现代机床正向数控化方向发展,数控机床的功能日趋多样化,工序更加集中。现在一台数控机床集中了越来越功能,机床品种不是越分越细,而是趋向综合。其中,典型的例子为加工中心。加工中心是在数控镗床、数控钻床和数控铣床的基础上增加了自动换刀装置,工件在一次装夹之后,可以连续完成对工件表面进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工步的加工,使得加工工序高度集中。
加工中心作为加工母机,工件加工的所有工序都可以通过加工中心加工完成。与普通数控机床相比,加工中心具有生产效率高、加工质量稳定、重复精度高、适用性广等明显优点,已成为现代机床发展的主流方向,广泛应用于汽车、医疗、电子、航空航天、钢铁、船舶、石化等各类机械制造行业。
按工作台的移动方式,加工中心主要分为立式加工中心、卧式加工中心和龙门加工中心三大类。
立式加工中心结构简单、易于维护,可用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件,是使用范围最广的数控机床品类之一,近年我国立式加工中心产品进步明显,对进口产品依赖度持续下降,立式加工中心已广泛应用于汽车、航空、模具等行业。
卧式加工中心较立式加工中心复杂,具有精度高、加工复合性强、技术含量高生产难度大等特点,是数控机床产业发展水平的标志性产品之一,在钢铁铸件加工方面具有很好的稳固性,主要用于重型钢铁、造船、运输设备、航空航天等领域,但目前国产卧式加工中心在精度、效率、智能化和可靠性等方面与国际先进产品仍有差距,国内高档卧式加工中心多以进口产品为主。
龙门加工中心更适配加工尺寸大、形状复杂的大型零部件,主要用于轨道交通、新能源、航空航天等领域。综合来看目前国产龙门在大部分关键指标上与进口产品差异不大,已具备一定市场竞争力,但在加工复杂型面和难切削材料方面,加工效率与进口机床仍存在差距。
根据中国机床工具工业协会、海关数据、以及 MIR 统计数据,2022 年我国立式加工中心市场规模约 200 亿元,其中进口金额约为 76.69 亿元;卧式加工中心市场规模为 150~200 亿元,其中进口金额约为 50.91 亿元;龙门加工中心市场规模约 100 亿元,其中进口金额约为 18.74 亿元。
随着制造业转型升级,加工中心已成为现代制造业的关键制造设备,在国家政策推动以及人工智能、云计算、集齐学习等技术在加工中心中的深度嵌入,加工中心将不再是简单的加工装备,而是拥有智慧、自主决策、自主操作能力的“智慧工厂”,将具备更快的加工速度、更高的生产精度、更广的加工范围,加工中心的重要性正逐步加强。在此发展趋势下,未来我国加工中心市场规模将持续攀升。
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