【機(jī)床設(shè)備】機(jī)床制造業(yè)現(xiàn)狀分析 機(jī)床制造業(yè)對(duì)機(jī)床設(shè)備的需求

機(jī)床行業(yè)目前總體形勢(shì)是企穩(wěn)向好，訂單量相比今年開春以來(lái)回暖很多，機(jī)床出口貿(mào)易正向好的方向發(fā)展，機(jī)床進(jìn)口有所下降趨勢(shì)，高端機(jī)床仍依賴進(jìn)口的程度較多。大型、重型機(jī)床需求較為旺盛，成為熱點(diǎn)，普通數(shù)控車床供需飽和，一些有能力的企業(yè)已經(jīng)開始或正在鉆研新型機(jī)床、專用機(jī)床，意圖拓展市場(chǎng)空間。

“中國(guó)作為亞洲乃至世界機(jī)床工具業(yè)發(fā)展速度最快、消費(fèi)最大的發(fā)展中國(guó)家，對(duì)未來(lái)的機(jī)床工具發(fā)展前景充滿信心。制造業(yè)各行各業(yè)市場(chǎng)經(jīng)歷起起伏伏，雖整體有所下滑，卻仍穩(wěn)步發(fā)展。其中汽車行業(yè)、軍用行業(yè)、航空航天、電力工業(yè)、城市軌道交通、風(fēng)能核能產(chǎn)業(yè)、船舶行業(yè)、模具行業(yè)等用戶行業(yè)，在擴(kuò)大生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率等方面對(duì)機(jī)床行業(yè)提出了新要求，有望促進(jìn)機(jī)床行業(yè)的蓬勃發(fā)展?！睓C(jī)床行業(yè)尤其是數(shù)控機(jī)床發(fā)展將得到下游需求的有力支撐。根據(jù)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”專項(xiàng)規(guī)劃，到2020年，航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造所需要的高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備80%左右將立足國(guó)內(nèi)，未來(lái)我國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展空間十分廣闊。

作為機(jī)床使用第一大戶的汽車行業(yè)，繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭，據(jù)悉，汽車工業(yè)“十二五”中，規(guī)劃2015年汽車年產(chǎn)量為2500萬(wàn)輛，汽車工業(yè)協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人董揚(yáng)預(yù)測(cè)為3000萬(wàn)輛，各主流汽車企業(yè)2015年產(chǎn)能規(guī)劃之和更超過(guò)3000萬(wàn)輛，這無(wú)疑為機(jī)床提供了一個(gè)很大的市場(chǎng)。

機(jī)床需求

中國(guó)汽車工業(yè)已經(jīng)成為機(jī)床產(chǎn)業(yè)的消費(fèi)主體，其消費(fèi)量約占總量的40%.同時(shí)，汽車工業(yè)投資的一半以上用于購(gòu)買制造裝備，其中進(jìn)口機(jī)床額約占機(jī)床采購(gòu)總額的80%.

根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)資料，2007年中國(guó)汽車產(chǎn)量為888.24萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)22.02%,比上年凈增160.27萬(wàn)輛；汽車銷量879.15萬(wàn)輛，比上年凈增157.80萬(wàn)輛。

2012年全國(guó)汽車產(chǎn)銷1927.18萬(wàn)輛和1930.64萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)4.6%和4.3%，比上年同期分別提高3.8和1.9個(gè)百分點(diǎn)。

汽車銷量比2003年的439萬(wàn)輛翻了一番。國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)出的持續(xù)快速發(fā)展趨勢(shì)，為機(jī)床設(shè)備廠商提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

作為機(jī)床重要客戶的船舶配套設(shè)備(中低速柴油機(jī)、曲軸、螺旋槳、甲板機(jī)械等)行業(yè)，一直以來(lái)平穩(wěn)發(fā)展，給數(shù)控機(jī)床、重型機(jī)床提供廣闊發(fā)展空間。風(fēng)電和核電裝備制造業(yè)對(duì)高端數(shù)控機(jī)床有所需求，尤其是專用機(jī)床更待研發(fā)。

