CN115213641B - 变速器输入轴的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变速器输入轴的加工方法，包括：对毛坯材料进行粗加工，获得轴坯，轴坯包括轴端面、轴外圆、台阶面、齿外圆和齿端面；对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键的外径轮廓、中心底孔、第一内孔、第二内孔和润滑导油孔，并对轴外圆进行切削；对轴坯进行加工以形成第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和花键；对轴坯进行热处理；对热处理后的轴坯外周面的第一外径位置处、第二外径位置处、热处理后的轴坯的第三端面、第四端面进行精密硬车加工；对第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮进行磨齿加工；对热处理后的轴坯进行强力喷丸处理，形成变速器输入轴。本发明的技术方案解决了现有技术中缺乏成熟的变速器输入轴加工工艺的技术问题。

Description

变速器输入轴的加工方法

技术领域

本发明涉及变速器零部件加工技术领域，具体而言，涉及一种变速器输入轴的加工方法。

背景技术

汽车变速器是影响整车动力性、经济性、舒适性的重要总成。变速器总成核心技术在于轴齿零部件的加工工艺技术。目前国内缺乏成熟的加工工艺技术，基本上以引进国外技术为主，且未完全消化吸收。特别在变速器零部件的轻量化、使用寿命、NVH的关键技术的落户已经成为阻碍国产自主汽车品牌高速发展的难题，提高变速器核心技术的掌控能力是技术创新的重要目标。

现有技术公开了一种用4Cr5MoSiV1为材料的圆柱齿轮轴加工方法，其加工工艺关键技术如下：(1)熔炼压铸圆柱齿轮轴毛坯，先将中央熔炉预热，将配料放入熔炉中，得到合金熔液，之后将合金熔液放入保温炉内，在其外围施加转动的磁场，使合金熔液产生感应涡流，利用供料磁场发生器将合金熔液抽送到压铸机保温炉内并在氮气气氛下保温30s-15min，之后进行热式压铸，控制温度在500-550℃，将合金熔液输入压铸模进行压铸，压铸模温度为100-200度；(2)对圆柱齿轮轴进行粗加工，车端面，车外圆，钻中心孔，倒头车另一端面和外圆，在加工时引入润滑液，将其喷射于工件表面个刀具头部，防治机械瘤形成并且带走加工产生的热量，再次进行精加工，其表面粗糙度为Ra＝0.5-1.3μm；(3)对精加工后的圆柱齿轮轴进行时效处理，采用预先淬火法，先水溶液冷却再空冷，再进行回火处理，采用低温(200-250℃)回火，使其硬度为60-62HRC；(4)渗碳处理，进行中温气体渗碳，即在气体渗碳炉中滴入丙酮作为渗碳剂，温度控制在830-850℃，保温1.4-2.5h，缓慢冷却，渗碳深度为0.8-1.2mm；(5)防腐处理，由酸碱盐混合而成的一种防腐剂，该防腐浓度为HCl0.3-3％，H3PO410-20％，H2SO450-70％，NCl4-5％，KaNO37-10％，Ni(NO3)23-5％，烷基醇酞胺3-5％，六次甲基四胺0.1-0.2％，其余为水，其中H2SO4起到氧化剂的作用，基醇酞胺作为活性剂，六次甲基四胺为防腐剂，将该防腐剂搅拌混合均匀后喷刷于圆柱齿轮轴表面，涂层厚度为10-15μm，再在清水冲洗之后空气中风干。

在一种用4Cr5MoSiV1为材料的圆柱齿轮轴加工方法的方案中，解决的技术问题是“一些涡轮轴或者圆锥齿轮轴中不仅震动大，损耗能量影响工作，长会使机器出现漏油等问题，还影响机器的正常工作，常使得工作不得不停止对机器进行检修，使得生产效率下降”。采用的措施是提供一种热压铸成型法来改善齿轮的使用特性，并没有在机械加工方面提供改善方法或技术创新，此方法虽然可以解决上述问题，但仅限于齿轮精度要求不高的普通圆柱齿轮加工，并且仅限于4Cr5MoSiV1材料的齿轮加工，不适合应用于汽车变速器等精密零部件加工。

