中國(guó)工業報：杭機轉向(xiang)齒條數控強力成(cheng)形磨床助力汽車(che)工業

今(jīn)年以來，杭州機床(chuáng)集團公司的機床(chuang)銷售形勢較好，其(qí)中前來訂購汽車(chē)轉向齒條成形磨(mó)床的用戶不少。汽(qi)車轉向齒條🐪成形(xing)磨床是杭機的強(qiáng)勢産品，在該公司(si)數控🐇強力成形磨(mo)床系列産品中，MKL7150X10汽(qì)車轉向齒條成形(xing)磨床是最具有成(chéng)🏒長性的并已批量(liàng)提供給用戶，在汽(qì)車零部件行業已(yǐ)有較⭐大影響的品(pǐn)種。

汽車轉向齒條(tiáo)是汽車齒條齒輪(lún)轉向系統中的關(guān)鍵件。齒條齒輪轉(zhuǎn)向系統是轎車、小(xiǎo)型貨車普遍使用(yòng)的一種👌轉向機構(gou)。當轉動汽車方向(xiàng)盤，轉向器齒輪轉(zhuan)動，使與之齧合的(de)齒條沿着軸向移(yi)動，通過齒條将方(fāng)向盤旋轉運動轉(zhuan)化成車輪傳動📱所(suǒ)需要的線性運動(dong)，從而使左右橫⚽拉(lā)杆帶動轉向節左(zuǒ)右轉動，使轉向車(che)輪實現偏轉而實(shí)現汽車轉向。在齒(chǐ)條齒輪轉向系統(tǒng)中，轉向齒🈲條的精(jīng)度、齧合度高低非(fei)常💞重要，轉向系統(tong)是✂️決定汽車主動(dòng)安全性的關鍵總(zǒng)成。轉向齒條精度(dù)差會造成✍️轉向不(bú)靈敏、操縱不穩，需(xu)大幅轉動方向盤(pán)，不僅影響汽車的(de)操作宜人性，甚至(zhi)會造成轉向系統(tǒng)故障而導緻事故(gù)。國際上，汽車生産(chǎn)大廠曾出現由于(yu)轉向系統問題而(er)召回的事例。

汽車(che)轉向齒條齒型部(bu)分的寬度一般爲(wei)200mm左右，加工深度在(zai)5-10mm。長期來，我國的汽(qi)車行業大多采用(yong)插削、銑💋削或拉削(xue)方法進行汽車轉(zhuan)向齒條齒型的加(jia)工。從這些工藝的(de)實🏃🏻‍♂️際應用來看，插(chā)削、銑削的精度精(jing)度較低，效率💔一般(ban)，而拉削的精度稍(shao)好，效率也較高，但(dan)是這幾種加工方(fāng)式的精度和效率(lü)都不及強力成形(xing)磨削，而且所使用(yòng)的刀具成本高，加(jiā)工的柔性較差。國(guó)外，早在上世✉️紀的(de)60、70年代起就廣泛應(ying)用了強力🛀成形磨(mó)削，德國斯來❓福臨(lín)集團旗下的Blohm、Maegerle公🙇🏻司(sī)都有相應的機床(chuang)，如Blohm公司的PROFIMAT MT、MC系列成(chéng)形💜磨床和Maegerle公司的(de)MMS、MGC系列磨床都能進(jìn)行汽車轉向齒的(de)成形磨削加工。德(de)國ELB公司的MICRO-CUT-A系列磨(mo)床系列也能♻️進行(háng)轉向齒條的成形(xing)💚磨削。因爲，在整體(ti)淬硬的實體材料(liào)上直接磨出全寬(kuan)度齒型可以明顯(xiǎn)提高加工質量和(he)生産效率。

