搓齿机原理及设备型号选型建议

我们常用的各种螺纹虽然看起来简单，但是要是用手工去做的话就很困难了，所以人类发明了搓齿机。今天我们就来讲一下搓齿机。

搓齿机原理

搓齿方法是1954 年由MichiganTool 公司首先研制成功。它使用的齿条形工具称搓齿钣。工件在两搓齿钣相对运动中，自由转动并被轧制出齿形。

搓齿机的原理是

被加工工件在咬入后，开始工件转半圈，全部周长上的齿就被轧出，以后逐渐轧深，形成全齿。在搓轧初期为防止工件打滑，搓齿钣齿面实施了喷丸处理。

用咬入部的刀齿(或称粗加工齿)搓制出工件的全齿高后，接着由精加工部齿对工件齿进行达到正确齿形的精加工，此时没有切深，精加工部分齿数可以少，但至少应有使工件转一圈的齿数。精加工部搓齿后工件除产生塑性变形外，尚有弹性变形。弹性变形会恢复，在恢复过程中，为防止工件产生毛刺和搓齿钣刀齿损伤，搓齿钣设有让刀部，让刀部一般有1012 个刀齿，此部分的的节线按一定斜度向下倾斜。

搓齿机的优点有

1、工件是经常处于固定中心距条件下，进行齿形加工，工件转动，逐渐加工出所有齿形，加工时间短，加工效率极高，操作简单。

2、搓后材料纤维组织延齿面分布，被加工齿的强度比切削加工的高。

3、搓齿钣各部分明确划分各自的加工功能，有可能进行最佳设计。加工中，啮合率高，节距误差小，能达到较高加工精度。比切削加工齿面光洁度高，表面质量好。

4、搓制的齿轮齿根部齿厚宽，强度较大。

5、搓齿钣各齿与工件的接触次数少，故搓齿钣的寿命长。

6、可用比成品外径小的毛坯，故能节省材料，经济性好。

搓齿机设备型号选型建议

搓齿机包含立式搓齿机、卧式搓齿机、油压驱动搓齿机、伺服驱动搓齿机等型号和类别。

　　1、卧式搓齿机

优点：

(1)主机着地面积大、重心低整体刚性好，加工过程的吸震能力好，加工能力和噪音要优于立式搓齿机，机器耐久性更好。

(2)日常的装料、装刀、机器调整高度均在1000mm左右 ，无需登高作业，作业安全性及操作便利性较好。但较小规格的机型与立式搓齿差异不明显(小于24INCH的机型)。

(3)卧式搓齿机多数采用可拆卸的镶钢轨维护便利、维修维护都不必登高作业(机器总高一般不超过1700mm)。

(4)运输便捷，安装及调整都很方便。

　　缺点：

(1)占地面积较立式稍大，但已不十分明显，场地紧张十分严格的用户选用立式更为合适。

(2)联线时跨距较大，但搓齿如果作为联线末尾工序时则无此忧。

　　2、立式搓齿机

优点：

(1)立式搓齿机的占地面积较小，对于场地紧张的用户是不错的选择。

(2)联线时跨距相对较短，较短的传送距离可以降低传递节拍。

　　缺点：

(1)整体刚性和加工吸震的能力不如卧式搓齿机，基于这两个条件，加工能力一般要稍逊于卧式搓齿机同规格搓齿机。

(2)日常进行的装料、装刀、机器调整均因操作高度超出宜人高度(需要登高作业)，不如卧式搓齿机便利、安全、快捷(机型越大越明显)

(3)大规格机型运输、安装都相对麻烦(机型越大越明显)。

3、油压驱动的搓齿机

　　优点：

(1)采用的油缸驱动，由于没有机械摩擦副(滚珠丝杆)，驱动件的寿命长，很少需要维护。

(2)由于油压驱动的良好过载性能，在被加工零件较大或某些条件下需要过载时，很易实现。

(3)油压设计合理时，在承受搓齿尤其在大模数成型时的交变受力具有不可比拟的驱动平稳性。

(4)由于油压遇阻减速这一特性，在某些时候对于减少搓齿模具的损伤有利。

(5)相对经济。

　　缺点：

(1)由于油液的需要量，通常需要600L以上的油压站，使机器的占地面积增大。

(2)不可避免的存在少量的滴漏现象和油站产生的60分贝左右的噪声。

(3)不可避免的存在油液温升的问题，一般油路不可编程。

　　4、伺服搓齿机

优点：

(1)没有油站作为驱动源，设备周边环境整洁，占地面积缩小。

(2)一般工作噪音不超过40分贝，基本没有噪间污染。汽车工艺师不错!

(3)搓齿过程可以通过编程较容易获得合适的速度曲线。

(4)伺服驱动可以在机器不工作时节约能源(但由于搓齿机属于高频率产出机种，除长时间待机外这一优势并不明显)

　　缺点：

(1)在没有同步齿轮齿条的机型上，同步精度所依赖的滚珠丝杆作为摩擦副相对于油压件来说，更容易磨损失效。

(2)在由于搓齿机的通过能力预置的特性，在某些情形下造成的卡机现象时，不如油压机可以无损伤脱困。

(3)在零件模数大、齿数多、花键长、硬度高时，很难提供持续过载能力。

(4)零件更换的成本较高。

通过以上的比较，我们也不难看出，无论是立式搓齿机、卧式搓齿机、油压搓齿机、伺服搓齿机，主要是在于占地面积、操作便利、加工能力、设备耐久、维护维修、环境友好等方面的差异，在不同的机型上各有优势。

根据以上比较，用户可根据自身需求理性选择，我们就此提出如下建议。

1、用户在如下情形下，建议选用卧式搓齿机，反之可选择立式搓齿机。

(1)目标零件的花键有效长度可超过80mm的。

(2)目标零件花键模数可能大于1.27mm的。

(3)目标零件花键部位直径可能超过40mm的。

(4)目标零件花键模数可能有较大变更的。

(5)目标零件可能用到24INCH以上的机型的。

(6)对于占地面积不是寸土必争的或介意登高作业的。

(7)操作者习惯于及维护人员熟悉卧式机型的。

2、用户在如下情形下，建议选择油压搓齿机，反之可选择伺服搓齿机。

(1)目标零件属于模数大、齿数多、花键长、硬度高的类别的。

(2)对占地面积不是很敏感的。

(3)可以接受对于油压可能存在的少量滴漏及存在的60分贝左右的噪音的。

(4)对于购机和维修成本要求相对经济的。

(5)对于机型超过36INCH的(超过36INCH时，立式搓齿机已不能实现，卧式搓齿机丝杆传动长度受限)。