工业机床是制造业不可或缺的一部分,被誉为“工业母机”。据市场相关数据测算,2022年至2024年,我国金属切削机床年均更新量约为78.9万台,市场空间巨大。但我国高端机床一直严重依赖进口,尤其是数控机床中的尖端产品——高端五轴联动数控机床,可广泛应用于复杂曲面的加工航空发动机叶轮、整体叶盘和叶片等零件。其核心技术长期被欧美、日本机床制造商封锁。
但随着我国制造业转型升级和航空航天领域国产自主化需求不断加大,在《中国制造2025》等一系列政策影响下,我国五轴高端数控机床工具将迎来快速发展时期。
这样的市场环境对于五轴机床赛道来说将是一个很好的机遇。海外市场对五轴数控机床的需求非常旺盛。过去这个需求主要由欧洲和日本品牌承担,现在已经转移到了中国,这对于我国五轴机床行业来说是一个非常好的推动因素。与此同时,西门子、库卡、博世等工业领域的玩家也正在经历洗牌。对研发能力、设备等的需求越来越强烈。五轴机床产品的需求不断向高品质、高精度方向发展。这进一步刺激了五轴数控机床行业的崛起。
五轴联动数控机床优势明显,未来行业发展前景良好。
五轴联动数控机床是指专门用于加工复杂曲面的机床。它们具有适用范围广、工作效率高、提高加工精度、增加刀具使用寿命等优点。随着先进制造业的快速发展,五轴联动数控机床作为国家工业化水平的重要标志,获得了广阔的发展前景。
五轴联动数控机床广泛应用于军工、精密装备、航空航天、城市轨道交通、新能源汽车、医疗卫生等领域,航空航天领域是五轴联动数控机床最大的需求方,占需求的40.0%。五轴联动数控机床可加工航空发动机整体叶盘、叶片、叶轮以及大、中、小型飞机结构件,在航空航天领域发挥着不可替代的作用。
五轴数控机床行业的技术壁垒极高。我国在该领域自主研发能力较弱,缺乏规模化生产能力。海外品牌主导中国市场。日本山崎马扎克公司、德国DMG森公司、德国GROB-WERKE公司、德国Hermle公司是全球知名的五轴联动数控机床供应商,占据全球近60.0%的市场份额。上述企业均在我国拥有五轴联动数控机床生产基地,在行业中占据垄断地位。
在激烈的市场竞争中,我国本土五轴数控机床企业开始引进国外先进技术和设备。目前,沉阳机床、大连科德数控、上海日进机床等数控机床龙头企业已逐步掌握高端通用五轴联动数控机床技术,带动我国市场国产化率进一步提高。近年来,五轴联动数控加工中心在各个领域的应用日益广泛。在实际应用中,当遇到异型复杂零件高效高质量加工的问题时,五轴联动技术无疑是最有效的解决方案。但五轴的高昂价格仍然减缓了其普及速度。高效率、高质量的加工对应着高投资。
为什么五轴设备价格这么高?
1、机械零部件价格高
1、国内100万以下很难买到双摆铣头,常用的为300万至400万。以双摆铣头的核心部件为例。因为加工难度大,精度要求高,而且由于其体积小,内部机械部件相对较小,很难像三轴机的主轴箱那样保证高刚性。因此,双摆动铣头非常大且重。一般这种五轴核心部件只用在大型龙门结构的五轴机床上。例如下面的大型铣头重达数吨。
2、国内10万元以下很难买到双转盘,常用的是15万元到50万元甚至更高。双转台(摇篮、悬臂):最难的是A摆(或B摆),因为整个C轴转台固定在A(或B)轴上,当A(B)摆电机转动时摆动,加一个V型芯:UG202020免费获取数控课程即使是卸载(不夹紧工件),负载也必须很大,才能克服整个C轴组件的重量。如果增加夹具和工件,负载会成倍增加,所以双转台的精度和寿命问题一般都在摆式A(B)上,摆式C比较少见。这也是双转台五轴机床很少加工钢件的本质原因【一个DMG直径800的转台,A回转扭矩高达5000NM,只能加工一吨左右的工件(包括夹具)】,而且这种大扭矩电机的价格不是一般人能承受的。但即便如此,双转台类型仍然是五轴机床中最常见的,因为这种类型的五轴机床制造难度相对较小(与带有摆动角度铣头的型号相比)。
3、一摆一转:单个摆铣头的价格在30万-60万甚至更高。该型号价格较高,因为它还带有摆角铣头。虽然它只有一个旋转轴,但成本仍然很高。而且,外国人不喜欢使用简单的单摆铣头。通常做成45度B摆,编程难度较大。更高。 4、除了核心部件外,相比三轴机,五轴机的床身铸件需要更多的加工,难度更大。水、电、油、气等配件较多,成本也较高。
2、数控系统价格高
日本的三菱、发那科基本上不向该国销售五轴系统。如果需要的话,它们必须经过非常繁琐的审批,而且用途有限。德国海德汉、西门子、力士乐、PA等价格相对宽容20万以上。一套国产的带RTCP的真五轴系统售价约为10万元人民币。稳定性还有待检验,国内五轴数控系统制造商只有十几家。 (这里的参考价格是基于与五轴尺寸类似的850三轴机,包括系统、驱动器和电机。)
3、使用和调试成本高
ABC的三种圆周运动精密检测设备都非常昂贵。一台三轴激光干涉仪仅需10万-20万元。五轴检测设备目前仅由英国雷尼绍提供。一套售价60万-80万人民币(含球)。极仪)。
国内五轴设备现状如何?
1、五轴机及其核心部件的生产厂家很少。
与传统的三轴机床相比,五轴机床的制造商非常少。这一点从上海、北京等大型机械展会就可以看出。从目前我手里的不完整的厂商名单来看,全国范围内的数量不到三位数。仅松岗和长安两个镇,三轴机生产企业的数量就超过了这个数字(超过100家)。能够提供五轴机床三大核心部件(五轴数控系统、回转工作台、摆动铣头)的厂家很少,主要是来自台湾、日本、欧美的公司。
2、涉及五轴机床编程、机床操作等从业人员较少。
网上搜索五轴编程培训,你会发现相关机构不超过20家。 (当然实际数量肯定不止这个)。发送职位招聘信息。能做五轴编程(UG或POWERMILL等)并能独立工作的人是很少的。如果加上一些条件,比如:能够根据不同的机器型号定制后处理,能够车铣等。复合(或者说铣车复合),如果你懂一点PLC的话,几乎就没有什么了。
3、现阶段五轴机的应用范围太窄。
现在的五轴机、民营企业的五轴机都是做一些国外公司的订单(高端消费电子、高端生活电器、高端模具),加工对象材料以铝合金为主,为辅。由钢制零件制成。