DCT变速器轴齿制造关键技术课件

DCT变速器轴齿制造关键技术DCT变速器轴齿制造关键技术2/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术42/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概3/n1DCT轴齿制造技术概述可靠性经济性舒适性轻量化动力性变速器可靠性速比范围传动效率NVH性能变速器重量1.1汽车变速器对整车性能影响3/n1DCT轴齿制造技术概述可靠性经济性舒适性轻量化动力4/n1DCT轴齿制造技术概述1.2DCT变速器轴齿制造技术产品设计、制造技术两者相互依存，协同发展促进零部件、总成、整车产品优越性能达成。DCT产品特性1.继承性机械式自动变速器双离合动力不中断2.动力性齿轮啮合啸叫敲击换挡噪声4.NVH多档位速比范围宽共用输入齿轮结构紧凑重量轻3.经济性传动效率高DCT轴齿设计特性1.全齿面精度控制设计2.轴齿装配部位精度设计3.典型轴齿零件结构设计多种齿面修形fkoCaCb三截面精度控制设计TIF近基圆高重合度设计轴颈尺寸形位精度内孔、同步锥面精度轴花键结合齿花键精度空心输入轴常啮合从动齿轮轴齿关键制造技术1.齿轮制造仿真技术3.近基圆渐开线达成技术齿形加工仿真齿轮工艺仿真2.全齿面精度控制技术4.全流程质量控制技术齿坯精车齿轮制齿工序热处理、校直热后精加工5.从动齿轮铆接磨齿技术热变形补偿、控制压装、铆接、磨齿4/n1DCT轴齿制造技术概述1.2DCT变速器轴齿制造5/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术45/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概6/n2齿轮制造仿真技术应用2.1齿轮制造仿真流程通过齿轮制造工艺计算分析，在保证产品性能的前提下，同时轴齿具备良好的制造工艺性；能用比较经济、合理的工艺方法将其制造出来,并减少因结构工艺性问题导致的设计更改。模型建立滚齿、蜗杆磨齿工艺模拟KOADPSPADRQPPP产品战略产品定义生产准备产品策划设计与验证SOP齿轮仿真齿轮仿真产品流程仿真流程输入内容：1.齿轮设计参数2.功率流信息3.系统变形情况4.微观修形参数5.刀具参数输出内容1.齿形TIF、SAP、EAP等特征点2.根切、干涉检查3.齿轮强度校核剃齿动力学仿真输出内容1、齿面扭曲预测2、齿轮各项精度误差及精度等级输出内容1、剃刀修磨表2、剃齿特征点3、齿面中凹预测齿形仿真6/n2齿轮制造仿真技术应用2.1齿轮制造仿真流程通过齿7/n2齿轮制造仿真技术应用2.2齿轮制造--齿形加工仿真齿形TIF点，SAP点，EAP点校核，与设计偏差≤0.005mm；齿根陈切保证ResidualFilletUndercut，不小于精加工余量；齿根圆角半径保证RootFilletRadius：齿根圆直径RootDiameter(mm)：与设计图纸要求一致；刀具与零件干涉检查;啮合齿轮干涉检查；TIF点，SAP点，EAP点处精加工余量min>0.03mm刀具可制造性评价；滚磨零件齿根过渡保证;齿轮强度校核，满足设计标准；疲劳强度计算结果(100%功率)强度计算标计算齿轮弯曲强度安全系数接触强度安全系数静态安全系数ISO6336:2006弯曲接触设计齿轮2nddrive1.69931.25994.24831.65862nddriven1.60641.34443.73911.6586制造齿轮2nddrive1.57951.21053.94891.59362nddriven1.48241.29173.45061.5936DAEAPDFTIF7/n2齿轮制造仿真技术应用2.2齿轮制造--齿形加工8/n2齿轮制造仿真技术应