電主軸行業(yè)發(fā)展報(bào)告---最新

藍(lán)色童話

電主軸
- y% E3 Q) p9 g: B# A
, v2 E3 [' i3 X/ @* [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。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。電主軸的質(zhì)量、性能和水平在很大程度上決定了整機(jī)的質(zhì)量、性能和水平。電主軸的價(jià)位從幾萬(wàn)元到幾十萬(wàn)元不等，在機(jī)床成本構(gòu)成中占有較大比例。
1 |% j# P. G3 [, M
# \* Q( a* ]% F* g一、我國(guó)電主軸行業(yè)發(fā)展概況
- P3 b5 B3 }1 @/ V3 M  M我國(guó)電主軸研發(fā)生產(chǎn)起源于磨加工，特別是軸承行業(yè)的內(nèi)表面磨加工，是由軸承行業(yè)的生產(chǎn)需要而應(yīng)運(yùn)而生的。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50年的歷史。早在20世紀(jì)50年代末，我國(guó)的軸承行業(yè)就開(kāi)始生產(chǎn)電主軸。
從1958年到1965年，是電主軸生產(chǎn)的萌芽階段。當(dāng)時(shí)主要仿制歐美及前蘇聯(lián)樣機(jī)，國(guó)內(nèi)形成了洛陽(yáng)軸承研究所，哈、瓦、洛三大軸承廠與上海微型軸承廠為主體的開(kāi)發(fā)試制電主軸的實(shí)體，和為配套機(jī)床而開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電主軸的無(wú)錫機(jī)床廠磨頭車(chē)間。
6 g8 R' q& K+ R1 ~" I8 Q/ r- Z從1965年到1978是電主軸發(fā)展的第二階段，電主軸開(kāi)始商品化。我國(guó)第一代自行設(shè)計(jì)、自行開(kāi)發(fā)的磨床用電主軸問(wèn)世，由洛陽(yáng)軸研所自行設(shè)計(jì)的DZ系列電主軸和軸承磨床配套，解決了當(dāng)時(shí)軸承內(nèi)表面磨削問(wèn)題。在這一階段，洛陽(yáng)軸研所和洛軸兩家單位聯(lián)合支援建成了電主軸專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)----安陽(yáng)第二機(jī)床電器廠（現(xiàn)改為安陽(yáng)萊必泰機(jī)械有限公司）。
$ ^" _2 m) Z* e5 }6 }# ^( d# n從1978年到1990年，以洛陽(yáng)軸研所開(kāi)發(fā)的GDZ系列和無(wú)錫機(jī)床廠的4SD系列電主軸為代表的高剛度、大功率磨用電主軸問(wèn)世，武裝了不少機(jī)床企業(yè)。當(dāng)時(shí)洛陽(yáng)軸承廠、洛陽(yáng)軸承研究所和無(wú)錫機(jī)床廠（后改為無(wú)錫開(kāi)源機(jī)床集團(tuán)有限公司）聯(lián)合到德國(guó)引進(jìn)制造技術(shù)，開(kāi)發(fā)成功了國(guó)家“六五”重點(diǎn)課題項(xiàng)目GDZ90A型電主軸、4SD60型電主軸。這個(gè)項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。此時(shí)電主軸行業(yè)逐漸形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)先地位的洛陽(yáng)軸承研究所，以配套機(jī)床為主的無(wú)錫機(jī)床廠和安陽(yáng)第二機(jī)床電器廠三家電主軸專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠。
$ Y% F: r6 |" @, J  k4 }從1990年到2000年，為數(shù)控磨床配套的2GDZ系列超大功率、超大剛度的磨用電主軸開(kāi)發(fā)成功，可以實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)量加工。這一階段，加工中心用電主軸、數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床用電主軸、高速離心電主軸、高速旋碾電主軸等產(chǎn)品相繼開(kāi)發(fā)出來(lái)。洛陽(yáng)軸研所承擔(dān)的國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目“內(nèi)裝式電主軸單元的工程化研究”獲得成功，開(kāi)發(fā)出高速數(shù)控機(jī)床和加工中心用電主軸，替代進(jìn)口，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的國(guó)產(chǎn)化配套。

