從CCMT2010看數(shù)控齒輪加工機(jī)床的快速發(fā)展

王紅利 鐘曉玲

(陜西秦川機(jī)械發(fā)展股份有限公司技術(shù)研究院）

第六屆中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)(CCMT2010）于2010年4月12－16日在南京國(guó)際博覽中心隆重舉行。展會(huì)集中展示了代表當(dāng)代機(jī)床工具技術(shù)發(fā)展方向以及我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的最新產(chǎn)品和技術(shù)。本屆展會(huì)，各類齒輪加工機(jī)床展品眾多，尤其是大規(guī)格齒輪加工機(jī)床，爭(zhēng)奇斗艷，給觀眾留下了很深的印象。下面下將詳細(xì)介紹本屆展覽會(huì)上展出的數(shù)控齒輪加工機(jī)床。

1 磨齒機(jī)

由于硬齒面齒輪廣泛應(yīng)用，以及高速、高性能要求的齒輪需求日益增多，因此要求磨齒加工在效率和質(zhì)量上都要提高。加之有些產(chǎn)業(yè)對(duì)齒輪質(zhì)量的要求很高，有的產(chǎn)業(yè)需要實(shí)現(xiàn)特殊的齒形，例如，重卡車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè)，都依靠磨削去做齒輪精加工。

本屆展覽會(huì)上展出的磨齒機(jī)適用范圍廣，可滿足汽車、風(fēng)電、煤炭、冶金、石油、船舶、礦山等行業(yè)圓柱齒輪、螺旋錐齒輪、準(zhǔn)雙曲面齒輪等的高效、精密磨削加工。國(guó)內(nèi)磨齒機(jī)制造商近年來(lái)在提高磨齒機(jī)效率、精度、性能、自動(dòng)化程度等方面下了不少功夫，磨齒機(jī)正在向全數(shù)控化、高精度化、高效率、高速化、自動(dòng)化、功能復(fù)合化、綠色環(huán)保等方面發(fā)展，同時(shí)在砂輪修整技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng)新，提高了機(jī)床的加工效率及精度保持性。機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，操作日趨簡(jiǎn)捷方便、可靠，另外加工成本降低也是該領(lǐng)域追求的目標(biāo)。

本屆展覽會(huì)展出的數(shù)控成形磨齒機(jī)可以磨削最大齒頂直徑4000 mm。陜西秦川機(jī)床工具集團(tuán)有限公司、齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司、湖南中大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司等展出了磨齒機(jī)。

陜西秦川機(jī)床工具集團(tuán)有限公司展出的YK7332A數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)(圖1），主要集成了成形磨削專家系統(tǒng)，開發(fā)了成形砂輪計(jì)算軟件；采用了成形砂輪數(shù)控修整技術(shù)和高效率高精度高剛性成形磨齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可適用于汽車、航空、機(jī)床等行業(yè)齒輪加工，特別適用于對(duì)齒形有修形要求及對(duì)齒根、齒頂過(guò)渡部分有特殊要求的高精度齒輪和多聯(lián)齒輪的加工。另外該機(jī)床還可磨削如油泵轉(zhuǎn)子、高精度花鍵和螺桿泵的螺桿等零件。其主要性能指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

YK7332A數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)獲中國(guó)機(jī)械工藝科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和陜西省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。

YK7332A數(shù)控成型砂輪磨齒機(jī)，可加工直徑30mm～320mm， 法向模數(shù) 1mm～10mm， 螺旋角±45°，齒寬不超過(guò)600mm的齒輪，砂輪線速度30m／s～50 m／s，砂輪架最大走刀行程1050 mm，砂輪架最大進(jìn)刀行程 250 mm， 磨削精度達(dá)到 GB／T10095.1－2001標(biāo)準(zhǔn)4級(jí)精度。

齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司展出的YK73400L數(shù)控成形磨齒機(jī)(圖2），最大可加工直徑4000mm，最大模數(shù)40mm，螺旋角40°的齒輪，最大齒形深度100mm，既可采用普通砂輪，也可采用CBN砂輪，適用于漸開線直齒輪和斜齒輪的高精密磨削以及齒形、齒向的特殊修形，主要加工滿足高質(zhì)量傳動(dòng)系統(tǒng)的高精度齒輪加工要求。機(jī)床工作臺(tái)采用水冷式力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)快速、準(zhǔn)確。角度定位由36000線圓光柵控制，磨削主軸采用德國(guó)進(jìn)口水冷式45kW電主軸磨頭，并帶有自動(dòng)平衡系統(tǒng)；磨削主軸端、徑跳≤0.002 mm。采用雙滾輪修整系統(tǒng)，在砂輪兩側(cè)配有兩個(gè)獨(dú)立金剛石滾輪。修砂輪的齒形高度不受限制，修整砂輪路徑短，時(shí)間快。工作臺(tái)轉(zhuǎn)速可達(dá)67r／min，可縮短校正時(shí)間和分度時(shí)間。機(jī)床具有工件自動(dòng)測(cè)量、磨削量自動(dòng)分配等先進(jìn)功能，具有高精度、高效率的特點(diǎn)。

圖2 YK73400L數(shù)控成形磨齒機(jī)

