國(guó)產(chǎn)化率低電主軸成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展之痛

中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展令人矚目，據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，2006年數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量達(dá)85756臺(tái)，同比增長(zhǎng)32.7%。但令人遺憾的是，作為數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件的電主軸，無(wú)論是從產(chǎn)品品種、技術(shù)水平、可靠性和產(chǎn)業(yè)化程度等方面均與國(guó)外有一定差距，電主軸國(guó)產(chǎn)化率低，中高端產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口。對(duì)此，有關(guān)專家指出，如果不提高電主軸國(guó)產(chǎn)化率，一味依靠進(jìn)口，不僅會(huì)浪費(fèi)大量外匯，而且會(huì)制約國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。
　　數(shù)控機(jī)床的“芯片”
　　傳統(tǒng)機(jī)床主軸是通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)而工作的，電主軸的主要特點(diǎn)是將電機(jī)置于主軸內(nèi)部，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電源直接驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)、主軸的一體化功能。
　　與傳統(tǒng)機(jī)床主軸相比，電主軸具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。由于主軸由內(nèi)裝式電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省去了皮帶、齒輪、聯(lián)軸節(jié)等中間變速和傳動(dòng)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、效率高、噪聲低、振動(dòng)小和精度高等特點(diǎn)。而且利用交流變頻技術(shù)，電主軸可以在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，以適應(yīng)機(jī)床工作時(shí)各種工況和負(fù)載變化的需要。
　　電主軸是將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。電主軸實(shí)際是指電主軸系統(tǒng)，由電主軸、驅(qū)動(dòng)控制器、編碼器、潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置等組成。國(guó)產(chǎn)電主軸的價(jià)位從幾萬(wàn)元到十幾萬(wàn)元不等，電主軸技術(shù)水平的高低、性能的優(yōu)劣都直接決定和影響著數(shù)控機(jī)床整機(jī)的技術(shù)水平和性能，也制約著主機(jī)的發(fā)展。
　　因此，有專家認(rèn)為，電主軸在數(shù)控機(jī)床中的作用類似電腦中的芯片，將電主軸稱為數(shù)控機(jī)床的“芯片”。也有日本學(xué)者將包括電主軸在內(nèi)的關(guān)鍵功能部件產(chǎn)業(yè)統(tǒng)稱為“中場(chǎng)”產(chǎn)業(yè)，取足球“中場(chǎng)”寓意，表明其重要位置。
　　電主軸系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床三大高新技術(shù)之一（高速電主軸、數(shù)控系統(tǒng)、送給驅(qū)動(dòng)）。隨著數(shù)控技術(shù)及切削刀具的飛躍發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)械制造裝備都在不斷向高速、高精、高效、高智能化發(fā)展，電主軸已成為最能適宜上述高性能工況的數(shù)控機(jī)床核心功能部件之一，尤其是在多軸聯(lián)動(dòng)、多面體加工、并聯(lián)機(jī)床、復(fù)合加工機(jī)床等諸多先進(jìn)產(chǎn)品中，電主軸的優(yōu)異特點(diǎn)是機(jī)械主軸單元不能替代的。
　　電主軸國(guó)產(chǎn)化任重而道遠(yuǎn)
　　與數(shù)控機(jī)床的長(zhǎng)足發(fā)展相比，國(guó)產(chǎn)電主軸的發(fā)展明顯滯后，已引起了業(yè)內(nèi)以及國(guó)家相關(guān)部委的關(guān)注。
　　此前，記者曾參加了機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)召開(kāi)的“數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展座談會(huì)”。會(huì)上機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的需求，對(duì)到會(huì)各生產(chǎn)主導(dǎo)單位提出強(qiáng)化發(fā)展要求：到2010年用于數(shù)控機(jī)床的電主軸單元總產(chǎn)量達(dá)到1萬(wàn)臺(tái)套。據(jù)到會(huì)各主軸生產(chǎn)主導(dǎo)單位估計(jì)，如國(guó)家發(fā)改委動(dòng)用國(guó)債資金強(qiáng)化支持，到2010年可能擴(kuò)產(chǎn)到6000臺(tái)套，其余缺口尚需通過(guò)進(jìn)口來(lái)解決。隨著數(shù)控機(jī)床使用電主軸的比例的增加，數(shù)控機(jī)床用電主軸將成為電主軸總需求量的主體，從而替代磨用電主軸成為電主軸市場(chǎng)的主力軍。
　　面對(duì)如此之大的電主軸需求市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)的電主軸生產(chǎn)卻沒(méi)有跟上去。原因何在？其實(shí)早在20世紀(jì)60年代，我國(guó)的軸承行業(yè)就已經(jīng)開(kāi)始研究生產(chǎn)電主軸。目前國(guó)內(nèi)電主軸的生產(chǎn)以洛陽(yáng)軸研科技公司最為著名，它生產(chǎn)的內(nèi)孔磨削用電主軸已有40多年的歷史。
　　我國(guó)大型數(shù)控銑、加工中心和數(shù)控車床實(shí)用型電主軸的開(kāi)發(fā)始于1998年。迄今為止，洛陽(yáng)軸研科技公司已能開(kāi)發(fā)生產(chǎn)8大類，20個(gè)系列，200多種電主軸產(chǎn)品，功率從0.2kW~100kW，加工中心用電主軸大型的可達(dá)外徑318毫米，扭矩200Nm，小型號(hào)外徑80毫米，5萬(wàn)r/min。它開(kāi)發(fā)的加工中心、高速銑床和車床用電主軸，已與國(guó)產(chǎn)高速機(jī)床和國(guó)產(chǎn)并聯(lián)機(jī)床配套投入使用。