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我国高档数控机床发展成果及前景预测
来源:
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作者:leadma
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发布时间: 2016-02-26
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《2016-2020年中国数控机床市场投资分析及前景预测报告》中指出，在数控机床的发展过程中，我国已突破关键核心技术，形成一批标志性产品。
在航空领域，自主研制了800MN大型模锻压机、120MN铝合金板张力拉伸机等重型锻压设备，填补了国内航空领域大型关键件整体成形技术空白，为军机跨代发展和大飞机研制提供了强有力的保障。其中，800MN大型模锻压机已实现30余种航空领域钛合金关键件整体成形，120MN级铝合金宽厚板张力拉伸机生产出的高品质铝合金厚板已应用于飞机机翼等主承力结构零部件，摆脱了我国大飞机铝合金厚板完全依赖进口的困境。
在汽车制造领域，大型快速高效数控全自动冲压生产线在与世界一流企业的国际竞标中，赢得美国汽车本土工厂生产线的批量订单，得到了国际同行的认可和尊重。目前，汽车覆盖件冲压线国内市场占有率超过70%，全球市场占有率已超过30%，有力地推动了国产汽车装备自主化。
在发电设备领域，3.6万吨黑色垂直金属挤压机实现了1000MW超超临界火电机组所用的国产高端耐热钢大口径厚壁无缝钢管自主化生产；大型开合式热处理设备生产出亚洲最大的核电整锻转子锻件，形成了大型转子的批量化生产能力；为三代核电核岛和常规岛设备研制的超重型数控立式车铣复合加工机床、数控重型桥式龙门五轴联动车铣复合机床、超重型数控落地铣镗床、超重型数控卧式镗车床、专用数控轴向轮槽铣床等，解决了核电压力容器和吊篮、热交换器、汽轮机缸体、发电机转子等加工难题，已在多台核电装备上装机应用。
数控机床产品结构优化调整，技术水平也有了稳步提高。
首先，中高档装备水平迅速提升。目前，大型汽车覆盖件自动冲压线等10多类设备已达到国际领先水平，完全可实现进口替代。高速龙门五轴加工中心等20多类产品基本达到国际先进水平，具备替代进口产品的水平。精密卧式加工中心形成具有自主知识产权的和柔性制造系统核心技术。高速、复合等高档数控加工中心已完成阶段性研发，但在功能性能、可靠性方面与国际先进水平还存在一定差距。
其次，数控系统梯次前移。我国在中高档数控系统研究开发方面取得了长足的进步，2010年以来，已累计在航空航天、能源、船舶、汽车等重点领域实现了3.5万余台国产中高档数控系统配套应用，实现了进口替代。多通道、多轴联动等高性能数控系统系列产品打破国外技术垄断，主要技术指标已基本达到国际主流高档数控系统的水平，实现了为多种高速、精密数控机床配套。高档数控系统在重点军工企业实现小批量应用。开发的标准型数控系统实现了批量生产，国内市场占有率从10%提高到25%.形成了数家产业化生产基地，其中广州数控设备有限公司已形成年产各类数控系统10万台的生产能力，产量位居世界第二。我国数控系统已初步具备与国外同类产品的竞争能力，并实现了数控系统批量出口，2010——2014年累计出口各类数控系统9600余套，其中五轴联动数控系统近700套。最后，功能部件产品质量水平稳步提高，品种系列不断完善。国产功能部件已实现与机床主机的批量配套；工具产品已经基本具备为汽车行业提供现代切削工具的能力。数控系统、功能部件和工具与数控机床主机的应用示范和批量配套，有助于形成完整的产业链，推动机床产业的结构调整。
高档数控机床发展前景
当前机床行业下游用户需求结构出现高端化发展态势，多个行业都将进行大范围、深层次的结构调整和升级改造，对于高质量、高技术水平机床产品需求迫切，总体上来说，中高档数控机床市场需求上升较快，用户需要更多高速、高精度、复合、柔性、多轴联动、智能、高刚度、大功率的数控机床，发展前景广阔。例如，汽车行业表现出生产大批量、多品种、车型更新快的发展趋势，新能源汽车发展加速，从而要求加工设备朝着精密、高效、智能化方向不断发展。在航空航天产业领域，随着民用飞机需求量的剧增以及军用飞机的跨代发展，新一代飞机朝着轻质化、高可靠性、长寿命、高隐身性、多构型、快速响应及低成本制造等方向发展，新一代技术急切需要更先进的加工装备来承载，航空制造装备朝着自动化、柔性化、数字化和智能化等方向发展。例如，在“两机专项”致力于突破的飞机发动机制造中，发动机叶片、整机机匣和叶盘等典型零件逐渐向尺寸大型化、型面复杂化、结构轻量化和制造精密化发展，尤其是高强度的高温耐热合金等新型轻质材料的大量应用，这些整体结构件的几何构型复杂且难加工，对大扭矩、高精度数控机床提出新的更高要求。燃气轮机的大型结构件和大型设备异地维修所需的便携性或可移动式多轴联动数控装备，这种用无固定基座、可重构拼组的小机床加工大型工件的加工方式对新型数控装备的结构设计、工艺规格和高能效加工技术提出更大挑战。
