機車齒輪箱加工改進探討

孫玉軍　谷同來

摘要：機車齒輪箱是轉(zhuǎn)向架驅(qū)動單元里的主要配件，齒輪箱的使用性能和安全性能很高。文章介紹了某種和諧型交流傳動機車齒輪箱在加工過程中分析影響一次交檢合格率的原因，通過制定合理的措施，完善加工工藝以及后續(xù)工作的驗證，提高產(chǎn)品一次交檢合格率。

關(guān)鍵詞：和諧機車；齒輪箱；合格率；改進措施；轉(zhuǎn)向架；驅(qū)動單元 文獻標識碼：A

中圖分類號：U260 文章編號：1009-2374（2017）04-0031-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.016

機車齒輪箱是轉(zhuǎn)向架驅(qū)動單元里的主要配件，該車型齒輪箱中設(shè)有各種油槽，將齒輪旋轉(zhuǎn)飛濺起的部分潤滑油引流到尺側(cè)抱軸承箱軸承室和電機輸出端軸承室，以潤滑和冷卻軸承。因此齒輪箱的使用性能和安全性能很高，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)制造要求精度高，不易加工，加工質(zhì)量一直不穩(wěn)定，嚴重影響組裝質(zhì)量。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

針對影響和諧機車齒輪箱一次交檢合格率的10個檢查項點，抽查某月生產(chǎn)的60件產(chǎn)品進行跟蹤檢查，并對其合格情況進行了統(tǒng)計，其加工一次交檢合格率僅為70.67%。上、下箱體錯箱尺寸超差73.86%，是影響HXD2齒輪箱加工一次交檢合格率的主要問題。

2 原因分析

運用頭腦風(fēng)暴法從人、機、料、法、環(huán)五個方面尋找由于上、下箱體錯箱尺寸超差造成的齒輪箱質(zhì)量不合格的原因，并繪制出因果分析圖（見圖1），從因果分析圖中收集所有末端因素進行原因分析。

2.1 培訓(xùn)效果未達到要求

做為生產(chǎn)一線單位，查閱關(guān)鍵工序——銑鏜工序操作人員的教育培訓(xùn)檔案，對操作工熟悉、掌握工藝規(guī)程和工藝文件程度進行了打分評定。

檢查結(jié)果：已對員工進行了培訓(xùn)，并進行了考試，技術(shù)理論平均83.4分，質(zhì)量知識平均85.6分，實際操作平均89.7分，操作工對工藝規(guī)程、工藝文件掌握良好。符合要求。

2.2 機床設(shè)備使用頻率高

由于車間每月的生產(chǎn)任務(wù)十分繁忙，相對于機床設(shè)備的使用頻率高，工作負荷大。有時為保證生產(chǎn)進度，每天機床的使用時間在20個小時以上，所以對（MCX1000）型臥式加工中心進行了設(shè)備精度檢驗，對運轉(zhuǎn)精度誤差進行檢測，并對檢測的實際情況進行了記錄。

檢查結(jié)果：人員按照保養(yǎng)手冊保養(yǎng)；（MCX1000）型臥式加工中心運轉(zhuǎn)精度誤差<0.01mm。符合要求。

2.3 上、下箱合箱任意匹配

小組成員仔細研究了HXD2齒輪箱機械加工的工藝規(guī)程，齒輪箱加工的精度要求比較高，上、下箱合箱不能任意匹配。

檢查結(jié)果：通過對現(xiàn)有產(chǎn)品10件產(chǎn)品統(tǒng)計（見表1），任意匹配的合格率僅為30%，因此現(xiàn)有工藝不能滿足加工質(zhì)量要求。不符合要求。

2.4 箱體空腔夾緊易變形

齒輪箱內(nèi)部為空腔，在緊固箱體時會發(fā)生一定的變形，當加工完成后變形力消失，但是在精加工前我們使用50N·m的扭力扳手重新緊固，消除了箱體變形對加工質(zhì)量的影響。

檢查結(jié)果：現(xiàn)場調(diào)查加工前后上、下箱體錯箱尺寸的對比數(shù)據(jù)統(tǒng)計（見表2），尺寸未發(fā)生變化，現(xiàn)有工藝規(guī)程滿足加工質(zhì)量要求。符合要求。

