我國卡脖子技術之三——數控車床:堵點與前景

引言:當前我國工業領域“卡脖子”難題依然比較突顯,必須依靠海外集成電路、操作系統和基礎軟件,我國90%的芯片、80%的高檔數控機床和80%以上的核心工業軟件依靠進口。

機床工業一直以來都是主要國家和領先企業重要的戰略部署點,將來制造業布局轉變調節,尤其對於全球汽車、航天航空、高端裝備制造業等高戰略度領域,機床rapid prototyping cnc行業是重要的戰略支點,針對未來競爭力杠杆起到重要的影響功效。《中國制造“2025”》將數控車床和基礎制造裝備列入“加速突破的戰略必爭行業”,其中提出要加強前瞻部署和核心技術突破,積極謀劃占領將來科技和產業競爭制造點,提升國際分工層次和話語權。

一、我國數控機床發展現況

近些年,在國家政策利好以及企業持續追求創新的背景下,我國數控機床行業發展迅速。數據顯示,2019年,我國數控車床產業規模達3270億元。因為疫情的影響及能源需求限定,2020年我國數控車床產業市場規模小幅降低,市場規模為2473億元,同比減少24.4%。2021年我國數控車床產業市場規模修複增長,達2687億元,中商產業研究院預測,2022年數控車床產業規模將達2957億元。“十四五”期內,我國積極培育先進制造業群集,促進高端數控機床產業創新發展,預估領域將迎來迅速發展階段。

數控車床是數字控制機床(Computernumericalcontrolmachinetools)的簡稱,是一種配有系統控制系統的自動化機床。該控制系統可以邏輯地解決具備控制編碼或其他符號命令要求的程序,並將其譯碼,用代碼化的數字表示,根據信息載體輸入數控裝置。經計算解決由數控裝置傳出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和規格,自動地將零件加工出來。

二、我國數控車床的堵點

1、從技術層面看,我國生產的數控車床特別是高端數控機床,廣泛未掌握核心技術,大量處在拼裝和制造環節。關鍵的零部件、基本高檔材料等關鍵技術止步不前。高檔材料與零部件自給率不足,高端芯片、優質大型鑄鍛件、高性能電機、高端軸承、高端制造材料等大都依靠國外進口。我國數控車床短板主要體現在:

一是主機,關鍵部件主軸、走刀組織是我國的短板。

二是數控裝置,數控車床的核心包含硬件印cnc plastic prototype刷線路板及相應軟件則是我國的顯著短板。

三是驅動裝置,數控車床執行機構的驅動部件包括主軸驅動單元、走刀模塊伺服電機及走刀電機,做為數控車床的核心零部件,我國目前仍需以進口為主。

2、從市場方面看,數控車床公司市場份額低。我國數控車床公司欠缺高端、高素質人才,研發能力較低,生產量有限,市場份額低,發展主要是以中低檔產品的產能擴充為主,高端數控機床的研發投入不足。在國際數控車床企業排名上,我國數控機床生產廠家排行靠後,知名度不高,關注度不足。在數控車床的各個品牌中,用戶對德國、美國、日本、韓國和中國台灣等數控車床品牌的關注度已占全部市場的60%以上。

3、數控車床產品性能落後。我國工業基礎整體水平不高,缺乏獨立關鍵技術,加之海外對機械制造技術的封禁,導致國產數控機床的性能和質量與國外也有較大差別。一是國內高檔數控機床穩定性差,各種故障發生率高,特性不足平穩;二是國內高檔數控機床加工精度無法達到更高的要求;三是國內高檔數控機床加工性能力不夠,不能勝任一些複雜的加工,無法獲得大部分客戶的認可,影響應用領域。

三、我國高端數控機床政策掃描

工信部裝備工業司副司長羅俊傑表明,數控車床是工業的“工作母機”,發展高檔數控機床既是工業和信息化行業供給側結構性改革、加快推進制造強國建設的客觀必須,也是實現軍民融合深層發展戰略、保證我國安全的急迫規定。

1、2009年國家科技重大專項數控車床重點,也就是高檔數控機床與基礎制造裝備重點正式啟動。重點實施至今,累計申請發明專利3956項,研發新產品、新技術2951項,新增產值約706億元。根據重點的實施,突破了一批關鍵核心技術,克服了國防重點工程裏的“卡脖子”難題,滿足社會經濟重點領域對重大、關鍵高端數控裝備的急需,部分商品達到國際先進水准並進到發達國家市場。

數據顯示,8年來,重點實施之初確定的57種重點主機商品,已有38種達到國際先進水平。機床主機均值無故障運行時間從400小時至500小時提升至1200小時左右,部分商品達到國際先進的2000小時。在高端數控系統行業還打破海外技術壟斷,關鍵功能部件完成批量配套。國內市場份額由不足1%提高到5%上下。重點提出的“五軸聯動機床用S形試樣”規范根據國際標委會核准,完成了我國在高檔數控機床國家標准行業“零”的突破。

2、我國發布的《中國制造2025》也重點提出到2025年中國的關鍵工序數控化率要從當前的33%提升到64%。

中國工程院院士、重點技術總師盧秉恒說,“完成‘中國制造2025’的目標,產生‘中國智造’的核心競爭力,離不了數控系統,包含伺服驅動、伺服電機等核心技術的創新。”其中,8萬噸大型模鍛沖壓機和萬噸級鋁板張力拉伸機等重型鑄造及數控沖壓設備的成功rapid cnc machining研發,填補了國內航空領域大型關重件總體成型技術空缺;大型貯箱成套焊接裝備成功用於長征五號等新一代火箭研發,在航天領域設立了首條選用國產加工中心和數控車削中心的生產示范線,已用於新一代運載火箭、連接組織、探月工程差動機構等100多種、1萬餘件關鍵繁雜零部件的加工,獲得了顯著的經濟收益與社會效益。


網站熱門問題

塑料可以加工嗎?

並非所有塑料材料都可以加工.塑料越硬,就越容易加工.較柔韌且較軟的塑料不適合機械加工.

CNC中的點動模式是什麼?

慢跑.點動允許通過按下操作面板上的進給方向開關來控制轉塔,如下所示: 按下按鈕沿選定方向沿軸連續移動刀具.當使用 Renishaw 刀具測頭觸發刀具時,也會使用此模式.

膠合板可以機加工嗎?

膠合板的特點包括出色的機械加工性,多功能性和低重量.