绿色、复合、智能数控制齿机床装备

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    一、企业总体概况

  重庆机床(集团)有限责任公司(原名重庆机床厂,现简称重庆机床集团)专业制造齿轮加工机床,拥有近80年历史,是中国机床装备制造业大型骨干国有企业、中国齿轮机床行业排头兵。上世纪50年代被国家指定为中国十八家机床制造企业之一,史称“十八罗汉”。目前公司自主研制产品涵盖齿轮机床、车床、齿轮刀具、汽车零部件、专用机床、精密螺杆、精密铸件、采棉机及采棉服务、智能制造装备等板块,广泛服务于汽车、摩托车、工程机械、能源、船舶、光伏产业、农业机械、航空、高铁及军工等领域;主导产品数控滚齿机剃齿机国内市场占有率在60%以上。

  企业以实施国际化战略为指引,致力于打造国际领先的高端智能制造及智能制造解决方案,实现企业转型升级,成功生产国内首批新型采棉机,进军农业机械领域;企业将秉承“装备中国、服务世界”的使命,“建百年企业、创世界一流”的愿景,坚定推进“一精三新”发展战略,打造国际一流齿轮机床知名品牌,全力推动智能制造、采棉机及服务、精密螺杆三大新兴领域发展,跻身世界齿轮机床第一方阵,成为国际装备制造产业转移承接基地。

  二、绿色化、复合化、智能数控制齿机床装备

  重庆机床集团20世纪50年代自主成功研发出企业第一代中国首台滚齿机、插齿机、剃齿机、弧齿锥齿轮铣齿机床产品,随后自主研发出第二代中国唯一的YG3780高精度蜗轮母机、中国首台YB3120高效滚齿机。21世纪初自主研制出第三代且时为中国首台/套数控化齿轮机床,处于国内先进技术水平。2007年左右,自主研发出绿色环保高速高效干切数控滚齿机、模块化大型精密数控滚齿机等系列第四代国内首台/套齿轮机床,全面实现了机床闭环或全闭环数控化控制,产品填补了国内空白,达到了国内领先或国际先进技术水平。2011年至今,自主研发出第五代自动化、复合化、智能、高效数控齿轮机床,主要为:自动化生产线、系统化集成用户成套工艺技术解决方案、绿色环保直驱复合高速干切滚齿机、数控磨齿机、高效精密数控剃齿机及绿色环保直驱干切数控车齿机等系列机床;其中,自动化生产线、绿色环保直驱复合干切数控滚齿机,填补国内空白,达到国内领先或国际先进技术水平。

  1.绿色复合高速干切滚齿机及复杂刀具

  ⑴复合干切滚齿加工技术

  干式切削齿轮是在加工过程中不使用切削液,干切滚齿机提高了切削速度,缩短刀具与工件接触时间,干切齿中让切屑带走80%切削热量,因而刀具和齿轮温度不会上升很高,使得高温下切削,刀具硬度下降,磨损加快、刀具寿命急剧降低现象得以避免。干切削在停止使用切削液同时,既实现了干切削技术,还保证了高效率、高品质、高刀具耐用度以及切削过程可靠性。目前,干切技术已发展为将数控直驱技术、滚齿倒棱功能集成到高速干切滚齿机上,形成多功能绿色化、复合化高速干切机床,提高了加工效率,为用户省去了单独购置齿轮倒棱设备,降低了企业成本。

  干切技术特点:① 切削加工过程中不使用切削液。② 加工效率高。③ 与传统湿切方式相比,滚刀寿命提高2-5倍,加工成本节约20%-30%。

  干切滚齿技术应用:机床、刀具和涂层等关键技术的突破,实现了齿轮高速、高精度和环保干切与倒棱加工;随着世界各国高铁、轨道交通、新能源、高档轿车、工业机器人及军工等领域发展需求,为复合干切制齿技术应用提供了广泛市场前景。

  ⑵复合干切滚齿机装备及应用

  重庆机床集团自主开发YDZ3126CNC-CDR 、YDE3120CNC-CD系列数控直驱、滚齿倒棱复合高速干切机床(如图1),填补了国内空白,且其主要技术规格参数指标达到国际先进水平。目前,公司已向国内用户提供了近50台系列数控直驱复合高速干切滚齿机优质产品,打破了高端干切机床依赖进口的局面,满足了汽车(轿车、轻型车、载重车、商用车)、新能源电动车、摩托车、电动工具等行业的圆柱直齿轮、斜齿轮(轴齿轮、盘齿轮)、蜗轮、小锥度齿轮、鼓形齿轮、花键、不同模数螺旋角(大小及方向)的双联齿轮或多联齿轮大批量加工需求,产品质量性能已得到各广大用户企业的好评与认同。


