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中国机床行业的现状及发展方向

中国机床行业的现状及发展方向
中国机床行业的现状及发展方向

目录

中国机床行业的现状及发展方向 (2)

1. 引言 (2)

2. 我国机床行业发展现状 (2)

2.1、概述 (2)

2.2、机床行业调查报告 (3)

2.2.1、数控机床市场占有率 (5)

2.2.2、机床进出口情况 (7)

2.2.3、行业上市公司的经营状况 (10)

2.2.4、制造业对机床的需求情况 (11)

3. 国家相关政策扶持及要求 (15)

3.1、《高档数控机床与基础制造专项规划》 (16)

3.2、《高档数控机床与基础制造装备重大专项指南》 (16)

3.2.1、对制造业要求 (17)

3.2.2、重点发展的产品 (19)

3.3、《关于调整重大技术装备进口税收政策暂行规定》 (19)

中国机床行业的现状及发展方向

裴家杰

北京理工大学

1.引言

机床工具行业是国民经济的基础装备产业,是装备制造业发展的重中之重。随着国民经济持续、快速、稳定增长,我国机床工具行业已取得了长足的发展与进步。但是,与发达国家相比,我们的差距仍然明显。针对行业与国际先进水平的差距,国家制定了机床工具行业“十二五”发展规划。旨在指导我国机床工具行业协调和可持续发展,加快行业产业结构调整、促进产业升级、发展中高档数控机床、提高行业的国际竞争力,使行业走上新型工业化道路。

经过50多年的努力,我国机床工具行业有了很大发展,为国民经济和国防建设提供了大量的基础工艺装备,为国家的现代化进程做出重要贡献。全行业是由金切机床、锻压机械、铸造机械、木工机床、量刃具、磨料磨具、机床附件(含滚动功能部件)、机床电器(含数控系统)八个小行业组成的。各个小行业生产的产品按不同特征分为若干类型和众多的品种、规格,已经形成门类品种比较齐全、主机和配套件有一定基础的生产制造体系,并拥有具备相当技术力量的科研院所和一批重点骨干企业。我国已进入世界机床生产大国、消费大国和进口大国的行列[1]。

2.我国机床行业发展现状

2.1、概述

中国机床工业经过进几年的高速发展,已经具备相当规模,产品门类齐全,数控机床的品种从几百种发展到近两千种,全行业开发出一批市场急需的新产品,填补了国内空白。一批高精、高速、高效,一批多坐标、复合、智能型,一批大规格、大吨位、大尺寸的数控机床新产品满足了国家重点用户需要。目前,中国机床工业正在通过调整产业结构、产品结构,提高自主创新能力,转变发展方式,借鉴国际先进制造技术,培育企业搞水平的自主开发和创新能力,以精密、高效、

柔性、成套、绿色需求为方向,以改革、改组、改造为动力,购并国际名牌企业和产品,努力提高国产机床市场占有率,不断拓宽机床工具产品的发展空间。

中国机床工业2009年在世界金融危机背景下一枝独秀,产值跃居世界第一,但中国机床工业虽大却不强,与世界先进水平仍有很大的差距。中国机床工业的“大”表现在:2009年中国首次成为世界机床第一大国,连续八年是世界机床第一消费大国和第一进口国;“不强”表现在:

(1)低档产品产能过剩。中国经济建设所需的高档数控机床主要依赖进口,中国拥有比较完善的产业链,但是发展中高档数控机床所需的数控系统和功能部件主要来自境外。中国机床工具行业生产的主导产品与国民经济发展需求不相适应,行业抵挡产品产能过剩与高档产品能力不足,国产高性能功能部件与主机发展配套失调,科研计划成果多但产业化应用效果不明显。

(2)科技基础薄弱、产品质量水平低。从整体上讲,我国机床工业技术水平低,重大技术装备和关键产品远不能满足国名经济快速增长的需要,与发达国家相比,我国机床工业企业物流在产品质量、技术水平还是在市场竞争能力方面,均存在着阶段性的差距,而且还有进一步拉大的趋势,不少企业装备陈旧,生产工艺落后,产品质量不稳定,一些基础元器件和零部件的可靠性差,基础机床的精度、效率较低。由于国产机床的质量不能满足用户的需求,导致近几年机床进口骤增,进出口逆差巨大,尽管国内机床市场需求旺盛,但将近一半的国内市场被外商占领了。目前高精尖产品市场被西方发达国家占领,大型、重型和普通机床市场被俄罗斯占领,普及型数控机床台湾产品大量涌入。

(3)缺乏大型国际集团、市场竞争力弱。中国虽然有世界上数量最多的机床制造厂家,但还缺少著名的跨国机床集团和世界级的“精、特、专”企业。目前我国机床行业发展得较好的大型企业包括沈阳机床集团、大连机床集团、济南一机床集团,重庆机床集团、陕西秦川机床工具集团等,但还很难与世界顶级机床集团比肩[2]。

2.2、机床行业调查报告

我国从2002年开始机床消费额上升到第一位,并且连续保持至今。机床消费额也从2000 年的37.9 亿美元上升到2010 年的272.8 亿美元,复合年增长

率为21.8%。根据Gardner 统计,2010 年全球主要28 个机床生产国机床消费总额为598.9 亿美元,中国机床消费比2009 年增长37.9%达到272.8亿美元,占比45.6%,超过第二到第十位消费之和。2010 年全球经济逐步复苏,28 个主要机床生产国总产值663.3 亿美元,同比增长21.2%;中国产值209.1 亿美元同比大幅增长36.7%,连续第二年位居全球第一位,产值占比31.5%。

图 1. 我国机床消费从2002年至今保持全球第一(单位:亿美元)

图 2. 我国机床产值连续两年保持全球第一(单位:亿美元)

2.2.1、数控机床市场占有率

2001-2009 年,金切机床消费金额的年均复合增速为22.31% ,行业总体增速快于GDP 增速。通过向美、日、德、瑞士等发达国家引进技术及合办企业并自主研发,在我国制造业快速发展背景下,我国机床业取得了快速发展,数控机床所占比重也不断提升,金属切削机床产量及产值数控化率从2000 年8%、22%的水平提升到了2010 年的29.6%、52.5%。

图 3. 我国金属切削机床产量及数控化率(单位:万台)

图 4. 主要国家金属切削机床产值数控化率(2008)

2001-2009 年,我国金属切削机床产量年均复合增长为15.2%;而同期数控机床产量年均符合增长率高达30.6%,增速显著快于普通机床。表明机床行业产品结构不断优化,需求从低端向高端方向发展。

目前发达国家数控机床产量数控化率水平在60-70%左右,产值数控化率在80%-90%,而我国目前只有约30%的产量数控化率和50%左右的产值数控化率,与发达国家相比仍有很大差距。