在航空领域，自主研制了800MN大型模锻压机、120MN铝合金板张力拉伸机等重型锻压设备，填补了国内航空领域大型关键件整体成形技术空白，为军机跨代发展和大飞机研制提供了强有力的保障。其中，800MN大型模锻压机已实现30余种航空领域钛合金关键件整体成形，120MN级铝合金宽厚板张力拉伸机生产出的高品质铝合金厚板已应用于飞机机翼等主承力结构零部件，摆脱了我国大飞机铝合金厚板完全依赖进口的困境。
在汽车制造领域，大型快速高效数控全自动冲压生产线在与世界一流企业的国际竞标中，赢得美国汽车本土工厂生产线的批量订单，得到了国际同行的认可和尊重。目前，汽车覆盖件冲压线国内市场占有率超过70%，全球市场占有率已超过30%，有力地推动了国产汽车装备自主化。
在发电设备领域，3.6万吨黑色垂直金属挤压机实现了1000MW超超临界火电机组所用的国产高端耐热钢大口径厚壁无缝钢管自主化生产；大型开合式热处理设备生产出亚洲最大的核电整锻转子锻件，形成了大型转子的批量化生产能力；为三代核电核岛和常规岛设备研制的超重型数控立式车铣复合加工机床、数控重型桥式龙门五轴联动车铣复合机床、超重型数控落地铣镗床、超重型数控卧式镗车床、专用数控轴向轮槽铣床等，解决了核电压力容器和吊篮、热交换器、汽轮机缸体、发电机转子等加工难题，已在多台核电装备上装机应用。
数控机床产品结构优化调整，技术水平也有了稳步提高。
首先，中高档装备水平迅速提升。目前，大型汽车覆盖件自动冲压线等10多类设备已达到国际领先水平，完全可实现进口替代。高速龙门五轴加工中心等20多类产品基本达到国际先进水平，具备替代进口产品的水平。精密卧式加工中心形成具有自主知识产权的和柔性制造系统核心技术。高速、复合等高档数控加工中心已完成阶段性研发，但在功能性能、可靠性方面与国际先进水平还存在一定差距。
其次，数控系统梯次前移。我国在中高档数控系统研究开发方面取得了长足的进步，2010年以来，已累计在航空航天、能源、船舶、汽车等重点领域实现了3.5万余台国产中高档数控系统配套应用，实现了进口替代。多通道、多轴联动等高性能数控系统系列产品打破国外技术垄断，主要技术指标已基本达到国际主流高档数控系统的水平，实现了为多种高速、精密数控机床配套。高档数控系统在重点军工企业实现小批量应用。开发的标准型数控系统实现了批量生产，国内市场占有率从10%提高到25%.形成了数家产业化生产基地，其中广州数控设备有限公司已形成年产各类数控系统10万台的生产能力，产量位居世界第二。我国数控系统已初步具备与国外同类产品的竞争能力，并实现了数控系统批量出口，2010——2014年累计出口各类数控系统9600余套，其中五轴联动数控系统近700套。最后，功能部件产品质量水平稳步提高，品种系列不断完善。国产功能部件已实现与机床主机的批量配套；工具产品已经基本具备为汽车行业提供现代切削工具的能力。数控系统、功能部件和工具与数控机床主机的应用示范和批量配套，有助于形成完整的产业链，推动机床产业的结构调整。
高档数控机床发展前景
当前机床行业下游用户需求结构出现高端化发展态势，多个行业都将进行大范围、深层次的结构调整和升级改造，对于高质量、高技术水平机床产品需求迫切，总体上来说，中高档数控机床市场需求上升较快，用户需要更多高速、高精度、复合、柔性、多轴联动、智能、高刚度、大功率的数控机床，发展前景广阔。例如，汽车行业表现出生产大批量、多品种、车型更新快的发展趋势，新能源汽车发展加速，从而要求加工设备朝着精密、高效、智能化方向不断发展。在航空航天产业领域，随着民用飞机需求量的剧增以及军用飞机的跨代发展，新一代飞机朝着轻质化、高可靠性、长寿命、高隐身性、多构型、快速响应及低成本制造等方向发展，新一代技术急切需要更先进的加工装备来承载，航空制造装备朝着自动化、柔性化、数字化和智能化等方向发展。例如，在“两机专项”致力于突破的飞机发动机制造中，发动机叶片、整机机匣和叶盘等典型零件逐渐向尺寸大型化、型面复杂化、结构轻量化和制造精密化发展，尤其是高强度的高温耐热合金等新型轻质材料的大量应用，这些整体结构件的几何构型复杂且难加工，对大扭矩、高精度数控机床提出新的更高要求。燃气轮机的大型结构件和大型设备异地维修所需的便携性或可移动式多轴联动数控装备，这种用无固定基座、可重构拼组的小机床加工大型工件的加工方式对新型数控装备的结构设计、工艺规格和高能效加工技术提出更大挑战。