齿轮加工技术和装备发展现状与趋势
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2024年高精度齿轮市场前景分析引言高精度齿轮是一种具有较高几何精度和运动精度的机械零部件。
它广泛应用于各种机械设备中,如汽车、航空航天、机械制造等领域。
随着技术的进步和产业的发展,高精度齿轮市场正面临着巨大的发展机遇和挑战。
本文将对高精度齿轮市场的前景进行分析,重点探讨市场的发展趋势和竞争态势。
市场发展趋势技术创新驱动市场增长高精度齿轮作为一种关键性零部件,其精度和质量对整个机械设备的性能和稳定性有着重要影响。
随着技术的不断进步,高精度齿轮制造技术也在不断创新。
新型材料的应用、精密加工技术的提升以及数字化设计和制造的推广,都将推动高精度齿轮市场的增长。
自动化和智能化需求促使市场扩大随着自动化和智能化技术在工业领域的广泛应用,对高精度齿轮的需求也日益增长。
自动化生产线和机器人系统需要高精度齿轮来保证运动的精确性和稳定性。
智能设备和自动化系统在各个行业的普及,将进一步推动高精度齿轮市场的扩大。
高精度齿轮在汽车行业的应用持续增长汽车行业是高精度齿轮市场的主要应用领域之一。
随着电动汽车和智能汽车的快速发展,对高精度齿轮的需求也在不断增加。
高精度齿轮在汽车传动系统、转向系统和底盘悬挂系统中的应用越来越广泛。
汽车行业的增长将为高精度齿轮市场提供持续的需求。
市场竞争态势市场竞争加剧,企业积极布局高精度齿轮市场竞争激烈,国内外众多企业都在积极布局这一市场。
国际知名企业通过技术创新和品牌优势在市场上占据一定份额,而新兴企业则通过低成本和灵活快速的服务来获得市场机会。
为了在竞争中立于不败之地,企业需要加强研发实力,提高产品质量和技术水平。
行业整合加速,形成集中度提升为了应对市场竞争和提高行业集中度,高精度齿轮行业正在进行整合。
通过兼并、重组和并购等方式,大企业在市场上逐渐崭露头角。
行业整合将有助于提高企业规模和竞争力,并促使市场更加规范和有序。
产品差异化趋势明显随着市场竞争的加剧,高精度齿轮企业开始重视产品差异化。
齿轮行业发展现状
齿轮是机械传动中常用的一种元件,广泛应用于各个领域,如汽车、机械设备、电力工程等。
齿轮行业发展现状如下:
首先,齿轮行业正面临市场需求的不断增长。
随着国民经济的不断发展和工业化水平的提高,各个行业对齿轮的需求日益增加。
特别是汽车、航空航天、机床等制造业,对齿轮的需求量较大。
这使得齿轮行业在市场上有着广阔的发展空间。
其次,齿轮行业的技术水平不断提高。
随着科技的不断进步,齿轮制造技术不断革新,生产设备和工艺不断改进。
特别是数控技术在齿轮制造中的应用,使得齿轮的加工精度和质量有了显著提高。
这也使得我国的齿轮制造技术在国际市场上更有竞争力。
再次,齿轮行业的市场竞争激烈。
由于市场需求增加,越来越多的企业进入齿轮行业。
市场竞争激烈,企业之间争夺订单和市场份额。
因此,为了在竞争中脱颖而出,齿轮企业需要提高产品质量、降低成本、改善服务,并不断进行技术创新和研发。
最后,齿轮行业面临的挑战也不容忽视。
一方面,随着节能减排和环保意识的增强,传统齿轮的能效和环保性能面临压力。
另一方面,随着科技的发展,新型传动技术的应用和发展,如无齿轮传动、变速箱传动等,对传统齿轮行业的冲击也逐渐增大。
总体而言,齿轮行业发展现状呈现出需求增长、技术提升、市
场竞争激烈和面临挑战共存的态势。
齿轮企业应积极适应市场需求和技术发展的变化,加强技术创新和研发,提高产品质量和服务水平,使自身能够在激烈的竞争中占据优势地位。
同时,也需要加强行业协作和合作,共同应对市场挑战,实现齿轮行业的稳健发展。
2024年齿轮加工机床市场环境分析一、市场概况1. 市场规模齿轮加工机床是用于加工各种齿轮的专用设备,在各个制造行业中有着广泛的应用。
随着制造业的发展,齿轮加工机床市场规模也在不断扩大。
根据市场研究机构的数据显示,全球齿轮加工机床市场规模在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