针对上述的缺乏成熟的变速器输入轴加工工艺的技术问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种变速器输入轴的加工方法，以解决现有技术中缺乏成熟的变速器输入轴加工工艺的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变速器输入轴的加工方法，包括：对毛坯材料进行粗加工，获得变速器输入轴的轴坯，其中，轴坯包括轴端面、轴外圆、台阶面、齿外圆和齿端面，轴端面至少包括第一端面和第二端面；对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键的外径轮廓、中心底孔、第一内孔、第二内孔和润滑导油孔，并对轴坯的轴外圆进行切削；对轴坯进行加工以形成第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和花键；对轴坯进行热处理；对热处理后的轴坯外周面的第一外径位置处、第二外径位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面、第四端面进行精密硬车加工；对热处理后的轴坯的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮按照预设磨齿工艺参数进行磨齿加工；对热处理后的轴坯进行强力喷丸处理，以形成变速器输入轴。

进一步地，对热处理后的轴坯外周面的第一外径位置处、第二外径位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面、第四端面进行精密硬车加工之前，方法还包括：对热处理后的轴坯进行微变形校直和中心孔精研处理。

进一步地，对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键的外径轮廓、中心底孔、第一内孔、第二内孔和润滑导油孔，并对轴坯的轴外圆进行切削，包括：机床卡盘夹持轴坯的花键位置处，中心架支撑第二齿轮位置处，去除第一预设去除量；以第一端面为轴向参考点，调用引导钻和枪钻钻削中心底孔，调用内孔车刀车削形成至少部分轴坯的内孔轮廓，内孔轮廓至少包括第一内孔的轮廓；使用尾座顶尖顶紧轴坯，松开中心架，调用外圆车刀车削至少部分的轴坯的轴外圆的轮廓；调用钻头加工形成润滑导油孔。

进一步地，对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键的外径轮廓、中心底孔、第一内孔、第二内孔和润滑导油孔，并对轴坯的轴外圆进行切削，还包括：将机床卡盘的夹爪更换为软爪，并进行自车；使用自车后的软爪夹持第三齿轮的齿顶圆外径位置处，中心架支撑第二齿轮的齿顶圆外径位置处，调用外圆车刀对第二端面进行车削；以第二端面为轴向参考点，调用内孔车刀车削形成第二内孔的轮廓；调用外圆车刀车削形成花键的外径轮廓。

进一步地，对轴坯按照预设插齿工艺参数进行插齿加工，以形成花键。

进一步地，对轴坯按照预设滚齿工艺参数进行滚齿加工，以形成第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮。

进一步地，毛坯材料为FAS3420H材料。

进一步地，采用真空渗氮淬火工艺对轴坯进行热处理。

进一步地，采用真空渗氮淬火工艺对轴坯进行热处理包括：将真空炉排气至预设真空度后，将加热温度调节至预设温度范围，送入以氨气为主的、含有活性物质的多种复合气体，控制真空炉的炉压为预设压力值，保温预设时长后，采用真空炉内的惰性气体进行冷却，完成对轴坯的热处理。

进一步地，对热处理后的轴坯外周面的第一外径位置处、第二外径位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面、第四端面进行精密硬车加工包括：令数控车床的主卡盘夹持自车顶尖，将热处理后的轴坯使用双顶尖方式夹紧；选用具有预设角度的主偏角外圆车刀和预设材料的刀片，按照预设切削参数，对热处理后的轴坯外周面的第一外径位置处、第二外径位置处、热处理后的轴坯的第三端面、第四端面进行精密硬车加工。

应用本发明的技术方案，选择毛坯材料、进行轴坯制作，然后对轴坯进行加工获得齿轮和花键，再对轴坯进行热处理，最后进行热处理后的精密硬车加工、磨齿加工和抛丸处理，获得最终的变速器输入轴。本方案提供的一整套的变速器输入轴的加工方法，可以实现从毛坯到最终的变速器输入轴的全过程加工，解决了现有技术中缺乏成熟的变速器输入轴加工工艺的技术问题。加工过程中的精密硬车加工替代传统的磨削加工，在保证零件精度的同时，节省加工时间，有效提高生产效率，硬车工艺不需要使用切削液，使得加工过程更节能环保，并且，硬车加工减少了传统磨削工艺所需的工装夹具的采购和制作，有效降低生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的变速器输入轴的加工方法的第一实施例的流程示意图；

图2示出了根据本发明的变速器输入轴的加工方法的第二实施例的流程示意图；

图3示出了根据本发明的变速器输入轴的实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的变速器输入轴的左齿面和右齿面的实施例的结构示意图；