! e: j% ]  g( u
進(jìn)入21世紀(jì)以后，洛陽(yáng)軸研所開(kāi)發(fā)成功了剛度更強(qiáng)，功率更大的3GDZ系列磨用電主軸，這一產(chǎn)品主要出口國(guó)外�，F(xiàn)在電主軸正朝著超高速、高精度的方向發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)電主軸產(chǎn)品涵蓋內(nèi)外表面磨削、高速數(shù)控銑、高速雕銑、加工中心、PCB板數(shù)控鉆銑、高速數(shù)控車(chē)、高速離心、高速旋碾、高速試驗(yàn)等領(lǐng)域。

6 {. e3 F$ k3 u9 @& P% R3 g* F近年來(lái)，除了洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司（洛陽(yáng)軸研所改制而成）、安陽(yáng)萊必泰機(jī)械有限公司、無(wú)錫開(kāi)源機(jī)床集團(tuán)有限公司三家生產(chǎn)電主軸的傳統(tǒng)企業(yè)以外，又涌現(xiàn)出一大批新興企業(yè)，電主軸生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)70多家，大多數(shù)為民營(yíng)企業(yè)。與此同時(shí)，北京機(jī)床研究所也開(kāi)發(fā)出用日本 FANUC電機(jī)組裝的20000轉(zhuǎn)/分、24000轉(zhuǎn)/分電主軸。北京機(jī)電研究院、上海第二機(jī)床廠等單位，利用德國(guó)REXROTH的電機(jī)組裝成轉(zhuǎn)速高于10000轉(zhuǎn)/分的電主軸。北京第一機(jī)床廠和日本大隈合作也開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)速高于10000轉(zhuǎn)/分的電主軸。漢川機(jī)床廠，濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司、大連機(jī)床廠等數(shù)家企業(yè)也相繼投入到開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電主軸的行列。
; I) ~4 m8 J2 K, w& Y. i目前，常規(guī)磨用電主軸、雕銑機(jī)床用電主軸國(guó)內(nèi)已經(jīng)批量生產(chǎn)使用，形成了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面。對(duì)一般主軸，技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低，國(guó)內(nèi)技術(shù)實(shí)力較雄厚，在電主軸性?xún)r(jià)比方面占有優(yōu)勢(shì)，除非特殊要求，國(guó)外產(chǎn)品很少。而銑削用大功率電主軸還處于樣機(jī)階段，只有少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn)。隨著數(shù)控機(jī)床使用電主軸比例增加，數(shù)控機(jī)床用電主軸將替代磨用電主軸成為電主軸市場(chǎng)的主力軍。預(yù)計(jì)2010年國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床對(duì)電主軸的需求量約15000套/年以上。