2. 市场需求在制造业中,齿轮是一种常见的传动装置,广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等行业。
随着技术的不断进步和产品质量的要求提高,对于高精度、高效率的齿轮加工机床的需求也在不断增加。
3. 市场竞争齿轮加工机床市场存在着激烈的竞争。
在全球范围内,有许多知名的齿轮加工机床制造商竞争激烈。
这些制造商通过不断创新和技术升级来提升产品竞争力,并积极开拓新的市场。
二、影响因素1. 技术进步随着科技的不断发展,齿轮加工机床的技术也在不断进步。
新一代的齿轮加工机床采用了先进的控制系统和加工工艺,能够实现更高的加工精度和效率。
技术的进步推动了市场需求的增长,并为企业提供了更大的竞争优势。
2. 产业政策各国政府对于制造业的支持和政策导向也对齿轮加工机床市场产生了影响。
一些国家通过出台优惠政策和扶持措施,鼓励企业购买和使用国产的齿轮加工机床,提升本土制造能力和竞争力。
同时,质量标准和认证要求的提升也推动了市场的发展。
3. 经济因素齿轮加工机床市场的发展与当地经济情况密切相关。
经济繁荣时期,企业对于齿轮加工机床的投资意愿更强,市场需求也相对较大。
而经济萧条时期,企业可能进行费用控制,对于齿轮加工机床的需求相对较低。
因此,经济因素对市场需求和竞争形势产生着直接影响。
三、市场发展趋势1. 自动化与智能化随着制造业转型升级的推动,齿轮加工机床市场也朝着自动化与智能化的方向发展。
传统的齿轮加工机床正在被数字化、网络化的智能机床所取代,能够实现自动化加工、远程监控和数据分析。
这一趋势将进一步提高生产效率和产品质量,满足市场对于高端设备的需求。
2. 绿色环保环保意识的增强和对资源的节约利用要求,也推动了齿轮加工机床市场向绿色环保方向发展。
2024年齿轮加工机床市场策略概述齿轮加工机床是一种用于加工各种类型齿轮的专业设备,广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等行业。
本文将探讨齿轮加工机床市场的当前状况,并提出一系列市场策略,以帮助企业在竞争激烈的市场中取得优势。
市场分析1.市场规模齿轮加工机床市场正不断增长,预计年复合增长率将达到10%以上。
这主要受到汽车和航空航天行业的持续发展以及新兴市场对于机械设备的需求增加的推动。
2.市场竞争目前,市场上存在着较多竞争对手,主要包括国内外知名的制造商。
这些竞争对手在技术、品牌影响力和售后服务方面具有一定的优势。
3.市场趋势随着科技进步和市场需求的变化,齿轮加工机床市场呈现出以下几个趋势:–自动化程度提高,大部分机床都具备数字化控制系统;–多功能、高效率的齿轮加工机床受到市场青睐;–环保和节能成为市场发展的重要方向。
市场策略1.技术创新技术创新是齿轮加工机床市场的核心竞争力。
企业需加大研发投入,提高产品的创新性和技术含量。
在数字化控制、自动化生产等方面进行技术改进,满足市场对高效率、高精度的需求。
2.品牌建设品牌建设是提升企业竞争力的关键。
企业需加强品牌推广和营销力度,提高品牌知名度和品牌形象。
通过参加行业展览、组织技术交流会议等方式,增强品牌影响力。
3.客户关系管理客户关系管理对于市场拓展和客户保持具有重要意义。
建立健全的售前与售后服务体系,提供细致周到的服务,增强客户满意度和忠诚度。
同时,积极开展市场调研,了解客户需求并及时调整产品和服务。
4.合作与共赢齿轮加工机床市场竞争激烈,通过与其他厂商、供应商和合作伙伴的合作,实现资源共享和优势互补,加强竞争力。
寻找新的市场渠道,开拓国内外市场,增加销售渠道和利润空间。
5.环保和节能随着环保意识的增强,环保和节能成为市场发展的重要因素。
企业需注重研发和推广环保节能型产品,满足客户对于环境友好性的需求,并符合相关法规和标准。
总结齿轮加工机床市场竞争激烈,但也蕴藏着巨大的商机。