图5示出了根据本发明的插齿加工的插齿工艺参数的实施例的示意图；

图6示出了根据本发明的滚齿加工的滚齿工艺参数的实施例的示意图；

图7示出了根据本发明的磨齿加工的预设磨齿工艺参数的第一实施例的示意图；

图8示出了根据本发明的磨齿加工的预设磨齿工艺参数的第二实施例的示意图；

图9示出了根据本发明的磨齿加工的预设磨齿工艺参数的第三实施例的示意图；

图10示出了根据本发明的磨齿加工的预设磨齿工艺参数的第四实施例的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

101、第一端面；102、第二端面；103、第三端面；104、第四端面；

201、第一外径；202、第二外径；211、第一内孔；212、第二内孔；

300、润滑导油孔；

41、第一齿轮；42、第二齿轮；43、第三齿轮；401、左齿面；402、右齿面；

5、花键。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图10所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种变速器输入轴的加工方法。

具体地，如图1所示，变速器输入轴的加工方法包括：

步骤S10，对毛坯材料进行粗加工，获得变速器输入轴的轴坯，其中，轴坯包括轴端面、轴外圆、台阶面、齿外圆和齿端面，轴端面至少包括第一端面101和第二端面102；

具体地，在步骤S10中，粗加工后的轴坯的各个面需预留预设加工余量，例如，可以令轴端面预留5mm的加工余量，除轴端面外的其余表面(包括轴外圆、台阶面、齿外圆和齿端面)预留2mm的加工余量，可选地，在步骤S10中，形成的轴坯的整体的表面粗糙度为Ra6.3，轴坯两端轴颈的同轴度小于0.05mm。

步骤S11，对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键5的外径轮廓、中心底孔、第一内孔211、第二内孔212和润滑导油孔300，并对轴坯的轴外圆进行切削；

其中，车铣复合加工工艺可以保证包括车、钻、镗、等多种工序在一台设备上加工完成，减少了装夹次数，提高生产效率同时避免了由于定位基准转化导致的误差积累，从而获得更高的加工精度。

步骤S12，对轴坯进行加工以形成第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43和花键5；

步骤S13，对轴坯进行热处理；

步骤S14，对热处理后的轴坯外周面的第一外径201位置处、第二外径202位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面103、第四端面104进行精密硬车加工；

步骤S15，对热处理后的轴坯的第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43按照预设磨齿工艺参数进行磨齿加工；

可选地，步骤S15中的预设磨齿工艺参数如图7-图10所示，其中，齿轮A即为第一齿轮41，齿轮B即为第二齿轮42，齿轮C即为第三齿轮43。

步骤S16，对热处理后的轴坯进行强力喷丸处理，以形成变速器输入轴。

应用本实施例的技术方案，选择毛坯材料、进行轴坯制作，然后对轴坯进行加工形成齿轮和花键，再对轴坯进行热处理，最后进行热处理后的精密硬车加工、磨齿加工和抛丸处理，获得最终的变速器输入轴。本方案提供的一整套的变速器输入轴的加工方法，可以实现从毛坯到最终的变速器输入轴的全过程加工，解决了现有技术中缺乏成熟的变速器输入轴加工工艺的技术问题。加工过程中的精密硬车加工替代传统的磨削加工，在保证零件精度的同时，节省加工时间，有效提高生产效率，硬车工艺不需要使用切削液，使得加工过程更节能环保，并且，硬车加工减少了传统磨削工艺所需的工装夹具的采购和制作，有效降低生产成本。

在本申请的一个示范性实施例中，变速器输入轴为DCT变速器偶数挡输入轴，该DCT变速器偶数挡输入轴可用于乘用车中。

进一步地，在步骤S14之前，方法还包括：步骤S131，对热处理后的轴坯进行微变形校直和中心孔精研处理。

通过步骤S131，可以减小热处理过程中对轴坯造成的变形影响，保证热处理过程得到细腻的金相组织和均匀的渗碳层，从而提高花键5的精度和零件的整体强度，具体地，在本实施例中，校正后的轴坯，以两端中心底孔为基准，轴坯上任意一段轴颈的跳动小于0.03mm。

进一步地，在步骤S11中，对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键5的外径轮廓、中心底孔、第一内孔211、第二内孔212和润滑导油孔300，并对轴坯的轴外圆进行切削，包括：

