機(jī)車齒輪箱加工改進(jìn)探討

孫玉軍　谷同來

摘要：機(jī)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(jī)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(yàn)證，提高產(chǎn)品一次交檢合格率。

關(guān)鍵詞：和諧機(jī)車；齒輪箱；合格率；改進(jìn)措施；轉(zhuǎn)向架；驅(qū)動單元 文獻(xiàn)標(biāo)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(jī)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(jī)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(yán)重影響組裝質(zhì)量。

1 現(xiàn)狀調(diào)查

針對影響和諧機(jī)車齒輪箱一次交檢合格率的10個(gè)檢查項(xiàng)點(diǎn)，抽查某月生產(chǎn)的60件產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤檢查，并對其合格情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其加工一次交檢合格率僅為70.67%。上、下箱體錯(cuò)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(yùn)用頭腦風(fēng)暴法從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面尋找由于上、下箱體錯(cuò)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(jìn)行原因分析。

2.1 培訓(xùn)效果未達(dá)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(jìn)行了打分評定。

檢查結(jié)果：已對員工進(jìn)行了培訓(xùn)，并進(jìn)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(shí)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(jī)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(jī)床設(shè)備的使用頻率高，工作負(fù)荷大。有時(shí)為保證生產(chǎn)進(jìn)度，每天機(jī)床的使用時(shí)間在20個(gè)小時(shí)以上，所以對（MCX1000）型臥式加工中心進(jìn)行了設(shè)備精度檢驗(yàn)，對運(yùn)轉(zhuǎn)精度誤差進(jìn)行檢測，并對檢測的實(shí)際情況進(jìn)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(yùn)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(xì)研究了HXD2齒輪箱機(jī)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(jì)（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(shí)會發(fā)生一定的變形，當(dāng)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(cuò)箱尺寸的對比數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（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(jì)理念比較先進(jìn)、合理。但是操作者對于工裝的使用原理未理解，使用不當(dāng)，嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

檢查結(jié)果：通過對現(xiàn)場10個(gè)上箱產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤調(diào)查，合箱后產(chǎn)品不合格率達(dá)50%。現(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(jìn)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(dá)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(jìn)行加工，小組成員就現(xiàn)場照明光線弱的問題進(jìn)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(shí)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(jì)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(jī)車齒輪箱上、下箱體錯(cuò)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(jì)和使用進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查和分析，反復(fù)試驗(yàn)，一致認(rèn)為工裝的使用方法存在問題，因?yàn)辇X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(dá)到圖紙要求，對工序流程進(jìn)行了整改，增加了上、下箱加工一工序的內(nèi)擋外形同時(shí)找正的要求，解決了錯(cuò)箱的問題。技術(shù)管理人員對產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤服務(wù)，嚴(yán)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(cuò)牙程度不得超過2mm，如果超出標(biāo)準(zhǔn)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(xì)研究，詳細(xì)調(diào)查，查看操作者的操作過程，反復(fù)推敲論證一致認(rèn)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(dá)到圖紙要求，小組成員對合箱工藝要求進(jìn)行了補(bǔ)充：上、下箱合箱時(shí)不能任意配對，上、下箱進(jìn)行配箱時(shí)，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(jìn)行跟蹤服務(wù)，嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行合箱。

4 實(shí)施效果

按照以上措施整改后，抽查接下來1個(gè)月生產(chǎn)的60件產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤檢查，并對其合格情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，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(cuò)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(dá)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(jìn)，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(shí)保證了產(chǎn)品質(zhì)量，為機(jī)車的行車安全奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 張曙光.HXD2型電力機(jī)車[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

（責(zé)任編輯：黃銀芳）