1、国内数控机床现状简析及建议国内数控机床现状简析及建议-、国内数控机床行业近年取得的成绩我国的数控机床不管从产品种类、技术水平、质量利产量上都取得了专门大的进 展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机 床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类不和要紧的锻压机械。领域 Z广，可与日本、德国、美国并驾齐驱。这标志着国内数控机床己进入快速进展的 时期。近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设 备的任务。如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与 多样性和传统机床加工范畴大的优点，通过两自由度平行四边形并联
2、机构形成基础 龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铳头，配以工作台的纵 向移动，可完成五自由度的运动。该构型为国际首创。基于RT - Linux开发的数 控系统具有的实时性和可靠性，能在同网络中与多台PLC相连接，可操纵机床的 五轴联动，实现人机对话。该机床的作业空间4. 5m xl. 6m xl. 2m , A轴转角 050,C轴连续转角0 * 4000,主轴转速氏级）最高10000弘五，重复定位精度也.0 1mm ,可实现三维立体曲面如水轮机叶片，导叶的五轴联动高速切削加工。超周密球面车床为陀螺仪的加工提供了基础设备，这类车床也可用于透镜模具、 照相机塑料镜片、条型码阅读设
3、备、激光加工机光路系统用聚焦反射镜等产品的加 工。高速五轴龙门饶床采纳铳头内油雾润滑冷却、横梁预应力反变形操纵等技术。这 类铳床可用于航空、航天、造船、水泵叶片、高档模具等的加工。SSCKZ80-5型五轴车铳复合加工中心可满足航天、航空、船舶及铁路运输业 对高精度、高刚度、形状复杂的大型回转体零件加工的要求，如飞机发动机主轴、 起落架的加工，船舶发动机活塞、增压器蜗杆差速换向器及螺旋叶片的加工等。TW 250型高速、高效车削中心釆取双主轴对置结构，两个刀架分不位于主轴轴线 上下方，操纵轴数8个，可实现4轴联动。装有12位伺服驱动双向动力刀台的上 下刀架可对任一主轴进行2轴或4轴加工。该机床釆纳
4、模块化设计技术，可依照用 户的不同要求派生为双刀架双主轴、单刀架双主轴、双刀架单主轴、等车削中心或 数控车床。XKAE2720型桥式定梁龙门加工屮心可满足航空、航天、军工、机车车辆、模具、 印刷机械等行业的需求。M J- 860DT型双刀架四轴对置式数控车床是一种大规格、重载荷、高刚度、多 轴操纵的数控车床，适合兵器、航天航空制造业对大型工件如高强度耐热钛線合金 钢类零件）进行中低转速下的强力切削，也适宜冶金、机车、造纸机械等行业对大型 工件专门是长轴类零件进行高效、强力车削吋釆纳。TK68125A型落地式数控锂铳床可广泛适用于大中型柴油机、工程机械、汽车、 船舶、航天航空工业的大中型复杂结构
5、件加工，专门适用于对具有空间曲面的复杂 零件高速、高效加工。TK6913B型落地式数控锂铳床在高刚度方滑枕、数控可移动主轴组件、数控回转 工作台、数控平旋盘、大型链式刀库、模块化开发等方面形成了自己的核心技术。陕西汉江机床有限公司把为数控机床配套的高精度滚珠丝杠副和滚动直线导轨副 作为主攻方向，2004年共生产滚珠丝杠副5万套，滚动直线导轨副2万套，其中为 数控机床配套的高精度产品占产销量的80%以上。烟台环球机床附件有限公司利用 企业改制的强劲动力，全而实施产业化战略，促进了企业进展。2004年数控机床功 能部件产品销售收入达4000多万元。与2003年相比，数控刀架产量增长121. 2 4
