CCMT2022部分展品綜述之五：齒輪加工機床
2022-3-29 來源：機床協會 作者：-
五、齒輪加工機床
1．概況
齒輪類加工機床展品涵蓋了整個齒輪類加工工藝流程所需切削設備，專業性強。據已有資料，齒輪類機床展商20多家，展品40余臺。提供資料參展廠商有秦川機床、重慶機床、普什寧江、武重、通用技術集團、南京二機、長機科技、中大創遠、北京若墾、南京康尼、安徽力成、浙江日創、卡帕尼爾斯、埃馬克、浜井產業等。
本次齒輪類加工機床展品有滾齒機、插齒機、珩齒機、（展成法）磨齒機、成形砂輪磨齒機（立/臥）、數控齒條磨齒機、蝸桿砂輪磨、螺旋錐齒輪磨等。
2．齒輪類展品主要技術特色
眾所周知，齒輪是最基礎的機械傳動元件，應用極為廣泛。齒輪類加工機床是專業性強、技術含量高且結構復雜的裝備。隨著汽車工業、船舶、風力發電等行業以及機床行業本身的高速發展，對齒輪加工的效率、精度、質量及加工成本的要求也愈來愈高，本屆齒輪類展品充分體現了數控齒輪類加工機床發展的趨勢和方向，高速高效、高精度及精度穩定性、綠色加工、智能化、自動化。
（1）高速高效。加工速度快、輔助時間短的高速高效率機床已成為齒輪機床市場關注的焦點。本屆展會展出的主要滾齒機床生產廠家的展品，典型的如埃馬克K160、浜井產業N60 CNC滾刀主軸的轉速能達到5000r/min以上，秦川機床YK7215數控蝸桿砂輪磨齒機，砂輪線速度100m/s。另外，滾齒機和磨齒機生產廠家通過優化機床動作等手段，壓縮工件裝卸、工件交換等非加工時間，極大地提高了機床的加工效率，雙工件主軸和多工位設計愈加普遍，如埃馬克G160展成磨齒機采用雙工件主軸，南京二機Y7226CNC數控蝸桿砂輪磨齒機，采用雙工件主軸，多工位交換工作臺。
（2）高精度及精度穩定性。針對日益提高機器運行的平穩順滑、傳輸效率、機器運行壽命、降低噪音等要求，對變速器和減速器內的齒輪精度要求變得愈加嚴苛，各廠家的齒輪類機床在高精度及精度穩定性方面各顯其能。
直驅直聯技術運用：直驅直聯技術被廣泛應用于工件主軸、刀具主軸和進給軸的驅動，達到縮短傳動鏈，提高傳動剛度、動態特性及精度的目的。如北京若墾、無錫泰諾、上海星合等展商的展品。
電子齒輪箱廣泛運用：采用電子齒輪箱（EGB）實現分齒和差動補償運動，可實現參數編程代替傳統的傳動箱、進給箱，不用分齒、差動、進給掛輪，工件軸可以不帶誤差地跟隨刀具軸的速度變化，提高齒輪的加工精度。如重慶機床YE3140數控滾齒機、宜昌長機YK3620臥式滾齒機、普什寧江G180立式滾齒機、浙江日創YKS3612Ⅳ高速滾齒機。
溫控和消隙技術：采用溫控對策保持機床精度的穩定性，如重慶機床展品具有的床身循環冷卻熱平衡系統，宜昌長機展品的恒溫循環油冷卻整機熱平衡技術；采用消隙技術提高機床傳動精度，如秦川機床YK7215工件主軸采用雙蝸桿消隙技術，宜昌長機YK3620和YK31200A滾齒機的刀具主軸采用差齒消隙、工件主軸帶齒輪消隙機構、工作臺采用雙蝸輪消隙技術。
（3）綠色加工。注重綠色和清潔加工，推出了不少干切、干濕切的環保型產品。展出這類展品的展商有埃馬克、重慶機床、宜昌長機、南京二機、浙江日創等。
（4）智能及自動化。自動上下料、在線自動測量與補償、自動對中、自動余量分配、自動夾具等自動化功能被廣泛采用。如通用技術集團天津第一機床YKH2035數控螺旋錐齒輪磨齒機、浙江日創YKS3612Ⅳ滾齒機、北京若墾YK3129CNC6Z滾齒機、南京康尼GV800A砂輪磨齒機等展品。機床健康狀態評估、動態輪廓誤差補償、熱誤差補償、斷刀檢測、刀具壽命管理、遠程運維與監控等一系列智能化功能應用越來越成熟。如南京二機Y4830CNC 數控內齒珩輪強力珩齒機，配置智能化夾持力控制及自動熱變形補償功能；埃馬克G 160展成磨齒機具有各軸狀態進行24小時監測并做預估性分析功能。
