電主軸是最近幾年在電機領域出現的（de）又一新技術

       電主軸是最近幾年在電機領域出現的將電（diàn）機主軸與主軸電機融為一體的新技術，在中高檔數控電機中應用廣泛。它與直線電機技術、高速刀（dāo）具技術一起，將會把高速加工推向一個新時代。但是令人（rén）遺憾的是，作為數控電機功能部件的重要組成部分之一，電主軸的國（guó）產化率很（hěn）低，當前數控電機所用的電主軸60%需要進口。對此，有關專（zhuān）家指出，電（diàn）主軸的國產化在技術上並非很難，因此有必要加（jiā）大它的發展。如果（guǒ）不提高電主軸（zhóu）的國產化率，一味（wèi）依賴進口，不僅將會（huì）浪費更多的外匯，而且（qiě）會製約我國數控電機的（de）自我滿足率。
      “中（zhōng）場”產業
       電主軸具體是指一套組件，包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置等（děng）。電主軸技術水平的高低、性能的優劣以及整體的社會配套水平，都直接決定和影響著數控電機整（zhěng）機的技術水平和性能，也製約著主機的發（fā）展速度。國際上高性能、高速、高精度數控電機普遍采用電主軸單（dān）元。在多工件複合加（jiā）工電機、多軸聯動（dòng）多麵體加工電機（jī）、並聯電機和柔性加工單元中，電主軸更有機械主軸不可替代的（de）優越性。
電主（zhǔ）軸的價位從幾萬元到幾十（shí）萬元（yuán）不（bú）等，在電機成本構成中占有一定比例。電主（zhǔ）軸的質量、性能和水（shuǐ）平在很大程度（dù）上（shàng）決定了整（zhěng）機（jī）的質量（liàng）、性能和水平，為此，日本學（xué）者將包括電主軸在內的功能部件產業統稱為“中場”產業，取其足球“中場”術語的寓意，一是表明它在從原材料到（dào）整（zhěng）機的產業鏈中，處於“中場”位（wèi）置，另一含義是取（qǔ）勝（shèng）的關鍵在於它能否（fǒu）能夠控製“中場（chǎng）”。
      電主軸在數控電機中的作用越來越重要，主要是因為現在的機械加工工藝（yì）要求的主軸轉速越來越高，因此高轉速越來越成為衡量一個產品水平的（de）標誌。誰先采用了更高轉速的主軸，誰便在激烈的競爭中擁（yōng）有了一張硬牌。因此電主軸發展的趨勢就是：以專業廠家生產的高（gāo）質量的電主軸取代各電機廠家自己生產的傳統主軸，從而提高數控電機的轉速，加強數控電機產品的競爭力。
       國內（nèi）電主（zhǔ）軸大量（liàng）依賴進口
       我國電機行業對於電主軸的需求量較大，而且有（yǒu）逐年遞（dì）增（zēng）趨勢。這主（zhǔ）要由2點決定。第（dì）一，國內電（diàn）機對電主軸的（de）需求（qiú）量一（yī）年在6000多根左右。 據初步統計，2003年我國各類電主軸年需求量約6000根，其（qí）中數（shù）控電機用電主軸僅有約1000根，而且60%左右為進（jìn）口電主軸。而據主軸功能部件專業委員會秘書長鍾（zhōng）洪介紹，目前我國國內電主軸的生產能力大約在2400套左右，而國內（nèi）的需求量在8000套，因此供需缺口達近（jìn）6000套。以每套平均價8萬元計，進口（kǒu）額就達（dá）4億多元。第二（èr），根據（jù）電機行業“十·五”發展規劃，到2005年我國數控電機（jī）產量將（jiāng）達到6萬（wàn）台（tái），數控電（diàn）機使用（yòng）電主軸（zhóu）的比例也將由2%增加到10%左右。預計到2005年，數控（kòng）電機用電主軸將激增（zēng）到6000根，約占電主軸總需求量的50%，替代（dài）磨用（yòng）電主軸（zhóu）的市場地位，成為電主軸市場的主力軍。
       麵對如此之大的（de）電主軸需求（qiú）市場，國產的（de）電主軸生產卻沒有跟上去，這並不是因為我國電（diàn）主軸的研發動作遲緩。其實早在20世紀50年代，我國的軸承行業就已經開始研究生產（chǎn）電主軸。目（mù）前國內（nèi）電主軸的生產（chǎn）以洛陽軸（zhóu）承研究所最（zuì）為著名，它生產的內孔磨（mó）削用電主軸已有40多年的曆史。近年來（lái），它開發的加工中心、高速銑床和車床用（yòng）電主軸，已（yǐ）與國產高速（sù）電機（jī）和（hé）國產並聯電機配套，投入使用。迄今已發展到15個係列，100多個品種，功率（lǜ）從0.2~75kW，最高轉速達150000r/min。
       國內電（diàn）主軸大量依賴進口的原因，除了產量沒有跟上去之外，國產電（diàn）主軸的質量沒有保證，也是其中一（yī）個原因。目前我國開發出了主軸功率為2.5kW～29kW、扭矩為4～86N.m、能應用於數控電機和加（jiā）工中心的電主（zhǔ）軸，並且已裝備了部分國產數控電機。但是從總體上講，國產（chǎn）的電主軸和國外產品相比（bǐ）較，無論是性能、品種和質量都有較大差距，所以目前（qián）國產的高轉速、高精度數控電機和加工中心所用的電主軸，仍（réng）然主要從國外進口。 
       電主軸生產存在技術瓶頸嗎
