我国现有机床产量结构落后、量大质低。2007年231家主要机床企业生产金切机床47万台,产量数控化率为21%,产值数控化率为57%。其中车床产量209825台,数控车床54380台,产量数控化率为25%,也就是说当年普车产量占车床产量的75%。工业发达国家在上世纪后半期已逐步减少或干脆不生产普通车床。另外我国的数控车床中,经济型数控车床占多数,并不具备普及型数控车床那样较普车提高效率两倍以上的能力。
2008年我国加工中心产量居世界第三,而产值却居日、美、德、韩之后。我国加工中心市场占有率按量计占50%以上,价值仅占32%。国内汽车、航空航天等企业则很少使用国产加工中心。进口的加工中心,有高档的,也有中档的,因此今后不仅要加快发展高档数控机床,更要加大研制力度把中档及以上数控机床市场占有率再提高一步。
如今用户的个性化需求突出,不仅要在通用机床上增加特性化的要求,还应加大力度发展专机产品。在多品种生产中要突出发展企业的特色产品,以特色品牌带动企业的发展。在发展专机产品中杭州机床集团股份有限公司走在前列,取得了很好的企业和社会效益。历史上该企业曾研发十字轴双端面磨床、琴簧片磨床、叉形连杆磨床、方孔磨孔等。近年来,该公司采用数字化设计,为航空业提供叶片桦齿成形磨床MKLD7140,荣获中国机械科学技术二等奖;该公司还为罗茨真空泵轮开发出数控强力成形磨床;为车床制造业提供床导轨磨床;为船舶行业提供八轴5联动叶轮磨床;为液压件行业叶片泵转子槽提供转子槽数控动力磨床和摆线轮开发出强力成形磨床;为纸箱业提供瓦楞辊强力成形磨床;为高铁提供博格板磨床;为涡轮增压器——叶轮外园型面提供立柱移动式强力成形磨床,砂轮线速达到每分钟四万转。
再如成立仅十几年的法因数控,企龄虽短,但经营思想紧紧跟随时代的步伐。他们已不是传统的产品经营,而是针对型钢、角钢、板材、线材加工提供成套服务,做到“交钥匙”工程。2000年以前,国内钢结构加工设备市场几乎被全球最大的钢加工机械制造商意大利菲赛普公司垄断,如今我国钢结构数控加工设备领域国产设备市场份额由不足5%提高到95%,法因数控市场占有率达62.14%。
在加速发展专机产品品种的同时,也要根据用户的需要开发专用机床。如电脑横编机的针床体,过去由普通龙门铣加工效率低、精度差。由中恒公司与金龙公司合作,研发成功专用数控机床,效率、精度显著提高。
新品种发展,国际上发达国家企业已实现两化高度融合,我国2007年231家企业开发金切机床新品种719种,其中数控机床469种,占64%。发展数控机床要高中低档相结合,当前特别要注意发展中高档新品种,就多数企业来说当务之急是把中档机床搞好,逐步向附加值高技术产品发展。
数控机床复合化是发展趋势之一。从加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统,如今已有DONEINONE(高度复合化),从零件毛坯到零件加工全部工序集中到一台机床上完成。具有加工、检测、上下料72小时无人操作,具备有热补偿、防碰撞等智能。如日本安田工业株小型卧式加工中心YMC325X、Y、Z位置精度为0.408μm、0.287μm、0.27μm,X/Y平面度、园度0.66μm,主轴回转精度0.1μm,主轴最高转速40000r/min。牧野BH50卧式加工中心,重复定位精度在±2μm以内。
重型机床要在技术服务上争一流
经过几十年的努力,我国重型和超重型机床发展速度加快,年产量已超过2000台;产值数控化率超过70%;从2002年到2008年产值年均增长42.38%,2009年产值是2000年的13.7倍,在产品规格上制造许多世界极限:立式车床最大规格25m,镗铣床镜杆直径320mm,龙门镗铣床龙门加工宽度11m,卧式车铣床最大加工直径5m,最大承重500吨,轧辊磨床最大磨削直径2500mm等。技术水平有新的突破和提高,已掌握的先进技术有:机械传动间隙消除和对传动误差补偿技术;龙门移动同步技术;大跨距横梁位移补偿技术;镗铣床主轴悬臂位移补偿技术;超大载荷偏载的卸荷导向技术;特大型零件加工、装配及精度保证;静压导轨和静压轴承技术等。
正是由于掌握了先进技术,许多产品还荣获国家科技进步一等奖:如武重的CKX53160数控车铣复合加工机床;险峰机床厂的MK84125轧辊磨床;齐一机的θ1-105曲轴连杆颈旋风铣床;以及江苏多棱的TH42160B/5X五轴联动龙门加工中心等。