許多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，以在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化成熟程度來(lái)論，變速器是汽車最有技術(shù)含量的總成，尤其是牽涉到與新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)新能源汽車相關(guān)聯(lián)的主要總成——自動(dòng)變速器時(shí)，對(duì)這一問(wèn)題的回答則更是偏向了后者。另外，設(shè)計(jì)固然重要，但對(duì)于先進(jìn)的汽車變速器而言，它的技術(shù)含量不僅僅體現(xiàn)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，更體現(xiàn)在制造與工藝環(huán)節(jié)；尤為重要的是，其產(chǎn)品最終要在用戶的手中經(jīng)得起耐久性的考驗(yàn)。
“汽車產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新從根本上說(shuō)要在制造環(huán)節(jié)上也具有自主能力，如果機(jī)床裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展了，汽車產(chǎn)業(yè)也就相應(yīng)發(fā)展了。”這是中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)韓鐳講的話。前不久在上海舉辦的“2012汽車變速器先進(jìn)制造技術(shù)及裝備國(guó)際研討會(huì)”上，變速器的制造技術(shù)再一次被提及。在這一由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)主辦的制造技術(shù)與工藝論壇上，演講的嘉賓也自然來(lái)自制造技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域和其用戶。
精度、效率、智能是加工設(shè)備的關(guān)鍵因素
本次論壇上，機(jī)械科學(xué)研究總院的資深顧問(wèn)陳長(zhǎng)年以其多年的汽車制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)家汽車智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)組織者的身份，向會(huì)議提出了幾個(gè)汽車自動(dòng)變速器典型零部件和裝備的先進(jìn)制造技術(shù)：自動(dòng)變速器殼體加工（薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高精、高效）；變速器齒輪加工；強(qiáng)力珩齒工藝；變速器專用齒輪的制造技術(shù)；CVT錐輪盤加工（高硬度材料）；金屬帶制造；電磁閥細(xì)長(zhǎng)孔加工；AT離合器轂加工；自動(dòng)變速器柔性自動(dòng)裝配、檢測(cè)設(shè)備；自動(dòng)變速器試驗(yàn)設(shè)備等。
陳長(zhǎng)年介紹，以變速器齒輪加工來(lái)看，首先要滿足批量生產(chǎn)中生產(chǎn)精度的穩(wěn)定性，大批量生產(chǎn)的汽車齒輪精密成形制造技術(shù)的基本要求是高效率、高質(zhì)量、低耗材的綠色制造，歐、美、日汽車齒輪大都完成了從切削向近凈成形（冷熱溫鍛）的過(guò)渡，大批量生產(chǎn)齒輪精密成形制造技術(shù)包括精密冷精鍛（冷擠壓）和溫精鍛制造技術(shù)，齒型精磨采用強(qiáng)力。
在談到強(qiáng)力珩齒工藝時(shí)，陳長(zhǎng)年表示，隨著對(duì)齒輪在變速器中傳動(dòng)噪聲和降低制造成本方面的要求不斷提高，傳統(tǒng)的滾齒-剃齒-熱處理安排已無(wú)法滿足要求，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(duì)較大的加工余量進(jìn)行珩磨的獨(dú)立精加工工藝，可以很好地解決上述矛盾。
國(guó)內(nèi)以變速器同步器研發(fā)和制造著名的天津天海汽車同步器有限公司傳動(dòng)研究所所長(zhǎng)鄧中原介紹，插滾技術(shù)是近年來(lái)興起的一項(xiàng)新技術(shù)，它利用旋分和擺線的原理加工零件，如采用插滾技術(shù)加工內(nèi)斜齒圈之后，刀具成本遠(yuǎn)低于螺旋拉的工藝，并且能夠根據(jù)零件熱處理變形的情況進(jìn)行相應(yīng)的工藝參數(shù)調(diào)整，可大大縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。
即使一個(gè)小小的CVT帶輪軸的熱處理工藝，如果完全迷信國(guó)外著名品牌的淬火介質(zhì)（淬火油），那么給企業(yè)帶來(lái)的可能并不是其想要的結(jié)果。來(lái)自南京科潤(rùn)工業(yè)介質(zhì)有限公司的技術(shù)主管趙曉博介紹，通過(guò)公司研發(fā)的CVT帶輪軸等溫分級(jí)淬火油，在復(fù)雜工件上滿足硬度、金相組織的前提下，實(shí)現(xiàn)了控制變形的目的。