用2.3齿轮制造--滚齿工艺仿真机床调整参数滚刀头架导轨误差滚刀制造误差滚刀进给量（mm）1X轴方向误差（μm）5齿形误差（左齿面）（μm）5滚刀起始高度（mm）7X轴方向误差测量长度（mm）400齿形误差测量长度（mm）4.586中心距偏移量（mm）0Y轴方向误差（μm）3齿形误差（右齿面）μm5轴交角偏差mRad0Y轴方向误差测量长度（mm）100齿形误差测量长度（mm）4.586滚刀安装误差工件安装误差起始齿分度误差（μm）10滚刀轴向跳动（μm）3测量截面距离（mm）17滚刀重磨误差测量截面距离（mm）100第一个截面相位角（°）0容屑槽累积总误差（μm）5第一个截面相位角（°）0第一个截面跳动（mm）5前刀面径向综合误差（μm）0第一个截面跳动（μm）9第二个截面相位角（°）90前刀面径向综合误差测量长度（mm）12第二个截面相位角（°）0第二个截面跳动（mm）2容屑槽导程误差（μm）10第二个截面跳动（μm）10容屑槽导程误差测量长度（mm）50ISO精度等级报告-齿形偏差误差名称符号偏差(µm)实际加工结果(平均)实际最大设计等级加工等级齿廓总偏差Fα4.588510.116.275齿廓形状偏差ffα3.35739.715.275齿廓倾斜偏差fHα2.17160.411.674ISO精度等级报告-齿向偏差误差名称符号偏差(µm)实际加工结果(平均)实际最大设计等级加工等级齿向总偏差Fβ8.66769.312.576齿向形状偏差ffβ7.80387.739.677齿向倾斜偏差fHβ1.5632.753.973ISO精度等级报告-累计偏差误差名称符号偏差(µm)实际加工结果(平均)实际最大设计等级加工等级单一齿距偏差fpt4.96314.68/5.696.7/975齿距累计总偏差Fp23.06249.98/9.320.4/15.4768/n2齿轮制造仿真技术应用2.3齿轮制造--滚齿工艺9/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--滚齿工艺仿真试验验证模拟工艺可以预测加工精度趋势，但齿轮各项精度误差在准确度还有所偏离，需要进一步试验标定；9/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--滚齿工艺10/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--蜗杆磨齿工艺仿真及试验验证对齿向鼓形量为0、5μm、10μm、15μm、20μm进行试验；齿形扭曲与鼓形量近似为线性关系与实际的扭曲相比，仿真计算的扭曲趋势一致，但是扭曲值差距较大，鼓形量越大，差别越大10/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--蜗杆磨11/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术411/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术12/n3轴齿全流程质量控制技术3.1轴类零件过程质量控制变速器齿轮轴传递运动与动力，同时也是齿轮、轴承、同步器装配、运转基准；作为轴齿核心零件，其特征要素多、精度高；所有特征要求均达到设计要求，可保证轴齿可靠、高效运转。