SKXC系列-数控高速铣齿机

SKXC系列

数控高速铣齿机July24一、数控高速铣齿机概述二、机床特点2.1主机和附件配置2.2详细技术参数2.3机床特点2.4加工精度和效率三、具体应用及客户介绍3.1应用领域及用户分布3.2精铣用户介绍3.3需要深入研究的问题目录满足直径φ145~8000mm软齿面一次成形精铣加工和淬硬齿轮磨前高效成形铣削加工，综合效率较其他传统齿加工提高3~6倍。一、数控高速铣齿机概述齿轮加工工艺的发展趋势传统工艺与设备效率低进口设备投资巨大且交货期长严重制约了齿轮加工行业的发展滚齿机插齿机铣齿机磨齿机滚齿/插齿淬火铣齿(滚齿/插齿)淬火铣齿淬火磨齿效率低精度差传统工艺：现行工艺：创新工艺：一、数控高速铣齿机概述铣磨复合实例轴向进给速度300mm/min刀盘外径400mm，刀盘转速95r/min两刀切削，总计时4.2小时0.7=0.55（粗磨）+0.12（半精磨）+0.03（精磨），三次走刀砂轮线速度35m/s诺顿3SG砂轮60#纵向冲程速度3000mm/min总计时7.0小时SKXCM-3000/25精铣机床SKMC-3000/20磨齿机床

外直齿模数：m=18齿数：z=93压力角：α=20度齿宽：B=200材料：42CrMo调质HB280单侧法向余量0.7mm一、数控高速铣齿机概述国内最早专业化从事数控铣齿机研发与生产铣齿机产品国内市场占有率最高

2001~2002年，国内外调研及开始研发；

2003~2004年，第一台样机试制成功并试用；

2005~2006年，通过江苏省科技厅科技成果鉴定、申请专利7项，开始小批量生产；

2008年~，国内市场占有达到80%以上，制定数控铣齿机企业标准；

~2014年，在役铣齿机150台，获中国发明专利金奖。机床具有完全自主知识产权，齿轮加工精度达GB8-9级，具有极高的可靠性和精度保持性一、数控高速铣齿机概述

加工范围不断扩大、功能不断完善、性能不断提升第一代第三代第四代主轴箱为单侧传动立柱固定最大规格φ2000mm，内齿粗加工第二代第二代第二代主轴箱为双侧传动，机械消隙立柱移动最大规格φ3000mm，内外齿粗加工大重型数控回转工作台，落地式加工最大规格φ8000mm

满足内外齿半精加工主轴箱为液压消隙传动双蜗轮副驱动转台X/Z轴带卸荷和预紧，自动A轴满足内外齿精铣加工精铣，加工渐开线齿廓，齿轮加工精度(GB/T10095-2001)为8-9级，部分指标可达7-8级。铣齿机开发历程一、数控高速铣齿机概述2.1主机和附件配置立柱床身转台拖板主轴箱立柱结构：双层腹板结构；分类：2米、4米普通型、精密型

床身结构：蜂窝式结构；分类：2米、4米普通型、精密型

拖板分类：直齿、斜齿拖板普通型、精密型

主轴箱结构：蜂窝式结构；分类：2米内、700内、550内、350内、2米外、4米内、4米外主动消隙、普通型、精密型转台结构：滚动式/滑动式/静压；单蜗轮副/双蜗轮副分类：1.6米

2米

2.5米

3米

3.5米

5米二、机床特点防护罩：全封闭式防护、半封闭式防护排屑器：磁性排屑器，双侧排或者1个侧排1个中排液压站：外置集中式二、机床特点2.1主机和附件配置工装夹具：牛腿、整体式工装2.1主机和附件配置二、机床特点标准/可选配置序号系统分类标准配置可选配置1直线进给系统贴塑滑动铸铁导轨，侧面由镶条定位，半闭环控制镶钢导轨、添加光栅构成X轴闭环，增加加工范围2主轴系统双边传动，主动消隙的主轴箱体，1个主轴箱内外齿可互换，在原有机床上增加1个主轴箱3回转分度系统分体式或落地式单蜗轮副驱动转台，无A轴整体式，双蜗轮副消隙转台半自动A轴或者全自动A轴4数控系统SIEMENS802Dsl或者828D，集成式电控系统（控制柜与操作面板）SIEMENS840Dsl5液压系统外置集中式，主要元器件为国内知名品牌重要元器件为国际知名品牌6润滑和冷却系统风冷，气源由用户自配微量润滑系统7排屑系统2个磁性排屑器，国内知名品牌增加1个磁性排屑器8工装夹具仅提供设计方案用户指定9地基和防护类型地面以上安装，半防护下沉式地基，全封闭防护加工范围：外齿：齿轴145——8000内齿：350——8000