湖南中大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司展出了YK2050、YK20160全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)。其中YK2050全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)(圖3），采用計(jì)算機(jī)直接控制，七軸五聯(lián)動(dòng)，取消了復(fù)雜的搖臺(tái)、偏心鼓輪、展成凸輪等機(jī)構(gòu)，可以高效磨削用各種方法加工的收縮齒螺旋錐齒輪副，減少或者完全消除銑齒的加工誤差和熱處理變形，加工齒輪精度能穩(wěn)定達(dá)到GB11365－89五級(jí)。YK2050全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)特別適合于汽車、工程機(jī)械后橋螺旋錐齒輪的磨削，可以選用擴(kuò)口杯砂輪或成形磨削機(jī)構(gòu)磨削成形法大輪，用刀傾法或變形法磨削小輪。YK2050全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)可以與各種同等規(guī)格的齒輪測(cè)量中心聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)螺旋錐齒輪數(shù)字化制造、測(cè)量、調(diào)試的閉環(huán)控制，代表螺旋錐齒輪現(xiàn)代化制造的發(fā)展方向。

圖3 YK2050全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)

湖南中大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司首次亮相的YK20160全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)(圖4），加工工件直徑最大可達(dá)1600mm。該產(chǎn)品的研制成功解決了世界上不能加工工件直徑超過(guò)1200mm以上的齒輪問(wèn)題，成為世界上加工工件直徑最大的螺旋錐齒輪磨齒機(jī)，產(chǎn)品技術(shù)含量高，在核心關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重大突破，創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)加工大規(guī)格、高精度螺旋錐齒輪，滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)大規(guī)格、高精度錐齒輪的需求。

圖4 YK20160全數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)

2 銑齒機(jī)

本屆展覽會(huì)展出的銑齒機(jī)柔性強(qiáng)、適用性廣、效率高、噪聲低、綠色環(huán)保，運(yùn)行安全可靠，既能滿足多種小批量產(chǎn)品的試制生產(chǎn)，又可適應(yīng)大批量生產(chǎn)需要。國(guó)內(nèi)銑齒機(jī)制造商以銑齒機(jī)軟件開發(fā)及加工技術(shù)創(chuàng)新為突破口，開發(fā)出適用于風(fēng)力發(fā)電、汽車、工程機(jī)械、軍工、煤炭、冶金、石油、船舶、礦山、摩托車、拖拉機(jī)、造船等的高效銑齒機(jī)，在生產(chǎn)效率、精度等方面有了顯著的提高，同時(shí)還體現(xiàn)了環(huán)保和安全意識(shí)。

湖南中大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司、齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司、南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司、重慶機(jī)床(集團(tuán)）有限責(zé)任公司、南京工大數(shù)控科技有限公司、天津第一機(jī)床總廠、天津市精誠(chéng)機(jī)床制造有限公司、宜昌長(zhǎng)機(jī)科技有限責(zé)任公司等都展出了銑齒機(jī)。南京工大數(shù)控科技有限公司展出的銑齒機(jī)最大加工直徑達(dá)到4000 mm。

湖南中大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司展出YK2250A全數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)(圖5），它是一款全功能銑齒機(jī)，能進(jìn)行端面銑削(Facemilling）和端面滾切(Facehobbing）兩種方式切削。最大可加工工件直徑500mm，最大加工齒輪模數(shù)12mm／9mm。

圖5 YK2250A全數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)

齊重?cái)?shù)控裝備股份有限公司展出的BVGM350×6／40Q－NC數(shù)控立式銑齒機(jī)，可以加工直齒和斜齒。該機(jī)床采用單分齒程序，通過(guò)C軸與Z軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)給，成形齒輪銑刀強(qiáng)力銑削加工，實(shí)現(xiàn)齒輪的粗、精加工。配置了德國(guó)西門子802DSL數(shù)控系統(tǒng)，檢測(cè)元件為德國(guó)海德漢光柵尺及圓光柵。單齒銑削加工，效率是普通滾齒機(jī)的8到10倍，最大可加工齒輪直徑3500 mm，最大加工模數(shù)25 mm，內(nèi)銑齒最小加工孔徑1000 mm， 最大齒寬600 mm(螺旋角 β＝0°）， 加工齒輪精度，達(dá)到國(guó)標(biāo)8級(jí)。

南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司展出的YN39250CNC型數(shù)控銑齒機(jī)(圖6），最大加工直徑(內(nèi)齒）2500 mm，最大加工模數(shù)30 mm，最大加工工件螺旋角＋30°～45°。該機(jī)床屬于單分度法工作的五軸數(shù)控銑齒機(jī)，五軸四聯(lián)動(dòng)控制。工作臺(tái)采用變厚蝸桿蝸輪副傳動(dòng)，工作臺(tái)主軸采用徑向、軸向雙靜壓軸承，保證了機(jī)床具有高的傳動(dòng)精度和理想的動(dòng)態(tài)特性。機(jī)床配有全封閉罩殼及油霧分離設(shè)備，可確保強(qiáng)力切削大流量冷卻液產(chǎn)生的油霧能得到有效處理。機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，加工效率高，操作調(diào)整快速方便，適用于冶金、礦山、船舶、工程機(jī)械及風(fēng)力發(fā)電行業(yè)圓柱內(nèi)齒齒廓高效率加工。

圖6 YN39250CNC型數(shù)控銑齒機(jī)