步骤S110，机床卡盘夹持轴坯的花键5位置处，中心架支撑第二齿轮42位置处，去除第一预设去除量；

具体地，在步骤S110中，第一预设去除量为2.5mm。

步骤S111，以第一端面101为轴向参考点，调用引导钻和枪钻钻削中心底孔，调用内孔车刀车削形成至少部分轴坯的内孔轮廓，内孔轮廓至少包括第一内孔211的轮廓；

具体地，在步骤S111中，调用直径25mm的引导钻和枪钻钻削中心底孔。

步骤S112，使用尾座顶尖顶紧轴坯，松开中心架，调用外圆车刀车削至少部分的轴坯的轴外圆的轮廓；

具体地，在步骤S112中，第一外径201位置处、第二外径202位置处沿径向留取0.3mm余量，第三端面103、第四端面104沿轴向留取0.15mm余量，以用于热处理后的加工。

步骤S113，调用钻头加工形成润滑导油孔300。具体地，调用的钻头为直径3mm钻头。

通过步骤S110-步骤S113，可以形成中心底孔、第一内孔211、润滑导油孔300，并进一步提升轴坯的轴外圆的表面精度。

进一步地，在步骤S11中，对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键5的外径轮廓、中心底孔、第一内孔211、第二内孔212和润滑导油孔300，并对轴坯的轴外圆进行切削，还包括：

步骤S114，将机床卡盘的夹爪更换为软爪，并进行自车；

步骤S115，使用自车后的软爪夹持第三齿轮43的齿顶圆外径位置处，中心架支撑第二齿轮42的齿顶圆外径位置处，调用外圆车刀对第二端面102进行车削；

具体地，在步骤S115中，使用自车后的软爪夹持第三齿轮43的齿顶圆外径位置处后，检测已加工的轴坯的任意轴颈跳动0.015mm的情况下，中心架支撑第二齿轮42的齿顶圆外径位置处，调用外圆车刀对第二端面102进行车削，以保证零件总长精度要求。

步骤S116，以第二端面102为轴向参考点，调用内孔车刀车削形成第二内孔212的轮廓；

步骤S117，调用外圆车刀车削形成花键5的外径轮廓。

通过步骤S114-步骤S117，可以形成花键5的外径轮廓、第二内孔212，并控制零件总长精度在预设范围内。

需要说明的是，在步骤S110-步骤S117中，对轮廓(包括第二内孔212的轮廓、花键5的外径轮廓、轴坯的轴外圆的轮廓、轴坯的内孔轮廓、第一内孔211的轮廓)的车削过程，必须分开粗车和精车，其中精车切削参数设置为：切削速度v＝260m/min，进给量f为0.12mm/r，切深ap为0.25mm。

具体地，步骤S12包括：步骤S121，对轴坯按照预设插齿工艺参数进行插齿加工，以形成花键5。插齿加工的精度更高，加工形成的花键5具有更高的尺寸精度。具体地，预设插齿工艺参数如图5所示。

具体地，步骤S12包括：步骤S122，对轴坯按照预设滚齿工艺参数进行滚齿加工，以形成第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43。滚齿加工的加工速率更高，加工多个齿轮时，滚齿加工可有效节省加工时间。

在本申请的一个示范性实施例中，预设滚齿工艺参数如图6所示，其中，齿轮A即为第一齿轮41，齿轮B即为第二齿轮42，齿轮C即为第三齿轮43，图4示出了第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43中任意齿轮的左齿面401和右齿面402的示意图。

需要说明的是，由于步骤S121和步骤S122中，滚齿加工和插齿加工使用的是不同设备，两个工序的加工工艺没有相互制约，所以步骤S121和步骤S122可以同时进行，以节约加工时间。

优选地，在步骤S122中，对轴坯按照预设滚齿工艺参数进行滚齿加工，以形成第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43后，还包括：步骤S1220，滚齿加工后，对第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43进行倒棱处理。

通过步骤S1220，可以有效减少第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43产生的毛刺，减少齿轮噪声，并防止后续热处理时出现应力集中导致的断裂现象。

进一步地，步骤S10中，毛坯材料为FAS3420H材料。FAS3420H材料具有良好的抗疲劳破坏性能，使用FAS3420H材料加工变速器输入轴，可有效延长车辆的使用寿命，提升车辆的动力性能。采用FAS3420H材料加工时，可以采用锻造或铸造方式获得轴坯。

进一步地，在步骤S13中，采用真空渗氮淬火工艺对轴坯进行热处理。真空渗氮淬火工艺可有效控制轴坯在热处理过程中产生的变形。

具体地，采用真空渗氮淬火工艺对轴坯进行热处理包括以下过程：将真空炉排气至预设真空度后，将加热温度调节至预设温度范围，送入以氨气为主的、含有活性物质的多种复合气体，控制真空炉的炉压为预设压力值，保温预设时长后，采用真空炉内的惰性气体进行冷却，完成对轴坯的热处理。

