金属加工机械制造要点Word格式.docx

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2、行业主要的工艺流程和技术装备机床的切削加工是由刀具与工件之间的相对运动来实现的，其运动可分为表面形成运动和辅助运动两类。

表面形成运动是使工件获得所要求的表面形状和尺寸的运动，它包括主运动、进给运动和切入运动。

主运动是从工件毛坯上剥离多余材料时起主要作用的运动，它可以是工件的旋转运动（如车削）、直线运动（如在龙门刨床上刨削），也可以是刀具的旋转运动（如铣削和钻削）或直线运动（如插削和拉削）；

进给运动是刀具和工件待加工部分相向移动，使切削得以继续进行的运动，如车削外圆时刀架溜板沿机床导轨的移动等；

切入运动是使刀具切入工件表面一定深度的运动，其作用是在每一切削行程中从工件表面切去一定厚度的材料，如车削外圆时小刀架的横向切入运动。

辅助运动主要包括刀具或工件的快速趋近和退出、机床部件位置的调整、工件分度、刀架转位、送夹料，启动、变速、换向、停止和自动换刀等运动。

各类机床通常由下列基本部分组成：

支承部件，用于安装和支承其他部件和工件，承受其重量和切削力，如床身和立柱等；

变速机构，用于改变主运动的速度；

进给机构，用于改变进给量；

主轴箱用以安装机床主轴；

刀架、刀库；

控制和操纵系统；

润滑系统；

冷却系统。

机床附属装置包括机床上下料装置、机械手、工业机器人等机床附加装置，以及卡盘、吸盘弹簧夹头、虎钳、回转工作台和分度头等机床附件。

评价机床技术性能的指标最终可归结为加工精度和生产效率。

加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和机床的精度保持性。

生产效率涉及切削加工时间和辅助时间，以及机床的自动化程度和工作可靠性。

这些指标一方面取决于机床的静态特性，如静态几何精度和刚度；

而另一方面与机床的动态特性，如运动精度、动刚度、热变形和噪声等关系更大。

1）机床的生产工艺流程主要包括产品设计、毛坯加工、精加工、附件

制造及采购、部件装配、总装、试车、交付使用等环节。

1）产品设计：

市场需求量较大的普通机床（含数控机床）产品，有定型的设计图纸，如客户有特殊需求，需在通用设计图纸的基础上加以修改和调整；

客户提出个性化需求的机床产品，特别是加工中心等高端产品，需根据客户要求另行进行产品设计。

2）毛坯加工：

指根据设计图纸对金属物料进行铸造、锻压、锤击、切割等加工，将金属物料加工成规定形状和尺寸的毛坯件。

3）精加工：

指将初加工的毛坯件按照设计图纸要求的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量加工成合格的机床零部件。

4）附件制造及采购：

包括导轨、刀具、轴承、数控系统等附件的制造和采购。

5）部件装配：

根据设计图纸，按照生产产品的系统构成，将已经加工制造的零部件分系统组装装配。

6）总装：

将已经组装好的产品部件按照设计图纸总装成完整的产品。

7）试车：

生产出的机床在交付客户前要进行严格的试车检查和调试，测试其各项功能、加工指标是否符合客户的要求。

8）交付使用：

将试车合格、已经调试好的机床交付客户，由客户根据订购合同检查、验收。

3、行业在全球的竞争力在我国振兴装备制造业和国际产业转移的大背景下，伴随着我国国民经济的重化工业化进程，在我国国民经济连续快速增长的强劲推动下，我国的机床行业连续6年高速增长，实现了机床行业的跨越式发展，我国机床行业的全球竞争力得到了显著的提高。

主要体现在：

从增长速度来看，过去5年我国金切机床产量的年均复合增长率为23.97%，数控机床产量的年均复合增长率达到37.39%。

2007年我国机床消费额达161.71亿美元，占世界机床产值的23%，已经连续第六年位居世界第一

从行业排名来看，中国机床行业2000年在世界上排名第9位，到2005年排名上升至第4位，仅次于日本、德国和意大利，超过了美国；

2006年中国机床行业在世界上的排名为第3位，仅次于日本和德国，成为世界机床制造大国。

2007年中国机床行业产值世界排名第3、进口量世界排名第1、出口量世界排名第8、消费量世界排名第1位，中国已经成为世界机床产业的发动机。

2007年世界机床产值企业前20名排名中，日本占7家，德国占5家，美国3家，中国2家，瑞士2家，韩国1家，中国的沈阳机床集团是世界排名第8，大连机床集团世界排名居第10位。

