齿轮作为高端装备的核心基础件，广泛应用于新能源汽车、航空航天和人形机器人等关键领域，其加工精度直接影响高端装备传动系统的服役性能与可靠性。

韩江 合肥工业大学机械工程学院教授、博导

高性能齿轮精密加工面临多重瓶颈

随着高端装备向高速、高效、高精度以及高可靠性方向升级，齿轮加工对精度与效率的要求日益提高。行业痛点主要表现在以下三方面：

一是高端数控加工装备与核心数控系统受制于人。全球高端磨齿机市场被德、美、瑞士等国外企业主导，国外强力珩齿机顶尖品牌在高精密加工稳定性和智能化工艺软件等方面优势显著，国产内啮合强力珩齿机仍处于样机验证阶段，尚未实现产业化。高端齿轮数控机床成为我国进口高端数控机床的首位。更关键的是，高端齿轮机床数控系统80%以上被国外品牌垄断，核心数控系统内核电子齿轮箱、高级控制算法等关键技术被牢牢掌控，成为产业发展的“卡脖子”短板。

二是关键精密加工工艺与检测技术存在较大差距。磨齿、强力珩齿等高精度加工工艺中，多轴同步控制、复杂齿面拓扑修形、综合误差自适应补偿等技术难度大；内齿圈加工正从传统插齿、成形磨齿向车齿、强力珩齿转型，却面临工艺适配性不足的问题。同时，国内高精度齿轮测量中心精度落后于国外，齿面波纹度测量分析技术与软件被国外垄断，难以满足高端齿轮的质量检测需求。

三是场景化加工适配能力不足。新能源汽车需要高速低噪声齿轮以优化振动噪声与舒适性性能，人形机器人关节驱动需要应对高动态冲击疲劳，航空发动机与直升机传动系统则对齿轮的承载能力与可靠性提出更高要求，传统加工技术难以精准适配这些场景化需求，导致高端齿轮依赖进口。

技术突破  破解行业痛点

笔者所在团队合肥工业大学智能制造装备与技术研究所（原CIMS研究所）四十余年聚焦核心技术攻关，打破国外技术垄断，破解传统加工瓶颈，推动高端齿轮精密加工技术国产化升级。

核心创新之一是发明柔性电子齿轮箱及研发基于该柔性电子齿轮箱的齿轮机床数控系统，柔性电子齿轮箱通过核心算法创新，实现多轴高精度同步控制，可灵活适配滚齿、插齿、车齿、蜗杆砂轮磨齿和强力珩齿等多种加工方式，大幅提升加工精度与效率。打破了西方发达国家的产品和技术垄断。

核心创新之二是非圆齿轮高效高精度数控加工技术，填补国内空白并达到国际领先水平。非圆齿轮在高性能精梳机、高精度流量计等领域应用广泛。笔者所在团队研发出世界第一台非圆齿轮滚齿机及数控系统，突破非圆齿轮加工的轨迹控制与精度补偿关键技术，实现多品种非圆齿轮的高效量产，目前已应用于非圆齿轮流量计、高性能精梳机、卫生用品高速生产线等场景。

目前，在国家科技重大专项的支持下，联合企业攻关高端齿轮机床数控系统，聚焦磨齿、强力珩齿等高端场景，研发具备自主知识产权的核心算法与专用软件，推动“机床-工艺-测量”一体化闭环，实现齿面修形精度、应力状态的在线监控与自适应修正，有效提升加工一致性与稳定性。

融合创新  共助产业高质量发展

当前，新能源汽车与人形机器人等领域对高精密、微型以及高功率密度齿轮提出更高要求，人工智能、数字孪生等新技术为机床智能感知与工艺优化提供新工具，材料革新也倒逼加工工艺创新。下一步核心任务包括：平衡极限精度与效率，构建稳定加工环境；补齐高精度主轴、超硬磨具、在线测量传感器等关键功能部件短板；构建全产业链协同创新生态，提升高性能齿轮高精密加工能力。未来，唯有聚焦核心技术攻关、深化技术与应用场景融合，才能实现从跟跑并跑到领跑的突破，助力高性能齿轮精密加工产业高质量发展。