變速器部件加工不僅需要精度的保障，在提高生產(chǎn)效率方面更包含了許多智能的因素，包括長(zhǎng)城汽車的汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)混合生產(chǎn)的生產(chǎn)線。參與過(guò)國(guó)內(nèi)多個(gè)廠商生產(chǎn)線配置的德國(guó)最大汽車機(jī)床公司DMG的中國(guó)區(qū)關(guān)鍵客戶經(jīng)理丁志宏表示，從圖紙-編程，到虛擬加工和真實(shí)加工，DMG均可以做出方案，其虛擬加工與真實(shí)加工的實(shí)際精度和生產(chǎn)節(jié)拍一致，可以為用戶節(jié)約大量的調(diào)整模具、夾具等調(diào)整設(shè)備的時(shí)間。
自動(dòng)裝配、檢測(cè)與試驗(yàn)設(shè)備是能力建設(shè)的關(guān)鍵
不僅是加工設(shè)備，長(zhǎng)期以來(lái)自動(dòng)變速器的柔性自動(dòng)裝配、檢測(cè)與試驗(yàn)設(shè)備也是影響我國(guó)自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸。陳長(zhǎng)年認(rèn)為，我國(guó)自動(dòng)變速器試驗(yàn)設(shè)備完全依賴進(jìn)口，核心技術(shù)的缺失造成我國(guó)自動(dòng)變速器研發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)落后，這是造成自動(dòng)變速器產(chǎn)品落后的重要原因。他指出，當(dāng)務(wù)之急是研發(fā)我國(guó)自主的自動(dòng)變速器試驗(yàn)設(shè)備，特別是自動(dòng)變速器總成動(dòng)態(tài)綜合性能試驗(yàn)臺(tái)、自動(dòng)變速器總成穩(wěn)態(tài)性能和耐久性能試驗(yàn)臺(tái)、自動(dòng)變速器用關(guān)鍵部件綜合性能與壽命試驗(yàn)臺(tái)。
如目前我們最為薄弱的試驗(yàn)設(shè)備之一的自動(dòng)變速器總成動(dòng)態(tài)綜合性能試驗(yàn)臺(tái)，其要求實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬、整車及道路載荷譜負(fù)載模擬、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障診斷、自動(dòng)變速器換擋品質(zhì)客觀評(píng)價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器總成的主要性能測(cè)試和標(biāo)定試驗(yàn)，這一項(xiàng)目前對(duì)于國(guó)內(nèi)設(shè)備制造領(lǐng)域還基本上是空白，它的能力建設(shè)對(duì)于我國(guó)的自動(dòng)變速器研發(fā)與制造企業(yè)有著極其重要的意義。
談到自動(dòng)裝配工藝時(shí)，陳長(zhǎng)年說(shuō)，在自動(dòng)變速器的柔性自動(dòng)裝配、檢測(cè)方面，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)變速器企業(yè)均存在兩個(gè)主要的問(wèn)題：一是沒(méi)有合適的檢測(cè)裝備，在小批量生產(chǎn)情況下采用手工簡(jiǎn)易的方法補(bǔ)救，效率低，精度差；二是沒(méi)有較為科學(xué)、合理、適應(yīng)批量化規(guī)模生產(chǎn)的檢測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)此，長(zhǎng)期從事進(jìn)口機(jī)床貿(mào)易的北京紳名嘉業(yè)國(guó)際貿(mào)易有限公司總經(jīng)理李紅巖介紹，機(jī)床自動(dòng)化主要是上下料的自動(dòng)化，變速器柔性自動(dòng)裝配線應(yīng)該以物流的觀念來(lái)看待整體布局，其中包括物流緩沖量?jī)?yōu)化、自動(dòng)控制水平分析等，國(guó)內(nèi)變速器生產(chǎn)的高端用戶對(duì)這些是可以接受的。
北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所副總工程師朱曉民在介紹汽車變速器試驗(yàn)技術(shù)及裝備時(shí)也談到，通過(guò)汽車變速器總成試驗(yàn)分析儀器，可使制造廠商所有產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果保存在一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，廠方可以查看每一個(gè)產(chǎn)品予測(cè)試和整體質(zhì)量測(cè)試的詳細(xì)數(shù)據(jù)；并且，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件自動(dòng)對(duì)同一類型產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，基于該數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，制造商即可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中導(dǎo)致質(zhì)量惡化的薄弱環(huán)節(jié)。
