加速电动车与机器人核心部件需求:日本机床厂商聚焦高精度齿轮加工,市场预计至2025年增长38.9%

科技   2024-12-27 14:11   日本  

日本机床制造商正加快布局齿轮加工技术。DMG森精机开发了一种基于五轴加工中心的解决方案,可实现从齿轮粗加工到精密研磨的“一机多能”模式。不二越推出了齿轮磨床新品,专注于外齿轮高效加工。而尼得科机床(滋贺县栗东市)则建立了从齿轮磨削到全数检验的自动化系统。这些创新应对了电动车(EV)与机器人普及所带来的减速器部件需求激增,同时也满足了齿轮加工对高效率与高精度的要求。

齿轮加工与研磨集成:内外齿轮一次成型

DMG森精机在其五轴立式加工中心“NMV5000DCG”上安装了自主研发的齿轮研磨模块,并已启动接单。这套系统涵盖了从工件车削、铣削、齿轮粗加工(如齿轮插齿)到最终精密研磨的全部流程,甚至包括毛刺清除。在研磨阶段,研磨模块会被自动装载至主轴,通过检测齿轮相位,逐一进行精密研磨。

该系统适用于内外齿轮加工,加工精度达“ISO4级”。在某些应用中,与传统需要多台设备进行车削和齿轮加工相比,生产周期缩短约47%。DMG森精机的负责人表示,“这是首次实现从齿轮加工到研磨的全流程集成,全部在一台机床中完成”。这一技术被品牌化为“GearProduction+(齿轮生产+)”,未来还将拓展更多机型以应对市场需求。

不二越推出高精度齿轮磨床,锁定量产市场

不二越推出了齿轮磨床“GSGT260”。公司高管表示,“利用齿轮加工与工具制造领域长期积累的技术”,该设备实现了高精度与高效率的磨削加工。它主要适用于外齿轮的生产,加工精度达“新JIS1级”。

通过同时对多个齿面进行成型磨削,这款设备尤其适合电动车驱动模块(e-Axle)减速器的大批量生产需求。

全数检验自动化:质量数据反哺加工,提升良品率

齿轮加工领域的领先企业尼得科机床,开发了一种从齿轮研磨到全数检验的自动化系统。这套系统整合了其自家齿轮磨床、TAKISAWA集团的工件搬运机器人,以及来自瑞士Klingelnberg公司的测量设备。通过Klingelnberg的齿轮啮合测试设备,研磨后的齿轮可与内置的主齿轮进行啮合,以检测振动与传动误差。

对所有工件进行测量后,仅对判定为不良的工件进一步使用探针式测量机进行详细检查,从而大幅缩短全数检验的工时和时间。此外,这些详尽的测量数据还能反馈至磨床进行微调,形成“持续改进良品率的正循环”。

减速器用齿轮的加工精度和质量对电动车的能效、振动与噪声都有直接影响,客户对其要求正在不断提升。通过全数检验与工艺自动化,尼得科机床满足了高精度、多样化的市场需求。

市场展望:自动化与复合加工机需求上升

随着汽车电动化趋势与劳动力短缺问题的加剧,e-Axle减速器与机器人精密控制减速器对齿轮的需求预计将进一步扩大。根据富士经济的预测,到2025年,日本齿轮加工用机床市场规模将较2021年增长38.9%,达到2,488亿日元。这种增长将推动具有工程集成能力与多品种少量生产特点的复合加工机需求持续上升。


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