工序间精度相互关联，为保证最终成品精度的稳定达成，须对全工艺流程制定工艺技术条件，对每道关键工序进行严格控制；中间轴档位齿轮档位齿轮档位齿轮同步器同步器轴承轴承热后校直热处理花键搓齿齿坯精车齿坯精车齿坯精车花键Fp\Fr\Mdk轴颈齿轮精度磨削轴颈热后校直热处理磨前齿轮精度热处理滚齿12/n3轴齿全流程质量控制技术3.1轴类零件过程质量控13/n3轴齿全流程质量控制技术3.2轴类零件过程质量控制--花键精度控制指标精车搓齿热处理校直成品花键精度以轴两中心孔定位滚轧花键，搓前轴径跳动影响花键跳动根据零件花键跳动0.08mm要求以及实验数据，确定齿坯轴颈跳动<0.03mm、热前花键Fr控制<0.04mm、轴齿热后变形<0.25mm、校直后跳动<0.04mm；13/n3轴齿全流程质量控制技术3.2轴类零件过程质量控14/n3轴齿全流程质量控制技术3.3轴类零件过程质量控制--齿轮精度控制指标滚齿精度与定位面精车精度相关，结合滚齿对精车的要求以及目前生产能力，要求滚齿定位面跳动不大于0.03mm；滚齿工序齿轮精度与齿坯精车精度相关性精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿14/n3轴齿全流程质量控制技术3.3轴类零件过程质量控15/n3轴齿全流程质量控制技术3.4轴类零件过程质量控制--齿轮精度控制指标精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿热处理、校直工序齿轮周节精度变化热后轴颈跳动<0.04mm以内时，能够满足后续磨齿要求；零件TIF点近基圆以及齿轮磨齿精度要求，热处理校直后Fp<0.06mm，Fr<0.05mm；15/n3轴齿全流程质量控制技术3.4轴类零件过程质量控压力角增大螺旋角减小磨齿黑皮16/n3轴齿全流程质量控制技术3.5轴类零件过程质量控制--齿轮精度控制指标精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿齿轮热变形变化齿轮热齿轮后齿廓压力角增大，齿向螺旋角减少，磨齿工序存在一端无余量风险，因此需要热前补偿变形量。磨前滚刀设计磨齿黑皮

TIF点余量通常要求不小于0.03mm，但TIF近基圆设计齿轮，滚刀若按照等压力角设计，会导致TIF点余量不足，磨齿存在黑皮风险。TIF磨齿齿形滚齿齿形TIF点滚齿余量改进措施参数项原设计改善后齿轮设计压力角2020齿轮设计模数(mm)2.52.5滚刀设计压力角2017.5滚刀设计模数(mm)2.52.4632磨齿余量(mm)0.10.094滚齿后TIF点余量(mm)0.030.019滚齿后TIF点(mm)51.79151.697滚刀凸角高度(mm)0.8060.962滚刀凸角大小(mm)0.070.076蜗杆磨轮模数1718蜗杆磨轮压力角2.4572.47通过滚刀和磨轮的变模数变压力角设计，蜗杆磨齿可以实现接近基圆的渐开线起始点保证；热前滚齿工序进行热变形补偿。压力角增大螺旋角减小磨齿黑皮16/n3轴齿全流程质量控制技17/n3轴齿全流程质量控制技术3.5轴类零件过程质量控制--全齿面精度控制精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿扭曲修正砂轮修整策略无扭曲修正砂轮修整策略采用变压力角砂轮方式进行，砂轮轴向各点位置需要和齿轮宽度的位置相对应，影响磨削效率和磨削成本；对于扭曲比较小或要求不高的情形，可以采取优化修形螺旋线或是控制鼓形的方式进行，能够保证效率和成本；斜齿轮鼓形设计制造会产生齿面扭曲,其大小和螺旋角、齿面宽、鼓形量相关17/n3轴齿全流程质量控制技术3.5轴类零件过程质量控18/n3轴齿全流程质量控制技术3.6轴类零件过程质量控制--轴类零件工艺技术条件综合考量零件加工过程中每道工序的实际精度达成情况以及对后序的影响情况，确定出关键工序的精度控制指标如下：热前热后齿坯轴向尺寸0.05径向尺寸0.03径向跳动<0.03热前齿轮fHα0.016±0.009fHβ0.055±0.012fpt<0.012Fp<0.035Fr<0.030Wk公差0.035热前花键跨棒距公差0.04Fp<0.04Fr<0.035热后跳动热后<0.25校直后<0.04热后齿轮fHα±0.014fHβ±0.014fpt<0.02Fp<0.07Fr<0.05Wk公差0.04热后花键Mdk