其中，在本申请的一个示范性实施例中，预设真空度为0.133Pa(1×10-3Torr)，预设温度范围为530℃～560℃，预设压力值为0.667Pa(5Torr)，预设时长为3.5小时。在本实施例中，采用真空渗氮淬火工艺对轴坯进行热处理后，轴坯的表面硬度为80-83HRA，芯部硬度为320-450HV30。

进一步地，在步骤S15中，对热处理后的轴坯外周面的第一外径201位置处、第二外径202位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面103、第四端面104进行精密硬车加工包括：

步骤S151，令数控车床的主卡盘夹持自车顶尖，将热处理后的轴坯使用双顶尖方式夹紧；

步骤S152，选用具有预设角度的主偏角外圆车刀和预设材料的刀片，按照预设切削参数，对热处理后的轴坯外周面的第一外径201位置处、第二外径202位置处、热处理后的轴坯的第三端面103、第四端面104进行精密硬车加工。

具体地，在步骤S152中，预设角度为93度，预设材料为PCBN材料，预设切削参数为：切削速度v＝180m/min，进给量f为0.08mm/r，切深ap为0.15mm。精密硬车加工后的轴坯，表面粗糙度为Ra0.4，轴颈圆度为0.002mm，圆柱度为0.004mm，第一外径201位置处的轴颈相对AB基准同轴度为0.005mm。

在本申请的一个示范性实施例中，步骤S16中对热处理后的轴坯进行强力喷丸处理后，第一齿轮41、第二齿轮42和第三齿轮43的齿面和齿根次表层0.0025mm处残余应力不小于800MPa，喷丸覆盖率大于100％。

采用上述实施例中的变速器输入轴的加工方法，提供完整的工艺流程步骤、加工方法和工艺参数(即上述的预设滚齿工艺参数、预设插齿工艺参数、预设磨齿工艺参数以及预设的相关粗糙度、同轴度、切削速度、进给量、切深、真空度、预设温度范围、预设压力值、预设时长、轴颈圆度等在加工过程中设置的所有参数值)，采用硬车加工代替传统的磨削方式，有效提高生产效率，采用真空热处理工艺有效控制零件淬火变形。需要说明的是，上述实施例中的加工方法中的步骤内细节顺序和设置的各个工艺参数可以根据实际需要进行调整。

结合上述实施例，本申请还提供了一种变速器输入轴的加工方法的优选实施例，具体地，如图2所示，方法包括：

S1，制作毛坯：对毛坯材料进行粗加工，获得变速器输入轴的轴坯，其中，轴坯包括轴端面、轴外圆、台阶面、齿外圆和齿端面，轴端面至少包括第一端面101和第二端面102；

S2，齿坯加工：对轴坯进行车铣复合加工，以在轴坯上形成花键5的外径轮廓、中心底孔、第一内孔211、第二内孔212和润滑导油孔300，并对轴坯的轴外圆进行切削；

S3，滚齿加工和插齿加工：对轴坯按照预设滚齿工艺参数进行滚齿加工，以形成第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43，对轴坯按照预设插齿工艺参数进行插齿加工，以形成花键5；

S4，热处理：采用真空渗氮淬火工艺对轴坯进行热处理，并在热处理完成后进行微变形校直和中心孔精研处理；

S5，精密硬车：对热处理后的轴坯外周面的第一外径201位置处、第二外径202位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面103、第四端面104进行精密硬车加工；

S6，磨齿加工：对热处理后的轴坯的第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43按照预设磨齿工艺参数进行磨齿加工；

S7，强力喷丸：对热处理后的轴坯进行强力喷丸处理，以形成变速器输入轴。

采用本实施例中的变速器输入轴的加工方法，通过对毛坯进行选材制作、齿坯精加工，接着加工齿轮齿型，加工花键，然后进行渗氮、热处理，最后进行热处理后的硬车、磨齿、喷丸，实现从毛坯到成品的专业化全序加工。在加工过程中，针对关键工序采用独立开发的工艺方法和工艺参数，配合热处理后的微变形校直和中心孔精研处理，可以保证热处理过程得到细腻的金相组织和均匀的渗碳层，从而提高花键5的精度和零件的整体强度，再通过热处理之后的精密硬车、磨齿加工，进而实现产品的轻量化和长寿命，NVH性能的提升。本方案通过对传统工艺的改革和加工工艺参数优化，可以实现相近轴类部件的技术变革，对于节能减排、降低加工成本、延长使用寿命、保证运行安全等方面都具有重要的意义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变速器输入轴的加工方法，其特征在于，包括：

