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铝合金齿轮箱壳体压铸：两轴承孔中心距稳定在 ±0.03 mm，气密一次合格率 98% 以上
齿轮箱壳体的轴承孔决定齿轮啮合，结合面决定会不会渗油。厚大的轴承座凸台曾在精镗后露出缩孔，结合面与轴承孔分两次装夹加工后位置对不上。我们把凸台掏空、在末端设溢流，并改为一次装夹加工结合面、轴承孔与销孔，中心距稳定在 ±0.03 mm，气密一次合格率 98% 以上。
零件参数
| 零件名称 | 铝合金齿轮箱壳体 |
|---|---|
| 零件类型 | 电机与减速器壳体 |
| 应用产品 | 小型动力设备减速齿轮箱（上箱体） |
| 客户类型 | 动力机械制造商 |
| 材料牌号 | ADC12 (JIS H5302) |
| 外形尺寸 | 约 200 × 125 × 100 mm |
| 单件重量 | 约 1.2 kg |
| 壁厚范围 | 3.5 – 6.0 mm |
| 关键要求 | 两轴承孔中心距与平行度、结合面平面度、销孔位置度、加工面无气孔、箱体不渗油 |
| 后加工 | 结合面铣削、轴承孔镗削与定位销孔铰削一次装夹完成、法兰螺纹孔钻攻 |
| 表面处理 | 抛丸 |
| 交付形式 | 加工件 |
| 量产起始 | 2024 |
* 本案例参数为代表性数值，具体项目以图纸与评审结果为准。
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技术要求
孔系精度
输入轴与输出轴的两个轴承孔按 H7 配合加工，中心距公差 ±0.03 mm，两孔轴线平行度 0.03 mm。中心距与平行度决定齿轮的啮合间隙和接触斑点，偏差大了会带来噪音、发热和齿面早期磨损。
结合面与销孔
与下箱体配合的结合面平面度要求 0.05 mm，定位销孔相对轴承孔的位置度要求 φ0.05 mm。结合面靠密封胶密封，平面度超差就会渗油；销孔位置决定上下箱体合拢后轴承孔能否对正。
内部质量与密封
轴承孔、结合面等加工面不允许露出气孔；成品 100% 气密测试，0.05 MPa 保压 15 s，按客户规定的压降值判定。
技术难点
轴承座凸台精镗后露出缩孔
轴承座凸台是整件最厚的部位，局部壁厚超过 12 mm。首批样件精镗轴承孔后，孔壁上出现针眼状孔洞。厚大凸台最后凝固，周围薄壁先凝固、切断了补缩通道，凸台中心形成缩松；铸件表层本来有一层致密层，精镗把这层切掉以后，孔洞就暴露在配合面上。
分次装夹，孔系与结合面、销孔对不上
最初结合面与轴承孔分两道工序加工，第二道以结合面重新找正。上下箱体合拢后，个别件轴承孔错位达到 0.08 mm，装配时轴承压入发紧。两次装夹之间的找正误差和夹具重复定位误差，都叠加进了孔系位置。
我们的做法
凸台掏空、在末端设溢流与排气（DFM 评审 + 模具设计）
在不影响轴承支撑刚度的前提下，我们建议客户把凸台外侧掏空，最大壁厚从 12 mm 以上降到 8 mm 左右；模流分析找出凸台附近最后充填、最后凝固的位置，在那里设置溢流槽与排气，让冷料和气体流出型腔。首批样件用 X 射线检查凸台内部，并剖切确认。
铸出预孔，加工余量留在致密层以内（压铸 + CNC）
轴承孔铸出预孔，单边加工余量控制在 0.3–0.5 mm，让精镗后的孔壁仍处在致密层以内，而不是把致密层整层切掉。每批抽检精镗后的孔壁。
结合面、轴承孔、销孔一次装夹完成（CNC 加工）
改为在加工中心上一次装夹完成结合面铣削、两个轴承孔镗削与定位销孔铰削，孔系位置全部从同一基准出发。三坐标按批检测中心距、平行度与位置度，轴承孔每件用塞规检查。
成品 100% 气密测试（成品检验）
每件成品都做气密测试，不合格件不放行，测试记录按批号留存，可追溯到压铸批次。
结果（稳定量产状态）
进入稳定量产后，两轴承孔中心距稳定在 ±0.03 mm 以内，精镗面露孔的不良率由约 4% 降到 0.5% 以下，气密测试一次合格率在 98% 以上，关键孔系尺寸的过程能力达到 CPK ≥ 1.33。
本案例常见问题
齿轮箱壳体的轴承孔，为什么精镗以后才出现气孔？+
压铸件表层冷却快，有一层较致密的表层，缩松和气孔多集中在厚壁中心。加工余量越大，切掉的致密层越多，越容易把内部孔洞露出来。所以轴承孔、密封面这类精加工面，铸件应尽量铸出预孔、让余量均匀，厚大凸台在设计阶段就要掏空。
齿轮箱结合面渗油，是铸件问题还是加工问题？+
两边都要查。加工面上露出气孔，或者穿透性缩松把内外连通，属于铸件问题，要从壁厚、浇注与排气入手，微渗件可以按事先约定做真空浸渗；平面度超差、刀纹过深或结合面有磕碰，属于加工和防护问题。我们对结合面同时控制平面度与粗糙度，出货前做气密测试，并用隔板包装避免磕碰。