机床工具在高端装备制造业中的应用

来源:中国金工网  编辑:张璟【seo:张璟】
2012-08-09
【摘要】: 2012年5月7日,从去年开始就被“千呼万唤”的《高端装备制造业“十二五”发展规划》终于出台。按照《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确的重点领域和方向

 任何一个产业都包括一个庞大的运作系统,而具有战略地位的五大重点产业在这方面表现的更为显著。国家大手笔的政策和金融支持,广阔的无可限量的前景,亦让其周边行业趋之若鹜。那么,面对如此庞大的制造业系统,作为工业母机的机床和工业牙齿的刀具究竟在其中发挥着怎样的作用呢?本文我们从部分重点行业具体而微的内容出发,探讨重点行业带给机床工具行业的良好前景。

 轨道交通装备:载着机床工具提速发展

 有分析认为,在高端装备制造业中,轨道交通装备为热门之选。就轨道交通装备业而言,它主要包含动车组及客运列车、重载及快捷货运列车、城市轨道交通装备、工程及养路机械装备和信号及综合监控与运营管理系统等等。而关键核心零部件的研发和制造更是这些系统畅通运作的保证——重点开展为高速铁路客车、重载铁路货车、新型城市轨道交通装备等配套的轮轴轴承、传动齿轮箱、发动机、转向架、钩缓、减振装置、牵引变流器、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、大功率制动装置、供电高速开关等关键零部件的研发和制造,提高质量水平,满足整机配套需求。

 铁路对机床刀具的需求按照产业分工大体可分为四个部分:第一是轨道加工和高速铁路轨枕加工;第二是机车和车辆的制造;第三是车轮和车辆零部件制造;第四是运行的日常维护和维修。

 在轨道加工和高速铁路轨枕加工方面,提速和高速轨道的建设以及改造需要新型提速道岔,对数控道岔铣床、道岔磨床的需求将进一步增长。 在车辆零部件的制造方面,动力部分、电力机车和电传动内燃机车对机床的需求有较大区别。车体部分,不同机车车辆的车体基本上是一个钢制框梁结构,需要进行局部面和孔的加工。总体而言,这些加工属一般性机械制造和柴油机制造范畴,通用性机床和专用机床需求较多,如大中型立卧加工中心、龙门加工中心、数控镗铣床、数控立车、数控精密磨床、曲轴车、铣床、凸轮车床和凸轮磨床等。  

 据有关统计,由于车轮和车轴属于消耗性零件,每年用于新增、更新、检修更换、出口以及城市轨道和厂矿(铁)路外的车轴需求量达55万根以上,车轮的需求数量更是数倍于此,而经铁道部批准的生产车轴的企业只有十家,面对如此规模的需求,机床行业的市场前景相当看好。

 此外,铁路产业链中另一大机床市场则是维修服务领域,维护和维修业务中最主要的工作内容之一是保障车轮和车轴的完好,对磨损的车轮、轴承进行及时的修复和更换,并在更换轴承时对车轴进行等级修理。因此,用于车辆轮对轮缘和踏面修理的数控车轮车床、用于机车轮对在不解体工况下轮缘和踏面修理的数控不落轮对车床、车轴轴承座等级修理的外圆磨床都是必备的设备。此外,随着我国铁路的发展,在线路的养护方面自动化程度也越来越高,养路机械需求剧增,这也是机床工具发展的一大契机。

 海洋工程装备:机床工具的另一片蓝海

 目前我国海工装备年销售收入约300亿人民币,全球份额占比7%,处于全球海工装备第三梯队,伴随油气开发向深海转移,世界海工装备制造中心向中国转移,我国海工装备行业迈入黄金发展阶段,“十二五”期间,我国海工装备市场规模将扩大6倍,行业复合增速将达46%,到2015年海洋油气开发装备关键系统和设备的配套率达到30%以上,2020年达到50%以上。

 《高端装备制造业“十二五”发展规划》明确了海工装备的重点发展内容:海洋矿产资源开发装备、海洋可再生能源和化学资源开发装备以及其他海洋资源开发装备。分别以海洋油气资源开发装备、海洋风能工程装备、海上浮式石油储备基地、海上后勤补给基地等装备为重点。大力发展半潜式钻井/生产平台、钻井船、自升式钻井平台、浮式生产储卸装置、物探船、起重铺管船、海洋钻采设备及其关键系统和设备、水下生产系统及水下立管等装备;大力发展海上及潮间带风机安装平台(船)、海上风机运营维护船、海上及潮间带风力发电装备等等。

 海洋作为重要的能源,尚有很多待开发的未知空间。立足于海洋的海工装备无疑需要更强大的性能来面对这种未知,比如更巨大的体积,更准确的精度或者更敏捷的运行等等。因此,对机床工具的要求也将会越来越高——更快的加工速度、更高的可靠性、高重复精度和可再现性。对大型数控机床和加工中心的需求必然愈来愈多,而水中作业对刀具的材料和涂层也必然就更高的要求。

 所以,我们说海工装备是机床工具潜力无限的蓝海市场,重点发展的战略不仅会带动海工装备的发展,也必然会带动装备制造产业链上的相关产业,尤其是作为母机和牙齿的机床工具。

 航空装备:给机床工具插上双翼

 航空装备制造业历来就是机床工具重点的下游行业,也是机床工具产业实现转型升级的重要的市场平台和推动力。《高端装备制造业“十二五”发展规划》把航空装备作为五大重点领域之首,便可以看出它在高端装备制造乃至整个工业中的地位。《规划》要求重点加快大型客机、支线飞机、通用飞机、航空发动机和航空配套装备的发展,大型客机实现首飞,喷气支线飞机成功研制,实现支线飞机年销售100架,建立具有可持续发展能力的航空产业体系。

 可以说,航空装备是制造业中的一块大蛋糕,又快又好的发展将会载着更多相关行业“飞行”。那作为制造业的基础行业,机床工具若是能实现自身的转型升级,快速对接航空装备的需求,当然也能在这大好形势中分得一杯羹。

 飞机零件的结构复杂、精度高、零件的薄壁、细筋结构刚度差,要尽量减少加工中的径向切削力和热变形,只有采用高速切削加工才能满足这些要求。另一方面,航空航天产品使用场合的特殊性决定了航空航天零部件对所采用材料的特殊要求,如今,不锈钢、铝合金、钛合金和高温合金等难加工材料已经广泛应用于航空航天业。新材料、新结构、新技术等在航空航天业加工中的逐步应用,造成了航空航天零部件加工的难度越来越大,进而造成航空航天零部件加工必须大量使用高性能的标准刀具和专用刀具才能满足越来越高的加工要求。

 以大飞机项目来说,大飞机的梁、框、肋和壁板的毛坯所用的板材或锻件,都是重则几百公斤甚至数吨的“大块头”,加工中重型或超重型机床和较大规格刀具的使用是可以预见的。而航空发动机制造中各种结构复杂的整体机匣、叶片、叶盘等,其材料大多为钛合金和高强度耐热合金,加工时需要功率大、刚性好、精度高的机床和刀具。

 高端装备制造业的强势发展,不仅为机床工具产业的发展提供了更广阔的市场,也为机床工具实现更快速的转型升级提供了推动力。每一个重点领域的发展都为这一行业带来更多无限的可能利益,关键在于机床工具行业能否通过自己的升级转变,快速顺利的对接下游行业的需求。所谓“没有金刚钻哪敢揽瓷器活'”,中国机床工具行业若能修得“利刃”在手,何惧在这无限市场中没有一席之地?
 

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