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变速器箱体的结构特点和技术要求
变速器箱体形状复杂，壁薄、呈箱形，其表面具有多处加工部位，如箱体上的轴承孔、叉轴孔、定位削孔、螺钉连接孔以及各种安装平面直接影响着变速器的装配质量和使用性能。因此，变速器箱体加工具有严格的技术规格要求，如：轴承孔的尺寸精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度Ra1.6～0.8μm，圆度、圆柱度为0.013～0.025mm，轴承孔之间的平行度为0.03～0.04mm，箱体连接面的平面度要求为0.05～0.08mm。
箱体数控加工的工艺分析
箱体属于薄壁类零件，在装夹时容易变形，因此在加工时，不仅要选择合理的夹紧、定位点，而且还要控制切削力的大小。由于箱体上孔系的位置度要求较高，连接孔、连接面较多，故在加工时需要采用工序相对集中的方法。这种结构特点和技术要求决定箱体加工中，加工中心是最优化的选择。
以前后合箱变速器前壳体加工采用加工中心生产线为例，分析其加工的工艺流程：
□ 由专用铣床粗铣前端面；
□ 采用专用铣床粗铣与中壳体连接面；
□ 在立式数控 加工中心上，完成半精铣、精铣前端面，钻、攻前端面与离合器壳体各连接孔，钻、铰叉轴孔和各种油孔；
□ 在卧式数控 加工中心上，完成与中壳连接面及连接孔、叉轴孔的加工，粗、精镗轴承孔、叉轴孔；
□ 采用卧式数控 加工中心粗精铣顶盖连接面、标牌平面、侧取力面及各面连接螺纹孔；
□ 采用摇臂钻床钻斜油孔。
上述工艺过程的安排，具有如下特点：
1、粗加工与精加工分开进行，可以消除零件加工时的内应力变形、提高加工效率。
2、用作精基准的部位（前端面及两个工艺孔）优先加工，这样使后序部位的加工具有了一个统一的工艺基准，简化了后序的设备工装，减少了工件的定位误差。
3、与传统的组合数控机床加工线比较，工艺路线大幅缩减，由原来的30多道工序缩减为6道工序，减少了数控机床的占地面积，减少了零件搬运过程中的磕碰伤。
4、柔性化程度更高，可以在一条生产线上加工多个品种，满足市场多样化的需求。
5、高刚性、高切削速度硬质合金刀具的广泛使用，提高数控机床的加工效率。钻削加工的切削速度可达120m/min，铣削加工的每齿进给可达到0.3mm、切削深度可达6～8mm。表1所示为，加工中心（使用硬质合金刀具）和普通组合数控机床（使用高速钢刀具）在效率、精度以及刀具成本等方面的对比。可以看出，加工中心刚性好、各主轴电机功率大，采用硬质合金刀具替代组合数控机床上常用的高速钢刀具，可以提高加工效率3～5倍，并能大幅提高加工精度。在大批量生产时，可以完全满足产品和工艺的要求，虽然单件刀具成本略有提高，但是从人工成本、设备折旧和产品的性能价格比等多方面考虑，其总的费用大幅度降低。
6、数控机床具备自动测量和刀具磨损补偿功能，使其在精镗轴承孔等精加工工序中，批量加工精度等级稳定在IT6级以上。
数控加工中心的选择
每台数控 加工中心都有一定的规格、一定的功能和最佳的使用范围。加工中心分为卧式和立式两种，卧式加工中心适于加工箱型零件，如泵体和箱体等；立式加工中心适合加工板类零件，如上盖、盖板、突缘等。相同规格的加工中心卧式比立式价格上便宜约一半，使用效率也稍差，因此，完成相同的工艺内容，采用立式加工中心比卧式加工中心更经济，但是卧式加工中心的工艺性比较广泛。因此，综合考虑价格和加工工艺的需要，通常在生产线中的加工中心卧式和立式的数量比约为2：1，基本上实现比较平衡的生产节拍。
1、数控机床规格的选择
数控机床最主要的规格有工作台尺寸、运动轴数量、运动轴行程、主轴的功率和转矩、刀库容量以及工作台的额定负载等。
以伊顿变速器厂生产的最大箱体为例，该箱体基本尺寸为520mm×320mm×430mm，为了安装夹具留出足够的空间，选取工作台尺寸为630mm×630mm的卧式加工中心，X、Y、Z轴行程分别为1000mm、800mm、810mm，主轴输出功率不小于20kW，最大转矩466Nm，较高的功率和转矩是数控机床提高切削效率的一个重要指标。
由于箱体上加工孔系较为分散，所以数控机床工作台具备360°分度功能，另外，采用双交换托盘可以有效提高工作效率。
通常在立式加工中心中，刀库容量不低于20把；卧式加工中心中，刀库容量不低于40把。刀库容量不宜太大，因为大容量的刀库成本高，机构复杂，刀具管理复杂，每更换一种新的产品，数控机床调整人员就要根据工艺要求对刀具进行整理。 |
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