
一、中小規(guī)格雙工作臺(tái)磨齒機(jī)展品概況
中小規(guī)格雙工作臺(tái)磨齒機(jī)是新能源汽車齒輪磨削加工的主力機(jī)型,由于乘用車變速箱及發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪的模數(shù)普遍在Mn3以下,雙工位磨齒機(jī)剛性足以應(yīng)對(duì),其輔助時(shí)間短、高速高效的特點(diǎn)更加受到用戶的青睞,搭配機(jī)器人自動(dòng)化非常適合于大批量連續(xù)加工。
此前,除了國(guó)外的萊斯豪爾、卡帕、尼得科之外,國(guó)內(nèi)僅秦川機(jī)床工具集團(tuán)股份公司、重慶機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司和南京二機(jī)齒輪機(jī)床有限公司有雙工作臺(tái)磨齒機(jī)。
萊斯豪爾的RZ260代表著行業(yè)最高技術(shù)水平,精度和效率均處于全球領(lǐng)先地位;
秦川YKS7225系列在國(guó)內(nèi)最早推出,經(jīng)過多年的沉淀,近年產(chǎn)銷量始終保持領(lǐng)先;重機(jī)YT7226經(jīng)過最近幾年不斷的改進(jìn)和完善,也逐漸得到用戶認(rèn)可,取得了一定的市場(chǎng)份額。
近兩三年,得益于新能源汽車爆發(fā)式的增長(zhǎng),磨齒機(jī)的市場(chǎng)需求量也不斷攀升,齒輪機(jī)床廠商也紛紛加大了磨齒機(jī)床的研發(fā)投入。此次CIMT2025展會(huì)上,各廠商展出的磨齒機(jī)總數(shù)量幾乎翻倍,國(guó)內(nèi)中大創(chuàng)遠(yuǎn)、陀曼、寧江等多家齒輪機(jī)床廠商也不約而同推出了中小規(guī)格的雙工作臺(tái)磨齒機(jī)。
1.重慶機(jī)床YT7226G高性能雙工作臺(tái)磨齒機(jī)
YT7226G是嚴(yán)格按照歐洲高端精密機(jī)床的開發(fā)流程研制的高性能雙工位磨齒機(jī)。機(jī)床為13軸五聯(lián)動(dòng),配置Siemens one系統(tǒng);機(jī)床采用雙支撐刀架結(jié)構(gòu),主軸最高轉(zhuǎn)速10000r/min,磨削線速度可達(dá)到80m/s穩(wěn)定加工,另外采用雙工件主軸,使循環(huán)加工輔助時(shí)間縮短到5s以內(nèi);機(jī)床主軸、絲杠、軸承等關(guān)鍵功能部件全部采用高端品牌,關(guān)主件重要結(jié)合面采用人工刮研,可靠性及穩(wěn)定性達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該機(jī)床特別適用于新能源汽車、摩托車、機(jī)器人、精密減速機(jī)等行業(yè)的中小模數(shù)齒輪大批量高效高精密磨削加工,批量加工精度可達(dá)GB/T10095.1-2008標(biāo)準(zhǔn)的3-4級(jí)。
2.秦川機(jī)床YKS7226雙工位蝸桿砂輪磨齒機(jī)
該機(jī)床采用連續(xù)展成磨削原理,可實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)裝夾、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)磨削及自動(dòng)修整過程的全自動(dòng)控制,滿足大批量漸開線圓柱齒輪的精密磨削;機(jī)床可配備智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過振動(dòng)傳感器、主軸功率監(jiān)測(cè)傳感器、數(shù)據(jù)采集卡等相關(guān)硬件及軟件,對(duì)機(jī)床早期故障進(jìn)行預(yù)警,對(duì)磨削過程檢測(cè)及優(yōu)化。機(jī)床主要應(yīng)用于新能源汽車、精密減速器等行業(yè),滿足齒輪的高精度、高效率磨削要求,精度可達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T100952008的3級(jí),批量5級(jí)。 主要特點(diǎn):機(jī)床采用礦物質(zhì)鑄件床身,雙工位結(jié)構(gòu),工件轉(zhuǎn)位僅需5s,極大縮短輔助時(shí)間,提高加工效率;砂輪線速度最高100m/s,工件主軸最高轉(zhuǎn)速3000r/min,磨齒精度國(guó)標(biāo)3級(jí),ffα≤1.5μm,CPK≥1.67(跨棒距公差0.04mm);具有齒面主動(dòng)扭曲控制功能、鏡面磨削功能、砂輪萬(wàn)能修整功能、單邊修整功能、雙聯(lián)齒空刀磨削功能。
3.南京二機(jī)Y7226CNC雙工作臺(tái)數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)