2001年以來(lái)，杭州機床集團公(gōng)司陸續開發出一(yi)批高檔的數控強(qiáng)力成形磨床，如能(néng)加工航空發動機(jī)葉片的七軸五聯(lian)動數控的MKL7150強力成(cheng)形磨、MKH450成形磨削加(jiā)工中心等。這些機(jī)床分别用于磨削(xuē)航空發動機精密(mi)零件如葉冠、鎖片(piàn)槽等難切削零件(jiàn)的成形，磨削汽輪(lun)機的葉片、轉子槽(cao)等，磨削精密數控(kong)機床中的鼠牙盤(pan)、船舶工業中的葉(ye)輪型面等，占領了(le)國内數控強力成(cheng)形磨床制造領域(yu)的許多制高點，其(qí)中的許多機床都(dou)是國内首台套機(ji)床，打破了工業發(fā)達國家對我們的(de)限制和壟斷。2004年以(yǐ)後，爲了更好地爲(wei)國内方興未艾的(de)汽車制造工業服(fú)務，該公司以汽車(che)工業中加工批量(liàng)最大的轉向齒條(tiao)爲突破口，通過深(shēn)入研究和試驗，把(ba)該機床系列中通(tong)用性較好的MKL7150×10數控(kòng)強力成形磨床成(cheng)功用于汽車轉向(xiang)齒條的成形磨削(xuē)加工。迄今爲止，機(ji)床已批量提供給(gěi)國内近10家汽車零(ling)部件制造企業，最(zuì)多的一家先後購(gòu)置了8台MKL7150數控強力(lì)成形磨床。據了解(jie)，機床總體的使用(yòng)情況都較好，得到(dào)用戶的肯定和贊(zan)許。MKL7150數控強力成形(xíng)磨床的結構先進(jìn)，技術成熟，擁有多(duo)項自主知識産權(quán)。該機床的橫向導(dǎo)軌置于立柱中部(bù)兩側，其結構在國(guó)内較爲先進。X、Y、Z三軸(zhóu)導軌具有先進的(de)結構性和工藝性(xìng)，進給靈敏，加工精(jing)度高。機床采用德(dé)國西門子802D/810D/840D數控系(xì)統，對工作台縱向(xiàng)移動、磨頭垂直進(jin)給、立柱橫向進給(gěi)和砂輪軸電機進(jin)行單獨控制或聯(lián)動。有線性插補和(he)圓弧插補等補償(cháng)功能，能實現自動(dong)磨削循環。機床可(kě)采用多種成形修(xiū)整技術，如台面金(jīn)剛滾輪修整、金剛(gāng)筆通過X、Y兩軸聯動(dòng)修整或采用國際(jì)先進的盤形修整(zhěng)技術，修整成形精(jing)度高。機床縱向有(yǒu)快速進給功能，可(kě)實現普通平磨的(de)往複式磨削。機床(chuang)磨削區域采用全(quan)封閉式結構，同時(shi)貫徹強制性安全(quán)标準，采标先進，操(cao)作宜人性好。