齿轮行业发展现状及未来趋势分析齿轮作为一种重要的机械传动装置,广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、电力等领域。
随着工业化进程的不断推进和科技的快速发展,齿轮行业也蓬勃发展。
本文将对齿轮行业的现状及未来趋势进行分析,为相关从业者和投资者提供参考。
一、齿轮行业发展现状目前,全球齿轮行业呈现出以下几个特点:1. 市场规模持续扩大:随着全球经济的增长,工业领域对齿轮的需求不断增加,推动了齿轮行业的发展。
据统计,2019年全球齿轮市场规模达到约2000亿美元,并呈现稳步增长的趋势。
2. 技术水平逐步提高:齿轮行业的发展离不开先进的技术支持。
近年来,随着技术的进步,齿轮加工、设计和测试等方面的技术不断革新和改进,使得齿轮的性能和可靠性得到了大幅提升。
3. 行业集中度不断提升:在全球范围内,齿轮行业的市场竞争日益激烈,行业集中度逐渐提高。
国际大型齿轮企业通过兼并收购和设立合资公司等方式扩大市场份额,形成了一些具有国际影响力的齿轮企业集团。
二、齿轮行业未来发展趋势未来,齿轮行业将呈现出以下几个发展趋势:1. 智能化和数字化发展:随着工业4.0和人工智能等新技术的应用,齿轮制造企业将推进智能制造和数字化转型,借助自动化、协作机器人和物联网等技术实现生产过程的高效、智能化。
2. 高性能、高精度齿轮的需求增加:现代工业对齿轮的要求日益高涨,特别是在高速、高负载、高精度和高可靠性方面,对齿轮的性能提出了更高的要求。
因此,未来齿轮制造企业需要不断研发和改进工艺,提高齿轮的质量和性能水平。
3. 绿色环保制造:环境保护的意识日益增强,企业将面临着绿色环保制造的压力。
齿轮制造企业应该采用节能环保的生产工艺,减少废料和废气排放,提高资源利用率,为可持续发展贡献力量。
4. 国际市场扩张:全球经济一体化的趋势下,齿轮制造企业将积极拓展国际市场。
通过加强国际合作与交流,提高技术水平和产品质量,提升企业的国际竞争力。
5. 智能交通、新能源汽车领域的发展:随着智能交通和新能源汽车市场的快速发展,对高效、稳定的齿轮传动装置的需求也将大幅增加。
WMEM3期2007年6月CIMT2007回顾ReviewofCIMT2007齿轮是重要的基础传动元件。
近年来,随着技术的发展,尽管采用电气、液压传动装置日益增多,对齿轮的需求仍有增无减。
目前,中国齿轮市场的年销售额超过了800亿元。
而齿轮加工机床也是结构复杂、制造难度大的机床产品之一。
齿轮加工技术与装备正向着数控方向发展,生产效率不断提高,加工精度不断提高;对制造装备要求配备自动化上、下料,自动夹紧装置;并有较好的柔性和较高的性价比。
齿轮加工行业为适应对制造精度、生产效率、清洁生产、提高质量的要求,制齿技术和制齿机床呈现以下发展趋势:1.全数控化。
由于将机床的各运动轴采用CNC控制以及部分轴间进行联动,从而使制齿机床具有以下优点:(1)增加了机床功能,使滚削小锥度及鼓形齿轮等变得极为简单。
(2)缩短了传动链,同时采用半闭环或全闭环控制,通过补偿提高各轴的定位精度和重复定位精度,从而提高机床的加工精度及可靠性。
(3)更换加工产品无需计算及更换挂轮,减少了辅助加工时间,提高了机床柔性。
(4)由于机械结构的简化,更有利于提高机床刚性,降低热变形,易于实施模块化设计。
2.高速、高效化。
齿轮加工机床的高速化主要反应在刀具主轴转速和工作台转速的提高。
传统的机械滚齿机,其滚刀主轴转速通常最高为500r/min,工作台最高转速为32r/min。
目前,数控滚齿机的主轴转速可达5500r/min,最高可达12000r/min;工作台转速达800r/min。
3.高加工精度及Cp值化。
采用高精度预加负荷的高刚性直线导轨、滚珠丝杠、电主轴、力矩电机以及数控技术,使齿轮加工机床在高速加工条件下,加工精度得到提高。
而为保证精度稳定性,对机床验收采用Cpk值。
4.功能复合化。
要求在一次装夹中,可完成多道工序加工,如滚齿、倒棱、磨齿,粗滚、倒角、精滚等。
