這幾年中國制造業(yè)取得了頗為顯著的進(jìn)步，尤其在機(jī)床制造這個(gè)領(lǐng)域的，這種提升格外突出。 數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造領(lǐng)域那可是非常重要的裝置，它的技術(shù)層次跟國家制造業(yè)的競爭力那是緊緊相連的。
實(shí)際上數(shù)控機(jī)床就像是機(jī)械制造領(lǐng)域的一把鋒利寶劍一樣，能大大提升國家制造業(yè)的競爭力。并且如果它的技術(shù)水平越高，對國家制造業(yè)的促進(jìn)作用也就越明顯。
雖然中國在機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域獲得了較大的進(jìn)步，不過跟國際上處于領(lǐng)先地位的水平相較起來講，仍舊有著一定的距離。 小編將從多個(gè)維度，深入地分析國產(chǎn)機(jī)床跟國際機(jī)床之間的差異，而且探討中國究竟怎樣突破技術(shù)封鎖，進(jìn)而促使國產(chǎn)機(jī)床實(shí)現(xiàn)崛起。
一、基礎(chǔ)材料與熱處理工藝：材料性能的瓶頸
數(shù)控機(jī)床的床身，其為整個(gè)機(jī)床支撐與穩(wěn)定的關(guān)鍵部件，而且床身材料的質(zhì)量，更是直接地影響機(jī)床的使用壽命以及加工精度。 德國、日本等國的機(jī)床，一般會選用高性能的鑄鐵，或者是采用礦物材料。這些材料具備出色的抗變形能力，與此同時(shí)擁有優(yōu)良的耐磨性與熱穩(wěn)定性，從而在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，機(jī)床依然能夠維持高精度。
對比之下，國產(chǎn)機(jī)床在這方面，仍有較大差距，尤其在抗變形以及熱穩(wěn)定性方面，國產(chǎn)機(jī)床容易出現(xiàn)床身變形的問題，大大影響加工精度。 熱處理工藝也是國產(chǎn)機(jī)床的短板。 機(jī)床的關(guān)鍵部件，比如說導(dǎo)軌、絲杠 等等，需要經(jīng)過較為嚴(yán)格的熱處理工藝，像滲碳、淬火之類的，以此來增強(qiáng)它的耐磨性以及使用壽命。 國產(chǎn)機(jī)床在熱處理技術(shù)上稍微有點(diǎn)落后。這些部件的使用壽命大概也就只能達(dá)到國外同類產(chǎn)品的60%到82%之間。 這表示國產(chǎn)機(jī)床得經(jīng)常的去做維護(hù)工作，而且還要頻繁地更換零件。如此一來，不但對整個(gè)生產(chǎn)效率造成了影響，也給成本控制帶來了難題。
二、數(shù)控系統(tǒng)：大腦的差距
數(shù)控系統(tǒng)乃是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，決定著機(jī)床的操作精度以及加工效率。目前國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)依然高度依賴進(jìn)口品牌，像發(fā)那科 、三菱等等。而且尤其在高端機(jī)床領(lǐng)域，德國的西門子、海德漢系統(tǒng)占據(jù)著市場的主導(dǎo)地位。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，在動(dòng)態(tài)精度、五軸聯(lián)動(dòng)等高端技術(shù)領(lǐng)域，與國際先進(jìn)水平的差距比較大。 除此之外，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，在高速插補(bǔ)以及加工精度方面的表現(xiàn)，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上進(jìn)口品牌。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)的精度，直接決定著機(jī)床的加工效果，所以國產(chǎn)機(jī)床的加工質(zhì)量與穩(wěn)定性，相對而言比較低，這樣的話，中國高端機(jī)床在全球市場里仍舊處于劣勢。
三、精密傳動(dòng)部件：手腳的差距
數(shù)控機(jī)床的精密傳動(dòng)部件，像絲杠以及導(dǎo)軌，是機(jī)床能夠較為快速且精準(zhǔn)地傳遞運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵所在。 目前國內(nèi)市場的絲杠以及導(dǎo)軌，在很大程度上依賴進(jìn)口，像瑞士的SKF、日本THK、還有德國的力士樂等這類品牌。 這些進(jìn)口品牌的產(chǎn)品，在精度、穩(wěn)定、耐久性方面，都明顯優(yōu)于國產(chǎn)產(chǎn)品。 國產(chǎn)絲杠以及導(dǎo)軌與反向間隙、重復(fù)定位精度等等方面存在的差距，致使機(jī)床在高速切削以及復(fù)雜加工里的性能比不上進(jìn)口機(jī)床。 除此之外，機(jī)床主軸作為核心部件，其在高轉(zhuǎn)速、高扭矩下的表現(xiàn)，對加工效率至關(guān)重要。 當(dāng)前國內(nèi)的高速電主軸 技術(shù)仍不成熟，特別是在軸承潤滑以及熱管理方面的技術(shù)，尚未達(dá)到進(jìn)口品牌的水平。這使得國產(chǎn)機(jī)床在高轉(zhuǎn)速情況下的穩(wěn)定性和切削能力方面，遠(yuǎn)不如德國和日本的高端機(jī)床。
四、加工精度與穩(wěn)定性：保持精度的挑戰(zhàn)
