CIMT2019展品評述|圓柱齒輪加工機（jī）床
2019-6-4 來源：齒輪（lún）機床分會 作者：廖承渝 重慶機床（集團）有（yǒu）限責任公司
1、概括
2019年4月15-20日，第（dì）十六屆中國（guó）國際機床展覽（lǎn）會在北京成功舉辦（bàn），境（jìng）內（nèi）外1700餘家製造商參展，集中展示了機床工具行業發展的最新成果和發展趨勢。
筆者現場（chǎng）參觀了CIMT2019上20餘家圓柱（zhù）齒輪加工機床參展商，其（qí）參展機床包含數控滾齒機、數控插齒機、數控磨齒機、數控車齒機（刮齒機）等多種圓柱齒輪加工機（jī）床。參展商有重慶機床（集團）有（yǒu）限責任公司、陝西秦川機床（chuáng）工具集（jí）團有限公司、南（nán）京二機齒輪機床有限（xiàn）公司、宜昌長機科技（jì）有限責任公司、天津（jīn）精誠機床股份（fèn）有限公司、北京若墾自動化設備有限責任公司、愛思恩梯（蘇州）機床有限公司、利勃海爾、格裏森、EMAG（埃馬（mǎ）克）、德國KAPP（卡帕）、Profilator（維（wéi）拉）、PITTLER（皮特勒）、瑞士Reishauer（萊斯（sī）豪爾）、日本卡希富基（jī）、日本三菱重工、日本KANZAKI（神琦）等廠（chǎng）家。
2、圓柱齒輪加工機床展品（pǐn）主要技術特色
直驅技（jì）術（shù）的應用。為提（tí）升機床傳動精度、剛度、工作（zuò）平穩性及動態特性，直驅技術被廣泛應用於主軸驅（qū）動，如格（gé）裏（lǐ）森160HCD、利勃海爾LC 280DC（展機為（wéi）齒輪箱驅動結（jié）構（gòu））、重慶機床的YE3115CNC及YDA3132CNC-CR，都可選配（pèi）采用直驅（qū）技術的滾刀及工件主軸。
向複合機床方向發展。為提高生產效率，減少成本，機床裝備市場對能夠實（shí）現（xiàn）多道加工工序的複合機床需求越來越強烈。順應市場的發展，在本次展會上，多個廠家展出了（le）在一台（tái）機床上進行多個加工工序的機床。如格裏森的160HCD、利勃海（hǎi）爾的LC 280DC和重慶機床的YDA3132CNC-CR都是複（fù）合了滾齒及銑棱功能，秦（qín）川機床的YKG3125複合了滾齒（chǐ）及倒棱功能。
向高（gāo）速、高效方向發展。由於（yú）全社會（huì）生產力水平不（bú）斷提高，加工速度（dù）快、輔助時（shí）間短的高速、高效率機（jī）床成為齒輪機床（chuáng）市場關注的焦點，本次展會各主要滾（gǔn）齒（chǐ）機床生產廠（chǎng）家（jiā）的展（zhǎn）品，滾刀主軸（zhóu）的轉（zhuǎn）速均在（zài）1400r/min以上（shàng），滿足了高（gāo）速高效加工的要求。未來，隨著滾齒刀具的技術革新，滾刀所（suǒ）能承受的加工線速度不斷提（tí）高，機床最大轉速將會進一步提升。主要滾齒機（jī）床生產廠家本次展（zhǎn）品通過優化機床動作（zuò）等手段壓縮工件裝卸、工件交換等非加工時（shí）段的輔助時間，大大縮短了輔助時間，極大提高了機床的（de）加工效（xiào）率。
自動化。自動化上下料機構、自動化夾具、與車床等機床（chuáng）連（lián）接成線等功能（néng）被廣泛應用，極大提高（gāo）了齒輪加工機床的自動化水平。未來，隨著工廠無（wú）人化要求，以及“中國製造2025”的發展需（xū）要，智能化滾齒機將（jiāng）會成為未來滾齒機發展的（de）必然趨（qū）勢。
