【機(ji)(ji)(ji)床設備(bei)(bei)】機(ji)(ji)(ji)床制(zhi)造(zao)業(ye)現狀分析 機(ji)(ji)(ji)床制(zhi)造(zao)業(ye)對(dui)機(ji)(ji)(ji)床設備(bei)(bei)的需求
機床行業目(mu)前總體形勢是企(qi)(qi)穩向好,訂單量(liang)相比(bi)今年開(kai)春以(yi)來回暖很多,機床(chuang)出(chu)口(kou)貿易(yi)正向好的(de)方向發展,機床(chuang)進(jin)(jin)口(kou)有所(suo)下降趨(qu)勢,高端機床(chuang)仍(reng)依賴進(jin)(jin)口(kou)的(de)程度較(jiao)多。大型(xing)、重型(xing)機床(chuang)需求較(jiao)為(wei)旺盛(sheng),成為(wei)熱點(dian),普通數控車床(chuang)供需飽和(he),一些有能力的(de)企(qi)(qi)業已經開(kai)始或(huo)正在(zai)鉆研新型(xing)機床(chuang)、專用機床(chuang),意(yi)圖拓(tuo)展市場空間。
“中(zhong)國(guo)作為(wei)亞(ya)洲乃至(zhi)世界機(ji)床(chuang)工(gong)具(ju)業(ye)(ye)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)速度最(zui)快、消費(fei)最(zui)大(da)的(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)中(zhong)國(guo)家,對(dui)未來的(de)機(ji)床(chuang)工(gong)具(ju)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)前景充滿信心。制造業(ye)(ye)各行(xing)(xing)各業(ye)(ye)市(shi)場經歷起起伏(fu)伏(fu),雖整體有(you)所下(xia)滑,卻仍(reng)穩步(bu)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。其中(zhong)汽車行(xing)(xing)業(ye)(ye)、軍用行(xing)(xing)業(ye)(ye)、航空(kong)(kong)航天、電(dian)力工(gong)業(ye)(ye)、城市(shi)軌道交(jiao)通、風能核能產業(ye)(ye)、船舶行(xing)(xing)業(ye)(ye)、模具(ju)行(xing)(xing)業(ye)(ye)等用戶行(xing)(xing)業(ye)(ye),在擴(kuo)大(da)生產、提高生產效率等方面對(dui)機(ji)床(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)提出(chu)了新要(yao)求,有(you)望促(cu)進機(ji)床(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)的(de)蓬勃(bo)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。”機(ji)床(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)尤(you)其是數控(kong)機(ji)床(chuang)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)將得(de)到下(xia)游需求的(de)有(you)力支撐。根據“高檔數控(kong)機(ji)床(chuang)與基(ji)礎制造裝(zhuang)備(bei)”專項(xiang)規劃,到2020年,航空(kong)(kong)航天、船舶、汽車、發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)設備(bei)制造所需要(yao)的(de)高檔數控(kong)機(ji)床(chuang)與基(ji)礎制造裝(zhuang)備(bei)80%左(zuo)右將立足(zu)國(guo)內,未來我國(guo)機(ji)床(chuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)空(kong)(kong)間十分(fen)廣闊。
作為機床使用第一大戶的汽車行業,繼續保持強勁增長勢頭,據悉,汽車工業“十二五”中,規劃2015年汽車年產量為2500萬輛,汽車工業協(xie)會負(fu)責人董揚預測為3000萬輛,各主流汽車企業2015年產能(neng)規(gui)劃之和更超(chao)過3000萬輛,這(zhe)無(wu)疑為機床提供了(le)一個很大的市(shi)場。
機床需求
中(zhong)(zhong)國汽車工業已經成為機(ji)床產業的(de)(de)(de)消費主體,其消費量約(yue)占(zhan)總(zong)量的(de)(de)(de)40%.同時,汽車工業投資的(de)(de)(de)一半(ban)以上用于購買制造(zao)裝備,其中(zhong)(zhong)進口(kou)機(ji)床額約(yue)占(zhan)機(ji)床采購總(zong)額的(de)(de)(de)80%.
