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0 前言

      當(dāng)今，汽車作為人們生活中不可缺少的交通工具，其性能越來越受到重視。齒輪作為汽車中的基礎(chǔ)傳動元件，隨著人們對汽車的要求不斷提高，其品質(zhì)性能也備受關(guān)注。齒輪加工工藝的不斷提高，能夠改善齒輪的強度，耐久性及噪音等性能要求，從而提升汽車的平穩(wěn)性，使用壽命及舒適度。

      1 國內(nèi)外齒輪加工工藝現(xiàn)狀目前，在國內(nèi)外汽車齒輪加工制造的工藝上，一般還是以坯件形成、毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒面熱處理及熱后齒形精細(xì)加工的工藝路線為主。滾齒/插齒- 剃齒- 熱處理加工工藝在成本和品質(zhì)優(yōu)良性價比優(yōu)勢而成為汽車齒輪使用最為普遍的制造加工工藝。滾齒能夠在確保齒輪精度要求的前提下，最大化的提升加工效率，然后通過剃齒工藝對齒面修形，從而提升齒輪的承載能力和減少齒輪噪音。該工藝可以在最終熱處理后達(dá)到汽車的齒輪承載能力和噪音性能要求。如今，隨著對汽車性能要求越來越高，在歐美等發(fā)達(dá)國家都要求汽車齒輪進(jìn)行齒面修形。在熱處理后進(jìn)行珩齒工藝或磨齒工藝對齒輪進(jìn)行不破壞齒面修形，來進(jìn)一步提高齒輪的表面精度，提高齒輪性能，增加齒輪的承載能力，降低噪音，延長齒輪的使用壽命。相比較而言，磨齒或者珩齒工藝的齒輪制造成本及生產(chǎn)效率都比不上剃齒工藝，目前也只有要求比較高的汽車齒輪采用。歐、美、日等汽車制造強國現(xiàn)已經(jīng)在齒輪制造工藝中普及磨齒工藝。隨著中國加入WTO，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)市場與國外市場不斷接軌，外資企業(yè)及合資企業(yè)引進(jìn)了國外設(shè)計產(chǎn)品和先進(jìn)的制造技術(shù)和管理理念，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)滾齒或者插齒后進(jìn)行剃齒修形，經(jīng)過熱處理后能夠滿足一般汽車齒輪的性能要求。磨齒或者珩齒工藝也逐漸納入汽車齒輪生產(chǎn)工藝中。但在齒面修形技術(shù)與國際要求還有一定的距離，需要國內(nèi)的齒輪加工企業(yè)進(jìn)一步提高齒輪加工精度，提升工藝技術(shù)水平。

      2 齒輪加工工藝簡述

      齒輪加工制造的關(guān)鍵在于齒輪加工工藝的設(shè)定，根據(jù)齒輪的不同用途，在生產(chǎn)條件的許可下課采取不同的加工工藝來控制齒輪的承載能力，精度等級及使用壽命等。汽車齒輪的加工工藝一般為坯件形成、毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒面熱處理及熱后齒形精加工幾個階段。具體加工工藝如下表所示：

3 齒輪加工新動向

      隨著汽車工業(yè)中高速和重型汽車的發(fā)展，特別是對汽車齒輪降低噪聲要求的不斷提高，磨齒和珩齒作為齒輪熱后精加工工藝的應(yīng)用正日益增多。隨著技術(shù)的不斷更新，高速干式切削、硬齒面加工、無削加工（冷軋齒輪等）等新技術(shù)得到蓬勃發(fā)展。

3.1 高速干切技術(shù)

      在切齒工藝中，高速干切技術(shù)已經(jīng)走入人們的視線。齒輪干切技術(shù)在國外發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用蓬勃發(fā)展成為齒輪切削加工的最優(yōu)方案。隨著對環(huán)保越來越重視，控制污染法規(guī)和要求的日益完善，國內(nèi)齒輪干切加工也初步得到發(fā)展。現(xiàn)國內(nèi)不少齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)引進(jìn)干切技術(shù)，歐、美、日的一些著名齒輪機(jī)床生產(chǎn)廠家如美國Gleason-Pfauter 公司，意大利SU 公司, 日本三菱重工和Kashifuji 公司等干切技術(shù)的機(jī)床和刀具不斷被國內(nèi)的企業(yè)引進(jìn)并投入生產(chǎn), 干切切齒技術(shù)將成為今后汽車齒輪滾齒加工的發(fā)展趨勢。