/ G$ `/ Y! ]: _$ L/ ]4 U二、自主化的主要障礙
6 s" X: [2 j0 V9 S5 ~目前，在業(yè)界中，電主軸國(guó)產(chǎn)化率低其實(shí)是指高端加工中心、數(shù)控銑床等銑削用電主軸的國(guó)產(chǎn)化率低。雖然以洛陽(yáng)軸研科技為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)，自上世紀(jì)90年代就開(kāi)始進(jìn)行國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床電主軸及驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出最高轉(zhuǎn)速在50000轉(zhuǎn)/分，最大功率在22千瓦的數(shù)控機(jī)床電主軸產(chǎn)品，并且裝備了部分國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床。但是從總體上講，國(guó)產(chǎn)銑削用高速電主軸和國(guó)外產(chǎn)品相比，無(wú)論是性能、品種和質(zhì)量都存在較大差距，所以目前國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床上裝配的電主軸及其驅(qū)動(dòng)裝置基本上是國(guó)外廠家的天下，包括西門(mén)子、FANUC、GMN、Omlet、IBAG、Setco等主軸和驅(qū)動(dòng)方面的巨頭占據(jù)了國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控機(jī)床電主軸近90%以上的市場(chǎng)份額。國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格高昂，一個(gè)加工中心電主軸國(guó)外價(jià)格30萬(wàn)元，而國(guó)內(nèi)產(chǎn)品只有7萬(wàn)到10萬(wàn)元。
電主軸是個(gè)系統(tǒng)工程，看似簡(jiǎn)單，實(shí)則不易。入門(mén)容易，搞精不易。正是由于在高速軸承技術(shù)、精密加工技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)上與國(guó)外先進(jìn)水平有差距，才影響了國(guó)產(chǎn)電主軸的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床用電主軸國(guó)產(chǎn)化率低主要有以下幾方面的原因：
（一）技術(shù)實(shí)力較弱，創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足，電主軸關(guān)鍵核心部件不過(guò)關(guān)
國(guó)外數(shù)控機(jī)床主軸公司往往只負(fù)責(zé)主軸的總體設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)以及零部件裝配和測(cè)試工作，其余的關(guān)鍵零部件例如：主軸軸承、內(nèi)裝電機(jī)、主軸松拉刀機(jī)構(gòu)、動(dòng)力油缸或氣缸、主軸軸承潤(rùn)滑油品等全部實(shí)行采購(gòu)，在產(chǎn)業(yè)的分工與合作上具有很強(qiáng)的組織性和互補(bǔ)性，由于分工細(xì)致，各自針對(duì)本專(zhuān)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)投入人力物力進(jìn)行科技攻關(guān)，致使歐美公司在關(guān)鍵部件的研發(fā)上具有很強(qiáng)的前瞻性和創(chuàng)新能力，從而帶動(dòng)了國(guó)外電主軸行業(yè)的整體技術(shù)進(jìn)步。而國(guó)內(nèi)電主軸廠商，各自為戰(zhàn)，技術(shù)資源分散，除洛陽(yáng)軸研科技作為原來(lái)國(guó)家軸承行業(yè)的技術(shù)歸口所擁有一定的綜合研發(fā)實(shí)力外，其他的企業(yè)基本上是在模仿國(guó)內(nèi)外同行的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，技術(shù)實(shí)力較弱，創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足。在涉及電主軸軸承潤(rùn)滑、零部件材料選取以及加工工藝、內(nèi)裝式主軸電機(jī)、松拉刀接口、主軸軸承潤(rùn)滑油品等方面沒(méi)有自己獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)，尤其是在電主軸的關(guān)鍵部件領(lǐng)域如伺服驅(qū)動(dòng)控制器、編碼器、動(dòng)力油缸或氣缸、智能傳感器、軸承、拉爪等方面表現(xiàn)更為突出，基本上是國(guó)外產(chǎn)品包打天下。國(guó)產(chǎn)軸承主要由于材質(zhì)和熱處理問(wèn)題，造成軸承質(zhì)量不穩(wěn)定。
（二）在產(chǎn)品性能以及相關(guān)配套技術(shù)上均存在差距
國(guó)外加工中心電主軸最大扭矩可以做到310牛米 ，最高轉(zhuǎn)速14萬(wàn)轉(zhuǎn)，國(guó)內(nèi)加工中心、數(shù)控銑電主軸最大扭矩做到200牛米,最高轉(zhuǎn)速5萬(wàn)轉(zhuǎn)。國(guó)產(chǎn)電主軸功率小，同體積出率只為國(guó)外的70%。另外，與電主軸相配套的技術(shù)，如電主軸內(nèi)裝電機(jī)閉環(huán)矢量控制技術(shù)、交流伺服技術(shù)、停機(jī)角向準(zhǔn)確定位技術(shù)、C軸傳動(dòng)技術(shù)、快速啟動(dòng)與停止技術(shù)、HSK刀柄制造與應(yīng)用技術(shù)、主軸智能監(jiān)控技術(shù)等，國(guó)內(nèi)仍然不夠成熟。在裝配技術(shù)上國(guó)產(chǎn)電主軸也落后于人，導(dǎo)致每一個(gè)裝配環(huán)節(jié)的誤差都疊加在電主軸產(chǎn)品上，影響電主軸的穩(wěn)定性。
（三）制造規(guī)模小，產(chǎn)業(yè)化程度低
7 x" E, k1 Q" E盡管?chē)?guó)內(nèi)已經(jīng)有部分企業(yè)在從事電主軸的研究和制造，但對(duì)于數(shù)控機(jī)床用高速電主軸，則仍然處于小量開(kāi)發(fā)和研究階段，遠(yuǎn)沒(méi)有形成系列化、專(zhuān)業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)。主要電主軸生產(chǎn)廠家除洛陽(yáng)軸研科技外，其余企業(yè)大多為主機(jī)廠剝離出的以自我配套為主的電主軸生產(chǎn)廠，要形成高速電主軸產(chǎn)業(yè)還有很長(zhǎng)的路要走。
" I( N2 ?+ M  w* X/ ^（四）國(guó)外對(duì)國(guó)內(nèi)電主軸發(fā)展設(shè)置障礙
2 b4 B  f) u; e4 O- a- w) W/ F  m3 b% l由于我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床用電主軸起步太晚，等我們看清發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，國(guó)外已大大領(lǐng)先，并對(duì)國(guó)產(chǎn)技術(shù)卡“脖子”。比如，由于國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)不過(guò)關(guān)，國(guó)內(nèi)加工中心大多用國(guó)外的系統(tǒng)，而國(guó)外系統(tǒng)的接口都是數(shù)字接口，對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)不公開(kāi)，買(mǎi)國(guó)外的系統(tǒng)就要買(mǎi)國(guó)外的主軸、電機(jī)。我們只能采用模擬量與國(guó)外編碼器對(duì)接，所以高難度動(dòng)作電主軸做不出來(lái)。
6 i5 u6 W4 k' ^5 z
  c0 F1 t4 L3 B5 H: n( L三、自主化建議
（一）加強(qiáng)電主軸關(guān)鍵技術(shù)研究。如加強(qiáng)高速、高剛度軸承研究、軸承潤(rùn)滑冷卻方式研究、新一代驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究、新材料新結(jié)構(gòu)的電機(jī)技術(shù)研究等�！笆�一五”期間，要重點(diǎn)突破電主軸的智能化預(yù)警技術(shù)、在線平衡技術(shù)；解決電主軸的驅(qū)動(dòng)控制器和系統(tǒng)的接口互聯(lián)問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)電主軸關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化等。
% |# R4 H) w  n1 o9 J(二)加快電主軸的標(biāo)準(zhǔn)化工作。過(guò)去國(guó)產(chǎn)電主軸沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家自行確定電主軸外形尺寸，造成無(wú)法互換和用戶(hù)難以選型，影響電主軸批量生產(chǎn)。國(guó)際上涉及電主軸的比如編碼器系統(tǒng)、刀具接口、電機(jī)工作制等的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都是歐美相關(guān)企業(yè)制定和生產(chǎn)的，這也是他們最具有優(yōu)勢(shì)的地方。目前洛陽(yáng)軸研科技公司承擔(dān)制訂的國(guó)內(nèi)第一個(gè)數(shù)控機(jī)床電主軸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)入報(bào)批階段。
5 D: B0 C, c2 ~$ J（三）鼓勵(lì)支持以專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)的高質(zhì)量的電主軸取代各機(jī)床廠家自己生產(chǎn)的傳統(tǒng)主軸。電主軸的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)不僅有利于縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造周期，而且電主軸已占據(jù)數(shù)控機(jī)床成本很大的比例，它的產(chǎn)業(yè)化也有助于增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
（四）政府要加大政策扶持力度。如加大科技投入，加大技改資金支持，加大鼓勵(lì)電主軸國(guó)產(chǎn)化的政策支持，電主軸生產(chǎn)企業(yè)享受數(shù)控機(jī)床主機(jī)的稅收優(yōu)惠等。