Y7226CNC核心部件采用直驅(qū)或直連的機(jī)電一體化結(jié)構(gòu),配置13軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng),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)磨削過程的全自動(dòng)控制,采用雙工作臺(tái)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的快速換料;具有單邊修整、拋光磨削、三截面磨削等特色功能軟件。主要用于自動(dòng)變速器及新能源汽車齒輪的硬齒面高精度、高效磨削加工。 主要規(guī)格參數(shù)如下:最大加工直徑260mm,最大加工模數(shù)4mm,砂輪最高磨削線速度80m/s,工作臺(tái)最高轉(zhuǎn)速2000r/min,機(jī)床加工精度達(dá)GB/T10095-2008- 3級(jí)。
4.中大創(chuàng)遠(yuǎn)H30D雙工位數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)
H30D是13軸數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)的磨齒機(jī),可連續(xù)分度展成磨削漸開線圓柱齒輪。采用雙工作臺(tái)互換結(jié)構(gòu),提高了機(jī)床加工效率,節(jié)約了上料和對(duì)刀時(shí)間;具備高效磨削、自動(dòng)修形、自動(dòng)余量分配、首件自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)上下料等功能;機(jī)床為全封閉結(jié)構(gòu),磨齒精度可達(dá)到DIN2-4級(jí),齒面粗糙度可達(dá)到Ra0.3,可滿足新能源汽車高轉(zhuǎn)速、低噪聲齒輪加工精度與性能需求。 5.浙江陀曼Y7226CNC13高效數(shù)控雙工作臺(tái)磨齒機(jī) Y7226CNC13高效數(shù)控磨齒機(jī)適用于乘用車齒輪、商用車齒輪、高精度減速機(jī)齒輪等中小模數(shù)齒輪的磨齒加工,尤其適用于新能源汽車齒輪的加工。機(jī)床采用雙工位結(jié)構(gòu),可交替磨削、裝料和卸料,保證磨齒精度的同時(shí)最大程度縮短非加工時(shí)間;工件主軸采用大扭矩同步電機(jī)驅(qū)動(dòng),提高了機(jī)床傳動(dòng)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能;高剛性高精度的砂輪主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)大進(jìn)給、高效率、高速連續(xù)展成磨和多頭蝸桿砂輪修整與磨削,大幅提高了磨削效率;采用大功率、高精度修整主軸,大幅提高了修整精度和效率;修整裝置結(jié)構(gòu)緊湊、閉環(huán)控制,實(shí)現(xiàn)修整輪精確擺角,可對(duì)壓力角進(jìn)行精確微調(diào),還可以實(shí)現(xiàn)砂輪的變壓力角修整、壓力角補(bǔ)償和三截面插補(bǔ)等功能。
6.普什寧江YK7226雙工作臺(tái)磨齒機(jī)
寧江展出的YK7226雙工作臺(tái)磨齒機(jī)為首臺(tái)樣機(jī),最初設(shè)計(jì)是對(duì)標(biāo)日本三菱,后續(xù)將整體布局和結(jié)構(gòu)形式與主流雙工位磨齒機(jī)一致,但是對(duì)床身、立柱、刀架和轉(zhuǎn)臺(tái)部分均做了增強(qiáng)設(shè)計(jì)。機(jī)床配置FANUC 31i數(shù)控系統(tǒng),動(dòng)平衡采用馬波斯P7WB+ST。
二、雙工作臺(tái)磨齒機(jī)現(xiàn)狀及未來(lái)分析
中小規(guī)格的雙工作臺(tái)磨齒機(jī)由于效率高,主要針對(duì)Mn3以內(nèi)的汽車變速箱齒輪、摩托車齒輪、行星減速機(jī)齒輪等,未來(lái)仍將擁有良好的市場(chǎng)需求。產(chǎn)品標(biāo)桿萊斯豪爾RZ160/260系列一臺(tái)售價(jià)以前在1200萬(wàn)元以上,由于國(guó)產(chǎn)磨齒機(jī)的日趨成熟,逐漸替代進(jìn)口,迫使其價(jià)格已降到800多萬(wàn)元。
秦川YKS7225系列在國(guó)內(nèi)其他廠家沒推出雙工位磨齒機(jī)之前價(jià)格在380萬(wàn)元以上,年銷售量在100臺(tái)以上。估計(jì)未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)外雙工作臺(tái)磨齒機(jī)每年的市場(chǎng)需求量在300臺(tái)左右。
國(guó)內(nèi)重機(jī)、秦川、南二等三家的雙工位磨齒機(jī),在結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)上比較相近,其中秦川推出較早,機(jī)床更加完善。此次秦川展出的YKS7226又有進(jìn)一步提升,在整體剛性、參數(shù)配置、軟件功能等方面均有升級(jí);重機(jī)經(jīng)過近幾年與用戶的深入合作,根據(jù)用戶需求開發(fā)定制化機(jī)型,此次展出的YT7226G,將砂輪主軸轉(zhuǎn)速提升至10000r/min,搭配全自動(dòng)化帶視覺系統(tǒng)的機(jī)器人,進(jìn)一步提高了用戶的加工效率,同時(shí)降低了人工成本。