图 5. 数控机床产量增速长期显著高于机床行业整体增速

由于企业竞争能力差,产业化水平低,“十五”期间,我国机床市场占有率保持下降趋势,2005 年国产机床市场占有率仅39.7%,国产数控机床市场占有率也仅有30.4%;由于政策支持、产能扩张,我国机床在“十一五”期间发展迅速,国产机床市场占有率从“十一五”末的39.7%上升到2010 年的66.7%,国产数控机床的市场占有率也从“十一五”末的30.4%上升到2010 年的50%以上。但数控机床尤其高端数控机床仍远远不能满足市场需求,高端数控机床大部分依赖进口。

图 6. 国产机床及国产数控机床市场占有率

2.2.2、机床进出口情况

2010 年上半年,金属加工机床进口39.07 亿美元,金额同比增长24.28%;出口7.76亿美元,同比增长19.68%。其中:数控机床进口16.06 亿美元,金额同比增长7.23%;出口1.99 亿美元,金额同比增长50.49%。国内机床进口主要来自日本、德国、台湾、韩国等地区,进口重型机床产品中,绝大部分是中、高档数控型产品,其中德国和意大利的产品较多,代表着世界先进水平。

图7. 金属加工机床历年进出口逆差(单位:亿美元)

2009 年中国机床外贸逆差仍超过40 亿美元,居世界之首。进口机床以高端数控机床为主,而普通机床的进出口基本实现平衡,国内高档数控机床的生产能力不足,而普通机床已能满足自身需求。

中国机床进口以加工中心、磨床、车削中心等高档机床产品为主,这三类产品合计占进口比例的66.2%。目前我国大部分高档数控机床依赖进口的局面仍未打破, 高档数控机床占据国内大约85%的市场份额。

图8. 2008年数控机床进出口仍存在较大逆差

图9. 进口机床以加工中心、磨床等高端产品为主

图10. 金切数控机床进出口额(单位:亿美元)

图11. 金切数控机床进出口单价(万美元/台)

图12. 加工中心进出口额(单位:亿美元)

图13. 加工中心出口单价(万美元/台)

2.2.3、行业上市公司的经营状况

机床业可以分为金属切削机床、成形机床及机床工具及附件三个行业;其中金属切削机床包括车床、镗床、铣床等。根据国内机床行业上市公司的产品结构,我们重点关注加工中心、车床、磨床、重型机床等金属切削机床行业,并将传统的加工中心、车床、磨床等产品归属于通用机床类别。下表为 2010 年上半年机床行业上市公司的经营数据。

表 1. 主要公司2010年上半年机床业务营业数据

我国机床企业实力不强,行业集中度低,低端混战高端失守。我国机床企业,

大部分处于低端市场,数控机床也以经济型数控机床为主,高端市场则主要由外国制造商,特别是欧洲、日本甚至中国台湾的制造商垄断。以2007 年数控机床生产为例,中国数控机床产量低、中、高档之比约为70:29:1,日本低、中、高档之比约为0:80:20,美国约为0:60:40。据统计,我国汽车及其零部件、航空航天、电力设备(核、风、水)、船舶,尤其军工等行业所需的高端数控机床市场,85%以上依赖进口。

关键的配套零部件产品技术落后是数控机床发展落后的重要原因。在与国外厂商的竞争中,中国企业处于劣势的一个重要原因是尚未掌握核心技术和配套产品技术,这是我国数控机床产品发展的瓶颈。以数控机床的核心配套部件数控系统为例,国产中档数控系统的国内市场占有率约20%,而高档数控系统则98%以上需要进口。再以某立式加工中心需求客户要求生产企业的部件清单为例:原装进口日本发那科的数控系统、驱动及伺服电机;日本NSK 的主轴轴承和滚珠丝杠;德国曼内斯曼力士乐的直线导轨;台湾谭兴公司的数控回转工作台,台湾首轮公司的刀库;日本山武株式会社的行程开关;瑞士科瑞丽华的接近开关;德国西门子的交流接触器。由此可见国内外配套零部件产品技术差距。

2.2.4、制造业对机床的需求情况

机床的需求来自于下游装备制造行业的固定资产投资,近年来我国汽车及其零部件、航空航天设备、国防军工、船舶、工程机械、模具、电力设备、高速列车、电子信息设备等领域产能高速扩张,带动了机床消费的高速增长。在“十二五”期间以及更长一段时期,我国都将进行大范围和深层次的产业结构调整,这将给机床行业尤其高端数控机床带来巨大机会。

表 2. 下游设备制造业对机床的需求

航空航天业方面,中国航空产业正在崛起,除军用飞机系列已经取得长足的进步外,引人瞩目的C919 大型客机已签署了100 架启动订单,2014 年实现首飞。处于试飞取证阶段的ARJ21 新支线客机,累计取得的订单达到340 架,其它如直升机、通用飞机的研制能力也已明显增强。航天产业方面,中国正加快卫星技术升级和产品换代以及大推力火箭的研制,载人航天、探月工程和北斗导航系统已取得重大阶段性成果。而其所需的机床大部分都属于高端数控机床,基本依赖进口,国产的很少且基本用于粗加工。航空航天产业对高速、高效、高精度、多轴联动的高端数控机床需求给机床行业带来发展动力。

轨道交通建设对机床的需求按照业务大体分为几个层面:第一是轨道加工和高速铁路轨枕加工;第二是机车和车辆制造;第三是车轮和车辆零部件制造;第四是运行和日常维护。在轨道加工和高速铁路轨枕加工方面,提速和高速轨道的建设以及改造需要新型提速道岔,对数控道岔铣床、道岔磨床的需求将进一步增长,需求的专用数控轨道板磨床,大约每百公里需要配置一台。在机车和车辆制造方面,南车和北车两大集团2009 年用于机床采购的金额达50 亿元。我国城轨地铁及高铁建设的前景广阔,轨道交通业已经成为中国机床消费市场一个非常重要的新兴客户群。

汽车及零配件相关行业占到机床消费总量的40%左右,是机床下游应用量最大的行业。根据《汽车产业调整和振兴规划》,汽车行业“十一五”到“十三五”投资将达到1.5 万亿元。若按平均每年投资1000 亿元,设备占比70%,其中机床占比50%计算,则汽车制造业每年为机床提供约350 亿元的市场。“十二五”期间,由于受到能源、环境和交通等因素的制约和高基数减速效应的影响,汽车产销增速会比“十一五”期间有所放缓,但从人均汽车保有量(2010 年中国千人汽车保有量为48 辆,世界平均水平为140 辆)和人均GDP 的增长情况来看,我国汽车市场特别是二、三线市场和农村市场仍有较大发展空间,这将为国内机床企业实现高端数控机床进口替代,提高市场占有率提供战略机遇。