从市场份额来看，2001年我国国产机床国内市场的产值占有率为39.3%，2007年已经达到57.4％，这是从2001年以来国产机床市场占有率首次突破50％；

2001年国产数控机床数量市场占有率52.8%，2007年已经增长到78.7%。

在国内市场，国产产品已经占据了主导地位。

从数控化率来看：

2001年我国国产机床的产量数控化率只有9.1％，产值数控化率只有37.8%，2007年国产机床的产量数控化率已经达到20.3%，产值数控化率已经达到了54%。

从产量、产能、技术水平和综合能力来看，我国机床行业的排名已经进入世界前3位。

但是，中国机床行业是大而不强，主要原因是缺少核心竞争力。

中国机床行业经过半个世纪的发展取得了一定的成果，与世界工业发达国家相比较还存在较大的差距，主要表现在产品的研制、开发、产业化和综合创新能力上。

中国机床行业只是满足了中低档产品用户的需求，高端产品绝大部分市场被国外企业占领。

最近，中国社会科学院从机床工业的总体效率、技术先进性、国际化程度、产业组织合理化程度等方面，对中国机床工业的现代化水平进行了综合测评。

在机床工业效率方面，选取了人均营业收入作为衡量生产效率的基本评价指标；

在机床工业技术先进性方面，选取了r&

d投入强度和产量数控化率作为基本评价指标；

在机床工业国际化程度方面，选取了出口占总产量的比重作为基本评价指标；

在机床工业产业组织合理化方面，选取了单个企业的产量作为基本评价指标。

测评结果显示：

我国的机床工业现代化指数为27.65，我国机床工业在总体效率、技术先进性、国际化方面还同国际先进水平存在较大差距，分别相当于国际先进水平的6.20％、32.80％和21.20％。

我国机床行业同世界先进水平相比，差距主要体现在

（1）产品研发、技术创新能力薄弱，高级设计开发人才严重缺乏。

从八十年代初至今二十余年来，国家采取引进技术、合作生产，以市场换技术方式对我国机床产品技术水平的提高取得了一定的效果，但由于产品理论支撑不够，基础实验条件缺乏，高级科技人才匮乏，新产品研发仍然主要依靠经验及模仿等手段，尖端核心技术绝大部分还控制在“老外”手里，特别是中高档产品差距依然明显。

从整体上来说，我国数控机床与国外先进相差5-10年。

（2）对行业总体来说，数控产品技术含量不高，产品附加值低，结构不合理，产业化能力不强；

（3）机床是工作母机，是装备工业的基础，机床制造企业的装备在装备制造业中理应是最先进的。

而实际是，机床企业装备陈旧落后，行业装备数控化率仅是5%，落后于许多行业如：

汽车制造、轻纺机械、电站设备、重型通用、工程机械、交通车辆等机械加工制造领域企业。

许多大型骨干企业设备平均役令超过20年，用生产普通机床的装备来生产数控机床难以满足客户要求；

（4）由于产品整体质量与国际先进水平存在的差距，目前尚没有一个具有国际知名度的名牌。

（5）在性能和精度上，国产数控车床主要是经济型数控车床，转速一般

在2000转/分，坐标定位精度一般在0.01毫米，这与国际较先进的6000〜8000转／分转速和0.8微米的工作精度相差较远；

（6）企业的服务意识不强，服务体系不健全，对于中高档数控机床售前售后的服务要求很高，与国外厂商相比，市场开发、研究用户工艺、成套服务、快速反应能力等服务水平均存在很多差距；

（7）为主机配套的关键功能部件基础薄弱，质量可靠性差，直接影响到国产数控机床的产业化。

在高级数控系统、高速精密主轴单元、高速滚动部件和数控动力刀架等核心零部件方面，我国仍无法国产化，主要依赖于进口。

4、行业内部的市场竞争程度

我国作为世界机床消费的第一大国，庞大的市场容量吸引了全世界机床企业的目光，随着全球经济一体化进程的推进，行业集中度的提高，我国机床行业内部的市场竞争也变得十分激烈，低端产品与中高端产品市场呈现出不同的竞争态势。

在低端普通型机床市场上，国内机床企业具有绝对的市场竞争优势，沈阳机床和大连机床已经基本上实现了市场垄断，占据了大部分市场份额，国内其它中小普通型机床企业只能作为沈阳机床和大连机床的补充。