加工精度以及穩(wěn)定性，是數(shù)控機(jī)床最為重要的性能指標(biāo)當(dāng)中的一項(xiàng)。 德國以及日本的機(jī)床，在熱變形控制方面，而且在幾何精度保持性等方面，都具有較為顯著的優(yōu)勢，能夠于長時(shí)間的加工過程當(dāng)中，依然保持高精度。 而國產(chǎn)機(jī)床在這些方面仍存在較大差距。 例如國產(chǎn)機(jī)床于連續(xù)加工4小時(shí)之后，其熱漂移誤差或許能達(dá)到10至20μm，并且德日機(jī)床一般會控制在8μm以內(nèi)。其實(shí)這恰恰反映出兩國在機(jī)床制造技術(shù)方面的差異，稍微彰顯了不同的工藝水準(zhǔn)。 這種差距，使得國產(chǎn)機(jī)床，在高精度加工方面，無法跟國際先進(jìn)水平相抗衡，而且其實(shí)國產(chǎn)機(jī)床在一些低端市場，還是有一定競爭力的。
除此之外，幾何精度保持性差，這也是國產(chǎn)機(jī)床的一大問題。許多國產(chǎn)機(jī)床，而且是在滿負(fù)荷運(yùn)行一年之后，其定位精度竟然下降了10%至30%。對比之下，進(jìn)口機(jī)床像哈默、斯達(dá)拉格等，它們卻能夠?qū)⒕染S持3到5年而不改變，如此便顯示出更強(qiáng)的長期穩(wěn)定性。
五、智能化與自動(dòng)化：向未來邁進(jìn)
隨著制造業(yè)的智能化以及自動(dòng)化趨勢越發(fā)明顯，數(shù)控機(jī)床的智能化水平，成為衡量其競爭力的重要因素。目前國內(nèi)的CAM軟件 （計(jì)算機(jī)輔助制造軟件），在通用性、刀路優(yōu)化等方面，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上德國的UG和美國的MasterCAM 等國際品牌。 像實(shí)時(shí)切削力監(jiān)測、刀具磨損補(bǔ)償這樣的智能化功能，在國內(nèi)機(jī)床的普及程度上，也相較國外大大落后了。 除此以外，在國內(nèi)機(jī)床行業(yè)方面，在柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用上，也是存有欠缺的。雖說有一些國產(chǎn)機(jī)床，已然開始去探索智能化技術(shù)了，不過從整體水平來看，跟德國、瑞士、日本等國的企業(yè)相比較的話，依舊有著較大的差距。
六、人才與技術(shù)創(chuàng)新：突破瓶頸的關(guān)鍵
技術(shù)創(chuàng)新以及高端人才的培養(yǎng)，是推動(dòng)機(jī)床制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。 即便中國在人才培育以及技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，獲取了一定程度的進(jìn)步，不過同德國和日本這種制造業(yè)強(qiáng)國加以比較的話，仍舊有著很大差異。 國內(nèi)機(jī)床制造企業(yè)的研發(fā)投入，占銷售額的比重不到3%，而德日企業(yè)這一比例通常在8%到10%之間。稍微比較一下就會發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)企業(yè)在研發(fā)投入方面與德日企業(yè)存在較大差距。其實(shí)這種差距不僅僅體現(xiàn)在數(shù)值上，更反映了企業(yè)對于技術(shù)創(chuàng)新的重視程度不同。 除此之外，像智能數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)方面的工程師、精密工藝領(lǐng)域的工程師這類高端人才，在國內(nèi)依然比較稀缺。而且這種狀況其實(shí)限制了我國機(jī)床制造技術(shù)得以快速突破。
七、展望未來：彎道超車的可能
現(xiàn)在雖然面臨著諸多挑戰(zhàn)，不過中國機(jī)床行業(yè)一直都在不斷地沖破技術(shù)封鎖，使勁追趕先進(jìn)水平。隨著科研投入持續(xù)增加，而且技術(shù)慢慢進(jìn)步，國產(chǎn)機(jī)床在一些細(xì)分領(lǐng)域，漸漸取得了突破性的成果。 像在中低端機(jī)床市場，國產(chǎn)品牌已經(jīng)占據(jù)了一定的份額，而在高端數(shù)控系統(tǒng)和精密傳動(dòng)部件等領(lǐng)域，越來越多的國產(chǎn)品牌，正逐步地拉近與國際巨頭的差距。
經(jīng)過不懈怠地努力，中國機(jī)床行業(yè)正在攻克了很多困難，在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了質(zhì)的提升?？蒲腥藛T一直探索創(chuàng)新，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)快速地發(fā)展。與此同時(shí)，政府的支持和政策引導(dǎo)也給行業(yè)發(fā)展增添了強(qiáng)大的動(dòng)力。
在未來幾十年間，隨著技術(shù)不停地進(jìn)步，而且人才持續(xù)地培養(yǎng)，中國的機(jī)床行業(yè)有望達(dá)成“彎道超車”，逐步邁向全球機(jī)床制造強(qiáng)國的隊(duì)列。 其實(shí)這并非是偶然之事，而是歷經(jīng)多年持續(xù)努力所造就的結(jié)果。并且伴隨相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同性發(fā)展，機(jī)床行業(yè)的前景越發(fā)地廣闊。
寫在最后
中國機(jī)床制造業(yè)的崛起，離不開工程師們持續(xù)不斷的努力，還有技術(shù)方面的逐步積累。 從基礎(chǔ)的材料層面，到先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)，從精準(zhǔn)的加工精度，到高度的智能化，每一項(xiàng)技術(shù)上的突破，都是中國機(jī)床行業(yè)邁向國際前沿的關(guān)鍵一步。
其實(shí)在不遠(yuǎn)的將來，國產(chǎn)機(jī)床不會再對進(jìn)口有所依賴，并且能夠在全球市場之中，與國際品牌展開一番較量。