幹、濕切加工。轎車（chē）變速箱（xiāng）齒輪已基本采用高速幹（gàn）切加（jiā）工，商務車、卡車齒輪的加工目前采用濕切、微量冷卻、高速幹（gàn）切加工方（fāng）式的均有，為適應市場對幹切、濕切加工機（jī）床的需（xū）求，本次展會（huì）展出了多台可滿足幹濕切加工要求的機床，如（rú）：三菱GE25A、卡希富基KE180、利勃海（hǎi）爾LC 180DC，未來高速幹切加工是（shì）齒輪加工的發展方向。
磨齒已成為齒輪精加工的（de）主（zhǔ）要工藝方案。隨著汽（qì）車、機器人行業（yè）的發展，對齒輪加工工藝的要（yào）求越來越高，磨齒已成為齒輪精加工的主要工藝方案。在（zài）這次展會上，沒有剃齒機的展出，而磨齒機也成為（wéi）了各（gè）個企業展出的一個重點，明顯反映出（chū）該發展方向。
數控車齒機廣泛應用於台階齒和（hé）內齒加工。隨著控製技術的發展和刀具材料技術的進步，車齒技術（shù）對（duì）於台階齒和內齒加工具有的高效（xiào）率、高（gāo）精（jīng）度的優勢得以體現。伴（bàn）隨現代機器人（rén）減速機、電動汽車等（děng）市場需要進一步升級，車齒技術在近10年來被廣大機床製造企業重點研究和（hé）發展（zhǎn）。本次展會上（shàng）有宜昌長機科技、天津精誠機床、維拉、利勃海爾、皮特勒等多家公司展出數控車齒機。
3、典型展品
3.1 數控幹切滾齒機
（1）重慶機床（集團（tuán））有限責任公司（sī）YE3115CNC機床
主要看點：YE3115CNC數控（kòng）幹切滾齒機為八軸四聯動數控幹切滾齒機，機床配（pèi）置有料倉（cāng），能實現單機自動（dòng）化（huà）加工，同時機（jī）床能（néng）與車床、剃齒機等機床實現自動化（huà）聯機生產；該機床適用於（yú）乘用車變速器齒輪，特別是電（diàn）動車齒輪及轉向器齒輪加工；緊湊的布局結構，使機床具有較小的占地麵積：7 m2的占地包括全部液壓、潤滑（huá）、排屑、水冷（lěng）以及氣動係統和料倉；主運動B軸采用內裝電機直接驅動,最高（gāo）轉速能達2500r/min，C軸采用力矩電機（jī）直接驅動，最（zuì）高轉速能達300r/min,加工效率高，傳動鏈短，加工精度高；滾刀和工件軸所具有的（de）高（gāo）速（sù）度，使機床具備了采用最先進刀具的能力；全數控係（xì）統控製（zhì）及人機界麵的應用，使機床操作調整更加方便、快捷；精加工精（jīng）度達GB/T10095.1-2008的6級。
（2）秦川（chuān）機床工具集團股份公（gōng）司YKG3125數控幹切滾齒機
主要看點：機床采用德國力士樂IndraMotion MTX micro控（kòng）製係統，配置專有的人機操作界麵，無需編（biān）程（chéng）；複合倒棱功能，形成四工位布局的滾齒倒（dǎo）棱複合機床。
（3）利勃海（hǎi）爾LC 280DC滾齒銑（xǐ）棱（léng）複合機床
主要看點：采用齒輪箱結構（gòu）的滾刀主（zhǔ）軸最高轉速能夠達到2250r/min，該機床可選配直驅結（jié）構的（de）滾刀主軸，其最高轉速能夠達（dá）到6000r/min；該機床在滾齒機的機床上集成（chéng）了一個具有（yǒu）6根CNC控製軸的銑棱機（jī）構，使機（jī）床能夠在第二工位同時（shí）進行銑棱（léng）加工，機床采用不帶中柱的（de）大門，令操作人員能夠更加（jiā）便捷地進入銑棱工作區域。