我國(guó)航空航天行業(yè)迅速發(fā)展，有利于帶動(dòng)機(jī)床需求量，ARJ21支線客機(jī)和新舟600支線客機(jī)都將相繼投產(chǎn)，大飛機(jī)項(xiàng)目開始啟動(dòng)，還有神舟載人飛船工程等都需要購(gòu)置大批高速、高精、復(fù)合數(shù)控機(jī)床以及五軸加工中心等關(guān)鍵制造設(shè)備。航空航天產(chǎn)業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床特別是高速、高效、高精度、多軸聯(lián)動(dòng)的高端數(shù)控機(jī)床還會(huì)有新的需求，其中可能包括制造復(fù)合材料整體構(gòu)件的自動(dòng)鋪帶機(jī)與自動(dòng)鋪絲機(jī)。

中國(guó)電力工業(yè)將實(shí)施多元化能源提供戰(zhàn)略，將高效、高速、清潔能源，如核電、風(fēng)能等列為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，以改變過(guò)度依賴煤炭等單一能源的局面。按規(guī)劃，到2015年，風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1500萬(wàn)kW，2020年裝機(jī)容量將達(dá)到4000～6000萬(wàn)kW。電力工業(yè)的快速發(fā)展，需要大量可靠性、大規(guī)格、高強(qiáng)度的數(shù)控機(jī)床，如各種超重型數(shù)控機(jī)床和專機(jī)，還有五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床以及復(fù)合加工機(jī)床。

城市軌道交通方面，根據(jù)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的第一批城市軌道交通項(xiàng)目規(guī)劃，至2015年的規(guī)劃線路長(zhǎng)度是2400km，投資規(guī)模近7000億元，截至2008年11月已完成了1000億元投資。城市軌道交通的大規(guī)模建設(shè)和規(guī)劃，必將帶動(dòng)機(jī)床加工機(jī)床的需求增加，如大型銑床、磨床、重型機(jī)床等加工設(shè)備。以高速和提速、重載為重點(diǎn)的中國(guó)鐵路建設(shè)與改造，已經(jīng)步入了發(fā)展的“快車道”。軌道交通業(yè)對(duì)機(jī)床的需求是多方位的。一個(gè)是機(jī)車(電力機(jī)車和電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車)和車輛制造。

另一個(gè)是車輪和車軸制造機(jī)日常維護(hù)，還有軌道加工和高速鐵路軌枕加工等方面。上述這些加工制造急需通用數(shù)控金切機(jī)床、如加工中心、數(shù)控立車等。也需要專用數(shù)控金切機(jī)床，如軌道板磨床、車軸磨床等。還需要壓力機(jī)、折彎?rùn)C(jī)等成形機(jī)床。

另外，通用設(shè)備生產(chǎn)形勢(shì)向好，船舶行業(yè)保持較快增長(zhǎng)，新承接訂單情況有所改善。而其他機(jī)械行業(yè)都是機(jī)床的忠實(shí)用戶群體，大中型企業(yè)和一些外商投資企業(yè)，將重點(diǎn)購(gòu)買高中檔數(shù)控機(jī)床，而中小企業(yè)特別是民營(yíng)中小企業(yè)則多半購(gòu)買中低檔數(shù)控機(jī)床，對(duì)普通機(jī)床和非數(shù)控專用和專門化機(jī)床，也有不小的需求。未來(lái)，中低端機(jī)床還將占不小的比重。

“我國(guó)企業(yè)需要抓住良好的發(fā)展機(jī)遇，加強(qiáng)自主創(chuàng)新，提高技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，積極開拓新興市場(chǎng)，以應(yīng)對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)?！蹦壳拔覈?guó)航空航天、汽車模具工業(yè)急需的高檔數(shù)控機(jī)床設(shè)備有：高速加工中心、多軸聯(lián)動(dòng)加工中心、雙主軸車削中心和車銑中心、精密磨床和復(fù)合磨床、精密電加工機(jī)床、精密大型龍頭鏜銑床和精密落地鏜銑床、高效數(shù)控專機(jī)等，而這些設(shè)備國(guó)內(nèi)企業(yè)還不能很好滿足，產(chǎn)業(yè)化水平尚待提高。必須在盡快提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品自主開發(fā)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)國(guó)際合作，提高高檔數(shù)控機(jī)床和成套的供貨水平。

談到模具數(shù)控加工發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)高端數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求加大，數(shù)控機(jī)床的新品頻出。數(shù)控沖床具有CNC控制系統(tǒng)，能根據(jù)加工方法的需要任意設(shè)定滑塊的運(yùn)動(dòng)方式和速度。根據(jù)市場(chǎng)的變動(dòng)，未來(lái)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向預(yù)期有以下一些機(jī)型。