根據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會發布的最新統計資料,2007年(nian)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)產量為888.24萬(wan)輛(liang),同比增長22.02%,比上(shang)年(nian)凈增160.27萬(wan)輛(liang);汽(qi)車(che)銷量879.15萬(wan)輛(liang),比上(shang)年(nian)凈增157.80萬(wan)輛(liang)。
2012年全國汽(qi)車產(chan)銷1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang),同(tong)(tong)比分(fen)別增長4.6%和4.3%,比上(shang)年同(tong)(tong)期(qi)分(fen)別提高3.8和1.9個百分(fen)點。
汽(qi)車銷量比(bi)2003年的(de)439萬輛翻(fan)了(le)一番(fan)。國內汽(qi)車市(shi)場呈(cheng)現出的(de)持續快速發展趨勢(shi),為機床設備廠商提供了(le)廣闊的(de)市(shi)場空間。
作為機(ji)(ji)床重要(yao)客戶的船舶配(pei)套設備(中低速柴油機(ji)(ji)、曲軸、螺旋槳、甲板機(ji)(ji)械等(deng))行業(ye),一直(zhi)以來平穩發展,給(gei)數控(kong)機(ji)(ji)床、重型機(ji)(ji)床提供廣闊發展空間。風電和核電裝備制(zhi)造(zao)業(ye)對高(gao)端數控(kong)機(ji)(ji)床有所(suo)需求,尤其(qi)是(shi)專用機(ji)(ji)床更待研(yan)發。
我國(guo)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)行業(ye)迅速(su)發展,有利于帶動(dong)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)需求(qiu)量,ARJ21支(zhi)線(xian)客機(ji)(ji)(ji)和新(xin)(xin)舟600支(zhi)線(xian)客機(ji)(ji)(ji)都將相繼(ji)投產,大(da)飛機(ji)(ji)(ji)項目開始(shi)啟動(dong),還有神舟載人(ren)飛船工程(cheng)等(deng)都需要購(gou)置(zhi)大(da)批高(gao)(gao)速(su)、高(gao)(gao)精(jing)、復合(he)數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)以及五軸加工中心等(deng)關鍵制造(zao)設備。航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)產業(ye)對數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)特別是高(gao)(gao)速(su)、高(gao)(gao)效、高(gao)(gao)精(jing)度、多軸聯動(dong)的(de)(de)高(gao)(gao)端(duan)數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)還會有新(xin)(xin)的(de)(de)需求(qiu),其中可能包括制造(zao)復合(he)材(cai)料整(zheng)體構件的(de)(de)自(zi)動(dong)鋪帶機(ji)(ji)(ji)與(yu)自(zi)動(dong)鋪絲(si)機(ji)(ji)(ji)。
中國(guo)電力工業(ye)將實施多元化(hua)能源(yuan)(yuan)提供戰略,將高(gao)效、高(gao)速(su)、清潔(jie)能源(yuan)(yuan),如核電、風能等(deng)列為(wei)重(zhong)點發展對象,以(yi)改(gai)變過度依賴煤炭等(deng)單一能源(yuan)(yuan)的(de)局(ju)面。按規劃,到(dao)(dao)2015年,風電裝機(ji)(ji)(ji)容量(liang)(liang)將達(da)到(dao)(dao)1500萬(wan)kW,2020年裝機(ji)(ji)(ji)容量(liang)(liang)將達(da)到(dao)(dao)4000~6000萬(wan)kW。電力工業(ye)的(de)快速(su)發展,需要大(da)量(liang)(liang)可(ke)靠性、大(da)規格、高(gao)強(qiang)度的(de)數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang),如各種超(chao)重(zhong)型數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)和專機(ji)(ji)(ji),還有五軸(zhou)聯動數控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)以(yi)及(ji)復合(he)加工機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)。
