轉(zhuǎn)向齒條：汽車的重要零部件

齒條齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是轎車、小型貨車普遍使用的一種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，而汽車轉(zhuǎn)向齒條是齒條齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的關(guān)鍵件放仗。

其工作原理簡單，齒條齒輪式齒輪組被包在一個金屬管中撬碟，齒條的各個齒端都突出在金屬管外诞挨，并用橫拉桿連在一起。一只小齒輪連在轉(zhuǎn)向軸上呢蛤，當(dāng)轉(zhuǎn)動汽車方向盤惶傻，轉(zhuǎn)向器齒輪轉(zhuǎn)動，使與之嚙合的齒條沿著軸向移動其障。在齒條各齒端的橫拉桿轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向臂上银室，通過齒條將方向盤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成車輪傳動所需要的線性運(yùn)動，從而使左右橫拉桿帶動轉(zhuǎn)向節(jié)左右轉(zhuǎn)動斜曾，使轉(zhuǎn)向車輪實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)而實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向螺喂。

在齒條齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向齒條的精度岁之、嚙合度高低非常重要闹彩，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是決定汽車主動安全性的關(guān)鍵總成。轉(zhuǎn)向齒條精度差會造成轉(zhuǎn)向不靈敏估宏、操縱不穩(wěn)投充，需大幅轉(zhuǎn)動方向盤，不僅影響汽車的操作宜人性芙卸，甚至?xí)斐赊D(zhuǎn)向系統(tǒng)故障而導(dǎo)致事故敷液。國際上，汽車生產(chǎn)大廠曾出現(xiàn)由於轉(zhuǎn)向系統(tǒng)問題而召回的事例后摧。

汽車轉(zhuǎn)向齒條的形狀與加工

轉(zhuǎn)向齒條可分為直齒條和螺旋齒條粱祟，亦可以分為單齒型齒條和變齒型齒條。齒型部分的寬度一般為200mm左右咙驾，加工深度在5-10mm持偏。國內(nèi)目前仍采用把熱處理作為末道工序的工藝流程，齒條的常規(guī)加工是在未淬火的材料上磨出齒型氨肌，然後淬硬鸿秆。但國外有些廠家已把磨削優(yōu)化為末道工序，因為如果在整體淬硬的實體材料上直接磨出全寬度齒型可以明顯提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率怎囚。

長期以來卿叽，我國的汽車行業(yè)大多采用插削、銑削或拉削方法進(jìn)行汽車轉(zhuǎn)向齒條齒型的加工恳守。從這些工藝的實際應(yīng)用來看考婴，插削、銑削的精度精度較低，效率一般沥阱，而拉削的精度稍好缎罢，效率也較高，但是這幾種加工方式的精度和效率都不及強(qiáng)力成形磨削考杉，而且所使用的刀具成本高屁使，加工的柔性較差。由於國內(nèi)沒有轉(zhuǎn)向齒成形磨床的生產(chǎn)奔则，從而嚴(yán)重制約了汽車工業(yè)的發(fā)展。

國外滋箫，早在上世紀(jì)的60汹囱、70年代起就廣泛應(yīng)用了強(qiáng)力成形磨削，德國斯來福臨集團(tuán)旗下的Blohm箕径、Maegerle公司都有相應(yīng)的機(jī)床陡料，如Blohm公司的PROFIMAT MT、MC系列成形磨床和Maegerle公司的MMS迅督、MGC系列磨床都能進(jìn)行汽車轉(zhuǎn)向齒的成形磨削加工陪罕。德國ELB公司的MICRO-CUT-A系列磨床、aba公司的POWERLINE CNC成形磨床系列也都能進(jìn)行轉(zhuǎn)向齒條的成形磨削胃症。此外将借，意大利FAVERETTO公司、西班牙達(dá)諾巴特公司肢椅、日本的岡本公司都能制造相應(yīng)的能磨削汽車轉(zhuǎn)向齒的數(shù)控強(qiáng)力成形磨床讽椿。

汽車轉(zhuǎn)向齒條齒型最適合用強(qiáng)力成形磨床進(jìn)行加工，堪稱強(qiáng)力成形磨床最典型的工件害唧。

轉(zhuǎn)向齒條齒形的磨削工藝

杭機(jī)集團(tuán)將其數(shù)控強(qiáng)力成形磨床系列中通用性較好的MKL7150×10數(shù)控強(qiáng)力成形磨床成功用於汽車轉(zhuǎn)向齒條的成形磨削加工朗涩。迄今為止，該機(jī)床已批量提供給國內(nèi)近10家汽車零部件制造企業(yè)绑改，最多的一家先後購置了8臺MKL7150數(shù)控強(qiáng)力成形磨床谢床。

