数控机床领跑中国制造
更新日期:2024-02-10  来源:本站整理

 作者:中国机床工具工业协会 丁雪生

进入21世纪,全球经济一体化进程加快,由于中国经济持续保持快速增长,投资环境不断改善,市场潜力巨大,促使世界制造业不断向中国转移,中国逐步成为全球制造中心。

制造业现已成为我国最大的产业和国民经济主要的组成部分,成为就业的重要市场和出口的主力军。增加值占国民生产总值近40%;工业生产值占全国工业生产总值约77%;上缴税金占国家税收总额的30%和财政收入的27% ;全部从业人员约占全国工业从业人员90% ,约占全国全部从业人员总数l1% ;出口创汇占全国外贸出口总额90%。目前,我国制造业和装备制造业的工业增加值已居世界第4位。但总体规模仅相当于美国15年口日本的14强。

机床工具行业是为制造业提供装备的产业,中国制造业的崛起,必然给机床工具行业带来巨大商机,给行业带来新的发展空间。

“十一五”期间我国投资集中在航空、船舶、冶金和铁路等六大领域和一个特殊需求的行业。

一、航空航天产业

航空民用客机的转包生产和生产进一步扩大。除与美国波音飞机公司转包生产继续扩大外,与欧洲空中客车公司的转包生产将大幅度增加。空中客车宣布将大幅度增加在中国的采购额,到2010年增至12亿美元。合作生产的支线客机和自行开发的民用直升机将进入批生产。与国外合作生产的和自行开发的军用飞机、军用直升机将进入能力建设,20062007年将达到生产纲领航空工业目前重点急需的是高速五轴加工中心,以及高速五轴龙门移动式或横梁移动式加工中心,大扭矩中速五轴加工中心,需求数量之多近上百台。

航空工业飞机制造企业机翼、机身、尾翼的整体框架、梁、壁板等零件加工,需要很多各种规格的高速立式加工中心和五轴高速立式加工中心,工作台长度20004000mm、宽度8002000mm、主轴转速600030000 rrain;龙门移动式或高架式高速加工中心、五轴龙门移动式或高架式高速加工中心,工作台宽度1 0002000 ITIITI、长度20008000ram、主轴转速600030000 rrain以及五坐标专用蜂窝数控高速铣床、五坐标长衍缘条铣床;其工模具制造还需要精密卧式加工中心和数控坐标磨床。发动机制造中有各种结构

复杂的整体机匣、叶片、叶盘等等,零件材料大多为钛合金和高强度耐热合金,对机床的总体要求是功率大、刚性好。目前在技术改造中,原则上精加工都采用国外设备,粗加工和半精加工采用国内制造设备。所需设备有 1000 2000ITIITI数控立式车床、大功率高刚性数控车床、立卧转换镗铣加工中心、工作台1000ITIITI左右精密卧式加工中心以及卧式或立式坐标镗铣中心、五轴卧式加工中心、6坐标镗铣中心、叶片高速加工中心、榫齿磨床、叶片安装板成型磨床、高精度齿轮加工机床、数控螺纹磨床等等。机载设备制造需要各种规格的数控机床,如精密数控车床和车削中心、立卧转换镗铣中心、四轴或五轴立式加工中心、高精度数控万能磨床、高精度电加工机床等等。

航天产业2005年发射神州六号飞船。“十一五”发射绕月飞行卫星和数十个之多的各种太空卫星。另外,“十一五”头两年,其军工产品的能力建设将达到生产纲领。未来肮天产业将采购一大批高性能数控机床。肮天工业需要的数控机床大多为精密、中小型的。如加工直径 7 l0mm精密纵切自动车床、盘料数控自动车床、精密数控车床和车削中心、7轴控制双主轴车削中心、立卧转换45轴铣削中心、小规格五轴立式加工中心、高精度电加工机床、高精度数控万能磨

床、数控坐标磨床、数控光学成形磨床等等。加工舱体等大型零件也需个别大型数控机床,如五轴双柱立式车铣中心,工作台尺寸> 3000mm、大型外圆磨床,加工直径 l000×6000mm、镗杆直径 160mm左右落地镗铣床和龙门加工中心等。精密数控车床和车削中心进口较多的有美国哈挺公司瑞士碧玛泰公司;小型五轴立式加工中心进口较多为瑞士威力铭 马科黛尔公司、瑞士米克朗、德国哈默公司;纵切自动机进口较多的是瑞士TORNOS公司;进口的还有瑞士阿奇夏米尔

公司生产的电加工机床、瑞士STUDER公司和瑞士KELLEBERGER公司生产的高精度万能磨床、瑞士HUASER公司和美国MOORE公司生产的数控坐标磨床等。

二 造船产业

“十一五”期间造船工业将加速发展,我国正朝着一流造船强国目标奋斗。我国船舶出口量占造船量70% ,2004年达到800t,占世界市场l5%,2005年将达到1000t,占世界市场l8%。目前,除上海的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计划新建和扩建特大型造船企业。建成之后,中国的造船能力将增加一倍。船舶工业急需设备是柴油机机体制造的重型和超重型龙门铣镗床和重型数控落地镗铣床。船舶工业船用柴油机制造、螺旋推进器制造、船用机械和仪表制造需要各种各样的数控机床。船用柴油机

