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提升裝備水平--加速推進中國走向齒輪強國

發(fā)布時間:2013-07-23      新聞來源:機經(jīng)網(wǎng)

   

 近幾年來,重點行業(yè)和重點提升裝備水平 加速推進中國走向齒輪強國建設(shè)工程,如發(fā)電、礦山機械、高速機車、大型工程機械、大型船舶、鉆井平臺及火箭發(fā)射等對重大裝備的需求越來越多,對與之配套的大型齒輪及其齒輪箱提出了許多新要求,而能否滿足這些大型齒輪的嚴苛要求主要取決于大型齒輪切削機床、刀具及測量儀器等設(shè)備的性能。目前,我國齒輪行業(yè)還不能完全滿足重點行業(yè)和重點工程的配套要求,這些大型齒輪及齒輪箱的制造已經(jīng)成為制約我國一系列重大裝備研制的瓶頸問題。

“十二五”期間,大型齒輪及傳動裝置被列為發(fā)展重點,大型齒輪的加工技術(shù)將得到快速的提高和發(fā)展。那么,大型齒輪加工的現(xiàn)狀如何,大型齒輪加工技術(shù)的迅速發(fā)展對機床、刀具以及測試儀器等配套裝備有什么樣的需求呢?下面是我國齒輪行業(yè)的知名專家、北京工業(yè)大學教授石照耀博士針對這些問題做的一些分析

  齒輪加工技術(shù)的發(fā)展

  石教授首先從齒輪的三要素(齒廓曲線、材料和加工方法)講解了齒輪技術(shù)的發(fā)展歷程。經(jīng)過3000多年的演變,齒輪齒廓形狀從直線發(fā)展到現(xiàn)在以漸開線占主導地位的復雜曲線;齒輪材料從原始的木料發(fā)展到現(xiàn)在以鋼材占主導地位的各類高性能材料;加工方法也從手工制作、鑄造發(fā)展到現(xiàn)在以金屬切削加工占主導地位的高效加工,每一個要素的變化都體現(xiàn)了齒輪技術(shù)的進步和發(fā)展,使得齒輪的性能大大增強。

  雖說齒輪歷史悠久,但真正意義上的齒輪技術(shù)始于19世紀,理論上認清了漸開線的優(yōu)越性后,硬質(zhì)鋼制刀具的出現(xiàn)讓歷經(jīng)千年的鑄造齒輪成為歷史,從而奠定了現(xiàn)代齒輪加工技術(shù)的基礎(chǔ);19世紀后葉,基于展成原理的滾齒機和插齒機的發(fā)明,解決了大批量生產(chǎn)高精度齒輪的問題,滿足了汽車的發(fā)展對齒輪的巨大需求。過去100多年,材料與制造技術(shù)是齒輪技術(shù)快速發(fā)展的主要驅(qū)動力。

  我國齒輪行業(yè)經(jīng)歷了20多年的快速發(fā)展,頭10多年得益于車輛齒輪的發(fā)展,這幾年源于以風電齒輪為主的工業(yè)齒輪的發(fā)展。據(jù)中國齒輪行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2000年全行業(yè)產(chǎn)值為240億元,2008年為1020億元,年均增長率為20%,2011年全行業(yè)產(chǎn)值達到1600多億元。我國已經(jīng)成為齒輪生產(chǎn)大國,但卻不是齒輪強國,齒輪行業(yè)的總體技術(shù)水平僅相當于發(fā)達國家20世紀90年代后期水平。

  差距就是動力

  大型齒輪的加工可以采用從銑削、滾齒到磨齒的多種工藝技術(shù)。石教授從各種工藝角度詳細分析了目前我國大型齒輪加工技術(shù)及裝備的現(xiàn)狀,以及與國外的差距。

  1. 機床

 。1) 銑削機床:齒輪銑床因其效率低在中小模數(shù)圓柱齒輪加工中很少使用,但在大型圓柱齒輪加工中得到一定應(yīng)用,特別是內(nèi)齒圈的加工。特大型齒輪因數(shù)量少,銑削加工是主要方式。國內(nèi)有多家企業(yè)生產(chǎn)這類機床。目前,國內(nèi)使用的齒輪銑床跟國外的差距相對較小。

 。2)滾齒機:滾齒是大型圓柱齒輪加工的主要手段,用于粗加工和半精加工,適用于加工各種直、斜齒輪等。大型內(nèi)齒圈的滾齒加工也展現(xiàn)出較好的前景。目前國產(chǎn)大型滾齒機與國外先進滾齒機差距較大,但十幾米的特大型滾齒機我國已具有世界水平。

 。3)插齒機:其效率比滾齒機低,主要用作內(nèi)齒圈、雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪的加工。目前國產(chǎn)插齒機水平與世界先進水平差距較大。

 。4)磨齒機:成型磨齒是大型圓柱齒輪精加工的主要形式,雖然f 1.2m的蝸桿砂輪磨齒機已經(jīng)出現(xiàn),F(xiàn)代數(shù)控磨齒機能實現(xiàn)齒面的任意三維拓撲修形。國內(nèi)大型磨齒機市場幾乎讓Hofler、Niles、Gleason等國際著名公司全面占領(lǐng)了。目前國產(chǎn)大型磨齒機的水平與國外的差距甚大。


 

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