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　　1982年，位于奧地利林茨市的WFL公司，創造性地研發出世界上第一款五軸車銑復合加工中心——WNC500S。自此，“一次裝卡、全部完工”的車銑復合加工理念，在全球制造業范圍內得到迅速普及。

　　隨后的四十余年里，伴隨機床行業數控技術和自動化技術的不斷發展，以及汽車、航空航天、精密醫療器械等下游行業對成品精度和加工效率要求的不斷提高，以車銑復合機床為代表的復合加工機床在機加工領域日益顯現出難以替代的關鍵地位，成為當下國內外機床行業持續關注的焦點。

　　1 獨特優勢：一次裝夾實現多序整合

　　機加工領域對復合加工類機床尚無統一的歸類和定義。MIR通過對主流車銑復合機床廠商的產品線進行歸納總結，并結合整體市場發展情況，進行了分類，如圖1所示。

圖1 車銑復合機床分類

　　目前，大多數的車銑復合加工是由車削中心完成。車削中心是在車床刀架上配置動力頭等刀具，從而實現銑削功能。由于刀架結構和外形尺寸的限制，以及動力頭的功率小、轉速低和刀具尺寸受限等原因，車削中心的功能仍以車為主，銑、鉆功能僅用于滿足一些基礎的輔助加工。

　　五軸車銑復合加工中心可細分為擺頭式和搖籃式兩種類型，其中以擺頭式為主。搖籃式五軸車銑復合加工中心的車削功能多為采購時的選配項，在轉速和精度方面也不如擺頭式強大，很少有機床廠商專門生產該類機型。

　　相較于傳統的車削、銑削分序加工，車銑復合機床可以對工件僅進行一次裝夾并整合多道機加工工序，由此避免由于定位基準轉化而帶來的誤差積累，也能降低上下料和機床維修過程中的人工和時間成本。除此之外，高端車銑復合機床大都配置較為先進的實時檢測功能，實現制造過程關鍵數據的在位檢測和精度控制，進一步提高機加工精度。同樣的加工需求下，車銑復合加工具有占地面積小、工藝鏈縮減、提高生產效率等方面的優勢。

　　無論是“車+銑”還是“銑+車”，車銑復合加工并非僅限于在車床或加工中心基礎上進行簡單的功能添加，而是通過更為復雜的協同性車削與銑削工藝，在短時間內以較低的成本完成對高精度和復雜形狀的加工要求。

　　2 車銑復合機床市場規模分析

　　近年來，在金切機床整體市場規模持續下滑的不利情形下，車銑復合機床市場反而表現出較為穩健的增長趨勢，高于金切機床行業的整體增速。長期來看，車銑復合加工方式將對傳統機床應用進行整合替代，在半導體設備、醫療器械、航空航天等行業尤為明顯。精密零部件加工需求增加，會推動中高端車銑復合機床需求的持續增長(圖2)。

圖2 2019-2025E年車銑復合機床市場規模變化(按金額)

圖3 2023年車銑復合機床各機型市場份額占比(按金額)

　　(1)車削中心市場

　　2012年之后，車削中心在中國市場開始逐漸興起。車削中心應用范圍廣泛，幾乎可以用于任何行業的車銑加工工序的整合。但目前來看，相當數量的下游廠商對復合加工的意識和優勢認知仍然不足。

　　目前，各家車削中心廠商在努力開拓半導體、風電等新興戰略行業客戶，減少對傳統行業的客戶群體依賴。新興行業的潛在需求會極大程度帶動車削中心未來市場規模的增長，預計到2025年市場規模將突破60億元。

　　(2)五軸車銑復合加工中心市場

　　作為高端切削機床的代表，五軸車銑復合加工中心的市場規模近年來呈現明顯上升趨勢，平均規模增速高于機床整體市場。自2020年以來，主流機床廠商面對只增不減的需求，頻繁對該類機型進行漲價，所以造成平均價格有所提升。

　　五軸車銑技術在軍工、航空航天、船舶等領域具有廣泛應用，尤其在航空航天領域形狀復雜的異形零件的加工中更具優勢。國外早已在航空航天領域大批采用此類機床代替傳統的加工設備，而國內相關領域的應用率仍處于較低水平。

