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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 電主軸行業(yè)發(fā)展報告---最新 [打印本頁]

作者: 藍(lán)色童話 時間: 2010-6-7 14:43
標(biāo)題: 電主軸行業(yè)發(fā)展報告---最新
電主軸

電主軸是將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。電主軸實際是指電主軸系統(tǒng),，由電主軸,、驅(qū)動控制器,、編碼器,、潤滑裝置,、冷卻裝置等組成,。電主軸系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床三大高新技術(shù)之一（高速電主軸,、數(shù)控系統(tǒng)、送給驅(qū)動）,。隨著數(shù)控技術(shù)及切削刀具的飛躍發(fā)展,，越來越多的機(jī)械制造裝備都在不斷向高速、高精,、高效,、高智能化發(fā)展，電主軸已成為最能適宜上述高性能工況的數(shù)控機(jī)床核心功能部件之一,，尤其是在多軸聯(lián)動,、多面體加工、并聯(lián)機(jī)床,、復(fù)合加工機(jī)床等諸多先進(jìn)產(chǎn)品中,，電主軸的優(yōu)異特點是機(jī)械主軸單元不能替代的。電主軸的質(zhì)量、性能和水平在很大程度上決定了整機(jī)的質(zhì)量,、性能和水平,。電主軸的價位從幾萬元到幾十萬元不等，在機(jī)床成本構(gòu)成中占有較大比例,。

一,、我國電主軸行業(yè)發(fā)展概況
我國電主軸研發(fā)生產(chǎn)起源于磨加工，特別是軸承行業(yè)的內(nèi)表面磨加工,，是由軸承行業(yè)的生產(chǎn)需要而應(yīng)運(yùn)而生的,。目前國內(nèi)電主軸的生產(chǎn)以洛陽軸研科技公司最為著名，它生產(chǎn)的內(nèi)孔磨削用電主軸已有50年的歷史,。早在20世紀(jì)50年代末,，我國的軸承行業(yè)就開始生產(chǎn)電主軸,。
從1958年到1965年,，是電主軸生產(chǎn)的萌芽階段。當(dāng)時主要仿制歐美及前蘇聯(lián)樣機(jī),，國內(nèi)形成了洛陽軸承研究所,，哈、瓦,、洛三大軸承廠與上海微型軸承廠為主體的開發(fā)試制電主軸的實體,，和為配套機(jī)床而開發(fā)生產(chǎn)電主軸的無錫機(jī)床廠磨頭車間。
從1965年到1978是電主軸發(fā)展的第二階段,，電主軸開始商品化,。我國第一代自行設(shè)計、自行開發(fā)的磨床用電主軸問世,，由洛陽軸研所自行設(shè)計的DZ系列電主軸和軸承磨床配套,，解決了當(dāng)時軸承內(nèi)表面磨削問題。在這一階段,，洛陽軸研所和洛軸兩家單位聯(lián)合支援建成了電主軸專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)----安陽第二機(jī)床電器廠（現(xiàn)改為安陽萊必泰機(jī)械有限公司）,。
從1978年到1990年，以洛陽軸研所開發(fā)的GDZ系列和無錫機(jī)床廠的4SD系列電主軸為代表的高剛度,、大功率磨用電主軸問世,，武裝了不少機(jī)床企業(yè)。當(dāng)時洛陽軸承廠,、洛陽軸承研究所和無錫機(jī)床廠（后改為無錫開源機(jī)床集團(tuán)有限公司）聯(lián)合到德國引進(jìn)制造技術(shù),，開發(fā)成功了國家“六五”重點課題項目GDZ90A型電主軸、4SD60型電主軸,。這個項目獲得國家科技進(jìn)步二等獎,。此時電主軸行業(yè)逐漸形成技術(shù)優(yōu)勢占領(lǐng)先地位的洛陽軸承研究所，以配套機(jī)床為主的無錫機(jī)床廠和安陽第二機(jī)床電器廠三家電主軸專業(yè)生產(chǎn)廠。
從1990年到2000年,，為數(shù)控磨床配套的2GDZ系列超大功率,、超大剛度的磨用電主軸開發(fā)成功，可以實現(xiàn)高效高質(zhì)量加工,。這一階段,，加工中心用電主軸、數(shù)控車床,、數(shù)控銑床用電主軸,、高速離心電主軸、高速旋碾電主軸等產(chǎn)品相繼開發(fā)出來,。洛陽軸研所承擔(dān)的國家“九五”攻關(guān)項目“內(nèi)裝式電主軸單元的工程化研究”獲得成功,，開發(fā)出高速數(shù)控機(jī)床和加工中心用電主軸，替代進(jìn)口,，實現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的國產(chǎn)化配套,。