公差0.06Fp<0.1Fr<0.0818/n3轴齿全流程质量控制技术3.6轴类零件过程质量控19/n3轴齿全流程质量控制技术3.7盘类零件工艺技术条件精车热处理磨削内孔端面精度精车滚齿热处理磨削磨前齿轮精度精车焊接热处理磨削接合齿精度成品齿轮精度齿坯内孔尺寸0.03内孔圆柱度0.015端面跳动0.025焊接面精度（按图纸）热前齿轮fHα0.021±0.009fHβ0.022±0.012fpt0.012Fp0.035Fr0.030Wk0.035热前焊接轴向尺寸0.025接合齿端跳0.05接合齿径跳0.04接合齿周累0.06热后焊接轴向尺寸0.03接合齿端跳0.08接合齿径跳0.06接合齿周累0.08热后齿轮fHα±0.014fHβ±0.014fpt0.02Fp0.07Fr0.05Wk0.0419/n3轴齿全流程质量控制技术3.7盘类零件工艺技术条20/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术420/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术21/n4典型零件关键制造技术4.1从动齿轮磨齿后铆接从动齿轮精度要求从动齿轮参与所有档位工况运转；关系到寿命、NVH、传递效率；差速器分总成从齿轮精度6级。原工艺流程精车齿坯滚齿倒棱热处理热后硬车磨齿压装铆接各项精度都有损失，fHb、Fp、Fr精度超差；铆接后齿轮原有检测基准发生变化，导致精度损失；从动齿轮应当采用铆接后磨齿工艺；0.010.0350.02821/n4典型零件关键制造技术4.1从动齿轮磨齿后铆接从22/n4典型零件关键制造技术4.2从动齿轮铆接后磨齿--工艺方案取消热后内孔热后加工工序，从动齿轮直接与差壳铆接；降减少制造工序降低制造成本；以差壳轴承颈为基准，进行磨齿保证齿轮精度；新工艺流程精车齿坯滚齿倒棱热处理热后加工（取消）压装铆接磨齿从动齿轮热变形补偿量的确定；从动齿轮热处理易变形，如何有效控制变形；从动齿轮压装曲线确定，保证量产压装过程稳定；一体化从动齿轮磨齿精度达成；新工艺需要解决的问题22/n4典型零件关键制造技术4.2从动齿轮铆接后磨齿-23/n4典型零件关键制造技术4.3从动齿轮铆接后磨齿--热变形控制Fp0.1-0.15，齿面已无余量Fp<0.1mm，齿面余量足够热处理工艺参数摆放方案1：平装摆放方案2：挂装毛坯材料20MnCr5淬透性30+4HRC挂装,挂具改善真空渗碳+气体淬火19Bar气体压力保温温度890℃渗碳层深:0.78mm心部硬度:366(HV30)平面度<0.05mm热后Fp<0.09mm热后Fr<0.06mm23/n4典型零件关键制造技术4.3从动齿轮铆接后磨齿-24/n4典型零件关键制造技术4.4从动齿轮铆接后磨齿--压装曲线压装曲线压装力过盈量与圆度压装工艺：随过盈量增加，（最终）压装力增加；内孔圆度主要影响初始压入力；在设计的过盈范围内，最大压装力为5.317KN，最小不到1KN；压装控制指标：内孔圆度不大于0.05mm,控制压装力波动范围波动量小于2KN;最终压装力控制在2KN-6KN，下限控制最小过盈配合，保证压装后的精度；上限保证最大过盈在设计范围内，避免产生过大的配合应力；24/n4典型零件关键制造技术4.4从动齿轮铆接后磨齿-25/n4典型零件关键制造技术4.5从动齿轮铆接后磨齿--铆接后齿轮精度铆接后齿轮Fr<0.06、Fp<0.08精度均改善热变形控制，尺寸变化趋于一致，可热前补偿;热后从动齿轮定位表面不进行加工，可直接压装铆接再进行总成磨齿；25/n4典型零件关键制造技术4.5从动齿轮铆接后磨齿-26