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中国机械通用零部件工业协会齿轮分会

2013中国齿轮产业链发展研讨会暨CGMA常务理事会议

求实创新—纳百川机械

各位领导、朋友，大家好！

借此2013中国齿轮产业链发展研讨会的契机，占用大家一点宝贵时间，向各位领导和朋友汇报一下纳百川机械这几年在刀具磨削和机床制造方面所做的工作，希望能和大家一起来分享我们现阶段取得的一点可喜的成果。 一、纳百川机械的发展方向与求实创新

大家知道，欧美等世界制造业先进的国家无一例外都是刀具工业发达的国家。先进的刀具不但是推动制造技术发展、进步的核心之一，还是提高产品质量、降低加工成本的重要手段。刀具与机床一直是互相制约又互相促进的。今天数控机床已经成为现代制造技术的主要装备，它与同步发展起来的、先进的刀具技术一起共同推动着制造技术的进步，使制造技术进入了数控加工的新时代。

我国工、刃具磨床2000年前消费水平相对较低，廉价、低效、机械手动的工、刃具磨床占主流。磨刀工艺以传统单斜边磨法为主导。所以，受工、刃具磨床低水平以及刀具材料发展的影响，刀具技术处于低水平阶段。国内虽然有些产品已经数控化，但磨削方式与磨削工艺没有改变，不能满足我们加工行业的需求，使得数控机床的功能远未充分发挥作用，数控加工业提高生产率、提高零件精度等级、降低生产成本的潜力巨大。

2000年以后我国进口高水平、高精度、高效的工、刃具磨床的数量非常巨大，且成交价格昂贵。如何在这个技术变革时期为国家做点事、分点忧，使中国的制造业不受欧美等世界制造业先进国家的制约，制止他们在市场的绝对垄断趋势，就是我们责无旁贷的任务。而摆在我们中国人在这方面的出路就是：研发出中国自己的高水平、高精度、高效的工、刃具磨床。

为此，我们纳百川机械于2008年在武汉组建研发、生产基地，公司机床事业部是一支在工刃具磨床制造行业中从事设计、制造工作在二、三十年以上，具有丰富研发和制造经验的团队（其中专业技术研究人员11人，高级技师12人）。自公司组建以来，他们一直致力于工、刃具磨床技术核心竞争力的提升，以现代数控技术的运用来提升产品的技术水平；以大量实用性的工艺试验分析来提升刀具磨削工艺的进步。经潜心研制，目前成功推出二~五轴的各类数控拉刀刃磨床、数控滚刀刃磨床、数控工刃具磨床等系列产品，追赶并达到国际同类产品的先进水平。

纳百川机械公司自主研发的并具有自主知识产权的数控机床产品，大大满足了客户对精度

和效率的追求。公司对数控系统进行了二次开发，提供了专用的、方便的机床操作界面。客户能够根据刀具设计图纸像填表格一样，很轻松的完成机床加工前的参数设置，而无需繁琐的编程过程。机床的工作精度相对于传统的机床有质的提高。

在制造业的发展中，提高加工质量和提高效率是永恒的追求。为了更好地为这种需求提供长久稳定的服务，纳百川机械在武汉购置了80亩土地，正在建立一个工刃具磨床生产研发的现代化基地，届时欢迎各位领导、朋友光临指导。纳百川机械以齿轮行业、工具行业、汽车零部件行业、工程机械、矿山机械等为目标范围，积极寻找客户，开拓市场；并建立完善的客户服务体系，实现对客户售前，售中，售后全过程的服务。长期以来纳百川机械以认认真真，一丝不苟的态度完成每一次合作。

2009年纳百川机械研制的数控拉刀刃磨床，填补了国内的空白。该机床结构新颖，功能完备。在CCMT2010第六届中国数控机床展览会上，凭借其先进的技术水平、可靠的质量、优良的加工品质、美观的外形、高性价比和良好的市场前景，在众多新品之中脱颖而出，获得中国机床工具协会的“春燕奖”。在随后几年的用户使用情况跟踪与反馈中，结合大量的磨刀试验，不断地改进机床的功能、软件程序的功能和加工工艺参数的优化，使得机床得以进一步的完善！纳百川机械不仅要设计出良好的机床，并且怎样把用户的刀磨好更是我们不懈的追求。

