國內數控機床發展現狀解析

　　一、國內數控機床行業近年取得的成績

　　我國的數控機床無論從產品種類、技術水平、質量和產量上都取得了很大的發展，在一些關鍵技術方面也取得了重大突破。據統計，目前我國可供市場的數控機床有1500種，幾乎覆蓋了整個金屬切削機床的品種類別和主要的鍛壓機械。領域之廣，可與日本、德國、美國并駕齊驅。這標志著國內數控機床已進入快速發展的時期。

　　近年來我國機床行業不斷承擔為國家重點工程和國防軍工建設提供高水平數控設備的任務。如國產XNZD2415型數控龍門混聯機床充分吸取并聯機床的配置靈活與多樣性和傳統機床加工范圍大的優點，通過兩自由度平行四邊形并聯機構形成基礎龍門，在并聯平臺上附加兩自由度串聯結構的A、C軸擺角銑頭，配以工作臺的縱向移動，可完成五自由度的運動。該構型為國際首創。基于RT一Linux開發的數控系統具有的實時性和可靠性，能在同一網絡中與多臺PLC相連接，可控制機床的五軸聯動，實現人機對話。該機床的作業空間4.5mx1.6mx1.2m，A軸轉角±1050,C軸連續轉角0一4000，主軸轉速(無級)最高10000r/min，重復定位精度±0.01mm，可實現三維立體曲面如水輪機葉片，導葉的五軸聯動高速切削加工。

　　超精密球面車床為陀螺儀的加工提供了基礎設備，這類車床也可用于透鏡模具、照相機塑料鏡片、條型碼閱讀設備、激光加工機光路系統用聚焦反射鏡等產品的加工。

　　高速五軸龍門銑床采用銑頭內油霧潤滑冷卻、橫梁預應力反變形控制等技術。這類銑床可用于航空、航天、造船、水泵葉片、高檔模具等的加工。

　　SSCKZ80一5型五軸車銑復合加工中心可滿足航天、航空、船舶及鐵路運輸業對高精度、高剛度、形狀復雜的大型回轉體零件加工的要求，如飛機發動機主軸、起落架的加工，船舶發動機活塞、增壓器蝸桿差速換向器及螺旋葉片的加工等。

　　TW250型高速、高效車削中心采取雙主軸對置結構，兩個刀架分別位于主軸軸線上下方，控制軸數8個，可實現4軸聯動。裝有12位伺服驅動雙向動力刀臺的上下刀架可對任一主軸進行2軸或4軸加工。該機床采用模塊化設計技術，可根據用戶的不同要求派生為雙刀架雙主軸、單刀架雙主軸、雙刀架單主軸、等車削中心或數控車床。

　　XKAE2720型橋式定梁龍門加工中心可滿足航空、航天、軍工、機車車輛、模具、印刷機械等行業的需求。

　　MJ一860DT型雙刀架四軸對置式數控車床是一種大規格、重載荷、高剛度、多軸控制的數控車床，適合兵器、航天航空制造業對大型工件(如高強度耐熱鈦鎳合金鋼類零件)進行中低轉速下的強力切削，也適宜冶金、機車、造紙機械等行業對大型工件特別是長軸類零件進行高效、強力車削時采用。

　　TK68125A型落地式數控鏜銑床可廣泛適用于大中型柴油機、工程機械、汽車、船舶、航天航空工業的大中型復雜結構件加工，特別適用于對具有空間曲面的復雜零件高速、高效加工。

　　TK6913B型落地式數控鏜銑床在高剛度方滑枕、數控可移動主軸組件、數控回轉工作臺、數控平旋盤、大型鏈式刀庫、模塊化開發等方面形成了自己的核心技術。

　　目前我國已經可以供應網絡化、集成化、柔性化的數控機床。同時，我國也已進入世界高速數控機床和高精度精密數控機床生產國的行列。目前我國已經研制成功一批主軸轉速在8000—10000r/min以上的數控機床。我國數控機床行業近年來大力推廣應用CAD等技術，很多企業已開始和計劃實施應用ERP、MRPII和電子商務。

　　二、我國數控機床市場巨大

　　目前我國正處于工業化中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變，從脫貧向致富轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。據畢馬威會計事務所分析，中國已經超過德國，成為世界第一大機床市場，數控機床已成為機床消費的主流。我國未來數控機床市場巨大，預計2010年數控機床消費仍將超過60億美元，臺數將超過10萬臺。專家指出，中高檔數控機床的比例會大幅增加，經濟型數控機床的比例不會有太大變化，而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。