机体等零件制造需要重型和超重型龙门铣镗床,工作台尺寸为7000mm ×27000mm 4000mm 4500 ×1000014000mm左右、镗杆直径 160250m m各种规格的数控落地镗铣床,X轴行程从6 0 0 0 m m l 5000mm、大型数控卧式镗铣中心, 工作台尺寸为l000mm × l250mm l400mm × l600mm、工作台尺寸>1000mm ×1000m m的六轴五联动数控镗铣床、2500mm 10000mm数控立式车床、大型数控成型砂轮磨齿机、曲轴镗铣床、大型曲轴车铣中心、大型曲轴磨床等等。螺旋推进器制造需要大型五轴车铣中心,加工直径 10000mm左右、六轴五联动数控落地镗铣床、六轴五联动数控镗铣中心、 l0000mm大型数控立式车床等等。船用机械和仪表需要各种数控机床如五轴立卧转换加工中心、五轴车铣中心、工作台500mm ×

500mm1000mm ×1000mm卧式加工中心、镗杆直径200mm数控落地镗铣床、加工直径 6300mm数控立式车床、各种规格的数控车床和车削中心等等。

三 汽车产业

汽车产业对装备技术的基本要求,可以归纳为:高效柔性、精密可靠、环保成套。对机床的需求量约占机

床总消费的40%左右,可以说,汽车产业的兴衰对机床工具行业发展影响巨大。经过几年的快速发展,2005年汽车工业进入调整和整合期,汽车产量增长不会太大,预计可达到560万辆左右。但是,汽车零部件产业将会进一步加速发展,市场规模约为5000亿元。我国逐步将成为全球汽车零部件制造和采购中心,零部件制造产业为在国内外市场激烈竞争中提高自身的竞争力,必需进行大规模的技术改造。经过整合调整,“十一五”开始,汽车产业将进入较快发展,预计“十一五”末,汽车产量将达到8001000万辆,其中轿车产量近50%。特别是新一代节能、环保发动机的投产,将增添一大批高效数控机床。

汽车行业发动机的缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆五大件生产以及变速箱生产,需要大量的高效、高性能、专用数控机床。目前汽车行业采用的发动机加工设备基本上依赖于进口。如:缸体缸盖加工用的高速卧式加工中心组成的柔性生产线和变速箱体加工卧式加工中心组成的柔性生产线,对高速卧式加工中心基本要求:主轴转速≥ 12000 rmin、快速行程≥40mmin、换刀时间(TT)15s左右,而且要求加工中心布局适合于联线。合资企业缸体缸盖加工大多采用进口的高速卧式加工中心组成的柔性生产线,已进口和即将进口的有德国GROB公司、HECKER公司、HECKERT公司;日本牧野铣床公司、马扎克公司、丰田公司等等。大连机床集团有限责任公司和沈阳机床(集团)有限公司的高速卧式加工中心生产线在国际招标中中标,进入国产汽车企业缸体缸盖生产现场。曲轴加工设备中曲轴车车拉机床、数控曲轴内铣或外铣床、数控曲轴磨床、曲轴抛光机基本上都采用进口设备,如德国BOEHRINGER公司曲轴车车拉机床、曲轴外铣床;美国LANDIS公司、德国NAXOS公司、意大利SAIMP公司数控曲轴磨床等。凸轮轴加工设备中凸轮轴数控车床也都采用德国BOEHRINGER公司、日本OKUMA公司的数控车床等;凸轮轴磨床采用美国LANDIS公司、德国JUNKER公司和SCHAUDT等。

连杆加工大多为专用设备,双端面磨床则较多采用美国GARGNER公司的产品。近几年上海机床厂有限公司、北京二机床厂有限公司等单位引进吸收国外技术,开发了数控曲轴磨床、数控凸轮轴磨床、数控双端面磨床等产品可以参与招标竞争,争夺国内市场。汽车零配件生产需要大量的数控车床、立式加工中心、卧式加工中心,数控高效磨床和数控齿轮加工机床,我国生产的数控机床基本上可以满足汽车零配件加工的需要,仅少数品种还需要进口,如齿轮淬硬后加工的倒置式立式车床和立式车磨复合加工机床、数控组合磨床、球道保持器专用铣床以及个别齿轮加工机床,如拉齿机、铣齿机等等。

三、国防工业

目前,国防军工产业正在加速生产能力建设,对数控机床需求很大。兵器企业产品涉及面广,品种、规格多,对设备的需求范围较广,需求以各种优质的数控机床为主,国产数控机床是首选设备。大件加工需要重型龙门铣镗床,工作台尺寸约在4000mm X 12000mm左右、镗杆直径q5 160mm对置式落地镗铣床、镗杆可移动式工作台尺寸1200mm X 1400mm镗铣中心等等。中小件加工需要各种数控机床,有立式加工中心、五轴立式加工中心、卧式加工中心、车削中心和其他各类数控

