中國重型數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題---討論

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重型數(shù)控機床主要用于大型,、特大型零件的加工,，是國防軍工、航空,、航天,、船舶、能源,、交通,、冶金、機械等國家重點企業(yè)的當(dāng)家把關(guān)裝備,。

! w5 ^- o) I& p; ]- n一,、中國重型數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀

自2000年以來我國機床行業(yè)已連續(xù)7年以20%以上的增速發(fā)展，2006年我國機床總產(chǎn)值為70.6億美元,，同比增長27%,；進口72.4億美元，同比增長11.5%,；消費131.1億美元,，同比增長22%。2007年機床工具行業(yè)的產(chǎn)值再創(chuàng)新高同比增幅達36.9%,，數(shù)控機床產(chǎn)量將超過11萬臺,，同比增幅達33%。2007年中國將繼續(xù)保持機床生產(chǎn)世界第三,、進口世界第一,、消費世界第一的地位，中國已成為世界機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)動機,。

我國重型機床行業(yè)的8家重點企業(yè),，2006年實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值47.3億元，同比增長36.2%,，增長幅度高于全行業(yè)27%的平均水平,。從2000年以來，國內(nèi)重型機床制造廠家通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新,，提升自主知識產(chǎn)權(quán)的水平,，開發(fā)高檔類新產(chǎn)品的速度明顯加快,，市場滿足度越來越高。如齊二機床可提供鏜軸直徑∮130～260毫米多種規(guī)格,，包括方滑枕移動及主軸箱移動結(jié)構(gòu),，刨臺式、對置式,、車銑鏜復(fù)合型以及可實現(xiàn)3～5軸聯(lián)動和加工中心型產(chǎn)品,，打破了國外對我國的技術(shù)封鎖，為國防建設(shè),、國家重點工程的急需提供了大量的關(guān)鍵重大裝備,， 2007年產(chǎn)成重型落地銑鏜床153臺，其中重型數(shù)控落地銑鏜床達94臺,，產(chǎn)量已居世界第一,。

我國數(shù)控機床經(jīng)歷了多年的發(fā)展，取得了一定的成就,，低檔經(jīng)濟型數(shù)控機床基本實現(xiàn)自給,，但中高檔數(shù)控機床市場占有率不高，高檔重型數(shù)控機床大部分仍然依靠進口,。多年來我國國產(chǎn)機床市場占有率一直不足50%,，2006年進口機床的市場占有率仍達55.18%，而數(shù)控機床高達70%,，特別是高檔數(shù)控機床高達約90%,，這也說明我國機床產(chǎn)業(yè)在與國外同行的競爭中仍處于劣勢，機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐滯后于我國國民經(jīng)濟總體的發(fā)展步伐,。重型數(shù)控機床產(chǎn)品與發(fā)達國家著名企業(yè)相比仍存在一定差距,，產(chǎn)品水平的差距主要體現(xiàn)在：

·主軸轉(zhuǎn)速，國外先進水平已發(fā)展到最高達3000～4000r/min,，而國內(nèi)主要徘徊在800～1500r/min。

·快速進給,，國外先進水平達20000～30000mm/min,，而國內(nèi)主要在6000～10000mm/min。

·精度,，國外先進水平定位精度0.015/1000mm,，重復(fù)定位精度0.003～0.007mm；國內(nèi)產(chǎn)品水平,，定位精度0.025/1000mm,，重復(fù)定位精度0.01～0.015mm。

·機床的可靠性,、精度的穩(wěn)定性,、復(fù)合多功能、柔化性、智能化方面不如國外廠家,，外觀質(zhì)量也有明顯的差距,。

2、造成差距的原因分析

第一,，技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)能力薄弱,，高級設(shè)計開發(fā)人才嚴(yán)重缺乏。自八十年代初至今二十余年來,，由國家支持多家主機骨干廠（包括齊二機床）,，采取引進技術(shù)、合作生產(chǎn),，以市場換技術(shù)方式對我國機床產(chǎn)品技術(shù)水平的提高取得了一定的效果,，但由于產(chǎn)品理論支撐不夠，基礎(chǔ)實驗條件缺乏,，高級科技人才匱乏,，新產(chǎn)品研發(fā)仍然主要依靠經(jīng)驗及模仿等手段，尖端核心技術(shù)絕大部分還控制在“老外”手里,，特別是中高檔產(chǎn)品差距依然明顯,；

第二，對行業(yè)總體來說,，數(shù)控產(chǎn)品技術(shù)含量不高,，產(chǎn)品附加值低，結(jié)構(gòu)不合理,，產(chǎn)業(yè)化能力不強,；

第三，機床是工作母機,，是裝備工業(yè)的基礎(chǔ),，機床制造企業(yè)的裝備在裝備制造業(yè)中理應(yīng)是最先進的。而實際是,，機床企業(yè)裝備陳舊落后,，行業(yè)裝備數(shù)控化率僅是5%，落后于許多行業(yè)如：汽車制造,、輕紡機械,、電站設(shè)備、重型通用,、工程機械,、交通車輛等機械加工制造領(lǐng)域企業(yè)。許多大型骨干企業(yè)設(shè)備平均役令超過20年,，用生產(chǎn)普通機床的裝備來生產(chǎn)數(shù)控機床難以滿足要求,；

第四,，由于產(chǎn)品整體質(zhì)量與國際先進水平存在的差距，目前尚沒有一個具有國際知名度的名牌,；

第五,，企業(yè)的服務(wù)意識不強，服務(wù)體系不健全,，對于中高檔數(shù)控機床售前售后的服務(wù)要求很高,，與國外廠商相比，市場開發(fā),、研究用戶工藝,、成套服務(wù)、快速反應(yīng)能力等服務(wù)水平均存在很多差距,；

