新興機床企業(yè)調研報告（二）

中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )cmtba                               鎮江鑫華數控科技---王丹

三．主導產(chǎn)品技術(shù)和市場(chǎng)分析

 1. 主導產(chǎn)品及技術(shù)特點(diǎn)

本次調研14家新興機床企業(yè)的主導產(chǎn)品，因其各自的背景、發(fā)展歷程及市場(chǎng)定位的不同而異，呈現出多樣性變化，大體可分為3C類(lèi)、通用金切類(lèi)、超精密部件與機床和激光加工四大類(lèi)。

（1）3C產(chǎn)品類(lèi)機床

3C產(chǎn)品是指計算機（Computer）、通信（Communication）和消費類(lèi)電子產(chǎn)品（Consumer Electronics）。這類(lèi)產(chǎn)品的零件具有尺寸小、重量輕、加工精度特別是表面質(zhì)量高、加工批量大、加工效率要求高等特點(diǎn)。圍繞這類(lèi)零件的加工，主要產(chǎn)品有鉆攻機類(lèi)和雕銑機類(lèi)（以及派生的多種專(zhuān)用雕銑機）。

鉆攻機類(lèi)。這是用戶(hù)廣為熟悉的一類(lèi)加工中心，也是各企業(yè)最量大面廣的產(chǎn)品，特別是華南廣東地區機床制造業(yè)得以快速發(fā)展的看家機型。頂置刀庫和C型緊湊結構是其主要結構特征，輕載高速高效是其主要工作特性。工作臺最大寬度500mm，最大快移速度60m/min，主軸多采用直連電機或電主軸驅動(dòng)，最高轉速36000r/min，主電機功率范圍3.7-5.5kW，刀庫容量一般16、21把，換刀時(shí)間（T-T）1s，定位精度一般為±0.005/300mm。

雕銑機類(lèi)。這是一類(lèi)以高轉速小直徑刀具進(jìn)行雕銑加工的機床，小龍門(mén)結構以及較鉆攻中心更高的轉速、雕銑精度和表面粗造度是其主要技術(shù)特點(diǎn)。工作臺最大寬度750mm，電主軸最高轉速36000r/min，最大快移速度達到60m/min。這類(lèi)機型在手機行業(yè)衍生出多種專(zhuān)用機床，一般采用天然花崗石床身和立柱，如專(zhuān)用于手機玻璃或陶瓷后蓋周邊磨削、開(kāi)槽、開(kāi)孔、切割和倒角加工的玻璃機和陶瓷機；專(zhuān)用于金屬手機殼體和按鍵等零件鏡面加工的高光機；在雕銑機上附加車(chē)削功能（工作臺上增加轉臺，銑頭上安裝固定車(chē)刀）的車(chē)銑復合機床，可使手機外殼獲得不同于雕銑加工的表面紋路，滿(mǎn)足個(gè)性化客戶(hù)要求；此外還有專(zhuān)用于石墨材質(zhì)雕銑加工的石墨機、手機透音小孔鉆孔機等。

（2）通用金切類(lèi)

主要包括數控車(chē)、加工中心、龍門(mén)加工中心三類(lèi)。

數控車(chē)。可分為臥式、立式和大型數控臥式車(chē)三類(lèi)，主要集中在華東的紐威。國盛是在DMG MORI上海工廠(chǎng)關(guān)閉后，引進(jìn)了其部分設計人員后，剛剛起步生產(chǎn)車(chē)削類(lèi)產(chǎn)品。華南只有格力一家生產(chǎn)少量的臥式車(chē)削中心。臥式車(chē)削中心車(chē)削直徑范圍160-630mm，45°斜床身，主傳動(dòng)為皮帶傳動(dòng)，按機型配無(wú)動(dòng)力刀塔或動(dòng)力刀塔，導軌按機型分既有線(xiàn)性導軌也有滑動(dòng)導軌，配置了動(dòng)力刀塔的機型具有C軸功能，可以實(shí)現三軸聯(lián)動(dòng)。大型數控臥車(chē)車(chē)削直徑范圍850-1900mm，平床身，V-平導軌，4工位轉位刀塔，主軸箱液壓缸自動(dòng)變速。立式車(chē)削中心產(chǎn)品同樣集中在紐威，單柱單刀架型，切削直徑范圍550-2500mm。