2.5 未掌握工裝使用方法

齒輪箱從毛坯到成品經(jīng)歷7道工序，7種專用工裝，其設(shè)計理念比較先進、合理。但是操作者對于工裝的使用原理未理解，使用不當，嚴重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

檢查結(jié)果：通過對現(xiàn)場10個上箱產(chǎn)品進行跟蹤調(diào)查，合箱后產(chǎn)品不合格率達50%?，F(xiàn)有工裝使用方法不能滿足加工質(zhì)量要求。不符合要求。

2.6 切削余量不均勻

由于齒輪箱所有加工工序都在數(shù)控加工中心進行加工，每把刀具和每段程序都是固定值，刀與刀的切屑留量均勻，不發(fā)生顫刀現(xiàn)象，理論上不存在切削余量不均勻的情況。

檢查結(jié)果：加工比較平穩(wěn)，粗糙度達到圖紙要求。符合要求。

2.7 照明燈少，亮度低

由于工序繁忙，部分產(chǎn)品要在夜班進行加工，小組成員就現(xiàn)場照明光線弱的問題進行了現(xiàn)場調(diào)查，跟蹤了一周的夜班生產(chǎn)，記錄了廠房頂燈每排應(yīng)有盞數(shù)，實際盞數(shù)及燈下目視效果。

檢查結(jié)果：現(xiàn)場照明能清楚分辨操作盤及量具的刻度和讀數(shù)。符合要求。

2.8 非恒溫廠房

由于生產(chǎn)廠房的原有設(shè)計不是恒溫廠房，是不可抗拒的環(huán)境因素。

通過以上分析，確定了影響和諧機車齒輪箱上、下箱體錯箱尺寸超差的主要因素是：（1）未掌握工裝使用方法；（2）上、下箱合箱任意匹配。

3 采取措施

措施一：從7套齒輪箱加工工裝的設(shè)計和使用進行了詳細的調(diào)查和分析，反復(fù)試驗，一致認為工裝的使用方法存在問題，因為齒輪箱毛坯并不是理想狀態(tài)，與圖紙存在一定差距。為了保證成品箱體外觀質(zhì)量達到圖紙要求，對工序流程進行了整改，增加了上、下箱加工一工序的內(nèi)擋外形同時找正的要求，解決了錯箱的問題。技術(shù)管理人員對產(chǎn)品進行跟蹤服務(wù)，嚴格按工藝要求

加工。

措施二：根據(jù)圖紙的要求，齒輪箱合箱的錯牙程度不得超過2mm，如果超出標準不僅影響外觀質(zhì)量，而且容易發(fā)生齒輪和箱體摩擦。大家到現(xiàn)場和工藝規(guī)程仔細研究，詳細調(diào)查，查看操作者的操作過程，反復(fù)推敲論證一致認為工藝方法存在不足。問題出現(xiàn)在合箱工序，為了保證箱體外觀質(zhì)量達到圖紙要求，小組成員對合箱工藝要求進行了補充：上、下箱合箱時不能任意配對，上、下箱進行配箱時，要求兩箱的止口高度差不大于2mm。技術(shù)管理人員對產(chǎn)品進行跟蹤服務(wù)，嚴格按工藝要求進行合箱。

4 實施效果

按照以上措施整改后，抽查接下來1個月生產(chǎn)的60件產(chǎn)品進行跟蹤檢查，并對其合格情況進行了統(tǒng)計，其加工一次交檢合格率僅為92.5%，如表3：

從調(diào)查表可以看出，上、下箱體錯箱尺寸超差已由原來的73.86%下降到現(xiàn)在的11.1%，已不再是造成齒輪箱不合格的主要因素，主次因素已經(jīng)轉(zhuǎn)化，達到了預(yù)期的目的。

5 結(jié)語

通過對齒輪箱加工工藝的改進，不僅提高了一次交檢合格率，而且節(jié)約了大量的返修成本，同時保證了產(chǎn)品質(zhì)量，為機車的行車安全奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.

[2] 張曙光.HXD2型電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

（責任編輯：黃銀芳）