想说搓齿，就不能不先说渐开线花键
渐开线齿形是机械传动中最常用的传动副接触面形式，如渐开线花键、渐开线齿轮等，其应用范围几乎涉及所有运动机械件。如：液压泵，变速箱、汽车、快艇、摩托、马达、轮船、飞机、机器人、电气开关等。尤其在汽车的传动件中更是必不可少。
本篇文章中要说的是渐开线花键（外键）——适用于通过切向冷轧成形的渐开线齿形的成形加工，也就是搓齿机。注：内花键加工用插齿和拉齿工艺，本篇里就不提了。
我们以日常生活中最为普及的汽车为例，汽车的发动机、变速箱、传动轴、方向机、车架悬挂系统，甚至于刮雨器都用到了渐开线花键。根据汽车的设计各异，一辆家用汽车的花键使用从数十处到上百处不等。如此多的渐开线花键结构占用了极多的零部件加工时间，而开发一种高效率、高质量的花键加工设备将为汽车零部件制造业提升不少生产效率和产品精度。而且，国内外的汽车整车厂对渐开线花键均强制要求采用冷轧成形工艺，以提高产品的机械强度。
随着汽车工业的蓬勃发展，切向展成冷轧成形（也称搓齿）技术应运而生，并且因其精密、高效、经济、节能的出色工艺优势，搓齿机及其相关模具技术在制造业发达的国家得到了长足发展，达到了不可替代的程度。国外搓齿机的制造商有德国EXCELLO公司；英国MARBAIX公司；LAPOINTE公司；美国ANDERSON-COOK公司；日本的NACHI、NHK公司等。另外，我国的台湾也是花键冷轧成形技术应用较早的地区，大陆则有LECN力成专机。
搓齿加工的基本原理（SplineRolling）
安装在滑台上的上下对置的两把搓齿模具，在经同步机构同步后由油压或伺服电机驱动作对向直线运动，模具被修磨成逐渐切入的齿形，工件由前后顶尖支撑，并可以通过前后顶尖的位移功能方便的调整工件加工部位，上下模具相对运动带动工件旋转并逐渐的将工件挤压成形，经整形后最终退出，花键的成形精度及稳定性是由上下搓齿模具的预置刚性距离而获得，数秒钟内完成无屑冷挤压成形。
花键冷轧成形实际上是两渐进的齿条刀具在带动工件旋转的同时轧入工件，渐进的齿条轧入工件，形成下部齿形，工件被刀模挤出的材料沿着刀模的齿廓流动，形成上部齿形。其成形过程如下图所示：
承载成形模具的两个滑台的运动同步性是很重要，滑台的运动同步性是影响花键加工质量的主要因素之一。上、下齿板之间距离的变化将影响尺寸的变化。搓齿前的工件直径的大小也是影响加工质量的另一个主要因素。通过计算程序，可以在计算机上方便的计算出成形需要的材料理论直径。经过修正即可得到最终的材料直径。
冷轧成形工艺基本上适用于所有合金钢材料的成形加工，特殊情况下也可进行灰口铸铁或铝材质的成形加工。被成形材料应具备均匀的晶体结构。锻造材料在搓齿前应经过回火工艺的处理。抗拉强度在～N/mm2之间的材料最适宜采用切向展成冷轧工艺。特殊情况下，被成形材料的抗拉强度还可以达到N/mm2。冷成型的材料要求：材料拉升参数不低于8%，常用材料有C45，40Cr,Cf53,20Cr,20CrMnTi,Q等，材料需要进行退火处理。
使用搓齿机的好处在哪？
可以改变现有的渐开线花键加工效率低、质量差、操作性差、工艺繁琐的工艺局面。为一种渐开线花键加工先进工艺。各种渐开线花键、渐开线锯齿、螺纹、油槽、螺杆和滚花部件的搓齿加工。在其加工能力范围内在数秒之内加工出高精度花键。单机操作，也可搭载机器人实现自动化作业，刀具可以单段，也可多段，效率大大提高！具体体现有如下几点：
1.改造传统工艺，提高产品质量，可达到GB.16级精度。加工的产品疲劳强度、扭转强度及耐磨性大幅提高，承载能力比切削件提高40%以上。因为加工面是冷挤压成形面。
2.节约原材料，该种加工工艺可节约8%~15%的原材料。如采用传统工艺，工件毛坯外径等于花键大径，而采用切向冷轧加工时工件毛坯外径约只为花键的节圆。从而降低原材料损耗。
3.数倍地提高生产效率，从而缩短了交货期，提高了产品竞争力。搭配桁架式机械手，关节式机器人自动化生产联线。
4.简化工艺，从而解放和节约劳动力。加工效率高，从而减少了机床的购买数量。从而大大地减少了钢材、电能的消耗。节约了企业购卖加工装备的资金投入。
5.刀具耐用，使用保养方便，且可修磨。一般加工十万只后才会产生较明显的金属疲劳，修磨时只需去掉疲劳部分，重新加工出齿形即可。
6.可加工多种样式的螺纹，花键，螺杆，油槽等。
搓齿机有极高的生产效率和极好的尺寸精度，但是只针对特定小模数的齿型，以数据为例，以加工模数为1，齿数为40，压力角45。，长度80mm的渐开线花键为例，其加工效率与精度同传统工艺加工比较如下：
依上表所述，若需加工精度及光洁度较好的渐开线花键则效率提高40倍以上，平均节约电能达80%以上，节约劳动力70%以上；同时加工精度也较高，可非常容易地达到5~8级。并且由于轮式轧齿其本身加工机理存在无法克服的缺陷，所以相对轮式轧齿也有更高的成品率、精度及光洁度。
*另外搓齿成形工艺最大的优点之一是在花键末端无需一个较大的让刀区域，也不会像其它工艺，如采用铣削加工工艺，加工时会产生较大的根切。采用冷成形工艺，即使齿形与工件的轴肩十分接近，也可进行加工；并且，冷轧成形工艺还可加工异形花键：在有些为保证花键装配方相的部位，常会设计出缺齿花健或少齿花键。如以常规工艺加工将极难完成，如下图所示：
那么搓齿机基本有哪些？
如果按照设备的布局，可分为立式搓齿机和卧式搓齿机两大类，立式搓齿机的刀具安装是上下形式，刀具位置与地面平行，卧式搓齿机的刀具安装是左右形式，刀具位置与地面垂直。立式搓齿机占地面积少，但是对车间高度有要求。卧式搓齿机占地面积较大，但是对车间高度无特殊要求。无论立式还是卧式搓齿机，工件加工位置始终是与地面平行。
按照设备的驱动来分，可分为油压式搓齿机和伺服式搓齿机，顾名思义，油压就是液压站提供驱动搓齿动力，而伺服则是电机提供搓齿动力。由于伺服的构造，精度等因素，一般就同等刀具规格的搓齿机来说，伺服搓齿机成本要略高于油压式搓齿机。
按照搓齿机所能安装的刀具尺寸来分：13英寸，16英寸，24英寸，36英寸，48英寸，60英寸这些是常用机型。刀具越长，则机型越大。
Seeingisbelieving，点击播放力成专机LECN的搓齿机作业视频能让读者加深对搓齿机印象，了解这种智能装备。
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