電主軸作為數(shù)控機(jī)床的核心功能部件,其技術(shù)水平直接關(guān)系到高端裝備制造的精度、效率與可靠性。我國電主軸行業(yè)的發(fā)展歷程,既是一部從無到有、從弱到強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新史,也是一段緊跟全球制造業(yè)變革的產(chǎn)業(yè)升級之路。自20世紀(jì)60年代起步以來,國內(nèi)電主軸技術(shù)歷經(jīng)數(shù)代突破,從早期解決特定磨削需求的單一產(chǎn)品,逐步發(fā)展為覆蓋多領(lǐng)域、多場景的系列化解決方案。如今,在政策支持與市場需求的雙輪驅(qū)動下,中國電主軸產(chǎn)業(yè)已形成老牌院所與新興企業(yè)并立的競爭格局,部分技術(shù)指標(biāo)甚至達(dá)到國際先進(jìn)水平。本文將系統(tǒng)梳理國內(nèi)電主軸行業(yè)的技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò)、市場現(xiàn)狀及主要企業(yè)布局,展現(xiàn)這一高端裝備關(guān)鍵部件的發(fā)展全貌。
國內(nèi)電主軸行業(yè)發(fā)展
國內(nèi)對電主軸的研究始于20世紀(jì)60年代,主要用于解決小孔內(nèi)表面的磨削問題。1958年,以洛陽軸研所為代表,開發(fā)出第一臺國產(chǎn)電主軸,**轉(zhuǎn)速60000r/m i n [2]。20世紀(jì)70年代,我國第一代自行設(shè)計(jì)、開發(fā)的磨床用電主軸問世,軸承行業(yè)稱之為D Z系列。20世紀(jì)80年代,以G D Z系列和4S D系列電主軸為代表的高速、大功率電主軸問世。20世紀(jì)90年代開始至今,電主軸行業(yè)百花齊放,開發(fā)了以3G D Z、5S D和X D J為代表的高性能電主軸,實(shí)現(xiàn)了電主軸行業(yè)的巨大跨越。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電主軸已經(jīng)滲透到包含金屬和非金屬加工的多個領(lǐng)域中,形成了車削用、銑削用、磨削用、加工中心用、雕銑用、試驗(yàn)機(jī)用、切割用、拉輾用以及離心機(jī)用等其他用途的電主軸系列。
目前 , 國內(nèi)電主軸作為商品供應(yīng)市場的產(chǎn)品中,**轉(zhuǎn)速達(dá)150000r/m i n,最大輸出功率可達(dá)200kW,最大輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá)1000N ·m。國內(nèi)電主軸企業(yè)在原有的洛陽軸研所、無錫開源、安陽萊必泰等老牌電主軸企業(yè)的基礎(chǔ)上,又陸續(xù)出現(xiàn)了如無錫博華、江蘇星辰、廣州昊志機(jī)電、深圳愛貝科等專業(yè)生產(chǎn)電主軸的公司;我國臺灣省也有普森精密、羅翌科技及數(shù)格科技等企業(yè)出現(xiàn),整個電主軸行業(yè)蓬勃發(fā)展。國內(nèi)**的電主軸生產(chǎn)廠家如下。
1.洛陽軸研所。成立于1958年,是我國第一臺電主軸的誕生地,經(jīng)過60余年發(fā)展成為集主軸研發(fā)、生產(chǎn)為一體的科技型企業(yè)。其自行研發(fā)的高速電主軸已形成8大類、15個系列、100多個品種,功率覆蓋0.2~200k W,**轉(zhuǎn)速達(dá)150000r/m i n,其dmn值達(dá)到國際先進(jìn)水平。
2.廣州昊志機(jī)電。成立于2006年,是國內(nèi)主軸專業(yè)領(lǐng)域中研、產(chǎn)、銷規(guī)模最大的企業(yè)之一,其產(chǎn)品種類豐富,擁有多項(xiàng)主軸創(chuàng)新技術(shù)。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等眾多制造行業(yè)。
3.江蘇星辰。成立于2004年,其生產(chǎn)的高速電主軸,具有低速轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、振動小及轉(zhuǎn)速平穩(wěn)等特點(diǎn)。2017年起,該公司開始量產(chǎn)永磁同步和自動換刀系列電主軸,該公司主軸生產(chǎn)研發(fā)逐步向智能化和超精密化方向發(fā)展。
4.無錫博華。成立于1999年,專注于精密主軸的研發(fā)和制造,擁有5個主軸產(chǎn)品系列,產(chǎn)品在雕刻、3C、汽車零部件等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。
5.普森精密。成立于1994年,是一家專注于工具機(jī)精密主軸開發(fā)與制造的企業(yè),主要生產(chǎn)加工中心用和車床用電主軸。
6.羅翌科技。成立于2003年,專注于機(jī)床精密主軸的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、組裝、檢測及維修,主軸產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于銑床、車床和磨床等。
結(jié)語
從洛陽軸研所研制出首臺國產(chǎn)電主軸的篳路藍(lán)縷,到如今150000r/min超高轉(zhuǎn)速、200kW大功率產(chǎn)品的商業(yè)化突破,中國電主軸行業(yè)用半個多世紀(jì)的時(shí)間完成了從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的跨越。當(dāng)前,隨著新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合,電主軸正朝著智能化、精密化、高效化的方向加速演進(jìn)。廣州昊志機(jī)電、江蘇星辰等企業(yè)通過創(chuàng)新技術(shù)持續(xù)拓展應(yīng)用邊界,而臺灣地區(qū)的普森精密、羅翌科技等企業(yè)則為行業(yè)注入差異化競爭力。展望未來,在高端數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁需求下,國內(nèi)電主軸企業(yè)仍需在軸承壽命、動態(tài)穩(wěn)定性等核心指標(biāo)上深耕細(xì)作,以自主創(chuàng)新推動中國智造邁向更高臺階。這一"小部件"背后,承載的正是中國裝備制造業(yè)由大轉(zhuǎn)強(qiáng)的時(shí)代宏愿。