一、簡(jiǎn)介

　　2021年4月12-17日，第十七屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2021)在北京成功舉辦。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，共有約30家齒輪機(jī)床制造企業(yè)參展，其中境內(nèi)約20家，境外約10家;展出齒輪加工機(jī)床40 多臺(tái)，齒輪加工輔機(jī)2臺(tái)。

　　筆者關(guān)注到的境外齒輪機(jī)床參展商主要有克林貝格、瑞士萊斯豪爾、德國(guó)利勃海爾、德國(guó)卡帕、德國(guó)DVS-PITTLER、埃馬格、三菱重工、卡希富基、HAMAI、韓國(guó)ISNT等，展出了3臺(tái)滾齒機(jī)、1臺(tái)車(chē)齒機(jī)和4臺(tái)磨齒機(jī)。

　　境內(nèi)齒輪機(jī)床參展商主要有秦川機(jī)床、重慶機(jī)床、南京二機(jī)、中大創(chuàng)遠(yuǎn)、天津一機(jī)、長(zhǎng)機(jī)科技、寧江機(jī)床、南京工大等齒輪加工機(jī)床制造企業(yè)，注意到有南京康尼精密機(jī)械有限公司和中山邁雷特智能裝備有限公司等新興企業(yè)。筆者統(tǒng)計(jì)到參展產(chǎn)品38臺(tái)，有滾齒機(jī)13臺(tái)、圓柱齒輪磨齒機(jī)9臺(tái)、車(chē)齒機(jī)4臺(tái)、插齒機(jī)4臺(tái)、珩齒機(jī)1臺(tái)、錐齒輪銑齒機(jī)3臺(tái)、直齒刨齒機(jī)1臺(tái)、螺旋錐齒輪磨齒機(jī)1臺(tái)和齒輪倒棱倒角機(jī)2臺(tái)。

　　二、部分參展新產(chǎn)品介紹

　　1. 秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司

　　攜3款齒輪機(jī)床新產(chǎn)品亮相CIMT2021展會(huì)：YK3126智能數(shù)控滾齒機(jī)、YKZ7250數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)和YK4615強(qiáng)力珩齒機(jī)。

　　(1)YK3126智能數(shù)控滾齒機(jī)

　　采用干式切削方式，適用于轎車(chē)、精密減速器等行業(yè)的齒輪高效精密加工。

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：

　　集成健康狀態(tài)評(píng)估、動(dòng)態(tài)輪廓誤差補(bǔ)償、熱誤差補(bǔ)償、智優(yōu)曲面加工、斷刀檢測(cè)、刀具壽命管理、遠(yuǎn)程運(yùn)維與監(jiān)控等一系列智能化功能于一身。

　　可完成齒輪和蝸輪的滾削，實(shí)現(xiàn)多種齒型切削：如直齒切削、斜齒切削、鼓形齒切削、錐形齒切削、K型齒切削、雙聯(lián)齒切削、矩形花鍵切削、徑向滾削蝸輪、切向滾削蝸輪等，滾切不同模數(shù)和壓力角的雙聯(lián)齒輪。機(jī)床滾刀主軸(B)和工件主軸(C)采用齒輪副驅(qū)動(dòng)及消隙裝置。機(jī)床可使用直、斜槽滾刀。高剛性滾刀架適用于高負(fù)荷切削。機(jī)床界面層次清晰，易于操作。

　　(2)YKZ7250數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)

　　機(jī)床采用連續(xù)展成磨削原理，適用于工程機(jī)械、汽車(chē)、減速器等行業(yè)大批量漸開(kāi)線圓柱齒輪精密磨削加工。

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：

　　可進(jìn)行高速連續(xù)展成磨削和多頭蝸桿砂輪修整，大幅提升磨削效率。高剛性(雙支撐)、大功率(38kW)和寬砂輪(200mm)的砂輪主軸結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)，配置高精度、大功率的修整主軸，助力高速高效高精加工。工件主軸采用大扭矩電機(jī)直驅(qū)技術(shù)，通過(guò)高精度同步控制，提升機(jī)床傳動(dòng)精度、剛度、工作平穩(wěn)性及動(dòng)態(tài)特性。自動(dòng)對(duì)刀技術(shù)實(shí)現(xiàn)工件齒槽快速自動(dòng)對(duì)中和余量自動(dòng)分配。工件主軸夾具接口采用快換結(jié)構(gòu)，縮短輔助時(shí)間。

　　(3)YK4615強(qiáng)力珩齒機(jī)

　　該機(jī)適用于轎車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的齒輪精加工。

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：

　　采用臥式布局，具有自動(dòng)上下料功能。共9個(gè)軸，其中8個(gè)數(shù)控伺服軸，1個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸。應(yīng)用先進(jìn)的加工理論和最優(yōu)的算法，滿足齒形及齒向的修形要求，獲得優(yōu)良的齒面形貌。采用高轉(zhuǎn)速工件主軸(最高轉(zhuǎn)速6000r/min)、砂輪主軸(最高轉(zhuǎn)速5000r/min)和高速自動(dòng)對(duì)刀技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速高效加工。采用自動(dòng)檢測(cè)和分選技術(shù)實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)分選，尾架保持恒定頂緊力與工件主軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)。配置強(qiáng)力珩齒專家系統(tǒng)，包括磨削、修整、檢測(cè)、對(duì)刀和調(diào)整等軟件包，系統(tǒng)操作界面友好、簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人化加工。