加工中心。可分為臥式、立式兩類(lèi)。

臥式加工中心在華南的科杰、喬鋒、巨崗、鼎泰以及華東的國盛和紐威都有生產(chǎn)，目前以紐威的產(chǎn)量最大。機床布局有正T型（中大型規格）和倒T型（中小規格）之分，工作臺最大尺寸1100mm×1100mm，主軸錐孔按機型有7：24和BT之分，直線(xiàn)軸快移速度大于20m/min，具有自動(dòng)換臺功能，工作臺1°分，多為三軸聯(lián)動(dòng)，也有帶B軸的四軸聯(lián)動(dòng)型。

生產(chǎn)立式加工中心的各家都有自己的產(chǎn)品，種類(lèi)規格繁多。機床布局有C型（定柱型）、動(dòng)柱式、橋式（工作臺固定）和小龍門(mén)式；聯(lián)動(dòng)軸有3軸、3+1軸、3+2軸和可傾轉臺5軸聯(lián)動(dòng)之分；按用途分有通用型和高速高精模具型；按導軌類(lèi)型分，有直線(xiàn)滾珠導軌、直線(xiàn)滾柱導軌、滑動(dòng)（硬軌）導軌和二線(xiàn)軌加一滑軌（一般Z軸為滑動(dòng)導軌）；按主傳動(dòng)類(lèi)型分，有皮帶式、直接式、齒輪式；工作臺最大寬度800mm，門(mén)式立加工作臺最大寬度1000mm。

龍門(mén)加工中心。華南的喬鋒、潤星、鼎泰、格力以及華東的國盛和紐威都有生產(chǎn)。品種規格非常豐富，在機床總體布局上有定梁工作臺移動(dòng)式、定梁動(dòng)柱式和高架橋式；在功能上有五面、五軸（包括高架橋式五軸，均為A/C軸擺頭）和一般三軸龍門(mén)；在滑枕形狀上有T型和四面環(huán)抱式正方形和矩形形；在工作載荷上有重型和高速型；在導軌類(lèi)型上多數采用線(xiàn)性滾動(dòng)導軌，少數為滑動(dòng)導軌；在主軸驅動(dòng)方式上，有直接驅動(dòng)、皮帶驅動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和電主軸；在控制方式上，一般為半閉環(huán)控制，五軸聯(lián)動(dòng)機床則采用全閉環(huán)控制。中小規格機床具備自動(dòng)換刀功能，中大規格機床具備自動(dòng)換頭功能。機床最大規格工作臺寬3000mm，最大承重45t，快速小于20m/min。

（3）超精密部件與機床

這里專(zhuān)指江蘇哈博精密機械科技有限公司的三種超精密部件和其具體應用的三種超精密機床。

流體（氣體/液體）超精密靜壓轉臺。臺面直徑有150和300mm兩種規格。以300mm規格的氣體靜壓轉臺為例，最大軸向/徑向承載100/60kg，最大轉速50r/min，額定扭矩10.73 N·m,定位精度/重復定位精度±1″/1″，軸向和徑向運動(dòng)誤差0.1μ?？捎糜谳p載超精密機床、超精密量?jì)x、衛星姿態(tài)地面模擬器、多軸轉臺等領(lǐng)域。

流體（氣體/液體）超精密靜壓主軸。以氣體靜壓主軸為例，最大軸向/徑向承載180/80kg，主軸由同步電機驅動(dòng)，額定轉速3000r/min，額定扭矩15 N·m,額定功率5kW，定位精度/重復定位精度±1″/1″，軸向和徑向運動(dòng)誤差0.05μ，軸向/徑向剛度438/130N/μm。主要應用于超精密車(chē)削主軸。

流體（氣體/液體）系列超精密靜壓導軌。以液體靜壓導軌為例，在行程上目前有400、600、2100mm三個(gè)規格，定位精度±0.5μ（全行程）、±0.8μ（全行程）、±1.5μ（全行程），直線(xiàn)電機驅動(dòng)。

超精密數控單點(diǎn)金剛石車(chē)床。臥式T型布局，以天然花崗巖做基座和導軌材料，整臺機床支撐在主動(dòng)隔振自平衡系統支架上，主軸（C軸）、轉臺（刀臺B軸）和導軌采用前述三種超精密氣體靜壓功能部件。加工精度以直徑75mm鋁合金為例，面型精度（PV-最大差值/峰值）≤0.2μ，表面粗造度（Ra）≤2.5nm，運行于Windows環(huán)境的DELTA TAU POWERPMAC 64位數控系統。機床可用于光學(xué)透鏡、光學(xué)模芯、鏡面精密機械零件的加工，還可通過(guò)靈活的配置擴展為四軸或五軸機床，進(jìn)行球面、非球面、自由曲面、微陣列、菲涅爾透鏡的超精密加工。