　　國家計委投資研究所預測:“十五”期間，我國固定資產總投資額將達到22萬億元，年平均增長幅度為37%。按以往固定資產投資與機械市場消費之間的互動關系推斷，“十五”期間，我國機械市場所孕育的商機高達320—400億元。交通方面，“十五”期間僅西部鐵路開發就將投入1000億元，未來10年西部交通則將投資7000一8000億元，車輪車床、2m大型鋸床、螺旋焊管擴徑機械等專用設備大有用武之地;水利工程未來5年將投資5300億元，環保一期投資1888億元，二期投資2600億元，相應機械設備需求巨大；300家機械廠商將進行技改，求購數控機床數量十分可觀。2004年，國內有模具廠約1.7萬家，年產值約530億元，所需的機械偏向于高精度、高效率、高速化銑削設備、虛擬軸機床、復合加工機及慢走絲線切割機等。

　　據報道，國家對裝備制造業的投資將主要集中在航天、航空、船舶、汽車、兵器、機械和電子信息等行業。

　　航空工業的民用航空客機的轉包和生產進一步擴大。與美國波音和歐洲空中客車公司轉包生產客機零件量將大幅度增加；與國外合作生產和自行開發的軍用飛機和軍用直升機將進入批產。飛機機翼、機身、尾翼等和發動機零件的制造需要大批高速五軸加工中心、龍門移動式高速加工中心、精密數控車床、精密臥式加工中心、多坐標鏜銑中心、精密齒輪和螺紋加工數控機床等。

　　汽車制造業是機床的需求大戶，約占機床總消費的40%左右。我國汽車年產量的增加同時帶動汽車零配件產量的大幅度增加。汽車制造業需要大批高效、高性能、專用數控機床和柔性生產線，如用于發動機加工的以高速臥式加工中心為主的柔性生產線、曲軸加工專用數控機床等。汽車零配件生產需求大批數控車床、立臥式加工中心、數控高效磨床和數控齒輪加工機床等。

　　兵器制造業需求數控機床更是量大面廣，要求數控機床可靠、穩定。國產數控機床有很大的市場空間兵器制造業需求大批數控車床、立臥加工中心、五軸加工中心、龍門鏜銑床、鏜銑加工中心、齒輪加工機床等。

　　發電設備制造行業需要重型數控龍門鏜銑床、大型落地鏜銑床、大型數控車床、葉根槽專用銑床和葉片數控加工機床等，輸變電設備制造行業需要數控車床、加工中心、數控鏜床等。

　　冶金設備制造業重點解決連鑄連軋成套設備的制造，需求大型龍門銑床、大型數控車床等設備。

　　我國鐵路、公路、能源、水利、機場、城鎮建設需求大量工程機械。工程機械制造業需求大批中小型數控機床如數控車床、中型加工中心、數控銑床和齒輪加工機床等。

　　近年，全國模具產值也有大幅增長。我國目前大型、精密、復雜、長壽命模具依然大量進口，模具市場主要集中在華東、華南，大約占全國銷售額的75%。最近，江蘇蘇州地區已在規劃籌建亞洲最大的模具制造基地。模具制造業需求高速數控銑床、三坐標測量機、精密電加工機床、高精度加工中心、精密磨床等。

　　電子信息設備制造行業的裝備99.5%依賴進口。該行業需求大批小型精密數控機床:如高速銑削中心、高速加工中心、小型精密車床、小型精密沖床、精密和超精密加工專用數控機床及精密電加工機床等。

　　三、國內數控機床仍然較為落后

　　數控機床的重要組成部分有數控系統、刀庫和機械手、數控刀架和轉臺、主軸單元(含電主軸)、滾珠絲杠副和滾動導軌副、防護罩和數控刀具等功能部件，這些功能部件的性能已成為整機性能的決定因素。數控系統由顯示器、伺服控制器、伺服電機和各種開關、傳感器構成。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝系統這么簡單，例如:從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，最主要的是加了刀庫，還大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。目前世界最大的三家廠商是：日本Fanuc、德國西門子、日本三菱，其產品量大面廣，但技術并不一定是最高的，其余還有法國Num、西班牙凡高等。

　　數控機床是利用二進制數學方式輸入，加工過程可任意編程，主軸及進給速度可按加工工藝需要變化，且能實現多坐標聯動，易加工復雜曲面。對于加工對象具有“易變、多變、善變”的特點，換批調整方便，可實現復雜件多品種中小批柔性生產，適應社會對產品多樣化的需求。但價格較昂貴，需要正確分析其使用的經濟合理性;數控機床利用硬件和軟件相結合，??一步提高機床的加工精度、效率、自動化程度;數控機床是以電子控制為主的機電一體化機床，充分發揮了微電子、計算機技術特有的優點，易于實現信息化、智能化、網絡化，可較易地組成各種先進制造系統，如FMS、FTL、FA，甚至將來的CIMS，能最大限度地提高企業的勞動生產率。