宜昌長機科技有限責(zé)任公司（簡稱“宜昌長機”）是專注于齒輪加工機床研發(fā)與制造的國家重點骨干企業(yè)，現(xiàn)為國家高新技術(shù)企業(yè)、工信部“第一批制造業(yè)單項冠軍培育企業(yè)”、國家專精特新“小巨人”企業(yè)，以及“湖北省隱形冠軍示范企業(yè)”。近年來公司突破多項關(guān)鍵技術(shù)，如風(fēng)電用高精度大齒寬內(nèi)螺旋齒加工技術(shù)、機器人諧波減速機齒輪制造技術(shù)等，填補國內(nèi)空白。
宜昌長機研制的YKW5165A數(shù)控萬能插齒機獲得中國機床工具工業(yè)協(xié)會2024年度自主創(chuàng)新十佳稱號。
該機床是一種集高精度、高效率、高穩(wěn)定性于一體的新一代自動化機床，是針對新能源汽車、工程機械、減速機和風(fēng)電等制造業(yè)領(lǐng)域需求的高要求加工設(shè)備，可替代長期依靠進口的插齒機。
產(chǎn)品特點：
YKW5165A數(shù)控萬能插齒機應(yīng)用成熟的控制技術(shù)，具有電子螺旋導(dǎo)軌、獨立伺服讓刀、內(nèi)外齒自動轉(zhuǎn)換、大行程自動調(diào)整、刀架自動提拉、斜向讓刀、刀具自動上停等功能。適合新能源汽車、工程機械、減速機和風(fēng)電等制造業(yè)的大批量生產(chǎn)使用。
機床可實現(xiàn)七軸五聯(lián)動。主運動和刀架體運動采用高轉(zhuǎn)矩力矩電機雙直驅(qū)，搭配西門子840D-sl數(shù)控系統(tǒng)，通過高同步動態(tài)控制技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)機床電子螺旋導(dǎo)軌功能，可加工任意角度的螺旋齒輪；工作臺采用主軸軸承支承，高精度蝸輪蝸桿副傳動和主運動自動平衡機構(gòu)，使工作臺具有很高的動、靜剛性，加工精度穩(wěn)定可靠；獨立的伺服讓刀使機床內(nèi)外齒轉(zhuǎn)換更加方便。
技術(shù)創(chuàng)新點
企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)過程中通過對多個單元技術(shù)的研究與技術(shù)創(chuàng)新，形成了一個萬能數(shù)控插齒機完整的精度保證體系，為獲得高效、高精、高可靠性的齒輪加工提供基礎(chǔ)保證，本機床具有以下技術(shù)創(chuàng)新點：
（1）刀架體采用靜壓技術(shù)，建立時變工況下油膜厚度調(diào)節(jié)控制模型，實現(xiàn)油膜厚度的精確調(diào)節(jié)（國內(nèi)首創(chuàng)），提高了機床定位精度。刀具每分鐘沖程數(shù)達2000次，切削線速度可達90m/min，實現(xiàn)高速沖程的要求；工作臺承載能力提高1~2倍，回轉(zhuǎn)定位精度5"，重復(fù)定位精度3"。
（2）主軸采用靜壓軸承結(jié)構(gòu)，以提高主運動旋轉(zhuǎn)的承載能力；主軸采用力矩電機直驅(qū)結(jié)構(gòu)，以提高主運動的旋轉(zhuǎn)精度。
（3）工作臺采用主軸軸承進行定位支撐，運動阻力小，旋轉(zhuǎn)精度高，滿足高精、高效的傳動要求，改變了傳統(tǒng)加工方式，實現(xiàn)大圓周小進給加工。
（4）電子螺旋導(dǎo)軌功能，突破機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制模型建立和工程化應(yīng)用等一系列技術(shù)難題，實現(xiàn)任意螺旋角的斜齒輪加工，打破了國外技術(shù)壟斷，成功應(yīng)用自主技術(shù)。機床主運動和刀架體運動均采用高轉(zhuǎn)矩力矩電機進行直驅(qū)，通過數(shù)控系統(tǒng)高同步動態(tài)控制技術(shù)實現(xiàn)電子螺旋導(dǎo)軌功能，可加工任意角度的螺旋齒輪，控制技術(shù)復(fù)雜，機床柔性化程度更高。
（5）機床獨立伺服讓刀功能與主運動進行聯(lián)動，通過數(shù)控軸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計控制讓刀起始點，調(diào)整凸輪的相位，確保加工時讓刀的起始位置。
