| 作者寄語：整體上說，我國機床工業巳跨入世界行列第一方陣並進入世界前列，為我國國民經濟發展和國防工業建設巳作出並將進一步作出重大貢獻。值此建國60周年大慶之際，特就我國機床工業的新產品有關發展近況，向各用戶部門作一簡略推薦介紹，並表喜悅慶賀之忱。 |
|
 |
| 武重生產的用於水電核電加工的數控立式車床 |
|
|
|
中國機床工業歷來受到中央政府重視與關懷，通過全行業60年來艱巨努力卓越奮戰，特別是改革開放的30年和進入21世紀這10年來，行業獲得了高速發展，己形成了較大規模和較完整體系，並奠定了有利的技術基礎，產品已具備相當的市場競爭和供應實力。
具有較強的總量供給能力
機床工業為軍、民裝備製造業提供製造技術與裝備，是與國計民生、國防軍工建設緊密關聯的基礎工業和戰略性產業，在世界範圍內備受各方關注。近年來，隨著中國國民經濟迅速發展和國防建設的必要強化，國家裝備製造業對機床這種基礎性、戰略性生產製造手段，也提出了急迫且大量的需求。
特別是2002年以來，中國機床市場消費金額躍居為世界第一。面對這一巨大需求，中國機床工業奮力迎戰，2002年時市場自我滿足率達到48%，到2008年這一數值攀升為61%，令自我滿足率上升到世界笫三。
圖注：本文作者梁訓瑄先生，現任中國機床工具工業協會名譽理事長、上海交通大學和華中科技大學兼職教授，曾任機械工業部機床工具局總工程師、局長，聯合國工發組織機床生產會議輪值主席。 |
目前，中國機床工業全國企業總數4,832個，工業總產值達908.5億美元，名列世界第三位。2008年，中國機床出口達71.3億美元（其中，金切機床為21.1億美元），位居世界第六；進口則為123.9億美元（其中，金切機床75.9億美元），居世界首位。
產品品種門類比較齊全
現如今，製造業面臨的挑戰是製造物件更新頻率加快，加工物件個性化突出。於是，對於提供加工製造裝備的機床工業，更加要求產品品種多樣化，這也成為衡量一個國家（地區）機床工業綜合實力的重要標誌。
表1 世界機床工業發達國家和地區2008年市場自我滿足率一覽表
|
近年來，中國機床工業不懈研究開發新產品，年開發自主版權新品達400餘種，截至2008年底，全國範圍內更新後的機床品種，累計可供近3,500種。其中值得一提的是，數控及其他高新技術產品的種類達1,500種。可以說，基本上已無重要缺門空白，這在世界範圍也是位居前列的。
中國在鍛壓設備、電加工等特種加工設備、齒輪加工設備(另見本文關於數控機床情況的章節)方面，可以說品種齊全，性能優越，頗具特色。
1.鍛壓設備
鍛壓機械方面的代表性產品有：濟南第二機床廠的成系列機械壓力機處於國際先進水平，壓力噸位已經由20,000KN擴展到63,000KN，屬於國際前沿，先後為美國通用汽車公司所提供的7條衝壓自動線在美國市場上引起強烈反響；多工位和伺服驅動壓力機進入世界技術前沿。
濟二機床的機床用於汽車業衝壓件製造 |
上海鍛壓機床廠為一汽研製的自重860噸、壓制12米汽車大樑、壓力噸位達50,000KN的液壓機，國外企業具同一水平者只有德、日的三家企業；天水鍛壓機床廠為西氣東輸開發的大口徑鋼管生產線，以及為電力西電東送提供的30,000KN14米數控液壓折彎機和20,000KN液壓制管機，在國際上也是屈指可數的。
亞威、三環、揚鍛、金方圓數控轉塔頭衝床，中大規格折彎機均可滿足國內市場並遠銷國外，天鍛、合肥鍛壓在重型液壓機滿足市場特殊要求方面也作出了重大貢獻。
天水鍛壓機床廠為西氣東輸開發的大口徑鋼管生產線 |