（4）格裏森160HCD滾齒銑棱複合機床
主要（yào）看（kàn）點：該機床以滾齒機（jī）為基礎，結合了創新的切削倒角技術，運用於加工帶精密倒角的高（gāo）質量齒輪；機床小立柱采用龍門（mén）式結構，通過桁架和V型機械手（shǒu）實現滾齒、銑棱的（de）自動化上下料（liào）功能,保證最短的上下料時間；一刀切循環，同步滾棱，保證最快的循環節拍（pāi）；柔性化的數控上下料（liào）係（xì）統接（jiē）口，可連接多種形（xíng）式（shì）的自動化設備；采用（yòng）Quik Flex 快換式夾（jiá）具，保（bǎo）證了極短的換型時間。
（5）卡希富基KE180
主要看（kàn）點（diǎn）：整（zhěng）機結構緊湊，占地麵（miàn）積小，整機占地麵積約8.5m2左右，整機重量僅有7.5t；刀架采（cǎi）用齒輪箱形式的主軸，最高轉速1400r/min，機床能夠滿足（zú）幹、濕切加工。
（6）三菱重工GE25A
主要看點（diǎn）：一款成（chéng）熟的機床，於2011年開始在江蘇常熟工廠（chǎng）生產，是世界上率先（xiān）成功（gōng）實（shí）現幹式切削技術的典型產（chǎn）品。
3.2 中等模數幹切、濕切滾齒機
（1）重慶機床（集團）有（yǒu）限責任公（gōng）司YDA3132CNC-CR滾齒銑棱複合機床
主（zhǔ）要看點（diǎn）：滾齒、棒銑刀（dāo）銑棱複合（hé）機床，能在一台機床上完成滾齒、銑棱工序，滿（mǎn）足滾磨工藝的需求；優化床身、排屑結構，適應幹切、濕切、微量冷卻等多種切削方式布局；優化伺服電機Z軸直聯（lián）控製，內裝主軸電機（B軸）、力矩電機（jī）（C軸）係統的機電特性耦合設計，及其在滾齒加工（gōng）過程中（zhōng）的參數優化適（shì）應中等模數齒輪加（jiā）工工藝（yì）需求；模塊化設計（jì）：可配置單機自動化、自動化聯線設備。
（2）南京二機齒（chǐ）輪機床（chuáng）有限公司YDB3132CNC數控（kòng）幹切滾齒機
主要看點：機床為六軸數控滾齒機，具有三個數控直線軸：徑向（xiàng）進給軸（X軸），軸向進給軸（Z軸），切削（xuē）運動（dòng）軸（Y軸（zhóu））；工作台回轉軸（zhóu）（C軸）和滾刀主軸回轉軸（B軸）均由內藏式主軸電機直接驅動；采用FANUC0iF數控係統，精加工精度6級。
（3）秦（qín）川機床工具集團股份公司YKE3132數控幹切滾齒機、YKG3125數控高（gāo）效（xiào）幹切滾齒機
主要看點：YKE3132數控幹切滾齒機是一款高效、高精度、高性能滾齒（chǐ）機，主要（yào）用於加工直徑320mm以（yǐ）內的各種直齒輪（lún）、斜齒輪、雙聯齒輪（lún）、小錐（zhuī）度齒、鼓形齒、花鍵、蝸輪等，可實現齒輪大批量（liàng）節能環保加工；高速和（hé）幹（gàn）切是機床的核心，滾刀（dāo）采用高剛性大扭矩主軸電機驅動，工件主軸采用伺服電機（jī）和兩級斜（xié）齒輪減速達到扭矩（jǔ）和轉速要（yào）求；根據綠色環保要求將原來（lái）冷卻液冷卻係統方式改為油（yóu）水氣三相微量潤滑係（xì）統（tǒng），不需要切削液，減少油汙汙染，實現綠色環保加工。