重慶機(jī)床 (集團(tuán)）有限責(zé)任公司展出的YKX39320五軸高效數(shù)控銑齒機(jī)(圖7），采用單分齒成形加工原理，通過(guò)Z、C軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)斜齒輪的加工，最大可加工齒輪直徑3200mm，模數(shù)30mm，加工精度可達(dá)到7級(jí)。機(jī)床可用于加工大直徑圓柱直齒輪、斜齒輪(軸齒輪、盤齒輪、內(nèi)齒輪）以及小錐度齒、鼓形齒等。該機(jī)床采用模塊化設(shè)計(jì)，更換模塊就可實(shí)現(xiàn)內(nèi)銑齒機(jī)和外銑齒機(jī)之間的變換。該機(jī)床的突出特點(diǎn)是高效、高剛性、高精度，特別適用于風(fēng)電工業(yè)、工程機(jī)械、大型減速箱等行業(yè)對(duì)大型齒輪的高效加工要求。

圖7 YKX39320五軸高效數(shù)控銑齒機(jī)

南京工大數(shù)控科技有限公司展出的SKXC－4000／35數(shù)控高速銑齒機(jī)，采用立柱移動(dòng)和工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)布局，銑削主軸箱采用雙邊傳動(dòng)及力矩均衡，內(nèi)外齒采用可更換主軸箱結(jié)構(gòu)，保證機(jī)床銑齒過(guò)程的高剛性。立柱為雙層腹板式結(jié)構(gòu)，主軸箱為蜂窩結(jié)構(gòu)，床身導(dǎo)軌為中心卸荷的三導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，具有高剛性和抗振性。配置銑齒加工軟件，可進(jìn)行任意等分或不等分的順銑或逆銑齒。采用精銑成形刀具可達(dá)到成形銑齒效果。機(jī)床主要應(yīng)用于風(fēng)電、大型工程機(jī)械、礦山機(jī)械及冶金機(jī)械等的齒輪數(shù)字化加工及復(fù)雜曲面的數(shù)字化加工，特別是硬齒面高效加工，最大可加工齒輪直徑4000mm，模數(shù)36mm。

天津第一機(jī)床總廠展出的YK2232A數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)(圖8），可采用多種加工方法，加工最大直徑320 mm，最大模數(shù)6 mm的弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪。和YKW2932數(shù)控弧齒錐齒輪拉齒機(jī)配套使用，特別適用于成批或大量生產(chǎn)中粗及精加工、輕型、微型汽車后橋主傳動(dòng)的半滾切小輪、摩托車齒輪、山地車、沙灘車的傳動(dòng)齒輪。該機(jī)床系三軸數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)，數(shù)控系統(tǒng)采用德國(guó)西門子802DSL系統(tǒng)。機(jī)床采用數(shù)控設(shè)定的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)化了用戶操作并有利于提高切齒效率。

圖8 YK2232A數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)

天津市精誠(chéng)機(jī)床制造有限公司展出的YH603H數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)(圖9），屬于四軸數(shù)控機(jī)床，采用德國(guó)西門子802DSL系統(tǒng)，采用滾切法銑削弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪及準(zhǔn)雙曲面齒輪，適用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、航空、工程機(jī)械、石油機(jī)械等行業(yè)批量、大量生產(chǎn)中等模數(shù)弧齒錐齒輪的加工，最大可加工齒輪直徑320mm，最大加工模數(shù)6mm。

圖9 YH603H數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)

宜昌長(zhǎng)機(jī)科技有限責(zé)任公司展出的YK83350數(shù)控圓柱齒輪銑齒機(jī)(圖10），機(jī)床主要用于加工直齒、斜齒內(nèi)齒圈圓柱齒輪，經(jīng)換外銑頭可以加工外齒直齒輪(需特殊訂貨）。該機(jī)床特別適用于發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械、水泥行星減速機(jī)、風(fēng)電設(shè)備增速箱、偏航軸承內(nèi)外齒圈及變漿軸承內(nèi)齒齒廓的加工。主電機(jī)采用大功率交流變頻電機(jī)，主要部件均通過(guò)有限元分析、動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算。機(jī)床性能穩(wěn)定可靠。

圖10 YK83350數(shù)控圓柱齒輪銑齒機(jī)

3 滾齒機(jī)

自19世紀(jì)開始用展成法加工齒輪以來(lái)，滾齒機(jī)就成為最重要的齒輪加工設(shè)備。根據(jù)傳動(dòng)方式的不同，滾齒機(jī)大致上可分為機(jī)械傳動(dòng)式滾齒機(jī)、直線軸數(shù)控滾齒機(jī)、非直驅(qū)全數(shù)控滾齒機(jī)和直驅(qū)式全數(shù)控滾齒機(jī)。

本屆展覽會(huì)展出的滾齒機(jī)反映了滾齒加工技術(shù)正朝著全數(shù)控、高速、高精度、環(huán)?；?、集成化、直接驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。干切削工藝的應(yīng)用，不僅縮短了加工時(shí)間，提高了機(jī)床的加工能力，而且可降低單件的加工費(fèi)用，避免了油液和冷卻液污染空氣和環(huán)境。對(duì)于模數(shù)不大的中小規(guī)格齒輪，由于高性能滾齒機(jī)的開發(fā)，加上刀具材料的改善，滾齒效率有了顯著提高，滾刀軸與工件軸所具有的高速度，使?jié)L齒機(jī)具備了可采用最先進(jìn)刀具的條件，并可進(jìn)行強(qiáng)力高效滾削加工。適用于汽車、軍工、風(fēng)電、摩托車、工程機(jī)械、船用減速箱、重型汽車、電梯、石油、礦山、冶金機(jī)械、輕工、紡織機(jī)械等行業(yè)。

南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司、四川普什寧江機(jī)床有限公司、重慶機(jī)床(集團(tuán)）有限責(zé)任公司、廊坊恩希機(jī)床有限公司、浙江佳雪數(shù)控機(jī)床有限公司、南京日上自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司、營(yíng)口冠華機(jī)床有限公司、清和鐵工等展出了滾齒機(jī)。