5.绿色化。
为实现清洁加工,降低排放和对环境的污染,而且有利于提高刀具寿命,干式切削得到了推广应用。
国内外齿轮行业情况介绍齿轮是一种常用的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
从国内外齿轮行业的情况来看,可以分为以下几个方面进行介绍。
一、市场规模和发展趋势1.国内市场规模:随着国内工业化进程的加快和制造业的发展,齿轮市场在我国逐渐壮大。
据统计,2024年我国齿轮行业市场规模达600亿元人民币,预计未来几年还将保持稳定增长。
2.国际市场规模:发达国家的齿轮市场规模较大,以欧美国家为主。
美国、德国、日本等国家的齿轮市场规模都在数百亿美元以上。
3.发展趋势:随着科技的不断进步和制造业的变革,齿轮行业的发展呈现出以下几个趋势:-高精度化:随着工业化程度的不断提高,对齿轮的精度要求也越来越高,特别是在汽车、飞机等高端设备中的应用;-多品种、小批量生产:随着市场需求的多元化,对各种规格的齿轮的需求也在增多,因此齿轮生产企业需要具备快速调整生产线的能力;-绿色环保:齿轮制造过程中的废水、废气等环境问题成为人们关注的热点,因此研发环保型齿轮已成为行业的发展热点。
二、产业发展现状1.国内齿轮行业发展:我国齿轮行业经过几十年的发展,已经初步形成了完整的齿轮产业链。
目前,中国的齿轮行业主要集中在浙江、江苏、山东、河北等地区,这些地区的齿轮企业集中且规模较大。
2.国际齿轮行业发展:发达国家的齿轮制造业经历了长期的发展,在技术、设备、品牌等方面都具有较大优势。
例如,日本的齿轮技术一直处于世界领先水平,德国的齿轮企业在高精度齿轮方面有很高的声誉。
三、技术创新和研发趋势1.技术创新:齿轮行业的技术创新主要包括齿轮设计、材料选择、加工工艺等方面。
例如,采用先进的计算机辅助设计软件可以提高齿轮的传动效率和减小噪音,新型材料的应用可以提高齿轮的强度和寿命。
2.研发趋势:随着科技的不断进步,齿轮行业的研发工作越来越重要。
目前的研发趋势主要包括以下几个方面:-齿轮传动的仿真和优化设计;-现代制造技术的应用,如数控加工、激光焊接等;-研发新型材料,以提高齿轮的强度、耐磨性等性能;-推动绿色环保齿轮的开发,减少对环境的污染。
汽车齿轮加工技术和典型装备重庆机床(集团)有限责任公司廖绍华一、前言齿轮是汽车行业主要的基础传动元件,通常每辆汽车中有18~30个齿部,齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。
目前按产量计我国已成为世界第三大汽车生产国,强大的汽车工业必然需要强大的齿轮加工装备业支撑。
齿轮加工机床是一种复杂的机床系统,是汽车行业的关键设备,世界上各汽车制造强国如美国、德国和日本等也是齿轮加工机床制造强国。
据统计,我国80%以上的汽车齿轮由国产制齿装备加工完成。
同时,汽车工业消费了60%以上的齿轮加工机床,汽车工业将一直是机床消费的主体。
二、汽车齿轮加工方法1.最常用的齿轮加工工艺根据尺寸、材料和用途的不同,齿轮可用不同的方法制造。
目前齿轮加工最主要的工艺方案如下。
■滚齿(插齿、锻齿)→剃齿→热处理■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→刮剃■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→刮滚■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→刮滚→珩齿(强力珩)■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→磨齿■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→磨齿→珩齿(强力珩)2.汽车齿轮加工最常用的工艺方法及其特点■滚齿(插齿、锻齿)→剃齿→热处理→(珩齿)特点:加工效率高、加工成本低,适合轿车及微型车齿轮加工。