电力设备制造业方面,风电、核电等清洁能源的发展同样给机床业带来机遇。风电方面,大型风力机组的总体设计和载荷计算能力差,控制系统、发电机、齿轮箱、轴承的设计和生产能力差,风机的轴承、控制系统等零部件还需要从国外进口。我国风电设备制造业虽然发展速度快,但真正拥有核心技术的企业不多,关键零部件基本依赖进口。核电设备制造也面临着类似的情况:位于核岛心脏部位的主泵是关键部件,是核电运转控制水循环的关键,要求极高,必须具有绝对的可靠性。主泵承压部件和功能部件的加工都需要高精度性能可靠的机床设备。百万千瓦级核电站压力容器等的生产,需要万吨压力机锻压成型,其后续切削加工需要超重型数控立式车床、超重型数控卧式车床、大镗杆多轴联动数控镗铣床等加工设备。这些工件的价格昂贵,而且没有备件,要求成品率必须100%,因此对机床的可靠性和稳定性都有很高的要求。

“十五”以来,我国固定资产投资快速增长,机床主要下游行业通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业以及电气机械及器材制造业固定资产投资都保持较快增长,2003-2010 年复合年增速分别达到47.3%、43.0%、37.2%和48.4%。

图14. 我国通用设备制造业固定资产投资及增速(亿元)

图15. 我国专用设备制造业固定资产投资及增速(亿元)

图16. 我国交运设备制造业固定资产投资及增速(亿元)

图17. 我国电气机械制造业固定资产投资及增速(亿元)

我国固定资产投资中设备工器具购置投资同样保持快速增长,2004-2010 年复合增速为26.9%,在固定资产投资完成额中占比也一直保持在20%以上。在国家振兴装备制造业带动下,我国设备工器具购置投资增长率在未来5-10 年内将维持20%左右的水平,机床行业的需求仍将保持高速增长,中高端数控机床将是主力[3]、[4]。

3.国家相关政策扶持及要求

近年来,我国相继出台了一系列装备制造业振兴鼓励政策,从财政补助、税收等方面扶持装备制造业发展,鼓励企业进行自主创新,提高行业竞争能力。“十一五”期间,数控机床产业的发展目标及突破重点为:发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件,改变我国大型、高精度数控机床大部分依赖进口的现状。近期,高端装备制造被确定成为七大战略新兴产业之一,国家产业政策为我国机床行业的战略调整和产业升级提供了难得的历史机遇。

表 3. 近年机床主要相关政策内容

3.1、《高档数控机床与基础制造专项规划》

《高档数控机床与基础制造专项规划》是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》十六个国家科技专项之一,主要针对我国航空航天、船舶、汽车和发电设备等行业的高端数控机床需求。主要任务包括主机重点开发18 种高速精密复合数控金切机床、7 种重型数控金切机床、4 种数控特种加工机床、11 种大型数控成形冲压设备,基本涵盖了这四大行业未来10-15 年发展高档数控机床的品种需求。我国将通过鼓励订购使用国产数控机床、在重大项目上支持国产机床等措施鼓励高端数控机床发展。根据发展目标;“十二五”末,数控机床年产量超过20 万台,国内市场占有率70%以上;到2020 年,产业结构要明显改善,国产机床80%品种能够满足国内工程项目需要,国产中、高档数控机床用的国产数控系统市场占有率达到60%以上,高档数控系统市场占有率将从1%提高到20%。

3.2、《高档数控机床与基础制造装备重大专项指南》

工信部于2011 年4 月21 日下午公布了《“高档数控机床与基础制造装备”

科技重大专项2012 年度课题申报指南》,明确了中央财政在高档数控机床及基础制造装备领域的重大研发及产业化项目投入方向和申报条件。包括高档数控系统、功能部件、数字化工具系统及量仪、关键部件、重型数控金切机床、大型数控成形冲压设备、重型锻压设备、清洁高效铸造设备、新型焊接设备与自动化生产设备、重点领域成套装备及生产线、共性技术、应用示范工程、创新能力平台建设等十三个项目,细分为55 个子课题[5]。

重大专项从2009 年启动,三次共支持268 项课题,总经费91.5 亿元,其中中央财政投入21.9 亿元,承担单位自筹及地方财政投入69.6 亿元。随着国家将高端装备制造业作为战略性新兴产业培育,同时根据相关领导在不同场合的讲话,我们预测十二五期间将持续加大该项重大专项的投入,每年重大专项将带动我国机床行业增加研发投入100 亿以上,其中中央财投入大幅增加至30 亿。数控机床为机械工业的母机,2009 年至今重大专项的持续投入,显示了政府对于发展高档数控机床与基础制造装备的决心。

高档数控机床、数控系统和功能部件核心技术将是本次资金投入的主要方向。与前两年重大专项相比,首次将高档数控系统作为独立项目提出,同时将功能部件和数字化工具系统及量仪、关键部件顺序提前,预计本次重大专项将在这四个方向上增加投入力度。预计本次近30 亿的中央财政投入将有一半重点投入从事数控系统、刀具、轴承等核心产品生产、研发的龙头企业。

“高档数控机床与基础制造装备”重大专项是16 个重大专项中至少11 个的重要支撑。七大战略性新兴产业的培育和发展及十六个国家科技重大专项全面攻坚实施,将推动我国高档数控机床行业在十二五期间继续保持高速增长,同时从2009 年开始实施的重大专项有望在十二五期间扭转机床行业大而不强的局面。

3.2.1、对制造业要求

(1)提高装备设计、制造和集成能力。以促进企业技术创新为突破口,通过技术攻关,基本实现高档数控机床、工作母机、重大成套技术装备、关键材料与关键零部件的自主设计制造。

(2)积极发展绿色制造。加快相关技术在材料与产品开发设计、加工制造、

销售服务及回收利用等产品全生命周期中的应用,形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺。制造业资源消耗、环境负荷水平进入国际先进行列。

(3)用高新技术改造和提升制造业。大力推进制造业信息化,积极发展基础原材料,大幅度提高产品档次、技术含量和附加值,全面提升制造业整体技术水平。

优先主题:

(1)基础件和通用部件。重点研究开发重大装备所需的关键基础件和通用部件的设计、制造和批量生产的关键技术,开发大型及特殊零部件成形及加工技术、通用部件设计制造技术和高精度检测仪器。

(2)数字化和智能化设计制造。重点研究数字化设计制造集成技术,建立若干行业的产品数字化和智能化设计制造平台。开发面向产品全生命周期的、网络环境下的数字化、智能化创新设计方法及技术,计算机辅助工程分析与工艺设计技术,设计、制造和管理的集成技术。

(3)流程工业的绿色化、自动化及装备。重点研究开发绿色流程制造技术,高效清洁并充分利用资源的工艺、流程和设备,相应的工艺流程放大技术,基于生态工业概念的系统集成和自动化技术,流程工业需要的传感器、智能化检测控制技术、装备和调控系统。开发大型裂解炉技术、大型蒸汽裂解乙烯生产成套技术及装备,大型化肥生产节能工艺流程与装备。

(4)可循环钢铁流程工艺与装备。重点研究开发以熔融还原和资源优化利用为基础,集产品制造、能源转换和社会废弃物再资源化三大功能于一体的新一代可循环钢铁流程,作为循环经济的典型示范。开发二次资源循环利用技术,冶金过程煤气发电和低热值蒸汽梯级利用技术,高效率、低成本洁净钢生产技术,非粘连煤炼焦技术,大型板材连铸机、连轧机组的集成设计、制造和系统耦合技术等。