進(jìn)入21世紀(jì)以后，洛陽軸研所開發(fā)成功了剛度更強(qiáng),，功率更大的3GDZ系列磨用電主軸,，這一產(chǎn)品主要出口國外。現(xiàn)在電主軸正朝著超高速,、高精度的方向發(fā)展,。目前國內(nèi)電主軸產(chǎn)品涵蓋內(nèi)外表面磨削、高速數(shù)控銑,、高速雕銑,、加工中心、PCB板數(shù)控鉆銑,、高速數(shù)控車,、高速離心、高速旋碾,、高速試驗等領(lǐng)域,。

近年來，除了洛陽軸研科技股份有限公司（洛陽軸研所改制而成）,、安陽萊必泰機(jī)械有限公司,、無錫開源機(jī)床集團(tuán)有限公司三家生產(chǎn)電主軸的傳統(tǒng)企業(yè)以外，又涌現(xiàn)出一大批新興企業(yè),，電主軸生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)70多家,，大多數(shù)為民營企業(yè)。與此同時,，北京機(jī)床研究所也開發(fā)出用日本 FANUC電機(jī)組裝的20000轉(zhuǎn)/分,、24000轉(zhuǎn)/分電主軸。北京機(jī)電研究院、上海第二機(jī)床廠等單位,，利用德國REXROTH的電機(jī)組裝成轉(zhuǎn)速高于10000轉(zhuǎn)/分的電主軸,。北京第一機(jī)床廠和日本大隈合作也開發(fā)出轉(zhuǎn)速高于10000轉(zhuǎn)/分的電主軸。漢川機(jī)床廠,，濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司,、大連機(jī)床廠等數(shù)家企業(yè)也相繼投入到開發(fā)生產(chǎn)電主軸的行列。
目前,，常規(guī)磨用電主軸,、雕銑機(jī)床用電主軸國內(nèi)已經(jīng)批量生產(chǎn)使用，形成了國內(nèi)產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面,。對一般主軸,，技術(shù)門檻相對較低，國內(nèi)技術(shù)實力較雄厚,，在電主軸性價比方面占有優(yōu)勢,，除非特殊要求，國外產(chǎn)品很少,。而銑削用大功率電主軸還處于樣機(jī)階段,，只有少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn),。隨著數(shù)控機(jī)床使用電主軸比例增加,，數(shù)控機(jī)床用電主軸將替代磨用電主軸成為電主軸市場的主力軍。預(yù)計2010年國內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床對電主軸的需求量約15000套/年以上,。

