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

今(jīn)年以來，杭州機床(chuáng)集團公司的機床(chuáng)銷售形勢較好，其(qí)中☂️前來🏃🏻訂購汽車(che)轉向齒條成形磨(mó)床的用戶不少。汽(qì)車轉向齒條✨成形(xíng)磨床是杭機的強(qiang)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(xíng)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(yi)有較大影響的品(pin)⚽種。

汽車轉向齒條(tiáo)是汽車齒條齒輪(lun)轉向系統中的關(guan)鍵件。齒條齒♋輪轉(zhuan)向系統是轎車、小(xiao)型貨車普遍使用(yong)的一種轉向機構(gòu)。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(fang)向盤旋轉運動轉(zhuan)化成車輪傳動所(suo)需要的線性運動(dòng)，從而使左右橫🔴拉(lā)杆帶動轉向節左(zuǒ)右轉動，使轉向車(chē)輪實現偏轉而實(shi)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(fēi)☎️常👣重要，轉向系統(tong)是決定汽車主動(dong)安全性的關鍵總(zǒng)成。轉向齒條精度(dù)差會造成轉向不(bu)靈敏、操縱不穩，需(xu)大幅轉動方向盤(pan)，不僅影響汽車的(de)操作宜人性，甚至(zhì)會造成轉向系統(tǒng)故障而導緻事故(gu)。國際上💃🏻，汽車♋生産(chan)大廠曾出現由于(yú)轉向系統問題而(er)召回的事例。

汽車(chē)轉向齒條齒型部(bù)分的寬度一般爲(wei)200mm左右，加工深度在(zài)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(shāo)好，效率也較高，但(dàn)是這幾種加工方(fang)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(mo)削，德國斯來福臨(lín)集團旗下的Blohm、Maegerle公司(si)都有相⛹🏻‍♀️應的機床(chuáng)💁，如Blohm公司的PROFIMAT MT、MC系列成(cheng)形磨床和Maegerle公司的(de)🔞MMS、MGC系列磨床都能進(jin)行汽車轉向齒的(de)成形磨削加工。德(dé)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(xíng)磨削。因爲，在整體(tǐ)淬硬的實體材料(liào)上直接磨出全寬(kuan)度齒型可以明顯(xian)提高加工質量和(he)生産效率。

2001年以來(lái)，杭州機床集團公(gong)司陸續開發出一(yi)批高檔的數控強(qiang)力成形磨床，如能(neng)加工航空發動機(ji)葉片的七軸五聯(lián)動數控的MKL7150強力成(chéng)形磨、MKH450成形磨削加(jia)工中心等。這些機(ji)床分别用于磨削(xue)航空發動機精密(mì)零件如葉冠、鎖片(piàn)槽等難切削零件(jiàn)的成形，磨削汽輪(lún)機的葉片、轉子槽(cáo)等，磨削精密數控(kòng)機床中的鼠牙盤(pán)、船舶工業中的葉(ye)輪型面等，占領了(le)國内數控強力成(chéng)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(fa)達國家對我們的(de)限制和壟斷。2004年以(yi)後，爲了更好地爲(wèi)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(bǎ)該機床系列中通(tōng)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(líng)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(li)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(zàn)許。MKL7150數控強力成形(xing)磨床的結構先進(jìn)，技術成熟，擁有多(duo)項自主知識産權(quan)。該機床的橫向導(dǎo)軌置于立柱中部(bu)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(de)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(hé)圓弧插補等補償(chang)功能，能實現自動(dòng)磨削循環。機床可(ke)采用多種成形修(xiū)整技術，如台面金(jīn)剛滾輪修整、金剛(gang)筆通過X、Y兩軸聯動(dòng)修整或采用國際(ji)先進的盤形修整(zheng)技術，修整成形精(jīng)度高。機床縱向有(you)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(quán)封閉式結構，同時(shí)貫徹強制性安全(quán)标準，采标先進，操(cao)作宜人性好。

杭機(ji)集團在爲用戶提(ti)供加工設備的同(tóng)時，還在深⛹🏻‍♀️入🏃🏻研究(jiu)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(cai)料是淬硬的實體(ti)的實際情況，機床(chuang)的磨頭主軸電機(jī)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(zui)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(lun)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(cheng)形修整的方法，在(zài)最大厚度爲240mm的砂(shā)輪上修整🔅出齒條(tiáo)齒🌈形輪廓。機床采(cai)用緩進給強力深(shen)切成形的方式，在(zài)🤩砂輪的全寬度上(shàng)磨削出整體的齒(chi)形。轉向齒條采用(yòng)五工位液壓夾具(jù)夾緊，一次裝夾五(wǔ)件。機床的數🏃控系(xì)統爲西門子840D系統(tǒng)，在磨削過程中，除(chu)工件裝卸外，均可(kě)執行數控程序自(zì)動完成加工❤️，磨削(xue)工作循📐環是“粗磨(mo)－修📧整砂輪－精磨”，工(gōng)藝上采用工件整(zhěng)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(mù)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(liào)上磨出齒型，然後(hou)淬硬。但國外有些(xie)廠家已把磨削優(yōu)化爲末道工序，因(yin)爲如果在整體淬(cui)硬的實體材料上(shàng)直💋接磨出全寬度(du)齒型可以明顯提(tí)高加工質量和生(shēng)産效率🔅。當然，各個(ge)生産廠根據自身(shēn)的設備、加🚶‍♀️工批量(liàng)、生産效率等因素(sù)采用不同的加工(gong)工藝。如機床經過(guò)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(wèi)了進一步提高加(jiā)工效率，由原來的(de)粗磨、精磨分兩刀(dāo)進行，改成在上磨(mo)床進行成形磨削(xue)之前，用銑床在工(gōng)件上先銑出👌一個(ge)頂面，再上MKL7150數控強(qiáng)力成形磨床磨一(yi)刀就🛀下料了，每台(tái)機床每天的産量(liàng)在1000件左右。MKL7150數控強(qiáng)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(yao)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(fèn)别達到1379.1萬輛和1364萬(wan)輛，雙雙超過1300萬輛(liàng)，成爲名副其實的(de)汽車産銷大國。到(dào)2020年，我國的汽車産(chǎn)量将達到1800萬輛，國(guo)家要求，到時汽車(che)制造業所需高端(duan)數控機床要求80%來(lai)自🐅國内，因此數控(kòng)機床的發展前景(jing)是🌈很好的。有關專(zhuān)家認爲，今後10年是(shì)我國發展國産汽(qì)車裝備的最佳和(hé)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(lì)拓展成形♍磨床的(de)應用領域。同時，象(xiàng)汽車轉向齒條這(zhe)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(gui)的機床🈲。

來源：2025年12月(yuè)12日 中國工業報