过去十年，中国的国民经济得到了平均两位数的增长，中国的汽车产量也出现了持续的高速增长态势。随着中国成为世界第一大汽车产销国，我国的汽车零部件产业也得到了迅猛发展，汽车变速器产品领域呈现出百花齐放和百家争鸣的态势。

作为汽车的关键零部件之一，变速器在传动系中发挥着至关重要的作用。汽车变速器的产业发展涵盖了重、中、轻、微及轿等不同种类范围，涌现了不同传动类型的变速器，其中包括AT、CVT、AMT和DCT等各种类型的自动变速器。变速器产业的发展体现了由产品规模增长型转变为产品类型的增长，产品由单一的手动变速器研发制造向着多类型传动模式变速器研发转变。近年来，各家变速器制造企业投入了大量的人力、物力进行深入的研究，致力于开发新型自动变速器产品。

针对近十年来变速器制造技术的演变，本文总结了推动汽车变速器发展进步的若干新技术和新工艺，并简述了机加工设备在变速器关键零部件生产中的应用情况。

变速器制造的新特点

由于自动变速器的研发生产涵盖了机、电及液等不同技术领域，所以相对传统的手动变速器而言，其核心部分——TCU、控制技术、车辆匹配和标定技术是在我国变速器产业发展过程中应运而生的。这些技术从无到有，在我国现有的产业状态下，众多制造企业以及专业设计公司正积极进行着自动变速器核心技术的研发工作。

与此同时，先进的产品试验技术得到了充分的发展，无论何种类型的变速器产品都需要进行充分的产品台架试验和道路实验。各大制造企业都进行着道路载荷谱的建设，同时建设或引进高水平的总成综合性能试验台，组织各类型的变速器动态和静态试验，确保变速器批量生产的高可靠性和舒适性。

先进制造装备助推了变速器机械制造水平的提升，机械制造技术的提升也助推了变速器总成性能水平的提升。变速器零部件的制造充分体现了高速、高效、高精且绿色环保等特点。

变速器制造的新技术、新工艺

1.高精、高效的柔性化制造

薄壁、复杂零件的高精、高效加工，无论是铝合金还是铸铁材质的变速器壳体，现代装备的发展趋势都已逐步达成这一要求。现代机床使用直线电动机技术、全闭环制技术，并大量采用花岗岩等材料以减少热变形带来的影响，很多机床还采用了热变形反馈系统来修正变形误差。在实际生产中，大量使用新型材质和高性能涂层的刀具，并采用芯片技术进行管理，使刀具真正与机床成为一个整体，完善了加工过程的柔性化、数字化。

2．干切工艺提高齿轮加工精度

齿轮制造精度的提高可有效保证传递扭矩的可靠性，减少噪声。传统的齿轮最终制造采用滚或插+剃齿工艺技术，由于热处理过程的存在，势必会造成零件的变形，令齿轮的噪声变得不可控制。

近十年来，变速器核心零部件齿轮的制造技术有了突飞猛进的进步。新的齿轮制造技术——滚或插（干切）+磨或珩齿技术，有效提高了齿轮精度，大幅降低了NVH方面的噪声和振动，高精度的齿面粗糙度与齿根形状也保证了齿轮的强度。同时，干切技术的应用减少了工业介质的使用，降低了工业污染，节省了工厂开支。

3．数控旋分加工技术实现复杂工件的高效加工

近年发展起来的数控旋分加工技术，对变速器产品制造技术的进步也起了很大的助推作用。旋分加工技术是通过数字控制技术，利用旋分和摆线的原理来加工产品，如AT产品的螺旋内斜齿轮以及同步器产品的倒锥齿部分、锁止角部分和端面特殊结构花键部分等，都可以采用此种方案进行加工。此项技术的推广应用拓展了特殊结构范围的应用，提高了加工效率和精度。目前，该技术已在国内很多企业得到推广应用。

4．铸、锻造水平的提高降低原材料的消耗

在材料铸、锻造方面，高水平近净成形技术、冷热温锻技术和冷挤压技术的应用，提升了产品整体的几何精度与机械强度，降低了材料的消耗，同时产品的制造效率也得到很大的提高。

5．特殊零部件的制造

变速器特殊零部件的制造需求也非常关键，如AT变速器中的离合器毂是湿式离合器和双离合器模块中重要的换挡部件，其花键成型过程是一种特殊的加工工艺，目前加工方法有两种：级进模拉伸法和旋压成型法。

一直以来，CVT变速器中金属钢带的制造制约着变速器产品整体水平的提高，目前核心制造技术仍掌握在外国公司手中，我国企业正在积极开展产品研发与制造方法。

电液控制自动变速器的重要组成模块——电磁阀部分的制造加工也是非常关键的，例如阀体和阀芯的加工，其细长孔加工及无毛刺制造要求都较高。

变速器制造机加工水平现状

在变速器壳体方面，很多国际知名的装备制造商及工具制造商都有着较强的实力。例如：机床方面，有德马吉、MAG、牧野、斯达拉格海科特等；刀具方面，有山特维克可乐满、山高、瓦尔特和蓝帜等。目前，国产装备制造水平已经有所提升，但在可靠性与加工稳定性方面还有待提升，过程能力也需进一步改善。