6、%,数控转台、数控分度头产量增长45. 6% o洛阳轴研科技股份有限公司己开发生产8大类、13个系列、160多种电主轴及主 轴单元。2004年实现了用国产驱动装置配套国产电主轴，高度的国产化降低了产品 生产成本，从而提高了主机厂的竞争能力。2004年底，在越南Lilin o公司组织的数控机床国际竞标中，武汉重型机床集团 击败了德国、罗马尼亚等竞争对手，拿下一台加工直径达C8m的数控双柱重型立 车订单，创我国大规格数控机床出口Z最。2005年1月，武重一台价值50万美元 的数控机床 KJ5255ZE型05.5m重型数控立车出口泰国。据用户SC I公司称, 此产品将用于该国超大型阀门的阀体加工，也
7、是泰国迄今为止最大的进口机械加工 设备。：武重的CKX53160型16m超重型数不清控单轴立式车铳床在国际上原先只 有捷克、德国、俄罗斯的三家公司能够生产，武重自主研制并生产5台，同时功能 不断完善。据报导，武重在重型和超重型机床业多年来屡有收成，其数控立车产品 在国内市场占有率高达60%，镇床和铳床的市场竞争力也位居前列。目前我国差不多能够供应网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，我国也己 进入世界高速数控机床和高精度周密数控机床生产国的行列。目前我国差不多研制 成功一批主轴转速在800010000匕血h以上的数控机床。我国数控机床行业近年 来大力推广应用CAD等技术，专门多企业己开始利打
8、算实施应用ERP、MRPH利 电子商务。二、我国数控机床市场庞大国家计委投资研究所推测十五期间，我国固定资产总投资额将达到22万亿元, 年平均增长幅度为37% o按以往固定资产投资与机械市场消费Z间的互动关系推 断，“十五期间，我国机械市场所孕育的商机高达320400亿元。交通方面，“十 五”期间仅西部铁路开发就将投入1000亿元，以后10年西部交通则将投资7000 一 8000亿元，车轮车床、2m大型锯床、螺旋焊管扩径机械等专用设备大有用武Z地; 水利工程以后5年将投资5300亿元，环保一期投资1888亿元，二期投资2600亿 元，相应机械设备需求庞大；300家机械厂商将进行技改，求购数控机
9、床数量十分 可观。2004年，国内有模具厂约1. 7万家，年产值约530亿元，所需的机械偏向 于高精度、高效率、高速化铳削设备、虚拟轴机床、复合加工机及慢走丝线切割机 等。据报道，“十一五”期间，国家对装备制造业的投资将要紧集中在航天、航空、船 舶、汽车、兵器、机械和电子信息等行业。航空工业的民用航空客机的转包和生产进-步扩大。与美国波音和欧洲空中客车 公司转包生产客机零件量将大幅度增加；与国外合作生产和自行开发的军用飞机利 军用直升机将进入批产。飞机机翼、机身、尾翼等和发动机零件的制造需要大批高 速五轴加工中心、龙门移动式高速加工中心、周密数控车床、周密卧式加工中心、 多坐标镇铳屮心、周密齿
10、轮和螺纹加工数控机床等。2005年航天工业将集屮力量发射神州六号飞船，“十五期间将发射绕月飞行卫 星和数十个各种太空卫星。航天工业需求大批周密、高速、中小型数控机床，如周 密数控车床和车削屮心、立卧转换近轴加工中心、高精度电加工机床、高精度万能 磨床和坐标磨床等。2004年我国造船800万t,占世界船舶市场15% ,排名世界第三位。2005年造 船将达1000万匕占世界船舶市场18%。“十一五”期间，我国造船工业将有专门大 进展，成为世界造船强国。目前，除上海外高桥正在兴建现代化程度最高、规模最 大、技术设施最先进的大型船舶总装厂外，南北两大船舶工业集团也在打算新建利 扩建特大型造船企业。造船
