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电主轴:制约我国数控机床发展的软肋

2006年06月28日 11:11:00 中国传动网

2005年,我国机床产值达到了51亿美元,跃居世界第三,其中数控机床产量达59600台。在长足发展的背后,与发达国家机床产业相比,差距依然明显,尤其是以电主轴为代表的关键功能部件,无论是从产品品种、技术水平、可靠性和产业化程度等方面均与国外有明显差距,不得不60%依靠进口,成为制约我国数控机床发展的软肋。   高速主轴系统历来就是数控机床三大高新技术之一。随着数控技术及切削刀具的飞速发展,越来越多的机械制造装备都在不断向高速、高精、高效、高智能化发展,内装式电主轴单元,简称电主轴已成为最能适宜上述高性能工况的数控机床核心功能部件之一。尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中,电主轴的优异特点是其他类型主轴单元不能替代的。   电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的高新技术产品,电主轴系统由电主轴、驱动控制器、编码器、通讯电缆等组成。电主轴技术水平的高低、性能的优劣都直接决定和影响着数控机床整机的技术水平和性能,也制约着主机的发展速度。   国产电主轴发展不尽如人意   与数控机床的长足发展相比,国产电主轴的发展明显滞后,已引起了业内以及国家相关部委的关注。   有专家指出,以数控机床使用电主轴的比例为10%计,2005年数控机床用电主轴约为6000台,已成为电主轴市场的主力军。   国内电主轴大量依赖进口的原因,除了产量没有跟上去之外,国产电主轴的质量没有保证,也是其中一个原因。目前我国开发出了能应用于数控机床和加工中心的电主轴,并且已装备了部分国产数控机床。但是从总体上讲,国产的电主轴和国外产品相比较,无论是性能、品种和质量都有较大差距,所以目前国产的高转速、高精度数控机床和加工中心所用的电主轴,仍然主要从国外进口。   对于电主轴生产是否存在技术瓶颈,有不少业内专家发表了各自看法。有专家在分析了电主轴技术后认为,电主轴的技术难度并不大。电主轴的确需要的是综合技术,但是只要一家企业拥有了其中一种技术,就可以生产电主轴这种产品。因为与其他技术相对应的产品,完全可以外购。比如轴承厂就可以外购电机,而电机厂也可以外购轴承,这是一些国外电主轴生产厂家通用的做法。就是世界顶级的电主轴生产商也不具备全套技术,他们也同样外购产品或是技术。   而据洛阳轴研科技公司主轴开发部邱宪国部长介绍,电主轴看似简单,实则不易。入门容易,搞精不易。电主轴实际上是诸多学科、众多高新技术应用的综合体,它涉及机械、电子、自动控制等。如果仅仅是精密加工、装配,其他依靠外购外协,依靠低廉劳动力来获取利润,初期可能实现。但在电主轴的核心竞争力方面,必然无法与国外公司抗衡,简单的拿来主义,不掌握核心技术、关键技术,就会受制于人,电主轴产业就无法健康发展,只能永远跟在别人后面。正是由于在高速轴承技术、精密加工技术、电机技术、驱动控制技术上与国外先进水平有差距,才影响了国产电主轴的市场竞争力。邱宪国指出,洛阳轴研科技公司的实践表明,每一项技术的突破都会给国产电主轴水平带来新的提高。   如何提高电主轴国产化水平   专家指出,要加快电主轴国产化步伐,必须重视以下几个方面的工作:---加强电主轴关键技术研究,提高自主创新能力。如加强高速、高刚度轴承研究、轴承润滑冷却方式研究、新一代驱动技术的研究、新材料新结构的电机技术研究。   ---加快电主轴的标准化工作。过去国产电主轴没有统一的标准,各厂家自行确定电主轴外形尺寸,造成无法互换和用户难以选型。目前洛阳轴研科技公司承担制订的国内第一个数控机床电主轴行业标准已进入报批阶段。   ---政府要加大对电主轴等功能部件的扶持力度。如加大科技投入,加大技改资金支持,加大鼓励电主轴国产化的政策支持,享受数控机床主机的税收优惠等。   ---企业要提高电主轴生产的装备水平,确保产品质量和可靠性。   ---加强宣传与沟通,提高用户的信任感。一些用户、主机厂由于对国产电主轴质量和可靠性不信任,指名选配国外产品,使国产电主轴难以批量生产,制约了电主轴产业化发展。 ---鼓励支持以专业厂家生产的高质量的电主轴取代各机床厂家自己生产的传统主轴。功能部件的发展和其专业化生产不仅有利于缩短新产品开发和制造周期,而且由于功能部件已占据数控机床成本相当大的比例,它的产业化也有助增强数控机床的价格竞争优势。作为关键部件的主轴单元应进行系列化、工程化设计与制造,不断提高主轴的转速等性能指标,使主轴单元成为一个有自主知识产权,可供用户使用选择,能批量生产、稳定供货的优质部件。

来源:控制与传动网

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