許多業(yè)內(nèi)人士認為，以在國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化成熟程度來論，變速器是汽車最有技術含量的總成，尤其是牽涉到與新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)新能源汽車相關聯(lián)的主要總成——自動變速器時，對這一問題的回答則更是偏向了后者。另外，設計固然重要，但對于先進的汽車變速器而言，它的技術含量不僅僅體現(xiàn)在設計環(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。
“汽車產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新從根本上說要在制造環(huán)節(jié)上也具有自主能力，如果機床裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展了，汽車產(chǎn)業(yè)也就相應發(fā)展了。”這是中國汽車工程學會副秘書長韓鐳講的話。前不久在上海舉辦的“2012汽車變速器先進制造技術及裝備國際研討會”上，變速器的制造技術再一次被提及。在這一由中國汽車工程學會主辦的制造技術與工藝論壇上，演講的嘉賓也自然來自制造技術設備領域和其用戶。
精度、效率、智能是加工設備的關鍵因素
本次論壇上，機械科學研究總院的資深顧問陳長年以其多年的汽車制造技術經(jīng)驗和國家汽車智能制造裝備發(fā)展專項組織者的身份，向會議提出了幾個汽車自動變速器典型零部件和裝備的先進制造技術：自動變速器殼體加工（薄壁、結構復雜，高精、高效）；變速器齒輪加工；強力珩齒工藝；變速器專用齒輪的制造技術；CVT錐輪盤加工（高硬度材料）；金屬帶制造；電磁閥細長孔加工；AT離合器轂加工；自動變速器柔性自動裝配、檢測設備；自動變速器試驗設備等。
陳長年介紹，以變速器齒輪加工來看，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）的過渡，大批量生產(chǎn)齒輪精密成形制造技術包括精密冷精鍛（冷擠壓）和溫精鍛制造技術，齒型精磨采用強力。
在談到強力珩齒工藝時，陳長年表示，隨著對齒輪在變速器中傳動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，對較大的加工余量進行珩磨的獨立精加工工藝，可以很好地解決上述矛盾。
國內(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研究所所長鄧中原介紹，插滾技術是近年來興起的一項新技術，它利用旋分和擺線的原理加工零件，如采用插滾技術加工內(nèi)斜齒圈之后，刀具成本遠低于螺旋拉的工藝，并且能夠根據(jù)零件熱處理變形的情況進行相應的工藝參數(shù)調(diào)整，可大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期。
即使一個小小的CVT帶輪軸的熱處理工藝，如果完全迷信國外著名品牌的淬火介質(zhì)（淬火油），那么給企業(yè)帶來的可能并不是其想要的結果。來自南京科潤工業(yè)介質(zhì)有限公司的技術主管趙曉博介紹，通過公司研發(fā)的CVT帶輪軸等溫分級淬火油，在復雜工件上滿足硬度、金相組織的前提下，實現(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，包括長城汽車的汽、柴油發(fā)動機混合生產(chǎn)的生產(chǎn)線。參與過國內(nèi)多個廠商生產(chǎn)線配置的德國最大汽車機床公司DMG的中國區(qū)關鍵客戶經(jīng)理丁志宏表示，從圖紙-編程，到虛擬加工和真實加工，DMG均可以做出方案，其虛擬加工與真實加工的實際精度和生產(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)整設備的時間。
自動裝配、檢測與試驗設備是能力建設的關鍵
