——我國(guó)機(jī)床工業(yè)“十一五”技術(shù)進(jìn)步回顧與“十一五”展望

“十一五”期間我國(guó)機(jī)床工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步第一個(gè)進(jìn)步體現(xiàn)在我國(guó)機(jī)床數(shù)量的增長(zhǎng)和整機(jī)制造與設(shè)計(jì)的進(jìn)步。現(xiàn)在我國(guó)機(jī)床產(chǎn)量大概有60~70萬臺(tái),預(yù)計(jì)2010年數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量就將達(dá)到20萬臺(tái),這在五年前是不可想象的,增長(zhǎng)了十幾倍,五年前我們還不到5萬臺(tái)。另外,數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化,五年前是經(jīng)濟(jì)型,或者叫做簡(jiǎn)易型的較多,現(xiàn)在是中高檔的,我們叫普及型的占了主導(dǎo)地位,即使是經(jīng)濟(jì)性的,在性能上也做了很大的改進(jìn)。只是高檔機(jī)床的發(fā)展還不十分的理想,但比起五年前在品種的覆蓋面上已經(jīng)有了很大進(jìn)步。具體的來說,高檔的就是一些大型的、重型的,過去在重型上我們依靠的是國(guó)外的,現(xiàn)在我們基本上靠國(guó)內(nèi)了,比如落地鏜銑床、龍門銑、大型軋輥磨床、臥車等等。
在過去,這些高端產(chǎn)品靠進(jìn)口,主要靠德國(guó)和日本?,F(xiàn)在,在機(jī)床產(chǎn)品數(shù)量上,我們占的比重很大,但是從檔次上來看,在高檔部分,我們還沒有完全達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。另外,在高精產(chǎn)品方面,我們?nèi)〉玫某删鸵脖容^大,現(xiàn)在我們已經(jīng)有納米技術(shù)的機(jī)床了。在精度上,我們比過去提高了20%~30%;在高速上,五年前,我們的進(jìn)給速度大概在15~20m/min,現(xiàn)在30~40m/min的比較多了,個(gè)別的能做到60m/min。這是我國(guó)金切機(jī)床在精度、速度、高效方面取得的成績(jī)。至于效率方面,主要體現(xiàn)在機(jī)床加工時(shí)的剛度上,設(shè)計(jì)制造的剛性要有所提高,它才能進(jìn)行大功率的切削,主機(jī)這一塊一定要保證高剛性,現(xiàn)在來看,我國(guó)機(jī)床設(shè)計(jì)已有很大的進(jìn)步。過去,我們?cè)谠O(shè)計(jì)上底數(shù)有限,就是“知其然,不知其所以然”,過去我們只知道加強(qiáng)筋,不知道為什么加筋,加多少,都不知道?,F(xiàn)在,通過設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)、機(jī)床人才的引進(jìn)、自主設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐,設(shè)計(jì)能力增加很多,實(shí)踐上也具有創(chuàng)新性了。同時(shí),我們?cè)谀K化設(shè)計(jì)上,也都使用三維了,提高很多。我們?cè)诹可?、性能上的進(jìn)步,開始反映到內(nèi)部的進(jìn)步,就是設(shè)計(jì)和工藝上的進(jìn)步,這是實(shí)質(zhì)性的提高,這方面是十分重要的,我們?cè)趧?chuàng)新上的發(fā)展就顯得十分的重要。
第二個(gè)進(jìn)步就是機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域拓寬并實(shí)現(xiàn)專業(yè)化覆蓋。過去我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)床面不集中,就是大眾化,都是要求不高的領(lǐng)域,現(xiàn)在我國(guó)機(jī)床服務(wù)的領(lǐng)域開始重點(diǎn)突出。比如過去我們主要為農(nóng)用車服務(wù),現(xiàn)在大多為轎車、大中型高檔客車服務(wù),這其中的要求差的很多。汽車技術(shù)進(jìn)步很快,過去是大批量生產(chǎn)、車型少,現(xiàn)在車型很多了,2009 年我國(guó)推出的新車型達(dá)到創(chuàng)記錄的220 種之多,這對(duì)機(jī)床的柔性、靈活化的要求非常高了,這方面我們有進(jìn)步,但還是有差距,不過我們起碼在汽車行業(yè),包括汽車零部件的制造,我國(guó)機(jī)床已經(jīng)滲透的非常深了。