南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司展出的YN31320CNC型數(shù)控滾齒機(jī)，六軸四聯(lián)動(dòng)，采用連續(xù)分度法，工作臺(tái)采用大規(guī)格環(huán)形靜壓軸承支承，主傳動(dòng)采用雙蝸輪蝸桿副結(jié)構(gòu)，消除了嚙合間隙，提高了工作臺(tái)傳動(dòng)平穩(wěn)性和傳動(dòng)精度。機(jī)床配有豐富的用戶軟件，宜人的操作界面，可最大程度的滿足各種直齒輪、斜齒輪、錐度齒輪及鼓形齒輪的高效加工。機(jī)床可配置專用銑內(nèi)齒刀架，擴(kuò)大加工功能。機(jī)床適用于軍工、風(fēng)電、船舶制造、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、起重機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)內(nèi)、外齒輪的加工，最大可加工齒輪直徑3200mm，最大加工模數(shù)32 mm，最大加工螺旋角±45°。

四川普什寧江機(jī)床有限公司展出了YK3610Ⅱ數(shù)控臥式滾齒機(jī) (圖11），主要用于加工直徑小于100mm、模數(shù)小于3 mm的直齒圓柱齒輪、斜齒輪。機(jī)床配置FANUC 31i－MA數(shù)控系統(tǒng)，采用七軸控制，自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)軸向鼓形齒輪及錐度齒的加工。使用高精度滾刀、采用合理的切削規(guī)范時(shí)，可加工GB／T2363－1990五級(jí)精度的直齒圓柱齒輪。滾刀架拖板切向移位采用伺服電機(jī)控制，大大提高刀具的使用壽命。機(jī)床剛性高，可進(jìn)行各類零件的高效加工，可進(jìn)行硬齒面齒輪加工，可采用合適的刀具進(jìn)行干式切削。

圖11 YK3610Ⅱ數(shù)控臥式滾齒機(jī)

重慶機(jī)床 (集團(tuán)）有限責(zé)任公司展出的YE3120CNC7數(shù)控高速干切滾齒機(jī)(圖12），七軸四聯(lián)動(dòng)，通過(guò)電子齒輪箱，用展成法加工各種直齒輪、斜齒輪、雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪、小錐度齒、鼓形齒、花鍵、蝸輪、鏈輪等，適用于汽車、摩托車等行業(yè)的大批量齒輪的干式加工，加工精度可達(dá)6級(jí)(GB／T10095－2008）。

廊坊恩希機(jī)床有限公司展出的YK3180CNC6Z高效直驅(qū)數(shù)控滾齒機(jī)(圖13），工件軸和滾刀軸的直接驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了真正意義的全閉環(huán)控制，消除了機(jī)械傳動(dòng)鏈的誤差；滾刀軸和工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)使用電子齒輪箱耦合，配合高精度滾刀，可以得到很高的加工精度。直驅(qū)式全數(shù)控滾齒機(jī)取消了滾刀軸和工作臺(tái)的傳動(dòng)齒輪和蝸輪副，大大地提高了滾刀軸和工作臺(tái)的速度，使高效滾刀的性能得到充分的發(fā)揮。由于直驅(qū)式全數(shù)控滾齒機(jī)消除了機(jī)械傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差和間隙，從而消除了由此造成滾切加工過(guò)程中的振動(dòng)引起刀刃的非正常磨損，從而大大提高了刀具壽命，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)干切加工。直驅(qū)式全數(shù)控滾齒機(jī)可以進(jìn)行硬齒面加工，工件的硬度視刀具的性能而定。

圖13 YK3180CNC6Z高效直驅(qū)數(shù)控滾齒機(jī)

圖14 Y3112ACNC型高效精密數(shù)控滾齒機(jī)

浙江佳雪數(shù)控機(jī)床有限公司展出的Y3112ACNC型高效精密數(shù)控滾齒機(jī)(圖14），四軸數(shù)控，采用德國(guó)西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，也可以采用德國(guó)PA系統(tǒng)。機(jī)床不需要更換那些復(fù)雜的分度、差動(dòng)等掛輪。該機(jī)床具備工件自動(dòng)夾緊、放松、自動(dòng)潤(rùn)滑、自動(dòng)排屑、機(jī)動(dòng)去毛刺、故障自診斷等功能，主要用于加工模數(shù)2.5 mm以下的圓柱直齒輪、斜齒輪和蝸輪。加工精度為 6 級(jí)(GB／T10095.1－2008）， 齒面粗糙度為Ra1.6μm。若采用硬質(zhì)合金刀具，機(jī)床切削速度可達(dá)200m／min，生產(chǎn)效率高。由于機(jī)床自動(dòng)化程度高，一人可操作多臺(tái)機(jī)床，適用于儀器、儀表制造業(yè)、電動(dòng)工具行業(yè)、微型減速機(jī)行業(yè)、摩托車行業(yè)及國(guó)防軍工部門的齒類零件加工。