11、工业急需制造柴油机体的重型、超重型龙门铳镇床和重 型数控落地镇铳床以及大型数控车床和车铳中心、大型数控磨齿机、曲轴镇饶床、 大型曲轴车铳中心和曲轴磨床等。汽车制造业是机床的需求大户，约占机床总消费的40%左右。2005年，我国汽 车年产量将达560万辆左右，到“十一五”末期，可达到800 - 1000万辆。同时， 汽车零配件产量将有大幅度增加。汽车制造业需要大批高效、高性能、专用数控机 床和柔性生产线，如用于发动机加工的以高速卧式加工中心为主的柔性生产线、曲 轴加工专用数控机床等。汽车零配件生产需求大批数控车床、立卧式加工中心、数 控高效磨床和数控齿轮加工机床等。兵器制造业需求数控机床更是量大
12、面广，要求数控机床可靠、稳固。国产数控机 床有专门大的市场空间兵器制造业需求大批数控车床、立卧加工中心、五轴加工中 心、龙门镇铳床、镇铳加工中心、齿轮加工机床等。2004年我国新增发电装机7138万kW ,创历史记录，但全国电力供求依I口紧张。 “十一五”期间，电力工业仍将保持快速増长。发电设备制造行业需要重型数控龙门 镇铳床、大型落地镇铳床、大型数控车床、叶根槽专用铳床和叶片数控加工机床等, 输变电设备制造行业需要数控车床、加工中心、数控镇床等。冶金设备制造业重点解决连铸连轧成套设备的制造，需求大型龙门铳床、大型数 控车床等设备。我国铁路、公路、能源、水利、机场、城镇建设需求大量工程机械。工
13、程机械制 造业需求大批中小型数控机床如数控车床、中型加工中心、数控铳床和齿轮加工机 床等。2004年，全国模具产值同比增长17. 8% o我国目前大型、周密、复杂、长寿命 模具依旧大量进口，2004年，进口模具18. 72亿美元，同比增长32. 4$。模具 市场要紧集屮在华东、华南，大约占全国销售额的75% o最近，江苏苏州地区己在 规划筹建亚洲最大的模具制造基地。模具制造业需求高速数控铳床、三坐标测量机、 周密电加工机床、高精度加工中心、周密磨床等。电子信息设备制造行业的装备99. 5%依靠进口，2004年进口额达100亿元。该 行业需求大批小型周密数控机床:如高速饶削中心、高速加工屮心、小
14、型周密车床、 小型周密冲床、周密和超周密加工专用数控机床及周密电加工机床等。三、国内数控机床仍I口较为落后数控机床的重要组成部分有数控系统、刀库和机械手、数控刀架和转台、主轴单 元（含电主轴）、滚珠丝杠副和滚动导轨副、防护罩和数控刀具等功能部件，这些功 能部件的性能己成为整机性能的决定因素。数控系统由显示器、伺服操纵器、伺服 电机和各种开关、传感器构成。因此，i般机床进展到数控机床不只是加装系统这 么简单，例如:从铳床进展到加工中心，机床结构发生变化，最要紧的是加了刀库， 还大幅度提高了精度。加工中心最要紧的功能是铳、镇、钻的功能。目前世界最大 的三家厂商是：日本Fanuc、德国西门子、日本三
15、菱，其产品量大面广，但技术并 不一定是最高的，其余还有法国Num、西班牙凡高等。数控机床是利用二进制数学方式输入，加工过程可任意编程，主轴及进给速度可 按加工工艺需要变化，且能实现多坐标联动，易加工复杂曲面。关于加工对象具有“易 变、多变、善变”的特点，换批调整方便，可实现复杂件多品种中小批柔性生产，适 应社会对产品多样化的需求。但价格较昂贵，需要正确分析其使用的经济合理性； 数控机床利用硬件和软件相结合，能实现信息反馈、补偿、自动加减速等功能，可 进-步提高机床的加工精度、效率、自动化程度;数控机床是以电子操纵为主的机电 一体化机床，充分发挥了微电子、运算机技术特有的优点，易于实现信息化、智
