随着汽车行业的迅速发展，也带动了汽车行业下游，如汽车零部件等行业的迅速崛起。并且随着汽车大量生产，很多加工汽车零部件的机械加工厂均属于批量生产，如汽车变速箱齿轮，齿轮轴等零部件。本文主要介绍一下汽车零部件的加工工艺，和加工汽车变速箱等齿轮的刀具选择。

　　一、汽车齿轮的材质及性能

　　目前，每辆汽车中通常有18-30个齿部，齿轮作为汽车行业主要的基础传动元件，其质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。并且齿轮的作用不同，选择的齿轮材料也不同，如汽车变速箱齿轮，驱动桥主动齿轮，驱动器差速齿轮等常采用20CrMoTi，20CrMo材料;汽车曲轴齿轮常采用35、40、45或40Cr材料。为了使汽车齿轮在使用过程中，获得较高的硬度，强度和弯曲疲劳强度和接触疲劳强度(抗疲劳点蚀)，常热处理工艺来提高齿轮的硬度，耐磨性和抗疲劳强度。

　　二、汽车齿轮的热处理工艺

　　汽车变速箱等齿轮常采用的热处理工艺有正火，调质，渗碳等工艺，其中正火是在加工零部件之前，为了去除材料的内应力和增加材料的硬度;调质和渗碳一般在齿轮粗加工之后，为了得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度，并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性，使工件能承受冲击载荷，借以延长零件的使用寿命。对于不同的材质选择不同的热处理工艺，其中重要齿轮(如变速箱车轮20CrMoTi材质)需渗碳之后淬火、回火热处理,以提高耐磨性和疲劳抗力。为保证心部有足够的强度及韧性,材料的淬透性要求较高,心部硬度应在35～45HRC，表面硬度在58-64HRC。

　　三、汽车变速箱等齿轮的机械加工工艺

　　以上介绍了汽车变速箱车轮20CrMoTi材质的热处理工艺，在此就简单介绍一下变速箱齿轮20CrMoTi材质的加工工艺路线：下料—锻造—正火—粗加工—渗碳—淬火+低温回火—精加工—喷丸—磨削—装配。

　　20CrMoTi材质的齿轮经过热处理之后的硬度在58-64HRC，其他材质的齿轮经过热处理后的硬度一般也在HRC45以上，并且在热处理时难免会出现变形问题，无疑是给精加工再次制造麻烦，故在精加工时选择正确的刀具材料就显得尤为重要，原因在于汽车齿轮不仅要求精度高，而且质量高，并且批量生产时还需保证加工效率。

　　四、汽车变速箱等齿轮的精车刀具选择

　　目前，市场上有三种刀具材料，分别是涂层硬质合金刀具，陶瓷刀具和CBN刀具，涂层硬质合金刀具虽说硬度和强度在一定程度上高于为涂层的硬质合金刀具，但由于表面的耐磨层较薄，长时间的加工致使表面耐磨层用完之后，所表现出来的性能和未涂层的硬质合金刀具一样不耐磨。大批量加工时不建议选择涂层硬质合金刀具，影响加工效率，小量或少量加工变速箱齿轮时，在不影响加工效率的情况下，可选择合适的涂层硬质合金刀具。

　　陶瓷刀具就不用说了，脆性大，不能断续切削齿轮，所以只适合精加工硬度在HRC45-55之间的齿轮。

　　CBN刀具相较于以上两种刀具，不仅硬度，强度高，而且耐磨性好，适合高速车削齿轮。

　　加工余量小于0.3mm的变速箱齿轮，选择焊接式CBN刀具加工;加工余量大于等于1mm，选择整体式CBN刀具加工效果好。

　　下面就简单介绍一下整体式CBN刀具和复合式CBN刀具是如何加工齿轮的。

　　五、CBN刀具精加工齿轮的方案

　　齿轮根据加工余量划分切削刀具，同样齿轮的工况不同，所选择的刀具材质也不同。齿轮根据工况分为连续切削，断续切削，和强断续切削工况。下面就针对加工工况来介绍一下CBN刀具加工效果。

　　(1)连续切削工况：所谓的连续切削工况就是被加工工件的表面没有槽，或孔的出现，只是一个光面。此种情况对CBN刀具只需要有较高的耐磨性就可以了。

　　汽车齿轮热处理后硬度HRC58-62，加工部位：内孔。刀具材质：BN-H10，切削参数：ap=0.2mm，Fr=0.1mm/r，Vc=180m/min;加工效果：刀具寿命不仅是陶瓷刀具的4倍，而且生产节拍只有陶瓷刀具的40%。

　　(2)断续切削工况：所谓的断续切削就是齿轮端面有群孔或内孔里面有槽等属于断续切削。此工况不仅要求CBN刀具具备较好的耐磨性，还需要有良好的抗冲击韧性和抗断裂性能。

　　加工汽车齿轮端面，端面有8个孔，属于中等断续切削工况，采用CBN刀具BN-H21加工齿轮，刀片型号为：WNGA080404，切削参数：Vc=157m/min;ap=0.3mm;Fr=0.1mm/r。加工效果：CBN刀具没有出现崩损或剧烈磨损现象，一个刃口加工200多个工件，效率得到明显提高。

　　六、总结

　　随着现代制造业的要求逐渐提高，越来越多的齿轮采用热处理工艺来提高其性能要求。同样对于刀具行业也一样，需要不断的开拓新的材质或新的刀具，才能更好的帮助制造业从低迷时期走出来。