中國工業(yè)報：杭機集團破解液壓件加工難題

作為世界工程機械行業(yè)革命性變革的標(biāo)志之一，液力機械傳動代替機械傳動被陳偉顛覆性的技術(shù)。

然而，業(yè)內(nèi)人士曾如是形容目前國內(nèi)液壓行業(yè)的處境，--黎明前的黑暗。長期以來，在國內(nèi)的液壓件行業(yè)存在二個公認(rèn)的技術(shù)難題，一個是葉片泵等的轉(zhuǎn)子槽加工，另一個是擺線轉(zhuǎn)子泵、擺線液壓馬達和擺線針輪減速機等機械裝置的擺線輪的機械加工。這二個工件的加工成了液壓件行業(yè)的生產(chǎn)瓶頸，制約了生產(chǎn)的發(fā)展。近年來，杭機集團成功開發(fā)出數(shù)控緩進給強力成形磨床系列產(chǎn)品，并積極研究磨削工藝，解決了轉(zhuǎn)子槽和擺線輪的磨削加工難題，已為用戶提供了高效加工機床應(yīng)用于實際生產(chǎn)，得到液壓件行業(yè)的好評和歡迎。

MKL7150×10/6數(shù)控轉(zhuǎn)子槽磨床

在液壓件行業(yè)生產(chǎn)的許多泵類產(chǎn)品中，特別是葉片泵、葉片油馬達，轉(zhuǎn)子和定子是最重要的部件，在這些零件的加工中，尤其以轉(zhuǎn)子槽的磨削加工最為關(guān)鍵。因為轉(zhuǎn)子槽的精度對泵的影響較大，葉片泵轉(zhuǎn)子有著較高的幾何精度和尺寸精度，在它的圓周上開有葉片槽，葉片裝在槽內(nèi)，槽的根部的圓R與壓力油相通。葉片槽與半徑方向成一斜角，斜度為10°～14°,YB型葉片泵一般采用13°。以減少葉片所受的力，使葉片運動靈活，并能增強轉(zhuǎn)子的強度。轉(zhuǎn)子材料為38CrMoAlA，轉(zhuǎn)子槽表面氮化，12槽寬2.5H7(+0.010)mm,對軸心線的對稱度為0.03mm,槽內(nèi)側(cè)面相互平行度為0.005mm,表面粗糙度Ra0.2μm。零件尺寸精度，形位公差和表面粗糙度都要求高，槽窄而深，加工難度較高。葉片油泵作為重要的液壓元件，其品質(zhì)的提高對液壓件行業(yè)技術(shù)進步非常關(guān)鍵。在轉(zhuǎn)子的加工中，核心技術(shù)是槽口的磨削。

雖然，多年來國內(nèi)磨床行業(yè)有關(guān)廠家也能批量制造轉(zhuǎn)子槽專用磨床，近幾年國內(nèi)又涌現(xiàn)了一些制造此類設(shè)備的生產(chǎn)廠，能夠滿足液壓件行業(yè)用戶的一般需求。但是，與國外先進水平相比，國產(chǎn)轉(zhuǎn)子槽專用磨床在加工精度、精度一致性、生產(chǎn)效率、操作的宜人性諸方面尚不能滿足用戶的需要。因此，在液壓件行業(yè)一些生產(chǎn)廠家，轉(zhuǎn)子槽精加工用的磨床還是要依賴進口德國等國的機床，如國際斯來福臨磨床集團的BLOHM、Maegerle公司以及日本的YASDA，特別著名的是瑞士Maegerle磨床公司。

近年來，隨著技術(shù)進步，液壓件行業(yè)對轉(zhuǎn)子槽精度、表面粗糙度以及加工效率的要求越來越高，加上大規(guī)格轉(zhuǎn)子的應(yīng)用也越來越多。比如國內(nèi)的船舶制造業(yè)所急需的液壓馬達要求對大型轉(zhuǎn)子進行磨削，轉(zhuǎn)子直徑達295mm，厚度195mm，全槽需要淬火后磨削加工，表面硬度HRC60±3，槽寬尺寸公差要求在0.01mm以內(nèi)，平行度等精度要求均在0.007mm內(nèi)，這些要求都是較高的。而常見的轉(zhuǎn)子規(guī)格外徑一般僅在80mm以內(nèi)，長度在60mm以內(nèi)。顯然，國內(nèi)現(xiàn)有的可供設(shè)備已不能適應(yīng)需要，特別是缺乏用于大規(guī)格轉(zhuǎn)子槽的成形磨床。 

杭州機床集團公司作為國內(nèi)專業(yè)的數(shù)控強力成形磨床的生產(chǎn)基地，近年來更是發(fā)揚技術(shù)創(chuàng)新精神，依靠多年來在成形磨削領(lǐng)域積累的專有技術(shù)，借助近年來日趨成熟的數(shù)控技術(shù)、分度技術(shù)和CBN先進磨料，積極開發(fā)適合液壓件行業(yè)高端用戶加工高精度、大規(guī)格轉(zhuǎn)子槽的需要的新一代磨床。