  ⑶复合干切刀具技术及应用

  企业自主研制了铣刀、滚刀、剃齿刀、插齿刀、拉刀等系列中小模数段复杂刀具,其中径向剃齿刀、高效特种滚刀、倒角插齿刀、加长滚刀等产品填补了国内空白,部分替代进口,居国内领先地位;还有研制的复合干切滚齿加工刀具及其涂层等关键技术得到突破,实现了齿轮高速、高精度和环保干切与倒棱加工,满足了国内汽车、摩托车、航空航天、矿山机械及齿轮机床等行业应用满足。代表产品如图2。

  2.精密高效数控万能磨齿机

  重庆机床集团成功自主开发的YW7232CNC系列磨齿机(如图3),是按照欧洲高端精密机床开发流程进行生产制造,并按欧洲高端精密机床测试验证流程方法进行机床测试分析,确保了机床可靠性、稳定性,且相关技术与国际主流精密高效磨齿机同步,使得系列精密高效磨齿机具有精密、高效、刚性好、稳定可靠、软件功能完善、操作方便等特点。与国外同类产品相比可知,YW7232CNC数控万能磨齿机加工精度可达GB/T10095.1-2008标准4级,与传统磨齿机相比,其加工效率是传统机型的5~10倍,产品性能、加工精度等均处于国际先进水平。

  公司已向国内多家用户企业累计销售近100台YW7232CNC数控万能磨齿机优质产品,满足了航空航天、工程机械、农业机械、轿车、摩托车、轻型载重汽车、起重机械、减速箱、电梯等领域中等模数及中小模数的圆柱直齿轮、斜齿轮(轴齿轮、盘齿轮)、小锥度齿轮、鼓形齿轮,不同模数、螺旋角大小及方向的双联或多联齿轮大批量精密磨削加工需求,其机床可靠性得到用户市场的充分验证与检验。

  3.自动化生产线

  重庆机床集团自主研制的国内首条轿车变速箱齿轮加工自动生产线,将以前齿轮加工单机设备进行了多设备联机,完成了车-滚-倒棱-剃或磨齿、自动上下料、关节机器人等工序与系统集成,实现了自动、高效、智能及人性化齿轮大批量加工,减少了操作人员,降低了企业人力与设备购置成本;并且该生产线性能指标达国际先进水平,性价比高于国外同类产品,具有自主知识产权,填补了国内空白,降低了国内汽车变速箱齿轮加工企业对齿轮加工自动生产线进口产品的依赖。企业研制的系列齿轮加工自动生产线(如图4)可自动完成齿轮从毛坯到成品包括粗、精加工,其主要工序为车削、滚齿、倒棱、剃齿或磨齿等工序,自动线工序间零件转移采用物流传输单元和桁架机械手共用的方式,整线采用网络化现场管理与智能化监控系统,使得生产线具有自动化、高效化、智能化及人性化等突出优点。

  公司ZDX100、ZDX100/LD、ZDX100/AHXR1 、ZDX100/SHCL、ZDX200、ZDX200/QJW系列齿轮加工自动生产线已销往浙江双环、陕西法士特、綦齿、江苏常州东风农机、安徽星瑞、重庆清平机床厂、重庆蓝黛等用户企业近60条产品线,满足了轿车、客车、卡车、摩托车等行业各类圆柱齿轮大批量加工,产品质量性能已得到各用户企业好评与认同。

  4.大型精密数控滚齿机

  重庆机床集团成功研制了Y3180CNC6、YD31100CNC6、YD31125CNC6、Y31200CNC6、Y31320CNC6等系列模块化、大型、精密数控滚齿机(如图5-6),采用当今世界主流设计思想,集现代数控技术、流体静压技术、机械高刚性设计、平衡对称抗变形理论及传统核心技术和国外先进技术为一体;其主要加工模数、轴向加工行程、工作台极限转速、刀架装刀直径、主电机功率、窜刀行程及整机刚性等与国外同类先进产品相当,明显优于国内同类产品,达到国内领先与国际先进水平,且部分指标处于国际领先水平。该系列产品实现了最大加工直径为Φ3200mm,可高效加工最大模数为32mm的齿轮,为国内外首创,该系列大型滚齿机性价比高且实现了批量生产。

  该系列大型精密数控滚齿机已向重庆齿轮箱、兰州石化、杭州前进、太原重工、江苏常州天山重工及重庆市江津区禾丰等用户企业累计销售近300台,满足了船舶、能源、矿山、风电、工程机械、重载车辆及航空等行业的大齿轮加工,深受广大用户欢迎。
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(来源:重庆机床)
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