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齿轮/蜗轮蜗杆 |
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齿轮加工 设备与管理是关键 |
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| http://cn.newmaker.com
6/19/2010 3:45:00 PM
杭州前进齿轮箱集团 汪洋
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由于风电机组工作条件恶劣，如一般安装在荒郊、野外、山口、海边等风能较大的地方，常年受到极端温差和不稳定的风力冲击，自然环境恶劣、交通不便、修复十分困难。因此对整个传动系统的核心——对齿轮箱的可靠性和使用寿命提出了更高要求。首先，要求齿轮具有较高的精度，外齿轮不低于5级（GB/T10095），内齿轮不低于6级；其次，由于自然条件和交通的限制，齿轮箱安装在数十米高的塔架上面，使得安装和维修都非常困难，因此要求齿轮具有很长的使用寿命，能做到10年、甚至20年免维修那是最好的；最后，需要齿轮的可靠性非常高，面对外界时刻变化的振动和冲击，运转要保持平稳。
把这种要求体现到齿轮加工工艺中，还有很多关键问题需要注意。其实，对齿轮加工的精度要求并不是特别高，关键是要注重加工过程的每一个细节，要非常完美。这就需要好的设备与好的加工工艺达到完美契合。
目前，杭州前进齿轮箱集团的装备及工艺可以满足风电齿轮加工要求，我们用于风电齿轮加工的磨齿机都是德国进口的，主要来自PFAUTER、NILES、HOFLER三家。另外，风电齿轮中还涉及内齿圈的加工，上述设备均具备内齿圈磨削功能。好的装备是进行高效加工的前提，当然，还必须具备合理的工艺流程，才能充分利用好这些装备，达到事半功倍的效果。如在齿轮的磨削加工中，切削用量如何控制就是关键问题，如何既达到精度要求，又不使齿面烧伤、没有磨削裂纹，齿部表面不能有任何缺陷。这就要有合理的切削参数及质量控制手段。
另外，磨齿加工过程中，切削余量如何分布、热处理变形的控制等问题也非常重要，这与热处理之前的齿坯加工有关系，其中就包括了刀具的设计和选择问题。提及我国的刀具，目前，我们在风电齿轮加工中使用的还是以进口刀具居多，如、GLEASON、SAACKE、FETTE的齿轮刀具。磨削余量的控制，就要根据产品的不同和工艺的不同设计刀具。目前国内的齿轮加工刀具与国外相比，差距还是很大的，主要表现在刀具的切削量及切削速度，最终体现加工效率，根据被加工齿轮的材料和硬度的不同，进口刀具加工效率是国产刀具的3倍左右。
现在很多国外的知名机床制造厂也面向风电领域推出了5轴5联动的标准加工设备，可用于1.2m以上的齿轮齿形的加工。但对于这一类的设备，具体应用的效率现在还不明朗，尤其是对于杭齿这样专业从事大批量齿轮加工的制造商来说，对加工效率的要求非常高。当然，这些标准设备在修配或者多品种小批量加工时的优势显而易见。另外，还要考虑价格的因素。我们用到的比较高端的6轴数控滚齿机（1.2m），价格一般在400万元人民币左右。但要购买一台国外高端的5轴5联动的设备是远远不够的，而且现在使用的滚齿机可以很好地达到我们的要求，效率也很高。
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