机床等。

四. 一般机械产业

机械工业今后几年将保持1 5% 左右较快的增长速度。以下重点分析一些主要产业:冶金设备产业。我国冶金工业,特别是大型冶金企业将加速发展,重点要解决连铸连轧成套设备的生产与供应。制造连铸连轧成套设备需要大型龙门铣床、大型数控卧车和立车等设备。发电设备产业。电力供需矛盾尚较突出,2005年电力的缺口依然明显,供应仍然偏紧。电力已成为制约我国经济发展的瓶颈。目前,中国人均用电量为1000kW ·h,还达不到世界的平均水平。1 999年世界人均用电量是2540kW ·h,是我国的1倍。“十一五”头几年电力工业必将加快发展。到目前为止,经国家审批的电力在建项目已达到14000kW,超过了“十五”计划原规定的10000kW 指标。哈尔滨电气集团公司、东方电气集团公司等等电站设备公司的订货合同都已安排到2007年。为完成任务,各公司目前只能采取国内外转包生产的方式,提高自己的产能,今后必将加大技术改造力度,增添大重型设备和专用铣床,如重型数控龙门铣床、大型数控落地镗铣床、大型数控立式车床、叶根槽专用铣床以及叶片数控加工设备等。工程机械。工程机械受宏观调控的影响较大,但是总体来说,“十一五”期间我国铁路、交通公路建设、城镇建设的速度不会减速。因而,工程机械的需求量必然回升,步入较快发展期。工程机械需要的数控机床范围很广,以中大型机床为主,如工作台宽度20000 m m以上的五面加工数控龙门铣床、数控车床等等。模具产业。近几年模具工业发展迅速,市场广阔,产销两旺。2004年模具产值约530多亿元,同比增长178% ,目前全世界模具产值约有600650亿美元。我国大部分模具制造企业自产自用,作为商品的约占13。我国模具生产已接近国际水平,但总体来看,远不适应国民经济发展的需要,大型、精密、复杂、长寿命等高档模具有很大一部分依赖进口。2004年进口1872亿美元,同比增长324% ,这里还不包括随设备和生产线带进的模具。模具市场主要集中在华东、华南,大约占全国销售额的34,特别是最近,苏州地区正在规划筹建亚洲最大的模具制造基地。目前,轿车覆盖件模具大部分都是进口,一汽、东风、天汽只能生产部分覆盖件模具。家电产品需要模具量很大,大部分由国内生产。建筑、建材的塑料门窗、塑料排水管、塑料装饰制品的模具发展前景很好。电子信息产品中的引线框架、电路塑封、插接件、机壳和许多元器件制造都需要精密塑料模具和精密级进模具。航空航天工业也需要高精度模具,如红外接收器的非球面反射镜,形状误差小于0103 um2005年,模具市场达600亿元规模,其中冲压模具占40%以上,塑料模具占40% 。预计今后几年,模具产值会以每年50亿元左右幅度增加。按模具工业协会历年统计资料显示,模具行业固定资产的投入与模具产值增长的比例为11,由此可以推测,未来几年我国模具行业平均每年会有5O1"L元左右固定资产投入。固定资产投入中,模具加工设备的投入占到80%,也就是说,模具行业每年约有40亿元的模具加工设备的需要。汽车覆盖件模具加工需要大量高速龙门铣床和三坐标测量机等关键设备,还需要先进的CAD CAE CAM等软件和相关设备。大中型塑料模具加工需要高速加工机床、数控镗铣床、加工中心、电加工机床、深孔钻床、磨床、试模机、测量设备和扫描机等关键设备以及CADCAECAM软件。中小型精密模具加工需要高精度加工中心、坐标磨床、光学曲线磨床、精密成形磨床、精密平面磨床和精密测量设备、精密电加工机床等。

四 信息产业

以信息产业为代表的高新技术产业,为机床工具行业提供新的发展空间。电子信息产业在国民经济中地位举足轻重,对全国工业增长的直接贡献率达到1 4%以上,拉动全国工业增长2个多百分点,其出口占全国外贸出口近30% ,对全国出口贡献率达到13以上。最近,国家将对IT产业及其装备提供3001"L元的资金。据了解,IT产业的装备995%依赖进口,2004年我国进口IT产业的装备100亿元,希望机床工具行业有条件的企业能进入IT产业装备,提供IT产业加工设备。日本、韩国、台湾省机床行业在这个领域中已开始有所作为,有的已能成批生产用于IT产业的加工设备,成为机床行业新的增长点。电子信息产业中引线框架、插接件、机壳等小型零件以及模具对小型精密模具加工设备,如精密车床和亚微米加工设备、纵切自动机、盘型棒料自动车床、排刀式数控车床、小型五轴立式加工中心、高速加工中心、高速铣削中心、精密细丝电火花线切割机床、精密电火花成型机、高速精密冲床和其他专用设备的需求将会加大。除上述产业以外,铁路建设每年都有1000多亿元资金投入,特别是铁路的第六次大面积准高速提速,内燃机车、客车车厢将全部更新,它的发展必将需要可观的各种各样的数控机床。

总之,机床行业的主要用户的快速发展将成为拉动机床工具行业,特别是数控机床发展的强大动力.