主要看（kàn）點：YKG3125數控高效幹切滾齒機（jī）用展成法加工直齒、斜齒、雙聯或多聯齒輪（lún）、小錐度齒輪、鼓型齒輪、花鍵齒輪（lún）、徑（jìng）向和切向滾切蝸輪、鏈輪等，適於（yú）小批量和大批量生產；還可以用成型法（fǎ）加工特殊的不對稱齒形或不等分齒輪；4工位自動上下料機（jī）構實現（xiàn）滾齒工位，倒棱工位，換（huàn）料工位，等待工位零件的轉（zhuǎn）換，結構簡單，調整方便，效率高，穩定可（kě）靠。
（4）北京若墾自動化設備有限責任公司（恩希機床）YK3140CNC6Z直（zhí）驅式數控滾齒機
主要（yào）看點：YK3140CNC6Ze直（zhí）驅式數控（kòng）滾齒機具有6個數控軸，采用直驅技術；具有徑向、切（qiē）向、軸向、對角線加工功能，可加工（gōng）圓柱直齒輪、斜齒輪、蝸輪、小錐度齒（chǐ）輪、鼓形齒輪、花鍵和非圓齒輪；使用硬質合金（jīn）刀具時（shí）可加工HRC62以（yǐ）下的硬齒麵；具有幹、濕切功能，幹濕切轉換方便。
（5）愛思（sī）恩梯（tī）（蘇州）機床有限公司SH260高速幹切滾齒機
主要看點：同時可以實現油式濕切和幹式切削，采用（yòng）高壓（yā）氣管機床（chuáng）內（nèi）部全封閉（bì）的防（fáng）護罩（zhào）；同時可以（yǐ）安裝MQL微量冷卻裝置，對（duì）幹式加工提（tí）高（gāo）滾刀壽（shòu）命；可以（yǐ）采用兩工位（wèi）+料倉提高生產量，根據客戶的要求提供自動化生產線。
3.3 數控車齒機（刮齒機）
車齒技術的發（fā）明雖然（rán）在100多年前，但隨著控製技（jì）術的（de）發展和刀具材料技術的進步（bù），車齒技術對於台階齒和（hé）內齒加工具有的高效率、高精度的先天優勢得以體現，加之現代機器人減速機、電動（dòng）汽車等市場需要進一步升（shēng）級，車齒技術（shù）在近（jìn）10年（nián）來被廣大機床製造企（qǐ）業所重點研究和發展（zhǎn）。
（1）日本（běn）唐津精密機床GSV-25N
主要看點：擁有齒輪加工（gōng）、空間節省、廢屑處理的最優（yōu）結構（gòu）；緊湊型而（ér）又剛（gāng）性高，可加工內（nèi）齒輪、外齒輪；刀具獨特設計，壽命優異；立式布局，工（gōng）作台固定，刀具實現軸向和徑向進給加工。
（2）捷太格特GS300H
主要看點：機床采用臥式布局；工作台可沿固定軸整體旋轉，實現機械（xiè）手的自動上（shàng）下料；機床具有
車削功能（外圓、內孔（kǒng）、端麵）；刀架軸可沿Y軸移動；機床具（jù）有自（zì）動換刀機構（gòu）和刀庫；機床具有自（zì）動對齒（chǐ）功能。
（3）維拉S-150
主要看點：機床（chuáng）采用倒（dǎo）立式布局；刀具主軸相對固（gù）定，工作台實（shí）現（xiàn）軸（zhóu）向和徑向（xiàng）進（jìn）給加工；具有高（gāo）效（xiào）的排屑優勢；機床具有去（qù）毛刺功能；工作（zuò）台（tái）整體（tǐ）移動實現（xiàn）桁架（jià）自動上下料。
（4）利勃海爾LK500
主要看點：機床剛性設計，工作台和（hé）刀具主軸直驅設計，具有高動態剛性；機床可幹（gàn）濕兩用；具有更換（huàn）工件的成熟環形裝載機構和各種自動化選項；集成去（qù）毛刺裝置；可選（xuǎn）裝全自動（dòng）刀（dāo）具更（gèng）換裝置；可選
擇在主流程進行時的同時倒棱（léng）。