不僅是加工設備，長期以來自動變速器的柔性自動裝配、檢測與試驗設備也是影響我國自動變速器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸。陳長年認為，我國自動變速器試驗設備完全依賴進口，核心技術的缺失造成我國自動變速器研發(fā)數(shù)據(jù)庫落后，這是造成自動變速器產(chǎn)品落后的重要原因。他指出，當務之急是研發(fā)我國自主的自動變速器試驗設備，特別是自動變速器總成動態(tài)綜合性能試驗臺、自動變速器總成穩(wěn)態(tài)性能和耐久性能試驗臺、自動變速器用關鍵部件綜合性能與壽命試驗臺。
如目前我們最為薄弱的試驗設備之一的自動變速器總成動態(tài)綜合性能試驗臺，其要求實現(xiàn)發(fā)動機性能模擬、整車及道路載荷譜負載模擬、實時監(jiān)測與故障診斷、自動變速器換擋品質(zhì)客觀評價，可以實現(xiàn)自動變速器總成的主要性能測試和標定試驗，這一項目前對于國內(nèi)設備制造領域還基本上是空白，它的能力建設對于我國的自動變速器研發(fā)與制造企業(yè)有著極其重要的意義。
談到自動裝配工藝時，陳長年說，在自動變速器的柔性自動裝配、檢測方面，目前國內(nèi)多數(shù)變速器企業(yè)均存在兩個主要的問題：一是沒有合適的檢測裝備，在小批量生產(chǎn)情況下采用手工簡易的方法補救，效率低，精度差；二是沒有較為科學、合理、適應批量化規(guī)模生產(chǎn)的檢測規(guī)范和標準。
對此，長期從事進口機床貿(mào)易的北京紳名嘉業(yè)國際貿(mào)易有限公司總經(jīng)理李紅巖介紹，機床自動化主要是上下料的自動化，變速器柔性自動裝配線應該以物流的觀念來看待整體布局，其中包括物流緩沖量優(yōu)化、自動控制水平分析等，國內(nèi)變速器生產(chǎn)的高端用戶對這些是可以接受的。
北京機械工業(yè)自動化研究所副總工程師朱曉民在介紹汽車變速器試驗技術及裝備時也談到，通過汽車變速器總成試驗分析儀器，可使制造廠商所有產(chǎn)品的測試結果保存在一個中央數(shù)據(jù)庫內(nèi)，廠方可以查看每一個產(chǎn)品予測試和整體質(zhì)量測試的詳細數(shù)據(jù)；并且，數(shù)據(jù)庫軟件自動對同一類型產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量進行統(tǒng)計，基于該數(shù)理統(tǒng)計結果，制造商即可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中導致質(zhì)量惡化的薄弱環(huán)節(jié)。
“汽車產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新從根本上說要在制造環(huán)節(jié)上也具有自主能力，如果機床裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展了，汽車產(chǎn)業(yè)也就相應發(fā)展了。”這是中國汽車工程學會副秘書長韓鐳講的話。前不久在上海舉辦的“2012汽車變速器先進制造技術及裝備國際研討會”上，變速器的制造技術再一次被提及。在這一由中國汽車工程學會主辦的制造技術與工藝論壇上，演講的嘉賓也自然來自制造技術設備領域和其用戶。
精度、效率、智能是加工設備的關鍵因素
本次論壇上，機械科學研究總院的資深顧問陳長年以其多年的汽車制造技術經(jīng)驗和國家汽車智能制造裝備發(fā)展專項組織者的身份，向會議提出了幾個汽車自動變速器典型零部件和裝備的先進制造技術：自動變速器殼體加工（薄壁、結構復雜，高精、高效）；變速器齒輪加工；強力珩齒工藝；變速器專用齒輪的制造技術；CVT錐輪盤加工（高硬度材料）；金屬帶制造；電磁閥細長孔加工；AT離合器轂加工；自動變速器柔性自動裝配、檢測設備；自動變速器試驗設備等。
陳長年介紹，以變速器齒輪加工來看，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）的過渡，大批量生產(chǎn)齒輪精密成形制造技術包括精密冷精鍛（冷擠壓）和溫精鍛制造技術，齒型精磨采用強力。
在談到強力珩齒工藝時，陳長年表示，隨著對齒輪在變速器中傳動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，對較大的加工余量進行珩磨的獨立精加工工藝，可以很好地解決上述矛盾。
