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奋战六十年 我国机床工业进入世界前列

机床工业为军、民装备制造业提供制造技术与装备，是与国计民生、国防军工建设紧密关联的基础工业和战略性产业，在世界范围内备受各方关注。我国机床工业历来受到中央重视与关怀，通过全行业60年来的艰苦努力和卓越奋斗，特别是改革开放的30年和进入21世纪这十年来，在中央的正确领导下和各方大力支援下，高速发展，已建立起较大规模、较完整的体系，奠定了有利的技术基础，具备相当的市场竞争实力。整体上说，我国机床工业已跨入世界行列第一方阵，并进入世界前列，为我国国民经济发展和国防工业建设作出了重大贡献。

值此建国60周年大庆之际，现就我国机床工业的伟大成就，概括为总量供给能力、产品品种阵营及性能水平、技术及研发开拓实力、信息技术应用状况和机制体制变革、企业层次的经营运作、技术改造与国际接轨等整体方面新貌，作一综合陈述。

1 具有较强的总量供给能力

近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的必要强化，国家装备制造业对机床这种基础性、战略性生产制造手段，提出了急迫的、大量的需求。特别是2002年以来，我国机床市场消费金额跃居世界第一位。面对这一巨大需求，我国机床工业奋力迎战，2002年市场自我满足率达到48%；2008年达到61%，自我滿足率上升到世界笫三位（世界机床工业发达国家和地区同年相应的本国、本地区市场自我满足率分别是：日本86%、意大利67%、德国59%、、西班牙44%、瑞士42%、韩国35%、法国33%、台湾省32%、美8、电液伺服万能实验机丝杠及传动部份要定期涂润滑油国30%、加拿大19%、英国11%）。我国机床工业全国企业总数4832个，工业总产值908.5亿美元名列世界第三位，出口71.3亿美元(金切机床21.1亿美元)占世界第六位,进口123.9亿美元(金切机床75.9亿美元)占世界首位。

综合分析我国机械制造业的基础装备供应的历史情况，根据最近全国工业普查资料，经过更新后的机床拥有量约378万台，其中金切机床294万台、锻压机床84万台，拥有量中我国自供装备占绝大部分；包括重型超重型金属切削机床与锻压设备、高精度精密机床与数控机床、上千条自动半自动生产线。

根据以上市场自我满足率、总牙齿破坏产值、出口排名及对国内需求总体供应配置等各方面情况，与国际同行对比，可以说我国机床工业在总量供给方面的能力已达到了国际前列水平。但是应该冷静清醒认识到，对于我们这样一个在国际上处于特殊环境的泱泱大国，机床这类属于基础制造装备的物资，仍然存在某些未能满足国内需求的环节，有求于从国外进口，且处于受到一定的制约的不利地位。这不仅只是经济性质问题，而是必需从各个方面努力，迅速摆脱依赖外国，确保国家的独立自主地位的问题，为了彻底改变这一局面，机床工业过去已为之力拼，今后更应继续作出新贡献。

2 产品品种门类比较齐全

随着科学技术发展及人民生活水准提高，制造业面对的是制造对象更新频率加快，加工对象个性化突出，因而对提供加工制造装备的机床工业，更是要求产品品种多样化，这也成为衡量一个国家（地区）机床工业综合实力的重要标志。近年来，我国机床工业受市场需求的驱动，全行业千方百计研究开发新产品，近年，年开发自主版权新品达四百余种左右，截至2008年底，全国更新后的机床品种，累计可供近3500种（特别是数控及其他高新技术产品达1500种），基本上已无重要缺门空白，这在世界范围也是位居前列的。

我国锻压设备、电加工等特种加工设备、齿轮加工设备(见本文数控机床情况部份)可以说品种齐全，性能优越，颇具特色。

锻压机械方面的代表性产品有：济南第二机床厂的成系列机械压力机一直处于国际先进行列，压力吨位由20000kN已经扩展到63000kN，属于国际前沿，先后为美国通用汽车公司所提供的7条冲压自动线在美国市场上引起强烈反响；多工位和伺服驱动压力机进入世界技术前沿,上海锻压机床厂为一汽研制的自重860吨、压制12米汽车大梁、压力吨位达50000KN的液压机，国外企业具有同一水平者只有德、日三家；天水锻压机床厂为西气东送开发的大口径钢管生产线和电力西电东输提供的30000KN14米数控液压折弯机和20000KN液压制管机，在国际上也是屈指可数的。亚威、三环、扬州、金方圆数控转塔头冲床,中、大规格折弯机可以满足国内并远销国外,天锻、合肥锻压在重型液压机满足市场特殊要求方面作出了重大贡献。