       電（diàn）主軸國產化率低，是（shì）由於技術原因嗎？在回（huí）答這個問題之前，不妨先聽聽有關專家對於生產電主軸需要何種技術是如何（hé）分析的。中國電機（jī）工具（jù）協（xié）會名（míng）譽理事長梁訓瑄將電主軸的生產所需要的技術簡明扼要地概括（kuò）為“3個半技術”：即精密製造技術，軸承技術，電機調速技術，電機技術。電主軸對於前3個技術的（de）要求較高，而對於第4個技術來說，由（yóu）於電主軸（zhóu）對於電機技術的要求並（bìng）不是很高，隻需要普通（tōng）的電機技術即可，因（yīn）此（cǐ），梁訓瑄形象地將其（qí）稱之為半個技術。
那麽，生（shēng）產電主軸的技術難度大嗎？對此（cǐ），有關專家的回答是否（fǒu）定的。電主軸專家周延佑指出，由於電主軸的生產是幾種技術的綜合，因此（cǐ）隻具備單種（zhǒng）技（jì）術的企（qǐ）業並不能生產這一產品，比如一般的軸承廠或是電機廠就不具備生產電主軸的能力。但這並（bìng）不等於說，電主軸的生產所要求的（de）技術（shù）就很高，國內的廠家就不（bú）能實現規模生產（chǎn）。周延佑的看法是（shì）：“電主軸國產化率（lǜ）低（dī），產品（pǐn）大量從國外進口，出現（xiàn）這（zhè）種狀況，從技術層麵來看是一點道理也沒有。” 周延佑分析說，電主軸的確需要的是綜合（hé）技術，但是隻要一家企（qǐ）業擁有了（le）其中一種技（jì）術，就可以生產電主軸這種產品。因為與其他技術相對應（yīng）的產品，完全可以外購。比如軸承廠就可以外購電機，而電（diàn）機廠也可以外購軸承，這是一些世界電主軸生產廠家通用的做法。就是世界頂級的電主軸生產（chǎn）商也不具備全套技術，他們也同樣外購產（chǎn）品或是技術。電主軸的生產從技術層麵來說，其實需要的是精確裝配、加工（gōng）的能力。就是全部（bù）零部件都外購，最後的產品所（suǒ）獲得的利潤也不低。特別是在國內勞動力具有低價優勢的情況下，即（jí）使是零（líng）部件（jiàn）進口，裝配（pèi）完成後生產出來的電（diàn）主軸也應該比進口的同類電主軸價格至少低三分之一。
       如何（hé）提高電主（zhǔ）軸的國產化（huà）
       由於電主軸的生產是（shì）一個跨行業的過程，需要多工種、多技術的配合，因此建立一個（gè）什（shí）麽（me）類型的企業才能滿足這（zhè）些需要，是專家們探討的（de）問題。 
       目（mù）前我國功能部件的生產廠家有4種類型：“院所型”，由研究所、大專院校以（yǐ）技術支撐發展而來的企業（yè）；“主（zhǔ）廠型”，由主機（jī）廠逐步分離出來以生（shēng）產某種功能部件為主（zhǔ）發展起來的（de）企業；“民企型”，在江浙一帶大量湧現的民營企業，以勞動（dòng）密集型、單一品種為（wéi）主（zhǔ）；“外商合資或是獨資型”，生產部分較高水平的功（gōng）能部件，但（dàn）批量較小，沒（méi）有獨立的開發（fā）能力（lì）。 
       對於前3種企業，專家的看法是各有所長。在“院所型”生產廠家中，由於他們的技術力量比（bǐ）較雄厚，從事該行業時間比較長，一旦轉型，技術問題能夠自行解決，所需改變的隻是體製。隻要體製適合市場需求，這類企業生產的產（chǎn）品會很有競爭力。比如洛陽軸承研究所，專家們曾多次建議從研究所分離出公司，利用他們所掌握（wò）的電（diàn）主軸技（jì）術專門（mén）生產此類產品。至於“主廠型”企業，鍾洪分析說，在國外電（diàn）主軸的生產一般分為2種方式，1種是由配套廠家生產，另1種是由專業的電主軸生產廠家製造（zào）。國外的主機廠一般不生產（chǎn）電（diàn）主（zhǔ）軸，因（yīn）此從這一點來（lái）說，在國內（nèi）從主機廠分離出來專門生產電主軸的企（qǐ）業，是一種趨勢（shì）。而“民企（qǐ）型”企業，專家（jiā）們的看法是，由於他們的市場眼光敏銳（ruì），機製靈活，特別是江（jiāng）浙（zhè）一帶電機用（yòng）戶逐（zhú）漸增多，為他們生產（chǎn）電機功能部件提供（gòng）了機會，而且和客（kè）戶交流起來也有（yǒu）地域方麵的優勢（shì），這（zhè）些使他們（men）在電主軸的生產中具備（bèi）優勢。
        電主（zhǔ）軸的國產化問（wèn）題，不僅（jǐn）是專家們關心的（de）問題，同時也受到了（le）行（háng）業（yè）協會的高度重視。雖然根據（jù）國內各主軸開發單位估（gū）計，按（àn）目前生產能力發展速度，到2005年我國最多隻能開發出（chū）2000台套電主軸單元。但電機工具工業協會根據國內數（shù）控電機之需求，對各功能部件生產主導單位提出強化發展要求：電主軸要求到2005年（nián）用於（yú）數控電機的電主軸單元（yuán）總產量（liàng）達到3000台套，到2010年達到10000台套。他們表示將合理組織人力、物力、財力，開發出既多又好的功能部件。

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