　　3 車銑復合機床的下游應用

　　汽車行業是車銑復合機床的主要下游應用行業(圖4)。近幾年新增的應用領域主要集中于新能源汽車、精密醫療器械、風電、航空航天等行業。車銑復合機床是葉輪、螺桿、重型發電機、汽輪機轉子及大型柴油機曲軸等軸類和回轉類復雜零件生產過程中公認最高效的加工方式。

　　除規模化生產外，在新產品研發階段，使用車銑復合機床進行試驗樣品和模具的精密加工，也可大幅降低設計和制造難度。

圖4 2023年車銑復合機床的下游行業應用分布(按金額)

　　4 國產車銑復合機床：普通機型全面替代，高端機型任重道遠

　　車削中心方面，國內當前已擁有較為完備的技術條件和供應鏈體系。從數據可以看出，近年來國產車削中心的市場份額增長迅速，極大超越進口車削中心(圖5)。海德曼、紐威等頭部數控車床生產商早已布局車削中心的研發和生產，MAZAK、OKUMA等頭部外資品牌也將越來越多的車削中心機型的生產環節和部分研發環節轉移至國內工廠。

　　當前需求量較大的普通機型基本全部依靠國產，高端機型雖然仍以進口為主，但技術壁壘并非不可攻克。國內廠商均在持續進行研發投入，縮小與進口機型的差距，重點在提升加工精度、穩定性、車銑功率等方面。未來，國產車削中心有望對高端進口機型實現全面替代。

　　與車削中心國產化的進程的發展情形相反，生產能力更強的五軸車銑復合加工中心的國產化率仍處于較低水平，國產機型的核心部件也幾乎全部依賴進口。而且，受前沿技術出口限制的影響，外資廠商短期內將機床生產轉移至國內的可行性不大。

　　近年來，國產頭部五軸廠商都有推出相關機型，但精度、數控系統、切削刀具等方面仍存在較高的技術壁壘，故障率也難以降低至可接受的范圍，所以產品的市場認可度目前普遍不高。下游生產中仍會選擇分序加工或采購DMG MORI、OKUMA、WFL、INDEX等日系和歐系廠商的進口機型(圖6)。

圖5 2019-2025E年國產與進口車削中心市場規模對比(按金額)

圖6 2019-2025E國產與進口五軸車銑復合加工中心市場規模對比(按金額)

　　5 車銑復合機床廠商競爭格局

　　從2023年中國大陸地區的車削中心競爭格局來看，各廠商所占市場規模比較分散，TOP10廠商合計占比不超過30%，內資廠商占據絕大部分，外資廠商的車削中心機型也多為國內工廠生產(圖7)。這是由于刀塔機等低端機型銷量高，且沒有技術壁壘，所以越來越多的機床廠商加入車削中心的研發和生產。國產替代進程的加速促進了國產車削中心機型豐富程度提高，廠商競爭格局將進一步分散化。

　　相較于車削中心，五軸車銑復合加工中心由于技術壁壘較高，從業廠商相對較少，所以競爭格局更加集中。頭部廠商中，除一家內資廠商外，全部是外資廠商，且全部是進口機型，這類機型一般應用于航空、半導體等行業附加值極高的精密零部件加工(圖8)。

圖7 2023年車削中心廠商競爭格局(按金額)

圖8 2023年五軸車銑復合加工中心廠商競爭格局(按金額)

　　6 結語

　　無論是新興制造業的產能擴充，還是傳統制造業的產線改造，車銑復合機床都在機加工領域的持續前進中扮演著不可或缺的角色。隨著國產替代所帶來的機床價格的持續降低，少工序、高精度的復合加工工藝也將逐漸得到更廣泛的普及，未來在各個下游行業尤其是汽車和航空航天行業將得到更加普遍的應用，由此激發出車銑復合機床更為廣闊的市場空間。

　　經過多年的研發投入，國產車銑復合機床對日系、臺系普通進口機型的替代比例日益提高，逐漸占據主導地位。但是，在高端車銑復合機領域，無論是車削中心還是五軸車銑復合加工中心，國產廠商仍有難以攻克的技術壁壘，尤其是加工精度和機床穩定性方面，與進口機型仍有較大差距。面對車銑復合機床需求的日益擴大，主流國產機床廠商都在五軸車銑中心的研發和制造這一前沿賽道持續發力，高端車銑復合機床的全面國產化也將指日可待。

圖9 五軸車銑復合加工中心加工的部分零部件