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摘要：齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一。汽车同步器变速器齿轮起着改变输出转速传递扭矩的作用，所以加工齿轮的要求相对要严格一些。
关键词：齿轮毛坯设计;加工工艺路线;工艺性分析;加工的余量及其公差;磨齿夹具
变速器齿轮转速较高，温度和压力也很大。负责着发动机动力输出的重任，是变速器中非常重要的部分，还需要承受较大的外力，必须有一定的抗冲击能力，正由于变速器齿轮这种特殊的工作状态，变速器的齿轮必须有较高的强度刚度，而且在高速工作中，需要能承受循环载荷的能力足够。
1.1齿轮的技术要求
A齿面的粗糙度Ra0.8.精度IT5～IT6;内孔尺寸中φ70 有配合要求，故其表面粮糙度要求也比较高Ra0.4，精度等级IT7;
油槽顶面也有粗糙度Ra0.8的要求，故在设 计时要加入光整加工工序（公差等级参考《几何量工公差的与测量技术》P17）;
其他表面粗糙度要求Ra3.2。为IT10-IT12级精度，精车加工表面即可保证。
1.零件表面要进行渗碳淬火，使表面硬度达到650-800HV;
2.以A齿根部为准，渗碳层深度为0.4-1.0mm;
3.心部硬度为513HV;
4.强力喷丸处理（磨齿后）;
1.2齿轮材料的切削加工性于严重而于
在设计汽车变速器传动齿轮时，常用的加工材料有：20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB，40Cr、40MnB、45号钢等，在本论文中选用20CrMnTi。
20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%到0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮。其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。
1.3齿轮的加工工艺分析
1）零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸尤其是加工面转接处的凹圆弧半径，一根轴上直径差不大的各轴肩处的退刀槽宽度等最好统一尺寸。
2）内槽及缘板之间的转接圆角半径不应过小这是因为此处圆角半径大小决定了刀的直径，而刀具直径的大小与被加工工件轮廓的高低影响着工件加工工艺性的好坏。
2.1毛坯种类的确定
毛坯种类的不同，决定零件的材料、形状、生产性质及生产中获得的可能性。此零件毛坯外形比较简单，只有四个沿中φ84mm圆周均布的油槽，另外作为变速器齿轮在工作过程中要承受较大力的作用，要提高材料的强度，
3.1工艺路线的制定
所选加工方法应考虑每种加工方法加工经济精度、零件材料可加工性、工件结构形状和尺寸，生产类型及工厂现有身产条件。
加工表面技术要求，首先选择能保证该要求最终加工方法，然后依次向前选定各预备工序加工方法。
主要加工表面工艺路线安排如下：
大齿：粗车-精车-滚齿-磨齿
小齿：粗车-精车-插齿
齿轮内孔：粗车-半精-精车-磨削
对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为以下几个阶段：
1）粗加工阶段：主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率，可进行几次粗加工。
2）半精加工阶段：完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。
3）精加工阶段：保证各主要表面达到图样要求，其主要发问题是如何保证加工质量。
粗基准：用未加工过的毛坯表面做基准。
精基准：用已加工过的表面做基准。
粗车右端面以大端外圆轴线作为基准夹紧，以左端面作为轴向的定位基准;
为了保证零件工作正常，应该使外部较硬而心部较韧，因此采用渗碳淬火，为了粗车和半精车时方便加工，保证渗碳深度的均匀，将渗碳安排在粗加工之后，磨削加工之前。
1.检验丁序分别有：中间检查、热处理前检查、最终检查。中问检验安排在滚齿在粗加工之后，热前加工安排在渗碳淬火之前，最终检验放在所有工序都完成之后。
2.加工后对A齿喷丸处理集磷化处理，以改变工件的表面物理化学性能，使齿轮外部较硬而心部较韧。
3.为了保证齿轮的加工要求，热前检验及对A齿进行喷丸处理之前要对工件进行清理。
3..1机床的选择
数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。即小的工件應当选择小规格的机床加工，而大的工件则选择大规格的机床加工，做到设备的合理使用。
3..2切削刀具的选择
20CrMnTi属于易加工合金钢，硬度较低，各种机床所带有的通用刀具就可以满足加工需求。
3.3量具的选择