3.2 硬齒面加工

      (1）磨齒加工作為是齒輪精加工的一種方法。這種曾經(jīng)的被認(rèn)為效率低、成本高齒輪加工手段，隨著新型砂輪材料的優(yōu)越性能及磨齒機(jī)自動化程度越來越高、磨齒機(jī)的效率得到極大提升的情況下，現(xiàn)在已經(jīng)在齒輪加工（特別是汽車齒輪加工）中得到了普遍應(yīng)用。在國內(nèi)外的汽車齒輪加工企業(yè)普遍都擁有自動化的磨齒機(jī)，在國內(nèi)常見的有德國KAPP 磨齒機(jī)、意大利SU 磨齒機(jī)，美國Gleason 磨齒機(jī)等。通過磨齒加工的齒輪能夠取得更好的表面精度，消除熱應(yīng)力，減少熱處理變形，從而更好地控制齒輪的噪音，提高齒輪的使用壽命。現(xiàn)磨齒加工工藝在整個齒輪行業(yè)中已基本成熟并在快速增長，而汽車工業(yè)將會是近幾年硬齒面加工的增長最大的市場。

      (2）強力珩齒技術(shù)

      隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的滾齒/ 插齒- 剃齒- 熱處理加工工藝已無法滿足齒輪在變速器中傳動噪聲和降低制造成本方面的要求，尤其是插齒的效率很低。而在熱處理后直接采用珩齒方法，對較大的加工余量進(jìn)行珩磨的獨立精加工工藝，可以很好地解決上述矛盾。相比較而言，強力珩齒加工效率高，但成本比較高，每種珩磨輪都需配相應(yīng)的修整輪，價格較高，只適合大批量生產(chǎn)。目前國外正在大力推廣采用滾齒－熱處理－強力珩齒這種加工新工藝。但這種新工藝在國內(nèi)尚屬試用階段，普及推廣應(yīng)用有待時日。

3.3 少/ 無削加工

      為了取得更好的性價比，提高齒輪的市場競爭力，少/ 無切削加工工藝逐漸步入齒輪加工的舞臺。在節(jié)約資源，節(jié)省成本，保護(hù)環(huán)境，提高材料利用率等的優(yōu)勢下，冷軋、冷擠壓、熱精鍛、冷精鍛成型，冶金粉末加工等少/ 無切削加工工藝將成為汽車齒輪加工技術(shù)的首選。目前，由于原材料的材質(zhì)、設(shè)備精度及熱處理工藝裝備水平及質(zhì)量過程控制等諸多因素導(dǎo)致齒輪少/ 無切削加工發(fā)展還緩慢。

3.4 全智能加工系統(tǒng)

      隨著電子計算機(jī)高速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)越來越普及應(yīng)用于齒輪加工。全數(shù)控、多元化、小型化、低噪聲、高速高效、高智能、綠色環(huán)保等新型加工設(shè)備發(fā)展隨著而來,齒輪加工也向著有全自動，全智能，高可靠性方向逐步發(fā)展，未來將會實現(xiàn)由一人值守，全機(jī)器運轉(zhuǎn)替代傳統(tǒng)的人工操作流水線作業(yè)方式。齒輪加工正朝著高效、高精度及綠色制造方向發(fā)展。

4 結(jié)束語

      從中國加入WTO 后，越來越多的外資及合資齒輪加工企業(yè)不斷進(jìn)入中國市場，國際一線的齒輪制造技術(shù)和現(xiàn)代化管理方式不斷被引進(jìn)并應(yīng)用于國內(nèi)的齒輪制造企業(yè)，汽車齒輪制造行業(yè)發(fā)展尤為突出。新興制造工藝在不斷被開發(fā)并得以推廣，也給中國的齒輪發(fā)展提供了更為廣闊的舞臺。但是國內(nèi)汽車齒輪加工技術(shù)水平與國外的一些發(fā)達(dá)國家相比，齒輪的制造水平上還有相當(dāng)?shù)牟罹啵枰獓鴥?nèi)的齒輪企業(yè)不斷引進(jìn)新技術(shù)和新工藝，在汽車齒輪的國際大舞臺上實現(xiàn)由齒輪制造大國向齒輪制造強國的轉(zhuǎn)變。