超精密硬車(chē)。臥式斜床身布局，天然花崗巖床身，超精密液體靜壓主軸（包括靜壓尾座），超精密液體靜壓導軌，德國海浮樂(lè )（Hyprostatik）液體靜壓絲杠進(jìn)給傳動(dòng)，德國SAUTER公司12工位轉塔刀架。最大加工直徑380mm，最大工件長(cháng)度350mm，最大承重150kg，主軸軸向/徑向跳動(dòng)≤0.2μ，C軸定位精度/重復定位精度≤2″/1″，SIEMENS 840D數控系統，HEIDENHAIN高精度光柵尺全閉環(huán)控制。

超精密臥式數控模輥車(chē)床。臥式布局，以天然花崗巖做基座和導軌材料，整臺機床支撐在主動(dòng)隔振自平衡系統支架上，德國海浮樂(lè )公司產(chǎn)液體靜壓主軸和尾座主軸，超精密液體靜壓轉臺（B軸），超精密液體靜壓導軌，最大加工直徑600mm，最大工件長(cháng)度3000mm，最大承重2000kg，主軸和B軸軸向/徑向跳動(dòng)≤0.2μ，主軸定位精度/重復定位精度≤2″/1″，加工形狀誤差＜5μ，表面粗造度（Ra）＜10nm，運行于Windows環(huán)境的DELTA TAU Advantage 900數控系統，全閉環(huán)控制。設備可用于LCD顯示屏、聚光光伏系統、交通標志標牌、裸眼3D設備等制造領(lǐng)域RTR(壓印) 工藝關(guān)鍵模輥零件表面微結構的超精密加工。

（4）激光類(lèi)設備

百超迪能、宏山和蘇州迅鐳三家企業(yè)的激光加工設備，總體上可分為激光平面切割、激光管材切割、三維激光機器人切割機、激光微加工設備和激光焊接機五類(lèi)。采用光纖傳導是目前產(chǎn)品的不二選擇，電源、激光器、激光頭，滾動(dòng)導軌、滾珠絲杠、齒輪齒條、數控系統、伺服系統及伺服電機等主要關(guān)鍵配套件主要來(lái)自美國、德國、瑞士、英國、日本等境外品牌產(chǎn)品，配置檔次普遍較高。

激光平面切割機。這是三家企業(yè)最量大面廣的產(chǎn)品，焊接式床身和整體壓力鑄造航空鋁合金橫梁，最大激光功率15kW，最大切割范圍8000mm×2500mm，最大加速度2.8g，最大運行速度196m/min，重復定位精度±0.02-0.03mm，高自動(dòng)化產(chǎn)品具有自動(dòng)換臺功能。

激光切管機。宏山和迅鐳都有生產(chǎn)，最大激光功率8000W，最大切割直徑220mm，方管200mm×200mm，全自動(dòng)化產(chǎn)品具有自動(dòng)上下料功能，宏山還有一款五軸聯(lián)動(dòng)切管機，采用德國進(jìn)口擺角切割頭，用于焊接坡口的切割。

三維機器人切割機。宏山產(chǎn)品，最大載荷負載30kg，最大臂展2000mm，6關(guān)節，可重復精度±0.05mm。

激光焊接設備。有多種類(lèi)型，三維激光焊接機采用掃描振鏡激光焊接頭、6關(guān)節機器人和柔性工作臺，能夠對空間焊縫實(shí)施連續焊接。光纖焊縫跟蹤填絲焊接機配備焊縫跟蹤系統，能夠優(yōu)化并實(shí)時(shí)調整焊接參數，并對寬間隙焊縫進(jìn)行冷絲填充焊接。振鏡焊接機，最大激光功率3KW,主要應用于手機屏蔽罩、金屬手機外殼、金屬電容器外殼、電腦內金屬屏蔽網(wǎng)、剃須刀片、電子接插件及其它類(lèi)別電子產(chǎn)品的高效率激光點(diǎn)焊或密封焊。此外還有光纖傳導的焊接機（包括連續焊接機）、錫焊機、塑料焊接機等。