城(cheng)市軌道(dao)(dao)交通(tong)(tong)(tong)方面,根據(ju)國務院批(pi)準的(de)第一批(pi)城(cheng)市軌道(dao)(dao)交通(tong)(tong)(tong)項目規(gui)(gui)劃(hua),至2015年的(de)規(gui)(gui)劃(hua)線路(lu)長度是2400km,投資規(gui)(gui)模(mo)近7000億(yi)元,截(jie)至2008年11月已(yi)完(wan)成了1000億(yi)元投資。城(cheng)市軌道(dao)(dao)交通(tong)(tong)(tong)的(de)大(da)規(gui)(gui)模(mo)建設(she)和(he)規(gui)(gui)劃(hua),必將帶動(dong)機床(chuang)(chuang)加(jia)工機床(chuang)(chuang)的(de)需(xu)求增加(jia),如大(da)型(xing)銑床(chuang)(chuang)、磨床(chuang)(chuang)、重型(xing)機床(chuang)(chuang)等加(jia)工設(she)備。以高速和(he)提速、重載為重點的(de)中國鐵路(lu)建設(she)與改造,已(yi)經步入了發展的(de)“快車(che)道(dao)(dao)”。軌道(dao)(dao)交通(tong)(tong)(tong)業(ye)對機床(chuang)(chuang)的(de)需(xu)求是多(duo)方位(wei)的(de)。一個是機車(che)(電力機車(che)和(he)電傳(chuan)動(dong)內(nei)燃機車(che))和(he)車(che)輛制(zhi)造。
另一個是車輪和(he)車軸制造機(ji)(ji)(ji)日常維(wei)護(hu),還有軌(gui)道(dao)加(jia)工(gong)和(he)高速鐵路軌(gui)枕加(jia)工(gong)等方面。上(shang)述這些(xie)加(jia)工(gong)制造急需(xu)通用數(shu)控(kong)金切機(ji)(ji)(ji)床、如加(jia)工(gong)中心、數(shu)控(kong)立車等。也需(xu)要專用數(shu)控(kong)金切機(ji)(ji)(ji)床,如軌(gui)道(dao)板磨床、車軸磨床等。還需(xu)要壓力機(ji)(ji)(ji)、折彎機(ji)(ji)(ji)等成形機(ji)(ji)(ji)床。
另外(wai),通(tong)用(yong)(yong)(yong)設備生(sheng)產形勢向好(hao),船舶行業(ye)(ye)保持較快(kuai)增長,新(xin)承接訂單情況有所改(gai)善。而其他機(ji)械行業(ye)(ye)都是(shi)(shi)機(ji)床(chuang)的(de)(de)忠實用(yong)(yong)(yong)戶群體,大中型企(qi)業(ye)(ye)和(he)(he)一些外(wai)商(shang)投(tou)資企(qi)業(ye)(ye),將重點購買高中檔數(shu)控機(ji)床(chuang),而中小企(qi)業(ye)(ye)特別是(shi)(shi)民營中小企(qi)業(ye)(ye)則多半購買中低檔數(shu)控機(ji)床(chuang),對普通(tong)機(ji)床(chuang)和(he)(he)非數(shu)控專用(yong)(yong)(yong)和(he)(he)專門化機(ji)床(chuang),也(ye)有不小的(de)(de)需(xu)求。未來,中低端機(ji)床(chuang)還將占不小的(de)(de)比(bi)重。
“我(wo)國(guo)企業(ye)(ye)需要抓住良好的(de)發展機(ji)(ji)遇,加強自主(zhu)創新(xin),提(ti)高(gao)(gao)(gao)技術(shu)水(shui)(shui)平和(he)(he)(he)產業(ye)(ye)化(hua)(hua)規模(mo),積(ji)極開拓新(xin)興市場,以應對未來的(de)市場競爭。”目前(qian)我(wo)國(guo)航空航天、汽車(che)模(mo)具工(gong)業(ye)(ye)急需的(de)高(gao)(gao)(gao)檔數(shu)控機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)設(she)備(bei)有:高(gao)(gao)(gao)速加工(gong)中心(xin)(xin)、多軸(zhou)聯(lian)動加工(gong)中心(xin)(xin)、雙(shuang)主(zhu)軸(zhou)車(che)削中心(xin)(xin)和(he)(he)(he)車(che)銑(xian)中心(xin)(xin)、精(jing)密(mi)磨床(chuang)(chuang)和(he)(he)(he)復合磨床(chuang)(chuang)、精(jing)密(mi)電加工(gong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)、精(jing)密(mi)大型龍頭鏜銑(xian)床(chuang)(chuang)和(he)(he)(he)精(jing)密(mi)落(luo)地鏜銑(xian)床(chuang)(chuang)、高(gao)(gao)(gao)效數(shu)控專機(ji)(ji)等,而這些設(she)備(bei)國(guo)內企業(ye)(ye)還(huan)不能(neng)很好滿足,產業(ye)(ye)化(hua)(hua)水(shui)(shui)平尚待提(ti)高(gao)(gao)(gao)。