值得注意的是，磨齒因為可以很好地保證高精度齒輪出色的嚙合效果，對齒輪平穩運行及降噪起到極其重要作用，隨著市場對高精度和硬齒面齒輪需求的提高，磨齒機和磨齒工藝越來越受到各個主機廠商重點關注,都推出了相應的展品。
3．典型展品
埃馬克（中國）機械有限公司太倉分公司G 160展成磨齒機。虛擬Y軸結構，由機床的Z軸和Y軸聯動而產生的虛擬切向位移，雙工件主軸，X軸（工件徑向運動軸）設有2個滑座，每個滑座各安裝一個獨立的工件主軸以及與此相應的虛擬Y軸；進給軸為直線電機驅動，工件主軸和砂輪主軸為電主軸，工件主軸交換時間1.5s，切削速度80m/s；面向工業4.0的機床軟硬件配置，對機床各軸狀態進行24小時監測并做預估性分析，適用于大批量齒輪的高精度高效穩定生產。
埃馬克（中國）機械有限公司太倉分公司K 160 滾齒機。由MINERALIT®高級礦物料澆鑄的床身，傾斜床身導軌,滾銑結合，能干濕加工；八軸控制系統，專用的KOEPFER-Dialog對話界面；集成高柔性的工件自動輸送系統，可高速切削模數為2.5mm的小齒輪、齒輪軸、蝸輪及轉向齒輪。
浜井產業株式會社N60CNC臥式精密滾齒機。可進行干式切削的六軸三聯動數控小模數高精高速臥式滾齒機，可實現二次自動對刀，最大切削外徑ø60（120）mm，最大切削長度150mm，最大切削模數2mm，標準滾刀軸尺寸ø50×50mm，滾刀軸最高轉速200-5000r/min，滾刀架回轉角度±45°，采用參數圖標會話式編程，操作簡單，切屑垂直下落直接排出，配有自動化安裝接口，可安裝專用的自動上下料供給裝置，實現全自動滾齒加工。
卡帕尼爾斯 KX500 FLEX 磨齒機。以數控回轉臺為基礎，將尾座和修整器集成在工件主軸上，工件和刀具直接驅動，修整單元可以配備單軸或雙軸結構。以模塊組件系統為基礎，根據不同刀具和加工工藝，靈話設計布局，能實現展成磨削和成形磨削工藝的組合。
秦川機床工具集團股份公司YK7215數控蝸桿砂輪磨齒機。龍門式立柱、雙支撐結構砂輪主軸，礦物質鑄件床身；集蝸桿磨與成形磨于一體，用于磨削標準或修形的漸開線圓柱齒輪；砂輪主軸和工件主軸采用直驅方式，最高轉速12000r/min，砂輪線速度100m/s；專業化齒輪磨削軟件，可實現雙聯齒輪的相位控制、齒面扭曲控制、單邊修整、點修整、網紋磨削、鏡面磨削等功能，全新式機械手更換工件的時間小于3s。
秦川機床工具集團股份公司YK7336數控成形砂輪磨齒機。機床床身采用礦物鑄件材料，修整器位于頭架側面，工件主軸（C）采用雙蝸桿消隙技術；力士樂MICRO伺服控制系統；配置成形砂輪截形計算軟件、誤差分析和誤差調整軟件等軟件包。
重慶機床（集團）有限責任公司YS7260蝸桿砂輪磨齒機。大立柱移動，工作臺固定的立式布局方式，床身采用雙層壁結構且前后完全對稱設計；刀架采用電主軸直驅，內置動平衡和聲發射系統，機床為十二軸五聯動數控磨齒機，配備CHMTI特色的人機界面，具有高速對齒功能、齒面扭曲補償功能、點修整功能、齒向任意修形功能、低噪音磨削功能，以及雙壓力角非對稱齒輪磨削功能，批量加工精度4-5級。
重慶機床（集團）有限責任公司YE3140數控滾齒機。六軸數控滾齒機（可擴展至九軸），機床各運動軸均由獨立交流伺服電機或內置電機（C軸為內置力矩電機）驅動，用“電子齒輪箱”實現分度運動、差動補償完成用展成法加工各種齒類零件；模塊化設計和制造，可實現干切、濕切、復合微量潤滑、水基冷卻切削轉換等選項；加工精度6級。