适合铸钢、合金钢等材质的正火或调质态切削，适合淬硬齿面的刮削；提供成形刀具、铣削工艺的成套解决方案。二、机床特点2.2详细技术参数全系列产品蜂窝式箱体二、机床特点2.3机床特点消除齿轮传动侧隙；减小切削噪声；主轴箱过载保护；提高齿轮箱使用寿命；提高刀具耐用度；提高加工齿面光洁度；保证机床铣齿过程的高刚性、抗振动和精度的稳定性，降低铣齿过程切入与切出时的噪声。二、机床特点2.3机床特点双边传动、主动消隙、智能监控

双蜗轮转台可实现零间隙传动，重复定位精度3″，分度精度6″；转台周向刚度达400N/μm，动态精度大幅提高；静压工作台承载刚度和重复定位精度大幅提高，满足大重型齿轮加工要求。静压工作台2010年度国家科技重大专项项目——大重型数控回转工作台关键技术研究及开发应用项目编号：2010ZX04011-032二、机床特点2.3机床特点转台动静态分度精度利用激光干涉仪搭建了分度精度测试平台，研究转台的静态分度精度并进行误差补偿补偿二、机床特点2.3机床特点二、机床特点2.3机床特点

立柱采用箱式腹板结构，抗振性好、刚性高；

床身和立柱为滑动导轨，精度保持性好，抗弯刚度高；采用闭环或者半闭环控制，保证高定位精度。床身、立柱可选用镶钢导轨，导向精度和动刚度高、精度保持性更好。海德汉光栅尺监控水平进给轴位置精度；X轴进给最小分辨率：0.01；X轴光栅闭环控制(选配)二、机床特点2.3机床特点蜗轮副驱动，满足精铣加工要求。螺旋角±25°轴向和径向均为滑动轴承，承载刚度大；内置6个同步松开油缸，蝶形弹簧锁紧。二、机床特点2.3机床特点内置蜗轮蜗杆自动扳角度机构（精铣选配）磨刀机铣齿刀盘刀具解决方案铣齿机I、量产齿轮刀具解决方案：专业刀具厂家按齿轮参数定制机夹、多工位硬质合金涂层刀片，满足7、8级精度齿轮的精铣；II、非标、小批量及定制齿轮刀具解决方案：机夹可重磨硬质合金刀坯及刀盘；自行开发软件进行刀具截形逆包络计算；全数控多轴联动磨刀机；形成满足一对一齿轮参数的定制刀盘；二、机床特点2.3机床特点加工精度及其影响因素切削力引起机床部件的振动、刀具与工件接触的变形机床运动精度（X、Z、C）刀具与转台对中错齿的相对位置、刀片分布、安装误差、排屑槽位置、刃部曲线及磨损工件的加工基准的检测并校正，齿廓类、齿距类和齿向类误差的测量工装的等高、悬升部位支承刚性、夹具的夹紧力刀具在强力切削的的作用下，轴向、径向产生振动加工精度校正测量刀具动态特性机床误差工装夹具机床动态特性刀具几何二、机床特点2.4加工精度和效率齿圈材料42CrMo4T硬度HB260-280齿形渐开线圆柱齿轮模数m16齿数z135齿形角α

20°螺旋角β

0°变位系数x+0.5精度等级要求8GKGB/T10095加工设备SKXC-3000/20铣齿机加工方式精铣刀具型号SANDVIK模数16直径400切削深度(mm)33刀盘转速(rpm)100进给速度(mm/min)320表面粗糙度(Ra)1.6公法线偏差量(△W)0.08齿距误差(mm)0.03齿距累积误差(mm)0.10齿向误差(mm)0.06加工时间(min)136冷却方式干切风冷3MW变桨回转支承内齿圈二、机床特点2.4加工精度和效率加工节拍序号行程(mm)进给速度(mm/min)时间(min)

备注

110200

0.050

采用渐进式进给率，降低切削振动和刀具磨损。

210220

0.045

310240

0.042

410260

0.038

510280

0.036

610300

0.033

7160320

0.5

稳定切削

82201500

0.145

回程

92.67度200度/分

0.013

转台分度

10锁紧时间0.1

转台锁紧

11单齿加工时间1.002

12加工时间136min二、机床特点2.4加工精度和效率不同铣齿加工方法取决于选用的刀盘，与设备无直接关联。粗铣加工齿廓为直线；全齿廓余量变化较大；仅与模数和压力角有关，刀盘通用性好。采用多折线拟合渐开线齿廓；后序加工为磨齿，全齿廓余量控制在0.30-0.50mm，两次进刀；后序加工为插齿或滚齿，全齿廓余量控制在0.50-0.80，一次进刀仿形铣（半精铣）粗精加工分开进行刀片及刀盘形状与模数、压力角、齿数和变位系数有关，需专门设计，通用性较差；不留余量，齿轮直接成形；加工精度为8-9级，部分项目可达7-8级。