應(yīng)用領(lǐng)域最能體現(xiàn)機(jī)床的水平,機(jī)床本身需要多品種來體現(xiàn)批量,不同的客戶對(duì)相同型號(hào)的機(jī)床可能要求還不一樣,這就要求機(jī)床行業(yè)加強(qiáng)自身的應(yīng)變能力。這幾年,我國(guó)機(jī)床技術(shù)發(fā)展很快,主要體現(xiàn)在汽車和發(fā)電設(shè)備制造上,特別是葉片加工,實(shí)際上這是最難的加工技術(shù),以前都是靠國(guó)外,現(xiàn)在我國(guó)機(jī)床已經(jīng)攻克了葉片加工難度,特別是大的葉片,例如90 mm 的葉片,我們已經(jīng)都能制造了。所以我們很欣喜的看到,國(guó)內(nèi)的發(fā)電設(shè)備企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用國(guó)產(chǎn)機(jī)床了,效率和精度都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
另外,在其他應(yīng)用行業(yè),對(duì)機(jī)床的要求均有不同特點(diǎn),如軍工上,要求機(jī)床的品種和精度要比較高;船舶上,要求機(jī)床比較大,特別是低速大功率柴油機(jī)的曲軸加工要求承重大又要高精度,況且曲軸材料的加工比較難,它的刀具及其支撐的技術(shù)難度比較大,現(xiàn)在我們可以自己做了;還有,就是我們機(jī)床行業(yè)自身用的設(shè)備,要求也比較高,現(xiàn)在我們已經(jīng)可以用中國(guó)裝備裝備中國(guó)了?,F(xiàn)在很多的機(jī)床廠,都自己武裝自己,也就是自己做設(shè)備自己用,盡管高精和高速的性能要求比較多,但在技術(shù)上都基本上可以自我滿足了。所以,我國(guó)機(jī)床在服務(wù)領(lǐng)域的提高首先從機(jī)床行業(yè)本身的應(yīng)用就可以體現(xiàn)。第三個(gè)進(jìn)步就是在功能部件上的進(jìn)步?,F(xiàn)在機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)很明顯,一是復(fù)合化;二是高精、高速化。機(jī)床的功能,并不是完全靠主機(jī)就能完成的,很多的功能要靠功能部件才能完成。這個(gè)趨勢(shì)80 年代在國(guó)外就有了,只是當(dāng)時(shí)我們做起來比較難,比如數(shù)控系統(tǒng),國(guó)外還有很多對(duì)我們實(shí)行限制,因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)是機(jī)床的大腦。所以,大力發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)不管在什么情況下都是正確的。我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)起步較早,但是進(jìn)步比較艱難,應(yīng)該說,現(xiàn)在我們?cè)谶@方面也取得了一些進(jìn)展,只是指令群上,就是數(shù)控系統(tǒng)的性能和適用性還有差距,在“十一五”期間我們做了一些努力,現(xiàn)在來看,我們的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)能滿足一些基本的需要了,雖然現(xiàn)在還有一些人不認(rèn)可,但是我覺得這已屬不易了。因?yàn)楝F(xiàn)在有些行業(yè),國(guó)外的品牌占領(lǐng)的時(shí)間已經(jīng)很長(zhǎng)久,要進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng),除了性能,質(zhì)量要達(dá)到要求,要保證可靠性。2010 年我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)大概13 萬套,但中高檔的比例還不很理想。
此外,我國(guó)在滾動(dòng)功能部件上取得的成就還是不錯(cuò)的,如絲杠、導(dǎo)軌,主要的就是滿足了高速、精度和大型的要求,可以說,經(jīng)過“十一五”的發(fā)展,現(xiàn)在這方面我們跟國(guó)外的差距不大了。過去大型的導(dǎo)軌、滾珠絲杠我們做不了,原因就是原來我們的機(jī)床不行,機(jī)床最多只能做到3~5m,現(xiàn)在我們能做到8m。還有就是做的太長(zhǎng)了,有一個(gè)粘接技術(shù),過去粘接技術(shù)我們過不了關(guān)。
總體而言,我們?cè)诠δ懿考喜罹噙€是有的,品種比較單一,像換刀系統(tǒng)、直線電機(jī)等高端技術(shù)產(chǎn)品都比較匱乏。第四個(gè)進(jìn)步是我國(guó)數(shù)控機(jī)床在成套生產(chǎn)線上取得了進(jìn)展,這其中也包括一些軟件,稱之為工藝成套。比如汽車行業(yè)的沖壓線,五年前,我們只能滿足個(gè)別的;現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)的市場(chǎng),我們可以不用國(guó)外的了。這其中包括多工位壓力機(jī)。