■滚(插齿)→剃齿→热处理特点:加工效率高、加工成本低,适合于一般中重型汽车齿轮加工。
■滚(插齿)→热处理→磨齿特点:加工精度高、加工效率较低、加工成本,适合于高速齿轮、大型客车、高档重型汽车齿轮的加工。
3.齿轮加工应考虑的因素■根据加工对象和要求,要选择适合的机床。
如适合的机床的规格、数控轴数、性能,机床要有高的刚性、良好的热稳定性、高可靠性等;■齿轮的加工精度和效率,还与刀具的材料、参数、涂层工艺、精度等级及刚性,夹具的定位方式、精度和刚性,齿坯的材料、硬度、精度和刚性,切削用量的合理选用,以及切削液的选用有关。
4.齿轮加工新技术■高速干式切削特点:绿色加工、高效率、单件加工成本低。
中国齿轮发展现状一、引言齿轮作为机械传动中的重要组成部分,广泛应用于各个领域,对于提高机械传动效率和可靠性起着至关重要的作用。
中国作为世界制造业大国,齿轮行业的发展也备受关注。
本文将就中国齿轮发展的现状进行探讨。
二、中国齿轮行业的发展历程中国齿轮行业的发展可以追溯到上世纪50年代。
当时,中国齿轮生产主要依赖进口,国内产能有限。
随着改革开放的推进,中国齿轮行业得到了快速发展。
特别是在20世纪80年代,国家加大了对制造业的支持力度,齿轮加工技术不断提升,产能逐步增加。
如今,中国已经成为全球最大的齿轮生产国之一。
三、中国齿轮行业的现状1. 齿轮行业规模扩大中国齿轮行业的规模不断扩大。
随着国内经济的快速增长和制造业的发展,齿轮的需求量不断增加。
根据统计数据显示,中国齿轮行业的年产值已经超过1000亿元人民币,成为国民经济的重要支柱产业之一。
2. 技术水平提高中国齿轮行业的技术水平不断提高。
在过去,中国齿轮主要以低端产品为主,技术含量较低。
但是,近年来,随着科技的进步和企业的技术创新,中国齿轮行业在高端产品领域取得了长足的进步。
例如,高精度齿轮加工技术、高速齿轮传动技术等方面取得了显著的突破。
3. 产品结构优化中国齿轮行业的产品结构不断优化。
过去,中国齿轮主要以中小型齿轮为主,大型齿轮主要依赖进口。
但是,随着国内制造技术的提升,中国齿轮行业逐渐实现了大型齿轮的自主生产。
并且,在产品结构方面,中国齿轮行业也在不断优化,增加了高效、节能的新型齿轮产品。
4. 进出口贸易增长中国齿轮行业的进出口贸易规模不断扩大。
中国齿轮产品不仅满足国内市场需求,还出口到世界各地。
根据海关数据显示,中国齿轮产品的出口额稳步增长,年均增长率超过10%。
同时,进口额也在增长,表明中国齿轮行业在国际市场上的竞争力逐渐增强。
四、中国齿轮行业面临的挑战与机遇1. 挑战中国齿轮行业仍面临一些挑战。
首先,技术创新能力仍有待提高,与发达国家相比还存在一定差距。
齿轮及齿轮减、变速箱制造行业市场前景分析在现代工业生产中,齿轮及齿轮减、变速箱作为关键的机械传动部件,发挥着不可或缺的作用。
它们广泛应用于汽车、航空航天、工程机械、能源等众多领域,其性能和质量直接影响着整个机械设备的运行效率和稳定性。
因此,对齿轮及齿轮减、变速箱制造行业的市场前景进行深入分析具有重要的现实意义。
一、行业现状近年来,随着全球制造业的快速发展,齿轮及齿轮减、变速箱制造行业也取得了显著的进步。
在技术创新方面,制造工艺不断改进,如采用先进的数控加工技术、热处理工艺等,提高了产品的精度和质量;在材料选择上,高性能合金材料和新型复合材料的应用,增强了产品的强度和耐磨性;在生产规模上,越来越多的企业通过扩大生产能力、优化生产流程,实现了规模化生产,降低了生产成本。
然而,行业发展也面临一些挑战。
例如,市场竞争激烈,导致企业利润空间受到挤压;技术研发投入不足,部分企业缺乏自主创新能力,产品同质化严重;环保要求日益严格,传统的生产方式面临较大的环保压力。
二、市场需求分析(一)汽车行业汽车是齿轮及齿轮减、变速箱的主要应用领域之一。
随着全球汽车产量的持续增长,尤其是新能源汽车的快速发展,对高性能、轻量化的齿轮及齿轮减、变速箱需求不断增加。
