數控加工工藝應用于變速器箱體的相關設計和質量控制的探討

趙學廣 賀彪 張青原

摘要：近年來隨著科學技術的不斷發展，變速器相同的設計工藝也得到了不斷的發展，縱觀我國目前在這方面取得的進步， 與生產需求的提供不無聯系。在這種條件下，對數控加工相關設計工藝及質量控制進行分析與探討具有十分重要的現實意義。 關鍵詞：數控加工工藝；變速器箱體；設計；質量控制

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

近幾年人們針對變速器箱體設計提出了更高的要求，在這種情 況下，在變速器箱體設計與生產之中，數控加工工藝得到了更多的 應用，通過這種工藝體系設計生產出的變速器箱體不僅具有非常良 好的柔性，同時產品的質量也比較好，因而其應用發展價值非常高。

1 變速器箱體損傷檢查

1.1 軸承安裝孔或軸承座安裝孔磨損

軸承與軸承座安裝孔一般不易產生磨損，當軸承間進入臟物使滾動 阻力增大時，軸承外圍可能相對座孔產生轉動，引起軸承安裝孔磨 損；軸承座固定螺栓松動而使軸承座產生軸向振動時，也會引起安 裝孔的磨損。軸承座孔磨損后，將使齒輪軸線偏移和兩軸線不平行， 軸承外圈的軸向定位變壞，直接影響變速器輸入、輸出軸的相對位 置，影響齒輪的正常工作，造成齒輪發響、跳擋等一系列故障。一 般軸承安裝孔配合間隙超過 0.05 mm，軸承座安裝孔配合間隙超過 0.10 mm 時，應予修復，否則會影響齒輪軸的工作穩定性，其磨損 量的測量同一般孔類零件。

1.2 箱體裂紋及螺紋孔損壞

箱體裂紋多為制造缺陷，有時亦為工作時受力過大或維修操作不當

所致；螺紋孔損壞一般是由于裝配不當造成的。檢驗裂紋可用無損

探傷，較簡單的方法是箱體內盛滿煤油，靜置 5 min 后觀察有無外

滲，亦可用敲擊法判斷，但不易查找裂紋的部位；螺紋孔損壞一般

用感覺法檢驗。

2 變速箱體（使用數控加工工藝）生產特征

在汽車的整體結構中，變速器箱體屬于發動機傳動系統中的重要部

分，因為車型的不同，車體空間和發動機形態存在一定的差異，因

此，變速器箱體形式也是多樣的，在這種情況下，變速器箱體生產

多為中小批量多品種生產，以這種生產方式生產出來的設備要盡量

大一些，進而使多品種共線生產得到實現，縱觀現階段的數控型變

速器箱體生產情況，其生產加工工藝特征主要可以從以下幾方面進

行分析：

首先，生產加工工藝的混流生產特征，對著社會的發展，現在的市

場需求具有多變的特點，為了加強對資源消耗的控制，多品種生產

應該盡量保證在同一條生產線中完成；其次，生產線連貫特征，在

生產線設計過程中，盡量不能在其中出現斷點，盡最大能力避免空

間存儲和搬運過程中造成的浪費；第三，柔性化生產特征，這不僅

是變速器箱體生產線的一種主要特征，同時也是其眾多優勢中的一

種，因此在設計過程中應該充分重視這一特征的充分發揮。這一特

征主要體現在兩方面：一方面，生產線自身存在一定的改變能力，

另一方面還可以對系統功能進行控制，這兩方面便很好的實現了生

產線柔性化的特征。

3 變速箱體（使用數控加工工藝）設計機理

從本質上來看，變速器箱體數控加工設計屬于一種對加工工序與方 法的選擇與劃分，由此來看，對其技術機理的分析也應該從這兩方 面著手。首先，在加工方法的選擇機理上應該將變速器箱體中各工 件的實際加工精度與技術要求作為主要依據，只有將這一點作為前 提才能對后續各種影響因素進行參考。實際上，變速器箱體主要包 括螺紋、平面等結構，這些結構不同，所使用的數控加工方法也不 同。在加工工序劃分機理上，零件加工需要經過很多步驟，其中也 需要使用多種刀具，因此應該重視對加工工序的分類，將加工工序 下分成為精、細加工兩種類型，同時進行更加具體的工序劃分。具 體來說，可以分為以下幾項：首先，最先完成粗加工與精加工之間 的轉換，在該步驟之后完成其他步驟；其次，要過軸承安裝孔的精 度要求較高，一定要先進行粗加工，后進行精加工，這樣的設置因 為切削力帶來的精度影響就會受到抑制，同時粗加工切屑表面質量 也不會受到過大的影響；第三，精加工過程中一定要使產品技術要 求與特性要求得到滿足；第四，各種輔助工序的設計應該在上述環 節之后進行。

4 變速箱體（使用數控加工工藝）工藝流程

實際上，使用數控加工工藝對變速器箱體進行加工并不是一個簡單 的過程，它是一整套的工藝過程，在設計過程中對工藝路線進行具 體的設計與安排，在設計安排過程中應該對成本、效率以及精度三 方面的因素進行充分的考慮，目的是達到這三種因素之間的平衡， 如果不能達到平衡的目的必然會造成設計畸形，這對生產能效的發 揮是非常不利的。從現階段的實際情況來看，變速器箱體數控加工 主要使用臥式機床進行數控加工，在設計過程中應該嚴格遵循工序 集中和工序合理分布兩大原則，最終使生產線的總體效率得到進一 步的提高。

5 結語

目前我國有相當一部分變速器箱體是從國外引進的，由此可見我國 這方面技術尚不成熟，目前我國變速器箱體實際生產情況與實際生 產需求質檢存在不適應的情況，必須通過相應的措施對其進行調整， 這樣生產效能才能得到最大的發揮。

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