重慶機床（集團）有限責任公司Y8060CNC數控車齒機。X、Y軸導軌采用大平面矩形導軌，Z軸導軌為直線滾動導軌，Y軸在大立柱下方的布局；為六軸四聯動，采用濕式加工，配備CHMTI特色的人機界面（零編程），采用滾、插齒一體的車齒切削方式，加工內、外齒圓柱齒輪，加工精度6-7級。
南京二機齒輪機床有限公司Y7226CNC數控蝸桿砂輪磨齒機。配置十三軸五聯動數控系統，核心部件砂輪架主軸B軸、工件主軸C軸均采用直驅結構。機床采用雙工作臺結構實現工件的快速更換，砂輪主軸采用單支撐結構、最高磨削線速度80m/s，工件主軸的轉速最高2000r/min。可實現砂輪自動平衡、自動對刀、自動修整、工件自動裝夾、自動對齒及自動磨削過程的全自動控制。特別適用于自動變速器及新能源汽車齒輪的硬齒面高精度高效磨削加工。
南京二機齒輪機床有限公司YDB3132CNC數控干式滾齒機。六軸四聯動滾倒一體，三直線軸直聯驅動，三回轉軸力矩電機驅動，主要導軌采用直線滾柱導軌，滾刀主軸（B軸）轉速范圍1-2000r/min無級調速，切削速度200-300m/min，適用于多頭滾刀高速高效干式滾齒加工。
南京二機齒輪機床有限公司Y4830CNC數控內齒珩輪強力珩齒機。七軸五聯動，珩輪架主軸B軸、工件主軸C軸、工件軸向進給軸Z2軸均采用直驅結構，采用宜人化的操作界面及自主知識產權的用戶操作軟件，可實現徑向、軸向、擺動強力珩削加工方式，具有自動對齒技術、智能化夾持力控制、自動熱變形補償技術和恒力切削功能，是高端汽車變速箱齒輪制造的關鍵設備。
宜昌長機科技有限責任公司YK8115數控刮齒機。直線運動軸采用鑲鋼導軌和滾動塊預加載荷的結構，主要結構件采用雙層壁多孔高剛度設計，刀具和工件旋轉主軸采用直驅技術，刀架自動旋轉并具有疊簧鎖緊機構。可沿齒向切削，同時還沿齒形方向切削，高速干式切削。具備刀具自動對中、刀具自動保護、人機界面、多軸同步等功能。最大加工直徑Φ150mm，最大加工模式2mm，加工精度穩定在5級以上，加工效率是插齒的3-4倍，能夠加工任意角度的螺旋齒輪和無退刀槽齒輪。
宜昌長機科技有限責任公司YKH5132H高效數控插齒機。機床主運動采用刀軸曲柄盤自動平衡設計，小行程自動提拉實現刀位的自動調整，采用高速凸輪讓刀機構及等力切削技術的高速干切方式，使切削力整體降低30%，提高刀具耐用度。最大加工模數8mm，主軸沖程數125-2000str/min。應用于加工各類盤齒、軸齒及斜齒（需增加斜齒附件）等零件。
宜昌長機科技有限責任公司YK7832數控強力齒條磨齒機。采用典型強力磨結構，重心驅動，水冷主軸，主軸伺服電機同軸驅動，并內置全自動動平衡儀，實時監測砂輪狀態。主軸跳動≤2µm，機床配AE自動對刀系統、臺置或頂置修整器，可進行插補修型或成形修型。工作臺、砂輪架、立柱等直線運動均采用全閉環控制，最大加工模數20mm，最大加工齒部長度320mm，加工精度5級。
宜昌長機科技有限責任公司YK31200A數控高效滾齒機。高效干滾式加工，雙蝸輪副消隙傳動工作臺，帶差齒消隙傳動刀架主軸，自動拉刀機構與輔助換刀機構，床身和立柱矩形預加載鑲鋼滾動導軌，機床重要部件結合面全部采用刮研工藝。最大加工直徑Φ2000mm，最大加工模數25mm，加工精度6級，斷電回退功能，搭載自主開發的零編程滾/銑專用軟件。
宜昌長機科技有限責任公司YK3620數控臥式滾齒機床。采用大功率電機驅動差齒消隙齒輪箱傳動的刀具主軸，雙蝸輪副消隙傳動的工件主軸，刀軸和工件軸保持電子齒輪箱耦合。帶位置檢測及反饋功能的拉刀機構、自動鎖緊尾座、頂緊力自動調整及檢測反饋、自動對刀機構。最大加工直徑Φ200mm，最大加工模數6mm，具備滾齒及銑齒功能，可加工各類圓柱齒輪、軸齒輪、花鍵、蝸輪、錐度齒輪及鼓形齒輪，還可選配專用的軟件包加工鼓型齒、人字齒、蝸輪等零件。