/n4典型零件关键制造技术4.6从动齿轮铆接后磨齿--铆接后齿轮磨齿精度齿轮磨齿精度能够稳定达成6及设计精度要求；磨前齿轮工艺技术指标满足磨齿工序要求;成形磨齿试验26/n4典型零件关键制造技术4.6从动齿轮铆接后磨齿-27/n4典型零件关键制造技术4.7从动齿轮铆接后磨齿--从动齿轮工艺技术条件热变形补偿项（mm）内孔直径+0.0779铆接孔节圆直径+0.0828齿顶圆直径0.144齿根圆直径0.04公法线0.014齿轮阶段控制参数滚齿工序铆接工序磨齿精度工序要求实际达成铆接工序要求热处理实际达到铆接后达成fHαave-D0.022±0.0100.022±0.004±0.014±0.006±0.004±0.007fHαave-C0.014±0.0100.014±0.004±0.014±0.004±0.003±0.007fHβave-D0.020±0.0130.020±0.004±0.014±0.006±0.010±0.007fHβave-C0.012±0.0130.012±0.006±0.014±0.007±0.008±0.007fp0.0150.0130.0220.0130.0200.008Fp0.0400.0240.0900.1000.0700.035Fr0.0340.0230.0700.0710.0620.028指标公差mm实际达成mm（平均）内圈平面度0.050.033内孔圆度0.050.045内孔尺寸公差0.0350.03315热处理形位精度控制指标热处理尺寸补偿量齿轮精度各工序控制指标

注：滚齿的齿形齿向倾斜热前反补依据铆接后齿轮精度。27/n4典型零件关键制造技术4.7从动齿轮铆接后磨齿-28Thankyou!28Thankyou!DCT变速器轴齿制造关键技术DCT变速器轴齿制造关键技术30/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术42/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概31/n1DCT轴齿制造技术概述可靠性经济性舒适性轻量化动力性变速器可靠性速比范围传动效率NVH性能变速器重量1.1汽车变速器对整车性能影响3/n1DCT轴齿制造技术概述可靠性经济性舒适性轻量化动力32/n1DCT轴齿制造技术概述1.2DCT变速器轴齿制造技术产品设计、制造技术两者相互依存，协同发展促进零部件、总成、整车产品优越性能达成。DCT产品特性1.继承性机械式自动变速器双离合动力不中断2.动力性齿轮啮合啸叫敲击换挡噪声4.NVH多档位速比范围宽共用输入齿轮结构紧凑重量轻3.经济性传动效率高DCT轴齿设计特性1.全齿面精度控制设计2.轴齿装配部位精度设计3.典型轴齿零件结构设计多种齿面修形fkoCaCb三截面精度控制设计TIF近基圆高重合度设计轴颈尺寸形位精度内孔、同步锥面精度轴花键结合齿花键精度空心输入轴常啮合从动齿轮轴齿关键制造技术1.齿轮制造仿真技术3.近基圆渐开线达成技术齿形加工仿真齿轮工艺仿真2.全齿面精度控制技术4.全流程质量控制技术齿坯精车齿轮制齿工序热处理、校直热后精加工5.从动齿轮铆接磨齿技术热变形补偿、控制压装、铆接、磨齿4/n1DCT轴齿制造技术概述1.2DCT变速器轴齿制造33/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术45/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概34/n2齿轮制造仿真技术应用2.1齿轮制造仿真流程通过齿轮制造工艺计算分析，在保证产品性能的前提下，同时轴齿具备良好的制造工艺性；能用比较经济、合理的工艺方法将其制造出来,并减少因结构工艺性问题导致的设计更改。