二,、自主化的主要障礙
目前，在業(yè)界中,，電主軸國產(chǎn)化率低其實是指高端加工中心,、數(shù)控銑床等銑削用電主軸的國產(chǎn)化率低。雖然以洛陽軸研科技為代表的國內(nèi)企業(yè),，自上世紀(jì)90年代就開始進(jìn)行國產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床電主軸及驅(qū)動裝置的技術(shù)攻關(guān),，已經(jīng)開發(fā)出最高轉(zhuǎn)速在50000轉(zhuǎn)/分，最大功率在22千瓦的數(shù)控機(jī)床電主軸產(chǎn)品,，并且裝備了部分國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床,。但是從總體上講，國產(chǎn)銑削用高速電主軸和國外產(chǎn)品相比,，無論是性能,、品種和質(zhì)量都存在較大差距，所以目前國內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床上裝配的電主軸及其驅(qū)動裝置基本上是國外廠家的天下,，包括西門子,、FANUC、GMN、Omlet,、IBAG,、Setco等主軸和驅(qū)動方面的巨頭占據(jù)了國內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床電主軸近90%以上的市場份額。國外產(chǎn)品價格高昂,，一個加工中心電主軸國外價格30萬元,，而國內(nèi)產(chǎn)品只有7萬到10萬元。
電主軸是個系統(tǒng)工程,，看似簡單,，實則不易。入門容易,，搞精不易,。正是由于在高速軸承技術(shù)、精密加工技術(shù),、電機(jī)技術(shù),、驅(qū)動控制技術(shù)上與國外先進(jìn)水平有差距，才影響了國產(chǎn)電主軸的市場競爭力,。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,，我國高檔數(shù)控機(jī)床用電主軸國產(chǎn)化率低主要有以下幾方面的原因：
（一）技術(shù)實力較弱，創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足,，電主軸關(guān)鍵核心部件不過關(guān)
國外數(shù)控機(jī)床主軸公司往往只負(fù)責(zé)主軸的總體設(shè)計,、技術(shù)研發(fā)以及零部件裝配和測試工作，其余的關(guān)鍵零部件例如：主軸軸承,、內(nèi)裝電機(jī),、主軸松拉刀機(jī)構(gòu)、動力油缸或氣缸,、主軸軸承潤滑油品等全部實行采購,，在產(chǎn)業(yè)的分工與合作上具有很強(qiáng)的組織性和互補(bǔ)性，由于分工細(xì)致,，各自針對本專業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)投入人力物力進(jìn)行科技攻關(guān),，致使歐美公司在關(guān)鍵部件的研發(fā)上具有很強(qiáng)的前瞻性和創(chuàng)新能力，從而帶動了國外電主軸行業(yè)的整體技術(shù)進(jìn)步,。而國內(nèi)電主軸廠商,，各自為戰(zhàn)，技術(shù)資源分散,，除洛陽軸研科技作為原來國家軸承行業(yè)的技術(shù)歸口所擁有一定的綜合研發(fā)實力外,，其他的企業(yè)基本上是在模仿國內(nèi)外同行的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，技術(shù)實力較弱,，創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足,。在涉及電主軸軸承潤滑,、零部件材料選取以及加工工藝、內(nèi)裝式主軸電機(jī),、松拉刀接口,、主軸軸承潤滑油品等方面沒有自己獨立的知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，尤其是在電主軸的關(guān)鍵部件領(lǐng)域如伺服驅(qū)動控制器,、編碼器,、動力油缸或氣缸、智能傳感器,、軸承,、拉爪等方面表現(xiàn)更為突出，基本上是國外產(chǎn)品包打天下,。國產(chǎn)軸承主要由于材質(zhì)和熱處理問題,，造成軸承質(zhì)量不穩(wěn)定。
（二）在產(chǎn)品性能以及相關(guān)配套技術(shù)上均存在差距
國外加工中心電主軸最大扭矩可以做到310牛米 ,，最高轉(zhuǎn)速14萬轉(zhuǎn),，國內(nèi)加工中心、數(shù)控銑電主軸最大扭矩做到200牛米,最高轉(zhuǎn)速5萬轉(zhuǎn),。國產(chǎn)電主軸功率小,，同體積出率只為國外的70%。另外,，與電主軸相配套的技術(shù),，如電主軸內(nèi)裝電機(jī)閉環(huán)矢量控制技術(shù)、交流伺服技術(shù),、停機(jī)角向準(zhǔn)確定位技術(shù),、C軸傳動技術(shù),、快速啟動與停止技術(shù),、HSK刀柄制造與應(yīng)用技術(shù)、主軸智能監(jiān)控技術(shù)等,，國內(nèi)仍然不夠成熟,。在裝配技術(shù)上國產(chǎn)電主軸也落后于人，導(dǎo)致每一個裝配環(huán)節(jié)的誤差都疊加在電主軸產(chǎn)品上,，影響電主軸的穩(wěn)定性,。
（三）制造規(guī)模小，產(chǎn)業(yè)化程度低
盡管國內(nèi)已經(jīng)有部分企業(yè)在從事電主軸的研究和制造,，但對于數(shù)控機(jī)床用高速電主軸,，則仍然處于小量開發(fā)和研究階段，遠(yuǎn)沒有形成系列化,、專業(yè)化和規(guī)�,；a(chǎn),。主要電主軸生產(chǎn)廠家除洛陽軸研科技外，其余企業(yè)大多為主機(jī)廠剝離出的以自我配套為主的電主軸生產(chǎn)廠,，要形成高速電主軸產(chǎn)業(yè)還有很長的路要走,。
（四）國外對國內(nèi)電主軸發(fā)展設(shè)置障礙
由于我國高端數(shù)控機(jī)床用電主軸起步太晚，等我們看清發(fā)展趨勢時,，國外已大大領(lǐng)先,，并對國產(chǎn)技術(shù)卡“脖子”。比如,，由于國產(chǎn)系統(tǒng)不過關(guān),，國內(nèi)加工中心大多用國外的系統(tǒng)，而國外系統(tǒng)的接口都是數(shù)字接口,，對國內(nèi)企業(yè)不公開,，買國外的系統(tǒng)就要買國外的主軸、電機(jī),。我們只能采用模擬量與國外編碼器對接,，所以高難度動作電主軸做不出來。