新能源汽车对传动系统的要求更高,需要更高效、更紧凑的减速和变速装置,这为行业带来了新的发展机遇。
(二)工程机械行业工程机械行业的稳步发展也推动了齿轮及齿轮减、变速箱市场的需求。
大型起重机、挖掘机等设备需要可靠的传动系统来保证工作效率和安全性,对齿轮及齿轮减、变速箱的质量和性能提出了更高的要求。
(三)航空航天领域在航空航天领域,对齿轮及齿轮减、变速箱的精度和可靠性要求极高。
随着航空航天技术的不断进步,新型飞机和航天器的研发对高性能传动部件的需求持续增长。
(四)能源行业风能、太阳能等新能源产业的发展,需要大量的齿轮箱来实现能量转换和传输。
同时,传统能源行业的设备升级改造也需要更换和改进齿轮及齿轮减、变速箱。
汽车齿轮加工技术和典型装备重庆机床(集团)有限责任公司廖绍华一、前言齿轮是汽车行业主要的基础传动元件,通常每辆汽车中有18~30个齿部,齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。
目前按产量计我国已成为世界第三大汽车生产国,强大的汽车工业必然需要强大的齿轮加工装备业支撑。
齿轮加工机床是一种复杂的机床系统,是汽车行业的关键设备,世界上各汽车制造强国如美国、德国和日本等也是齿轮加工机床制造强国。
据统计,我国80%以上的汽车齿轮由国产制齿装备加工完成。
同时,汽车工业消费了60%以上的齿轮加工机床,汽车工业将一直是机床消费的主体。
二、汽车齿轮加工方法1.最常用的齿轮加工工艺根据尺寸、材料和用途的不同,齿轮可用不同的方法制造。
目前齿轮加工最主要的工艺方案如下。
■滚齿(插齿、锻齿)→剃齿→热处理■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→刮剃■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→刮滚■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→刮滚→珩齿(强力珩)■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→磨齿■滚齿(插齿、锻齿)→热处理→磨齿→珩齿(强力珩)2.汽车齿轮加工最常用的工艺方法及其特点■滚齿(插齿、锻齿)→剃齿→热处理→(珩齿)特点:加工效率高、加工成本低,适合轿车及微型车齿轮加工。
■滚(插齿)→剃齿→热处理特点:加工效率高、加工成本低,适合于一般中重型汽车齿轮加工。
■滚(插齿)→热处理→磨齿特点:加工精度高、加工效率较低、加工成本,适合于高速齿轮、大型客车、高档重型汽车齿轮的加工。
3.齿轮加工应考虑的因素■根据加工对象和要求,要选择适合的机床。
如适合的机床的规格、数控轴数、性能,机床要有高的刚性、良好的热稳定性、高可靠性等;■齿轮的加工精度和效率,还与刀具的材料、参数、涂层工艺、精度等级及刚性,夹具的定位方式、精度和刚性,齿坯的材料、硬度、精度和刚性,切削用量的合理选用,以及切削液的选用有关。
4.齿轮加工新技术■高速干式切削特点:绿色加工、高效率、单件加工成本低。
■硬齿面加工特点:高效率,加工成本低。
■无削加工(冷轧齿轮等)特点:绿色加工、齿部强度高、高效、成本低。
三、齿轮加工对装备的要求及发展趋势1.齿轮加工对装备的要求■齿轮加工机床向数控方向发展;■高效率和24小时连续不断的工作能力;■实现稳定高精度加工;■自动化程度高,应具有自动上、下料,自动夹紧装置;■环境友好;■高的柔性,实现批量生产的准备时间短;■高的性价比。
2. 齿轮加工技术与装备的发展趋势为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、清洁生产、提高质量的要求,制齿机床及制齿技术出现了以下发展趋势。