先进制造技术将向信息化、极限化和绿色化的方向发展,成为未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。

前沿技术:

(1)极端制造技术。极端制造是指在极端条件或环境下,制造极端尺度(特大或特小尺度)或极高功能的器件和功能系统。重点研究微纳机电系统、微纳制

造、超精密制造、巨系统制造和强场制造相关的设计、制造工艺和检测技术。

(2)智能服务机器人。智能服务机器人是在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的智能化装备。以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点,研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术。

(3)重大产品和重大设施寿命预测技术。重大产品和重大设施寿命预测技术是提高运行可靠性、安全性、可维护性的关键技术。研究零部件材料的成分设计及成形加工的预测控制和优化技术,基于知识的成形制造过程建模与仿真技术,制造过程在线检测与评估技术,零部件寿命预测技术,重大产品、复杂系统和重大设施的可靠性、安全性和寿命预测技术。

3.2.2、重点发展的产品

(1)高性能数控金切机床:高速精密加工中心,精密车床,高速五面及五轴加工中心,数控高精度磨床,数控高速铣床,数控高精度重型机床,数控金切特种机床及专机等。

(2)高精度、高性能功能部件:高速电主轴及直线电机,高速高精度滚珠丝杆及滚动导轨,数控刀架和转台,刀库机械手等。

(3)数控刀具:高精度、高效率、高可靠性和专用化刀具。

(4)高档数控系统。

(5)高精度、数字化检测仪器。

(6)数字化塑性成型技术装备:数控碾压成型设备,数控高速冲模回转压力机,数控热模锻压力机,数控板材无模多点成型机等。

(7)特种加工设备:高精度电加工机床,高档激光加工设备和快速成型制造设备。

(8)重大成套加工设备。

3.3、《关于调整重大技术装备进口税收政策暂行规定》

2010 年4 月13 日,财政部、海关总署、国家税务总局发出通知,对2009 年8 月20 日由财政部、国家发改委、工信部、海关总署、国家税务总局、国家能源局联合发布的《关于调整重大技术装备进口税收政策暂行规定》所附装备目

录与商品清单再次予以调整。自2010 年4 月25 日起,对国内企业为生产国家支持发展的重大技术装备和产品而确有必要进口的关键零部件及原材料,免征进口关税和进口环节增值税。其中包括12 种数控机床、数控装置和7 种功能部件享受免税进口的关键零部件、原材料目录,同时还公布了不予免税的金属加工机床目录[6]。

2016年中国数控机床行业现状及“十三五”发展趋势

2016年中国数控机床行业现状及“十三五”发展趋势 目前,机床不断应用到各个领域,加快了各行业的发展,同时也给人民的生活带来了很大的方便快速发展,并未企业带来利益。未来高端的数控机床在国内的市场前景广阔。 在数控机床行业,信息化和网络化是一个必然的趋势,是智能化的基础。这几年随着网络技术的发展以及传感技术的发展,机床越来越多地用于大批量生产,其管理、产量、产值、调度等等都可以与自动化技术联系上,从而可以全面实现全数字化、误差控制、数据补偿、网络诊断等功能。 数控机床行业是具有高技术含量的行业。其特点是技术要求高、产品更新换代快、投资密度大、产品综合性强,各功能部件对整机的质量和性能至关重要。产品市场容量小,竞争对手强大。这对政府的支持协调和企业经营的有效灵活均提出很高要求。基本的政策方向是要把国家政策导向、行业结构的改善和灵活高效的企业机制三者更好地结合起来。 由于数控技术体系复杂庞大,数控系统更是属于高科技型电子类行业兼具软硬件研发内容,要求有较大资金技术实力,决非一家一户可以支撑。轻率投资上马,日后无力支撑,容易造成人力财力不应有的损失,所以政府的引导是必要的。组织数控系统的产、学、研攻关如此,功能部件的攻关也应如此。 数控机床是现在工业制造的必备的设备,也是必须的设备之一,进行机械制造的同时,数控机床的使用目的就是可以大大的增加使用的范围,并且在一定程度上促进工业的生产,提高工作的效率。自从我国数控机床的技术发展到了成熟期以后,各个领域都开始了对于数控机床的广泛关注。当前我国的机床铸造产业正处于高速发展时期,产业由量变正走向质变的阶段。这一时期也是机床铸造产业从大到强,更具发展意义的时期。 目前国内生产的数控机床可以大致分为经济型机床、普及型机床、高档型机床三种类型。经济型机床基本都是开环控制;普及型机床采用半闭环控制技术,分辨率可达到1微米;高档型机床采用闭环控制,同时具有高精度、高速度、复合化,具有各种补偿功能、新控制功能、自动诊断,分辨率可以达到0.1微米,计算机能够代替人进行编程。 从中国数控机床行业发展前景预测报告了解在国内应用的经济型数控机床基本都是国内产品,国内产品不管是从质量上还是从可靠性上都可以满足大部分机床用户的需要。国内普及型数控机床中大约有60%-70%是采用的国内产品,但是需要指出的是,这些国产数控机床当中大约80%的数控系统都在使用国外产品。高档机床方面国内产品大约只能占到2%,基本都是靠进口。在市场需求方面低档机床和中档机床大约各占50%和40%,高档数控机床的需求大约是10%。 工业自动化是实现“工业4.0”的基础,而工业自动化其中最有代表性的指标是机器人的普及情况,我国目前每万人只有21台,和发达国家如日本、韩国相比,相差巨大,和全球平均55台/万人相比,也有较大差距,因此加快工业自动化发展是我国加工制造业的当务之急。

我国数控机床的发展趋势

我国数控机床的发展趋势 我国数控系统的发展概况: 历史回顾:我国数控系统研究起步于1958年,50多年的发展历程大致分为三个阶段: 第一阶段(1958-1979),封闭式发展阶段,这一阶段研制了晶体管数控系统与集成电路数控系统。在这一阶段,由于国外技术封锁与我国的基本条件限制,数控系统发展较慢。 第二阶段(1980-1989)就是国家“六五”“七五”期间以及“八五”前期,这一阶段通过引进技术,消化吸收,初步建立起国产化数控系统体系。 第三阶段(1990-至今)主要就是实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控设备的产业化取得实质性进步,已奠定了数控技术发展的基础,初步形成数控系统研发基地建立具有批量生产能力的数控系统生产厂。 我国数控系统发展现状: 第一数控化改造的基本完成,为节约成本,进一步发挥老式传统机床的功效与潜在价值,将大批传统老式机床改造为数控机床就是一种必然性与趋势。现在的工厂基本以实现数控化。老式机床基本淘汰,只有小部分用于但见生产,或者用于教学。 第二高级数控技术的缺失,我国企业机械制造整体水平与发达国家相比还有很大的差距。数控技术就是先进制造技术的核心技术,它的整体水平标志着一个国家工业现代化的水平与综合国力的强弱,