正确合理的选用量具是保证产品零件质量的重要条件之一。但选择量具要考虑多方面的因素。例如，测量误差和加工误差之间的分配，被测对象的精度要求，结构尺寸的大小、形状、重量和所用的材料，加工的工艺条件、批量、使用测量器具的精确度和经济性等等。因此选择量具是一个比较复杂的问题。要正确合理
3..4夹具的选择
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求，一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要能防调零件与机床坐标系的尺寸。
3.5各工序机床、夹具、刀具、量具汇总
00毛坯锻造：
央具：毛坯型模
5-15齿坯加工：
机床：S3-242数控车床
央具：通用三爪卡盘
刀具：车刀（具体型号见标准）
量具：长度测量用游标卡尺，角度测量用角度样板 20齿坯加工：
机床：LB-157数控车床
央具：通用三爪卡盘
刀具：车刀（具体型号见标准）
量具：长度测量用游标卡尺，角度测量用角度样板
25J中间检查：
量具：游标卡尺、角度样板、专用量具
30滚齿：
机床：YBA3132高效滚齒机
央具：专用夹具
35齿端倒角：
机床：YA9320齿轮倒角机
夹具：通用夹具
刀具：车刀
量具：角度仪器
40加工小端结合齿：
机床：YS5120高速插齿机
央具：通用夹具
刀具：插齿刀
量具：万能测齿仪
45钻油孔：
机床：ZF047液压半自动机床
夹具：通用夹具
刀具：麻花站
量具：内径千分尺
50清洗：
机床：QXLB-80喷淋式清洗机
55J热处理前检查：
量具：游标卡尺、角度尺、万能测齿仪
60渗碳处理：
机床：CJ4462双排渗碳机
65磨内孔及大端端面：
机床：F115内孔端面磨床
央具：专用央具
刀具：砂轮
量具：游标卡尺、内径千分尺
70磨小端端面：
机床：MG7340高精度卧轴圆台平面磨床
夹具：通用夹具
刀具：砂轮
量具：游标卡尺（用样板法测量表面粗糙度）
75磨齿：
机床：FKP3261蜗杆砂轮磨床
央具：通用夹具
刀具：砂轮
量具：万能测齿仪
80清洗：
机床：通过性清洗机
85喷丸：
机床：HC-34强力喷丸机
90磷化处理：
机床：磷化
95J最终检查：
量具：万能测齿仪、游标卡尺、角度样板、专用量具（检查形状位置公差等）
结束语
通过这次课设，我基本上掌握了汽车变速器齿轮加工的工艺规程。
感谢老师和学校提供的这次机会，我本来不怎么会汽车制造工艺学。通过这个实习我学习到了如何查询公差，对互换性和汽车制造工艺学有了更深的了解。
参考文献：
[1] 徐知行.汽车拖拉机制造工艺设计手册 北京理工大学出版社，1997
[2] 王宝玺.汽车制造工艺学 机械工业出版社，2007
（作者单位：江苏盛安传动股份公司）
关键词：齿轮毛坯设计;加工工艺路线;工艺性分析;加工的余量及其公差;磨齿夹具
变速器齿轮转速较高，温度和压力也很大。负责着发动机动力输出的重任，是变速器中非常重要的部分，还需要承受较大的外力，必须有一定的抗冲击能力，正由于变速器齿轮这种特殊的工作状态，变速器的齿轮必须有较高的强度刚度，而且在高速工作中，需要能承受循环载荷的能力足够。
1.1齿轮的技术要求
A齿面的粗糙度Ra0.8.精度IT5～IT6;内孔尺寸中φ70 有配合要求，故其表面粮糙度要求也比较高Ra0.4，精度等级IT7;
油槽顶面也有粗糙度Ra0.8的要求，故在设 计时要加入光整加工工序（公差等级参考《几何量工公差的与测量技术》P17）;
其他表面粗糙度要求Ra3.2。为IT10-IT12级精度，精车加工表面即可保证。
1.零件表面要进行渗碳淬火，使表面硬度达到650-800HV;
2.以A齿根部为准，渗碳层深度为0.4-1.0mm;
3.心部硬度为513HV;
4.强力喷丸处理（磨齿后）;
1.2齿轮材料的切削加工性于严重而于
在设计汽车变速器传动齿轮时，常用的加工材料有：20CrMnTi、20CrMo、20CrMnVB，40Cr、40MnB、45号钢等，在本论文中选用20CrMnTi。
20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%到0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮。其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。
1.3齿轮的加工工艺分析
1）零件的内腔与外形应尽量采用统一的几何类型和尺寸尤其是加工面转接处的凹圆弧半径，一根轴上直径差不大的各轴肩处的退刀槽宽度等最好统一尺寸。
2）内槽及缘板之间的转接圆角半径不应过小这是因为此处圆角半径大小决定了刀的直径，而刀具直径的大小与被加工工件轮廓的高低影响着工件加工工艺性的好坏。
2.1毛坯种类的确定
毛坯种类的不同，决定零件的材料、形状、生产性质及生产中获得的可能性。此零件毛坯外形比较简单，只有四个沿中φ84mm圆周均布的油槽，另外作为变速器齿轮在工作过程中要承受较大力的作用，要提高材料的强度，