在低端专用机床市场上，国内的机床企业具有明显的市场竞争优势。

如上海机床厂有限公司、杭州机床集团、无锡开源机床集团有限公司3家企业的磨床占据了65%的市场份额；

重庆机床（集团）有限责任公司的齿轮加工机床占据了41%的市场份额；

此外，天津第一机床厂的锥齿轮加工机床、秦川机床集团公司的齿轮磨床、华东数控的万能摇臂铣床等在各自的产品领域内都具有较强的市场竞争优势。

在中档数控机床领域，国内的机床企业具有较强的市场竞争优势，以沈阳机床与大连机床为代表的国内机床企业占据了60%以上的市场份额，我国机床企业在中档数控机床领域内的市场竞争优势主要体现在具有较高的性价比，但在机床的可靠性、稳定性和使用寿命方面同世界先进水平存在明显的差距，机床整机制造中的关键功能部件包括数控系统、主轴、司杠、电机等均大部分需要进口。

在高档数控机床领域，国际机床企业具有明显的市场竞争优势，国内机床企业同德国、日本等国具有世界先进水平的机床制造企业相比，市场竞争差距较为明显。

目前，我国装备制造业使用的高档数控机床90%需要进口，国内只能生产个别类型的高档数控机床，即使如此，为保证机床运行的可靠性以及加工精度，国产高档数控机床的关键部件大部分也还需要进口。

未来机床市场竞争格局，低端普通型机床市场竞争将日益激烈，利润率将进一步降低，中小机床企业将进一步被整合，不具备规模优势、经营效益差的企业将被淘汰；

高端数控机床将集中体现在技术层面的竞争，注重产品创新、技术研发的产业龙头企业将逐步缩小同国际先进水平的差距，并开始参与国际竞争。

未来的几年，将是我国机床行业整合的时期，经过兼并重组，市场资源将进一步向行业龙头企业集中，行业集中度将明显提高。

可以预期的是，我国机床行业将能够产生在全球机床领域具有技术优势、管理优势、产品优势，市场综合竞争实力名列前矛的大型机床企业集团。

5、行业当前的供求状况及行业目前所处的景气阶段

低端普通型机床市场，市场表现为供过于求，市场竞争较为激烈，导致产品的利润率较低；

在低端专用机床市场以及中档数控机床领域，市场表现为供需基本平衡，但已显现出一定的产能过剩趋势；

在高档数控机床市场，订单仍然饱满，市场表现为供不应求之势。

机床行业属于周期性行业，行业景气度与宏观经济的变化呈正相关性，机床行业的下游客户主要是汽车、造船、工程机械、航空航天、发电设备等装备制造业企业，宏观经济出现变化的传导存在一定的滞后期。

目前，我国宏观经济已经出现了明显的调整迹象，我国宏观经济开始新一轮的调整已经不可避免，汽车、造船、工程机械、航空航天、发电设备等装备制造业均为周期性行业，对宏观经济的变化较为敏感，机床行业下游客户的需求增长有明显减缓的趋势。

特别是由于宏观经济调整的影响，大量中小企业客户的经营出现困难局面，导致低端普通型包括经济型数控机床的需求大量减少，下游客户需求的明显下降必将对机床行业的经营产生较大的负面影响。

根据以上分析，可以判断，机床行业的行业景气度已经出现了趋势性变化的迹象，在2008年末形成行业拐点的可能性较大，2009年机床行业将进入行业景气度下降的调整期。

虽然，机床行业整体的行业景气度已经出现了明显的趋势性变化，但在行业景气度的表现上，不同层次产品景气度的趋势变化却存在较大的差异。

低端普通型机床（含经济型数控机床）行业拐点已经形成；

低端专用机床、中档数控机床的拐点即将形成；

而高档数控机床由于装备制造业产业升级的推动以及替代进口因素的影响，市场需求较为旺盛，产品的周期性出现淡化趋势，行业景气度有望长期保持上升趋势。

2008年上半年机床行业的统计数据对以上分析判断提供了依据。

中国机床工具工业协会日前发布报告指出，今年上半年，机床行业库存增加较为明显，工业产品销售率逐月降低，虽然上半年机床行业仍然保持了稳步增长的态势，但是增长速度明显回落。