我国的特种加工机床领域品种自成完整体系，电加工机床已形成了基本上满足国内需求的能力、年产万台、而数控占80%以上（此数未包括在下列数控机床统计数字之内）,技术上安德建奇、苏州电加工研究所已扩展到慢走丝切割、微细电火花加工（获国家发明奖），为航空发动机整体叶轮加工的数控高效电火花铣削加工、超硬材料辊的电熔爆加工、电火花毛化冷轧轧辊加工等高技术领域。是我国电加工行业新品种。激光加工机床有奔腾楚天、法利莱、济南铸锻所、亚威、三环等可以供货。水射流(水刀切割)加工机床有南京艺工、奥拓福、上海金箭进入市场。

3 数控机床进入成熟期

数控机床是当代机械制造业的主流装备，是市场热门商品，部分高档数控机床仍然被当成战略物资在国际市场上受到禁运与限制。我国数控机床的发展经历了三十年的跌宕起伏，已经由成长期进入成熟期。2008年年产巳达125,000台(某些门类的高档部份,进口曾占较高比重的局面正在改变.根据最近发佈的消息,航空工业集团公司80%的数控机床采购了国产品牌,兵器工业集团目前有90%机床产品采购了国产产品)。

我国可供市场的1500种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域。

（1）五轴（坐标）联动数控机床是数控机床技术制高点标志之一。用于大型螺旋桨空间曲面加工的五轴联动铣床，曾引发轰动一时的美、日制裁原苏联的“东芝事件”；十多年前美国国会因当时我国进口16台用于飞机制造的此类多轴联动旧机床而泡制所谓要求制裁我国的”考克斯报告”。

这些至今仍受到禁运的数控五轴联动产品技术，我国都已陆续掌握，如数控五轴联动的重型落地镗铣床、龙门式铣镗床、加工中心等。十年来已一一推向市场，2001年的第七届国际机床展览会（CIMT）上我国就展出了五种此类商品,并陆续供应市场投入生产使用，当时德国某企业因此类商品进入中国市场需经其政府审查，未能如愿展出，坐失商机，事后十分抱怨，而2009年4月的第十一届CIMT展会上，我国则更进一步推出40种以上，包括航空、航天、造船、冶矿工业用的重型龙门移动式及各种类型数控五轴联动镗铣床和加工中心。

（2）数控超重型机床是水、火、核电电站设备制造、造船、冶金矿山等重大装备制造业及重兵器制造的关键设备。武汉重型机床集团开发出的加工直径可达16m的数控立式车床已生产5台，(正在开3. 再次就是拉力强度实验机的传动系统发的22m、25m数控立车当属世界第一),可以代表我国超重型机床生产能力和水平。第一台16m立车曾在岩滩水电站水轮发电设备制造中满足了用户急需，此后8年来在生产使用中屡创佳绩，被用户称之为“功勋设备”，其后几台为电站设备国家关键工程继续发挥重要作用，其中因保证了号称世界最大的三峡电站550吨重巨型水轮机转轮的加工完成，得到用户表扬。已开发成功投入使用防爆灯具的超重型机床还有齐二镗轴直径320数控落地镗铣床(镗轴直径年产八十多台，世界仅有)北一数控龙门跨度8.2m(跨度5m超重型龙门铣镗床月產二台,世界无第二例)、济二、齐二、齐重、大连、宁江及武重桥式、固定横梁式龙门或工作台移动式铣镗床，武重加工工件重300吨、直径4.5米的卧式车床，齐一巨型曲轴加工机满足造船工业急需,上机工件重200吨、直径2200mm的数控轧辊磨床，上述各类国际间只二、三家生产，我国自主版权品种达到世界先进水平，我国成为少数几个超重型机床领军供应国之一。不少产品在造船、核工业、天文、地质钻探、建筑、发电、冶金、化工装备制造业中大显身手。

（3）立式、卧式加工中心由于汇集了落地镗床、床身式铣床、座标钻镗床的基本功能，且具备按数控程序自动换刀或自动更换工件托盘的特性，也是组成柔性生产线的基本设备，成为机械制造业中需要量比重较大的一类加工装备（约占数控金切机床需求总量30%以上），是世界机床市场热门商品，我国近年发展较快，有40家以上企业进行生产，通用品种已批量生产，少数厂家如北京机床所、大连集团、宁江集团及北京精雕已有微米级高精度型加工中心进入市场。