2008年2月，首臺MKL7132×8/5數(shù)控轉(zhuǎn)子槽強力成形磨床提供給寧波恒通科技公司，該用戶是為船用液壓馬達配套生產(chǎn)轉(zhuǎn)子、定子的專業(yè)廠家，經(jīng)該公司實際生產(chǎn)驗證，機床的使用情況良好。緊接著于2009年5月，又為武漢一家船用機械公司制造了一臺規(guī)格更大、技術(shù)含量更高的轉(zhuǎn)子槽磨床。該公司是生產(chǎn)大型船舶絞車、起吊機構(gòu)的專業(yè)廠，其生產(chǎn)的大型液壓馬達所使用的大型轉(zhuǎn)子一直是從日本進口，不僅成本高，而且抗風(fēng)險能力差，限制很多。該機床的成功開發(fā)幫助用戶實現(xiàn)了大轉(zhuǎn)子生產(chǎn)國產(chǎn)化。

與國內(nèi)同類轉(zhuǎn)子槽磨床相比，上述二臺機床在結(jié)構(gòu)上有較大創(chuàng)新。機床配置了剛性較好的能承受大規(guī)格轉(zhuǎn)子的專用夾具，定位可靠，設(shè)計精巧。與MKL7132×8/5相比，MKL7150×10/6數(shù)控轉(zhuǎn)子槽磨床還增加了一個具有技術(shù)創(chuàng)新的每槽定位機構(gòu)，能在磨削前對各條槽進行精定位。（這個裝置擬申請國家專利） 除了機床本身的技術(shù)外，還采用了對轉(zhuǎn)子槽磨削至關(guān)重要的CBN砂輪進行磨削，這樣能夠極大減少砂輪脫落對轉(zhuǎn)子槽寬度的影響。近年來，國產(chǎn)CBN砂輪制造技術(shù)日趨成熟，該機床使用價格較低廉的國產(chǎn)CBN砂輪，達到了高精度轉(zhuǎn)子槽磨削的要求，這一點也很重要，因為用戶在經(jīng)濟上能夠承受。同時，CBN砂輪可以修整，修整一次可以磨削80只轉(zhuǎn)子。在單邊磨削余量為0.3mm的情況下，磨削速度達到80mm/min。每片砂輪可以加工數(shù)百只轉(zhuǎn)子，已接近國外先進水平。據(jù)悉，MKL7150×10/6數(shù)控轉(zhuǎn)子槽磨床自交付使用以來一直處于正常滿負(fù)荷的生產(chǎn)，而且所有型號的轉(zhuǎn)子槽都可在該機床上完成。生產(chǎn)效率優(yōu)于國內(nèi)同類機床，達到國外同類機床的水平。

擺線輪是擺線輪減速器和液壓馬達的關(guān)鍵零件，其加工精度直接影響到整套機構(gòu)的性能。長期以來，由于國內(nèi)缺少數(shù)控強力成形磨床設(shè)備，擺線輪齒廓曲面的加工大部分是通過插齒機、慢走絲線切割、銑刀銑的方式來實現(xiàn)，由于擺線輪齒廓形狀復(fù)雜、加工制造難度大，因以上加工方法效率低、精度低、齒面粗糙度差，滿足不了批量生產(chǎn)的要求，直接影響減速器和液壓馬達、泵的性能。

隨著機械加工業(yè)的飛速發(fā)展，高速、重切、高精度的加工技術(shù)逐步取代常規(guī)的加工方法。具有特殊型面要求的擺線輪齒廓表面精加工，在國外廣泛采用數(shù)控成形磨削技術(shù)，這種磨削方法與展成法擺線磨齒加工相比具有明顯的優(yōu)越性。該加工方法是利用數(shù)控強力成形磨床，運用成形砂輪修整技術(shù)修整出擺線輪單齒廓曲面形狀，再通過回轉(zhuǎn)分度機構(gòu)對擺線輪工件進行強力緩進給成形磨削，達到直接成形齒廓。具有效率高，精度高，曲面粗糙度好的特點，因為運用了數(shù)控控制可以實現(xiàn)一人多機的管理方式，滿足批量生產(chǎn)的需求，更是提高了產(chǎn)品性能。

針對擺線輪的加工難題，杭機集團成功開發(fā)出可用于擺線輪磨削的MKL7132×8數(shù)控強力成形磨床。機床采用進口金剛滾輪，并搭配高剛性滾輪修整器，使修整砂輪齒形面高效而精確，對齒面嚙合度和磨削效率的提高有了可靠保證。同時，機床帶有自動平衡砂輪裝置，可以有效去除因砂輪本身和修整后所造成的砂輪不平衡量，在提高磨削精度的同時保證其表面質(zhì)量。還可以實現(xiàn)砂輪修整量自動補償，保持工件加工尺寸一致性，提高加工精度和互換性。磨頭主軸和滾輪主軸均采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低壓油霧氣封裝置，防止高壓冷卻液進入主軸系統(tǒng)，有效保證了主軸精度和軸承長壽命。磨頭體采用熱平衡裝置控制主軸熱伸長，保證了橫向磨削精度。機床自動化程度和可靠性高，在磨削過程中，除工件的裝卸及測量外，期間均為自動完成，提高了生產(chǎn)效率，減少了操作人員的勞動強度。

MKL7132×8數(shù)控強力成形磨床向國內(nèi)液壓件制造企業(yè)以推出，就受到了廣泛的歡迎。一次又一次的技術(shù)突破，讓杭機集團收到了良好的經(jīng)濟效益外，更為國內(nèi)液壓件行業(yè)的技術(shù)升級提供了良好的裝備。

在杭機人看來，金錢名利不過是浮云，從心底油然而生的振興名族工業(yè)的自豪感才是杭機集團的企業(yè)之魂。