（6）刀架提拉功能，實現(xiàn)深孔內(nèi)齒、雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪、有嚴格相位要求的雙聯(lián)齒輪加工，提供了更加柔性的設(shè)計空間，工件可以一次完成裝夾、測量、對刀，降低了勞動強度，安全操作性更佳。
（7）大行程自動調(diào)節(jié)，在進行大行程調(diào)整時，曲柄盤鎖緊碟簧通過油缸自動松開，伺服電機精確調(diào)節(jié)大行程長度，提升了機床的自動化水平和人性化。
（8）通過配置自動料倉、專用手爪，并可快速調(diào)整卡爪位置實現(xiàn)自動抓取、自動上下料功能；配合機械手臂、機械導(dǎo)軌，實現(xiàn)生產(chǎn)線上車、銑等各加工工序的工位轉(zhuǎn)換，能夠大幅度提高手爪的換型效率，保證重復(fù)定位精度。
（9）主運動自動平衡功能，在偏心軸的另一側(cè)設(shè)置配重塊，該配重塊能隨機床行程的調(diào)整自動與偏心軸平衡，避免機床共振，提升旋轉(zhuǎn)精度。
（10）高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過對各個部件、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和數(shù)控軸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，機床具有很高的動、靜剛性。采用國際流行的立柱進給方式，大慣量的立柱進給保證機床具有更高剛性，最終保證了機床具有較高的動態(tài)精度。
（11）強大的軟件功能，任意變更切削參數(shù)、工件硬度，機床可進行自動補償。β值（螺旋線傾斜偏差）能夠在調(diào)節(jié)插齒機時非常簡單地輸入和精確校準，此外還可以設(shè)一個fhβ預(yù)留補償值，以補償隨后的熱處理變形，校正精度可達到微米范圍 。
（12）系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠，配合伺服驅(qū)動器的前饋控制功能，確保了最大的工件精度和生產(chǎn)效率。本機床實現(xiàn)參數(shù)化編程，操作簡單方便，專用的人機操作界面，具有很強的工藝指導(dǎo)性。方便的加工工藝參數(shù)存儲功能，對用戶的加工數(shù)據(jù)管理和工藝參數(shù)調(diào)整提供了有效的方法和便利。
（13）能夠加工剃齒刀容屑槽。
致力于打造完善的研發(fā)體系
機床行業(yè)屬于漸進式創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，工藝需長期積累，尤其是“一代材料、一代裝備”的特性，對技術(shù)迭代能力提出了更高要求。針對這樣的行業(yè)屬性、產(chǎn)品屬性，宜昌長機產(chǎn)品研發(fā)的準則就是要求準確把握行業(yè)發(fā)展趨勢，深刻理解市場需求和客戶需求，保證公司的產(chǎn)品研發(fā)圍繞真實需求來展開。在對市場深刻理解、敏捷反映的基礎(chǔ)上，公司逐漸建立起“自主研發(fā)為主、合作開發(fā)為輔，完整高效的集成研發(fā)模式”。
市場導(dǎo)向原則。新產(chǎn)品開發(fā)實行項目經(jīng)理負責(zé)制，項目經(jīng)理的目標導(dǎo)向即滿足市場需求并快速贏利。項目經(jīng)理對項目調(diào)研、立項、設(shè)計、樣機制造以及市場導(dǎo)入等環(huán)節(jié)實施全流程管理，確保項目以正確的功能和合理的價格推向市場，提高研發(fā)項目的成功率。在集成產(chǎn)品開發(fā)流程中，每個關(guān)鍵環(huán)節(jié)都離不開市場信息的支撐。市場代表帶著產(chǎn)品規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等信息到市場上搜集客戶反饋，據(jù)此考慮市場空間、客戶需求的重要性排序以及哪些需求會對未來的市場和產(chǎn)品競爭力產(chǎn)生重大影響等問題，形成產(chǎn)品新開發(fā)概念；研發(fā)中心每月統(tǒng)計分析供銷/制造中心提供的客戶市場信息與調(diào)試服務(wù)報告，總結(jié)有價值的機床改進問題點，等等。
