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(dòng)時(shí)，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(dòng)可由工作臺，也可以由刀具的運動(dòng)來(lái)實(shí)現，但方向均以刀具相對于工件的運動(dòng)方向來(lái)定義。通常五軸聯(lián)動(dòng)是指x、y、z、A、B、C中任意5個(gè)坐標的線(xiàn)性插補運動(dòng)。
五軸加工所采用的機床通常稱(chēng)為五軸機床或五軸加工中心。五軸加工常用于航天領(lǐng)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(jìn)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(shí)現一次裝夾完成銑削、鉆孔、攻絲等多面加工，通過(guò)五軸五聯(lián)動(dòng)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(shí)間，降低了多序加工時(shí)的設備采購成本和工裝夾具的使用成本，提高了產(chǎn)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(chē)、醫療、精密模具等領(lǐng)域。
數控機床作為裝備制造業(yè)的“工業(yè)母機”，是實(shí)現國民經(jīng)濟快速、穩定發(fā)展以及加快國防現代化建設的重要戰略性裝備，五軸聯(lián)動(dòng)數控技術(shù)是衡量一個(gè)國家復雜精密零件制造能力技術(shù)水平的重要標準之一。從過(guò)去的“巴統清單”到現在的“瓦森納協(xié)定”，西方發(fā)達國家一直把五軸數控系統及五軸聯(lián)動(dòng)數控機床作為戰略物資實(shí)行出口許可證制度，對包括中國在內的諸多國家實(shí)行了嚴格的技術(shù)封鎖。近年來(lái)，隨著(zhù)中國綜合國力的快速崛起和全球產(chǎn)業(yè)鏈的價(jià)值重配，中國和西方發(fā)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(chǎn)業(yè)的全方位競爭。
近幾年，隨著(zhù)我國高端制造業(yè)和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，機械設備中大型、復雜、高精度的零件越來(lái)越多。三軸數控加工中心存在加工效率低、需要多次裝夾、無(wú)法保證精度等問(wèn)題，難以滿(mǎn)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(wèn)題，減少配套加工設備的投入，因此在加工飛機發(fā)動(dòng)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(lián)動(dòng)數控技術(shù)正朝著(zhù)高精度、復合化、智能化和網(wǎng)絡(luò )化等方向發(fā)展。
從五軸數控機床部分展品可以看出，當前制造技術(shù)的發(fā)展趨勢有：提高自動(dòng)化水平、廣泛應用數字化技術(shù)、采用網(wǎng)絡(luò )化管理、向智能化邁進(jìn)。
當前機床行業(yè)下游用戶(hù)需求結構出現高端化發(fā)展態(tài)勢，多個(gè)行業(yè)都將進(jìn)行大范圍、深層次的結構調整和升級改造，對于高質(zhì)量、高技術(shù)水平機床產(chǎn)品需求迫切。總體上來(lái)說(shuō)，中高檔數控機床市場(chǎng)需求上升較快，用戶(hù)需要更多高速、高精度、高剛度、大功率、復合、柔性、多軸聯(lián)動(dòng)、智能化的數控機床。
汽車(chē)行業(yè)表現出生產(chǎn)大批量、多品種、車(chē)型更新更快的發(fā)展趨勢，新能源汽車(chē)發(fā)展加速，從而要求加工設備朝著(zhù)精密、高效、智能化方向不斷發(fā)展。在航空航天領(lǐng)域，隨著(zhù)民用飛機需求量的上升以及軍用飛機的跨代發(fā)展，新一代飛機朝著(zhù)輕質(zhì)化、高可靠性、長(cháng)壽命、高隱身性、快速響應及低成本制造等方向發(fā)展，急切需要更先進(jìn)的加工裝備來(lái)承載。這些領(lǐng)域目前正處于調整和升級的關(guān)鍵時(shí)期，對五軸加工中心需求旺盛。
2020年，全球五軸數控機床市場(chǎng)銷(xiāo)售額達到了6754.6百萬(wàn)美元，預計2027年將達到13835.3百萬(wàn)美元，年復合增長(cháng)率（CAGR）為10.58%（2021-2027）。未來(lái)幾年，本行業(yè)具有很大不確定性，本文的2021-2027年的預測數據是基于過(guò)去幾年的歷史發(fā)展、行業(yè)專(zhuān)家觀(guān)點(diǎn)、以及本文分析師觀(guān)點(diǎn)，綜合給出的預測。
地區層面來(lái)看，中國市場(chǎng)在過(guò)去幾年變化較快，2020年市場(chǎng)規模為665.2百萬(wàn)美元，約占全球的9.85%%，預計2027年將達到1589.3百萬(wàn)美元，屆時(shí)全球占比將達到11.49 %；歐洲市場(chǎng)則會(huì )相對繼續縮小全球份額。
從產(chǎn)品類(lèi)型及技術(shù)方面來(lái)看，分為立式五軸、臥式五軸、龍門(mén)五軸，其中立式五軸2020年收入為4410.9百萬(wàn)美元，約占60.13%的市場(chǎng)份額，銷(xiāo)量更是占據了73.33%的市場(chǎng)份額；而臥式五軸以25.07%的銷(xiāo)量占據了38.18%的收入規模。
從產(chǎn)品市場(chǎng)應用情況來(lái)看，可分為航空航天、汽車(chē)行業(yè)、軍工領(lǐng)域、船舶業(yè)、軌道交通等，其中航空航天、汽車(chē)行業(yè)、軍工領(lǐng)域在2020年銷(xiāo)量中分別占有39.88%、24.31%和13.29%的市場(chǎng)份額。未來(lái)幾年航天航空、新能源汽車(chē)、船舶的大力發(fā)展將為五軸數控機床提供一定的機遇。
目前全球主要廠(chǎng)商包括DMG Mori、Yamazaki Mazak Corporation、HERMLE、Grob-Werke和Doosan Machine Tools等，該市場(chǎng)相對集中。2020年主要廠(chǎng)商份額占比超過(guò)95%，其中前五大公司占據62.44%的市場(chǎng)份額，前十大公司占據81.61%的市場(chǎng)份額，預計未來(lái)幾年行業(yè)競爭將更加激烈，尤其在中國市場(chǎng)。
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