基于新能源动力系统电机转速提升与变速机构中的非贯通无退刀槽齿圈的结构特点，天津天海同步科技有限公司提出剐齿加工原理和方法，用于变速机构核心零件大批量生产，与传统技术相比达成了效率精度双提升，总体技术达到了国际先进水平，具有显著的经济效益与社会效益。未来，天海同步将参与建成我国的相关行业设计标准体系和技术规范，用“中国标准”实现经营和发展共赢，进而提高我国在高新技术领域的影响度和号召力。
燃油车用发动机转速6000RPM，而新能源车通常采用电动机，或者电动机+发动机组合的方式来驱动车辆，行业内驱动电机转速一般都是1.2万RPM以上，甚至已有高端车辆出现2.8万RPM的电机。新能源动力系统电机转速提升，对应变速机构的齿轮精度必须大幅度提升，否则不仅出现NVH噪声异响问题，而且齿轮也会出现寿命低的问题。另外，针对变速机构中的非贯通无退刀槽齿圈的结构特点，高精度的零件制造非常困难。对此，天津天海同步科技有限公司（“天海同步”）提出了剐齿加工原理和方法，用于变速机构核心零件大批量生产。
一、新能源汽车变速机构核心零部件先进制造工艺的技术研发和应用
（一）挑战传统：剐齿刀具的局限与新理论突破
剐齿加工技术的关键技术是刀具设计理论和方法，传统基于展成原理的齿轮刀具设计理论与方法不能适应剐齿切削要求，刃形设计存在理论误差，且不能保证刀具重新刃磨后加工精度的一致性。针对上述问题，天海科技技术项目创新提出基于曲面共轭原理的剐齿刀设计理论与方法，以及渐开线螺旋面内啮合线接触共轭面解析方法，达到无理论误差、等前角、恒精度的设计目标。
（二）效率精度双提升：新型剐齿刀的表现优异
研发出的剐齿刀产品采用该类刀具进行剐齿加工，明显提高了工件齿面加工精度、加工效率、刀具寿命。齿圈剐齿加工精度达7级以上，与插齿、滚齿等传统制齿技术相比，加工效率提高2-5倍，加工精度提高2个等级，与国外同类刀具相比，刀具寿命提升30%。
经专家组鉴定：该研究成果总体技术达到了国际先进水平。其中在非均匀分布前角剐齿刀具设计方面，由浙江大学谭建荣院士领衔的专家组鉴定，该成果技术价值和经济价值很高，技术达到了国际领先水平。相关零件已批量生产，批量供货给长城、吉利、东安、德国采埃孚等国内外龙头客户。
（三）破解难题：摆线旋分技术应运而生
随着汽车行业对变速器换挡性能的高技术要求，同步器齿套结构，出现了间隔齿类倒锥，国内缺乏间隔齿类倒锥加工的设备和方法；国外有相关高端设备，但采用专用刀具，成本高，且技术对国内严格封锁。在此背景下，该项目研究创新提出采用摆线旋分技术用于齿套倒锥和齿圈端面齿的高效加工，开展了加工工艺的原理性创新、刀具设计和加工装备研发。该技术采用通用刀具，通过调整参数，由摆线逼近渐开线；通过刀具和工件的同步旋转实现切削和连续分度。与国外采用专用刀具的类似技术相比，该项目提出的齿套倒锥和齿圈端面齿摆线旋分加工技术明显提高工件齿面分度精度和加工效率，大幅降低生产成本。
（四）低成本高效益：摆线旋分技术的产业化应用
天海科技依据此技术原理研发了专用配套机床，一共制造28台机床，打破了国外机床的垄断，自制机床的成本是国外机床的十分之一，应用自制机床及旋分加工技术制造的零件，倒锥的加工精度达8级以上，与现有挤压成型相比加工精度提高1个等级；端面齿精度达8级以上，齿形鼓形量控制在0.01mm内。零件已批量生产千万件以上，批量供货给吉利、长城、大众、麦格纳、德国采埃孚、长安福特等国内外龙头客户。
二、技术成果颇丰
天海科技的新能源汽车变速机构核心零部件先进制造工艺项目的技术成果颇丰。技术成果《节能与新能源汽车变速机构核心零部件先进制造工艺》，已发表学术论文8篇，其中SCI检索期刊论文5篇，EI检索期刊论文3篇；已获得专利8项，其中发明专利7项，实用新型专利1项，企业标准1项，计算机软件著作权1项。经专家组鉴定，该技术成果综合评价为国际先进技术，并于2023年获得天津市科技进步奖二等奖。
技术成果《新能源汽车传动机构零部件制造关键技术及应用》，获得中国、美国、澳大利亚发明专利26项，出版专著1部，经浙江大学谭建荣领衔的专家组鉴定，该技术成果综合评价为国际领先技术，并于2024年获得内蒙古科技进步奖二等奖。
三、技术成效显著
（一）经济效益
技术成果《节能与新能源汽车变速机构核心零部件先进制造工艺》，2019—2021年，项目新增销售收入共计5.61亿元，新增利润为8,375万元，新增税收为3,565万元。
技术成果《新能源汽车传动机构零部件制造关键技术及应用》，2021—2023年，项目新增销售收入共计11.42亿元，新增利润为1.01亿元，新增税收为2,634万元，出口创汇1,373万美元。
（二）社会效益
天海科技的新能源汽车变速机构核心零部件先进制造工艺项目的技术成果具有显著的社会效益：
一是在剐齿刀具、旋分加工关键技术上实现重大突破，解决了我国高端旋分加工机床、剐齿刀具依赖国外进口、刀具寿命低等难题，在汽车零部件加工专用刀具领域实现替代进口，形成了自主可控、稳定畅通、安全可靠的制造业供应链。
二是依托项目技术，剐齿刀具的耐磨性、精度和稳定性均得到了提升。
三是项目成果不仅为高端刀具、机床的国产化奠定坚实基础，还为企业后续的技术升级和产品开发提供了有力支撑，带动了天津制造业产业链上下游的协同发展，形成了良好的产业链生态。
四是项目的实施提供了300余个就业岗位，缓解社会就业压力，并为国家和天津市财政提供了稳定的税源。
五是项目的完成培养了一支经验丰富的研发技术团队，建立了公司自主知识产权。
未来天海科技将参与建成我国的相关行业设计标准体系和技术规范，用“中国标准”实现经营和发展共赢，进而提高我国在高新技术领域的影响度和号召力。