　　2. 重慶機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司

　　重慶機(jī)床參展齒輪加工機(jī)床有：Y3136CNC高效重切數(shù)控滾齒機(jī)、YH3115CNC/YH3120CNC數(shù)控干切滾齒機(jī)、YS7232A數(shù)控萬(wàn)能磨齒機(jī)和YT7226雙工作臺(tái)磨齒機(jī)。

　　(1)Y3136CNC高效重切數(shù)控滾齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：6軸4聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高剛性、高效率、高精度加工。采用在大立柱下方的Y軸布局，Y軸導(dǎo)軌斜面布置，增加了刀架的剛性，同時(shí)借助機(jī)床自身重力抵消部分切削反作用力，使機(jī)床剛性和穩(wěn)定性提升。工件主軸采用高精度蝸輪蝸桿副傳動(dòng)，在保證傳動(dòng)系統(tǒng)精度的同時(shí)也能滿足大模數(shù)切削加工時(shí)的剛性要求，可根據(jù)用戶需要進(jìn)行干濕加工。

　　(2)YH3115CNC/YH3120CNC數(shù)控干切滾齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：6軸4聯(lián)動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，輕量化設(shè)計(jì)，配置單機(jī)自動(dòng)化和多種連線接口，滿足用戶高效自動(dòng)化、柔性化生產(chǎn)需求。B軸采用內(nèi)裝電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，最高轉(zhuǎn)速達(dá)2300r/min，C軸采用力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，最高轉(zhuǎn)速能達(dá)250r/min。

　　(3)YS7232A數(shù)控萬(wàn)能磨齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：11軸5聯(lián)動(dòng)，配備CHMTI特色的人機(jī)界面(零編程)，具有高速對(duì)齒功能、齒面扭曲補(bǔ)償功能(即三截面修形功能)、萬(wàn)能修整功能(即柔性修形功能)、網(wǎng)紋磨削功能、齒向任意修形功能。采用人造大理石床身。

　　(4)YT7226雙工作臺(tái)磨齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：13軸5聯(lián)動(dòng)、雙工件主軸。主機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，床身配置循環(huán)冷卻熱平衡系統(tǒng)，在加工和非加工時(shí)采用不同的沖油方式來(lái)平衡機(jī)床內(nèi)部溫度，降低熱變形。應(yīng)用了方便、快捷的人機(jī)界面和完善的軟件功能，包括齒面扭曲補(bǔ)償功能、齒形柔性修整功能、網(wǎng)紋磨削功能等。

　　3. 南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司

　　(1)YD3132CNC數(shù)控干式滾齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：10軸4聯(lián)動(dòng)，最大可加工零件直徑Φ320mm，最大加工模數(shù)6mm。機(jī)床有倒棱去毛刺工位，可以實(shí)現(xiàn)雙通道同時(shí)加工。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸(C軸)和滾刀主軸回轉(zhuǎn)軸(B軸)均由內(nèi)藏式主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，主要導(dǎo)軌副均采用高精度、高剛度的滾柱直線導(dǎo)軌。

　　(2)Y7226CNC數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：13軸5軸聯(lián)動(dòng)，砂輪主軸和工件主軸采用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，最高磨削線速度可達(dá)80m/s，工件主軸轉(zhuǎn)速最高可達(dá)2000r/min，可實(shí)現(xiàn)砂輪自動(dòng)平衡、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)修整、工件自動(dòng)裝夾、自動(dòng)對(duì)齒及自動(dòng)磨削等全過(guò)程自動(dòng)控制。

　　(3)Y8130CNC數(shù)控車(chē)齒機(jī)

　　機(jī)床主要特點(diǎn)：6軸4聯(lián)動(dòng);各軸均由獨(dú)立的交流伺服電機(jī)直接控制，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸(C2軸)和滾刀主軸回轉(zhuǎn)軸(C1軸)均由內(nèi)置電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，通過(guò)軟件控制就能實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒、外齒、斜齒等工藝切換，還可實(shí)現(xiàn)鼓形、錐度以及附加不對(duì)稱特征的齒輪加工，應(yīng)用于硬齒面的刮削加工，可部分代替磨削加工，特別是內(nèi)齒輪磨削。

