【文/潘敏瑶】近日，美国宣布即将中止对五福的经济制裁，美国劳工部已经通报国会批准。不久之后，五福的业务将全面性恢复。总之，这一场持续一个月的五福危机背后，五福付出了多么惨烈的代价。而且，中止对五福经济制裁的正式文件还未下达，这意味着五福经济制裁一事仍有自变量。

不过，这次事件在举国上下掀起了有关中国核电的反思想界，让我们意识到关键技术是国之秘色，在别人的条石上砌房子，再大再漂亮，也可能挡不住风雪，甚至会一败涂地。

相比之下机器行业，轻工业机器的升级换代化已非常迅速，从原来的全面性被欧美国家垄断到现在的既存、核心零配件、软件等都在一定程度上实现了升级换代化替代。然而，沃埃尔依然显著。

以机器用高精度传动装置为例，尽管亚洲地区机器既存供应商对升级换代传动装置的认知度在提升，但大部分升级换代机器民营企业的首选还是出口传动装置。据逢甲大学SE9机器研究所(GGII)统计，2017年升级换代传动装置在亚洲地区市场的市场占有率仅为16%。能想象，假如发生核战争，韩国限制中国采用其传动装置，后果当心。

更为深层的一点是，亚洲地区生产高效能传动装置的高精度研磨设备主要来自韩国、瑞士等欧美国家供应商，与此同时，更是牵涉出设计、金属材料、退火、研磨工艺技术、曲轴、轴承、密闭、换装工艺技术、配件检验、半成品检验等一系列困局。VA 轴承

随着轻工业机器向模组化发展趋势日益显著，相对于升级换代RV传动装置，用于小阻抗轻工业机器或大阻抗机器尾端几个轴的增益传动装置供应商，正在销量以及商品性能等方面扎实推进突破，跻身于亚洲地区市场，以适应未来多渠道品牌的同场竞逐。

本文将以增益传动装置的金属材料与工艺技术为突破口，以求理清亚洲地区外增益传动装置的发展差别及其深层原因，选准升级换代增益传动装置的发展走向。由于文章字数有限，将概要分为上下篇分别从金属材料、工艺技术、创新三部分多层论述。

金属材料

目前，亚洲地区外的增益传动装置柔轮金属材料基本上为40Cr压铸，主要包括40CrMoNiA，40CrA，30CrMoNiA，38Cr2Mo2VA，其中40CrMoNiA与40CrA最为常用。

尽管是同样的金属材料，但欧美国家纯化技术较高，因而金属材料相比亚洲地区的沉淀物少，以致目前升级换代增益传动装置的金属材料基本上依赖出口。

在重轨上，各民营企业采用的金属材料则有所差别。能发现，HD几十年来采用的金属材料均为整体铸造，其商品使用寿命已获得长时间的验证，能说，整体铸造系列是保证传动装置使用寿命的最佳选择，亚洲地区一些传动装置供应商也开始采用这类金属材料。

用整体铸造代替mieu钢制作Torigni连续性轮，这是一次金属材料技术革新，其优点主要包括：

1、球铁的切削性能比钢好，有利于小模数曲轴的高精度研磨；VA 轴承

2、球铁具有自润滑功能，减磨性优良，延长采用使用寿命；

3、球铁的导热系数是钢的一倍，有利于降低温升；

4、球铁能吸收震动，降低噪音；

5、球铁的比重比钢小8%，减少了传动装置的重量；

6、球铁的刚度大，有利于增强传动装置的整体刚度。

此前，西安理工大学与东莞市旭展高精度金属零配件有限公司合作，用连续铸造的整体铸造空心型材，并经过等温淬火的ADI金属材料制作Torigni连续性轮，是第二次金属材料技术革新，其优点除了上述6点外，还具备如下优点：

1、在硬度提高到HRC38左右时，切削性能仍然良好。再与硬度为HRC38-40的柔轮相配合，有效提高配件刚度和采用使用寿命。扩大了与RV传动装置的适用分割点。

2、冲击吸收功≥80J，与mieu钢相近；

3、硅球极小，尺寸≤0.02mm，分布密度≥400个/mm2，比HD商品中的硅球直径小几倍，分布密度大4倍以上。

ADI金属材料除了能制作Torigni连续性轮外，还有望代替弹簧钢和低合金中碳钢制作柔轮，将其硬度控制在HRC40左右，能大大提高采用使用寿命。

除此之外，用球铁ADI金属材料还有望代替轴承钢(GCr15)制作柔性轴承的内外套圈和保持架，使轴承具有了自润滑、低温升、吸振降噪，服役温度区间宽、使用寿命长VA 轴承等五大特点。