杭機(jī)集團在爲用戶提(ti)供加工設備的同(tóng)時，還在深入研究(jiū)用戶工藝後把可(kě)靠的先進工藝連(lián)同機床🐕一起提供(gòng)🏃‍♀️給用戶。針對汽車(chē)轉向齒條磨削寬(kuān)度在200mm、切深在🈲5-10mm，且材(cái)料是淬硬的實體(tǐ)的實際情況，機床(chuáng)的磨頭主軸電機(ji)功率高達77KW，砂輪的(de)寬度最大可達240mm，是(shi)🙇🏻目前國内寬👅度最(zuì)大的。砂輪全寬度(dù)磨削切深最大🐆爲(wèi)8mm，可實現高效💛率的(de)超寬砂輪、超大功(gōng)率主軸大切深強(qiang)力成形磨削，掌握(wo)這項先進技術的(de)企業在國際上也(yě)爲數不多。機床采(cǎi)用台式金剛滾輪(lún)修整器或者采用(yong)台式金剛碟🔆形應(ying)用Y、Z軸聯動實現成(chéng)形修整的方法，在(zài)最大厚度爲240mm的砂(shā)輪上修整出齒條(tiao)齒✔️形輪廓。機床🐆采(cai)用緩進給強力深(shēn)切成形的方式，在(zài)🐪砂輪🔅的全寬度上(shang)磨削出整體的齒(chǐ)形。轉向齒條采用(yong)五工位液壓夾具(ju)夾緊，一次裝夾五(wu)件。機床的數🌍控系(xì)統爲西門子840D系統(tong)，在磨削過程中，除(chú)工件裝✉️卸外，均可(ke)執行數控程♍序自(zì)動完成加工，磨削(xuē)工作循環是“粗磨(mó)－修整砂輪－精磨✉️”，工(gōng)藝上采用工件整(zheng)體淬硬，垂直總進(jin)給量6.5mm，直接磨出成(cheng)💞形齒，單件加工時(shi)間約爲4分鍾。但目(mu)前國内仍采用把(ba)熱處理作爲🍓末道(dao)工序的工藝流程(cheng)，在未淬火🥵的材料(liao)上磨出齒型，然❗後(hou)淬硬。但國外有些(xiē)廠家已把磨削優(yōu)化爲末道工序，因(yin)爲如果在整體淬(cuì)硬的實體材料上(shang)直接磨出全寬度(du)齒型可以明顯提(ti)高加工質量和🚶生(sheng)産效率。當然，各個(ge)生産廠根據自身(shēn)的設備、加‼️工批量(liang)、生産效率等因素(sù)采用不同的加工(gōng)工藝。如機床經過(guo)荊💚州恒隆等🚶‍♀️汽車(che)零部件生産廠的(de)實際生産驗證，使(shi)用情況很好。該公(gōng)司所🈚購置的幾台(tai)MKL7150數控強力成形磨(mó)床基本處于24小時(shi)連續工作⛷️的狀态(tai)。現在，該公司🌈爲了(le)充分利用原⭐有的(de)生産設😍備，同時🎯節(jie)約加工費用，也爲(wei)了進一步提高加(jia)工效率，由原來的(de)粗磨、精磨分兩刀(dao)進行，改成在上磨(mó)床進行成形磨削(xuē)之前，用銑床在💯工(gong)件上先銑出一個(gè)頂面，再上MKL7150數控🆚強(qiang)力🐕成形磨床📱磨一(yi)刀就下料了，每台(tái)機床每天的産量(liang)在1000件左右。MKL7150數控強(qiang)力成形磨床🧑🏽‍🤝‍🧑🏻除了(le)用🚩于上述汽車🏃🏻轉(zhuan)向齒條外，還可以(yǐ)用于汽車轉💘向搖(yáo)臂軸扇形齒的成(chéng)形磨削。

近年來，我(wo)國的汽車工業連(lián)續保持高速增長(zhang)的發展勢頭，2009年全(quan)年的汽車産銷分(fen)别達到1379.1萬輛和1364萬(wan)輛🎯，雙雙🙇🏻超過1300萬輛(liang)，成爲名副其實的(de)汽車産銷大國。到(dao)2020年，我國的汽車産(chan)量将達到1800萬輛，國(guó)家要求，到時汽車(che)制造業所需高端(duan)數控機床要求80%來(lái)自國内，因此⛱️數控(kòng)機床的發展前景(jing)是很好的。有關專(zhuan)家認爲，今後10年是(shi)我國♊發展國産汽(qi)車裝備的最佳和(he)最後戰略機遇期(qī)。我們應該牢牢把(ba)握，爲汽車工業提(ti)供更多的數控強(qiáng)力成形🧑🏽‍🤝‍🧑🏻磨床，努力(li)拓展成形磨床的(de)應用領域。同時，象(xiàng)汽車轉向齒條這(zhè)類磨床在技術上(shàng)✍️已成熟，國内的汽(qì)車零部件廠都可(kě)以放心地采用，而(ér)不必再進口昂貴(guì)的機🚩床。

來源：2025年12月(yue)14日 中國工業報