值得注意的是，1-5月金切机床产量303920台，同比增长16.2%，其中数控金切机床产量52536台，同比增长17.8%，增幅比去年同期降低十多个百分点。

由于我国生产的数控机床多为经济型数控机床，高档数控机床依然处于供不应求的局面。

因此，产量增幅大幅回落说明市场对经济型数控机床需求已经开始减少，而国内几个数控系统厂家的经济型数控系统也出现了销售回落的迹象，从1-5月的数据看，金切机床产成品库存同比增加了5.8%。

（三）行业主要特征

1、行业生命周期

机床行业内，不同层次产品的生命周期存在较大差异。

普通机床行业，包括低端普通型机床、低端专用机床已经进入成熟期，行业的产量与下游固定资产投资增长保持着同步的变动趋势，呈现出明显的周期性。

对于数控机床，在经历了九十年代的幼稚期后，从2000年开始进入高速成长期。

其中，中档数控机床已经接近成熟期；

高档机床正处于高速成长期的中期阶段，高速增长的趋势仍将延续。

我国目前正处于装备更新换代的高峰期和工业产业升级的关键期，对高档数控机床的需求仍将维持30%以上的高增长水平，预计这一增长速度仍将维持3-5年。

2、行业集中度

根据美国卡德纳公司公布的2007年度世界机床企业按机床产值排名计算，世界前20名机床企业产值和占2007年世界机床产值的24.7%，世界机床行业总体的行业集中度处于较低水平，但世界机床行业先进国家的行业集中度均处于较高水平。

如：

按世界机床企业产值排名前20位计算，美国3家公司机床产值占全美机床总产值的81.7%，瑞士2家企业的机床产值占全国的50%，日本7家企业机床产值占全国的66.5%，德国5家企业机床产值占全国的50.4%，韩国斗山1家企业就占到全国机床产值20%。

统计数字表明：

一个国家机床工业的水

平同该国机床行业的行业集中度成正相关性。

我国的机床行业的行业集中度还处于较低水平，同世界机床工业先进国家相比还有很大的差距。

世界机床企业按产值排名前20名中，我国只有两家企业，机床产值占全国机床行业产值的比重合计只有23.1%，其中：

沈阳机床占比

12.36%，大连机床占比10.74%。

根据中国机床工具工业协会统计资料，2006年度中国机床企业年销售收入50亿元以上的超大型企业2家；

年销售收入在5—16亿元的大型企业有14家；

年销售收入在2—5亿元的中型企业有21家，全国小型机床企业占比近97%，绝大多数小型机床企业的技术创新能力弱，产品同质化而且产品品质不高。

3、行业的财务特征

从财务特征来看，机床行业总体盈利能力一般，资产报酬率相对不高，但规模经济对企业的效益影响比较明显；

机床行业客户总体三项资金占用比较高，资产流动性指标相对较弱，但因产品和企业规模不同等主要指标差异性较大；

机床企业固定资产多为机械加工生产设备及生产厂房，可供抵押的房地产类资产较少；

企业技术改造等固定资产投资投入高，投资回收期相对较长；

由于原材料以及产成品占用资金较大，因此，机床企业对短期性流动资金需求量较大。

4、行业的生产特征

（1）低端普通机床按型号生产，产品销售出现柜台化的趋势，中高档的数控机床、特别是重型机床、加工中心按订单组织生产；

（2）由于市场细分层级多而且细对应机床产品门类众多的特点，决定了企业的生产主要以中小批量为主，有的甚至是专门根据需求量身定做，难以形成产品的大规模化生产；

（3）原材料主要为钢材，由于产品生产周期相对较长，受原材料价格波动影响较大，成本控制难度较高；

（4）属资金和技术密集型行业，行业的准入门槛较高；

（5）技术创新能给行业带来明显效益，对技术研发人才和熟练技术工人

的要求比较迫切。

5、行业的产品特征

（1）产品单值较高，由过去机械化、小型化向大型化、数控化方向发展；

（2）产品制造周期长短不一，如系列机床生产周期短，而数控机床及专用机床生产周期长。

（3）低端产品利润率较低；

而高端产品，包括数控加工中心、重型数控机床，产品附加值高，产品利润率较高。

（4）产品的售后服务要求较高。

对于其生产的大型机械设备，生产者对产品的服务可以说是终身的，当产品交给用户后，不但要保证用户的产品质量，还要每年都向用户提供备品备件，以确保用户的正常使用。

二、行业发展前景

1、行业发展预测

从经济发展的进程看，中国正处于工业化中期，国民经济各部门追求机械化和自动化是大势所趋，在较长一段时间内对机械和作为基础装备的机床产品有较旺盛的需求，不过需求的旺盛程度也会随着宏观经济形势的变化起伏波动。