總而言之,這五年,我國(guó)機(jī)床行業(yè)除了量的增長(zhǎng),應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和功能部件的發(fā)展外,就是成套了,這五年我們的成績(jī)著實(shí)不小。
當(dāng)前我國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展的問題與差距一是刀具上的差距。
一是刀具上的差距。首先體現(xiàn)在品種上,刀具要求的品種比較多,過去,我們一般的孔加工刀具比較好,面加工的刀具相比就少了,過去孔加工刀具都是高速鋼的,現(xiàn)在都是硬質(zhì)合金的。我們雖也有進(jìn)步,可以制造球形銑刀、鏜刀了,但是品種還比較少,像拉刀、深孔鉆等。高難度上,復(fù)雜刀具我們的量一直上不去,還有就是刀具材料上,像陶瓷刀具,我們研究了,但是沒形成產(chǎn)業(yè),在產(chǎn)業(yè)和工藝上我們一直沒過關(guān)。其次,就是涂層刀具,和國(guó)外相比,我們用的也比較少,特別是涂層刀具的生產(chǎn)設(shè)備,嚴(yán)格點(diǎn)說應(yīng)該是中國(guó)自己做,因?yàn)閯e的行業(yè)也不給做這個(gè)。此外,從與機(jī)床配套上看,現(xiàn)在有些刀具已經(jīng)成為機(jī)床功能的一部分,在設(shè)計(jì)加工線時(shí),機(jī)床和刀具要一起設(shè)計(jì)才能保證要求。這主要是我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就有欠缺,工具廠和機(jī)床廠結(jié)合不起來,技術(shù)本身也存在問題。
二是機(jī)床配套件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不理想。目前我國(guó)機(jī)床配套件品種還比較少,產(chǎn)業(yè)化規(guī)模不夠,高水平的配套件仍以國(guó)外為主。只有把滾珠絲杠、精密軸承、轉(zhuǎn)臺(tái)、換刀裝置、各種氣動(dòng)液壓裝置、直線導(dǎo)軌及主軸部件等機(jī)床配套產(chǎn)業(yè)搞上去,才能有力地推動(dòng)機(jī)床主機(jī)的發(fā)展。配套件質(zhì)量的好壞不但直接關(guān)系機(jī)床的速度和性能,而且可以大大縮短主機(jī)的生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本。
三是創(chuàng)新能力差。這是我國(guó)工業(yè)的普遍問題,因?yàn)槲覈?guó)工業(yè)的起步就是模仿起步。當(dāng)初咱們國(guó)家對(duì)機(jī)床行業(yè)的投資比較少,可機(jī)床發(fā)展的難度比較大,況且當(dāng)時(shí)大家對(duì)機(jī)床行業(yè)的認(rèn)識(shí)不太清,機(jī)生產(chǎn)是多品種要體現(xiàn)批量的,機(jī)床在任何國(guó)家在經(jīng)濟(jì)上都不是支柱產(chǎn)業(yè),但它是基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),一段時(shí)間認(rèn)識(shí)上的差距造成了國(guó)家對(duì)機(jī)床產(chǎn)業(yè)重視不夠?,F(xiàn)在,我們國(guó)家已經(jīng)開始重視基礎(chǔ)機(jī)械的發(fā)展,“十二五”規(guī)劃已經(jīng)將高端裝備制造業(yè)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中,未來政策將把高端裝備制造業(yè)列入國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)來扶植,其中智能制造裝備就包含高端機(jī)床這一塊。
所以,以后我國(guó)機(jī)床行業(yè)要往高端發(fā)展,我們那些大企業(yè)要承擔(dān)起這些歷史重任,并且要提高行業(yè)準(zhǔn)入的門檻。行業(yè)的發(fā)展要有遠(yuǎn)見,對(duì)于未來可能遇到的情況要考慮在內(nèi),就像節(jié)能環(huán)保的問題必須要考慮在內(nèi)。市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力要以可靠性高的產(chǎn)品為基礎(chǔ),只有可靠的品質(zhì)和優(yōu)良的性能才能取得客戶的信任,才能取得更大的市場(chǎng)。