机车齿轮箱加工改进探讨

孙玉军　谷同来

摘要：机车齿轮箱是转向架驱动单元里的主要配件，齿轮箱的使用性能和安全性能很高。文章介绍了某种和谐型交流传动机车齿轮箱在加工过程中分析影响一次交检合格率的原因，通过制定合理的措施，完善加工工艺以及后续工作的验证，提高产品一次交检合格率。

关键词：和谐机车；齿轮箱；合格率；改进措施；转向架；驱动单元 文献标识码：A

中图分类号：U260 文章编号：1009-2374（2017）04-0031-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.016

机车齿轮箱是转向架驱动单元里的主要配件，该车型齿轮箱中设有各种油槽，将齿轮旋转飞溅起的部分润滑油引流到尺侧抱轴承箱轴承室和电机输出端轴承室，以润滑和冷却轴承。因此齿轮箱的使用性能和安全性能很高，产品的结构复杂，生产制造要求精度高，不易加工，加工质量一直不稳定，严重影响组装质量。

1 现状调查

针对影响和谐机车齿轮箱一次交检合格率的10个检查项点，抽查某月生产的60件产品进行跟踪检查，并对其合格情况进行了统计，其加工一次交检合格率仅为70.67%。上、下箱体错箱尺寸超差73.86%，是影响HXD2齿轮箱加工一次交检合格率的主要问题。

2 原因分析

运用头脑风暴法从人、机、料、法、环五个方面寻找由于上、下箱体错箱尺寸超差造成的齿轮箱质量不合格的原因，并绘制出因果分析图（见图1），从因果分析图中收集所有末端因素进行原因分析。

2.1 培训效果未达到要求

做为生产一线单位，查阅关键工序——铣镗工序操作人员的教育培训档案，对操作工熟悉、掌握工艺规程和工艺文件程度进行了打分评定。

检查结果：已对员工进行了培训，并进行了考试，技术理论平均83.4分，质量知识平均85.6分，实际操作平均89.7分，操作工对工艺规程、工艺文件掌握良好。符合要求。

2.2 机床设备使用频率高

由于车间每月的生产任务十分繁忙，相对于机床设备的使用频率高，工作负荷大。有时为保证生产进度，每天机床的使用时间在20个小时以上，所以对（MCX1000）型卧式加工中心进行了设备精度检验，对运转精度误差进行检测，并对检测的实际情况进行了记录。

检查结果：人员按照保养手册保养；（MCX1000）型卧式加工中心运转精度误差<0.01mm。符合要求。

2.3 上、下箱合箱任意匹配

小组成员仔细研究了HXD2齿轮箱机械加工的工艺规程，齿轮箱加工的精度要求比较高，上、下箱合箱不能任意匹配。

检查结果：通过对现有产品10件产品统计（见表1），任意匹配的合格率仅为30%，因此现有工艺不能满足加工质量要求。不符合要求。

2.4 箱体空腔夹紧易变形

齿轮箱内部为空腔，在紧固箱体时会发生一定的变形，当加工完成后变形力消失，但是在精加工前我们使用50N·m的扭力扳手重新紧固，消除了箱体变形对加工质量的影响。

检查结果：现场调查加工前后上、下箱体错箱尺寸的对比数据统计（见表2），尺寸未发生变化，现有工艺规程满足加工质量要求。符合要求。

2.5 未掌握工装使用方法

齿轮箱从毛坯到成品经历7道工序，7种专用工装，其设计理念比较先进、合理。但是操作者对于工装的使用原理未理解，使用不当，严重影响到产品的质量。

检查结果：通过对现场10个上箱产品进行跟踪调查，合箱后产品不合格率达50%。现有工装使用方法不能满足加工质量要求。不符合要求。

2.6 切削余量不均匀

由于齿轮箱所有加工工序都在数控加工中心进行加工，每把刀具和每段程序都是固定值，刀与刀的切屑留量均匀，不发生颤刀现象，理论上不存在切削余量不均匀的情况。

检查结果：加工比较平稳，粗糙度达到图纸要求。符合要求。

2.7 照明灯少，亮度低

由于工序繁忙，部分产品要在夜班进行加工，小组成员就现场照明光线弱的问题进行了现场调查，跟踪了一周的夜班生產，记录了厂房顶灯每排应有盏数，实际盏数及灯下目视效果。

检查结果：现场照明能清楚分辨操作盘及量具的刻度和读数。符合要求。

2.8 非恒温厂房

由于生产厂房的原有设计不是恒温厂房，是不可抗拒的环境因素。

通过以上分析，确定了影响和谐机车齿轮箱上、下箱体错箱尺寸超差的主要因素是：（1）未掌握工装使用方法；（2）上、下箱合箱任意匹配。

3 采取措施

措施一：从7套齿轮箱加工工装的设计和使用进行了详细的调查和分析，反复试验，一致认为工装的使用方法存在问题，因为齿轮箱毛坯并不是理想状态，与图纸存在一定差距。为了保证成品箱体外观质量达到图纸要求，对工序流程进行了整改，增加了上、下箱加工一工序的内挡外形同时找正的要求，解决了错箱的问题。技术管理人员对产品进行跟踪服务，严格按工艺要求

加工。

措施二：根据图纸的要求，齿轮箱合箱的错牙程度不得超过2mm，如果超出标准不仅影响外观质量，而且容易发生齿轮和箱体摩擦。大家到现场和工艺规程仔细研究，详细调查，查看操作者的操作过程，反复推敲论证一致认为工艺方法存在不足。问题出现在合箱工序，为了保证箱体外观质量达到图纸要求，小组成员对合箱工艺要求进行了补充：上、下箱合箱时不能任意配对，上、下箱进行配箱时，要求两箱的止口高度差不大于2mm。技术管理人员对产品进行跟踪服务，严格按工艺要求进行合箱。

4 实施效果

按照以上措施整改后，抽查接下来1个月生产的60件产品进行跟踪检查，并对其合格情况进行了统计，其加工一次交检合格率仅为92.5%，如表3：

从调查表可以看出，上、下箱体错箱尺寸超差已由原来的73.86%下降到现在的11.1%，已不再是造成齿轮箱不合格的主要因素，主次因素已经转化，达到了预期的目的。

5 结语

通过对齿轮箱加工工艺的改进，不仅提高了一次交检合格率，而且节约了大量的返修成本，同时保证了产品质量，为机车的行车安全奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 孟少农.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1991.

[2] 张曙光.HXD2型电力机车[M].北京：中国铁道出版社，2009.

（责任编辑：黄银芳）