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需求背景

项目牵头单位重庆升科精锻科技有限公司位于永川区三教工业园区， 2016年10月建成投产，主要从事汽车零部件、通用机械零部件的产品开发、加工及销售，占地面积100亩。公司现有外圆磨床、滚齿机、进口校直机等精密齿轴零件加工设备10余台，初步建成一条新能源汽车变速箱关键零部件的生产线，主要生产新能源汽车驱动电机轴系列、驻车机构及DCT自动变速器结合齿系列产品，已成为上汽通用、唐山爱信、长城、长安、比亚迪、吉利、上汽通用五菱等公司的主要配套单位。同时，公司建立了完善的过程质量控制体系，通过了ISO/TS 16949质量体系认证，拥有齿轮测量中心、轮廓仪、三坐标测量仪、影像仪、硬度计及金相检测仪等各种高精密检测设备。这充分说明公司在新能源汽车电机轴系列关键零部件的研发方面具有坚实的研究基础与检测能力，为项目的顺利实施提供了可靠的设备保障与质量保证。

需解决的主要技术难题

1）利用虚拟加工技术，对新能源汽车变速箱齿轴零件的加工过程进行模拟仿真，分析加工过程中需解决的关键技术问题，达到优化齿轴零件精密加工工艺的目的。

2）根据齿轴零件的结构特点与技术要求，建立以零件精度为核心的质量特性一体化协同控制模型，研究面向质量特性、工艺及管理优化的数据分析技术，制定零件精密加工工艺优化方案，并提取关键工序质量监测点，实现零件的精密加工。

3）通过对齿轴零件热处理变形机理的研究，建立零件热处理变形控制模型，以优化热处理工艺技术参数，减小零件热后变形量，并提出变形后的矫正方案，达到提高零件力学性能、耐磨性及零件精度的目的。

4）完成新能源汽车变速箱齿轴零件精密加工关键技术的研究，形成满足5种以上齿轴零件加工的制造工艺，在行业内形成齿轴零件精密加工的示范基地。

期望实现的主要技术目标

1）齿轴零件虚拟加工技术研究

针对变速箱齿轴零件精度要求高、工艺难度大等特点，建立其精确的三维几何建模，利用虚拟加工技术，对加工过程进行可视化仿真研究，分析齿轴零件的精密加工工艺方案，优化精密加工工艺路线、工艺参数、刀具切削参数及刀具轨迹控制等工艺过程中的关键技术，从而实现精密加工工艺方案的优化，提高加工精度与产品合格率。

2）齿轴零件多质量特性一体化协同控制技术研究

根据新能源汽车变速箱齿轴零件工艺流程复杂、工序环节多、工艺参数控制要求高、批量大、交货期要求严格等特点，结合制造过程中设备故障、刀夹具损坏等不确定因素，建立齿轴零件多质量特性一体化协同控制模型，分析影响零件精度控制的关键工序环节，研究各控制单元质量特性的传递机理与耦合关系，结合齿轴零件在新能源汽车变速箱内的功能要求，提出保证齿轴零件多质量特性的评估方法，实现多质量特性一体化协同控制，保证零件尺寸的精度控制。

3）齿轴零件热处理后形变机理及其矫正控制技术研究

齿轴零件在工作过程中需承受交变冲击载荷，其花键齿将受到巨大的交变应力作用，为提高齿轴零件的抗冲击、抗疲劳等性能，需对齿轴零件进行调质与齿面强化处理工艺。为此，拟采用稳健设计方法与正交试验方法，研究齿轴零件在不同热处理工艺参数条件下的形变机理，提出零件变形后的矫正控制措施，保证零件力学性能与直线度要求，为零件的精密加工奠定基础。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-16

姚振辉

长安汽车公司

技术总监

综合评价

需求阐述清晰，问题方向明确 齿轴零件虚拟加工技术，变速箱齿轴零件精度要求高、工艺难度 齿轴零件多质量特性一体化协同控制技术，新能源汽车变速箱齿轴零件工艺流程复杂、工序环节多、工艺参数控制要求高、批量大、交货期要求严格 齿轴零件热处理后形变机理及其矫正控制齿轴零件在工作过程中需承受交变冲击载荷，其花键齿将受到巨大的交变应力作用，怎样提高齿轴零件的抗冲击、抗疲劳等性能

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