（4）数控车床同样是数控机床中占比重较大者之一，我国已有50家以上企业生产，沈阳机床集团、大连机床集团、济南第一机床厂、宝鸡机床厂、云机、长城、通力等等企业都已批量生产，品种齐全，质量稳定可靠，有的已跨过月产几百台的门槛。

（5）数控齿轮加工机床同样是我国机床产品强项之一，成系列六轴(座标)五联动数控滚齿机、风电行业用大型内齿、外齿铣齿机,重矿机械行业用加工直径12米铣齿机巳投产使用、秦川数控十一轴五联动自动对刀、自动上下料蜗杆型砂轮磨齿机、直径2米磨齿机,七轴五联动弧齿锥齿轮磨齿机，都是最近三年来进入不同批量生产的世界先进水平的机床新品。特别是弧齿锥齿轮加工机床(铣齿和磨齿)中小规格可以完全满足汽车工业和军工、坦克、船艇工业需求,大规格如直径二米的弧齿锥齿轮加工机属世界第一位,可用于深井钻探及建筑、矿山机械制造业

（6）我国数控机床产品已延伸到成套、复合领域。沈阳集团中捷机床厂按七个月交货期为上海磁悬浮列车工程项目，交出四条以数控镗铣床为主体的生产线，是体现我国机床工业提供成套设备能力的杰出代表。沈阳、大连、济一等都已开发车铣复合、铣车复合机床等世界前沿产品,还有新上市的大连科德14轴5联动铣车复合加工中心自配本厂开发的数控系统、直驱双轴摆头是一大亮点。

（7）数控系统装置是数控机床的神经中枢，是曾长期阻碍我国数控领域发展的关键环农用机械节，就世界范围来说，经过多年市场激烈竞争的优胜劣汰，现今已形成由日本发那科公司独占世界市场百分之五十；德国西门子占据百分之二十五的垄断局面(在我国几年前更是被占领为绝对垄断地位)。我国从上世纪九十年代末开始，掌握当时新出现的基于通用32位工业控制机开放式体系结构技术，一举登上当代技术同一起跑线，开发出能与加工中心、复合车削机床及齿轮机床配套的数控系统，特别是能控制五轴联动（如华中数控与之配套的桂林机床公司与多棱机床公司龙门式镗铣床、齐一车铣复合加工中心、武重舰用螺旋桨加工机等用于军工企业）和具备络化远程监测、诊断、操作功能的数控系统，并开发出弧齿锥齿轮数控加工、三维激光视觉检测、和世界独创的空间曲面插补软件。目前，批量投入市场的国产数控系统，性能具有竞争能力且有性能价格比优势，低档的可以全部滿足国内需求,中档的可以满足百分之五十以上,高档的由于世界王牌已长期垄断中国市场,因之争夺用户信任成为竞争焦点,但国际强手在中国市场上奇货可居、任意封锁的垄断局面巳被突破。华中数控、广州数控充当量产主力,华中、广数、航天、蓝天高精、四开、精雕、广泰、凯奇、帝特马、凯恩帝,大森、高金、等数控系统厂均己具备提供不同特性的五轴联动高档产品能力,精雕用于模具雕铣的多坐标数控系统自产自配累计超万套,,光洋首家开发并产业化总线开放式数控系统,支持32轴6通道,每通道六轴联动、五轴插补控制、四对龙门双驱轴控制;系统分辨率1nm速率可达2x100Mbps,其数控系统中具有技术创新专利的核心芯片自行开发。

与数控系统匹配的数字交流伺服调速电机及主轴电机,登奇、华大、华中数控、兰电、超同步、大连电机等已有自主版权的商品大量问世。

（8）数控机床的其他主要功能部件如南京艺工、济宁博特滚珠丝杠、、凯特滚动导轨、大连集团、烟台数控刀台、分度转台自成系列、洛轴所、北京机床所电主轴及光洋直驱式双摆铣头及双摆转台,与数控机床配套的自动换刀刀库及HSK刀柄与刀调仪,都有不同批量商品生产。

4 研发体系配置得当，发挥攻关作用

我国机床工业巳形成的产品研发力量由三部分组成，即企业的研发基地、高等院校研究部门和专门设置的研究机构（七个独立研究所及鄭州机床工厂设计院），前两者的性质与国外机床工业发达国家类似，后者只有个别国家与地区采取相近方式。这三个方面的研发力量从不同角度为机床工业的发展作出贡献。