2.特種加工機床
中國的特種加工機床已形成了基本滿足國內需求的能力，年產3-4萬台，其中數控產品又佔到80%以上（此數值並未計入在下文中有關數控機床的統計數值之內）。從技術水平上看，安德建奇已擴展到慢走絲切割；蘇州電加工研究所已擴展到微細電火花加工（已獲得國家發明獎），用於航空發動機整體葉輪加工的數控高效電火花銑削加工、超硬材料輥的電熔爆加工、電火花毛化冷軋軋輥加工等高技術領域，發展成為中國電加工行業的新品種。
鐳射加工機床方面，有奔騰楚天、法利萊、濟南鑄鍛所、亞威、三環等可以供貨；水射流(水刀切割)加工機床方面，則有南京藝工、奧拓福、上海金箭進入了市場。
數控機床進入成熟期
數控機床是當代機械製造業的主流裝備，部分高檔數控機床仍被當成戰略物資在國際市場上受到禁運與限制。中國數控機床的發展經歷了改革開放三十年來的跌宕起伏，已經由成長期進入成熟期。
2008年年產達125,000台，值得欣喜的是，某些門類的高檔部分，以往進口曾佔較高比重的局面正在改觀。而根據最近發佈的消息，航空工業集團公司80%的數控機床為採購國產品牌，兵器工業集團目前也有90%的機床產品採購了國產產品。
在中國可供市場的1,500種數控機床中，覆蓋了超重型機床、高精度機床、特種加工機床、鍛壓設備、前沿高技術機床等廣泛領域。
1.五軸（坐標）聯動數控機床
這是數控機床技術制高點的標誌之一。用於大型螺旋槳空間曲面加工的五軸聯動銑床，曾引發轟動一時的美、日制裁原蘇聯的“東芝事件”；10多年前，美國國會曾因當時中國進口16台用於飛機製造的此類多軸聯動舊機床，而炮製了所謂要求制裁中國的“考克斯報告”。
這些至今仍被禁運的數控五軸聯動產品技術，中國都已陸續掌握，如數控五軸聯動的重型落地鏜銑床、龍門式銑鏜床、加工中心等。並且，在近10來年中都已一一推向市場。
北京航空製造工程研究所生產的雙龍門四主軸高速數控銑床，工作臺寬2.5米、長26米，4×4軸（坐標）聯動 |
早在2001年第七屆國際機床展覽會（CIMT）上中國就展出了五種此類商品，並陸續供應市場投用。還記得當時德國某企業因此類商品進入中國需經其政府審查，未能如願展出，事後因坐失商機而頗有微詞。
到了2009年的第11屆CIMT展會上，中國更進一步推出40種以上數控五軸聯動產品，涵蓋了用於航空航太、造船、冶礦工業的重型龍門移動式，以及各種類型的數控五軸聯動鏜銑床和加工中心。
2.數控超重型機床
這類機床是水/火/核電電站設備製造、造船、冶金礦山等重大裝備製造業以及重兵器製造的關鍵設備。
武重生產的用於水電核電加工的數控立式車床 |
武漢重型機床集團開發出了加工直徑可達16米的數控立式車床，已生產5台，而正在開發的22米、25米數控立車當屬世界第一，可代表中國超重型機床生產能力和水平。
武重的第一台16米立車曾在岩灘水電站水輪發電設備製造中滿足了用戶急需，並在那之後8年來的生產使用中屢創佳績，被用戶稱之為“功勳設備”。其後幾台設備則在電站設備國家關鍵工程中發揮了重要作用，因為確保了三峽電站550噸重巨型水輪機轉輪加工的順利完成，而得到了用戶表揚。
已開發成功並投入使用的超重型機床，還有齊二鏜軸直徑320數控落地鏜銑床(鏜軸直徑160-320，年產80多台，世界僅有)；北一數控龍門跨度8.2米(跨度5米超重型龍門銑鏜床月產2台，世界無第二例)；濟二、齊二、齊重、大連、甯江及武重橋式、固定橫樑式龍門或工作臺移動式銑鏜床；武重加工工件重300噸、直徑4.5米的臥式車床；齊一巨型曲軸加工機則滿足了造船工業急需；上海機床廠工件重200噸、直徑2200毫米的數控軋輥磨床。