模型建立滚齿、蜗杆磨齿工艺模拟KOADPSPADRQPPP产品战略产品定义生产准备产品策划设计与验证SOP齿轮仿真齿轮仿真产品流程仿真流程输入内容：1.齿轮设计参数2.功率流信息3.系统变形情况4.微观修形参数5.刀具参数输出内容1.齿形TIF、SAP、EAP等特征点2.根切、干涉检查3.齿轮强度校核剃齿动力学仿真输出内容1、齿面扭曲预测2、齿轮各项精度误差及精度等级输出内容1、剃刀修磨表2、剃齿特征点3、齿面中凹预测齿形仿真6/n2齿轮制造仿真技术应用2.1齿轮制造仿真流程通过齿35/n2齿轮制造仿真技术应用2.2齿轮制造--齿形加工仿真齿形TIF点，SAP点，EAP点校核，与设计偏差≤0.005mm；齿根陈切保证ResidualFilletUndercut，不小于精加工余量；齿根圆角半径保证RootFilletRadius：齿根圆直径RootDiameter(mm)：与设计图纸要求一致；刀具与零件干涉检查;啮合齿轮干涉检查；TIF点，SAP点，EAP点处精加工余量min>0.03mm刀具可制造性评价；滚磨零件齿根过渡保证;齿轮强度校核，满足设计标准；疲劳强度计算结果(100%功率)强度计算标计算齿轮弯曲强度安全系数接触强度安全系数静态安全系数ISO6336:2006弯曲接触设计齿轮2nddrive1.69931.25994.24831.65862nddriven1.60641.34443.73911.6586制造齿轮2nddrive1.57951.21053.94891.59362nddriven1.48241.29173.45061.5936DAEAPDFTIF7/n2齿轮制造仿真技术应用2.2齿轮制造--齿形加工36/n2齿轮制造仿真技术应用2.3齿轮制造--滚齿工艺仿真机床调整参数滚刀头架导轨误差滚刀制造误差滚刀进给量（mm）1X轴方向误差（μm）5齿形误差（左齿面）（μm）5滚刀起始高度（mm）7X轴方向误差测量长度（mm）400齿形误差测量长度（mm）4.586中心距偏移量（mm）0Y轴方向误差（μm）3齿形误差（右齿面）μm5轴交角偏差mRad0Y轴方向误差测量长度（mm）100齿形误差测量长度（mm）4.586滚刀安装误差工件安装误差起始齿分度误差（μm）10滚刀轴向跳动（μm）3测量截面距离（mm）17滚刀重磨误差测量截面距离（mm）100第一个截面相位角（°）0容屑槽累积总误差（μm）5第一个截面相位角（°）0第一个截面跳动（mm）5前刀面径向综合误差（μm）0第一个截面跳动（μm）9第二个截面相位角（°）90前刀面径向综合误差测量长度（mm）12第二个截面相位角（°）0第二个截面跳动（mm）2容屑槽导程误差（μm）10第二个截面跳动（μm）10容屑槽导程误差测量长度（mm）50ISO精度等级报告-齿形偏差误差名称符号偏差(µm)实际加工结果(平均)实际最大设计等级加工等级齿廓总偏差Fα4.588510.116.275齿廓形状偏差ffα3.35739.715.275齿廓倾斜偏差fHα2.17160.411.674ISO精度等级报告-齿向偏差误差名称符号偏差(µm)实际加工结果(平均)实际最大设计等级加工等级齿向总偏差Fβ8.66769.312.576齿向形状偏差ffβ7.80387.739.677齿向倾斜偏差fHβ1.5632.753.973ISO精度等级报告-累计偏差误差名称符号偏差(µm)实际加工结果(平均)实际最大设计等级加工等级单一齿距偏差fpt4.96314.68/5.696.7/975齿距累计总偏差Fp23.06249.98/9.320.4/15.4768/n2齿轮制造仿真技术应用2.3齿轮制造--滚齿工艺37/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--滚齿工艺仿真试验验证模拟工艺可以预测加工精度