中大創（chuàng）遠：CY15C小模數螺旋錐（zhuī）齒輪幹切機
2023-5-17 來源：機床協會 作者：-
2023年3月（yuè）28日，中國機床工具工業協會公布了“關於（yú）2022年度中國機床工具工業協會先進會員（十佳）的表（biǎo）彰決定”，對10家“自主創（chuàng）新十佳”和（hé）10家“產品質量十佳”企業（yè）進行了表彰，並於CIMT2023展會（huì）開（kāi）幕首日給獲獎企業頒發了獎牌。為了更好地宣傳這些先進（jìn）會員企（qǐ）業，協會傳媒部針對十佳企業及其產品組織了係列專題（tí）報道，以協會行業發展部提供的資料為素材整理成（chéng）宣傳稿，經與相關企業確認後，在（zài）協會主辦的全媒體平台陸續公開發布（排名不分先後），供業界同仁參考，以期共同進（jìn）步。
協會傳媒部
1. 產品亮點
湖南中大創遠數控裝備有限公司研發的CY15C小模數螺旋錐齒輪幹切機，是六軸六（liù）聯動幹（gàn）切全功能型機床，可（kě）高剛度、高（gāo）精度、高效率加工延伸（shēn）外擺線等高齒和圓弧收（shōu）縮齒的各種（zhǒng）螺（luó）旋錐齒輪和準雙曲麵齒輪。
在機床正常加工條件下，銑齒精度達到GB/T11365-1989錐齒輪和準雙曲麵齒輪精度標準規定（dìng）的5級精度（dù），齒麵粗糙度達到Ra1.6。
2. 產品結構及技術特點
為（wéi）達到小模數螺旋錐齒輪的高速幹式切削要（yào）求，實現高精密複合型六軸六聯動技術，完成端麵銑削、端麵滾（gǔn）削、精加工等全功能加工，對機床的總體設計及布（bù）局都提出了多方麵的要求，機床除要具有高性能的靜剛度、動剛度、熱剛度、隔熱（rè）性能，要具有良好的（de）排屑係統和吸塵（chén）係統外，還要具（jù）有高性能的運動（dòng）精度和響應速度。
該產品是一種高穩定性的臥（wò）式（shì）錐齒輪切齒機，圍繞產品研發了帶熱變形動態補（bǔ）償功能的大扭矩精密電主軸及多自由（yóu）度精（jīng）密靜壓回轉機構；對機床進行熱隔離設（shè）計，開發了鐵（tiě）屑快速排出係統；發展了多軸電子齒輪箱技術。可用於加工圓弧齒（chǐ）螺旋錐齒輪和擺線齒螺（luó）旋錐齒輪，解決了幹切機床複雜曲麵快速切削成形及齒麵質量精確控製等難題，其加工精度、效率及（jí）機床可靠性（xìng）等指（zhǐ）標處於國際領先（xiān）行列。
客戶驗證（zhèng）使用認為，機床性能參數（shù）及加工效率可以媲美國外同類產品。主要技術參數：銑刀盤（pán）規格Φ（1-4）＂，R（18-51）mm；最大傳動比99：1；最大端麵（miàn）模數4mm；齒數1-200；最大直徑150mm；刀具主軸刀盤定心圓（yuán）錐 大端直徑及錐度Φ25.4mm / 1：12；主機外形尺寸（含防護）（L×W×H）3000×2780×2460mm；機（jī）床總功率36kW；淨重約9900kg。
3. 圍繞該產品（pǐn）所開展的技術創新工作
為完成小模數螺旋錐齒輪機床的（de）設計、製造及加工，掌握數控小模數螺（luó）旋錐齒輪銑齒機主機係統、關鍵功能（néng）部件、加工工藝、專用加工軟件包等核心設計及製造技術，開展了以下研究工作。
複合（hé）型六（liù）軸六聯動控製係統（tǒng）的理論研究：擺線齒錐齒輪及準雙曲麵齒輪加工是一種複雜曲（qǔ）麵的成形，需要對擺線齒錐齒輪及準雙曲麵齒輪理論深度研究，對空（kōng）間六個自由度的複（fù）合運動進行了深入研究，該（gāi）項理論研究（jiū）是幹切應（yīng）用的首要關鍵技（jì）術。