从主要用户行业看，汽车行业、铁路运输装备行业、航空航天工业、造船工业对机床设备将会保持比较旺盛的需求。

电子信息产业的金属加工作业量虽然不是很大，但由于其规模迅速扩展，对机床设备的需求也与日俱增。

此外，冶金机械、通用机械、工程机械、发电设备、模具等传统机械制造行业，也正在国家振兴装备工业政策的引导下，进行产业的优化升级，必然会进一步提高其机床装备的技术水平。

从以上这些用户行业的情况看，今年中国的机床消费额和产值还会继续上升。

未来中国的机床消费结构还会进一步升级，对高、中档数控机床和成套成线设备的需求将继续增加，而对普通和中小型机床的需求增长将明显放缓，市场形势要求机床制造企业加快产品结构的调整。

中国数控机床的产量增长已不是关键的因素，优化国产数控机床的产量构成，大力提高国产数控机床的整体发展质量才是当务之急。

2、数控机床行业十一五规划的主要内容

（1）指导思想：

以科学发展观为指导，以结构调整为主线，巩固经济型数控机床、提升普及型数控机床、发展高级型数控机床，全面提高数控机床的国际竞争力；

采取开放式自主发展模式，借鉴国际先进制造技术，培育企业高水平数控机床的自主开发和创新能力；

以精密、高效、柔性、成套、绿色需求为方向，以改革、改组、改造为动力，努力提高国产数控机床市场占有率；

引进来和走出去并举，拓宽数控机床发展空间；

重点引进境外设计制造技术、经营管理技术和专业人才，有选择地购并国际名牌企业和产品，参与国际市场竞争。

坚持企业主体，政策引导；

整体规划，统筹安排；

长远计划，分步实施；

点上突破，面上推进。

（2）发展目标：

2010年，国产数控机床占国内市场需求的50%以上；

功能部件配套齐全，自给率达60%；

有自主版权的数控系统占数控机床总产量的75%。

加快结构调整，优化产品结构，形成合理格局。

在国产数控机床总产量中，经济型数控机床约占50%，满足国内市场需求；

普及型数控机床约占45%，取得国内市场竞争优势；

高级型数控机床约占5%，品种大大增加。

增加数控机床出口，改善出口产品结构，普及型数控机床逐步扩大出口，高级型数控机床出口取得突破。

数控机床出口占总销售额的10%左右。

（3）产品发展重点：

1）实现关键功能部件和数控系统产业化，为数控机床产品升级奠定基础。

重点是：

电主轴及其伺服单元、刀库及机械手、滚珠丝杠副、滚动直线导轨副、高速防护装置、直线电机、全功能数控刀架和数控动力刀架、数控转台、中高档通用和专用数控系统。

2）发展高精度数字化测量仪器和数控刀具，为中高级数控机床配套。

3）实施高级型数控机床示范工程，满足国家重点工程需要。

（4）技术发展重点：

数控机床重点发展以下关键技术和基础共性技术。

1）数控机床产业化关键技术:

A.高速化技术：

高速加工机床整体结构优化技术和关键功能部件;

B.复合化技术：

数控复合加工机床结构优化设计技术、多坐标空间联动控制技术、空间任意曲面加工的编程方法和刀具结构设计与制造，以及上述各项技术的优化、复合控制和制造技术;

C.智能化技术：

制造过程的自动检测与补偿、远程控制与远程故障诊断、

刀具的监控与管理、基于STEP-NC的数控系统，网络制造技术；

D.超精密加工技术：

机床结构设计优化技术、新的误差补偿技术和新的加工工艺、多维编程技术、提高精度测量技术和新型刀具；

E.环境保护技术：

机床少无切削制造技术，干式切削及其相关技术，油、气、液净化技术及其相关产品的制造技术。

2）基础共性技术研究：

数控机床设计理论及设计软件研究、数控机床结构动态优化设计研究、数控机床可靠性研究、高强度切削效率分析、高精度检测及无接触测量技术研究、低耗材与可重构化设计制造技术研究、智能化加工技术。

3、配套政策：

《国务院关于加快振兴装备制造业的若