数控加工工艺应用于变速器箱体的相关设计和质量控制的探讨

赵学广 贺彪 张青原

摘要：近年来随着科学技术的不断发展，变速器相同的设计工艺也得到了不断的发展，纵观我国目前在这方面取得的进步， 与生产需求的提供不无联系。在这种条件下，对数控加工相关设计工艺及质量控制进行分析与探讨具有十分重要的现实意义。 关键词：数控加工工艺；变速器箱体；设计；质量控制

The application of numerical control processing technology to the design of gearbox and the discussion of quality control

Zhao Xueguang He Biao Zhang Qingyuan

Great Wall Motor Company， Automotive Engineering Technical Center of HeBei， baoding 071000

Abstract： with the continuous development of science and technology in recent years， the same design technology of transmission has also been constantly developed. The progress made in this aspect in China is closely related to the provision of production demand. Under this condition， it is of great practical significance to analyze and discuss the design process and quality control of nc machining.

Keywords： nc machining process； Transmission case； Design； The quality control

近几年人们针对变速器箱体设计提出了更高的要求，在这种情 况下，在变速器箱体设计与生产之中，数控加工工艺得到了更多的 应用，通过这种工艺体系设计生产出的变速器箱体不仅具有非常良 好的柔性，同时产品的质量也比较好，因而其应用发展价值非常高。

1 变速器箱体损伤检查

1.1 轴承安装孔或轴承座安装孔磨损

轴承与轴承座安装孔一般不易产生磨损，当轴承间进入脏物使滚动 阻力增大时，轴承外围可能相对座孔产生转动，引起轴承安装孔磨 损；轴承座固定螺栓松动而使轴承座产生轴向振动时，也会引起安 装孔的磨损。轴承座孔磨损后，将使齿轮轴线偏移和两轴线不平行， 轴承外圈的轴向定位变坏，直接影响变速器输入、输出轴的相对位 置，影响齿轮的正常工作，造成齿轮发响、跳挡等一系列故障。一 般轴承安装孔配合间隙超过 0.05 mm，轴承座安装孔配合间隙超过 0.10 mm 时，应予修复，否则会影响齿轮轴的工作稳定性，其磨损 量的测量同一般孔类零件。

1.2 箱体裂纹及螺纹孔损坏

箱体裂纹多为制造缺陷，有时亦为工作时受力过大或维修操作不当

所致；螺纹孔损坏一般是由于装配不当造成的。检验裂纹可用无损

探伤，较简单的方法是箱体内盛满煤油，静置 5 min 后观察有无外

渗，亦可用敲击法判断，但不易查找裂纹的部位；螺纹孔损坏一般

用感觉法检验。

2 变速箱体（使用数控加工工艺）生产特征

在汽车的整体结构中，变速器箱体属于发动机传动系统中的重要部

分，因为车型的不同，车体空间和发动机形态存在一定的差异，因

此，变速器箱体形式也是多样的，在这种情况下，变速器箱体生产

多为中小批量多品种生产，以这种生产方式生产出来的设备要尽量

大一些，进而使多品种共线生产得到实现，纵观现阶段的数控型变

速器箱体生产情况，其生产加工工艺特征主要可以从以下几方面进

行分析：

首先，生产加工工艺的混流生产特征，对着社会的发展，现在的市

场需求具有多变的特点，为了加强对资源消耗的控制，多品种生产

应该尽量保证在同一条生产线中完成；其次，生产线连贯特征，在

生产线设计过程中，尽量不能在其中出现断点，尽最大能力避免空

间存储和搬运过程中造成的浪费；第三，柔性化生产特征，这不仅

是变速器箱体生产线的一种主要特征，同时也是其众多优势中的一

种，因此在设计过程中应该充分重视这一特征的充分发挥。这一特

征主要体现在两方面：一方面，生产线自身存在一定的改变能力，

另一方面还可以对系统功能进行控制，这两方面便很好的实现了生

产线柔性化的特征。

3 变速箱体（使用数控加工工艺）设计机理

从本质上来看，变速器箱体数控加工设计属于一种对加工工序与方 法的选择与划分，由此来看，对其技术机理的分析也应该从这两方 面着手。首先，在加工方法的选择机理上应该将变速器箱体中各工 件的实际加工精度与技术要求作为主要依据，只有将这一点作为前 提才能对后续各种影响因素进行参考。实际上，变速器箱体主要包 括螺纹、平面等结构，这些结构不同，所使用的数控加工方法也不 同。在加工工序划分机理上，零件加工需要经过很多步骤，其中也 需要使用多种刀具，因此应该重视对加工工序的分类，将加工工序 下分成为精、细加工两种类型，同时进行更加具体的工序划分。具 体来说，可以分为以下几项：首先，最先完成粗加工与精加工之间 的转换，在该步骤之后完成其他步骤；其次，要过轴承安装孔的精 度要求较高，一定要先进行粗加工，后进行精加工，这样的设置因 为切削力带来的精度影响就会受到抑制，同时粗加工切屑表面质量 也不会受到过大的影响；第三，精加工过程中一定要使产品技术要 求与特性要求得到满足；第四，各种辅助工序的设计应该在上述环 节之后进行。

4 变速箱体（使用数控加工工艺）工艺流程

实际上，使用数控加工工艺对变速器箱体进行加工并不是一个简单 的过程，它是一整套的工艺过程，在设计过程中对工艺路线进行具 体的设计与安排，在设计安排过程中应該对成本、效率以及精度三 方面的因素进行充分的考虑，目的是达到这三种因素之间的平衡， 如果不能达到平衡的目的必然会造成设计畸形，这对生产能效的发 挥是非常不利的。从现阶段的实际情况来看，变速器箱体数控加工 主要使用卧式机床进行数控加工，在设计过程中应该严格遵循工序 集中和工序合理分布两大原则，最终使生产线的总体效率得到进一 步的提高。

5 结语

目前我国有相当一部分变速器箱体是从国外引进的，由此可见我国 这方面技术尚不成熟，目前我国变速器箱体实际生产情况与实际生 产需求质检存在不适应的情况，必须通过相应的措施对其进行调整， 这样生产效能才能得到最大的发挥。

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