案例：
+ T2 Q3 K# R. _5 t2 a- Q  k軸研科技：電主軸之王
洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司是以洛陽(yáng)軸承研究所為基礎(chǔ)改制的科技開(kāi)發(fā)型上市公司，去年年產(chǎn)值3.3億元，利潤(rùn)4500萬(wàn)元。軸研科技是目前我國(guó)最著名的電主軸研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，該公司主軸開(kāi)發(fā)部每年開(kāi)發(fā)八十多個(gè)電主軸品種，年產(chǎn)值3000萬(wàn)元。自“六五”以來(lái)，公司連續(xù)承擔(dān)并完成多項(xiàng)國(guó)家重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。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(lèi)、16個(gè)系列、240多種型號(hào)的電主軸產(chǎn)品，功率從0.2千瓦～115千瓦，加工中心用電主軸大型的可達(dá)外徑320毫米，扭矩200牛米，小型號(hào)外徑80毫米，5萬(wàn)轉(zhuǎn)/分。該公司開(kāi)發(fā)的加工中心、高速銑床和車(chē)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。
* J& S1 k# _* `. A' a$ k目前，軸研科技磨用電主軸國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)35%～40%，銑削（加工中心、車(chē)床等數(shù)控機(jī)床用）電主軸占10%，高速旋碾、高速離心用電主軸國(guó)內(nèi)市場(chǎng)達(dá)90%，高速劃片機(jī)以及各類(lèi)軍品民品試驗(yàn)機(jī)用電主軸100%。21世紀(jì)以來(lái)，軸研科技與有關(guān)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了三大軟件，即高速電機(jī)設(shè)計(jì)CAD，高速軸系結(jié)構(gòu)分析CAD、主軸生產(chǎn)管理PDM，使電主軸的開(kāi)發(fā)由被動(dòng)型變成主動(dòng)型。

