴承产品批量配套国家十六项重点技术装备领域。
从1949年造出第一套工业轴承,到如今产品进入日本高端机床——这条路瓦轴走了七十多年。每一微米的精度、每一炉钢材的纯净度、每一道热处理的火候,都在书写一个关于质量的故事。