引言

      随着生活水平的提高, 购车者对车辆的要求越来越高, 高效低噪的自动变速器成了中高级车型的主流配置, 并且市场占有率逐年上升, 但在高精度变速器齿轮加工方面, 与美欧、日韩等前进国家相比,还有较大差距。要达到上述先进国家水平, 要在材料、装备、工装、工艺等方面在借鉴、引进的基础上进行突破。制造业是社会经济向前快速发展的重要支柱产业, 制造业在将制造资源转化成产品以及随后产品的使用和废弃后的处理过程中,将会给生态环境带来了不同程度的污染。对于制造业来说, 未来所面临解决的重大问题是如何减少资源的消耗和尽可能少地产生环境污染。

1.锻造制坯

      时至今日, 热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来, 楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯, 它不仅精度较高、后序加工余量小, 而且生产效率高。另外, 少切削或无切削是发展方向。精锻制坯减少了钢材用量, 且减小了精车加工难度, 精车工时大大缩短。换档结合齿直接锻造成型, 省去了钢材用量, 还省去了精车、插齿、倒尖角等工序。

2 正火

      这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备, 以有效减少热处理变形。所用齿轮钢的材料通常为20 Cr M nT i , 一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大, 使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大, 金相组织不均匀, 直接影响金属切削加工和最终热处理, 使得热变形大而无规律, 零件质量无法控制。为此, 采用等温正火工艺。实践证明, 采用等温正火有效改变了一般正火的弊端, 产品质量稳定可靠。

3 车削加工

      为了满足高精度齿轮加工的定位要求, 齿坯的加工全部采用数控车床, 使用机械夹紧不重磨车刀, 实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成, 既保证了内孔与端面的垂直度要求, 又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度, 确保了后序齿轮的加工质量。另外, 数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量, 经济性好。精车自动化连线是发展方向。双环公司目前建有机械手自动化精车线和机器人自动化线。

4 滚、插齿

      国内加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机, 虽然调整维护方便,但生产效率较低, 若完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展, 滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行, 经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命, 一般能提高90 % 以上, 有效地减少了换刀次数和刃磨时间, 效益显着。高速、干切、快速换模、工装零间隙配合、自动化连线等是发展方向。双环公司采用格里森干切滚齿机, 该滚齿机采用大理石床身, 具有良好的减震性, 热变形小, 耐化学腐蚀等优点。新型直驱的滚刀驱动系统, 显著提高了该系统的安装精度、刚性及转矩。配合使用的滚刀为整体粉末治金滚刀+ AI Cr N 涂层, 实现了滚齿的高速切削, 效率成倍提高。由于干切滚齿机不再使用切削油, 环保效果不言而喻。高精度和高刚性的机床, 加上零间隙配合的工装, 保证了切齿的高精度。快速换模工装保证3分钟换模, 在小批量产品生产过程中, 大大提高了设备的稼动率。双环公司目前建有机械手自动化滚倒剃生产线和机器人自动化滚倒剃生产线。