具有超越其经济价值的战略物资地位。由于我国企业大部分数控机床与数控系统依赖进口,企业承受不了巨额购置费,且易受国外的控制,另外数控机床维修力量薄弱,进口的备件维修成本高,设备完好率低,大部分进口机床数控系统已经崩溃,有的甚至在进口后还没使用就已因为各方面原因不能使用等等。 第三中高档数控系统的开发与生产取得明显进展,1)研制出了开放式数控系统体系结构与软硬件平台。2)研制出了高档交流伺服驱动系统与主轴交流伺服控制系统。3)开发了数控机床集群控制系统。数控系统的发展趋势: 1高速度高精度化,速度与精度就是数控系统的二个重要技术指标,它直接关系到加工效率与产品质量。对于数控系统,高速度化,首先就是要求计算机数控系统在读入加工指令数据后,可以高速度处理技术伺服电动机的位移量,并要求伺服电动机高速度作出反映。此外,要实现生产系统高速化,还必须谋求主轴转速,进给率,刀具交换,托盘交换等各种关键部件实现高速化。搞精度化,一般就是通过减少数控系统的控制误差与采用补偿技术来达到。 与日本三菱数控系统的对比,所有三菱系列控制器都标准配备了RISC 64位CPU,具备目前世界上最高水准的硬件性能。(与M64相比,整体性能提高了1、5倍) 2 体系开放化,传统的数控系统就是一种封闭专用封闭式系统,各个厂家的产品之间以及与通用计算机之间不兼容,维修,升级困难。越来越难以满足市场对数控系统的要求,针对这种情况,人们提出了开

机械制造中高速切削加工的应用参考文本

机械制造中高速切削加工的应用参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

机械制造中高速切削加工的应用参考文 本 使用指引:此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 高速切削加工是一种重要的机械制造技术,被广泛的 应用在机械制造领域。高速切削加工技术不仅提高了加工 的效率,还提高了机械制造产品的质量。通过深入分析机 械制造中高速切削加工的应用,不断提高高速切削加工技 术,从而推动机械制造行业的快速发展。本文分析了高速 切削加工技术概述和高速切削加工技术的应用领域,阐述 了机械制造中高速切削加工的关键技术。 机械制造中高速切削加工的应用,不仅能够提高模具 的精度,确保机械加工的正常使用和高速运转,并且有效 地简化机械制造的工作程序,提高工作质量和效率,满足 机械加工的需要。机械制造中高速切削加工,推动了机械

制造领域的快速发展。 一、高速切削加工技术概述 高速切削加工技术是机械制造领域最重要的一项技术,集低耗、优质、高效为一体,高速切削加工技术在机械制造中的应用,解决了机械制造领域的中一系列问题,和传统的切削加工技术相比,给进速度、切削速度都有了明显的提高,并且具有很高的加工精度。高速切削加工是一项综合性的系统工作,主要由高速切削软件系统、高速切削刀具、高效的刀具夹持系统等构成。 高速切削加工技术有很多的优点,工件变形小、切削力低、切削周期短、去除材料率高,高速切削加工技术的应用主要依据产品所需的几何形状和工件材料,在机械制造中高速切削加工技术也有很多的缺点,高速切削加工技术需要使用大量的刀具,由于速度过快,刀具的磨损严重,经常需要高质量的机床,最重要的是高速切削加工技

数控机床行业未来发展前景

数控机床行业未来发展前景 数控机床是现在工业制造的必备的设备,也是必须的设备之一,进行机械制造的同时,数控机床的使用目的就是可以大大的增加使用的范围,并且在一定程度上促进工业的生产,提高工作的效率。自从我国数控机床的技术发展到了成熟期以后,各个领域都开始了对于数控机床的广泛关注。当前我国的机床铸造产业正处于高速发展时期,产业由量变正走向质变的阶段。这一时期也是机床铸造产业从大到强,更具发展意义的时期。 为了让机床铸造产业高速增长,十二五规划中对我国机床铸造产业提出了明确的目标,到2015年,机床铸造产业要实现工业总产值8000亿元。除国家政策的引导外,一个重要原因在于机床铸造产业已经基本由市场配置资源,其市场竞争力也大大提高。 据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示:2004年以来,汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等行业产能高速扩张,带动了机床消费的高速增长。在国家振兴装备制造业和国际产业转移的带动下,我国设备工具购置投资增长率在未来5~10年内将持续维持20%左右的水平,机床行业的需求仍将保持高速增长。 随着医疗行业的发展,机床在医疗领域的应用也越来越广泛。机床设备应用领域中,应用于医疗设备的市场排名第三,预计在欧洲、中东和非洲地区所占有的市场总额达到13亿欧元,占整个市场的8.6%.该领域在未来5年内的年增长速度将保持在7%~10%之间,当然这有赖于所指医疗设备的种类。这一健康的增长态势也从侧面反映了市场对于高精度医疗设备的需求的增长。 医疗器械产业和机床制造业同属装备制造业,是装备制造业的一部分,其不同之处是:机床制造业是装备制造业的基础,是为工农业制造生产装备的,而医疗器械产业责任:一是为医疗卫生事业单位制造设施装备及工具,二是为人体制造功能性替代或维持配件,其中就包括外科植入物产品。 目前,机床不断应用到各个领域,加快了各行业的发展,同时也给人民的生活带来了很大的方便快速发展,并未企业带来利益。未来高端的数控机床在国内

浅析数控机床的发展进程及趋势模版

浅析数控机床的发展进 程及趋势模版 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

网络教育学院 本科生毕业大作业 题目:浅析数控机床的发展进程及趋势 学习中心: 层次:专科起点本科 专业:机械设计制造及其自动化 年级:年季 学号: 学生: 指导教师: 完成日期:年月日

内容摘要 本文以数控机床为研究对象,首先阐述了数控机床的发展历程,尤其对其进给伺服系统和机械传动系统的发展过程进行了详细描述,接下来对我国数控机床的发展现状与发展趋势进行了介绍,并分析了其存在的问题,最后提出了针对我国数控机床的发展策略。 关键词:数控机床;进给伺服系统;机床加工程序 目录

前言 自20世纪末开始,我国制造业就开始了逐渐由制造大国向制造强国迈进了脚步,机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素,既是生产力要素,又是重要商品。机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。近年来, 我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强, 无论在精度、速度、性能, 还是智能化方面都取得了相当的成绩[1]。 在国际贸易中, 很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润的主要机电出口产品。因此,对数控机床技术的发展历程进行总结分析,将有助于推进我国数控机床技术实现跨越式发展的目标。