上述各類超重型機床，國際上只有二、三家生產，中國自主版權品種達到世界先進水平，成為少數幾個超重型機床領軍供應國之一。不少產品已經在造船、核工業、天文、地質鑽探、建築、發電、冶金、化工裝備製造業中大顯身手。
3.立式、臥式加工中心
加工中心無疑是世界機床市場的熱門商品，它彙集了落地鏜床、床身式銑床、坐標鑽鏜床的基本功能，且具備按數控程式自動換刀或自動更換工件託盤的特性，其也是組成柔性生產線的基本設備，成為機械製造業中需要量比重較大的一類加工裝備（約佔數控金切機床需求總量30%以上）。
中國近年來加工中心產品發展較快，有40家以上企業生產，通用品種也已批量生產，少數廠家如北京機床所、大連集團、寧江集團及北京精雕，更將微米級高精度型加工中心推向市場。
4.數控車床
數控車床同樣是數控機床中佔比重較大者之一，中國已有50家以上企業生產。瀋陽機床、大連機床、濟南第一機床廠、寶雞機床廠、雲機、長城、通力等企業都已能夠批量生產，品種齊全，質量穩定可靠，其中部分企業已跨過月產幾百台的門檻。
5.數控齒輪加工機床
數控齒輪加工機床是中國機床產品強項之一。成系列六軸(坐標)五聯動數控滾齒機、風電行業用大型內齒、外齒銑齒機，以及用於重礦機械行業的加工直徑12米的銑齒機巳投產使用。
最典型的是秦川機床推出的產品，包括：數控十一軸五聯動自動對刀、自動上下料蝸杆型砂輪磨齒機；直徑2米磨齒機；七軸五聯動弧齒錐齒輪磨齒機—這些都是最近3年來進入不同批量生產的世界先進水平的機床新品。特別是弧齒錐齒輪加工機床(銑齒和磨齒)，其中小規格產品可完全滿足汽車工業和軍工、坦克、船艇工業的需求；大規格如直徑2米的弧齒錐齒輪加工機屬世界第一，可用於深井鑽探及建築、礦山機械製造業。
6.數控機床產品已延伸到成套、複合領域
瀋陽集團中捷機床廠按7個月交貨期為上海磁懸浮列車工程項目，交出了4條以數控鏜銑床為主體的生產線，成為體現中國機床工業提供成套設備能力的傑出代表。
上海第一條磁懸浮列車軌道梁精密加工設備，由瀋陽集團中捷機床廠製造 |
瀋陽、大連、濟一等都已開發出車銑複合、銑車複合機床等世界前沿產品，還有新上市的大連科德生產的14軸5聯動銑車複合加工中心，自配本廠開發的數控系統、直驅雙軸擺頭，成為一大亮點產品。
7.數控系統裝置
數控系統裝置是數控機床的神經中樞，也是曾長期阻礙中國數控領域發展的關鍵環節。
中國從上世紀90年代末起，掌握當時新興的基於通用32位元工業控制機開放式體系結構技術，一舉登上當代技術同一起跑線，開發出能與加工中心、複合車削機床及齒輪機床配套的數控系統，特別是能控制五軸聯動（如桂林機床與多棱機床採用華中數控系統的龍門式鏜銑床、齊一車銑複合加工中心、武重艦用螺旋漿加工機等，均可為軍工企業服務）的數控系統；以及具備網絡化遠程監測、診斷、操作功能的數控系統；並開發出弧齒錐齒輪數控加工、三維鐳射視覺檢測和世界獨創的空間曲面插補軟件。
目前，批量投入市場的國產數控系統，性能具有競爭能力且有性價比優勢。低檔產品可全部滿足國內需求；中檔產品的需求滿足率也可達50%以上；只是高檔產品方面，由於世界業界的王牌已長期壟斷中國市場，如何奪得用戶的信任則成為競爭焦點，但是不管怎樣，國際強手在中國市場上奇貨可居、任意封鎖的壟斷局面巳被突破。
綜觀國內，華中數控、廣州數控充當量產主力，華中、廣數、航太、藍天高精、四開、精雕、廣泰、凱奇、帝特馬、凱恩帝、大森、高金等數控系統廠家也均己具備提供不同特性的五軸聯動高檔產品的能力。比如精雕用於模具雕銑的多坐標數控系統，自產自配累計已超過萬套。