此外,國(guó)內(nèi)中大創(chuàng)遠(yuǎn)、普什寧江和浙江陀曼也展出了雙工位磨齒機(jī),中大創(chuàng)遠(yuǎn)H30D和浙江陀曼Y7226均已成功進(jìn)入市場(chǎng),并取得了不錯(cuò)的反響。未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力將更加巨大,如何提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量,縮小與進(jìn)口機(jī)床的差距,在國(guó)內(nèi)取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),需要各廠家仔細(xì)思考、準(zhǔn)確定位,做好產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。
目前國(guó)內(nèi)幾家企業(yè)的中小規(guī)格雙工作臺(tái)磨齒機(jī),在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、功能配置、加工精度等方面整體差別不大。對(duì)于精度(主要是齒形齒向波紋度)要求越來(lái)越高的新能源汽車齒輪,國(guó)內(nèi)機(jī)床廠家更多的是從結(jié)構(gòu)剛性方面去提升,比如秦川的YT7226、中大創(chuàng)遠(yuǎn)的H30D,都對(duì)機(jī)床進(jìn)行了尺寸加大、剛性加強(qiáng)設(shè)計(jì)。
國(guó)內(nèi)雙工作臺(tái)磨齒機(jī)產(chǎn)品目前實(shí)際加工精度基本相當(dāng),都能做到波紋度1.5μm以內(nèi)。目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備最需要加強(qiáng)的是機(jī)床的穩(wěn)定性和精度保持性。 萊斯豪爾RZ260的設(shè)計(jì)經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算、分析和測(cè)試,其所有部件都是自主可控,如主軸、電機(jī)、絲杠、端齒盤,甚至減振墊鐵都是自己生產(chǎn)或者與供應(yīng)商合作開發(fā)。
另外,其機(jī)床配置的夾具、砂輪、滾輪也全部根據(jù)用戶需求專門設(shè)計(jì)制造,比如磨削油是與好富頓合作,作為其磨齒機(jī)唯一推薦用油。根據(jù)一些用戶的使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,國(guó)產(chǎn)磨齒機(jī)最主要的差距還是在穩(wěn)定性、軟件功能和應(yīng)用技術(shù)方面。如果能夠在良好的環(huán)境(恒溫車間)中使用,加之高品質(zhì)的夾具、高精度的滾輪、高端品牌砂輪和磨削油,國(guó)產(chǎn)磨齒機(jī)就能夠有效提升磨削精度和效率,甚至接近進(jìn)口機(jī)床的水平。 未來(lái)磨齒機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)核心一定是聚焦在高端、適應(yīng)用戶需求的智能化軟件功能和應(yīng)用技術(shù)上。
智能化、數(shù)字化制造技術(shù)、AI全流程控制技術(shù)等,將會(huì)是全球機(jī)床制造業(yè)面對(duì)未來(lái)日益突出的用戶定制化需求的必然選擇。數(shù)字化制造技術(shù)貫穿了從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、銷售到售后服務(wù)等全壽命周期各個(gè)環(huán)節(jié)。
例如,國(guó)外一些高端設(shè)備可將現(xiàn)有加工參數(shù)和fHa等數(shù)值輸入界面,軟件根據(jù)目標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算和自動(dòng)優(yōu)化,并將優(yōu)化后的建議參數(shù)返回給加工系統(tǒng),得到需要的結(jié)果。類似的軟件避免了用戶復(fù)雜的計(jì)算和重復(fù)試錯(cuò),可以簡(jiǎn)單快捷地實(shí)現(xiàn)齒形齒向傾角修正等。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家只對(duì)一些簡(jiǎn)單的功能有開發(fā),如余量自動(dòng)分配、加工參數(shù)自動(dòng)推薦、M值尺寸自動(dòng)補(bǔ)償、機(jī)床狀態(tài)智能監(jiān)控及預(yù)測(cè)性維護(hù)等,建議今后在設(shè)備高端智能化(自動(dòng)監(jiān)測(cè)、補(bǔ)償)、數(shù)據(jù)庫(kù)建立(參數(shù)推薦、誤差反調(diào))和應(yīng)用技術(shù)(軸自動(dòng)優(yōu)化、流量控制)等方面做更多的研究和突破,以更好地提升競(jìng)爭(zhēng)力,而不是只在精度和效率上一卷到底。