第六,，為主機配套的關(guān)鍵功能部件基礎(chǔ)薄弱，質(zhì)量可靠性差,，影響國產(chǎn)數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)化,。

因此，由于差距的存在,，只能說明中國是機床制造大國,，但不是機床制造強國。對我們機床制造企業(yè)來說,，目前的發(fā)展機遇非常寶貴,，但面臨的挑戰(zhàn)十分嚴(yán)峻，加快發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化已刻不容緩,。

二,、重型數(shù)控機床的發(fā)展方向

總體上向高速、精密,、復(fù)合,、環(huán)保、智能化,、超大型化方向發(fā)展：

•高速——為提高效率,，廣泛采用新型功能部件，如直線電機,、高速滾珠絲杠、直線重載導(dǎo)軌,、高速電主軸,，充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，實現(xiàn)高速加工,。

·精密——精密化是為適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要,，精度已由微米級發(fā)展到亞納米級,、納米級（<10nm）。

·復(fù)合——以提高工序集中為目標(biāo),，盡量減少裝夾次數(shù),，提高生產(chǎn)率和工作精度。

·環(huán)�,！�—隨著人類環(huán)保意識的提高,，對機床提出了無冷卻、無潤滑,、無氣味的要求,，機床的排屑、除塵等裝置也發(fā)生深刻變化,。

·智能——計算機技術(shù)及應(yīng)用軟件在產(chǎn)品中的技術(shù)含量越來越高,，如采用軟件補償技術(shù)提高精度，使機床的結(jié)構(gòu)簡化,，遠程控制,、遠程故障排除及維護成為可能。

·超大型化——為了發(fā)展能源,、探索空間和開發(fā)海洋,，需要裝備的體積“個”越來越大。

三,、需要解決的關(guān)鍵共性技術(shù)

重型數(shù)控機床產(chǎn)品上檔次,、上水平，重點要解決的關(guān)鍵共性技術(shù)：

·整機優(yōu)化設(shè)計技術(shù),；

·典型運動副可靠性設(shè)計,；

·可靠性增長與增長試驗技術(shù)；

·高速主軸動剛度與軸承熱平衡系統(tǒng)和動平衡的研究,；

·高速進給動態(tài)特性測試,、前瞻控制、加速度平穩(wěn)控制技術(shù),；

·構(gòu)件變形的誤差識辨,、平衡補償技術(shù)；

·自動在線測量,、誤差補償技術(shù),；

·主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動靜剛度、抗振性設(shè)計,；

·實現(xiàn)三維實體建模和仿真優(yōu)化設(shè)計方案的數(shù)字化設(shè)計技術(shù),；

·高精度數(shù)控擺角銑頭的研究；

·長行程無間隙傳動技術(shù),；

·龍門結(jié)構(gòu)橫梁進給的同步傳動技術(shù),；

·大件滑動結(jié)合面靜壓技術(shù),；

·多軸聯(lián)動、多工序復(fù)合加工工藝,；

·多軸聯(lián)動葉片加工切削編程技術(shù),；

·冷卻、潤滑技術(shù),；

·工作臺快速交換及精確定位技術(shù),；

·大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件焊接工藝技術(shù)；

·故障預(yù)警和診斷技術(shù),。

四,、制約國產(chǎn)高檔產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)突破的主要障礙

1、國家出臺的某些政策不利于國產(chǎn)高檔產(chǎn)品的發(fā)展,，如大量進口數(shù)控機床享受免稅政策,，而國內(nèi)機床生產(chǎn)企業(yè)為生產(chǎn)高檔數(shù)控機床國際化采購進口的關(guān)鍵配套件，卻要繳納高比例的進口稅額,，造成國內(nèi)用戶采購高檔數(shù)控機床普遍選擇進口,，極少的市場份額，客觀上成為制約國內(nèi)企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)突破的障礙,；

2,、企業(yè)在國家創(chuàng)新體系中的主導(dǎo)地位沒有真正意義上的體現(xiàn)，國家近幾年大力倡導(dǎo)“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的開發(fā)創(chuàng)新機制,，由于資金投入不足,，以及“產(chǎn)學(xué)研”相互間缺少溝通、理解,，運行效果不盡理想,，在關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)方面實現(xiàn)突破好的典范不多；

3,、國內(nèi)許多機床制造企業(yè)高層次科技人才嚴(yán)重匱乏,，特別是缺乏精通外語又有經(jīng)驗的高級復(fù)合型技術(shù)人才，而且很少與國外先進同行進行廣泛的技術(shù)交流,，對許多關(guān)鍵技術(shù)僅僅是一知半解,，擬制了技術(shù)前瞻性研究，致使企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)主要還是依靠經(jīng)驗和模仿,，制約了高檔產(chǎn)品的發(fā)展,。

4、國內(nèi)機床制造企業(yè)普遍工藝裝備和檢測實驗手段落后,，裝備數(shù)控化率很低,，尤其是缺乏高精水平的關(guān)鍵設(shè)備和基礎(chǔ)實驗條件；

5、國內(nèi)機床行業(yè)配套體系不合理,，重主機、輕配套,，尤其是數(shù)控系統(tǒng),、電主軸、刀庫機械手包括液壓元件,、刀具,、軸承等關(guān)鍵配套發(fā)展滯后，也制約了高檔產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的突破,。