小模數螺旋錐齒輪幹切機床（chuáng）研究：在高速幹式切削加工中，由於切削過程缺少切削液的潤滑、冷卻、排屑等作用，切削速度大大高於濕切狀態。但機床需（xū）具有良好排屑（xiè）性（xìng）能也是幹切應用的關鍵技術之一。高速幹式切削加工，常用連續滾切法，刀具線速（sù）度高，進（jìn）給快，對機床動態性能、主軸精度、剛度、密封性能等都（dōu）有較（jiào）高的要求。在產品設計開發過程中（zhōng），以切削力、熱（rè）、運動特征參量為基礎，研究小模數螺旋錐齒輪機床運動功（gōng）能方案，創成機床（chuáng）布局形態（tài）方案（àn）及結構；模塊化機床結構並基於靜、動態力特性、熱特性進行局域優化；在整體幾何與物理建（jiàn）模的基（jī）礎上（shàng），研究機床幾何、物理參量影響砂輪、工件主軸力（lì）熱動態特性的相關（guān）規律，並（bìng）全局（jú）優（yōu）化機床力熱動態特性；虛擬仿真機床的裝配過程，優化設計裝配工（gōng）藝和路徑（jìng）。研究開發（fā）了小模數螺（luó）旋錐齒（chǐ）輪（lún）幹（gàn）切及刮齒數控機床小模數螺旋錐齒輪加工控製軟件：研究小模數螺（luó）旋錐齒輪數控加工齒（chǐ）麵創成原理，推導（dǎo）加工計算（suàn）方法；提出（chū）新（xīn）的六軸控製數學模型及專用控（kòng）製軟件，能（néng）保證全齒麵（miàn）的重（chóng）合，且可實現對弧齒錐齒輪（lún）的端麵銑削和擺線齒錐齒輪端麵滾（gǔn）切加工，發（fā）明（míng）了CY15C全數控六軸六聯動螺旋錐齒輪幹切機床（chuáng）加工軟件。並根據（jù）齒輪副的相對安裝位置，進行齒麵接觸（chù）分析，計算齒輪副的傳動誤差，分析（xī）齒（chǐ）輪副對安裝誤差的敏（mǐn）感性；開發出小模數螺旋錐齒輪加（jiā）工（gōng）計算、接觸分析相應的軟件模塊。
小模數螺旋錐齒輪加工方法研究：針對現有小模數螺旋錐齒輪技術的現狀，提出小模（mó）數螺旋錐齒輪加工以全工序為主、等高齒為輔的技術路線，開辟高端小模數螺旋錐齒輪技術路線。研究開發（fā）大數比螺旋錐齒輪，解決大數比螺旋錐齒（chǐ）輪暫時不能加（jiā）工的問（wèn）題。
小模數螺旋錐齒輪幹切工藝研究：研究小（xiǎo）模數螺旋（xuán）錐齒輪熱前幹切工藝，以模數（shù）1.53的產品為例，等高齒大輪效率34s，等高齒小輪效率29s，收縮齒大輪效率51s，收縮齒小輪效率45s，進行（háng）批量切削驗證時，產品精度（dù）穩定DIN5級，加工效率和精度均達到甚至超過國外同等機床水平。研究熱後刮削工藝，熱後通過刮削來代替磨削，避（bì）開磨齒所帶來的精度不穩定問（wèn）題。
4. 產品（pǐn）應用效果及產業化前（qián）景
目（mù）前，CY15C螺旋錐齒輪小模數幹切機主要應用於小（xiǎo）型減（jiǎn）速機、電動工具、無人機等相關領域（yù）。某用戶用該設（shè）備加工小模數準雙齒輪，認為加工效率較開（kāi）齒較高，解決了現在開（kāi）齒效率低、成本高、切深難以控製的問題。隨著國家（jiā）節能（néng）減排、綠色製造產（chǎn）業政策的深入推進，以及未來產品電動化、智能化的發展趨勢，小模數高精高效齒（chǐ）輪將會應用到更多行業，如紡織機械、印刷機械等，具有廣闊（kuò）前景。
（素材來源：協會行業發展部及相關企業 摘編（biān）整理：張芳麗（lì））
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