（5）宜昌（chāng）長機科技有（yǒu）限責任公司YK8132
主要（yào）看點：立式布局工作（zuò）台（tái）固定，刀具實現軸向和（hé）徑向進給加工；工作台和刀具主軸均采用西門子內裝式電主軸；采用幹切（qiē）綠色環保加工工藝。
（6）天津精誠機床股份有限公司JCS30
主要看點：機床為立（lì）式布局，結構緊湊，占地麵積小，上下工件方便；刀具主軸和工作台主軸均采用西門（mén）子內裝電主軸，確保係統的剛性和精度；機床具備幹濕兩用（yòng）切削功能；機床人機界麵采用人性化設計，菜單式輸入，操作（zuò）簡單方便。
3.4 數（shù）控磨齒機（jī）
隨著汽車（chē）、機器人（rén）行業（yè）的（de）發展，對齒輪加工工藝的要（yào）求越來越高，磨齒已成為齒（chǐ）輪精加工的主要工藝方案。以前，磨齒機主要來自於境外製造廠家（jiā）萊斯豪（háo）爾、卡帕、利勃海爾等。近年來，境內為數不多的幾家磨齒機製造企業，像秦川機床、重（chóng）慶機床（chuáng）、南京二機，也（yě）在大力研究開發（fā）效率更高、功能更全麵的磨齒機，與境（jìng）外企業形成競爭。在這次展會上，磨齒機也成為了各個企業展出的一個重點。有進口（kǒu）的由瑞士萊（lái）斯（sī）豪爾生產（chǎn）的經典機型RZ260，在細節上又做了很多改進提升；也有國產的由重慶機床新開發的YT7226，在加工效率和精度方麵已接（jiē）近國際先進水平。下麵對此次展會上一些主要企業展出的磨齒機進行簡要介紹（shào）。
（1）瑞士萊斯豪爾RZ260
主要看點：萊斯豪爾的展成磨齒機已有70餘年曆（lì）史，在全球享有盛譽。RZ260是采用萊斯豪爾成（chéng）熟的雙主軸設計，大幅縮減了輔助時間，縮（suō）短主軸響應時間（jiān）並提高磨削速度；精準的平衡係統，用於（yú）砂輪的全自（zì）動平衡和監控；針對全自動設定和修整過程的聲學分（fèn）析；蝸杆（gǎn）砂輪的連續位移和（hé）精準的砂輪修形保證磨削工（gōng）藝高可靠性；通過齒根磨削可優化齒根承載能力；通過應（yīng）用扭曲控製磨削工藝實現齒麵的特定扭曲。
（2）德國卡（kǎ）帕 KX 260 TWIN
主要看點（diǎn）：雙軸式（shì）回轉工作台，可實現連續磨齒；可采用修整砂輪和不需修整的CBN砂輪；根據加工任務的特殊（shū）要求開發的（de）菜單式操作界麵方便用戶使用；具備（bèi）在線測量係統，減少停機時間；具備托盤運輸傳（chuán）送帶和流水（shuǐ）線（xiàn）龍門組合的上下料係統。
（3）美國格裏森260GX
主要看點：結（jié）合最大化（huà）的（de）生產率與最（zuì）低（dī）限度的空閑時間（jiān）和設置時間，雙主軸設計極大（dà）縮短了空閑時間，上、下料與磨齒同時進（jìn）行（háng）；快速、簡單（dān）的軟件引導進行機床設置；閉環係統：修正值從GMS檢測儀自動（dòng）反饋到（dào）GX磨齒機；采用可變速率磨削，改變磨削（xuē）表麵紋理，降低齧合噪聲。
（4）日本三菱ZE26C
主要看點（diǎn）：真機在本次展會上首次公開發布，是對已在市場上贏得廣泛好評的“ZE-B”係列進行了大幅改進，進一步提高了（le）性能。采用（yòng）了新型（xíng）結（jié）構的砂輪主軸，改善了50%靜態剛性、35%動態剛性；可實現雙齒麵同時移位磨（mó）削；通過對齒裝置和環狀裝料機的高速化，實現非（fēi）加工時間6s；通過監控係統DIASCOPE，可在電腦和手機上簡單確認機器工作情況；與砂輪接觸更加便（biàn）利，大幅提高了砂輪替換工作的（de）簡易性。