必須在盡快(kuai)提(ti)高(gao)(gao)(gao)數(shu)控機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)產品自主(zhu)開發的(de)基(ji)礎上,加強國(guo)際合作,提(ti)高(gao)(gao)(gao)高(gao)(gao)(gao)檔數(shu)控機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)和(he)(he)(he)成套的(de)供貨水(shui)(shui)平。
談到模(mo)具數(shu)(shu)控(kong)加(jia)工發展(zhan)趨勢,國內高端數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)(de)市(shi)(shi)場(chang)需求加(jia)大,數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)(de)新品(pin)頻出。數(shu)(shu)控(kong)沖床(chuang)具有CNC控(kong)制系統,能根(gen)據加(jia)工方法的(de)(de)需要任(ren)意設(she)定(ding)滑(hua)塊(kuai)的(de)(de)運動(dong)方式(shi)和速度。根(gen)據市(shi)(shi)場(chang)的(de)(de)變動(dong),未來國產數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)(de)發展(zhan)方向預期有以(yi)下一些機(ji)型。
1、螺桿式數控沖床
伺服工作機是使用AC伺服馬(ma)達通過螺桿驅(qu)動滑塊(kuai)的(de),成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)中下死(si)點的(de)位(wei)置(zhi)可通過位(wei)置(zhi)讀取裝置(zhi)提供數(shu)據給位(wei)置(zhi)控(kong)置(zhi)裝置(zhi)進行控(kong)制。因此,機械的(de)熱膨(peng)漲和(he)彈性變形(xing)(xing)不會影響產品(pin)的(de)精度,調整出(chu)最適合的(de)滑塊(kuai)運動方式及(ji)以(yi)極其微小的(de)單位(wei)控(kong)制下死(si)點的(de)位(wei)置(zhi)。所以(yi)適用于(yu)高精度高機能的(de)無切削成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)螺桿式伺服沖(chong)床(chuang)采用油壓馬(ma)達和(he)儲能器進行扭矩控(kong)制的(de)形(xing)(xing)式,下死(si)點的(de)位(wei)置(zhi)控(kong)制可達到微米級,是節省能源且有環(huan)保(bao)要求(qiu)的(de)機種。
2、曲軸式伺服沖床
曲軸式(shi)沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)與AC伺服(fu)馬達組合起(qi)來(lai)的(de)數控沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)。這(zhe)種(zhong)沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)是用伺服(fu)馬達代替原(yuan)來(lai)沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)上(shang)的(de)離合制動器和(he)飛輪。這(zhe)種(zhong)沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)具有滑塊運動模式(shi)可任意(yi)設定的(de)伺服(fu)沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)的(de)特(te)點(dian),同時具有如圖3普通機械式(shi)沖(chong)(chong)床(chuang)(chuang)的(de)扭矩(ju)特(te)點(dian)。但其工作能(neng)量在低(di)速(su)區不會(hui)降低(di)。
3、復動成形沖床
復動成形是(shi)(shi)無切削(xue)成形的有力手段。在冷間鍛造中的閉塞鍛造就(jiu)是(shi)(shi)一個(ge)例子,是(shi)(shi)通過控(kong)(kong)制多(duo)個(ge)沖頭、凹模的動作和時間圖來(lai)達到控(kong)(kong)制材(cai)料塑(su)性(xing)流動的目的。制品(pin)的精度和成形性(xing)可(ke)得到提高,甚(shen)至可(ke)以縮短工(gong)序(xu)數量(liang)。