三,、自主化建議
（一）加強(qiáng)電主軸關(guān)鍵技術(shù)研究,。如加強(qiáng)高速、高剛度軸承研究,、軸承潤滑冷卻方式研究,、新一代驅(qū)動技術(shù)的研究、新材料新結(jié)構(gòu)的電機(jī)技術(shù)研究等,�,！笆晃濉逼陂g，要重點突破電主軸的智能化預(yù)警技術(shù),、在線平衡技術(shù),；解決電主軸的驅(qū)動控制器和系統(tǒng)的接口互聯(lián)問題；實現(xiàn)電主軸關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化等,。
(二)加快電主軸的標(biāo)準(zhǔn)化工作,。過去國產(chǎn)電主軸沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家自行確定電主軸外形尺寸,，造成無法互換和用戶難以選型,，影響電主軸批量生產(chǎn)。國際上涉及電主軸的比如編碼器系統(tǒng),、刀具接口,、電機(jī)工作制等的國際標(biāo)準(zhǔn)都是歐美相關(guān)企業(yè)制定和生產(chǎn)的，這也是他們最具有優(yōu)勢的地方,。目前洛陽軸研科技公司承擔(dān)制訂的國內(nèi)第一個數(shù)控機(jī)床電主軸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)入報批階段,。
（三）鼓勵支持以專業(yè)廠家生產(chǎn)的高質(zhì)量的電主軸取代各機(jī)床廠家自己生產(chǎn)的傳統(tǒng)主軸,。電主軸的專業(yè)化生產(chǎn)不僅有利于縮短新產(chǎn)品開發(fā)和制造周期，而且電主軸已占據(jù)數(shù)控機(jī)床成本很大的比例,，它的產(chǎn)業(yè)化也有助于增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的價格競爭優(yōu)勢,。
（四）政府要加大政策扶持力度。如加大科技投入,，加大技改資金支持,，加大鼓勵電主軸國產(chǎn)化的政策支持，電主軸生產(chǎn)企業(yè)享受數(shù)控機(jī)床主機(jī)的稅收優(yōu)惠等,。