1 数控机床的发展进程 自上世纪50年代以来,世界数控机床主要经历了数控NC(Numerical Control)和计算机数控CNC(Computer Numerical Control)2个阶段[2]。 数控NC阶段主要经历了以下3代: 第1代数控系统,始于50年代初年,系统全部采用电子管元件,逻辑运算与控制采用硬件电路完成。 第2代数控系统,始于50年代末,以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。 第3代数控系统,始于60年代中期,由于小规模集成电路的出现,使其体积变小、功耗降低,可靠性提高,推动了数控系统的进一步发展。 计算机数控CNC阶段也经历了3代: 第4代数控系统,始于70年代,当首个采用小型计算机的CNC装置芝加哥展览会上露面时,标志着CNC技术的问世。 第5代数控系统,70年代后期,中、大规模集成电路技术所取得成就,促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生,并逐步应用于数控系统。 第6代数控系统,始于90年代初,受通用微机技术飞速发展的影响,数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础,向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。 数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件,其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。因此提高进给伺服系统的动态特性与静态特性的品质是人们始终追求的目标。接下来主要介绍一下进给伺服系统和机械传动系统的发展历程。 进给伺服系统 机械传动系统 本部分介绍机械传动系统相关内容,包括机械机构实体包含哪几部分,每部分的作用等。1000字符左右,写好后,本段加黄底色颜色的文字请删去。

中国机床工具行业分析报告(2012年1季度)

中国经济信息网https://www.doczj.com/doc/7016259965.html, 中国机床工具行业分析报告 (2012年1季度) 出版日期:2012年5月 https://www.doczj.com/doc/7016259965.html, 机床工具行业内需低迷,发展形势不容乐观 2012年1季度,我国机床工具行业发展环境更为复杂。国际方面,由于多数工业国家经济增长乏力,制造业企业资本支出更为谨慎,我国机床由于其物美价廉的特点,反而更受欢迎;国内方面,随着国家经济刺激政策的退出,固定资产投资增速继续回落,设备工器具投资增长明显趋缓,致使机床工具需求增长乏力。 2012年1季度,内需低迷致使机床工具行业产销增速出现近年来最大幅度的下滑,产销增速均降至20%以下。1季度,我国机床工具行业累计实现工业总产值1670.16亿元,同比增长18.27%,增速较上年同期下降20.61个百分点;累计实现工业销售产值1606.86亿元,同比增长17.33%,增速较上年同期下降21.63个百分点。除内需不足外,国内产品结构不合理、进口中端产品的冲击也是导致我国机床工具增长骤降的重要因素。 机床工具整机生产十分低迷,其中数控机床产量更是出现大幅下滑。1季度,我国累计完成金属切削机床产量18.01万台,同比下降3.74%;累计完成金属成形机床产量4.92万台,同比仅增长0.86%。其中累计完成数控金属切削机床产量4.48万台,同比下降15.33%;累计完成数控金属成形机床产量2997台,同比下降28.43%;金切机床和金属成形机床数控化率均较上年同期下降。 机床工具出口增长迅速,贸易逆差明显收窄,但出口结构急待改善。2012年1季度,我国机床工具外需增长相对平稳,累计出口额达到18.58亿美元,同比增长25.19%;贸易逆差为26.73亿美元,较上年同期收窄了7.39亿美元。但是我国机床工具产品出口结构严重不合理,金属加工机床、非金属加工机床出口价格同进口价格差距悬殊,未来行业出口结构调整空间和压力依然巨大。 机床工具销售收入增长乏力,企业亏损情况更为严重。2012年1季度,行业实现营业收入1566.33亿元,同比增长15.44%,增速较上年同期下跌24.10个百分点;利润达到90.02亿元,同比仅增长3.76%;亏损面达到17.94%,较上年同期扩大了5.0个百分点;亏损企业亏损额达到13.38亿元,同比大幅增长66.66%。

数控机床的发展趋势及国内发展现状.doc

数控机床的发展趋势及国内发展现状 1.引言 从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品,适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 2.数控机床的发展趋势 2.1 高速化

随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。 (1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min; (2)进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工; (3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高,使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度; (4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0. 5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。 2.2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 (1)提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使C NC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; (2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%;

中国机床行业现状及发展方向

目录 中国机床行业的现状及发展方向 (11) 1. 引言 (11) 2. 我国机床行业发展现状 (22) 2.1、概述 (22) 2.2、机床行业调查报告 (33) 2.2.1、数控机床市场占有率 (44) 2.2.2、机床进出口情况 (77) 2.2.3、行业上市公司的经营状况 (1010) 2.2.4、制造业对机床的需求情况 (1111) 3. 国家相关政策扶持及要求 (1515) 3.1、《高档数控机床与基础制造专项规划》 (1616) 3.2、《高档数控机床与基础制造装备重大专项指南》 (1616) 3.2.1、对制造业要求 (1717) 3.2.2、重点发展的产品 (1919) 3.3、《关于调整重大技术装备进口税收政策暂行规定》 (2020) 中国机床行业的现状及发展方向 裴家杰 北京理工大学 1.引言 机床工具行业是国民经济的基础装备产业,是装备制造业发展的重中之重。随着国民经济持续、快速、稳定增长,我国机床工具行业已取得了长足的发展与进步。但是,与发达国家相比,我们的差距仍然明显。针对行业与国际先进水平的差距,国家制定了机床工具行业“十二五”发展规划。旨在指导我国机床工具行业协调和可持续发展,加快行业产业结构调整、促进产业升级、发展中高档数控机床、提高行业的国际竞争力,使行业走上新型工业化道路。

经过50多年的努力,我国机床工具行业有了很大发展,为国民经济和国防建设提供了大量的基础工艺装备,为国家的现代化进程做出重要贡献。全行业是由金切机床、锻压机械、铸造机械、木工机床、量刃具、磨料磨具、机床附件(含滚动功能部件>、机床电器(含数控系统>八个小行业组成的。各个小行业生产的产品按不同特征分为若干类型和众多的品种、规格,已经形成门类品种比较齐全、主机和配套件有一定基础的生产制造体系,并拥有具备相当技术力量的科研院所和一批重点骨干企业。我国已进入世界机床生产大国、消费大国和进口大国的行列[1]。 2.我国机床行业发展现状 2.1、概述 中国机床工业经过进几年的高速发展,已经具备相当规模,产品门类齐全,数控机床的品种从几百种发展到近两千种,全行业开发出一批市场急需的新产品,填补了国内空白。一批高精、高速、高效,一批多坐标、复合、智能型,一批大规格、大吨位、大尺寸的数控机床新产品满足了国家重点用户需要。目前,中国机床工业正在通过调整产业结构、产品结构,提高自主创新能力,转变发展方式,借鉴国际先进制造技术,培育企业搞水平的自主开发和创新能力,以精密、高效、柔性、成套、绿色需求为方向,以改革、改组、改造为动力,购并国际名牌企业和产品,努力提高国产机床市场占有率,不断拓宽机床工具产品的发展空间。 中国机床工业2009年在世界金融危机背景下一枝独秀,产值跃居世界第一,但中国机床工业虽大却不强,与世界先进水平仍有很大的差距。中国机床工业的“大”表现在:2009年中国首次成为世界机床第一大国,连续八年是世界机床第一消费大国和第一进口国;“不强”表现在: <1)低档产品产能过剩。中国经济建设所需的高档数控机床主要依赖进口,中国拥有比较完善的产业链,但是发展中高档数控机床所需的数控系统和功能部件主要来自境外。中国机床工具行业生产的主导产品与国民经济发展需求不相适应,行业抵挡产品产能过剩与高档产品能力不足,国产高性能功能部件与