光洋首家開發並產業化總線開放式數控系統，支援32軸6通道，每通道六軸聯動、五軸插補控制、四對龍門雙驅軸控制，其數控系統中具有技術創新專利的核心晶片，也可自行開發。
與數控系統匹配的數字交流伺服調速電機及主軸電機，登奇、華大、華中數控、蘭電、超同步、大連電機等都已有自主版權的商品大量問世。
8.數控機床的其他主要功能部件
漢江機床生產的國內首創10米整根磨削滾珠絲杠
|
如南京藝工、濟寧博特滾珠絲杠、凱特滾動導軌、大連集團、煙臺數控刀台、分度轉臺自成系列、洛軸所、北京機床所電主軸及光洋直驅式雙擺銑頭及雙擺轉臺，與數控機床配套的自動換刀刀庫及HSK刀柄與刀調儀，在中國都有不同批量商品生產。
研發體系配置得當 有效發揮攻關作用
回顧建國60年歷程中，為更好促進行業發展，中國機床業界不斷摸索，已構建起較完備的工業產品研發體制。
中國機床工業的產品研發力量由三部分組成，即企業研發基地、高等院校研究部門和專門設置的研究機構（七個獨立研究所及鄭州機床工廠設計院）。前兩者的性質與國外機床工業發達國家類似，後者則只有個別國家與地區採取了相近方式。這三股力量共同作用，從不同角度貢獻於機床工業的發展。
1.企業研發基地
企業自身的研發基地為產品創新、性能升級作出成效的事例不勝枚舉：秦川機床集團技術研究院在2002年研發的高效數控七坐標六聯動蝸杆型砂輪磨齒機，達到世界先進水平並填補國際上品種規格的空白；上海機床廠及險峰機床廠的國家技術中心開發出的數控高精度超重型軋輥磨床，已邁入世界先進行列。瀋陽、大連、齊一、齊二、濟二、光洋等也都擁有頗具實力的研發機構。
2.高等院校科研隊伍
高等院校的科研隊伍以基礎共性技術、前沿技術、軟件技術研究見長，除了自成體系取得研究成果之外，還與企業結合開發產品，優勢互補，取得了虛擬軸(並聯)機床等前沿技術產品及基礎理論的成就。
另外，中國的高校設置生產經營公司，將專項優異科研成果轉化為機床商品的作法，也可能是世界機床業中較為特殊的方式。比如，中南大學研發的達到世界先進技術的弧齒錐齒輪磨齒機；華中科技大、清華、西安交大的快速成型技術等，都是由開發得出成果而直接進入市場的。
3.中國機床工業領域的獨立研究單位
在中國，機床工業領域的獨立研究單位一直承擔著基礎共性研究開發工作，具有以多項基礎共性技術的集成開發頂級產品的優勢。而那些經過科研體制改革、具備科技先導型企業性質的機構，其活力更為增強，例如北京機床研究所的納米技術機床，便是體現中國研發實力的實例。
研發能力還具體體現在針對特殊需要的品種上，例如為神州載人飛船燃燒室加工的特種銑床；為核電鍋爐加工的特高行程立車；為世界最大口徑大視野天文望遠鏡零件加工的專用設備等，都在這方面交上了滿意的答卷。
勇攀科技前沿
值得欣喜的是，中國機床業界亦勇於在技術前沿進行探索，創新思維活躍，這也正成為中國機床工業參與市場競爭、搶佔世界技術制高點的後發優勢。
在作為製造加工手段的機床技術領域，近年稱得上變革性技術的首推並聯結構(虛擬軸)機床和快速原型製造技術。而中國機床業界在這兩個領域的種種創新之舉，都驗證了我們在前沿技術探索上的敏銳性和軟硬體基礎實力。
1.並聯結構機床
近年來中國科技界，特別是高校科研群體也在這一領域取得可喜突破，例如哈工大-哈量，天津大學-天津一廠，清華大學-大連機床集團，清華大學-昆明機床廠、秦川與西北理工大的組合等。同時還出現了結合不同用途巧妙運用串聯-並聯結構，以達到專門化加工的目的。比如，清華大學-齊齊哈爾第二機床集團研製的混聯結構機床都己通過鑒定，屬中國獨創，並已用於哈爾濱電機廠的水電設備製造。