案例：
軸研科技：電主軸之王
洛陽軸研科技股份有限公司是以洛陽軸承研究所為基礎(chǔ)改制的科技開發(fā)型上市公司,，去年年產(chǎn)值3.3億元，利潤4500萬元,。軸研科技是目前我國最著名的電主軸研發(fā)生產(chǎn)企業(yè),，該公司主軸開發(fā)部每年開發(fā)八十多個電主軸品種，年產(chǎn)值3000萬元,。自“六五”以來,，公司連續(xù)承擔(dān)并完成多項國家重大科技攻關(guān)項目。迄今為止,，洛陽軸研科技公司已能開發(fā)生產(chǎn)8大類,、16個系列、240多種型號的電主軸產(chǎn)品,，功率從0.2千瓦～115千瓦,，加工中心用電主軸大型的可達(dá)外徑320毫米，扭矩200牛米,，小型號外徑80毫米,，5萬轉(zhuǎn)/分。該公司開發(fā)的加工中心,、高速銑床和車床用電主軸,，已與國產(chǎn)高速機(jī)床和國產(chǎn)并聯(lián)機(jī)床配套投入使用。
目前,，軸研科技磨用電主軸國內(nèi)市場占有率達(dá)35%～40%,，銑削（加工中心、車床等數(shù)控機(jī)床用）電主軸占10%,，高速旋碾、高速離心用電主軸國內(nèi)市場達(dá)90%,，高速劃片機(jī)以及各類軍品民品試驗機(jī)用電主軸100%,。21世紀(jì)以來，軸研科技與有關(guān)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了三大軟件,，即高速電機(jī)設(shè)計CAD,，高速軸系結(jié)構(gòu)分析CAD,、主軸生產(chǎn)管理PDM，使電主軸的開發(fā)由被動型變成主動型,。

作者: 房頂 時間: 2010-7-13 10:22
寫的很好
不過洛軸一直沒什么起色
大族現(xiàn)在叫昊志機(jī)電勢頭很猛

作者: 老鷹 時間: 2010-7-13 10:26
回復(fù) 2# 房頂

版主可否對這2家做一些介紹或評述啊,，期待！

作者: Candice 時間: 2010-10-10 13:53
回復(fù) 3# 老鷹

西安合升動力科技有限公司也在做電主軸,，主要是永磁同步的高速電主軸,，還不錯的啊~~

作者: 11xyx 時間: 2011-12-13 12:58
好東西頂。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。

作者: weigand 時間: 2012-3-9 16:22
昊志機(jī)電原先叫大可，被大族激光收購了好像,。維修PCB鉆孔空氣主軸起家,，后自己生產(chǎn)。東西確實做得不錯,，我比較過我們自己做的60000轉(zhuǎn)和他們的60000轉(zhuǎn)主軸（都是滾珠軸承）,。他們的噪音控制是要好點。不過他們的強(qiáng)項是空氣主軸,，機(jī)床主軸實力還不是太強(qiáng),。但是他們的裝備確實是其他廠家沒法比的，據(jù)說有8,，9臺克林貝格的數(shù)控磨床（200大幾十萬一臺哦）,。西安合升勢這兩年冒出來的，主打永磁,。但是東西沒有比較過,，不知道怎么樣。

作者: weigand 時間: 2012-3-9 16:24
我們正在研發(fā)115Nm S1/1000rpm ,，12kW S1,，最高轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn)，BBT40的電主軸,。脂潤滑,，跳動不大于0.002mm,　拉刀力12kN, 松拉刀壽命不小于150萬次,Big-plus接口,，軸向剛性：240~270N/u, 徑向剛性：180~220N/u，附加功能：法蘭出水,，剛性攻絲（最小M3),。軸承：7014DB +7012DB, 陶瓷球。大家按照目前的市場行情給估個價吧,。

作者: 東風(fēng)設(shè)備 時間: 2012-3-9 20:22
如果零部件都是國產(chǎn)的,，估計6-8W。

作者: spindles 時間: 2012-3-9 23:59
我這有現(xiàn)成的進(jìn)口電主軸,，就不知道你的外形尺寸是多少,，價格大概在15W左右。不知道你有興趣沒,。
轉(zhuǎn)速12000,，精度小于0.002，垂直或水平安裝,，拉刀力8KN,功率在16kw,，sk40的接口，可選配中心水冷,，包括刀具外冷,，和錐孔清潔

作者: weigand 時間: 2012-3-10 10:33

東風(fēng)設(shè)備發(fā)表于 2012-3-9 20:22 ! k. f* S: T. @/ m
如果零部件都是國產(chǎn)的，估計6-8W,。

FAG P4S陶瓷球軸承,，進(jìn)口拉刀系統(tǒng)，你再給個價呢

作者: hulin 時間: 2012-6-20 11:54
終于在機(jī)械社區(qū)看到昊志了,，金色品牌我們一直在努力,。

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