齿轮加工机床的绿色设计与制造技术

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1、第45卷第11期机械工程学报Vol.45No.112009年11月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGNov.2009DOI：10.3901/JME.2009.11.140*齿轮加工机床的绿色设计与制造技术1,211李先广刘飞曹华军(1.重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030；2.重庆机床(集团)有限责任公司重庆400055)摘要：在对传统齿轮加工机床技术特征及其资源环境影响状况进行分析的基础上，总结提出齿轮加工机床的绿色设计和制造技术框架，对干式切削技术、少无切屑加工技术、数控化技术、模块化及结构优化设计技术、再制造重用等

2、技术及策略进行详细论述分析，指出齿轮高速干式切削技术及成套装备的开发是未来绿色齿轮加工机床发展的重点领域及主要趋势。关键词：绿色制造齿轮机床干式切削发展趋势中图分类号：TG61GreenDesignandManufacturingTechnologyofGearCuttingMachine1,211LIXianguangLIUFeiCAOHuajun(1.TheStateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission,ChongqingUniversity,Chongqing400030；2.ChongqingMachineTo

3、ol(Group)Co.,Ltd.,Chongqing400055)Abstract：Basedontheanalysisofthetechnologycharacteristics,resourcesconsumptionandenvironmentalimpactoftraditionalgearcuttingmachine,theframeworkofgreendesignandmanufacturingtechnologyforgearcuttingmachineisestablished,andthetechnologiesandstrategi

4、esofdrycutting,lessornon-cuttingprocessing,NC,modulardesignandstructuraloptimization,andremanufacturingareanalyzed.Itisindicatedthatthedevelopmentofhigh-speeddry-cuttingandcompletionsetofequipmentisthekeyfieldandmaintrendoffuturedevelopmentofgreengearcuttingmachine.Keywords：Greenm

5、anufacturingGearcuttingmachineDrycuttingDevelopmenttrend[3-6]工过程的绿色性。*0前言齿轮加工机床是一种技术含量高且结构复杂的装备，已成为汽车、摩托车、工程机械、风力发机床是制造业进行生产加工的主体。目前绿色电和船舶等行业的关键设备。特别是，随着汽车工机床加工系统的研究已经成为绿色制造领域的一个业和风力发电行业的高速发展，对齿轮的需求量日[1-2]新的热点，主要体现为4个技术途径：①研制益增加，对齿轮加工的效率、质量及加工成本的要新型的加工工艺及装备替代传统的加工机床，如净求愈来愈高，使齿轮加工机

6、床在汽车、风力发电等成型工艺、生长型工艺、粉末冶金等；②设计和开行业中占有越来越重要的地位。传统齿轮加工机床发出具有绿色环保特性的新型机床设备，如高速干在加工过程中有以下特点：①切削钢齿轮时，应用式切削机床、低温冷风切削机床等；③对现有大量切削液可提高刀具寿命，改善加工表面质量，有利的生产机床进行再制造与技术提升，如通过数控化于排出切削热而不致引起机床的热变形；但是，高简化机床结构，增加全密封护罩和油雾处理系统，速切削过程中切削液的飞溅和形成的油雾对生态环减少对车间环境的污染；④通过对机床加工中的加境和人类特别有害，变质切削液的排放也会严重污工要素(刀具、

7、切削液等)、加工参数进行优化，降染环境；②机床漏油、混油现象严重；③由于机低能耗，减少加工过程环境污染排放，提高机床加床的材料用量、能耗、油耗及附加费用偏高，导致齿轮加工成本高，据日本三菱重工资料报道，湿式*国家科技支撑计划(2006BAF02A01)和国家自然科学基金(50605066)资齿轮加工中消耗的切削液及切削液附加装置的费用助项目。20081127收到初稿，20090301收到修改稿月2009年11月李先广等：齿轮加工机床的绿色设计与制造技术141占加工成本的20%左右；④齿轮加工生产效率低表1传统齿轮加工机床绿色特性下，加工质量差，难以满足现代

8、企业生产的要求。阶段技术特征资源环境影响在提高生产效率、降低制造成