CIMT2023部分刮齿机展品评述

【编者按】CIMT2023（第十八届中国国际机床展览会）已于4月15日圆满落幕。展会期间，主办方中国机床工具工业协会有关分会组织人员针对本专业领域展品进行评述，现编发部分文章，供业界参考。文章观点仅代表作者本人。

一、参展情况

在CIMT2023，有多家展商展出刮齿机，境内厂家主要有：宜昌长机科技有限责任公司（展品型号：YK8150）；南京二机齿轮机床有限公司（展品型号：Y8130CNC）；浙江劳伦斯齿轮有限公司（展品型号：Y8030）；中山迈雷特智能装备有限公司（展品型号：YK8026）。境外厂家主要有：日本卡希富基（展品型号：KPS30）；唐津精密机床（展品型号：GSV-185刮齿/插齿一体机），其他齿轮厂家虽未现场展示机床但也有相关样本资料。

本届展会展出的刮齿机规格主要集中在中小型上，以小型居多，加工模数偏小，一般在4mm以内，说明经过近十年的发展和推广，刮齿技术越来越成熟，与传统的齿轮加工装备一样被认可和广泛应用，并在中小模数齿轮加工上优势明显。观看卡希富基KPS30刮齿展示工件样本，工件参数：模数3mm，齿数52，全齿深6.75mm，硬度HB200，只用了三个循环189s就加工完成，第一刀和第二刀切深都是3mm，切削量非常大，而境内机床一般没有使用这么大的加工量，这对机床刚性提出了考验。

同时看到，很多5轴加工中心厂家也开始进入刮齿机行列，例如HELLER展出的HF系列卧式5轴加工中心，配备托盘交换装置和高速快换刀库，可实现工件铣削和车削，还可以实现刮齿加工，现场展示刮齿工件模数为8，工件直径206mm，精度可达到国标6级，已经不逊于专业刮齿机。很多柔性更高的多轴加工中心正在逐渐兼容制齿机床的功能，并随着功能部件的刚性和精度提高，加工齿轮的精度和效率已经可以媲美专业制齿机床。

HELLER的5轴加工中心刮齿工件

二、技术现状

刮齿机的主要特点还是体现在高速、高效、高自动化上。刀具转速一般都在2500r/min左右，可以灵活地实现不同螺旋角内外斜齿轮的加工，这些与传统的滚、插、铣等加工方法相比，具有明显的优势，其加工效率也明显高于滚齿、铣齿和插齿，基本上是插齿的3-6倍，还能够解决传统齿轮加工方式无法加工非贯通、无退刀槽内齿的难题。通过使用超硬刀具，可以实现迄今为止较为困难的热处理后内齿轮的齿面精加工、齿向修形，采用ATC灵活运用刮齿、插齿两种加工方法，实现一次装夹加工非通孔以及多段内齿轮。

用户对内齿轮的硬齿面加工需求越来越多，目前传统的硬齿面加工方式还是磨齿，但是相对来讲加工成本太高，加工效率又较低。随着刮齿工艺的发展和探索，为硬齿面加工提供了更多的可行方式：第一种是使用硬质合金刮齿刀具，对开槽热处理后的齿轮进行精加工；第二种是在刮齿机上使用珩磨砂轮代替刮齿刀具来进行磨削。第一种方式宜昌长机已经在YK8150用户试切体验中应用，加工效果较好，用户满意。第二种方式目前只有德国DVS机床有实际的应用案例，针对内齿硬齿面加工在刮齿机上使用珩磨砂轮磨削。

总体感觉，在单台机床的性能和技术参数上，境内外差距不大。主要体现的差距依然是产品稳定性和可靠性。此外，在产品的迭代和新技术的应用方面，境内明显落后，超前布局意识不及境外同行，始终处在一种跟随状态。

境内外刮齿机参数对比

三、发展趋势

和其他机床一样，刮齿机未来的发展将主要体现在以下方面：

1．单一功能逐步走向复合。以齿轮加工为中心，集成齿轮加工技术，一台机床完成多工序的生产理念将得到充分体现。

2．自动化、数字化、智能化。融入生成线，各设备实现数据互通、共享，通过人工智能实现改善自动化和智能化，在大数据的统一驱动下，为用户提供更高效、更有价值的服务。

3．更加绿色、环保。面对消减二氧化碳排放量全球性的要求，未来刮齿机必须增强相关的绿色制造技术。如本次展会上日本大隈就率先开发了热亲和概念及节能技术，利用绿色能源实现碳中和。

两点感想：一是国产关键功能部件有待提升，像刮齿机使用的高精度、高速主轴，力矩电机等大多依赖进口，产品越是高端，依赖性就越强；二是刮齿机使用的数控系统也几乎全部使用境外系统。我国是制造大国，有足够的市场环境去培育我们自己的关键功能部件和数控系统，我们要加强基础共性技术研究，鼓励使用国产关键功能部件和国产数控系统。有应用才有提高，产品不断迭代才有改进，否则，要依赖进口部件才能产出的高端装备不是我们希望的真正意义上的高端。

来源：协会齿轮机床分会（钟瑞龄） 责编：兰海侠