激光微加工設備。包括玻璃、藍寶石切割鉆孔機、PCB（印刷電路板）/FPC（柔性電路板）精密分板機、陶瓷精密切割劃線(xiàn)機和自動(dòng)硅片切割機等。

2. 主導產(chǎn)品適應市場(chǎng)情況

新興機床企業(yè)能夠新興原因眾多，產(chǎn)品適應市場(chǎng)變化的需求并能夠快速靈活地做出有效應對是重要的一環(huán)。

（1）抓住3C和家用電器市場(chǎng)發(fā)展機遇是華南機床企業(yè)新興的關(guān)鍵因素

以手機市場(chǎng)為例，由普通手機到智能手機的換代，以及由此引發(fā)的爆發(fā)式發(fā)展，加工金屬機殼和玻璃面板的產(chǎn)品鏈為企業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機遇。加工機殼的鉆攻中心、加工玻璃面板的玻璃雕刻機、透音小孔的鉆孔機等成為了市場(chǎng)炙手可熱的產(chǎn)品。之后，密切關(guān)注市場(chǎng)個(gè)性化需求動(dòng)向，適時(shí)推出了能夠加工出更高表面質(zhì)量和不同紋路的高光機、車(chē)銑復合機等。當出現曲面屏和陶瓷手機后蓋板的需求后，緊隨市場(chǎng)推出了加工曲面屏熱壓模具的石墨機、3D熱彎機、弧面掃光機和陶瓷雕刻機等。事實(shí)上，手機市場(chǎng)對制造裝備的需求變化一直沒(méi)有停止，下一代5G手機殼體從盒式向框式的轉變以及材質(zhì)方面的變化（如陶瓷殼體、玻璃殼體），已經(jīng)造成主力機型鉆攻中心銷(xiāo)量的大幅下滑。讓人欣慰的是，各企業(yè)都注意到了這樣的變化，都在思考未來(lái)的發(fā)展方向。調訪(fǎng)中我們了解到，一些企業(yè)已經(jīng)向長(cháng)江沿岸包括華東地區進(jìn)行投資和建廠(chǎng)，或許這就是他們思考的結果，“我們干的是輕型的，北方干的是重的”，在這種普遍的自我認知中，似乎也可以看出一些他們未來(lái)的走向。

（2）采用激光新技術(shù)和抓住激光設備市場(chǎng)發(fā)展機遇是新興激光設備制造企業(yè)成功的關(guān)鍵因素

這里所指激光新技術(shù)包括兩個(gè)因素，一是光纖激光技術(shù)不需要傳統激光設備復雜的光路傳導系統，很大程度上降低了設計、制造、維護的難度，且成本較低；二是大功率光纖激光器制造技術(shù)及市場(chǎng)發(fā)育迅速。激光加工設備市場(chǎng)發(fā)展機遇也包括兩個(gè)因素，一是傳統應用領(lǐng)域，如精密機械、汽車(chē)配件、廚衛五金、電子電氣、智能家居等領(lǐng)域的快速健康發(fā)展，二是新的應用領(lǐng)域和新的應用需求，如材料、厚度、切割效率等的變化中高功率光纖激光設備需求的快速增長(cháng)。激光加工設備企業(yè)正是抓住了這種技術(shù)與市場(chǎng)需求完美結合的發(fā)展機遇，成就了企業(yè)的振興發(fā)展。

（3）注重細分領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)是新興金切機床制造企業(yè)成功的重要因素

龍門(mén)加工中心是典型的例子，當大家都受制于大型機床特別是龍門(mén)機床市場(chǎng)的蕭條與不景氣時(shí)，紐威、國盛和創(chuàng )世紀卻表現出另外一種完全不同的場(chǎng)景，每月產(chǎn)出少則三、四十臺，多則六、七十臺。原因是多方面的，但若從產(chǎn)品適應市場(chǎng)角度分析，建立在對市場(chǎng)細分基礎上的產(chǎn)品多樣性是成功的原因之一。紐威、國盛和創(chuàng )世紀開(kāi)展機床制造業(yè)務(wù)的時(shí)間大約在2000年、2010年和2008年，相比較應該說(shuō)時(shí)間并不長(cháng)，且進(jìn)入龍門(mén)類(lèi)機床研發(fā)的時(shí)間比這更晚，但如今紐威的龍門(mén)加工中心已經(jīng)發(fā)展到7個(gè)系列85個(gè)品種規格，國盛4個(gè)系列36個(gè)品種規格，創(chuàng )世紀2個(gè)系列38個(gè)品種規格。這種綿密的產(chǎn)品型譜是他們應對多樣化市場(chǎng)需求的重要法寶。

（未完待續）