浙江佳雪數(shù)控機(jī)床有限公司還展出的另外1臺(tái)YGS3610ACNC型高速干濕切數(shù)控臥式滾齒機(jī)(圖15），用于加工模數(shù)2mm以下(包括2mm）的圓柱直齒輪、斜齒輪、雙鼓齒輪、小錐度齒輪等。加工精度為 6 級(jí)(GB／T10095.1－2008）， 齒面粗糙度為Ra1.6μm。由于機(jī)床自動(dòng)化程度高，切削線速度可達(dá)200m／min，非常適合儀器儀表制造業(yè)、電動(dòng)工具行業(yè)、微型減速機(jī)行業(yè)、摩托車行業(yè)及航天航空、國(guó)防軍工企業(yè)的小模數(shù)齒輪高精度、高效率大批量加工。佳雪公司還開發(fā)了零件加工程序，用戶只要輸入加工件的齒數(shù)、模數(shù)、螺旋角3個(gè)參數(shù)，機(jī)床就能自動(dòng)完成零件的加工，操作極為簡(jiǎn)便。

圖15 YGS3610ACNC型高速干濕切數(shù)控臥式滾齒機(jī)

南京日上自動(dòng)化設(shè)備有限責(zé)任公司展出的YK3122數(shù)控六軸滾齒機(jī)(圖16），主運(yùn)動(dòng)由安裝在刀架上的交流主軸電機(jī)經(jīng)過(guò)三對(duì)高精度圓柱齒輪傳至滾刀主軸，可使用多頭滾刀進(jìn)行大進(jìn)給量滾削加工。主要導(dǎo)軌副采用了矩形大平面導(dǎo)軌且移動(dòng)面注塑的工藝方法，滾珠絲桿傳動(dòng)，傳動(dòng)剛性好，支承能力大，運(yùn)動(dòng)直線度高。機(jī)床除可加工圓柱直齒輪、斜齒輪、短花鍵軸、鏈輪、蝸輪等外，還可以加工多種錐度齒、鼓形齒等特殊齒形的齒輪，特別適用于重型汽車、工程機(jī)械等大批大量生產(chǎn)齒輪的企業(yè)，也適用于小批量、多品種生產(chǎn)齒輪的企業(yè)。

圖16 YK3122數(shù)控六軸滾齒機(jī)

營(yíng)口冠華機(jī)床有限公司展出的Y31125K滾齒機(jī)(圖17），適用于批量及單件生產(chǎn)加工圓柱直齒輪、斜齒輪、蝸輪和鏈輪，具有剛性好、強(qiáng)度大、精度高、操作方便、調(diào)整及維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)?？刹捎媚驺姾晚樸姺椒庸X輪，可以軸向或徑向進(jìn)行加工。根據(jù)用戶的特殊要求可配置德國(guó)西門子數(shù)控系統(tǒng)，完成鼓形齒和小錐度錐齒輪的加工，還可以將機(jī)床加高、加長(zhǎng)，擴(kuò)展機(jī)床的加工范圍。

圖17 Y31125K滾齒機(jī)

營(yíng)口冠華機(jī)床有限公司還展出了YKG3136CNC數(shù)控高速滾齒機(jī)(圖18），采用德國(guó)西門子840D系統(tǒng)控制的數(shù)控高速滾齒機(jī)，六軸四聯(lián)動(dòng)。采用數(shù)控系統(tǒng)電子齒輪箱取代傳統(tǒng)滾齒機(jī)分齒、差動(dòng)傳動(dòng)鏈，使得繁重的更換交換掛輪的操作變得輕松簡(jiǎn)單。采用超強(qiáng)鋼度機(jī)械結(jié)構(gòu)，使得機(jī)床具有良好的動(dòng)靜剛性，可承受最大切削力達(dá)1000kg。機(jī)床適用于批量及單件生產(chǎn)加工圓柱直齒輪、斜齒輪、鼓形齒、小錐度齒輪、花鍵、蝸輪和鏈輪。效率高，精度好，適用于大批量汽車、拖拉機(jī)行業(yè)齒輪的加工，也適用于機(jī)床、工程機(jī)械等多品種小批量齒輪加工。

圖18 YKG3136CNC數(shù)控高速滾齒機(jī)

清和鐵工的新概念環(huán)保型數(shù)控滾齒機(jī)是日本首創(chuàng)的水溶液滾削式數(shù)控滾齒機(jī)，水溶液滾削冷卻性好，具有潤(rùn)滑性能，切屑排出容易，可以達(dá)到200m／min的高速切削速度。該產(chǎn)品具有OBD尺寸穩(wěn)定，可防止切屑嵌入工件齒面和滾刀前刃面的工件品質(zhì)。不需要配置冷卻和排屑用氣源，滾刀壽命更長(zhǎng)，更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。而其環(huán)保安全體現(xiàn)在該產(chǎn)品不發(fā)生油霧，不產(chǎn)生粉塵?？蓮氐紫龤庠串a(chǎn)生的噪音，排除發(fā)生火災(zāi)隱患的可能。

4 插齒機(jī)

插齒工藝的變化主要在于新型結(jié)構(gòu)使得插齒沖程速度更高，機(jī)床數(shù)控化從而使機(jī)床功能得到擴(kuò)展，加工效率更高，例如增加刀架提拉機(jī)構(gòu)，使得插齒機(jī)特別適合加工深孔內(nèi)齒，同時(shí)大幅提升了加工雙聯(lián)齒輪及加工不同齒厚的內(nèi)、外齒輪的生產(chǎn)效率。此外，數(shù)控化使插齒方法更靈活，可任選圓周進(jìn)給速度和徑向進(jìn)給速度并使之任意組合。適用于汽車、航空、機(jī)床、儀表、拖拉機(jī)、紡織機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)。

本屆展覽會(huì)上，南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司、天津第一機(jī)床總廠、宜昌長(zhǎng)機(jī)科技有限責(zé)任公司、營(yíng)口冠華機(jī)床有限公司等展出了插齒機(jī)。

