杏彩体育:齿条的加工方式之——铣削

　　前面有一篇文章介绍了齿条和齿轮啮合，有兴趣的小伙伴可以翻翻，最近几期咱们要聊一聊齿条加工方面的内容。

　　齿条的齿廓是直线，齿廓上各点的法线是平行的，在传动过程中，齿条作平动，并且齿廓上各点速度矢量（即速度的大小和方向）都一致，所以齿条齿廓上各点的压力角都相同，其大小等于齿廓的齿形角。

　　b.由于齿条上各齿同侧的齿廓是平行的，不论在分度线上、齿顶线上或与其平行的其他直线上，其周节都相等，即P =m π。

　　齿条的铣齿加工一般采用普通的铣床进行加工，也有专用铣齿设备。齿条在夹具体的钳口内定位后液压夹紧，成型滚刀（或者叫铣刀）安装在设备主轴上旋转，伺服电机驱动，整体铣削齿条。在铣齿过程中，大量冷却油冲洗铣削区域、冷却工件和滚刀，同时冲走大量铁屑。滚刀到行程终点上升再快速返回起点，冷却油关，然后夹具松开，取出齿条，再装上第二根齿条进入下一个循环。

　　整体铣削制齿加工集尺寸精度高、齿面光洁度好、尺寸稳定性好等众多优点于一体，在多品种小批量生产中得到广泛应用。

　　铣削制齿设备投资额较大，如进口德国KESEL 公司的一台铣机，配上各种配件和附件，费用约400 万元（出厂价），如购买国内天津鼎鑫晨达精密机床制造有限公司的数控铣齿专机，出厂价约75 万，一把大直径的滚刀和一副夹具需要5~8 万元。加工不同的工件，需要更换相应的滚刀和夹具，工作量较小时通常需要每人0.5h 完成。铣一根齿条需要70s左右，一台铣齿机的年生产能力达到25 万件。

　　通常来讲，如加工4~8 种产品，单种产品年产量在1万~8 万件间，产品合计年产量达到10 万件左右，使用铣齿工艺经济性好。

　　设备折旧10 a （通常德国铣齿机可以使用20 a），如采用德国KESEL 铣齿机，按实际年产20 万根计算，则设备年折旧费为40 万，平均每根齿条的费用为2 元。刀夹具费用6 万，每次修磨费1 000 元，修磨30 次，每次修磨后铣齿1200 根，则每根齿条的铣刀费为2.4 元，合计为4.4 元，和拉齿工序的设备折旧及刀具费相当。

　　铣齿工艺制齿具有投资少、交货期短、设备调头快、工件质量高、生产能力强等优点，适合产品开发、中小批量生产，目前使用铣齿工艺制齿加工齿条的公司在国内比较普遍，如上海北特科技股份有限公司、上海格尔汽车附件有限公司、耐世特汽车系统（苏州）有限公司等。

　　由于铣刀昂贵，过程中需要修磨，可以参考拉刀的管理方法来管理。为降低铣齿刀具使用成本，部分公司采取先在齿条齿部用通用铣床和盘铣刀铣削出平面，留0.5~1 mm 的余量给铣齿机铣削。优点是既可以加快铣齿机的进给速度，提高产量，又可以大幅提高铣刀的寿命、降低铣刀的使用成本。该工艺的关键是必须把工件平面定位好后夹紧，使铣削面向上且保持水平，若夹具未夹紧工件易造成事故。

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