“汽車產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新從根本上說(shuō)要在制造環(huán)節(jié)上也具有自主能力，如果機(jī)床裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展了，汽車產(chǎn)業(yè)也就相應(yīng)發(fā)展了。”這是中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)韓鐳講的話。前不久在上海舉辦的“2012汽車變速器先進(jìn)制造技術(shù)及裝備國(guó)際研討會(huì)”上，變速器的制造技術(shù)再一次被提及。在這一由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)主辦的制造技術(shù)與工藝論壇上，演講的嘉賓也自然來(lái)自制造技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域和其用戶。
精度、效率、智能是加工設(shè)備的關(guān)鍵因素
本次論壇上，機(jī)械科學(xué)研究總院的資深顧問(wèn)陳長(zhǎng)年以其多年的汽車制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)家汽車智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)組織者的身份，向會(huì)議提出了幾個(gè)汽車自動(dòng)變速器典型零部件和裝備的先進(jìn)制造技術(shù)：自動(dòng)變速器殼體加工（薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高精、高效）；變速器齒輪加工；強(qiáng)力珩齒工藝；變速器專用齒輪的制造技術(shù)；CVT錐輪盤加工（高硬度材料）；金屬帶制造；電磁閥細(xì)長(zhǎng)孔加工；AT離合器轂加工；自動(dòng)變速器柔性自動(dòng)裝配、檢測(cè)設(shè)備；自動(dòng)變速器試驗(yàn)設(shè)備等。
陳長(zhǎng)年介紹，以變速器齒輪加工來(lái)看，首先要滿足批量生產(chǎn)中生產(chǎn)精度的穩(wěn)定性，大批量生產(chǎn)的汽車齒輪精密成形制造技術(shù)的基本要求是高效率、高質(zhì)量、低耗材的綠色制造，歐、美、日汽車齒輪大都完成了從切削向近凈成形（冷熱溫鍛）的過(guò)渡，大批量生產(chǎn)齒輪精密成形制造技術(shù)包括精密冷精鍛（冷擠壓）和溫精鍛制造技術(shù)，齒型精磨采用強(qiáng)力。
在談到強(qiáng)力珩齒工藝時(shí)，陳長(zhǎng)年表示，隨著對(duì)齒輪在變速器中傳動(dòng)噪聲和降低制造成本方面的要求不斷提高，傳統(tǒng)的滾齒-剃齒-熱處理安排已無(wú)法滿足要求，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(duì)較大的加工余量進(jìn)行珩磨的獨(dú)立精加工工藝，可以很好地解決上述矛盾。
國(guó)內(nèi)以變速器同步器研發(fā)和制造著名的天津天海汽車同步器有限公司傳動(dòng)研究所所長(zhǎng)鄧中原介紹，插滾技術(shù)是近年來(lái)興起的一項(xiàng)新技術(shù)，它利用旋分和擺線的原理加工零件，如采用插滾技術(shù)加工內(nèi)斜齒圈之后，刀具成本遠(yuǎn)低于螺旋拉的工藝，并且能夠根據(jù)零件熱處理變形的情況進(jìn)行相應(yīng)的工藝參數(shù)調(diào)整，可大大縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。
即使一個(gè)小小的CVT帶輪軸的熱處理工藝，如果完全迷信國(guó)外著名品牌的淬火介質(zhì)（淬火油），那么給企業(yè)帶來(lái)的可能并不是其想要的結(jié)果。來(lái)自南京科潤(rùn)工業(yè)介質(zhì)有限公司的技術(shù)主管趙曉博介紹，通過(guò)公司研發(fā)的CVT帶輪軸等溫分級(jí)淬火油，在復(fù)雜工件上滿足硬度、金相組織的前提下，實(shí)現(xiàn)了控制變形的目的。
變速器部件加工不僅需要精度的保障，在提高生產(chǎn)效率方面更包含了許多智能的因素，包括長(zhǎng)城汽車的汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)混合生產(chǎn)的生產(chǎn)線。參與過(guò)國(guó)內(nèi)多個(gè)廠商生產(chǎn)線配置的德國(guó)最大汽車機(jī)床公司DMG的中國(guó)區(qū)關(guān)鍵客戶經(jīng)理丁志宏表示，從圖紙-編程，到虛擬加工和真實(shí)加工，DMG均可以做出方案，其虛擬加工與真實(shí)加工的實(shí)際精度和生產(chǎn)節(jié)拍一致，可以為用戶節(jié)約大量的調(diào)整模具、夾具等調(diào)整設(shè)備的時(shí)間。
