近日，國家數(shù)控專項(xiàng)辦以[2012]036號(hào)函轉(zhuǎn)發(fā)工業(yè)和信息化部《關(guān)于“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)2012年度立項(xiàng)課題的批復(fù)》，以陜西秦川機(jī)床工具集團(tuán)有限公司為牽頭單位組織的“高效高精度齒輪機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)”項(xiàng)目獲批。
“高效高精度齒輪機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)”國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的實(shí)施，旨在通過“平臺(tái)式”創(chuàng)新，形成示范基地、中試線、試驗(yàn)平臺(tái)和基地、生產(chǎn)線等相關(guān)產(chǎn)業(yè)化及其各類指標(biāo)，催生解決平臺(tái)內(nèi)部利益分配的更科學(xué)的體系，形成共建技術(shù)平臺(tái)、共同凝練研究方向、共用平臺(tái)資源、共享研究成果、共同打造科技成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈的合作研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化的運(yùn)行機(jī)制。
“高效高精度齒輪機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)”的內(nèi)容包括以下主要方面：
●一個(gè)作用：充分發(fā)揮建設(shè)三大試驗(yàn)基地（關(guān)鍵技術(shù)研究、整機(jī)集成與性能優(yōu)化和用戶工藝）的作用。
●開展九項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究：包括齒輪加工新原理新工藝、齒輪機(jī)床設(shè)計(jì)制造與高速檢測(cè)、控制技術(shù)與伺服優(yōu)化、可靠性與精度保持性以及用戶工藝等九大關(guān)鍵技術(shù)研究。針對(duì)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)對(duì)高速重載、長壽命、低噪音和高可靠性齒輪傳動(dòng)的需求，開展齒輪高效高精度加工裝備和工藝研究等具體工作。
●研發(fā)四大新產(chǎn)品：磨削直徑3500mm以上的數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)，最大磨削直徑300mm的數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)，最大磨削直徑1500mm的復(fù)合數(shù)控磨齒機(jī)，切削直徑3500mm以上的高精度數(shù)控滾齒機(jī)(蝸輪母機(jī))，滿足我國船舶、汽車、機(jī)床、能源等行業(yè)的需要，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)進(jìn)步。
●建設(shè)創(chuàng)新基地：建立起不少于30人的專職研發(fā)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)不少于20名中青年研發(fā)骨干及相關(guān)人才；建設(shè)齒輪機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)創(chuàng)新基地，產(chǎn)品研發(fā)能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。
●創(chuàng)新目標(biāo)：建設(shè)期內(nèi)每年申請(qǐng)發(fā)明專利3項(xiàng)以上，4年共申請(qǐng)12項(xiàng)以上；形成不少于15項(xiàng)技術(shù)規(guī)范；到2015年，產(chǎn)品技術(shù)水平全面達(dá)到國際先進(jìn)水平，主導(dǎo)國內(nèi)市場(chǎng)，并有一部分中高檔產(chǎn)品進(jìn)入國際市場(chǎng)。
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齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為海洋資源開發(fā)裝備、大型船舶、高速機(jī)車、核電與風(fēng)電、航空航天以及電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的基礎(chǔ)部件，其性能與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有極其密切的關(guān)系。
眾所周知，硬齒面齒輪可以大大提高齒面承載能力和抗膠合、磨損能力，使傳動(dòng)系統(tǒng)的功率密度和機(jī)械裝備的工作速度大為提高。如高速線材軋機(jī)的軋制速度從過去的30m/s以下提高到90-120m/s，采用硬齒面齒輪傳動(dòng)使傳動(dòng)裝置的體積大大地減少，可以降低制造成本。硬齒面齒輪制造中遇到的頭等難題是熱處理變形，特別是大直徑齒輪，材料特性決定齒輪在熱處理過程中會(huì)不可避免地發(fā)生變形，齒輪工業(yè)界經(jīng)多年艱苦努力，仍然無法解決這一重大問題。當(dāng)前大多數(shù)場(chǎng)合要求齒輪精度在GB6級(jí)以上，如風(fēng)電齒輪箱要求齒輪達(dá)到GB5級(jí)，電動(dòng)汽車齒輪減速器要求輸入轉(zhuǎn)速10000rpm以上和超過5級(jí)的加工精度。
在實(shí)際工況下，齒輪的承載能力和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性取決于相嚙合齒面的接觸狀況，理論上完全精確的共軛齒面只有在空載或輕載條件下才能正確嚙合。所有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)受載都會(huì)發(fā)生變形而使齒輪副產(chǎn)生錯(cuò)位，要使實(shí)際變工況載荷作用下的齒輪具有理想的接觸和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、低噪音，必須對(duì)齒輪修形。由于各類機(jī)械裝備的工作狀況不同，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局不同，要求齒輪的修形也各不相同，且修形越來越復(fù)雜，修形量一般都是以微米為單位計(jì)量，為了達(dá)到修形改善齒輪性能的目的，對(duì)齒面形狀精度必須提出更高的要求。
大量應(yīng)用實(shí)踐也已經(jīng)證明，磨齒可以獲得高強(qiáng)度、長壽命、低噪音的齒輪。如某汽車變速箱制造商采用秦川磨齒機(jī)代替剃齒后，變速箱的噪音降低10多分貝，另一家原為1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的變速箱，以磨代剃后可直接應(yīng)用于1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)。
綜上所述，齒輪熱處理后必須經(jīng)過精加工才能發(fā)揮硬齒面的優(yōu)越性能。磨齒工藝是唯一能達(dá)到上述三方面要求的齒輪精加工工藝，所以開發(fā)先進(jìn)的磨齒裝備和磨齒工藝對(duì)提高我國齒輪傳動(dòng)的整體水平顯得十分緊迫。