　　4. 三菱重工業(yè)(上海)有限公司

　　GE15FR高精度滾齒機(jī)：7軸4聯(lián)動(dòng)，最大工件直徑Φ150mm，最大模數(shù)2.5mm，主軸最高轉(zhuǎn)速6000r/min。滾刀主軸和工件軸采用直接驅(qū)動(dòng)，徑向軸(X軸)閉環(huán)控制。濕切加工，液壓油、冷卻液通過(guò)油冷卻機(jī)輸出，配置料倉(cāng)、油霧分離器、機(jī)外調(diào)刀裝置，自動(dòng)上下料?？捎糜跈C(jī)器人精密減速機(jī)齒輪加工，加工精度可達(dá)到ISO3級(jí)。

　　5. 利勃海爾齒輪技術(shù)有限公司

　　LGG180/LGG280新型蝸桿成形磨齒機(jī)：適用于加工直徑Φ180/280mm的齒輪加工，最大工件長(zhǎng)度可到650mm，適用于蝸桿磨齒和成形磨齒，標(biāo)配一個(gè)外磨頭，可擴(kuò)展一個(gè)內(nèi)磨頭，對(duì)于具有輪廓干涉的工件可適用較小直徑的蝸桿砂輪。機(jī)床輔助時(shí)間盤(pán)齒輪4s、軸齒輪6.5s，機(jī)床可配備外部自動(dòng)化設(shè)備。

　　6. 萊斯豪爾公司

　　RZ260+RLx60數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)：機(jī)床配備了零件裝載機(jī)系統(tǒng)RLx60，覆蓋了汽車(chē)行業(yè)最大的工件范圍，包括所有用于汽車(chē)變速箱和中型卡車(chē)的齒輪，最大加工直徑Φ260mm，加工模數(shù)5mm。機(jī)床與RZx60系列磨齒機(jī)匹配的上下料系統(tǒng)方案和高速上下料節(jié)拍時(shí)間，可以使用戶充分利用磨齒機(jī)的產(chǎn)能潛力?？膳涔ぜτ推?、刷擦去毛刺、夾持直徑測(cè)量、工件螺旋角檢查、工件位置檢查、雙嚙測(cè)試儀、NOK工作站、SPC工作站、激光標(biāo)刻等多種配置。

　　7. 德國(guó)EVDS-PITTLER公司

　　PV315SkiveLine立式車(chē)(刮)齒中心：最大加工直徑Φ400mm，最大加工模數(shù)6mm，適用于齒環(huán)、雙聯(lián)齒、行星齒輪或其他圓柱形零件上高效加工內(nèi)、外齒?？捎糜跓崽幚砬昂蜔崽幚砗蠊ぜ庸?，可通過(guò)乳化液、壓縮空氣或兩者的組合進(jìn)行冷卻。采用高剛性多功能刀架，刀庫(kù)可容納多達(dá)20把刀具，有切屑保護(hù)功能，可選配集成徑向嚙合檢測(cè)裝置。

　　三、從展品特點(diǎn)看未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

　　從CIMT2021展會(huì)的部分齒輪加工機(jī)床展品，分析認(rèn)為此類機(jī)床主要呈現(xiàn)出以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　1. 高轉(zhuǎn)速

　　機(jī)床(電)主軸高速化，滿足高速高效的加工要求，如主要的滾齒機(jī)參展機(jī)床，其滾刀主軸轉(zhuǎn)速均在1400r/min以上。

　　2. 高精度

　　機(jī)床在追求高速高效的同時(shí)，力爭(zhēng)高精化，如三菱重工和卡希富基參展的滾齒機(jī)加工精度達(dá)到GB10095.1-2008的3-6級(jí)，且為滿足用戶越來(lái)越高的加工精度要求，磨齒機(jī)和磨齒工藝成為各個(gè)主機(jī)廠商的重點(diǎn)參展產(chǎn)品和工藝方向。

　　3. 智能化

　　機(jī)床功能不斷增強(qiáng)，功能更加智能化，如秦川機(jī)床智能數(shù)控滾齒機(jī)YK3126具備機(jī)床健康狀態(tài)評(píng)估、遠(yuǎn)程運(yùn)維監(jiān)控、誤差補(bǔ)償和智優(yōu)曲面加工等功能，成為相關(guān)展品的一大看點(diǎn)。

　　4.綠色加工

　　機(jī)床更加復(fù)合化，實(shí)現(xiàn)齒類零件全序加工，更加注重綠色和清潔加工，如滾齒機(jī)的綠色干切加工。

　　總之，從CIMT2021展會(huì)的展品不難看出，齒輪加工機(jī)床產(chǎn)品及相關(guān)領(lǐng)域呈現(xiàn)出機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高速化，加工高效、高精化的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。由于下游用戶，特別是新能源汽車(chē)用戶對(duì)齒輪精度要求的不斷提升，要求機(jī)床加工性能不斷增強(qiáng)，要更加穩(wěn)定、更加優(yōu)異。為滿足環(huán)保要求，以綠色干切加工為代表的清潔加工成為必然趨勢(shì)。機(jī)床智能化功能的不斷豐富，促使機(jī)床系統(tǒng)性能不斷升級(jí)。同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)的高度集成，為企業(yè)數(shù)字化能力提升奠定了基礎(chǔ)。