房頂

寫(xiě)的很好
7 t7 N- t9 {& {) z8 B不過(guò) 洛軸一直沒(méi)什么起色
大族 現(xiàn)在叫昊志機(jī)電 勢(shì)頭很猛

老鷹

回復(fù) 2# 房頂

" @9 k7 M0 d$ s7 S' g  k( t( u. U版主可否對(duì)這2家做一些介紹或評(píng)述啊，期待！

Candice

回復(fù) 3# 老鷹
, D# J6 Z% U! u6 R3 R/ a/ x  f
7 _" [# c5 O6 w* @/ S
     西安合升動(dòng)力科技有限公司也在做電主軸，主要是永磁同步的高速電主軸，還不錯(cuò)的啊~~

11xyx

好東西頂。。。。。。。。。。。。

weigand

昊志機(jī)電原先叫大可，被大族激光收購(gòu)了好像。維修PCB鉆孔空氣主軸起家，后自己生產(chǎn)。東西確實(shí)做得不錯(cuò)，我比較過(guò)我們自己做的60000轉(zhuǎn)和他們的60000轉(zhuǎn)主軸（都是滾珠軸承）。他們的噪音控制是要好點(diǎn)。不過(guò)他們的強(qiáng)項(xiàng)是空氣主軸，機(jī)床主軸實(shí)力還不是太強(qiáng)。但是他們的裝備確實(shí)是其他廠家沒(méi)法比的，據(jù)說(shuō)有8，9臺(tái)克林貝格的數(shù)控磨床（200大幾十萬(wàn)一臺(tái)哦）。西安合升勢(shì)這兩年冒出來(lái)的，主打永磁。但是東西沒(méi)有比較過(guò)，不知道怎么樣。

weigand

我們正在研發(fā)115Nm S1/1000rpm ，12kW S1，最高轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn)，BBT40的電主軸。脂潤(rùn)滑，跳動(dòng)不大于0.002mm,　拉刀力12kN, 松拉刀壽命不小于150萬(wàn)次,Big-plus接口，軸向剛性：240~270N/u, 徑向剛性：180~220N/u，附加功能：法蘭出水，剛性攻絲（最小M3)。軸承：7014DB +7012DB, 陶瓷球。大家按照目前的市場(chǎng)行情給估個(gè)價(jià)吧。

東風(fēng)設(shè)備

如果零部件都是國(guó)產(chǎn)的，估計(jì)6-8W。

spindles

我這有現(xiàn)成的進(jìn)口電主軸，就不知道你的外形尺寸是多少，價(jià)格大概在15W左右。不知道你有興趣沒(méi)。
: g! S: X- `9 I, w$ Z  K轉(zhuǎn)速12000，精度小于0.002，垂直或水平安裝，拉刀力8KN,功率在16kw，sk40的接口，可選配中心水冷，包括刀具外冷，和錐孔清潔

weigand

東風(fēng)設(shè)備 發(fā)表于 2012-3-9 20:22
如果零部件都是國(guó)產(chǎn)的，估計(jì)6-8W。

FAG P4S陶瓷球軸承，進(jìn)口拉刀系統(tǒng)， 你再給個(gè)價(jià)呢
0 w2 [% a9 ^# z/ v% K( l! ^, z  E. f