2022-2028年五轴数控机床市场现状及未来发展趋势简报
五轴加工（5 Axis Machining），是数控机床加工的一种模式。根据ISO的规定，在描述数控机床的运动时，采用右手直角坐标系；其中平行于主轴的坐标轴定义为z轴，绕x、y、z轴的旋转坐标分别为A、B、C。各坐标轴的运动可由工作台，也可以由刀具的运动来实现，但方向均以刀具相对于工件的运动方向来定义。通常五轴联动是指x、y、z、A、B、C中任意5个坐标的线性插补运动。
（环球天车式龙门五轴运动示意图）
五轴加工所采用的机床通常称为五轴机床或五轴加工中心。五轴加工常用于航天领域，加工具有自由曲面的机体零部件、涡轮机零部件和叶轮等。五轴机床可以不改变工件在机床上的位置而对工件的不同侧面进行加工，可大大提高棱柱形零件的加工效率。
五轴加工中心可以实现一次装夹完成铣削、钻孔、攻丝等多面加工，通过五轴五联动还可加工复杂零件的自由曲面，减少了多次装夹造成的重复定位误差，缩短了上下料的辅助时间，降低了多序加工时的设备采购成本和工装夹具的使用成本，提高了产品的加工精度和加工效率。目前主要应用于航空航天、军工、汽车、医疗、精密模具等领域。
数控机床作为装备制造业的“工业母机”，是实现国民经济快速、稳定发展以及加快国防现代化建设的重要战略性装备，五轴联动数控技术是衡量一个国家复杂精密零件制造能力技术水平的重要标准之一。从过去的“巴统清单”到现在的“瓦森纳协定”，西方发达国家一直把五轴数控系统及五轴联动数控机床作为战略物资实行出口许可证制度，对包括中国在内的诸多国家实行了严格的技术封锁。近年来，随着中国综合国力的快速崛起和全球产业链的价值重配，中国和西方发达国家之间的竞争已超出贸易保护主义的范畴，逐渐演变成新一轮科技和产业的全方位竞争。
（环球“箱中箱”结构五轴龙门加工中心）
近几年，随着我国高端制造业和国民经济的快速发展，机械设备中大型、复杂、高精度的零件越来越多。三轴数控加工中心存在加工效率低、需要多次装夹、无法保证精度等问题，难以满足高端数控制造的要求，而五轴数控加工中心可以解决这些问题，减少配套加工设备的投入，因此在加工飞机发动机叶片、大型柴油机曲轴、精密医疗器械等精密零件中得到广泛应用。目前，五轴联动数控技术正朝着高精度、复合化、智能化和网络化等方向发展。
从五轴数控机床部分展品可以看出，当前制造技术的发展趋势有：提高自动化水平、广泛应用数字化技术、采用网络化管理、向智能化迈进。
当前机床行业下游用户需求结构出现高端化发展态势，多个行业都将进行大范围、深层次的结构调整和升级改造，对于高质量、高技术水平机床产品需求迫切。总体上来说，中高档数控机床市场需求上升较快，用户需要更多高速、高精度、高刚度、大功率、复合、柔性、多轴联动、智能化的数控机床。
汽车行业表现出生产大批量、多品种、车型更新更快的发展趋势，新能源汽车发展加速，从而要求加工设备朝着精密、高效、智能化方向不断发展。在航空航天领域，随着民用飞机需求量的上升以及军用飞机的跨代发展，新一代飞机朝着轻质化、高可靠性、长寿命、高隐身性、快速响应及低成本制造等方向发展，急切需要更先进的加工装备来承载。这些领域目前正处于调整和升级的关键时期，对五轴加工中心需求旺盛。
2020年，全球五轴数控机床市场销售额达到了6754.6百万美元，预计2027年将达到13835.3百万美元，年复合增长率（CAGR）为10.58%（2021-2027）。未来几年，本行业具有很大不确定性，本文的2021-2027年的预测数据是基于过去几年的历史发展、行业专家观点、以及本文分析师观点，综合给出的预测。
从地区层面来看，中国市场在过去几年变化较快，2020年市场规模为665.2百万美元，约占全球的9.85%，预计2027年将达到1589.3百万美元，届时全球占比将达到11.49 %；欧洲市场则会相对继续缩小全球份额。
从产品类型及技术方面来看，分为立式五轴、卧式五轴、龙门五轴，其中立式五轴2020年收入为4410.9百万美元，约占60.13%的市场份额，销量更是占据了73.33%的市场份额；而卧式五轴以25.07%的销量占据了38.18%的收入规模。
从产品市场应用情况来看，可分为航空航天、汽车行业、军工领域、船舶业、轨道交通等，其中航空航天、汽车行业、军工领域在2020年销量中分别占有39.88%、24.31%和13.29%的市场份额。未来几年航天航空、新能源汽车、船舶的大力发展将为五轴数控机床提供一定的机遇。
（环球动梁式七轴龙门加工中心客户应用现场）
目前全球主要厂商包括DMG Mori、Yamazaki Mazak Corporation、HERMLE、Grob-Werke和Doosan Machine Tools等，该市场相对集中。2020年主要厂商份额占比超过95%，其中前五大公司占据62.44%的市场份额，前十大公司占据81.61%的市场份额，预计未来几年行业竞争将更加激烈，尤其在中国市场。
在国家政策的支持以及国内企业不断追求创新的背景下，中国数控机床行业发展迅速，行业规模不断扩大。2019年，中国数控机床产业规模达3270亿元。未来随着5G设备、新能源汽车、智能穿戴设备等新兴领域的发展，数控机床产业将迎来新的发展机遇。
国产数控机床产业经过几十年的发展，不断自主研发和汲取国外经验，从无到有、不断壮大，产生了如沈阳机床、秦川机床等体量巨大、规模位于世界前列的老牌企业，也出现了如环球工业机械等一批具有核心设计技术和制造工艺，能够针对自身专注的应用领域和产品类型提供高性能、高品质的高度定制化产品，具有广泛市场影响力和较高品牌价值，发展迅速，具有活力的新型中高端机床厂商。
随着中国制造业加速转型，精密模具、新能源、航空航天、轨道交通、3D打印、医疗器械等新兴产业迅速崛起，其生产制造过程高度依赖数控机床等智能制造装备，故而将成为数控机床行业新的增长点，有力推动适用于上述领域的高速、高精、高效、高稳定性、智能化、多轴化、复合化等金属切削数控机床的发展。
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