CIMT2021部分齿轮机床展品评述
- 2021-07-16 09:30:2211334
【机床商务网栏目 产品评测】 一、简介
2021年4月12-17日，第十七届中国国际机床展览会(CIMT2021)在北京成功举办。据笔者统计，共有约30家齿轮机床制造企业参展，其中境内约20家，境外约10家；展出齿轮加工机床40 多台，齿轮加工辅机2台。
笔者关注到的境外齿轮机床参展商主要有克林贝格、瑞士莱斯豪尔、德国利勃海尔、德国卡帕、德国DVS-PITTLER、埃马格、三菱重工、卡希富基、HAMAI、韩国ISNT等，展出了3台滚齿机、1台车齿机和4台磨齿机。
境内齿轮机床参展商主要有秦川机床、重庆机床、南京二机、中大创远、天津一机、长机科技、宁江机床、南京工大等齿轮加工机床制造企业，注意到有南京康尼精密机械有限公司和中山迈雷特智能装备有限公司等新兴企业。笔者统计到参展产品38台，有滚齿机13台、圆柱齿轮磨齿机9台、车齿机4台、插齿机4台、珩齿机1台、锥齿轮铣齿机3台、直齿刨齿机1台、螺旋锥齿轮磨齿机1台和齿轮倒棱倒角机2台。
二、部分参展新产品介绍
1. 秦川机床工具集团股份公司
携3款齿轮机床新产品亮相CIMT2021展会：YK3126智能数控滚齿机、YKZ7250数控蜗杆砂轮磨齿机和YK4615强力珩齿机。
(1)YK3126智能数控滚齿机
采用干式切削方式，适用于轿车、精密减速器等行业的齿轮高效精密加工。
机床主要特点：
集成健康状态评估、动态轮廓误差补偿、热误差补偿、智优曲面加工、断刀检测、刀具寿命管理、远程运维与监控等一系列智能化功能于一身。
可完成齿轮和蜗轮的滚削，实现多种齿型切削：如直齿切削、斜齿切削、鼓形齿切削、锥形齿切削、K型齿切削、双联齿切削、矩形花键切削、径向滚削蜗轮、切向滚削蜗轮等，滚切不同模数和压力角的双联齿轮。机床滚刀主轴(B)和工件主轴(C)采用齿轮副驱动及消隙装置。机床可使用直、斜槽滚刀。高刚性滚刀架适用于高负荷切削。机床界面层次清晰，易于操作。
(2)YKZ7250数控蜗杆砂轮磨齿机
机床采用连续展成磨削原理，适用于工程机械、汽车、减速器等行业大批量渐开线圆柱齿轮精密磨削加工。
机床主要特点：
可进行高速连续展成磨削和多头蜗杆砂轮修整，大幅提升磨削效率。高刚性(双支撑)、大功率(38kW)和宽砂轮(200mm)的砂轮主轴结构与设计，配置高精度、大功率的修整主轴，助力高速高效高精加工。工件主轴采用大扭矩电机直驱技术，通过高精度同步控制，提升机床传动精度、刚度、工作平稳性及动态特性。自动对刀技术实现工件齿槽快速自动对中和余量自动分配。工件主轴夹具接口采用快换结构，缩短辅助时间。
(3)YK4615强力珩齿机
该机适用于轿车、电动汽车行业的齿轮精加工。
机床主要特点：
采用卧式布局，具有自动上下料功能。共9个轴，其中8个数控伺服轴，1个气动驱动轴。应用先进的加工理论和最优的算法，满足齿形及齿向的修形要求，获得优良的齿面形貌。采用高转速工件主轴(最高转速6000r/min)、砂轮主轴(最高转速5000r/min)和高速自动对刀技术，实现高速高效加工。采用自动检测和分选技术实现工件自动分选，尾架保持恒定顶紧力与工件主轴联动技术。配置强力珩齿专家系统，包括磨削、修整、检测、对刀和调整等软件包，系统操作界面友好、简单，可实现全自动无人化加工。
2. 重庆机床（集团）有限责任公司
重庆机床参展齿轮加工机床有：Y3136CNC高效重切数控滚齿机、YH3115CNC/YH3120CNC数控干切滚齿机、YS7232A数控万能磨齿机和YT7226双工作台磨齿机。
(1)Y3136CNC高效重切数控滚齿机
机床主要特点：6轴4联动，实现高刚性、高效率、高精度加工。采用在大立柱下方的Y轴布局，Y轴导轨斜面布置，增加了刀架的刚性，同时借助机床自身重力抵消部分切削反作用力，使机床刚性和稳定性提升。工件主轴采用高精度蜗轮蜗杆副传动，在保证传动系统精度的同时也能满足大模数切削加工时的刚性要求，可根据用户需要进行干湿加工。
(2)YH3115CNC/YH3120CNC数控干切滚齿机
机床主要特点：6轴4联动，结构紧凑，轻量化设计，配置单机自动化和多种连线接口，满足用户高效自动化、柔性化生产需求。B轴采用内装电机直接驱动，最高转速达2300r/min，C轴采用力矩电机直接驱动，最高转速能达250r/min。
(3)YS7232A数控万能磨齿机
机床主要特点：11轴5联动，配备CHMTI特色的人机界面(零编程)，具有高速对齿功能、齿面扭曲补偿功能(即三截面修形功能)、万能修整功能(即柔性修形功能)、网纹磨削功能、齿向任意修形功能。采用人造大理石床身。
