数控机床发展|数控机床发展历程及未来趋势( 七 )




在04专项支持下研制了一批高档数控机床和基础制造装备 , 标志性装备及相关技术成果如下:


(1)航空领域大型关键成套制造装备 。成功研制一批典型航空结构件加工所需的切削/成形装备 , 如8万吨(800MN)大型模锻压力机、龙门及卧式5轴联动加工中心、大型翻板卧式加工中心、复合材料铺带机和铺丝机等 , 填补了国内空白 , 实现了进口替代 。


(2)运载火箭大型特种制造装备 。多主轴镜像铣削加工机床、大型龙门式 5轴加工中心、重型5轴龙门式搅拌摩擦焊装备、自动化铆接装备等制造装备得到示范应用 , 掌握了核心关键技术 , 实现了自主可控 , 为载人航天、空间站工程和新一代运载火箭提供了有力支撑 。


(3)汽车大型快速高效全自动冲压生产线 。形成了“汽车车身大型快速高效全自动冲压生产线”等优势技术和产品 , 装备了国内几乎所有自主品牌、合资品牌的汽车企业 , 国内市场占有率达70%以上 , 国际市场占有率达30% , 彻底摆脱了国产汽车高档冲压设备主要依赖进口的局面 。


(4)动力总成(汽车发动机)关键加工装备 。面向动力总成的关键加工装备精密卧式加工中心实现100%数字化设计 , 突破了热误差综合补偿技术 , 可靠性大幅提升 , 国产数控系统和主要功能部件配套率显著提高 。


(5)发电设备重型制造装备 。成功研制3.6万吨(360MN)黑色金属垂直挤压机、超重型立式车铣复合加工中心、重型桥式龙门 5轴联动车铣复合机床等 , 为第三代核电提供了有效支撑 。


(6)大型船舶制造装备 。成功研制 25m 数控立柱移动立式铣车机床、大型组合式曲轴车铣复合机床 , 解决了国家重大工程急需 , 填补国内空白 , 我国船舶用高档数控重型机床已可满足船舶自主化制造的需求 。


(7)光学元件超精密关键制造装备 。突破了超精密制造机床关键技术 , 研制出主要技术指标达到国际先进水平的一批超精密加工关键装备 , 构建直接应用于国家重大光学工程的 3 条示范生产线 , 完成国家重大工程所需的典型光学元件试制 。


(8)高档数控机床成套装备 。成功研制出箱体类零件加工 FMC50 柔性制造单元、航天发动机关重件 FMS 生产线、高压油泵驱动单元凸轮轴智能生产线、汽车自动变速器齿轮(箱)数字制造工艺装备链、螺纹/螺杆数字制造工艺装备链、汽车轮毂智能制造岛、五轴机床铝合金肋板类卧式加工生产线等 , 在航空航天、汽车等领域实现应用 。


(9)高档数控系统 。多通道、多轴联动数控系统关键技术指标达到国际主流产品技术水平 , 功能与之相当 , 可靠性有效提升 , 打破国外数控系统产品一统天下的局面 , 实现了在航空航天重点企业的批量示范应用 。


(10)高档数控机床功能部件及配套体系 。高速、高精、重载滚珠丝杠和直线导轨产品性能及市场占有率均明显提高 , 功能部件配套体系逐步完善 。


(11)关键领域所需成套刀具及成套装备 。工具行业技术水平明显提升 , 研发能力和产业化能力明显增强 , 在航空和汽车行业基本具备刀具整体配套能力 。


全球机床态势与中国

从全球来看 , 数控机床产业主要集中在亚洲、欧盟、美洲三大区域 , 其中 , 中国、日本和德国是机床的主要生产国家 , 其区域结构分布为(2019年):日本32.1%、中国31.5%、德国17.2%、美国6.3%、意大利5.2%、韩国4.2%、其他3.5% 。


根据《赛迪顾问|2019年数控机床产业数据》 , 2019年规模排名全球前10位的数控机床制造商都来自于日本、德国和美国三个国家 , 分布如下:日本4家:山崎马扎克(No.1 )、天田(No.5 )、大隈(No.6 )、牧野(No.7 );德国占据4家 , 包括通快(No.2)、 DMGMORI (No.3)、格劳博集团(No.8)、埃马克(No.10);而美国有2家是马格(No.4)和哈斯(No.9) 。


2017~2019 年全球数控机床产业总规模持续增长 , 2019年的总规模达到1492亿美元 , 但增长率连续三年下降 , 从2017年的9.5%下降到2018年的7.0%、再到2019年的3.9% 。此外 , 据财富商业洞察( Fortune Business Insight)的预测 , 2020~2027年全球机床产业的复合年增长率(CAGR )为4.5% 。