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提升装备水平助齿轮行业实现强国梦

发布时间:2021年10月17日    点击:[0]人次

提升装备水平助齿轮行业实现强国梦

近几年,我国重点行业和重点建设工程,如发电、高速机车、矿山机械、大型工程机械、大型船舶、钻井平台及航空航天等,对重大装备的需求越来越多,对与之配套的齿轮及其齿轮箱也提出了更多、更新的要求。在经历了20多年的快速发展后,我国已名副其实的成为齿轮生产大国,但离强国的目标还相去甚远。目前,我国齿轮行业还不能完全满足重点行业和重点工程的配套要求,行业的总体技术水平仅相当于发达国家20世纪90年代后期的水平。因此,齿轮及齿轮箱的制造已经成为制约我国一系列重大装备研制的瓶颈问题。

“十二五”期间,齿轮及传动装置被列为发展重点。这也是我国从齿轮大国变成齿轮强国的关键期。齿轮行业包括工业齿轮、车辆齿轮和齿轮装备制造三个方面。齿轮强国的标志不仅包括齿轮技术和齿轮质量的一流,同时也包括齿轮制造装备的世界水平。在我国从齿轮大国转变成齿轮强国过程中,齿轮制造装备的水平提升处在关键地位。

差距就是动力

齿轮的加工可以采用从铣削、滚齿、插齿到磨齿的多种工艺技术。因此,我们从工艺角度便可以分析目前我国齿轮加工技术及装备的现状,以及与国外的差距。

机床:———铣削机床。齿轮铣床因其效率低在中小模数圆柱齿轮加工中很少使用,但在大型圆柱齿轮加工中得到一定应用,特别是内齿圈的加工。特大型齿轮因数量少,铣削加工是主要方式。国内有多家企业生产这类机床。目前,国内使用的齿轮铣床跟国外的差距相对较小。

———滚齿机。滚齿是圆柱齿轮加工的主要手段,用于粗加工和半精加工,适用于加工各种直、斜齿轮等。大型内齿圈的滚齿加工也展现出较好的前景。目前国产高速滚齿机和大型滚齿机与国外先进滚齿机差距较大,但十几米的特大型滚齿机我国已具有世界水平。

———插齿机。其效率比滚齿机低,主要用作内齿圈、双联或多联齿轮的加工。目前国产插齿机水平与世界先进水平差距较大。

———磨齿机。成型磨和蜗杆砂轮磨是中模数齿轮精加工的主要方式;成型磨齿是大型圆柱齿轮精加工的主要形式,虽然1.2米的蜗杆砂轮磨齿机已经出现。现代数控磨齿机能实现齿面的任意三维拓扑修形。国内大型磨齿机市场几乎让Hofler、Niles、Gleason等国际著名公司占领了。目前国产中模数磨齿机与国外的差距不大,但大型磨齿机的水平与国外的差距甚大。

刀具:齿轮刀具包含有三要素:几何设计、材料和镀层。总体上,国内齿轮刀具企业在刀具的宏观设计方面尚佳,但在修形等细节设计方面与国外存在较大的差距。镀层是刀具寿命的关键要素,而齿轮刀具镀层设备大部分还依赖进口。此外,齿轮刀具要达到世界先进水平还需要在创新方面做出更多的努力。

测量仪器:国外:基于电子展成方法的中小模数齿轮测量技术已经成熟,典型仪器CNC齿轮测量中心得到普遍应用,测量精度稳定在三级,部分项目可达二级;大齿轮测量通常采用大型齿轮测量中心和三坐标测量机,可测齿轮直径已达6米;集成在齿轮机床上齿轮在机测量系统已成为机床(特别是大型磨齿机)的组成部分;耦合在齿轮生产线上、结合机械手自动上下料的齿轮快速分选测量机成为车辆齿轮现场测量的主导设备。

国内:中模数齿轮测量中心相对成熟,测量精度稳定在四级,部分项目可达三级;最大齿轮测量中心的可测齿轮直径为2米;集成式在机测量系统处在研发阶段;耦合在车辆齿轮生产线上的齿轮快速分选测量机已投入生产;我国独创的齿轮整体误差测量仪器近20年没得到发展,其传统应用市场不断在缩小;没有满足齿轮测量的坐标测量机,小模数齿轮测量仪器和大齿轮测量仪器几乎全部进口。

而微型齿轮和特大齿轮(直径6米以上)测量在国内外都是技术难题,正在探索中。大齿轮量值传递更是世界性难题。

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