趋势，但齿轮各项精度误差在准确度还有所偏离，需要进一步试验标定；9/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--滚齿工艺38/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--蜗杆磨齿工艺仿真及试验验证对齿向鼓形量为0、5μm、10μm、15μm、20μm进行试验；齿形扭曲与鼓形量近似为线性关系与实际的扭曲相比，仿真计算的扭曲趋势一致，但是扭曲值差距较大，鼓形量越大，差别越大10/n2齿轮制造仿真技术应用2.4齿轮制造--蜗杆磨39/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术411/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术40/n3轴齿全流程质量控制技术3.1轴类零件过程质量控制变速器齿轮轴传递运动与动力，同时也是齿轮、轴承、同步器装配、运转基准；作为轴齿核心零件，其特征要素多、精度高；所有特征要求均达到设计要求，可保证轴齿可靠、高效运转。工序间精度相互关联，为保证最终成品精度的稳定达成，须对全工艺流程制定工艺技术条件，对每道关键工序进行严格控制；中间轴档位齿轮档位齿轮档位齿轮同步器同步器轴承轴承热后校直热处理花键搓齿齿坯精车齿坯精车齿坯精车花键Fp\Fr\Mdk轴颈齿轮精度磨削轴颈热后校直热处理磨前齿轮精度热处理滚齿12/n3轴齿全流程质量控制技术3.1轴类零件过程质量控41/n3轴齿全流程质量控制技术3.2轴类零件过程质量控制--花键精度控制指标精车搓齿热处理校直成品花键精度以轴两中心孔定位滚轧花键，搓前轴径跳动影响花键跳动根据零件花键跳动0.08mm要求以及实验数据，确定齿坯轴颈跳动<0.03mm、热前花键Fr控制<0.04mm、轴齿热后变形<0.25mm、校直后跳动<0.04mm；13/n3轴齿全流程质量控制技术3.2轴类零件过程质量控42/n3轴齿全流程质量控制技术3.3轴类零件过程质量控制--齿轮精度控制指标滚齿精度与定位面精车精度相关，结合滚齿对精车的要求以及目前生产能力，要求滚齿定位面跳动不大于0.03mm；滚齿工序齿轮精度与齿坯精车精度相关性精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿14/n3轴齿全流程质量控制技术3.3轴类零件过程质量控43/n3轴齿全流程质量控制技术3.4轴类零件过程质量控制--齿轮精度控制指标精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿热处理、校直工序齿轮周节精度变化热后轴颈跳动<0.04mm以内时，能够满足后续磨齿要求；零件TIF点近基圆以及齿轮磨齿精度要求，热处理校直后Fp<0.06mm，Fr<0.05mm；15/n3轴齿全流程质量控制技术3.4轴类零件过程质量控压力角增大螺旋角减小磨齿黑皮44/n3轴齿全流程质量控制技术3.5轴类零件过程质量控制--齿轮精度控制指标精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿齿轮热变形变化齿轮热齿轮后齿廓压力角增大，齿向螺旋角减少，磨齿工序存在一端无余量风险，因此需要热前补偿变形量。磨前滚刀设计磨齿黑皮