（5）日本（běn）神琦GB150磨齒機
主要看點：采用經過多年測試與分析的獨創門式立柱構造和原（yuán）創的雙軸機構，大幅縮短了節拍時間；緊湊化的設計，可節省空間，有效縮短生產線的長度；追求極（jí）致的質樸構（gòu）造，在價（jià）格（gé）競爭（zhēng）力上也有著顯著優勢；采用機內工件高速更換裝置（旋轉手臂方式）；獨自開發高剛性金剛石滾輪修整器，也（yě）可對（duì）應通用型（xíng）複合修整器；輕化砂輪交換作業強度，無需吊具，有效縮短（duǎn）換裝時間；冷卻油過濾係統可以根（gēn）據用戶的需求選擇“反衝洗淨式過濾器”或“濾紙式（shì）過濾器”。
（6）重慶機床（集（jí）團）有限責任公司（sī）YT7226
主要看點：YT7226是一款十三軸數控（kòng）五聯動（dòng）、雙工件主軸的蝸杆砂輪磨齒機，適用於汽車、機器人等行業中小模數齒輪的精密高效磨削加工。主機結構緊（jǐn）湊、占地麵積小，且充分考慮了機床維護的方便性；機床采用雙工件主軸，可使循（xún）環加工輔助時間縮短到5s以內，極大地提高（gāo）了生產效率；采（cǎi）用高精（jīng）度的端麵齒盤加液壓浮動拉緊裝置對工作台交換進行高精度定位和（hé）鎖緊（jǐn），前後工作台加工（gōng）精度一（yī）致性可（kě）控製在0.005mm以內；床身循環冷卻熱平衡係統，在加工和非加工時采（cǎi）用不同的衝油方式來平衡機床內部溫度，降低熱變形；機床具有全封閉防護罩，完善、可靠的油霧收集係統及（jí）切削液循環過濾係統；開發應用了方便（biàn）、快捷的人機界麵和完善的軟件功（gōng）能，包（bāo）括齒麵扭曲（qǔ）補償功能、齒形柔性修整功能、網紋磨削功能等。
（7）秦（qín）川機床（chuáng）工具集團股份公司YKS7225
主要看點：YKS7225是一款采用連續展成法磨削原理的數控蝸杆砂輪磨齒機，可實現從工件自動裝（zhuāng）夾、自（zì）動（dòng）對刀、自動磨削及（jí）自動修整過程的全自（zì）動控製。具有展成和成形磨削功能，可以磨削雙（shuāng）聯軸齒（chǐ）輪；根據工件齒數的不同，可（kě）實現1-9頭蝸杆砂（shā）輪（lún）的修整與磨削；高剛性的主軸設計，可實現大進（jìn）給量高效（xiào）磨削；可以（yǐ）實現工件齒槽的自動對中和齒（chǐ）坯餘量自動分配功能；滾輪的壓力角可以自動調整，可實現齒形（xíng）角度誤差的自動補償（cháng），方便了用戶操作，提高了加工效率；具有齒麵扭曲功能，已在多家用戶處成功應用；對於電動車（chē）齒輪，齒形的（de）ffa可達到（dào）1.5μm，減小了齒輪的齧（niè）合噪音。
（8）南京二機齒輪機床有限公（gōng）司Y7250CNC
主要看點：工作台、尾座和修（xiū）整器集結在回轉工作台上，可以方便的裝卸工件；采用移（yí）位（wèi）磨削方法，可以進行高速高效（xiào）磨削，生產效率大幅提高；機床可配（pèi）備機器人（桁架式或關節（jiē）式）及料倉，進一步（bù）提高自（zì）動化程度，提高（gāo）加工效率，降低工人勞動（dòng）強度。
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