南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司展出的YS51250CNC數(shù)控插齒機(jī)(圖19），五軸三聯(lián)動(dòng)，以刀架擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)讓刀運(yùn)動(dòng)，立柱移動(dòng)做徑向進(jìn)給，立柱部件左右偏移實(shí)現(xiàn)斜向讓刀，采用高精度、高剛性的注塑導(dǎo)軌，高剛性、高穩(wěn)定性的整體結(jié)構(gòu)和精密級(jí)的分度蝸輪副，具有卓越的精度保持性，機(jī)床功能全面、適應(yīng)性廣、安全可靠、傳動(dòng)鏈短、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、剛性好、生產(chǎn)率高、噪音低，易于操作和維護(hù)。機(jī)床采用圓盤插齒刀，通過(guò)連續(xù)分齒的方法插削直徑在2500 mm以內(nèi)的各種大型內(nèi)、外圓柱齒輪。

圖19 YS51250CNC數(shù)控插齒機(jī)

天津第一機(jī)床總廠展出的YKE5132數(shù)控插齒機(jī)(圖20），帶翻轉(zhuǎn)工作臺(tái)，立柱移動(dòng)實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給，主要用于±15°以內(nèi)的錐度齒輪及帶錐度的離合器加工，也可以加工圓柱內(nèi)外齒輪和非圓齒輪。立柱采用高精度直線滾動(dòng)導(dǎo)軌支承，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性的徑向進(jìn)給和快速移動(dòng)。工作臺(tái)采用圓弧導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)±15°翻轉(zhuǎn)，調(diào)整方便，動(dòng)態(tài)剛性好。圓柱齒輪加工精度可以達(dá)到6級(jí)精度。

圖20 YKE5132數(shù)控插齒機(jī)

天津第一機(jī)床總廠還展出了YK51160數(shù)控插齒機(jī)(圖21），主要適用于大、中型減速機(jī)，風(fēng)力發(fā)電部件、拖拉機(jī)、工程機(jī)械、礦山及冶金機(jī)械、機(jī)床、航空、紡織機(jī)械等行業(yè)單件和小批量齒輪的加工，也適用于大批量生產(chǎn)。機(jī)床主要用于加工內(nèi)、外齒直齒圓柱齒輪及各種形狀的直齒非圓齒輪和平板凸輪，采用螺旋導(dǎo)軌和帶有螺旋齒的插齒刀，可加工斜齒圓柱齒輪，采用特殊刀具可加工多種齒形的結(jié)合子和漸開線花鍵。機(jī)床縱向布局，刀架擺動(dòng)讓刀，工作臺(tái)在四條矩形導(dǎo)軌上實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給。床身、立柱、刀架、工作臺(tái)均有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)剛性。

圖21 YK51160數(shù)控插齒機(jī)

宜昌長(zhǎng)機(jī)科技有限責(zé)任公司展出的YKT5150數(shù)控插齒機(jī)(圖22），主要用于中型內(nèi)、外圓柱齒輪的切削加工，主運(yùn)動(dòng)由主軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，切削時(shí)通過(guò)交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)立柱移動(dòng)實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給。由于機(jī)床增加了刀架提拉機(jī)構(gòu)，特別適合加工深孔內(nèi)齒，同時(shí)大幅提升加工雙聯(lián)齒輪及加工不同齒厚的內(nèi)、外齒效率，可根據(jù)切削需要設(shè)置循環(huán)次數(shù)及每次循環(huán)的切削量。還可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)制造專用夾具以及加工螺旋齒輪的特殊附件等。

圖22 YKT5150數(shù)控插齒機(jī)

宜昌長(zhǎng)機(jī)科技有限責(zé)任公司還展出了YKS5120B數(shù)控插齒機(jī)，用于內(nèi)、外圓柱齒輪、螺旋齒輪的切削加工，主運(yùn)動(dòng)由交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，切削時(shí)徑向進(jìn)給是通過(guò)立柱移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，切削循環(huán)次數(shù)設(shè)計(jì)為一至五次，可根據(jù)切削需要設(shè)置循環(huán)次數(shù)及每次循環(huán)的切削量，可實(shí)現(xiàn)少齒數(shù)切削和斜向讓刀。加工軸齒輪用的尾座以及加工螺旋齒輪的特殊附件、自動(dòng)上下料裝置等可供用戶選擇。也可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)制造專用夾具、刀具。營(yíng)口冠華機(jī)床有限公司展出的YKG5140CNC數(shù)控高速插齒機(jī)(圖23），采用德國(guó)西門子802D系統(tǒng)，三軸三聯(lián)動(dòng)功能。各部件都具備高動(dòng)靜剛度結(jié)構(gòu)，加工效率高，精度好，功能全，操作調(diào)整簡(jiǎn)便，安全可靠。刀具主軸采用靜壓軸承，可實(shí)現(xiàn)較高沖程，立柱徑向移動(dòng)采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，精度高，動(dòng)態(tài)特性好，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化編程，高精度變厚分度蝸輪副傳動(dòng)。該機(jī)床可加工圓柱直齒盤，軸齒輪，多聯(lián)齒輪，內(nèi)齒輪。機(jī)床效率高，精度好，適用于大批量汽車、拖拉機(jī)行業(yè)齒輪插齒加工，也適用于機(jī)床、工程機(jī)械等多品種小批量齒輪加工。在刀具、夾具、齒坯達(dá)到應(yīng)有精度需求時(shí)加工精度可達(dá)GB10095－88標(biāo)準(zhǔn)7級(jí)，使用AA級(jí)刀具，滿足條件加工精度可達(dá)GB10095－88標(biāo)準(zhǔn) 6級(jí)。