我们在通过对齿轮加工行业、汽车零部件行业的市场调研中，发现他们在加工中普遍存在对滚刀、拉刀的修磨后，保证不了刀具应达到的精度等级现象。最终造成齿轮、内花键等零件加工精度等级低、互换性差。而且，85%企业还在采用手动的，凭经验操作的工、刃具磨床对拉刀、滚刀进行修磨，刀具消耗量大，刀具费用高居不下。根据这些普遍存在问题，纳百川机械在学习国外产品的先进经验的基础上，彻底改变原有的磨刀思路，自主研发出先进的刀具磨削程序，可按照图纸要求对滚刀、拉刀进行最优的修复，用先进的磨刀技术修复滚刀、拉刀的精度，并延长刀具的使用寿命。

二、滚齿加工、滚刀技术、材料以及磨削工艺的发展情况

滚齿加工行业在近几年发展迅猛，特别是在技术革新上取得了重大的突破。高速、干切、硬切技术被广泛应用，这就对滚刀提出了更高的要求：熔炼高速钢滚刀已经不能满足要求，取而代之的是粉末冶金高速钢滚刀；滚刀的形式也向着大长度、密齿、直槽的方向发展。既然滚刀在改变，相应的磨刀技术也应该随之改变，要能够适应新型滚刀的磨削加工。如是，我们对滚刀磨刀工艺进行了深入的研究与改进，用端面磨法取代单斜边磨法，其理由如下： ⑴从磨削抗力和磨削受热两个方面来说，端面磨法要好于单斜边磨法。单斜边磨削的受力部分为磨削时的接触母线，而端面磨削的受力部分为磨削时的接触圆环面。磨削过程中，刀面的受热状况是不一样的。单斜边磨削时，刀面是急剧升温、急剧降温，容易产生刃口缺陷；端面磨削时，是砂轮急剧升温、缓慢降温，可有效改善刀具刃口部分热应力集中的现象。 ⑵可实现深切缓进给磨法，实现大进给量磨削，节省磨削时间，提高磨削效率

⑶端面磨法的滚刀前刃面磨削纹理为网纹，单斜边磨法的磨削纹理为横纹，网纹的刃口状况要好于横纹，并利于排屑。因此端面磨法的滚刀寿命要好于单斜边磨法的滚刀。 磨削事例：Φ80×200mm槽数15，格里森高速干切滚刀的修磨工艺比较

项目 工艺一 工艺二 工艺三 磨削总量 0.12mm 0.2mm 0.2mm 粗加工次数 4 2 1 每次进刀量 0.03mm 0.1mm 0.2mm 精加工次数 1 1 无 每次进刀量 0 0 时 间 2小时40分 1小时50分 37分 修磨后精度检测结果：

项目 工艺一 工艺二 工艺三 容屑槽周节相邻误差 理论值 0.016mm 容屑槽周节相邻误差 实测值 0.0027mm 容屑槽周节累计误差 理论值 0.03mm 容屑槽周节累计误差 实测值 0.0041mm 容屑槽平行性 理论值 0.04mm 容屑槽平行性 实测值 0.0084mm 刀齿前面径向性 理论值 0.012mm 刀齿前面径向性 实测值 0.0059mm 0.016mm 0.0031mm 0.03mm 0.0101mm 0.04mm 0.0090mm 0.012mm 0.0060mm 0.016mm 0.0058mm 0.03mm 0.0202mm 0.04mm 0.0130mm 0.012mm 0.0046mm 三、拉刀修磨技术的发展与探讨

随着中国工业化的逐部深入和发展，国内对于拉刀精度和寿命提出了更高的要求，要求磨削出高精度、长寿命的拉刀。因此，高品质，高精度，低污染的数控拉刀磨是不可或缺的，目前国内手动拉刀磨远远满足不了现在加工的需要，而进口拉刀磨动辄几百万甚至上千万让国内