1、螺桿式數(shù)控沖床

伺服工作機(jī)是使用AC伺服馬達(dá)通過(guò)螺桿驅(qū)動(dòng)滑塊的，成形中下死點(diǎn)的位置可通過(guò)位置讀取裝置提供數(shù)據(jù)給位置控置裝置進(jìn)行控制。因此，機(jī)械的熱膨漲和彈性變形不會(huì)影響產(chǎn)品的精度，調(diào)整出最適合的滑塊運(yùn)動(dòng)方式及以極其微小的單位控制下死點(diǎn)的位置。所以適用于高精度高機(jī)能的無(wú)切削成形螺桿式伺服沖床采用油壓馬達(dá)和儲(chǔ)能器進(jìn)行扭矩控制的形式，下死點(diǎn)的位置控制可達(dá)到微米級(jí)，是節(jié)省能源且有環(huán)保要求的機(jī)種。

2、曲軸式伺服沖床

曲軸式?jīng)_床與AC伺服馬達(dá)組合起來(lái)的數(shù)控沖床。這種沖床是用伺服馬達(dá)代替原來(lái)沖床上的離合制動(dòng)器和飛輪。這種沖床具有滑塊運(yùn)動(dòng)模式可任意設(shè)定的伺服沖床的特點(diǎn)，同時(shí)具有如圖3普通機(jī)械式?jīng)_床的扭矩特點(diǎn)。但其工作能量在低速區(qū)不會(huì)降低。

3、復(fù)動(dòng)成形沖床

復(fù)動(dòng)成形是無(wú)切削成形的有力手段。在冷間鍛造中的閉塞鍛造就是一個(gè)例子，是通過(guò)控制多個(gè)沖頭、凹模的動(dòng)作和時(shí)間圖來(lái)達(dá)到控制材料塑性流動(dòng)的目的。制品的精度和成形性可得到提高，甚至可以縮短工序數(shù)量。

復(fù)動(dòng)成形粗略可分為兩大類：重視沖床的通用性使用復(fù)動(dòng)模架的復(fù)動(dòng)成形;多品種生產(chǎn)用模具裝拆容易的使用復(fù)動(dòng)沖床的成形。最近不僅在鍛造加工上，同時(shí)在板金成形與鍛造的復(fù)合成形的多樣化及能力的提高的同時(shí)，要求沖床不僅具有多動(dòng)作性能，還須具備高的通用性。

4、閉塞鍛造沖床

星形輪及十字連軸節(jié)的成形已普遍利用閉塞鍛造模具及通用鍛造沖床。其模具結(jié)構(gòu)具有閉塞機(jī)能和協(xié)調(diào)機(jī)能。其它可節(jié)省模具裝配時(shí)配管時(shí)間的閉塞鍛造沖床可分成兩類：這些功能全在沖床里和上下油缸在沖床上而協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)在模座上兩種形式。

5、板材鍛造沖床

隨著板材鍛壓成形的普及，要求鍛造沖床能進(jìn)行拉深成形或縮短工程數(shù)，因此要求滑塊和工作臺(tái)必須帶油缸。原來(lái)的閉塞鍛造幾乎都是采用高能力的常壓動(dòng)作，板材鍛造除了要求與工法相適應(yīng)的常壓動(dòng)作之外，還要求帶有順序動(dòng)作、自鎖等功能。

6、齒輪成形用沖床

螺旋齒輪成形用復(fù)動(dòng)油壓沖床。這種沖床共有滑動(dòng)驅(qū)動(dòng)用、滑塊內(nèi)2個(gè)、工作臺(tái)內(nèi)2個(gè)，共5個(gè)驅(qū)動(dòng)源全部合用1個(gè)油壓式驅(qū)動(dòng)裝置。成形的初期階段與常壓頂桿方式的內(nèi)圈鍛造成形一樣，凸模插入閉塞中的凹模齒形空間，材料從下方開始流動(dòng)進(jìn)行初成形。在這種狀態(tài)下，模芯上升，材料中心的模芯直徑由粗變細(xì)。此時(shí)工件內(nèi)徑部又有了新的空間，可以產(chǎn)生新的塑性流動(dòng)，所以加大壓力材料就可充滿齒形的先端部位。用此方法加工出來(lái)的產(chǎn)品，加工壓力只有1300Mpa，齒形部的塌角及毛剌極小。利用復(fù)動(dòng)成形對(duì)材料流動(dòng)進(jìn)行控制成形出來(lái)的齒輪可達(dá)JIS3~4級(jí)，這非常接近于高附加值的無(wú)切削成形。