（1）企业的研发基地为产品创新、性能升级作出成效的事例很多：如秦川机床集团技术研究院在2002年研发的高效数控七座标六联动蜗杆型砂轮磨齿机，达到世界先进水平并填补国际上品种规格的空白；上海机床厂及险峰机床厂的国家技术中心开发出的数控高精度超重型轧辊磨床进入了世界先进行列。沈阳、大连、齐一、齐二、济二、光洋等都拥有企业自身具有实力的研发机构。

（2）高等院校科研队伍以基础共性技术、前沿技术、软件技术研究见长，除了自成体系取得研究成果,还与企业结合开发产品，优势互补，取得了虚拟轴(并联)机床等前沿技术产品及基础理论的成就。另外,高校设置生产经营公司，将专项优异科研成果转化为机床商品的作法可能是世界机床业中较为特殊的方式，中南大学研发的达到世界先进技术的弧齿锥齿轮磨齿机、华中科技大、清华、西安交大、的快速成型技术都是由开发得出成果而自身直接进”入市场。

（3）我国机床工业领域的独立研究单位一直承担基础共性研究开发工作，具有以多项基础共性技术的集成开发顶级产品的优势，经过科研体制改革，具备科技先导型企业性质，活力更为增强，例如北京机床研究所的纳米技术机床,都是体现我国研发实力的事例。

研发能力并具体体现在针对特殊需要的品种上，为神州载人飞船燃烧室加工的特种铣床，为核电锅炉加工的特高行程立车，为世界最大口径大视野天文望远镜零件加工的专用设备，都一一交了满意答卷。

5 勇于攀登科技前沿

作为制造加工手段的机床技术领域，近年称得上变革性的技术首推并联结构(虚拟轴)机床的出现和快速原型制造技术的登场。

（1）并联结构机床在上个世纪90年代初期，美国英格索尔公司以商品形式于美国国际机床展览会上露面，另有瑞典、法国、日本、俄罗斯、波兰、韩国的几家机床企业或高校、科研单位提出大同小异的不同类型试验品投石问路，此后进入小批量商品投放市场者以瑞典尼阿斯公司较突出，美国辛辛纳提公司、德国DMG、沈阳机床集团以这一原理在传统的卧式镗铣床基础结构上,实现主轴部件多坐标联动动作,具有另外的新意。

我国科技界特别是高校科研群体以创新的锐敏感和实力几年内同样取得突破，进入并联结构的机床的研水性油墨制领域（例如哈工大-哈量，天津大学-天津一厂，清华大学-大连机床集团，清华大学-昆明机床厂、秦川与西北理工大的组合,），同时还出现结合不同用途巧妙地运用串联-并联结构、达到专门化加工的目的.清华大学-齐齐哈尔第二机床集团研制的混联结构机床己通过正式鉴定是中国独创，都已在中国国际机床展览会上分别登场,并用于哈尔滨电机厂的水电设备制造生产中，以上这些创新之举，说明我国在机床前沿技术探索的锐敏性和具备软硬件基础实力。

哈量集团在与哈工大合作开发的六杆并联机床(巳批量生产四台应用于哈尔滨汽轮机厂叶片加工)的基础上,最近又与瑞典EXECHON公司合作开发三杆结构的最新并联机床,性能提高、应用范围更广,适合航天航空机车工业中、小件及机翼、机舱等超长超大工件加工。

（2）快速成型技术是近十多年来出现的一种加工原理上的巨大变革，与具有长远历史的去除材料（切削、冲剪）的加工方法不同，快速成型技术，实际上是背离传统加工方法，反其道而行之的以材料堆积成型(或称为增材制造方法)达到制造工件的一种方法，对于制造原型工件（即将设计构思快速制成实体，从而检验设计的可行性）缩短产品试制周期具有革命性意义，这是材料科学和计算机软件技术、高精度硬件技术的边际学科有机结合的产物。国际上掌握此项技术的国家不多，而我国已有自主知识产权的技术与产品，较突出者有华中科技大学、清华、西安交大、北京科技大,中北大学,科学院大恒公司以及几个民营科技先导型企业。按分层实体制造（LOM）、熔融沉积成形（FDM）、紫外激光固化（SLA）、激光选区烧结（SLS）、金属粉末注射成型(MIM)的不同原理的已有年产过百台产品投放市场，进入了世界先进行列，并向新加坡出口了技术。特别适合航天航空工业特殊结构形状和特殊材料零件原型制造和小批量生产。