中國通用技術（集團）控股有限責任公司（天津第一機床）YKH2035數控螺旋錐齒輪磨齒機。最大加工直徑Φ350mm，最大加工模數10mm。八軸五聯動，新型床鞍擺動軸結構，力矩電機驅動的工件主軸，在線測量，自動對刀和余量自動分配，具有基于汽車后橋螺旋錐齒輪加工的全數控磨齒機運動控制技術，可磨削單齒齒輪，也可磨削端面弧齒聯軸節，用于螺旋錐齒輪副的高效磨削。
湖南中大創遠數控裝備有限公司CY15C全數控螺旋錐齒輪小模數銑齒機。采用單立柱和各直線軸分布在一側的機床結構，配置螺旋錐齒輪HCS加工控制軟件，全閉環控制。具有分度補償、溫度補償、夾具補償功能。干、濕兩種切削方式，最大加工直徑Φ150mm，最大加工端面模數4mm，銑齒精度5級，齒面粗糙度Ra1.6µm。
武漢重型機床集團有限公司YK31200A高精度重型數控滾齒機。機床總體采用立式布局，高精度雙蝸輪雙蝸桿驅動的工作臺，立柱水平導軌擁有專用卸荷導軌專利技術；六軸四聯動，具有可視化人機齒輪加工專用操作界面，實現多種方式循環加工，并能順、逆滾齒；可廣泛用于圓柱直齒輪、斜齒輪、鼓型齒輪等齒輪加工，也可加工蝸輪。
四川普什寧江機床有限公司G180數控立式滾齒機。配置電子齒輪箱，力士樂MTX micro數控系統，七軸控制四軸聯動（X、Y、Z、Z1四個直線軸和A1、B1、C1三個旋轉軸，其中B1、C1、X、Z軸為聯動軸），采用徑向法加工蝸輪，達到6級精度，齒面粗糙度 Ra可達0.8-1.6μm。
南京康尼精密機械有限公司KN-G320A數控成形砂輪磨齒機。零件臥式安裝，七個交流伺服軸（滑臺縱向移動Z軸、滑臺橫向移動X軸、分度頭A軸、螺旋角B軸、砂輪修整U/V/C軸）及交流變頻調速電主軸，自動對刀和余量自動分配功能，可加工4級精度齒輪。
南京康尼精密機械有限公司KN-GV800A數控成形砂輪磨齒機。零件立式安裝，修整器安裝位置與磨頭砂輪相對固定減少修整空程時間，砂輪修整采用隨動的三軸聯動法向修整方式。配置連續掃描式測頭，具有在線自動測量、自動對齒、齒形誤差補償功能。
日電產新寶（上海）國際貿易有限公司GE25HS高效滾齒機。干式切削，主軸電機額定輸出功率25kW，工作臺最高轉速2000r/min，工件最大直徑Φ250mm，最大加工模數6mm，適用于以差速器齒圈為主的汽車用齒輪的批量生產。
浙江日創機電科技有限公司YKS3612Ⅳ全自動上下料數控高速滾齒機。九軸五聯動，高剛性雙層壁結構鑄鐵底座，刀具主軸伺服電機直聯驅動，工件主軸直驅驅動，電子齒輪箱技術、自動竄刀功能、快速回退保護功能、二次對刀切削裝置，高速干式或濕式切削功能，自動上下料功能。加工精度5級，齒面粗糙度Ra1.6µm。
北京若墾自動化設備有限責任公司YK3120CNC6Z高速數控滾齒機。采用直驅、電子齒輪箱技術，精簡傳動鏈，提高傳動鏈的傳動剛度、精度和動態響應性能，如同步主軸電機直聯驅動的刀具主軸，大扭矩力矩電機直聯驅動的工件軸，乃至滾刀軸和工作臺位置反饋元件的同軸安裝，六軸數控，自動竄刀；干濕切加工自動轉換；可選自動上下料系統；加工精度6級。
安徽力成智能裝備股份有限公司VLC800E立式伺服搓齒機。工件由前后頂尖支撐，頂緊力可設定，前后頂尖由滾珠絲杠同步驅動，通過工件位置尺寸檢測確定工件加工部位。對置的兩把搓齒模具安裝在左右滑臺上，通過滾珠絲杠驅動搓齒模具作同步相對直線運動，采用雙伺服電機全閉環同步驅動方式。豐富的模具組合，可逆向搓齒、單段或多段成形，預留自動化接口，方便聯線。
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