TIF点余量通常要求不小于0.03mm，但TIF近基圆设计齿轮，滚刀若按照等压力角设计，会导致TIF点余量不足，磨齿存在黑皮风险。TIF磨齿齿形滚齿齿形TIF点滚齿余量改进措施参数项原设计改善后齿轮设计压力角2020齿轮设计模数(mm)2.52.5滚刀设计压力角2017.5滚刀设计模数(mm)2.52.4632磨齿余量(mm)0.10.094滚齿后TIF点余量(mm)0.030.019滚齿后TIF点(mm)51.79151.697滚刀凸角高度(mm)0.8060.962滚刀凸角大小(mm)0.070.076蜗杆磨轮模数1718蜗杆磨轮压力角2.4572.47通过滚刀和磨轮的变模数变压力角设计，蜗杆磨齿可以实现接近基圆的渐开线起始点保证；热前滚齿工序进行热变形补偿。压力角增大螺旋角减小磨齿黑皮16/n3轴齿全流程质量控制技45/n3轴齿全流程质量控制技术3.5轴类零件过程质量控制--全齿面精度控制精车滚齿热处理校直磨轴颈有效磨齿余量齿轮精度滚刀设计变形补偿扭曲修正砂轮修整策略无扭曲修正砂轮修整策略采用变压力角砂轮方式进行，砂轮轴向各点位置需要和齿轮宽度的位置相对应，影响磨削效率和磨削成本；对于扭曲比较小或要求不高的情形，可以采取优化修形螺旋线或是控制鼓形的方式进行，能够保证效率和成本；斜齿轮鼓形设计制造会产生齿面扭曲,其大小和螺旋角、齿面宽、鼓形量相关17/n3轴齿全流程质量控制技术3.5轴类零件过程质量控46/n3轴齿全流程质量控制技术3.6轴类零件过程质量控制--轴类零件工艺技术条件综合考量零件加工过程中每道工序的实际精度达成情况以及对后序的影响情况，确定出关键工序的精度控制指标如下：热前热后齿坯轴向尺寸0.05径向尺寸0.03径向跳动<0.03热前齿轮fHα0.016±0.009fHβ0.055±0.012fpt<0.012Fp<0.035Fr<0.030Wk公差0.035热前花键跨棒距公差0.04Fp<0.04Fr<0.035热后跳动热后<0.25校直后<0.04热后齿轮fHα±0.014fHβ±0.014fpt<0.02Fp<0.07Fr<0.05Wk公差0.04热后花键Mdk

公差0.06Fp<0.1Fr<0.0818/n3轴齿全流程质量控制技术3.6轴类零件过程质量控47/n3轴齿全流程质量控制技术3.7盘类零件工艺技术条件精车热处理磨削内孔端面精度精车滚齿热处理磨削磨前齿轮精度精车焊接热处理磨削接合齿精度成品齿轮精度齿坯内孔尺寸0.03内孔圆柱度0.015端面跳动0.025焊接面精度（按图纸）热前齿轮fHα0.021±0.009fHβ0.022±0.012fpt0.012Fp0.035Fr0.030Wk0.035热前焊接轴向尺寸0.025接合齿端跳0.05接合齿径跳0.04接合齿周累0.06热后焊接轴向尺寸0.03接合齿端跳0.08接合齿径跳0.06接合齿周累0.08热后齿轮fHα±0.014fHβ±0.014fpt0.02Fp0.07Fr0.05Wk0.0419/n3轴齿全流程质量控制技术3.7盘类零件工艺技术条48/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术概述齿轮制造仿真技术应用2典型零件关键制造技术420/n目录轴齿全流程质量控制技术31DCT轴齿制造技术49/n4典型零件关键制造技术4.1从动齿轮磨齿后铆接从动齿轮精度要求从动齿轮参与所有档位工况运转；关系到寿命、NVH、传递效率；差速器分总成从齿轮精度6级。原工艺流程精车齿坯滚齿倒棱热处理热后硬车磨齿压装铆接各项精度都有损失，fHb、Fp、Fr精度超差；铆接后齿轮原有检测基准发生变化，导致精度损失；从动齿轮应当采用铆接后磨齿工艺；0.010.0350.02821/n4典型零件关键制造技术4.1从动齿轮磨齿后铆接从50/n4典型零件关键制造技术4.2从动齿轮铆接后磨齿--工艺方案取消热后内孔热后加工工序，从动齿轮直接与差壳铆接；降减少制造工序降低制造成本；以差壳轴承颈为基准，进行磨齿保证齿轮精度；新工艺流程精车齿坯滚齿倒棱热处理热后加工（取消）压装铆接磨齿从动齿轮热变形补偿量的确定；从动齿轮热处理易变形，如何有效控制变形；从动齿轮压装曲线确定，保证量产压装过程稳定；一体化从动齿