圖23 YKG5140CNC數(shù)控高速插齒機(jī)

營(yíng)口冠華機(jī)床有限公司還展出了Y5150K插齒機(jī)(圖24），用于加工圓柱形直齒盤狀齒輪，多聯(lián)齒輪，內(nèi)外齒輪和扇形齒輪等?？梢愿鶕?jù)用戶需要，配置特殊附件，也可加工齒條、連軸齒輪、斜齒輪、小錐度齒輪等。機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低、功能全、適應(yīng)性廣、操作調(diào)整方便。不但適用于汽車、拖拉機(jī)等專業(yè)齒輪廠的成批和大批量生產(chǎn)，同時(shí)也適用于機(jī)床和工程機(jī)械行業(yè)的小批和單件生產(chǎn)。

圖24 Y5150K插齒機(jī)

5 剃齒機(jī)

剃齒機(jī)是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種高效機(jī)床，機(jī)床的剛性好、調(diào)整簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高，特別適用于需要批量加工齒輪的汽車、摩托車、拖拉機(jī)、載重汽車、工程機(jī)械等行業(yè)，其幾何精度、位置精度、工作精度有了很大提高，并具有足夠的精度儲(chǔ)備。

重慶機(jī)床 (集團(tuán)）有限責(zé)任公司展出的YD4232CNC5五軸數(shù)控剃齒機(jī)(圖25），適用于外嚙合直齒、斜齒圓柱齒輪及連軸、臺(tái)階齒輪的剃削加工。通過(guò)仿形機(jī)構(gòu)自動(dòng)完成鼓形齒與小錐度齒輪的剃削加工。機(jī)床剛性好，調(diào)整簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，特別適合切削較大模數(shù)及較大規(guī)格齒輪的汽車、拖拉機(jī)、載重汽車、工程機(jī)械等行業(yè)。機(jī)床仿形軸采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，X、Z、W、B軸聯(lián)動(dòng)剃出鼓形，并根據(jù)加工結(jié)果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，刀架精密轉(zhuǎn)角，并根據(jù)加工結(jié)果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的工件與刀具配有自動(dòng)且高效的嚙合功能。

圖25 YD4232CNC5五軸數(shù)控剃齒機(jī)

6 全自動(dòng)聯(lián)線獨(dú)立加工島(滾剃）

南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司展出的YD3612CNC／YWN4232CNC／AUTO 數(shù)控干式滾齒機(jī)及數(shù)控徑向剃齒機(jī)全自動(dòng)聯(lián)線獨(dú)立加工島(圖26），由進(jìn)料輸送線、滾剃連接線、出料輸送線及貫穿滾齒、剃齒機(jī)床的機(jī)械手裝置和數(shù)控干式滾齒機(jī)及數(shù)控徑向剃齒機(jī)組成。體現(xiàn)出滾剃加工過(guò)程的全自動(dòng)化(過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)）。人工只需對(duì)滾齒進(jìn)料輸送系統(tǒng)和剃齒出料系統(tǒng)進(jìn)行喂料和取料。該自動(dòng)線也可以依據(jù)用戶的不同需求將滾剃機(jī)床拆分：形成滾齒獨(dú)立加工單元和剃齒獨(dú)立加工單元。

圖26 YD3612CNC／YWN4232CNC ／AUTO全自動(dòng)聯(lián)線獨(dú)立加工島

YD3612CNC數(shù)控干式滾齒機(jī)是為了滿足越來(lái)越高的環(huán)保要求而開發(fā)的無(wú)冷卻液干式滾齒機(jī)，機(jī)床按連續(xù)分度法工作，六軸數(shù)控，刀架采用大容量電機(jī)，并增加齒輪消隙機(jī)構(gòu)，工作臺(tái)也帶有齒輪消隙機(jī)構(gòu)，徑向進(jìn)給軸(X軸）、軸向進(jìn)給軸(Z軸）及后立柱移動(dòng)導(dǎo)軌均采用滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式。為了適應(yīng)齒輪干切的加工要求，機(jī)床采用高剛性的臥式結(jié)構(gòu)布局形式。

YWN4232CNC數(shù)控徑向剃齒機(jī)用于直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和連軸齒輪的精加工，剃后精度可達(dá)GB10095－2001六級(jí)以上。刀架和尾架均采用高剛度軸承結(jié)構(gòu)，徑向進(jìn)給軸(Z軸）、切向進(jìn)給軸(Y軸）均采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式，各進(jìn)給軸及刀架回轉(zhuǎn)軸(A軸）均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)床整體剛性好，操作調(diào)整方便。該機(jī)床還可進(jìn)行徑向剃齒。

7 拉齒機(jī)

本屆展覽會(huì)上，天津第一機(jī)床總廠、天津市精誠(chéng)機(jī)床制造有限公司展出了數(shù)控弧齒錐齒輪拉齒機(jī)，適用于后橋從動(dòng)齒輪，如輕型、微型汽車、拖拉機(jī)后橋齒輪、摩托車齒輪、山地車、沙灘車的傳動(dòng)齒輪的粗開槽及精拉加工。

