打破德國壟斷,中國攻克高端數控磨床

磨床是金屬切削機床的一個重要子行業，指利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。按照磨床采用的控制方式不同，磨床分為數控磨床和非數控磨床。高檔數控工具磨床是生產高精度刀具的核心設備，直接影響刀具的性能和質量，需要具備高精度、高效率、高可靠性和高穩定性。因此數控磨床代表了磨床行業的發展趨勢。數控磨床是第三次工業革命后，信息技術與機械制造技術相結合的產物。數控磨床在當今社會中的應用也十分廣泛，它作為現代機械加工的基礎工具，在汽車工業、消費電子、船舶工業、航空航天、國防工業、電力設備、鐵路機車、工程機械等國民經濟發展的重要領域我們都可以看到它的身影。

國內外數控磨床行業發展對比

19世紀60年代，美國在車床的基礎上制成了第一臺磨床。發展至今，德國、日本位居磨床領域研發、設計、制造和應用方面技術最先進、經驗最豐富的國家之列，在高端磨床產品市場上掌握著較高的話語權。主要面向航空航天、汽車、模具等下游產業，典型公司包括德國斯來福臨集團、日本捷太格特、德國埃馬克、瑞士羅曼蒂克等，是目前國際上的高端磨床制造商。

我國數控磨床的發展始于20世紀70年代中期。雖然我國在2009年已躍居世界第一機床生產大國，但與發達國家的差距依然明顯，高性能的數控磨床仍嚴重依賴進口。近年來，隨著國民經濟的高速發展，我國磨床市場需求結構發生明顯變化，對引領行業發展方向的數控磨床需求越來越大。一方面，我國汽車工業、消費電子、船舶工業、航空航天、國防工業、電力設備、鐵路機車、工程機械產業的發展為數控磨床提供了廣闊的市場，另一方面，又不斷對數控磨床在數量上、質量上和水平上提出更高、更新的要求，促進數控磨床行業快速發展。

我國數控磨床發展趨勢

1.數控化率不斷提升：下游產業的轉型升級將持續倒逼磨床市場供給結構的深化調整，減少低端磨床的供給量，逐步提高中高端磨床供給比例，我國磨床的數控化率將逐步提升。2020年我國金屬切削機床數控化率已達到43%，但與發達國家80%左右的數控化率水平仍存在較大差距，《中國制造2025》戰略綱領中將高檔數控機床列為未來十年制造業重點發展領域之一，明確提出“到2025年，中國的關鍵工序數控化率將從現在的33%提升到64%”，可見未來我國機床的數控化率將大幅提升。

2.核心部件自給能力提高：數控磨床核心部件主要包括數控系統、主軸、絲桿、線軌等，目前國內各核心部件技術距離國際水平存在一定差距，國內機床廠商為提高機床精度和穩定性，提高產品競爭力，核心部件以國際品牌為主，國產化率較低，對國際品牌部件依存度較高，特別是高檔數控機床配套的數控系統基本為發那科、西門子等境外廠商所壟斷。《〈中國制造2025〉重點領域技術路線圖》對數控機床核心部件國產化提出了明確規劃：“到2025年，數控系統標準型、智能型國內市場占有率分別達到80%、30%；主軸、絲桿、線軌等中高檔功能部件國內市場占有率達到80%；高檔數控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列”。目前，國內一批機床企業正在不斷突破掌握核心部件技術，隨著國家政策的大力支持，國內中高檔機床自主研發水平的不斷提高，我國機床核心部件自給能力將會進一步提升。

3.高檔數控磨床進口替代提速：從我國制造業整體發展來看，目前正在從“制造大國”向“制造強國”轉變，未來“高端化、高利潤”替代“薄利多銷”是我國制造業的發展趨勢，未來對高精度、高效率、高價值的高檔數控磨床需求的占比也將越來越高。高端磨床往往智能化程度高、磨削效率高、加工精度高、加工穩定性強，其制造工藝涉及物理、化學、材料、微電子、數控技術等領域知識，需要大量基礎性研究的積累。西方國家在高檔數控機床和技術出口方面對我國進行了嚴格管制，使得我國在高檔數控機床行業面臨“卡脖子”的難題，而中美貿易摩擦加劇了這一情況，進一步加速了我國推進高檔機床國產化、實現高端產品的自主可控的進程。《中國制造2025》也明確提出“高端數控機床與基礎設施裝備到2025年國內市場占有率超過80%；高檔數控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列”。

長期以來，通過對國外先進技術的引進、自身工藝的創新，國內廠商的自主研發、設計和制造能力不斷提升，國際市場競爭力不斷增強，未來將緊跟國產化替代的浪潮，進一步擴大國內高端市場份額。

我國數控磨床打破美國德國技術壟斷的重大突破

1.銀川大河研制出高端數控珩磨機床，該機床采用廣州數控的珩磨數控系統，該機床的關鍵零部件、液壓系統及測量系統都實現國產化，該機床的穩定性、可靠性等綜合性能指標達到德國格林高端珩磨機床的水平，該機床價格是德國格林同類產品的50%至70%。銀川大河與德國企業競爭，獲得了東風神龍汽車發動機缸體珩磨生產線項目。目前，銀川大河已經為國內多家企業提供用于珩磨汽車發動機缸體和缸套的機床和全自動生產線。

銀川大河還研制出大功率船用柴油機數控珩磨機床，該機床在陜柴重工得到應用。過去，大功率船用柴油機數控航磨機床只有德國格林、德國納格爾、美國善能等少數幾個國外企業能夠生產，銀川大河的珩磨機床打破了國外企業的壟斷，滿足中國大功率船用柴油機生產的需求。

2.大連科德的高精度五軸數控工具磨床達到國際先進水平，該機床的主要性能、功能、效率和可靠性均達到了德國瓦爾特、澳大利亞昂科等同類機床的水平。該機床能夠加工直徑6至32毫米的刀具，主軸最高轉速達到每分鐘9000轉，定位精度達到0.005毫米，重復定位精度達到0.003毫米，可用于各種銑刀、鉆頭、鉸刀、絲錐等復雜刀具的高精度加工。該機床的數控系統、刀具磨削軟件、智能電源、伺服驅動器、伺服電機、力矩電機、電主軸、主軸電機等均由大連科德自主研發。

株洲鉆石利用大連科德五軸工具磨床生產的刀具得到格力、比亞迪、美的等用戶的高度認可。株洲鉆石正有序將整體刀具生產線的進口磨床替換為國產磨床，逐步消除國外的卡脖子技術領域。

3.臺州北平機床的高精度五軸聯動數控工具磨床主要技術指標處于國際同類產品前列。該機床直線軸重復定位精度在0.0026毫米以內，磨削主軸最大轉速達到每分鐘10000轉，可以磨削0.8至25毫米的切削刀具，配置北平機床專利的自動上下料和防撞系統，精密裝夾機構和創新的刀具精密支撐系統。

中國珩磨機床的進步和突破，為關鍵零部件制造提供支持，為關鍵裝備制造提供保障。高端裝備制造有賴于各種先進的機床，中國機床企業深耕細分領域，國產機床做精做細，有助于中國機床做全做強，有利于中國制造做大做強。