对毛坯材料进行粗加工，获得变速器输入轴的轴坯，其中，所述轴坯包括轴端面、轴外圆、台阶面、齿外圆和齿端面，所述轴端面至少包括第一端面(101)和第二端面(102)；

对所述轴坯进行车铣复合加工，以在所述轴坯上形成花键(5)的外径轮廓、中心底孔、第一内孔(211)、第二内孔(212)和润滑导油孔(300)，并对所述轴坯的所述轴外圆进行切削；

对所述轴坯进行加工以形成第一齿轮(41)、第二齿轮(42)、第三齿轮(43)和所述花键(5)；

对所述轴坯进行热处理；

对热处理后的轴坯外周面的第一外径(201)位置处、第二外径(202)位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面(103)、第四端面(104)进行精密硬车加工；

对热处理后的所述轴坯的所述第一齿轮(41)、所述第二齿轮(42)、所述第三齿轮(43)按照预设磨齿工艺参数进行磨齿加工；

对热处理后的所述轴坯进行强力喷丸处理，以形成所述变速器输入轴。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，对热处理后的轴坯外周面的第一外径(201)位置处、第二外径(202)位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面(103)、第四端面(104)进行精密硬车加工之前，所述方法还包括：

对热处理后的所述轴坯进行微变形校直和中心孔精研处理。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，对所述轴坯进行车铣复合加工，以在所述轴坯上形成花键(5)的外径轮廓、中心底孔、第一内孔(211)、第二内孔(212)和润滑导油孔(300)，并对所述轴坯的所述轴外圆进行切削，包括：

机床卡盘夹持所述轴坯的所述花键(5)位置处，中心架支撑所述第二齿轮(42)位置处，调用外圆车刀对所述第一端面(101)车削，去除第一预设去除量；

以所述第一端面(101)为轴向参考点，调用引导钻和枪钻钻削所述中心底孔，调用内孔车刀车削形成所述第一内孔(211)的轮廓；

使用尾座顶尖顶紧所述轴坯，松开所述中心架，调用外圆车刀车削所述轴坯的轴外圆的轮廓；

调用钻头加工形成所述润滑导油孔(300)。

4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，对所述轴坯进行车铣复合加工，以在所述轴坯上形成花键(5)的外径轮廓、中心底孔、第一内孔(211)、第二内孔(212)和润滑导油孔(300)，并对所述轴坯的所述轴外圆进行切削，还包括：

将所述机床卡盘的夹爪更换为软爪，并进行自车；

使用自车后的所述软爪夹持所述第三齿轮(43)的齿顶圆外径位置处，所述中心架支撑所述第二齿轮(42)的齿顶圆外径位置处，调用所述外圆车刀对所述第二端面(102)进行车削；

以所述第二端面(102)为轴向参考点，调用所述内孔车刀车削形成所述第二内孔(212)的轮廓；

调用所述外圆车刀车削形成所述花键(5)的外径轮廓。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，对所述轴坯按照预设插齿工艺参数进行插齿加工，以形成所述花键(5)。

6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，对所述轴坯按照预设滚齿工艺参数进行滚齿加工，以形成所述第一齿轮(41)、所述第二齿轮(42)、所述第三齿轮(43)。

7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述毛坯材料为FAS3420H材料。

8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，采用真空渗氮淬火工艺对所述轴坯进行热处理。

9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，采用真空渗氮淬火工艺对所述轴坯进行热处理包括：

将真空炉排气至预设真空度后，将加热温度调节至预设温度范围，送入以氨气为主的、含有活性物质的多种复合气体，控制所述真空炉的炉压为预设压力值，保温预设时长后，采用所述真空炉内的惰性气体进行冷却，完成对所述轴坯的热处理。

10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，对热处理后的轴坯外周面的第一外径(201)位置处、第二外径(202)位置处、以及对热处理后的轴坯的第三端面(103)、第四端面(104)进行精密硬车加工包括：

令数控车床的主卡盘夹持自车顶尖，将热处理后的所述轴坯使用双顶尖方式夹紧；

选用具有预设角度的主偏角外圆车刀和预设材料的刀片，按照预设切削参数，对热处理后的轴坯外周面的第一外径(201)位置处、第二外径(202)位置处、热处理后的轴坯的第三端面(103)、第四端面(104)进行精密硬车加工。