天津第一機(jī)床總廠展出的YKW2932萬(wàn)能數(shù)控弧齒錐齒輪拉齒機(jī)(圖27），是一種新型、高效精加工中型和小型非范成準(zhǔn)雙曲面錐齒輪和弧齒錐齒輪機(jī)床，加工齒輪最大節(jié)徑為320mm，最大加工模數(shù)為6mm。機(jī)床采用圓拉法進(jìn)行精加工，粗切則采用切入法。采用新材料制做的盤形刀具，機(jī)床還具有硬齒面刮削功能，有效的解決齒輪熱后變形，為提高齒輪副的傳動(dòng)精度，降低噪音提供保障。機(jī)床適用于品種固定、大批量生產(chǎn)的后橋從動(dòng)齒輪，如輕型、微型汽車后橋齒輪、摩托車齒輪、山地車、沙灘車的傳動(dòng)齒輪的粗開槽及精拉加工。

圖27 YKW2932萬(wàn)能數(shù)控弧齒錐齒輪拉齒機(jī)

天津市精誠(chéng)機(jī)床制造有限公司展出的YH6250拉齒機(jī)，機(jī)床四軸數(shù)控，新型高效，最大節(jié)圓直徑500mm，最大模數(shù)12mm，可以拉削加工準(zhǔn)雙曲面和弧齒錐齒輪，工件箱立柱旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)安裝角調(diào)整。特別適用于汽車、拖拉機(jī)后橋被動(dòng)輪的精密加工。

8 結(jié)束語(yǔ)

CCMT2010展覽會(huì)以宏大的規(guī)模、異彩紛呈的展品、最新的技術(shù)成果充分展現(xiàn)了我國(guó)機(jī)床行業(yè)應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)沖擊所取得的不凡成就以及在產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整中所取得的豐碩成果。其成功召開，將為中國(guó)機(jī)床行業(yè)起到強(qiáng)勁的 “升溫作用”，也將為全行業(yè)迎接后危機(jī)時(shí)代帶來(lái)光明。

從本屆展覽會(huì)上可以看到，國(guó)產(chǎn)數(shù)控齒輪加工機(jī)床總的技術(shù)趨勢(shì)是向高精、高效、高速、干切削、綠色環(huán)保方向發(fā)展，這與國(guó)際機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)是一致的。本屆展會(huì)上展出的國(guó)產(chǎn)數(shù)控齒輪加工機(jī)床在加工精度、加工效率、減少加工輔助時(shí)間、強(qiáng)調(diào)柔性化來(lái)滿足生產(chǎn)和組織及管理的需要等方面有了很大的提高。在細(xì)節(jié)方面更加人性化，操作簡(jiǎn)易，省時(shí)省力，減小誤操作率等。

國(guó)產(chǎn)數(shù)控齒輪加工機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率很高，但一些高檔數(shù)控齒輪加工機(jī)床還有賴于進(jìn)口。數(shù)控齒輪加工機(jī)床的制造商應(yīng)該力求掌握當(dāng)代數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵的核心技術(shù)，提高自主開發(fā)能力，以滿足重點(diǎn)關(guān)鍵領(lǐng)域用戶需求、解決國(guó)防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的急需為導(dǎo)向，以創(chuàng)新求發(fā)展，結(jié)合跟蹤世界先進(jìn)水平，研制開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能數(shù)控齒輪加工機(jī)床產(chǎn)品。

從本屆展覽會(huì)上可以看到，數(shù)控機(jī)床的整體水平全面提升，高檔數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵功能部件已經(jīng)成為企業(yè)爭(zhēng)奪的核心領(lǐng)域?？刂葡到y(tǒng)是數(shù)控機(jī)床最重要的一環(huán)，數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商也以提高生產(chǎn)效率、控制精度、節(jié)省空間的模塊化設(shè)計(jì)等為目的，為用戶提供全面解決方案。

無(wú)論是傳統(tǒng)的汽車、船舶、航空航天、軍工等行業(yè)，還是近幾年新興的風(fēng)電、鐵路、電子等行業(yè)，都對(duì)機(jī)床工具行業(yè)的快速發(fā)展提出了緊迫的需求。機(jī)床制造商應(yīng)時(shí)而動(dòng)，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，不斷拓展產(chǎn)品應(yīng)用的新領(lǐng)域，如向風(fēng)力發(fā)電等熱門行業(yè)進(jìn)軍，提供高速、高穩(wěn)定性、高精度的機(jī)床新產(chǎn)品，滿足行業(yè)所需。陜西秦川機(jī)床工具集團(tuán)有限公司積極攻關(guān)國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)、大項(xiàng)目、大客戶，進(jìn)軍轎車、風(fēng)電、高速鐵路、船舶、太陽(yáng)能等行業(yè)，開發(fā)了一批行業(yè)大客戶和潛在客戶，在新領(lǐng)域、新興行業(yè)取得了發(fā)展先機(jī)。

中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)在近些年來(lái)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整已經(jīng)出現(xiàn)了實(shí)質(zhì)性的突破，技術(shù)創(chuàng)新成果顯著，涌現(xiàn)了不少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中高端數(shù)控機(jī)床的研發(fā)企業(yè)，為國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展起到了中堅(jiān)作用，這與企業(yè)落實(shí)相關(guān)政策、加強(qiáng)自主創(chuàng)新、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，積極研發(fā)和制造市場(chǎng)急需的產(chǎn)品、精心培育品牌、提高產(chǎn)品質(zhì)量、不斷增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力密不可分。企業(yè)以振興民族裝備制造業(yè)為已任，為把裝備制造大國(guó)變成裝備制造強(qiáng)國(guó)而不斷努力！