16、能 化、网络化，可较易地组成各种先进制造系统，如FMS、FTL、FA,甚至今后的C WS ,能最大限度地提高企业的劳动生产率。数控机床是机、电、液、气、光多学科各种高科技的综合性组合，专门是以电子、 运算机等现代先进技术为基石，必须具有巩固的技术基础，互相配套，缺不可。如不齐备，则数控机床难以顺利进展。数控机床是由主机、各种元部件助能部件） 和数控系统三大部分组成，还需先进的自动化刀具配合，才能实现加工，各个环节 在技术上、质量上必须切实过关，确保工作可靠、稳固，才能保证数控机床加工的 精度、效率和自动化，否则，难以在实际生产中使用。我国数控机床行业总体的技术开发能力和技术基础薄弱，信息化技术
17、应用程度不 高。行业现有的信息化技术来源要紧依靠引进国外技术，且外方在许多高新产品的 核心技术上具有掌控地位，我们对国外技术的依存度较高，对引进技术的消化仍停 留在把握已有技术和提高国产化率上，没有上升到形成产品自主开发能力利技术创 新能力的高度。具有高精度、高速、高效、复合功能、多轴联动等特点的高性能有 用数控机床差不多上还得依靠进口。与国外产品相比，我国的差距要紧是机床的高速高效化和周密化上。对高速加工 技术，国外己进行了多年的研究，对高速加工的机理、机床结构、机床刚度和精度 的阻碍等都有了系统的研究，并开发生产了各种高速铳削中心、高速加工中心，广 泛应用于航空器铝合金零件和模具加工上。国
18、外滚珠丝杠副驱动的高速加工中心快速进给速度大多在40m .4 h以上，最高己 达到90m zfn五，直线电机驱动的加工中心最高达到120m血五湎国内加工屮心快速 进给大多在30m /缶in左右，个不达到60m h in,直线电机驱动的加工屮心也仅试制 岀样品。国外高速加工屮心主轴转速一样都在1200025000r/in h,最高己达到7 OOOOrfn五,在结构上都采纳适应于高速加工要求的专门箱中箱结构或龙门式结构。据统计，我国大型高性能超精机床每年生产不足千台，仅占国产机床总量和总价 值的1. 5% -2. 5% ,不到德国或日本的1龙0。国外卧式加工中心都装有机床精度及 温度补偿系统，加工
19、精度比较稳固，而国内尚在研发屮;国外加工屮心定位精度差不 多上按德国标准VD13141验收，行程1000mm以下，定位精度可操纵在0. 006 0. Ohm以内，而国内定位精度相对较低。2004年，我国金属加工机床消费额达到了 95亿美元，占世界总量的1/5。其中， 进口份额占63%,数控机床进口额34亿美元，占全部进口金属切削机床的78. 6%。 为了满足制造业的需求，国家每年花费10多亿美元引进数控机床。数控机床的核心 技术即数控系统，我国90%要从国外进口。不仅价格高，进口周期长也不能满足主 机厂的要求。而且，使用进口的装置组装起来的机床，可靠性和质量也会受到阻碍。 2004年内地约消耗
20、了 1万台，然而大陆所有企业加起来共失产2000台左右，而只 有八九个生产加工屮心工厂的台湾省竟向内地销售了 3300台。四、大力促进我国数控机床的进展为了进一步促进我国数控机床的进展，必须把企业作为进展的主体。高校、科研 单位作为依靠，政府在広观政策上予以指导利扶持，社会屮介力量提供高质量的服 务，才能把机床产业逐步做优做强。1.加大政府扶持力度2005年5月26日至28日我国机床工具工业协会承办的“国产数控机床进展座谈 会”在大连召开，圉绕高档数控机床应用示范工程项目和数控机床产业进展专 项规划展开。国家发改委为了满足重点用户的技改需求和促进国产高档数控机床 的进展，要求中国机床工具工业协
21、会做好一系列实质性的工作，抓紧落实此次会议 纪要中确定的若干重点工作。会议还要求在2006年上海举办的屮国数控机床展上, 检查机床行业做出的承诺。按照国家数控机床产业进展专项规划，以后5年机床工具行业将营造20个 数控机床产业化基地和为Z配套的10个基础功能零部件产业基地，基地企业将享受 国家政策和资金上的支持。数控机床产业化基地企业所开发生产的新产品利高档数 控机床产品实行增值税返还政策。规划还将对进入产业化基地的企业给予国债 项目资金的支持。对企业技术开发中心和技术工程研究中心的初期建设，以及首台、 首套新产品，也将给予一定的风险补贴。机床企业如欲进入产业化基地，其技术开 发投入不得低于产