数控机床行业现状以与未来发展趋势分析

目录 CONTENTS 第一篇:我国数控机床行业发展前景大好------------------------------------------------------------- 1第二篇:2014-2015我国数控机床进口数量月度统计 ----------------------------------------------- 3 2014-2015我国数控机床进口数量月度统计表:-------------------------------------------------------- 4第三篇:2014-2015沈阳市金属切削数控机床产量统计 -------------------------------------------- 5第四篇:中国制造业发展分析3D打印和高端数控机床-------------------------------------------- 6第五篇:数控机床行业现状分析未来发展任重道远------------------------------------------------- 7第六篇:高精度是数控机床的主流趋势---------------------------------------------------------------- 9第七篇:数控机床是汽车模具发展关键--------------------------------------------------------------- 10第八篇:数控机床工具行业将迎来结构调整的有利时机------------------------------------------ 11第九篇:我国数控机床需求量日益扩大--------------------------------------------------------------- 12第十篇:成本高国产高端数控机床发展遇阻--------------------------------------------------------- 12第十一篇:中国数控机床行业市场需求预测--------------------------------------------------------- 13第十二篇:高精度是数控机床的主流趋势------------------------------------------------------------ 14第十三篇:工业机器人与数控机床集成应用发展加速--------------------------------------------- 15 (1)工作岛:单对单联动机加、单对多联机加工。 ---------------------------------------------------- 16 三、工业机器人与数控机床融合发展的途径----------------------------------------------------------- 16 1.加工制造方面 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 第十四篇:2015年数控机床行业发展前景前瞻 ----------------------------------------------------- 17第十五篇:数控机床与机器人行业融合发展途径--------------------------------------------------- 19 (1)工作岛:单对单联动机加、单对多联机加工。 ---------------------------------------------------- 20 三、工业机器人与数控机床融合发展的途径----------------------------------------------------------- 20 1.加工制造方面 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 第十六篇:我国数控机床行业的旺盛需求仍保持高速增长--------------------------------------- 21第十七篇:国内数控机床行业现状:已进入快速发展期------------------------------------------ 22第十八篇:2014年中国数控机床行业发展前景浅析 ----------------------------------------------- 23 本文所有数据出自于《2015-2020年中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析 报告》 第一篇:我国数控机床行业发展前景大好 在现代制造业的生产中,都离不开机床作为加工机械装备。机床行业是制造业的基础性行业,也是推动国民经济发展的脊柱行业。自新中国成立以来,国家对我国机床行业就给予了很大程度的支持。我国机床行业历经几十年的发展,实现了从无到有、从小到大的行业规模,技术也在不断探索中有了长足的进步。 我国数控机床行业起步较发达国家来说晚了很多。建国初期,我国物质匮乏,为了大力推进国家经济建设,推进我国机械装备制造业的发展,机床行业是在国家的支持下才得

论数控技术的发展趋势

论数控技术的发展趋势 【论文关键词】:数控技术; 趋势; 智能 【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。 1. 引言 数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 2. 国内外数控系统的发展概况 随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。 长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 3. 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面: 3.1 高精度、高速度的发展趋势

我国数控机床的现状与发展趋势

数控机床与编程的结课论文 专业:弹药工程与爆炸技术 班级:弹药一班 姓名:高万鹏 学号:1460090128 指导教师:吴伟涛

浅谈我国数控机床的现状与发展趋势 摘要:数控机床是制造业发展的基础,可极大地提高制造业生产率。介绍了数 控机床的组成,还就我国数控机床的发展和现状进行了详细说明;对我国数控机床的发展趋势进行了介绍,并对我国数控机床的发展提出了建议。 关键词:数控机床;现状;发展趋势 0 引言 数控(NC)是数字控制(Numerical Control)的简称,是20世纪中叶发展起来的一种用数字化信息进行自动控制的一种方法。装备了数控技术的机床,称为数控机床,也简称为NC机床。 世界上第一台数控机床是由美国麻省理工学院于1952年首先研制出来的;日本于1958年研制出首台数控机床。我国数控机床的研制是从1958年起步的,由清华大学研制出了最早的样机。但是经过50多年的发展,2010年我国已经跃居世界第一大机床生产国。在2012年5月27日,在湖北省数控一代机械产品创新应用示范工程启动大会上,中国工程院院长周济强调:“全世界的机械工业正处于产品数字化发展时期,我们必须抓住这一契机,在10年内实现机械产品总体升级为‘数控一代’,使我国机械工业实现由‘大’到‘强’的转变。” 1 数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体,如图1所示。 .图2 图2为我国第一台数控机床设计团队的照片

1 控制介质 控制介质是储存数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物,它记载着零件的加工程序,因此,控制介质就是指将零件加工信息传送到数控装置去的信息载体。控制介质有多种形式,它随着数控装置类型的不同而不同,常用的有穿孔带、穿孔卡、磁带、磁盘等。随着数控技术的发展,穿孔带、穿孔卡趋于淘汰,而利用CAD/CAM软件在计算机编程,然后通过计算机与数控系统通信,将程序和数据直接传送给数控装置的方法应用越来越广泛。 1.2 数控装置 数控装置是数控机床的核心,人们喻为“中枢系统”。现代数控机床都采用计算机数控装置,即CNC(Computer Numerical Control)。数控装置包括输入装置及中央处理器(CPU)和输出装置等构成数控装置能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。 1.3 伺服系统 伺服系统是接收数控装置的指令、驱动机床执行机构运动的驱动部件。包括主轴驱动单元、进给驱动单元、主轴电机和进给电机等。工作时,伺服系统接受数控系统的指令信息,并按照指令信息的要求与位置、速度反馈信号相比较后,带动机床的移动部件或执行部件动作,加工出符合图纸要求的零件。 1.4 反馈装置 反馈装置是由测量元件和相应的电路组成,其作用是检测速度和位移,并将信息反馈回来,构成闭环控制。一些精度要求不高的数控机床,没有反馈装置,则称为开环系统。 1.5 机床本体 机床本体是数控机床的实体,是完成实际切削加工的机械部分,它包括床身、底座、工作台、床鞍、主轴等。 2 我国数控机床的现状 我国数控机床的研制工作起步比较晚,于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床,并于1958年开始试制成功第一台电子管数控机床。1965年开始研制晶体管数控系统,直到20世纪60年代末至70年代初成功研制。从1980年起,我国加大改革开放的力度,先后从日、德、美、西班牙等西方国家引进CNC系统,对各种机、电、液、气等基础原件进行合作生产,极大地提高了产品的质量。 总体来说,从1958年研制出第一台数控机床到现在,我国数控机床的发展大体可以分为三个阶段:1958至1979年为第一阶段,在这一阶段内我国受到西方国家的封锁和国内环境的影响,数控机床的发展采用的是封闭式摸索前进,数控机床的一些关键技术,如电、气、液等核心技术达不到可靠性要求,故障常出;1980年至1995年为第二阶段,我国提出了改革开放的政策,积极引进国外的先进数控技术,利用国外的先进产品配置和技术,期间我国的数控机床取得了长足