哈量集團在與哈工大合作開發的六桿並聯機床(已批量生產4台應用於哈爾濱汽輪機廠葉片加工)的基礎上，最近又與瑞典EXECHON公司合作開發了三桿結構的最新並聯機床，其性能提高、應用範圍更廣，適合航太航空機車工業中、小件及機翼、機艙等超長超大工件的加工。
2.快速成型技術
國際上掌握此項技術的國家不多，中國已有自主知識產權的技術與產品，較突出的有華中科技大學、清華、西安交大、北京科技大學、中北大學、科學院大恒公司，以及幾個民營科技先導型企業。而且，基於不同原理的產品每年總計有百台以上投放市場，還向新加坡出口了技術。這一工藝特別適合航太航空工業特殊結構形狀和特殊材料零件的原型製造和小批量生產。
3.機床工業造型設計技術
此項技術是集人機工程學、環境藝術、計算機輔助設計技術為一體的新技術。
為提高機床產品競爭力，中國在湖南大學專門設置了數控機床造型設計研究中心，這在世界範圍都算得上是獨特的做法。該中心裝備一流的人機實驗室用於人體因素和人性化設計研究，為北一、沈一、濟一、長城、多棱等十幾家機床製造廠的數十種產品進行外觀設計，創造獨特的個性識別風格。這些產品投入市場後反響良好，用戶普遍反映中國機床的外觀連續邁上幾個臺階，極具時代感和實用性。
同時，這一研究中心還開發了“基於知識的智慧化輔助網絡協同造型設計系統”，其涵蓋機床外覆蓋件造型圖庫、機床人性技術知識庫，基於國際互聯網平臺的服務體系，能以協同並行方式貫穿於整個機床產品開發的全過程。該系統作為企業設計資源的一種延伸，能夠全方位服務於機床行業。
4.納米加工及亞微米加工技術及設備
此項技術位列當代超高精度技術的前沿，北京機床研究所在這方面已奪得若乾制高點，並將產品應用於核聚變及IT產業，投放市場的幾種產品已達到世界領先水平。而哈工大也進行了一系列有關的基礎科研工作，為進一步的開發作好了鋪墊。
|
| We are collecting readers' comment for improving our website. If you are willing to help, please CLICK HERE to complete a survey. Your comments matter. |
|
|
|
|
| Copyright © Adsale Publishing Limited. Any party needs to reprint any part of the content should get the written approval from Adsale Publishing Ltd and quote the source "Chinamac Journal (CMJ)", Adsale Machine-Building Website - www.AdsaleCMJ.com. We reserve the right to take legal action against any party who reprints any part of this article without acknowledgement. For enquiry, please contact Editorial Department. |
Write a mail to the editor : 
