磨削工艺优化中的技术突破

在富康轿车变速箱加工工艺的改造过程中，通过合理优化二轴磨卡环槽及轴承端面工序中的金刚滚轮及砂轮，不仅有效提高了产品质量，而且降低了生产成本。
加工工艺
     神龙汽车有限公司富康轿车的变速箱二轴总成（见图1）的上齿轮由4个卡环定位。为了保证加工质量，我们采用5片砂轮一次同时加工4个槽和磨1个轴承端面，设备为意大利TACCHELLA公司的磨床。加工原理如图2所示，先用金刚滚轮修磨砂轮，然后采用砂轮加工零件。该方案的优点在于加工节拍短，磨削仅需40s，产品质量稳定。金刚滚轮调好后，可以实现稳定加工零件10万件以上。但使用进口金刚滚轮存在的问题是，产品价格昂贵，订货周期长。

图1 富康轿车的变速箱二轴总成

图2 变速箱二轴加工原理

存在问题
       在1999年设备的调试阶段，就存在着如下问题：相关尺寸不稳定，设备的CAM值低于1.33，产品达不到设计要求。为此，设备供应商曾经先后两次来到我厂进行现场调试，历时3个多月，但设备最终还是没能通过验收，设备的质保金也未拿到。
       而随后在设备的使用过程中，我们遇到的问题是，从国外订购的金刚滚轮加工零件总是不合格。每次金刚滚轮到货后，我们都先要上机床试用，   然后将加工零件的检测结果随金刚滚轮一同返回国外的金刚滚轮厂家。经过厂家重新调整的金刚滚轮再返回给我们进行试用，直到验收合格入库为止。每试一次大约需要4个多小时，再加上往返的时间和路费，以及调试产生的报废零件，给生产带来了很大的损失。另外，在磨槽加工中个别槽的某一边还有局部烧伤现象。
      后来，国外的金刚滚轮厂家出资让我们的工具技术员到厂家进行了为期一周的培训，掌握如何调整金刚滚轮，这种局面才得以改善。
工艺改造 
     2002年，我们对富康轿车的变速箱二轴的工艺进行了改造，如图3所示。新工艺要求同时磨5个槽和1个轴承端面，为此，我们必须对现有生产设备进行改造。

图3 变速箱二轴的新工艺要求

      关于本次的工艺改造，初期我们设定了两套解决方案，一是聘请原设备供应商，一是我们自己动手。让原设备供应商改造设备，存在着如下问题：金刚滚轮价格昂贵，且国外技术人员的路费及薪酬也是很大一笔开销。相比之下，我们自己动手改造设备可为公司节省一大笔资金，但存在的风险也是很大的。
     经过分析我们得出结论，设备改造的关键就是金刚滚轮。通过充分的市场调研，我们了解到国内有一家企业有能力制造我们所需要的金刚滚轮，且他们是采用WINTER技术。于是，我们对该企业进行了实地考察。最终，我们决定自己进行设备改造，与国内的金刚滚轮厂合作设计金刚滚轮，自己进行调试。
    新金刚滚轮采用模块化设计，见图4。为了便于制造和调整，尽量减少尺寸调整的相关性。例如，保持槽的右边部位不变，就可通过调整槽的左边部位，从而很容易地调整槽的宽度。由于是5片砂轮同时加工，并且是磨槽加工，加工条件恶劣，对切削液的用量及位置要求很高。在改造时我们还对设备的切削液喷嘴位置进行了调整，在易产生烧伤的位置增加了喷嘴。

图4 国产金刚滚轮

砂轮我们则用上海生产的NORTON砂轮替代了原来的进口砂轮，完全满足生产要求，同时大大降低了砂轮的采购成本。
改造成效
     2003年11月，设备改造后的第一套新金刚滚轮到货。我们上机试用发现仅有一个尺寸超差，拿下重新对金刚滚轮进行调整，再试就合格了。其加工数据见表。第二套金刚滚轮到货后，未经过调整上机就全部合格，这是我们使用进口金刚滚轮以来从未达到过的水平。按该项目使用两套金刚滚轮计算，我们的改造方案比进口设备节约近30万元人民币。
     该设备改造投入生产已近5年，生产运行非常稳定，仅金刚滚轮国产化就可节约1.09元/辆份，订货周期大大缩短（达半年以上）。此外，我们对砂轮进行的国产化，仅这部分就可节约0.49元/辆份。
结束语
     本项目的成功实施，让我们对国内金刚滚轮的制造水平有了一定的了解。自此，我们对神龙公司的进口金刚滚轮进行国产化推广，成功率已达95%。2007年，仅购置金刚滚轮就可为公司节约240万元人民币。基于我们的成功，此经验非常值得国内相关企业借鉴和推广。