北京南口轨道交通机械有限责任公司（以下简称“南机公司”）齿轮厂的核心产品——HXD2型大功率电力机车牵引齿轮，主要为和谐2号配套生产。HXD2型“和谐”电力机车是中国铁路主力电力机车车型，由法国阿尔斯通交通运输股份有限公司和中国北车集团大同电力机车有限责任公司联合研制，是在阿尔斯通“Prima”机车技术平台上，以法国国铁BB 27000型电力机车为原型车，开发研制的干线货运用、八轴大功率交流传动电力机车，最大功率为10000kW，最高运行速度为120km/h。

按照合作的要求，北车旗下各配套公司于2007年开始投入正式生产，针对HXD2型大功率电力机车牵引齿轮制造难点的描述，齿轮厂副厂长谭建忠先生介绍说：“该齿轮产品的要求是高标准的，它具有生产精度高、加工难度大、检测项目点多、生产工艺复杂的特点。当时我们的加工环境并不尽如人意，不仅是加工精度出现问题，甚至遇到了难以攻克的加工瓶颈。”

刀具解决加工瓶颈

虽然刀具成本占总成本的比例仅有5%，但却制约着其余95%的加工成本。作为与被加工件直接接触的产品，刀具的加工水平直接影响着被加工件的质量和加工效率，谭厂长对这一点深有体会。据他回忆说，当时在HXD2型齿轮上有一个需要加工的深孔，是一个直径5mm、深度186mm的细长孔，“我们选用了很多厂家的钻头产品，但都无法解决问题，因为深度与直径比太大，加工精度暂且不说，这一工序在当时就无法实现，根本没有办法进行下面的工作。”

而且，位置的独特性还只是齿轮厂在加工HXD2型齿轮过程中的一个难题，另外一个难题是齿轮材料的特殊性。对于低速重载的传动齿轮，齿面受压易产生塑性变形和磨损，且轮齿易折断，所以应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料。HXD2型齿轮的材料为18CrNiMo6，这种材质的特点是材质比较硬，齿轮芯部也比较硬，可达到布氏硬度(HB)370~450。

瓦尔特针对这一加工瓶颈提出的解决方案，很快就帮助他们解决了问题，且该产品至今仍在延用。瓦尔特的这一高效钻头型号为B4015.F20.21、0.Z02.105R，刀片型号P6001-D21.83R WXP45，刀片采用横刃设计，钻尖及外侧都经过磨削处理；刀片为锋利的正型刀片，与整体硬质合金刃带类似，通过新增的刃带，使孔公差更小，表面质量更好，即使在功率较弱的机床上，也能通过轻快的柔性切削实现高金属去除率。

据谭厂长介绍，齿轮的加工工序细算起来一共有二十多道，主要工序有毛坯件的粗车、时效、精车、制齿、渗碳、淬火、磨削等。在与瓦尔特的合作初期，使用其钻头加工往往是在淬火以后这道工序，因为淬火会导致工件微量变形，对于有严格形位公差要求的孔，是必须在淬火以后进行钻削的。这对瓦尔特的钻头来说是一个极大的考验。当然，随着淬火工艺的改进，南机公司齿轮厂逐步掌握了淬火的变形量，而且对这个深孔的作用进行了进一步了解，“我们发现有些对于位置度要求不高的地方是允许扩大公差的。”谭厂长补充说，“因此，现在瓦尔特的钻头都被用于渗碳工序后，淬火工序前，这样可以更加高效地使用瓦尔特钻头，实现效益最大化。”

信任的延伸

现在，齿轮厂还在着手为即将要发布的城际1型高速动车做齿轮配套产品，城际1型的运行速度是250km/h，“这个项目要实现纯国产化，鉴于我们之前的杰出表现，这条线上的齿轮箱都将由南机公司负责提供。”谭厂长介绍说，不久后齿轮厂还将承担城际5型高速动车中齿轮的加工任务。因为与和谐号的驱动方式不同，所以城际高速列车将使用到更多的齿轮产品，而且对齿轮的精度、级别要求都要更高，谭厂长表示：“随着加工任务要求的提升，未来我们还将有部分高难度加工需要依托高端的刀具厂商的使用经验来解决。如果有难加工材料或者加工位置特殊的深孔，我们首先想到的还是瓦尔特。”