(4)YT7226双工作台磨齿机
机床主要特点：13轴5联动、双工件主轴。主机结构紧凑，床身配置循环冷却热平衡系统，在加工和非加工时采用不同的冲油方式来平衡机床内部温度，降低热变形。应用了方便、快捷的人机界面和完善的软件功能，包括齿面扭曲补偿功能、齿形柔性修整功能、网纹磨削功能等。
3. 南京二机齿轮机床有限公司
(1)YD3132CNC数控干式滚齿机
机床主要特点：10轴4联动，最大可加工零件直径Φ320mm，最大加工模数6mm。机床有倒棱去毛刺工位，可以实现双通道同时加工。工作台回转轴(C轴)和滚刀主轴回转轴(B轴)均由内藏式主轴电机直接驱动，主要导轨副均采用高精度、高刚度的滚柱直线导轨。
(2)Y7226CNC数控蜗杆砂轮磨齿机
机床主要特点：13轴5轴联动，砂轮主轴和工件主轴采用直接驱动技术，最高磨削线速度可达80m/s，工件主轴转速最高可达2000r/min，可实现砂轮自动平衡、自动对刀、自动修整、工件自动装夹、自动对齿及自动磨削等全过程自动控制。
(3)Y8130CNC数控车齿机
机床主要特点：6轴4联动；各轴均由独立的交流伺服电机直接控制，工作台回转轴(C2轴)和滚刀主轴回转轴(C1轴)均由内置电机直接驱动，通过软件控制就能实现内齿、外齿、斜齿等工艺切换，还可实现鼓形、锥度以及附加不对称特征的齿轮加工，应用于硬齿面的刮削加工，可部分代替磨削加工，特别是内齿轮磨削。
4. 三菱重工业（上海）有限公司
GE15FR高精度滚齿机：7轴4联动，最大工件直径Φ150mm，最大模数2.5mm，主轴最高转速6000r/min。滚刀主轴和工件轴采用直接驱动，径向轴(X轴)闭环控制。湿切加工，液压油、冷却液通过油冷却机输出，配置料仓、油雾分离器、机外调刀装置，自动上下料。可用于机器人精密减速机齿轮加工，加工精度可达到ISO3级。
5. 利勃海尔齿轮技术有限公司
LGG180/LGG280新型蜗杆成形磨齿机：适用于加工直径Φ180/280mm的齿轮加工，最大工件长度可到650mm，适用于蜗杆磨齿和成形磨齿，标配一个外磨头，可扩展一个内磨头，对于具有轮廓干涉的工件可适用较小直径的蜗杆砂轮。机床辅助时间盘齿轮4s、轴齿轮6.5s，机床可配备外部自动化设备。
6. 莱斯豪尔公司
RZ260+RLx60数控蜗杆砂轮磨齿机：机床配备了零件装载机系统RLx60，覆盖了汽车行业最大的工件范围，包括所有用于汽车变速箱和中型卡车的齿轮，最大加工直径Φ260mm，加工模数5mm。机床与RZx60系列磨齿机匹配的上下料系统方案和高速上下料节拍时间，可以使用户充分利用磨齿机的产能潜力。可配工件甩油器、刷擦去毛刺、夹持直径测量、工件螺旋角检查、工件位置检查、双啮测试仪、NOK工作站、SPC工作站、激光标刻等多种配置。
7. 德国EVDS-PITTLER公司
PV315SkiveLine立式车(刮)齿中心：最大加工直径Φ400mm，最大加工模数6mm，适用于齿环、双联齿、行星齿轮或其他圆柱形零件上高效加工内、外齿。可用于热处理前和热处理后工件加工，可通过乳化液、压缩空气或两者的组合进行冷却。采用高刚性多功能刀架，刀库可容纳多达20把刀具，有切屑保护功能，可选配集成径向啮合检测装置。
三、从展品特点看未来发展趋势
从CIMT2021展会的部分齿轮加工机床展品，分析认为此类机床主要呈现出以下技术特点：
1. 高转速
机床(电)主轴高速化，满足高速高效的加工要求，如主要的滚齿机参展机床，其滚刀主轴转速均在1400r/min以上。
2. 高精度
机床在追求高速高效的同时，力争高精化，如三菱重工和卡希富基参展的滚齿机加工精度达到GB10095.1-2008的3-6级，且为满足用户越来越高的加工精度要求，磨齿机和磨齿工艺成为各个主机厂商的重点参展产品和工艺方向。
3. 智能化
机床功能不断增强，功能更加智能化，如秦川机床智能数控滚齿机YK3126具备机床健康状态评估、远程运维监控、误差补偿和智优曲面加工等功能，成为相关展品的一大看点。
4.绿色加工
机床更加复合化，实现齿类零件全序加工，更加注重绿色和清洁加工，如滚齿机的绿色干切加工。
总之，从CIMT2021展会的展品不难看出，齿轮加工机床产品及相关领域呈现出机床主轴转速高速化，加工高效、高精化的特点和发展趋势。由于下游用户，特别是新能源汽车用户对齿轮精度要求的不断提升，要求机床加工性能不断增强，要更加稳定、更加优异。为满足环保要求，以绿色干切加工为代表的清洁加工成为必然趋势。机床智能化功能的不断丰富，促使机床系统性能不断升级。同时，数控系统的高度集成，为企业数字化能力提升奠定了基础。