自動(dòng)裝配、檢測(cè)與試驗(yàn)設(shè)備是能力建設(shè)的關(guān)鍵
不僅是加工設(shè)備，長(zhǎng)期以來(lái)自動(dòng)變速器的柔性自動(dòng)裝配、檢測(cè)與試驗(yàn)設(shè)備也是影響我國(guó)自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸。陳長(zhǎng)年認(rèn)為，我國(guó)自動(dòng)變速器試驗(yàn)設(shè)備完全依賴進(jìn)口，核心技術(shù)的缺失造成我國(guó)自動(dòng)變速器研發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)落后，這是造成自動(dòng)變速器產(chǎn)品落后的重要原因。他指出，當(dāng)務(wù)之急是研發(fā)我國(guó)自主的自動(dòng)變速器試驗(yàn)設(shè)備，特別是自動(dòng)變速器總成動(dòng)態(tài)綜合性能試驗(yàn)臺(tái)、自動(dòng)變速器總成穩(wěn)態(tài)性能和耐久性能試驗(yàn)臺(tái)、自動(dòng)變速器用關(guān)鍵部件綜合性能與壽命試驗(yàn)臺(tái)。
如目前我們最為薄弱的試驗(yàn)設(shè)備之一的自動(dòng)變速器總成動(dòng)態(tài)綜合性能試驗(yàn)臺(tái)，其要求實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬、整車及道路載荷譜負(fù)載模擬、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障診斷、自動(dòng)變速器換擋品質(zhì)客觀評(píng)價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器總成的主要性能測(cè)試和標(biāo)定試驗(yàn)，這一項(xiàng)目前對(duì)于國(guó)內(nèi)設(shè)備制造領(lǐng)域還基本上是空白，它的能力建設(shè)對(duì)于我國(guó)的自動(dòng)變速器研發(fā)與制造企業(yè)有著極其重要的意義。
談到自動(dòng)裝配工藝時(shí)，陳長(zhǎng)年說(shuō)，在自動(dòng)變速器的柔性自動(dòng)裝配、檢測(cè)方面，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)變速器企業(yè)均存在兩個(gè)主要的問(wèn)題：一是沒(méi)有合適的檢測(cè)裝備，在小批量生產(chǎn)情況下采用手工簡(jiǎn)易的方法補(bǔ)救，效率低，精度差；二是沒(méi)有較為科學(xué)、合理、適應(yīng)批量化規(guī)模生產(chǎn)的檢測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)此，長(zhǎng)期從事進(jìn)口機(jī)床貿(mào)易的北京紳名嘉業(yè)國(guó)際貿(mào)易有限公司總經(jīng)理李紅巖介紹，機(jī)床自動(dòng)化主要是上下料的自動(dòng)化，變速器柔性自動(dòng)裝配線應(yīng)該以物流的觀念來(lái)看待整體布局，其中包括物流緩沖量?jī)?yōu)化、自動(dòng)控制水平分析等，國(guó)內(nèi)變速器生產(chǎn)的高端用戶對(duì)這些是可以接受的。
北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所副總工程師朱曉民在介紹汽車變速器試驗(yàn)技術(shù)及裝備時(shí)也談到，通過(guò)汽車變速器總成試驗(yàn)分析儀器，可使制造廠商所有產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果保存在一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，廠方可以查看每一個(gè)產(chǎn)品予測(cè)試和整體質(zhì)量測(cè)試的詳細(xì)數(shù)據(jù)；并且，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件自動(dòng)對(duì)同一類型產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，基于該數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果，制造商即可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中導(dǎo)致質(zhì)量惡化的薄弱環(huán)節(jié)。
