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我國將大力發展齒輪加工技術
發表時間:2010-02-25 08:06:30; 來源:
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“十一五”及其后更長一段時間，我國將大力發展大型、高效、清潔發電裝備。百萬千瓦級核電機組、大型水電機組及抽水蓄能機組、超超臨界火電機組、燃氣-蒸汽聯合循環機組、大功率風力發電機組等均是發展重點。更重要的是，這些產業的發展所帶來的不僅僅是市場容量的變化，對金屬加工技術與手段或將帶來一場革命。 綜合來看，這些產業所用材料向超高強度、耐高溫和超低溫、抗腐蝕、輕量化方向發展，非金屬材料、復合材料的比重逐漸加大；而這些領域的生產工藝也大都朝著自動化程度高、多種工藝復合、近凈成形的方向發展，不少零部件的形狀為復雜曲面；這些領域產品質量要求越來越高，對設備的可靠性要求高，同時對設備提供商的后續服務能力提出更高的要求；這些領域所用的裝備也都朝著高參數、大容量、大功率方向發展，工況條件漸趨超高溫、超高壓、超高速等極端條件發展。服務于這些領域的高檔數控機床，必然帶有大型、重型、精密、高速、智能、柔性等特點。 以受關注度最高的風力發電機組中的齒輪箱為例，齒輪箱是一個重要的機械部件，其主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速。由于機組安裝在高山、荒野、海灘等風口處，受無規律的變向、變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊，常年經受酷暑嚴寒和極端溫差的影響，加之所處的自然環境交通不便，齒輪箱安裝在塔頂的狹小空間內，一旦出現故障，修復非常困難，所以對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械高得多的要求。例如對構件材料的要求，除了常規狀態下機械性能外，還應該具有低溫狀態下抗冷脆性等特性，對齒輪和軸類零件而言，由于其傳遞動力的作用而要求極為嚴格的選材和結構設計，一般情況齒輪毛坯只要在鍛造條件允許的范圍內，都采用輪輻輪緣整體鍛件的形式。當齒輪頂圓直徑在2倍軸徑以下時，由于齒輪與軸之間的連接所限，常制成軸齒輪的形式。 一直以來，齒輪加工采用專門的機床是行業的普遍現象，具有成熟的技術和應用流程，特別是在大批量生產時，專用設備所體現出的價值最明顯。當然，替代方法層出不窮，例如將滾齒與典型的機加工方式，例如車削、銑削或鉆削結合，具有成本更低、加工速度更快的特點，但依然適應不了目前大批量生產的要求，只能作為有效的補充方式。 來自北京齒輪總廠的技術副廠長馬元京先生就持有這個觀點，北齒的產品在汽車行業有很多應用，汽車行業是大批量生產，盡管也涉及到柔性化的發展需要。他們目前僅僅是新產品和小批量的試制時，才采用柔性化更強的復合加工機床，畢竟換產品就換設備的代價太高。但是他也表達了未來需要的是柔性化設備，“大批量需要一定的柔性化，就是說產品的重復加工、回位精度、加工精度夠用，操作簡便，加上機床穩定，就可以進行大批量生產。但如果換品種非常頻繁，就要求機床具有高度柔性化，如殼體加工，以前用專機幾十年不變，現在產品要隨著市場變化而變化。小批量生產柔性化優勢明顯一些，以不變的機床適應產品的多品種。 陜西秦川機械發展股份有限公司齒輪廠的生產廠長劉昱先生從成本角度出發，認為現在采用標準機床加工齒輪的可能性很小，原因就是成本太高；另外，齒輪使用的環境及行業不同，對齒輪要求也不同，例如有軟齒面、硬齒面的，淬火材料選用不同，熱處理不一樣，所以不可能先做熱處理再加工，只能加工一部分才能淬火，淬火以后才能達到表面硬度。他介紹說國外也有用超硬刀具銑齒的，但是成本太高，同樣不適合批量加工。而且他對一臺機床又要滾削又要磨削持有疑義。 或許在1.2m以內的齒輪加工情況果真如此，傳統的專機將繼續保持壟斷的地位，以上終端用戶的言論佐證了這個結論。但是在1.2~3m以內的齒輪加工，這種情況將被打破， 德馬吉、GF阿奇夏米爾、森精機紛紛在這個領域推出解決方案，在獲得實踐的成功檢驗后，一個結論似乎已經產生――1.2~3m以內的齒輪加工標準機床將具有壓倒性優勢。大型齒輪加工的新界面是否已經展開？ |