22、品销售收入的5%。假如达到了那个指标，每年将可享受国家给 予的一定程度的补贴。假如规划的目标能够实现，到“十一五”末期，国产数控 机床以销售额计的国内市场占有率将提高到50%以上。同时，国产全部机床产品的 国内市场占有率也将提高到60%以上。2.提高综合应用效率数控设备要提高设备综合应用效率（0AEE）,应能长期稳固可靠地运行使用，高效 率进行产品加工，快速生产出质量合格的产品零件。国内一些专家分析了阻碍OAE E的要紧因素，提出从e-M整体解决技术高度上设计、实施和实现基于人、信息、 技术、资源、组织机构和治理体制融合应用集成的数字化综合自动化技术利全企业 应用集成，从全然上提升数控设备工业
23、应用水平。3.提高开发能力提高开发能力并不是件容易的情况。现在西方的大公司在数控机床方面对我国 采取封锁加倾销的市场战略。第-是封锁，封锁不成就倾销。其数控系统在中国市 场以十分昂贵的价格出售，猎取了高额利润。一P中国企业开发出同样产品，他们 就赶忙大幅降价，甚至降到中国企业的成本价以下。在这种情形下，国家就更要给 国内企业以扶持，就像起初美、德、日等扶持本国企业那样。4.进展功能零部件有专家预言，今后5-10年机床行业将更多瞄准购买零部件来组装机床，投入 市场。机床行业要优质快速生产数控机床，以满足市场的需求，为数控机床配套的 功能部件必须优先快速进展。当今，高级数控系统、高速周密主轴单元、
24、高速滚动 部件和数控动力刀架等功能部件己成为衡量数控机床水平的重要标志。它们的价格 也是构成数控机床整机价格的要紧成分，粗略运算数控机床功能部件价格己占整机 成本构成的70%左右。目前，我国的功能部件生产进展缓慢，品种少，产业化程度低，不能满足市场要 求，不得不依靠进口。由于功能部件进口价格昂贵，造成数控机床整机价格不断上 升，我国生产的数控机床几乎失去了竞争优势。市场显示，同等水平的数控机床， 韩国的价格几乎与我国的价格持平，显现这一现象与我们主机生产厂大量从国外采 购数控机床所需的功能部件有专门大关系。我国机床工具行业的专家、学考、企业家都己看到了功能部件产业的庞大进展前 景。许多企业也己
25、瞄准了那个市场，通过引进技术、合作生产或自主开发，初步形 成了-批功能部件专业生产厂商。但我国的功能部件生产企业一样规模较小，布局 分散;有些至今还依附在主机厂或研究所，还没有推向市场，因此形不成龙头企业。有些品种还没有商品供应;有些功能部件性能上与国际闻名厂商的产品还有差距。能 够生产功能部件的企业，假如不把体制理顺，不把市场做大，不把目前的产品水平 提高并尽快追上国际先进水平，将专门难长久生存。i种产品从研制成功到少量生 产，假如不尽快形成规模，就降不下成本，就占据不了市场，就创不出品牌。5.加快引进吸取据有关方面介绍，韩国用1美元引进先进技术，用5美元进行消化吸取，而中国 用1美元引进先
26、进技术，用0. 2美元进行消化吸取。近20年来，国际产业实现了吋期性的变革及转移。我国抓住了这一机遇，依靠 加工贸易和大量劳动力密集型产品的岀口而进展起来，同时随着中国制造业参与国 际分工而增强了国力。欧美许多企业由于经营不善而倒闭或者被兼并，如马豪、斯 滨纳等。日本经济不景气，有许多在20世纪80年代专门出名的机床制造商倒闭， 例如新泻铁工所。沈阳机床集团于2004年10月全资收购德国希斯公司并注入流 淌资金，目前正在和武重商谈跨地区重组咨询题。大连机床公司也从德国引进了许 多先进技术。上海明精公司也曾在2003年和2004年先后收购德国沃伦贝格和日本 池贝公司，并分不占据其中53. 6%和65%的股份。