投入產(chǎn)出均衡原則。在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，公司圍繞下游客戶的應(yīng)用場景和個性化需求，堅持產(chǎn)品性能與成本控制的動態(tài)平衡和均衡發(fā)展的研發(fā)原則。這一研發(fā)原則保證了研發(fā)投入與產(chǎn)出的平衡性。作為一家民營企業(yè)，宜昌長機多年發(fā)展主要依靠自有資金，研發(fā)的風(fēng)險管控至關(guān)重要，有的放矢地高效研發(fā)才能保證長機科技研發(fā)創(chuàng)新的可持續(xù)性。比如，通過服務(wù)、制造的提前加入，在產(chǎn)品設(shè)計階段，就充分考慮和體現(xiàn)了可安裝、可維護、可制造的需求；財務(wù)代表根據(jù)市場代表提供的市場數(shù)據(jù)，計算需投入多少研發(fā)工程師、儀器設(shè)備成本、制造成本、物料成本，以及產(chǎn)品生命周期內(nèi)銷售額、利潤等，形成《商業(yè)計劃書》，證明項目可行性；采購人員在項目開始研發(fā)之前就引入了元器件供應(yīng)商的競爭和談判，降低產(chǎn)品成本，等等。
全鏈條參與原則。集成研發(fā)模式是關(guān)于產(chǎn)品研發(fā)（從產(chǎn)品概念產(chǎn)生到產(chǎn)品發(fā)布的全過程）的一種理念和方法。在集成研發(fā)模式里，任何產(chǎn)品一立項就成立由市場、開發(fā)、服務(wù)、制造、財務(wù)、采購、質(zhì)量人員組成的團隊，對產(chǎn)品整個開發(fā)過程進行管理和決策，確保產(chǎn)品一推到市場就滿足客戶需求。近年來，公司全鏈條實施數(shù)字化升級改造。公司引入數(shù)字化樣機設(shè)計理念，在零部件及系統(tǒng)的設(shè)計和校核方面，通過系統(tǒng)數(shù)字化的模擬和仿真，確定邊界條件，實現(xiàn)以模型為基礎(chǔ)、仿真為手段的模擬走向?qū)嵨锏尿炞C，從而大幅提高公司產(chǎn)品研發(fā)效率、降低技術(shù)開發(fā)成本。
性能指標及應(yīng)用前景：
YKW5165A最大加工直徑650mm，最大加工模數(shù)12mm，工作臺面直徑700mm，插齒刀主軸沖程數(shù)600str/min，最大加工螺旋角度45°，刀具切削速度可達90m/min，加工效率是普通插齒機的1.5倍，加工精度可達GB5級，平均無故障時間MTBF大于2000小時，可采用高速干式切削，保證高效率、高質(zhì)量、高的刀具耐用度以及切削過程的高可靠性。
回轉(zhuǎn)精度：本機床刀架圓周電機采用力矩電機直驅(qū)，工作臺采用精密主軸軸承支承，高精度蝸輪蝸桿副傳動，高旋轉(zhuǎn)精度保證了兩個旋轉(zhuǎn)軸的精確聯(lián)動，其定位精度可達5"，重復(fù)定位精度可達3"。
直線軸精度：本機床徑向進給運動采用高剛性、高穩(wěn)定性的鑲鋼導(dǎo)軌進行支承導(dǎo)向，配精密滾珠絲杠進行傳動，其定位精度可達0.01mm，重復(fù)定位精度可達0.005mm。
咨詢機床：135 2207 9385
與國外同類機床相比，在機床規(guī)格、性能參數(shù)、加工效率、加工精度和可靠性等方面相當(dāng)，達到國際先進水平。產(chǎn)品投入市場后打破了國外對插齒機電子螺旋導(dǎo)軌技術(shù)的壟斷，國內(nèi)新能源汽車、工程機械、減速機和風(fēng)電等用戶企業(yè)，通過使用國產(chǎn)電子螺旋導(dǎo)軌齒輪加工設(shè)備，有效降低了制造成本，提升了市場競爭力。該機的應(yīng)用將良好助力相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)從“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)變，促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