ADI柔性轴承已在旭展高精度增益传动装置上进行了7个月的空转实验，不加润滑油脂，2000r/min，每个工作日连续运转10小时，累积超过1500小时，至今仍在运转。

连铸球铁ADI金属材料的出现，以另辟蹊径的方法，为增益传动装置三大配件的金属材料选择开拓出一条新路。

工艺技术

作为典型的高高精度制造业，增益传动装置的性能在很大程度上取决于生产设备的质量。对于升级换代传动装置民营企业来说，设备的前期投入很大，之后如果销量上不去，商品积压，不仅收不回成本，还会因设备闲置而带来更大损失。因此，传动装置民营企业扩产并不容易。

具体来看，一台升级换代生产设备售价在20万左右，精度约为20微米；瑞士的生产设备精度最高，可达1微米以内，但售价在千万元以上。一般来说，增设一条中等精度的中端产线，投入也要上千万，且出口设备的采购交付周期普遍在10个月以上，最久的长达15个月。

可见，大批量规模化生产需要巨大的设备投资，而要满足增益传动装置的量产需求，上乘的工艺技术必不可少。增益传动装置从1961年引进亚洲地区后已历经数十年的发展，但是对于增益传动装置量产工艺技术的研发在近几年才开始。

HD运用其工艺技术已经能实现一分钟研磨两个工件，而亚洲地区的增益传动装置民营企业大部分还采用传统的慢走丝或滚齿、插齿工艺技术，效率低，量产难。VA 轴承

■ 慢走丝

慢走丝是利用连续移动的细金属丝作电极，对工件进行脉冲火花放电，产生6000度以上高温，蚀除金属、切割成工件的一种数控研磨机床。

由于慢走丝线切割机是采取线电极连续供丝的方式，因此即使线电极发生损耗，也能连续予以补充，故能提高配件研磨精度。多次切割技术是提高低速走丝电火花线切割研磨精度及表面质量的根本手段。一般是通过一次切割成形，二次切割提高精度，三次以上切割提高表面质量。

■ 滚齿/插齿

滚齿工艺技术运用展成法原理用滚刀来研磨曲轴，相当于一对交错螺旋轮啮合。插齿则是用插齿刀按展成法或成形法研磨内、外曲轴或齿条等的齿面。

滚齿为连续切削，无空行程，所以滚齿生产率一般比插齿高。此外，插齿的齿形精度比滚齿高，插齿后齿面的粗糙度比滚齿细，插齿的运动精度比滚齿差。

从增益传动装置研磨工艺技术的实际效果来看，慢走丝研磨精度较高，但是因其多次切割技术的应用，导致生产效率低。故而慢走丝工艺技术更适合运用在商品的打样阶段，而非批量化生产阶段。

这项工艺技术从初期看能够有所盈利，但是随着产能压力加大，唯有通过加大设备投入来提升产能，加上欧美国家设备供货期太长阻力大，长此以往必将形成恶性循环，利润空间被不断压缩。VA 轴承

此外，慢走丝由于其工作原理而只能切割钢材，针对导电性能差的整体铸造则无法采用慢走丝研磨，因此选择慢走丝研磨唯有放弃采用整体铸造金属材料。这就意味着，选择慢走丝工艺技术研磨出来的传动装置埋下了使用寿命不长的隐患，这对于民营企业的长期发展是致命的。

综合来看，重轨插齿工艺技术能应对任何金属材料，主要包括钢材和整体铸造。此外，滚齿与插齿相对于慢走丝，在效率上提高了近10倍，在插齿工艺技术上还可添加附加装置，以此达到与慢走丝一样的精度。

因此，增益传动装置的柔轮滚齿、重轨插齿工艺技术也成为了最佳的研磨工艺技术，但受制于机床与刀具依赖出口、货期拉长等因素，已成为该类研磨工艺技术的一大掣肘。哪家民营企业若能寻求到稳定的供应链或实现自给，将有望实现增益传动装置质与量的飞跃。

那么升级换代增益传动装置在现有的工艺技术与金属材料基础上将如何开拓创新？摆脱设备与金属材料等束缚，进一步推进升级换代化替代的进程？明天将推出《有关增益传动装置的金属材料与工艺技术，这或许是遍布世界各地的科学普及文(下)》，您将从这里找到答案，敬请期待！