机床行业现状分析

机床行业现状分析 (一)行业监管及政策 1、产业政策支持公司持续发展 公司所属模压成型装备行业属高端装备制造业。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》等国家政策、发展规划均强调重点支持先进装备制造业的发展,这为公司经营带来良好发展机遇。 2、产业结构升级促进公司持续快速发展 “十二五”期间是我国由制造大国向制造强国转变的关键阶段,也是各行业自主创新、结构调整和转型升级的黄金阶段。高端装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性、基础性新兴产业,高端装备制造业的调整和升级是我国产业调整和升级的切入点,将对经济结构调整起到推进、升级的作用。新一轮的产业升级必将是先进制造业代替传统制造业,将大大增加对公司产品的需求。 3、国际产业转移 根据国家比较优势,不同国家之间进行产业转移是世界经济一般规律,新兴工业化国家发挥后发优势,往往是转移的受益者。工具机(磨床及加工中心)经历欧美、日韩时代后,中国作为全球最大新兴经济实体,正在成为转移的目标国。产业转移为公司提供了新的发展机遇和空间。一方面,产业转移增加了市场需求;另一方面,公司在借鉴国际先进经验的基础上,结合自身对中国市场快速反应并能提供全方位售后服务的优势,经历引进、消化、吸收到改进、完善的过程,加速融入到全球产业链中。 (二)行业基本情况 1、五轴数控加工类 目前,本公司所生产的五轴数控加工机床所检测的标准根据国家《五轴数控加工机床类行业标准》进行检测、测试。以下标准由全国机械行标准化技术委员会制定,主要内容如下:

2、磨床类 目前,公司所生的磨床类所检测标准根据国家《磨床类行业标准》进行检测、测试。以下标准化由技术委员会制定,主要内容如下: (三)行业现状及发展趋势 1、我国精密平面磨床设备概况 我国平面磨床市场前景广阔,市场需求巨大。 (1)国家的高度重视和政策优势: 2009年初,国家发布并实施《装备制造业调整振兴规划》,将提高我国装备制造业水平和实力提高到国家战略高度,这给机床工具行业的调整振兴指明了方向,为我国机床工具工业的战略调整和产业升级提供了难得的历史机遇。 (2)市场的发展需求: 下游制造业的迅速发展,给整个机床行业(包括平面磨床)带来强有力的支撑。我国汽车工业、航天航空、铁路、船舶以及下游机械制造业的迅猛发展对机床(包括平面磨床)产生了巨大需求,从而拉动了整个机床行业的迅速发展。尤其是2006年之后,我国机床的产

数控技术的发展趋势

数控技术的发展趋势 日期: 2009-11-27 6:13:15 浏览: 327 来源: 学海网收集整理作者: 未知 数控技术是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数控技术及其产业,而且在"高精尖"数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 我国数控技术起步于1958 年,在近50 年发展历程大致可分为3 个阶段:第一阶段从1958 年到1979 年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段由于改革开放、国家的重视、研究开发环境和国际环境的改善,我国的数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段,在此阶段我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。 1.取得的成绩 纵观我国数控技术近50 年的发展历程,特别是经过四个五年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩: ——奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术:我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化和产业化。——初步形成了数控产业基地在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂、兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 ——建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。 2.存在的差距 虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但也要清醒的认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的技术水平差距有扩大趋势。与国外水平相比时,我国数控技术水平和产业化水平大致估计如下: 1)技术水平比国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大; 2)产业化水平市场占有率低,品种覆盖面小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对较差;可靠性不高,商品化程

高速切削的所罗门原理

一、高速切削的原始定义1931 年,德国切削物理学家萨洛蒙 (Carl .J .Salomon博士提出了一个假设,即同年申请了德国专利(Machi ne with high cutt ing speeds )的所罗门原理: 被加工材料都有一个临界切削速度V0,在切削速度达到临界速度之前,切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大,当切削速度达到普通切削速度的5?6倍时,切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低,刀具磨损随切削速度增大而减小。 切削塑性材料时,传统的加工方式为“重切削”,每一刀切削的排屑量都很大,即吃刀大,但进给速度低,切削力大。 实践证明随着切削速度的提高,切屑形态从带状、片状到碎屑状演化,所需单位切削力在初期呈上升趋势,而后急剧下降,这说明高速切削比常规切削轻快,两者的机理也不同。 二、现代高速切削技术的概念所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切削,从而提高生产率。 到目前为止,其原理仍未被现代科学研究所证实。 但这一原理的成功应该不只局限于此。 高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一,从现代科学技术的角度去确切定义高速切削,目前还没有取得一致,因为它是一个相对概念,不同的加工方式,不同的切削材料有着不同的高速切削速度和加工参数。 这里包含了高速软切削、高速硬切削、高速湿切削和高速干切削等等。事实 上,高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程,它涵盖了机床 材料的研究及选用技术,机床结构设计和制造技术,高性能CNC空制系统、通讯系统,高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统,高精度快速进给系统,高性能刀具夹持系统,高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术,高效高精度测试测量技术,高速切削机理,高速切削工艺,适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。

机床发展前景

中国机床行业发展监测分析与市场前景预测报告(2016-2016年)

一、基本信息 名称:中国机床行业发展监测分析与市场前景预测报告(2016-2016年) 报告编号: 市场价:纸介版:8800元电子版:9000元纸介+电子版:9200元 优惠价:8100 元 咨询电话:400 612 8668、、传真: Email: 在线阅读: 温馨提示:订购英文、日文等版本报告,请拨打订购咨询电话或发邮件咨询。 二、内容简介 国内外的机床行业都是一个完全竞争的行业。改革开放以来,我国国民经济高速发展,各行各业需求大量的制造装备,推动了我国机床行业的发展。 2010年至2013年,我国机床工具行业销售收入整体保持增长,但受前几年机床工具行业产能增速较快,以及下游市场需求下降的影响,我国机床工具行业的销售收入和利润增速均有所下降。其中,2012 年我国机床工具行业销售收入和利润增幅分别为9.0%和0.2%,分别较上年增幅下降9.3和43.3个百分点;2014年,我国机床工具行业销售收入和利润增幅为2.0%和11.4%,销售收入增速较2013年有较大幅度下降。 2010-2014年我国机床工具行业销售收入和利润增幅 中国行业报告网发布的中国机床行业发展监测分析与市场前景预测报告(2016-2016年)认为,2001年至2011年,我国金属切削机床和数控金属切削机床产量总体保持高速增长。2011年,我国金属切削机床产量85.99万台,是2001年的4.48倍,年复合增长率16.17%;我国数控金属切削机床产量25.71万台,是2001年的14.69倍,年复合增长率30.83%。2 012 年起,受宏观经济变化以及下游市场需求不稳定的影响,我国金属切削机床产量处于小幅波动状态。

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