齿轮的加工质量决定了变速器的性能，其加工精度的高低直接影响变速器的整体质量。在滚、插齿方面，国际知名的装备供应商有格里森、三菱和卡基富基等；国内以重庆机床、南京二机床和长江机床厂等为主，但其干切技术的整体水平与国外仍存在较大差距。在磨齿机技术方面，国际知名装备供应商有莱斯豪尔、卡普、格里森和桑普坦斯利等；国内有秦川发展、陆联等，但是同样存在可靠性与产品加工稳定性的问题。在珩齿加工工艺方面，普瑞维马以其机床技术水平先进，占据了国际市场的主要份额。

旋分加工技术主要以德国企业为主，包括普瑞维马和维拉。旋分技术机床已经有多年的成熟市场应用，我国也有多家企业正在开发类似功能的机床。

自动变速器离合器花键毂采用的旋压方案以GROB的机床技术最为成熟。拉伸工艺则广泛采用伺服压力机，包括小松在内的众多装备制造商都能够满足市场需求。

热处理机床有连续线与多用的厢式渗碳设备、真空热处理渗碳设备、感应式零件淬火设备、电子束与激光焊接设备。渗碳热处理方面的知名装备供应商有爱协林、易普森、ECM和ALD等。感应热处理方面知名的装备供应商主要有EMA、EFD等。

变速器总成在线性能检测设备也是保证变速器制造质量的重要组成部分。目前，我国变速器总成柔性自动装配线的需求量正在提升。

变速器产业发展面临的问题

随着中国汽车制造业转型升级的需求，变速器产品制造水平的提升迫在眉睫。就变速器产品的研发而言，目前我国本土企业还不能独立开展产品的正向设计，产品的研发本身就是逆向开发或者是借助国外咨询公司力量合作进行。

当前，我国变速器产业发展进程中主要存在以下问题：

1．缺乏基础的人才培养体系。我国的人才培养还是以高校体制为主，企业方面的人才培养机制刚刚向汽车技术人才培养机制方面转移，目前的人才培养还需要提升水平，以确保人才梯队的需求。

2．对产品技术的基础研究不够深入。变速器生产企业对于金属材料、摩擦学、电子和液压传动等方面的基础知识积累不够；汽车零部件企业对包括变速器摩擦材料、轴承、电子控制系统和液压模块等产品模块的研究不足，不足以支持变速器产品水平的提升。

3．自主研发能力不足。产品研发的开发思路以逆向开发为主，没有真正地开始正向产品研发，对全球化的技术资源利用不足。

4．自主品牌产品在试验上投入不足，产品还要依靠市场来验证，产品品牌建设缓慢，应该借鉴国际知名企业的产品开发和实验经验。

5．制造装备能力低下，直接制约着变速器产品制造水平的整体提升，关键设备依赖进口。很多装备制造企业还没有意识到企业的制造工艺需求是装备制造企业开发机床的重要输入部分。

6．变速器柔性自动装配、检测和试验设备制约变速器产业化发展，核心技术缺失，关键的设备完全依赖进口。

7．高水平的工具产品基本全部掌握在国外公司手中，我国本土工具制造企业的产品水平较低。

8．变速器行业的产业集中度不高，各企业大而全、小而全的模式制约了在技术上的高投入和基础研究开发，影响着变速器产品本身的提升。

变速器产业发展的措施

1．人才培育体系要考虑高校与汽车产业发展相结合，考虑与企业的实际需求相结合，借鉴国际公司成熟的人才培养机制，规范系统地培养汽车产业技术人才。

2．加强机械技术的基础研究，加大在基础学科的科研投入，高校与企业进行合理的分工，给基础研究以政策的支持。

3．充分利用全球汽车技术资源，广泛开展国际化合作，合作中培养锻炼自己的研发团队。

4．产品研发和制造杜绝急功近利，提升产品在开发过程中的策划水平，充分建设产品实验能力，确保产品批量投放市场以前得到所有问题的解决，坚决不能用市场来验证产品。

5．装备制造业要尽快提升开发制造能力，提升自动化水平，确保装备的精度水平和平均无故障运行时间的提升。

6．建设变速器柔性装配线，大力发展检测与试验设备，实现对变速器换挡品质的客观评价，实现变速器总成的主要性能测试与标定。

7．加强工具制造业的科研投入，整合企业资源，工具产品的研发紧密结合变速器企业的需求。

8．进行宏观的行业指导与调整，解决目前企业产能重复建设问题，整合企业的整体资源，有效发挥重点企业的技术和产品优势，助推整体变速器水平的提升。