國內(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研究所所長鄧中原介紹，插滾技術是近年來興起的一項新技術，它利用旋分和擺線的原理加工零件，如采用插滾技術加工內(nèi)斜齒圈之后，刀具成本遠低于螺旋拉的工藝，并且能夠根據(jù)零件熱處理變形的情況進行相應的工藝參數(shù)調(diào)整，可大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期。
即使一個小小的CVT帶輪軸的熱處理工藝，如果完全迷信國外著名品牌的淬火介質(zhì)（淬火油），那么給企業(yè)帶來的可能并不是其想要的結果。來自南京科潤工業(yè)介質(zhì)有限公司的技術主管趙曉博介紹，通過公司研發(fā)的CVT帶輪軸等溫分級淬火油，在復雜工件上滿足硬度、金相組織的前提下，實現(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，包括長城汽車的汽、柴油發(fā)動機混合生產(chǎn)的生產(chǎn)線。參與過國內(nèi)多個廠商生產(chǎn)線配置的德國最大汽車機床公司DMG的中國區(qū)關鍵客戶經(jīng)理丁志宏表示，從圖紙-編程，到虛擬加工和真實加工，DMG均可以做出方案，其虛擬加工與真實加工的實際精度和生產(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)整設備的時間。
自動裝配、檢測與試驗設備是能力建設的關鍵
不僅是加工設備，長期以來自動變速器的柔性自動裝配、檢測與試驗設備也是影響我國自動變速器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸。陳長年認為，我國自動變速器試驗設備完全依賴進口，核心技術的缺失造成我國自動變速器研發(fā)數(shù)據(jù)庫落后，這是造成自動變速器產(chǎn)品落后的重要原因。他指出，當務之急是研發(fā)我國自主的自動變速器試驗設備，特別是自動變速器總成動態(tài)綜合性能試驗臺、自動變速器總成穩(wěn)態(tài)性能和耐久性能試驗臺、自動變速器用關鍵部件綜合性能與壽命試驗臺。
如目前我們最為薄弱的試驗設備之一的自動變速器總成動態(tài)綜合性能試驗臺，其要求實現(xiàn)發(fā)動機性能模擬、整車及道路載荷譜負載模擬、實時監(jiān)測與故障診斷、自動變速器換擋品質(zhì)客觀評價，可以實現(xiàn)自動變速器總成的主要性能測試和標定試驗，這一項目前對于國內(nèi)設備制造領域還基本上是空白，它的能力建設對于我國的自動變速器研發(fā)與制造企業(yè)有著極其重要的意義。
談到自動裝配工藝時，陳長年說，在自動變速器的柔性自動裝配、檢測方面，目前國內(nèi)多數(shù)變速器企業(yè)均存在兩個主要的問題：一是沒有合適的檢測裝備，在小批量生產(chǎn)情況下采用手工簡易的方法補救，效率低，精度差；二是沒有較為科學、合理、適應批量化規(guī)模生產(chǎn)的檢測規(guī)范和標準。
對此，長期從事進口機床貿(mào)易的北京紳名嘉業(yè)國際貿(mào)易有限公司總經(jīng)理李紅巖介紹，機床自動化主要是上下料的自動化，變速器柔性自動裝配線應該以物流的觀念來看待整體布局，其中包括物流緩沖量優(yōu)化、自動控制水平分析等，國內(nèi)變速器生產(chǎn)的高端用戶對這些是可以接受的。
北京機械工業(yè)自動化研究所副總工程師朱曉民在介紹汽車變速器試驗技術及裝備時也談到，通過汽車變速器總成試驗分析儀器，可使制造廠商所有產(chǎn)品的測試結果保存在一個中央數(shù)據(jù)庫內(nèi)，廠方可以查看每一個產(chǎn)品予測試和整體質(zhì)量測試的詳細數(shù)據(jù)；并且，數(shù)據(jù)庫軟件自動對同一類型產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量進行統(tǒng)計，基于該數(shù)理統(tǒng)計結果，制造商即可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中導致質(zhì)量惡化的薄弱環(huán)節(jié)。