復(fu)動(dong)(dong)(dong)成(cheng)形粗(cu)略可分(fen)為兩大類:重視沖(chong)床(chuang)的(de)(de)通用(yong)(yong)性(xing)使用(yong)(yong)復(fu)動(dong)(dong)(dong)模(mo)架的(de)(de)復(fu)動(dong)(dong)(dong)成(cheng)形;多品種(zhong)生產用(yong)(yong)模(mo)具裝拆容易的(de)(de)使用(yong)(yong)復(fu)動(dong)(dong)(dong)沖(chong)床(chuang)的(de)(de)成(cheng)形。最近不僅在(zai)(zai)鍛(duan)造(zao)加工上(shang),同時在(zai)(zai)板金成(cheng)形與鍛(duan)造(zao)的(de)(de)復(fu)合成(cheng)形的(de)(de)多樣化及(ji)能力(li)的(de)(de)提高(gao)的(de)(de)同時,要(yao)求沖(chong)床(chuang)不僅具有多動(dong)(dong)(dong)作性(xing)能,還須具備高(gao)的(de)(de)通用(yong)(yong)性(xing)。
4、閉塞鍛造沖床
星形輪(lun)及十字連軸(zhou)節的(de)成形已普遍(bian)利用閉(bi)塞鍛造(zao)(zao)模具(ju)及通用鍛造(zao)(zao)沖(chong)床(chuang)。其(qi)模具(ju)結構(gou)具(ju)有閉(bi)塞機(ji)(ji)能和協調機(ji)(ji)能。其(qi)它可(ke)節省模具(ju)裝配時(shi)配管時(shi)間的(de)閉(bi)塞鍛造(zao)(zao)沖(chong)床(chuang)可(ke)分成兩類(lei):這些功能全在沖(chong)床(chuang)里和上下油(you)缸在沖(chong)床(chuang)上而協調機(ji)(ji)構(gou)在模座(zuo)上兩種形式(shi)。
5、板材鍛造沖床
隨著板(ban)材鍛壓成形的普及,要求(qiu)鍛造(zao)沖床能(neng)(neng)進(jin)行拉(la)深成形或(huo)縮短工程數,因(yin)此要求(qiu)滑塊和工作(zuo)(zuo)臺(tai)必(bi)須(xu)帶油缸。原來的閉塞鍛造(zao)幾乎都(dou)是采用高能(neng)(neng)力的常壓動作(zuo)(zuo),板(ban)材鍛造(zao)除了要求(qiu)與工法相適應的常壓動作(zuo)(zuo)之外(wai),還(huan)要求(qiu)帶有(you)順序(xu)動作(zuo)(zuo)、自鎖等功能(neng)(neng)。
6、齒輪成形用沖床
螺旋齒(chi)輪成形(xing)(xing)用(yong)復動(dong)油(you)壓(ya)沖(chong)床(chuang)。這(zhe)(zhe)種(zhong)沖(chong)床(chuang)共(gong)有滑動(dong)驅動(dong)用(yong)、滑塊內2個、工(gong)作(zuo)臺內2個,共(gong)5個驅動(dong)源全部合用(yong)1個油(you)壓(ya)式(shi)驅動(dong)裝置。成形(xing)(xing)的(de)(de)初期(qi)階段與(yu)常壓(ya)頂桿方式(shi)的(de)(de)內圈鍛(duan)造成形(xing)(xing)一樣(yang),凸(tu)模(mo)插入閉(bi)塞中的(de)(de)凹(ao)模(mo)齒(chi)形(xing)(xing)空間(jian),材(cai)料從下(xia)(xia)方開(kai)始流(liu)動(dong)進(jin)行初成形(xing)(xing)。在這(zhe)(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)(xia),模(mo)芯上升,材(cai)料中心(xin)的(de)(de)模(mo)芯直徑(jing)由粗變(bian)細。此(ci)時工(gong)件內徑(jing)部又(you)有了新的(de)(de)空間(jian),可以(yi)產生(sheng)新的(de)(de)塑(su)性流(liu)動(dong),所以(yi)加(jia)大壓(ya)力材(cai)料就可充滿齒(chi)形(xing)(xing)的(de)(de)先端部位。用(yong)此(ci)方法加(jia)工(gong)出來的(de)(de)產品,加(jia)工(gong)壓(ya)力只有1300Mpa,齒(chi)形(xing)(xing)部的(de)(de)塌角(jiao)及毛剌極(ji)小。利用(yong)復動(dong)成形(xing)(xing)對(dui)材(cai)料流(liu)動(dong)進(jin)行控制成形(xing)(xing)出來的(de)(de)齒(chi)輪可達JIS3~4級,這(zhe)(zhe)非(fei)常接近(jin)于(yu)高附加(jia)值的(de)(de)無(wu)切削成形(xing)(xing)。