數(shù)控加工工藝應(yīng)用于變速器箱體的相關(guān)設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制的探討

趙學(xué)廣 賀彪 張青原

摘要：近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變速器相同的設(shè)計(jì)工藝也得到了不斷的發(fā)展，縱觀我國(guó)目前在這方面取得的進(jìn)步， 與生產(chǎn)需求的提供不無(wú)聯(lián)系。在這種條件下，對(duì)數(shù)控加工相關(guān)設(shè)計(jì)工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行分析與探討具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝；變速器箱體；設(shè)計(jì)；質(zhì)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(duì)變速器箱體設(shè)計(jì)提出了更高的要求，在這種情 況下，在變速器箱體設(shè)計(jì)與生產(chǎn)之中，數(shù)控加工工藝得到了更多的 應(yīng)用，通過(guò)這種工藝體系設(shè)計(jì)生產(chǎn)出的變速器箱體不僅具有非常良 好的柔性，同時(shí)產(chǎn)品的質(zhì)量也比較好，因而其應(yīng)用發(fā)展價(jià)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(chǎn)生磨損，當(dāng)軸承間進(jìn)入臟物使?jié)L動(dòng) 阻力增大時(shí)，軸承外圍可能相對(duì)座孔產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，引起軸承安裝孔磨 損；軸承座固定螺栓松動(dòng)而使軸承座產(chǎn)生軸向振動(dòng)時(shí)，也會(huì)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(duì)位 置，影響齒輪的正常工作，造成齒輪發(fā)響、跳擋等一系列故障。一 般軸承安裝孔配合間隙超過(guò) 0.05 mm，軸承座安裝孔配合間隙超過(guò) 0.10 mm 時(shí)，應(yīng)予修復(fù)，否則會(huì)影響齒輪軸的工作穩(wěn)定性，其磨損 量的測(cè)量同一般孔類(lèi)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(shí)亦為工作時(shí)受力過(guò)大或維修操作不當(dāng)

所致；螺紋孔損壞一般是由于裝配不當(dāng)造成的。檢驗(yàn)裂紋可用無(wú)損

探傷，較簡(jiǎn)單的方法是箱體內(nèi)盛滿(mǎn)煤油，靜置 5 min 后觀察有無(wú)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(jué)法檢驗(yàn)。

2 變速箱體（使用數(shù)控加工工藝）生產(chǎn)特征

在汽車(chē)的整體結(jié)構(gòu)中，變速器箱體屬于發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要部

分，因?yàn)檐?chē)型的不同，車(chē)體空間和發(fā)動(dòng)機(jī)形態(tài)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(chǎn)

多為中小批量多品種生產(chǎn)，以這種生產(chǎn)方式生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)備要盡量

大一些，進(jìn)而使多品種共線生產(chǎn)得到實(shí)現(xiàn)，縱觀現(xiàn)階段的數(shù)控型變

速器箱體生產(chǎn)情況，其生產(chǎn)加工工藝特征主要可以從以下幾方面進(jìn)

行分析：

首先，生產(chǎn)加工工藝的混流生產(chǎn)特征，對(duì)著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)在的市

場(chǎng)需求具有多變的特點(diǎn)，為了加強(qiáng)對(duì)資源消耗的控制，多品種生產(chǎn)

應(yīng)該盡量保證在同一條生產(chǎn)線中完成；其次，生產(chǎn)線連貫特征，在

生產(chǎn)線設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡量不能在其中出現(xiàn)斷點(diǎn)，盡最大能力避免空

間存儲(chǔ)和搬運(yùn)過(guò)程中造成的浪費(fèi)；第三，柔性化生產(chǎn)特征，這不僅

是變速器箱體生產(chǎn)線的一種主要特征，同時(shí)也是其眾多優(yōu)勢(shì)中的一

種，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該充分重視這一特征的充分發(fā)揮。這一特

征主要體現(xiàn)在兩方面：一方面，生產(chǎn)線自身存在一定的改變能力，

另一方面還可以對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行控制，這兩方面便很好的實(shí)現(xiàn)了生

產(chǎn)線柔性化的特征。

3 變速箱體（使用數(shù)控加工工藝）設(shè)計(jì)機(jī)理

從本質(zhì)上來(lái)看，變速器箱體數(shù)控加工設(shè)計(jì)屬于一種對(duì)加工工序與方 法的選擇與劃分，由此來(lái)看，對(duì)其技術(shù)機(jī)理的分析也應(yīng)該從這兩方 面著手。首先，在加工方法的選擇機(jī)理上應(yīng)該將變速器箱體中各工 件的實(shí)際加工精度與技術(shù)要求作為主要依據(jù)，只有將這一點(diǎn)作為前 提才能對(duì)后續(xù)各種影響因素進(jìn)行參考。實(shí)際上，變速器箱體主要包 括螺紋、平面等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)不同，所使用的數(shù)控加工方法也不 同。在加工工序劃分機(jī)理上，零件加工需要經(jīng)過(guò)很多步驟，其中也 需要使用多種刀具，因此應(yīng)該重視對(duì)加工工序的分類(lèi)，將加工工序 下分成為精、細(xì)加工兩種類(lèi)型，同時(shí)進(jìn)行更加具體的工序劃分。具 體來(lái)說(shuō)，可以分為以下幾項(xiàng)：首先，最先完成粗加工與精加工之間 的轉(zhuǎn)換，在該步驟之后完成其他步驟；其次，要過(guò)軸承安裝孔的精 度要求較高，一定要先進(jìn)行粗加工，后進(jìn)行精加工，這樣的設(shè)置因 為切削力帶來(lái)的精度影響就會(huì)受到抑制，同時(shí)粗加工切屑表面質(zhì)量 也不會(huì)受到過(guò)大的影響；第三，精加工過(guò)程中一定要使產(chǎn)品技術(shù)要 求與特性要求得到滿(mǎn)足；第四，各種輔助工序的設(shè)計(jì)應(yīng)該在上述環(huán) 節(jié)之后進(jìn)行。

4 變速箱體（使用數(shù)控加工工藝）工藝流程

實(shí)際上，使用數(shù)控加工工藝對(duì)變速器箱體進(jìn)行加工并不是一個(gè)簡(jiǎn)單 的過(guò)程，它是一整套的工藝過(guò)程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)工藝路線進(jìn)行具 體的設(shè)計(jì)與安排，在設(shè)計(jì)安排過(guò)程中應(yīng)該對(duì)成本、效率以及精度三 方面的因素進(jìn)行充分的考慮，目的是達(dá)到這三種因素之間的平衡， 如果不能達(dá)到平衡的目的必然會(huì)造成設(shè)計(jì)畸形，這對(duì)生產(chǎn)能效的發(fā) 揮是非常不利的。從現(xiàn)階段的實(shí)際情況來(lái)看，變速器箱體數(shù)控加工 主要使用臥式機(jī)床進(jìn)行數(shù)控加工，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格遵循工序 集中和工序合理分布兩大原則，最終使生產(chǎn)線的總體效率得到進(jìn)一 步的提高。

5 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)有相當(dāng)一部分變速器箱體是從國(guó)外引進(jìn)的，由此可見(jiàn)我國(guó) 這方面技術(shù)尚不成熟，目前我國(guó)變速器箱體實(shí)際生產(chǎn)情況與實(shí)際生 產(chǎn)需求質(zhì)檢存在不適應(yīng)的情況，必須通過(guò)相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行調(diào)整， 這樣生產(chǎn)效能才能得到最大的發(fā)揮。

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