成形铣（精铣）加工方式选择二、机床特点2.4加工精度和效率采用粗铣与半精铣刀具，每个刀片可用4刃，刀片采用涂层；1）45钢调质，HB215-235，刀具寿命达100-120m/刃，模数18，进给速度达260mm/min；2）42CrMo调质，HB250-270，刀具寿命达80-100m/刃，模数18，进给速度达220mm/min；3）刀具寿命切削长度可简单计算：齿宽×齿数（m）；4）侧刃刀片较顶刃长20%以上。铣齿加工效率与工件材料、热处理方式、工艺工装系统、刀具、齿轮模数等有关，加工效率取决于进给速度、刀片寿命。二、机床特点2.4加工精度和效率刀片寿命

风力发电3.1应用领域及用户分布

回转支承

减速箱

工程机械三、具体应用及客户介绍型号厂家产地最大加工尺寸(mm)进给速度(mm/min)成形精度项目典型用户SKXC系列工大数控中国80004008级三一重工瓦轴集团(轴承业龙头)中国二重罗德艾德(行业全球最大)中国南车方圆支承(行业国内最大)南京高齿P系列Gleason-Pfauter美国30003608级LC系列LIEBHERR德国30003608级HCS系列ToshibaMachine日本30003608级成形铣齿加工方法替代了回转支承齿圈的传统滚齿和插齿方法，效率提高3-6倍，数控成形铣齿机床替代了进口。达到同类设备的国际先进水平,替代进口（教育部鉴定评价）3.1应用领域及用户分布三、具体应用及客户介绍瓦轴集团大冶轴洛轴招远浩阳上海欧际方圆支承南京工大数控南高齿长沙方圆重齿集团广东共荣北京宁国顺昌湘电集团罗特艾德大连联合风电辽宁腾升常熟三一重工国电联合京冶集团洛研所浙江万诚常州戚墅堰济南二机重庆钠川大连洁能杭州人本摩士瑞昌三一集团中国南车中国二重Rothe

Erde上海欧际方圆支承瓦轴集团湘电集团中国传动洛轴集团轴研科技重齿集团产品覆盖全国14个省市、自治区服役超过150台3.1应用领域及用户分布三、具体应用及客户介绍模数：14

齿数：85

螺旋角：0°加工精度GB8-9罗特艾德

2米精铣3.2精铣典型用户介绍三、具体应用及客户介绍德阳二重

3米精铣模数：12

齿数：95

螺旋角：0°三、具体应用及客户介绍加工精度GB7-83.2精铣典型用户介绍模数：16

齿数：71

螺旋角：左旋11°三、具体应用及客户介绍加工精度GB7-83.2精铣典型用户介绍德阳二重

3米精铣模数：12

齿数：139

螺旋角：0°三、具体应用及客户介绍加工精度GB7-8成都天马

3米精铣3.2精铣典型用户介绍问题思考——铣齿机的推广说明了铣齿有很多的优点。——在应用过程中也反映了存在的问题。——我们组要思考铣齿存在问题，继续改进和提升。3.3关于铣齿机的思考三、具体应用及客户介绍序号存在不足应对措施1强力切削导致机床切削精度大幅度低于静态几何精度提高结构件刚度、提高结合面刚度、增加压、镶条预紧的刚性等2斜齿铣削的侧向激振分力使得转台产生周向振动，进一步降低了铣削精度大规格的用双蜗轮主动消隙转台；小规格的用力矩电机转台；3刀具必须保持和齿轮一对一的关系，通用性差，存在原理误差大批量产品采用专用定制刀具；单件小批量采用可重磨盘刀配合磨刀机4强力干式切削的高热量导致齿轮加工热变形，加大了齿距类误差提高转台的分度精度，但是有局限性；合理的刀具结构，通过铁屑带走较多的热量；合理的机床结构减少热铁屑堆积造成热积累；采用齿距的周向误差补偿程序，可以适当缓解，但由于变形的随机性，补偿效果有限；需要寻找更好的解决手段3.3关于铣齿机的思考三、具体应用及客户介绍5铣齿表面形成与齿形同向的振纹与铣削原理有关，通过调整主轴精度和部分切削参数（如通过刀盘转速，降低进给速度）可适当降低纹路深度，但不可消除，也不可改为与齿向同向的纹路6由于强力切削、机床精度和刀具原理误差、