3.1工艺路线的制定
所选加工方法应考虑每种加工方法加工经济精度、零件材料可加工性、工件结构形状和尺寸，生产类型及工厂现有身产条件。
加工表面技术要求，首先选择能保证该要求最终加工方法，然后依次向前选定各预备工序加工方法。
主要加工表面工艺路线安排如下：
大齿：粗车-精车-滚齿-磨齿
小齿：粗车-精车-插齿
齿轮内孔：粗车-半精-精车-磨削
对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为以下几个阶段：
1）粗加工阶段：主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率，可进行几次粗加工。
2）半精加工阶段：完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。
3）精加工阶段：保证各主要表面达到图样要求，其主要发问题是如何保证加工质量。
粗基准：用未加工过的毛坯表面做基准。
精基准：用已加工过的表面做基准。
粗车右端面以大端外圆轴线作为基准夹紧，以左端面作为轴向的定位基准;
为了保证零件工作正常，应该使外部较硬而心部较韧，因此采用渗碳淬火，为了粗车和半精车时方便加工，保证渗碳深度的均匀，将渗碳安排在粗加工之后，磨削加工之前。
1.检验丁序分别有：中间检查、热处理前检查、最终检查。中问检验安排在滚齿在粗加工之后，热前加工安排在渗碳淬火之前，最终检验放在所有工序都完成之后。
2.加工后对A齿喷丸处理集磷化处理，以改变工件的表面物理化学性能，使齿轮外部较硬而心部较韧。
3.为了保证齿轮的加工要求，热前检验及对A齿进行喷丸处理之前要对工件进行清理。
3..1机床的选择
数控机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。即小的工件應当选择小规格的机床加工，而大的工件则选择大规格的机床加工，做到设备的合理使用。
3..2切削刀具的选择
20CrMnTi属于易加工合金钢，硬度较低，各种机床所带有的通用刀具就可以满足加工需求。
3.3量具的选择
正确合理的选用量具是保证产品零件质量的重要条件之一。但选择量具要考虑多方面的因素。例如，测量误差和加工误差之间的分配，被测对象的精度要求，结构尺寸的大小、形状、重量和所用的材料，加工的工艺条件、批量、使用测量器具的精确度和经济性等等。因此选择量具是一个比较复杂的问题。要正确合理
3..4夹具的选择
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求，一是保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定;二是要能防调零件与机床坐标系的尺寸。
3.5各工序机床、夹具、刀具、量具汇总
00毛坯锻造：
央具：毛坯型模
5-15齿坯加工：
机床：S3-242数控车床
央具：通用三爪卡盘
刀具：车刀（具体型号见标准）
量具：长度测量用游标卡尺，角度测量用角度样板 20齿坯加工：
机床：LB-157数控车床
央具：通用三爪卡盘
刀具：车刀（具体型号见标准）
量具：长度测量用游标卡尺，角度测量用角度样板
25J中间检查：
量具：游标卡尺、角度样板、专用量具
30滚齿：
机床：YBA3132高效滚齒机
央具：专用夹具
35齿端倒角：
机床：YA9320齿轮倒角机
夹具：通用夹具
刀具：车刀
量具：角度仪器
40加工小端结合齿：
机床：YS5120高速插齿机
央具：通用夹具
刀具：插齿刀
量具：万能测齿仪
45钻油孔：
机床：ZF047液压半自动机床
夹具：通用夹具
刀具：麻花站
量具：内径千分尺
50清洗：
机床：QXLB-80喷淋式清洗机
55J热处理前检查：
量具：游标卡尺、角度尺、万能测齿仪
60渗碳处理：
机床：CJ4462双排渗碳机
65磨内孔及大端端面：
机床：F115内孔端面磨床
央具：专用央具
刀具：砂轮
量具：游标卡尺、内径千分尺
70磨小端端面：
机床：MG7340高精度卧轴圆台平面磨床
夹具：通用夹具
刀具：砂轮
量具：游标卡尺（用样板法测量表面粗糙度）
75磨齿：
机床：FKP3261蜗杆砂轮磨床
央具：通用夹具
刀具：砂轮
量具：万能测齿仪
80清洗：
机床：通过性清洗机
85喷丸：
机床：HC-34强力喷丸机
90磷化处理：
机床：磷化
95J最终检查：
量具：万能测齿仪、游标卡尺、角度样板、专用量具（检查形状位置公差等）
结束语
通过这次课设，我基本上掌握了汽车变速器齿轮加工的工艺规程。
感谢老师和学校提供的这次机会，我本来不怎么会汽车制造工艺学。通过这个实习我学习到了如何查询公差，对互换性和汽车制造工艺学有了更深的了解。
参考文献：
[1] 徐知行.汽车拖拉机制造工艺设计手册 北京理工大学出版社，1997
[2] 王宝玺.汽车制造工艺学 机械工业出版社，2007
（作者单位：江苏盛安传动股份公司）