隨著超精密制造需求(如機(jī)器人諧波齒輪、光學(xué)傳動(dòng)部件)的興起,磨齒機(jī)可能向納米級(jí)精度(DIN 0級(jí))邁進(jìn),主要依賴空氣靜壓主軸、激光干涉補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)升級(jí);超高速磨削與干磨技術(shù)的應(yīng)用,砂輪線速度或突破250m/s,結(jié)合干式磨削工藝,進(jìn)一步減少能耗與冷卻液污染,契合“雙碳”目標(biāo);高端智能化方面,包括AI全流程控制,從齒輪設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃到加工補(bǔ)償,AI算法或深度融入設(shè)備控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)“零調(diào)試”生產(chǎn);設(shè)備的自感知與自修復(fù)能力,通過嵌入式傳感器和數(shù)字孿生技術(shù),設(shè)備可實(shí)時(shí)預(yù)判故障并自動(dòng)調(diào)整參數(shù),保障連續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定性。
咨詢磨齒機(jī):135 2207 9385
國(guó)外機(jī)床的冷卻、液壓、氣動(dòng)控制系統(tǒng)都在向更智能、緊湊、節(jié)能的方向發(fā)展。通過使用大量的檢測(cè)傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)床冷卻、液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)的各類壓力參數(shù),同時(shí)根據(jù)機(jī)床各系統(tǒng)的工況運(yùn)行特點(diǎn),通過控制與精細(xì)度調(diào)整泵站流量,進(jìn)一步降低泵站功率,采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)泵源等,實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效的目的。
國(guó)產(chǎn)設(shè)備目前在節(jié)能方面做得很少,更多的是降低機(jī)床自身的制造成本,但國(guó)內(nèi)很多大的用戶已經(jīng)對(duì)設(shè)備的能耗非常重視,主機(jī)廠家應(yīng)該對(duì)設(shè)備的節(jié)能做更多的調(diào)研和測(cè)算,以用戶需求為導(dǎo)向通過數(shù)據(jù)對(duì)比對(duì)設(shè)備配置進(jìn)行優(yōu)化,未來(lái)更有競(jìng)爭(zhēng)力。 質(zhì)量是基礎(chǔ),國(guó)產(chǎn)設(shè)備的通病就是小問題多、差異性大、故障率高、穩(wěn)定性差。機(jī)床質(zhì)量不穩(wěn)定主要是原材料不穩(wěn)定、工人技術(shù)水平差異、過程控制不到位等因素造成的。在當(dāng)下信息透明的市場(chǎng)環(huán)境中,很容易因口碑造成市場(chǎng)認(rèn)可度和用戶信任度降低。
設(shè)備必須在出廠前進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),減少個(gè)性問題、減少各種故障報(bào)警,確保交用戶后能夠穩(wěn)定的產(chǎn)出。 在售后服務(wù)方面,除了機(jī)床自身的硬件質(zhì)量、精度效率和軟件功能外,還要重視對(duì)用戶的培訓(xùn)和服務(wù)。
如果廠家對(duì)用戶的培訓(xùn)不到位,會(huì)導(dǎo)致用戶對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)不到位,進(jìn)而造成機(jī)床在使用中出現(xiàn)問題。建議通過增加界面提示功能等讓用戶更好地使用和維護(hù)設(shè)備;可向用戶推出主動(dòng)保養(yǎng)服務(wù),定期對(duì)用戶的設(shè)備進(jìn)行回訪、檢查和維護(hù),建立起用戶設(shè)備檔案等。
齒輪機(jī)床行業(yè)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈,一旦陷入價(jià)格戰(zhàn)、成本戰(zhàn),國(guó)內(nèi)主要磨齒機(jī)廠商就難以維系領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。未來(lái)磨齒機(jī)要做大做強(qiáng),必須從“高精度”向“超精密+高端智能化”邁進(jìn)。
來(lái)源:協(xié)會(huì)齒輪機(jī)床分會(huì)(重機(jī) 陳志強(qiáng))