全数控由于通过将机床的各运动轴进行CNC控制及部分轴间进行联动后,具有以下优点:〔1〕增加了机床的功能,如滚削小锥度及鼓形齿轮等变得极为简单;〔2〕缩短了传动链,同时采用半闭环或全闭环控制后,通过数控补偿可以提高各轴的定位精度和重复定位精度,从而提高了机床的加工精度及Cp值,增加了机床的可靠性;〔3〕换品种时由于省去了计算及换分齿挂轮及差动挂轮、进给及主轴换档的时间,插齿机还省去了换斜导轨的时间,从而减少了辅助加工时间,增加了机床的柔性;〔4〕由于机械结构变得简单了,可以在设计更有利于提高机床的刚性及把热变形降到最底;〔5〕各轴间没有机械联系,结构设计变得典型化,更利于实施模块化设计及制造。
因此,制齿机床正朝着全数控的方向发展。
高速高效齿轮加工机床如滚齿机、插齿机及磨齿机的高速化主要是指机床拥有高的刀具主轴转速和高的工作台转速,它们是提高切削效率的主要指标。
传统机械滚齿机的滚刀主轴通常最高为500 r/min,工作台转速最高为32r/min。
随着齿轮加工刀具性能的提高,齿轮加工机床的高速、高效切削得到了飞速发展和成熟,齿轮滚齿切削速度由100m/min,到可达500~600m/min,切削走刀速度由3~4mm/r发展到了可达20mm/r,这使滚齿机主轴的最高转速可达5500r/min,工作台最高转速可达800r/min,机床部件移动速度也高达10m/min;大功率主轴系统使机床可运用直径和长度均较大的砂轮进行磨削,以利增加砂轮寿命,也有利于操作者选择最优的磨削参数来完成磨削加工。
高效加工是机床从各个方面采用了专用技术来得以保证:具有最佳吸振效果的铸造床身;使机床具有最佳热稳定性的集成冷却介质循环系统;切削区保护隔板大倾角及光滑设计使干式切削产生的切屑迅速有效排出;具有用预载的、无隙滚珠丝杆驱动的进给系统;具有耐磨损直线导轨或采用PLC控制的定量润滑铸铁导轨等等。
电主轴的应用使刀具主轴得到提高,而工作台转速的提高则是采用了高精度斜齿轮副或力矩电机。
电主轴及力矩电机具有回转精度高、无反向间隙和不用维修等优点。
高加工精度由于采用了高精度具有预加负荷的高刚性直线导轨、滚珠丝杆、滚动轴承、电主轴、力矩电机及数控技术,使齿轮加工机床在高速加工的条件下精度得到保证并有所提高。
电主轴精度一般为径向振摆0.002mm,轴向0.001mm;环形扭矩伺服电机定位精度达″,重复定位精度达″;直线运动轴的定位精度小于0.008mm,重复定位精度小于0.005mm。
滚齿及插齿尽管为粗加工,但在高速切削的条件下仍能达到DIN6∽7级精度,为其后的精加工工序获得高精度提供了保证。
目前,高档齿轮切削机床测M值能达到Cpk≧。
随着磨齿机生产效率的提高、单件齿轮磨齿成本的降低以及汽车齿轮不断追求提高精度的要求,市场对磨齿机的需求越来越大;同时,随着数控技术的发展,各种机床间的功能延伸较容易实现。
因此,在激烈的市场竞争压力下,世界各主要制齿机床制造商企业纷纷加入生产以磨齿机为代表的齿轮精加工机床行列。
这种趋势的发展将使今后的汽车齿轮加工越来越多的采用滚—磨工艺。
功能复合功能复合型机床是指在一台机床上或工件一次装夹中,可以完成多道工序加工,从而提高工件的加工效率甚至精度。
目前齿轮加工机床主要有以下功能复合组合形式。
(1)自动上料、车削、滚齿、倒棱、去毛刺、自动下料;(2)自动上料、车削、滚齿、倒角、自动下料;(3)自动上料、车削、滚齿、磨削、自动下料;(4)自动上料、磨内孔、车端面、磨齿轮、自动下料;(5)磨齿轮、磨外圆、磨端面;(6)自动上料、倒棱去毛刺、剃齿、自动下料;(7)自动上料、滚齿、倒角、去毛刺、自动下料;,(8)自动上料、铣弧齿锥齿轮、倒角、自动下料;(9)自动上料、倒棱去毛刺、剃齿、甩干、自动下料。
绿色化切削过程中应用切削液可提高刀具寿命,改善加工表面质量和利于排出切削热而不致引起机床的热变形。
但是,在高速切削过程中切削液的飞溅和形成的油雾对生态环境,特别是操作者的健康特别有害。
为此,通常是将加工区用护罩封闭起来,安装上油雾分离器,使排出的只是不含油的雾,而切削油则重新流回机床内循环利用。
但这并不能从根本上解决环保问题,因为变质切削液的更换排放会严重污染环境。