該立式車床采用臺式金剛滾輪修整器或者臺式金剛碟形應(yīng)用Y、Z軸聯(lián)動實現(xiàn)成形修整的方法厘线，在最大厚度為240mm的砂輪上修整出齒條齒形輪廓识腿。通過采用緩進(jìn)給強(qiáng)力深切成形的方式，在砂輪的全寬度上磨削出整體的齒形皆的。轉(zhuǎn)向齒條采用五工位液壓夾具夾緊覆履，一次裝夾5件。

該機(jī)床采用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)费薄，在磨削過程中硝全，除工件裝卸外，均可執(zhí)行數(shù)控程序自動完成加工，磨削工作循環(huán)是“粗磨–修整砂輪–精磨”伟众，垂直總進(jìn)給量8mm析藕，直接磨出成形齒，單件加工時間約1.4分鐘凳厢。

當(dāng)然诱紫，各個生產(chǎn)廠根據(jù)自身的設(shè)備、加工批量纹站、生產(chǎn)效率等因素采用不同的加工工藝澈越。如機(jī)床經(jīng)過國內(nèi)荊州恒隆等汽車零部件生產(chǎn)廠的實際生產(chǎn)驗證，使用情況很好泌位。該公司所購置的幾臺MKL7150數(shù)控強(qiáng)力成形磨床基本處於24小時連續(xù)工作的狀態(tài)〕科伲現(xiàn)在，該公司為了充分利用原有的生產(chǎn)設(shè)備酒妄，同時節(jié)約加工費(fèi)用拉冯，也為了進(jìn)一步提高加工效率，由原來的粗磨蜜硫、精磨分兩刀進(jìn)行极胸，改成在上磨床進(jìn)行成形磨削之前，用銑床在工件上先銑出一個頂面谚碌，再上MKL7150數(shù)控強(qiáng)力成形磨床磨一刀就下料了眯穴，每臺機(jī)床每天的產(chǎn)量在1000件左右。

需說明一點(diǎn)广料，MKL7150數(shù)控強(qiáng)力成形磨床也完全可以和國外機(jī)床媲美院塞，在淬硬的實體材料上直接磨出轉(zhuǎn)向齒條的齒型輪廓。只是因為國內(nèi)仍沿用將熱處理工序作為末道工序—可能這種工藝仍適合目前的生產(chǎn)實踐性昭。以後拦止，如有用戶要求采用這種工藝，MKL7150數(shù)控強(qiáng)力成形磨床完全可以勝任糜颠。而這款數(shù)控強(qiáng)力成形磨床除了用於汽車轉(zhuǎn)向齒條汹族，還能用於汽車轉(zhuǎn)向搖臂軸扇形齒的成形磨削。汽車轉(zhuǎn)向搖臂軸扇形齒的齒部模數(shù)為8~10m其兴，一般加工工藝是齒形滾削或插削後滲碳淬火顶瞒，較先進(jìn)的工藝是淬火後采用成形磨齒以提高齒形精度和降低粗糙度并延長使用壽命。扇形齒的成形磨削是根據(jù)變齒厚直齒的嚙合原理而成的元旬。

汽車工業(yè)發(fā)展對數(shù)控強(qiáng)力成形磨有更大需求

預(yù)計2020年榴徐，我國的汽車產(chǎn)量將可達(dá)1800萬輛，國家要求屆時汽車制造所需高端數(shù)控機(jī)床有80%來自國內(nèi)匀归。對比目前我國制造汽車零部件的主機(jī)在品種和水平方面尚不能滿足需要的現(xiàn)狀坑资，無疑為機(jī)床行業(yè)的發(fā)展提供了難得機(jī)會。有關(guān)專家認(rèn)為，今後10年正是我國發(fā)展國產(chǎn)汽車裝備的最佳和最後戰(zhàn)略機(jī)遇期爹故。

為此番艳，我國機(jī)床制造商有必要面向汽車工業(yè)提供更多的數(shù)控強(qiáng)力成形磨床，全力拓展該類機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域妹茬，繼續(xù)尋找適合強(qiáng)力成形磨床加工的工件尚和。而對於汽車用戶而言，像汽車轉(zhuǎn)向齒條這類在技術(shù)上實際上已經(jīng)相當(dāng)成熟的磨床泳唇，其制造水平以及成熟的加工工藝基本上與國外著名生產(chǎn)廠的同類產(chǎn)品已是不相上下十吐。因此，筆者以為夜勋，國內(nèi)汽車零部件廠都可以放心采用积辞，而不必再局限於進(jìn)口昂貴的機(jī)床。

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