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五軸數控機床行業數據調查研究分析
來源:嘉臺數控機床 | 作者:jiataishukong | 發布時間: 2022-01-19 | 1119 次瀏覽 | 分享到:
五軸加工(5 Axis Machining),數控機床加工的一種模式。根據ISO的規定,在描述數控機床的運動時,采用右手直角坐標系;其中平行于主軸的坐標軸定義為z軸,繞x、y、z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。各坐標軸的運動可由工作臺,也可以由刀具的運動來實現,但方向均以刀具相對于工件的運動方向來定義。通常五軸聯動是指x、y、z、A、B、C中任意5個坐標的線性插補運動。

五軸加工(5 Axis Machining),數控機床加工的一種模式。根據ISO的規定,在描述數控機床的運動時,采用右手直角坐標系;其中平行于主軸的坐標軸定義為z軸,繞x、y、z軸的旋轉坐標分別為A、B、C。各坐標軸的運動可由工作臺,也可以由刀具的運動來實現,但方向均以刀具相對于工件的運動方向來定義。通常五軸聯動是指x、y、z、A、B、C中任意5個坐標的線性插補運動。


五軸加工所采用的機床通常稱為五軸機床或五軸加工中心。五軸加工常用于航天領域,加工具有自由曲面的機體零部件、渦輪機零部件和葉輪等。五軸機床可以不改變工件在機床上的位置而對工件的不同側面進行加工,可大大提高棱柱形零件的加工效率。


五軸加工中心可以實現一次裝夾完成銑削、鉆孔、攻絲等多面加工,通過五軸五聯動還可加工復雜零件的自由曲面,減少了多次裝夾造成的重復定位誤差,縮短了上下料的輔助時間,降低了多序加工時的設備采購成本和工裝夾具的使用成本,提高了產品的加工精度和加工效率。目前主要應用于航空航天、軍工、汽車、醫療、精密模具等領域。


數控機床作為裝備制造業的“工業母機”,是實現國民經濟快速、穩定發展以及加快國防現代化建設的重要戰略性裝備,五軸聯動數控技術是衡量一個國家復雜精密零件制造能力技術水平的重要標準之一。從過去的“巴統清單”到現在的“瓦森納協定”,西方發達國家一直把五軸數控系統及五軸聯動數控機床作為戰略物資實行出口許可證制度,對包括中國在內的諸多國家實行了嚴格的技術封鎖。近年來,隨著中國綜合國力的快速崛起和全球產業鏈的價值重配,中國和西方發達國家之間的競爭已超出貿易保護主義的范疇,逐漸演變成新一輪科技和產業的全方位競爭。


近幾年,隨著我國高端制造業和國民經濟的快速發展,機械設備中大型、復雜、高精度的零件越來越多。三軸數控加工中心存在加工效率低、需要多次裝夾、無法保證精度等問題,難以滿足高端數控制造的要求,而五軸數控加工中心可以解決這些問題,減少配套加工設備的投入,因此在加工飛機發動機葉片、大型柴油機曲軸、精密醫療器械等精密零件中得到廣泛地應用。目前,五軸聯動數控技術正朝著高精度、復合化、智能化和網絡化等方向發展。


從五軸數控機床部分展品可以看出,當前制造技術的發展趨勢有:提高自動化水平、廣泛應用數字化技術、采用網絡化管理、向智能化邁進。


當前機床行業下游用戶需求結構出現高端化發展態勢,多個行業都將進行大范圍、深層次的結構調整和升級改造,對于高質量、高技術水平機床產品需求迫切??傮w上來說,中高檔數控機床市場需求上升較快,用戶需要更多高速、高精度、高剛度、大功率、復合、柔性、多軸聯動、智能化的數控機床。


汽車行業表現出生產大批量、多品種、車型更新更快的發展趨勢,新能源汽車發展加速,從而要求加工設備朝著精密、高效、智能化方向不斷發展。在航空航天領域,隨著民用飛機需求量的上升以及軍用飛機的跨代發展,新一代飛機朝著輕質化、高可靠性、長壽命、高隱身性、快速響應及低成本制造等方向發展,急切需要更先進的加工裝備來承載。這些領域目前正處于調整和升級的關鍵時期,對五軸加工中心需求旺盛。


2020年,全球五軸數控機床市場銷售額達到了6754.6百萬美元,預計2027年將達到13835.3百萬美元,年復合增長率(CAGR)為10.58%(2021-2027)。未來幾年,本行業具有很大不確定性,本文的2021-2027年的預測數據是基于過去幾年的歷史發展、行業專家觀點、以及本文分析師觀點,綜合給出的預測。


地區層面來看,中國市場在過去幾年變化較快,2020年市場規模為665.2百萬美元,約占全球的9.85%%,預計2027年將達到1589.3百萬美元,屆時全球占比將達到11.49 %;歐洲市場則會相對繼續縮小全球份額。


從產品類型及技術方面來看,分為立式五軸、臥式五軸、龍門五軸,其中立式五軸2020年收入為4410.9百萬美元,約占60.13%的市場份額,銷量更是占據了73.33%的市場份額;而臥式五軸以25.07%的銷量占據了38.18%的收入規模。


從產品市場應用情況來看,可分為航空航天、汽車行業、軍工領域、船舶業、軌道交通等,其中航空航天、汽車行業、軍工領域在2020年銷量中分別占有39.88%、24.31%和13.29%的市場份額。未來幾年航天航空、新能源汽車、船舶的大力發展將為五軸數控機床提供一定的機遇。


目前全球主要廠商包括DMG Mori、Yamazaki Mazak Corporation、HERMLE、Grob-Werke和Doosan Machine Tools等,該市場相對集中。2020年主要廠商份額占比超過95%,其中前五大公司占據62.44%的市場份額,前十大公司占據81.61%的市場份額,預計未來幾年行業競爭將更加激烈,尤其在中國市場。


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