湿式齿轮加工中消耗的切削液及切削液附加装置的费用占加工成本的20%左右,采用高速干式切削能提高2∽3倍以上的加工效率,刀具的使用寿命是湿式切削的2∽5倍,因此,干式切削降低了单件齿轮的加工成本。
高速干式切削既可减少冷却油的消耗和冷却处理装备,又可避免对环境造成污染,还能提高生产效率,降低单件齿轮的制造成本。
因此,高速干式切削成为切齿机床制造商多年来追求的目标和发展方向。
随着齿轮加工机床的高速化,机床刚性的提高,良好的抗震性及排屑技术的完善,以及干式高速切削刀具的进一步发展,高速干切已在切齿机床上全面实现。
智能化与信息化数字化控制技术、传感器技术、信息技术和网络控制技术结合在一起,使数控齿轮加工机床的智能化水平更高。
齿轮加工机床要实现误差补偿、温度补偿、自动平衡、防撞功能、过载保护、有无工件自动识别、装夹工件是否正确、工件是否已加工过、对齿啮合、加工余量分配、刀具磨损、在线精密检测、自动修整砂轮、零编程界面、多功能加工软件、切削工艺专家系统、机器人在机床间搬运工件时的自动识别、远程控制、远程诊断等功能。
智能化是齿轮机床提高可靠性、安全性、稳定性、复杂零件加工、精密加工和实现无人化生产的基础,还必将不断完善和提高。
齿轮加工正朝着高效、高精度及绿色制造方向发展,齿轮加工机床正朝着全数控、功能复合、智能化、自动化及信息化方向发展。
四、汽车齿轮加工的典型装备1.应用最广泛的汽车齿轮加工装备目前,根据各行业齿轮加工工艺特点,使用最广泛的制齿装备有滚齿机、插齿机、剃齿机、倒棱机、倒角机、花键冷轧、磨齿机。
重庆机床集团作为我国成套数控齿轮加工装备的排头兵,世界上齿轮加工机床产销量最大的制造商,为齿轮制造业提供了大量的制齿装备,其主导产品数控滚齿机、数控剃齿机和数控花键冷轧机已达到国际先进水平,代表了国内滚齿机、剃齿机和花键冷轧机的最高水平。
2.滚齿技术与装备滚齿法已被证明是通过切削方法在齿圈上产生齿形最经济的方法,实际上蜗轮只能用滚齿的方法加工。
图1 展成滚削圆柱齿轮滚齿机的分类◆机械滚齿机◆普及型数控滚齿机(2~3个直线数控轴)◆四轴联动数控滚齿机(4~8个数控轴,四轴联动)+A图2 滚齿机数控轴图2中:A-刀架回转运动伺服轴B-滚刀旋转运动主轴C-工作台旋转运动伺服轴X-径向进给运动伺服轴Y-切向进给运动(或窜刀运动) 伺服轴Z-轴向进给运动伺服轴四联联动指 B、C、X、Z或B、C、X、Y为联动轴。
由电子齿轮箱(程序)完成切齿时的分齿运动、进给补偿运动、差动进给补偿运动。
2.1.2 按加工精度分类◆普通滚齿机◆精密滚齿机◆高精度滚齿机2.1.3 按加工效率分类◆普通滚齿机◆高效滚齿机◆高速滚齿机◆软齿面滚齿机◆硬齿面滚齿机重庆机床集团YKS3120系列模块化滚齿机的特点重庆机床集团采用模块化方式设计、制造YKS318、YKS3112、YS3116CNC7、YKS3120、YKS3132及YS3140CNC6六轴四联动数控高速滚齿机的参数(见表1)及特点如下:图3 YKS3120系列数控高速滚齿机外观图表1 重庆机床集团六轴四联动数控滚齿机系列产品的主要技术规格参数YKS3120六轴数控高速滚齿机系列产品的特点◆采用SIEMENS 840D或FANUC 18i数控系统;◆采用了大量的进口名牌配套件来提高机床的速度、精度、可靠性等;◆既可用于湿式滚齿也可用于干式滚齿,既可滚软齿面又可滚硬齿面齿轮;◆适合采用加长多头滚刀强力大走刀量高速切削,加工效率极高;◆不同模数、不同齿数、不同螺旋角及不同螺旋方向的双联及多联齿轮可在一次安装下完成齿部的滚切(如图4),还能单分度铣槽;图4 一次安装完成多个齿部加工◆高刚性●立柱用钢板焊接结构;●床身采用多层壁结构;●滚刀主轴斜齿轮及工作台分度齿轮具有消除间隙及阻尼机构。
◆采用进口滚柱式加阻尼和预负荷的直线滚动导轨,毋需维护且保持久的高精度;◆热变形小●采用大流量的循环润滑系统,保证滚刀主轴传动箱、工作台传动箱、后立柱支架三个部件的热平衡;●机床具有热对称性设计的铸造床身,床身内部通过冷却油循环,保证了热量的可靠传播和床身好的热稳定性。