刘永弟：为高铁保驾的“四精”铣工

技艺非凡 匠心筑梦——2018河北大工匠年度人物大特写

 
    人物名片

    刘永弟，河北太行机械工业有限公司数控铣工。自参加工作以来，他一直从事军民品的生产试制以及工艺攻关工作，是公司新产品试制研发的首席高级技师。他将工作经验进行总结，并提炼升华成为公司的知识储备，先后申报了5项实用新型专利，其中两项解决了多个品种大批量零件的生产瓶颈，在高铁零部件的生产研发过程中发挥了重要作用。

    作为国防军工战线上一位知识型、技能型、创新型高技能人才的典型代表，刘永弟斩获了多项荣誉。他曾经在中国兵器工业集团公司第五届职业技能大赛暨第二届技能创新大赛中获得数控铣第三名，被聘为兵器集团关键技能带头人；先后获得河北省劳动模范、河北省技术能手、河北省突出贡献技师、全国青年岗位能手、中央企业技术能手、兵器技术能手等荣誉，享受国务院特殊津贴。

    获奖感言

    “宁要讲究，不要将就”这句话一直深深地刻在我的脑海中。细节决定成败，作为一名工匠就要具有精益求精的精神，要有家国情怀。作为装备制造的产业工人，我们时刻准备着不断创新，与时俱进，为国家的复兴努力奋进！

    工匠速写

    数控铣床车间里，一身蓝色工装的刘永弟正站在铣床的操作屏前，只见他娴熟地输入一串指令后，铣床开始运转起来。对刘永弟而言，这台铣床已经不仅仅是一台生产设备，更是他技术创新、展示自我的舞台。

    刘永弟脸庞白净，看上去更像是一位老师。工作22年来，他始终严格要求自己。别人加工的是合格品，他就要做到精品，经过他加工的零件已达到上千种，即使精度只有0.01mm，他加工的零件合格率也达到了100%。22年不懈努力，他取得多项技术创新成果，实现了自己“精密、精湛、精心、精确”的人生追求。

■刘永弟对工件精密测量
 

     1、勤学苦练 技术大咖终养成

    “什么是‘制’？什么是‘智’？这两个读音相同的字，差别可大多了。”在接受采访时，记者还没有发问，刘永弟却先抛出了问题。“中国是制造大国，而我们要发挥自身的技术优势，开展以‘智’换‘制’的自动化生产方式改造，才能提高加工效率，改善加工质量。”

    工作22年，刘永弟已经从最初的中专毕业生成长为企业的生产骨干，但是，“爱琢磨”的劲头却一点没减。

    在刘永弟的记忆里，一直有这样一幅画面：一个满脸青涩的青年、几台崭新的西班牙数控机床、一张新产品的图纸。

    那时，刘永弟参加工作不久，而太行机械工业有限公司数控车间也刚刚成立。车间购买了十几台西班牙数控设备，一溜簇新的设备刚摆放好，订单就来了。第一次拿到新产品的订单，让刘永弟兴奋不已，然而冷静下来之后，他却不得不开始思索活儿应该怎么做。

    这个新产品的图纸只有一张，编程、定制工艺、甚至操作都得刘永弟自己完成。“经常干加工的都知道，这种工件的材料特别贵，一小块就要数千元，所以，对数控编程的要求特别高。”刘永弟说，一旦编程出现问题，导致加工过程中出现瑕疵的话，整个工件就废了。那段时间，车间里总能看到他站在铣床前冥思苦想的身影，而正是凭借这种拼劲，很快就编制出产品工艺，并试验加工成功。

    为了适应工作需要，刘永弟利用多种渠道学习相关知识。他一方面积极参加公司组织的CAXA系列软件等培训，另一方面利用业余时间自学PRO/E、UG、CAD、CAM等软件。一个只有中专学历的人学软件，其中的难度可想而知。可他丝毫不以为意，从“二指禅”开始。那时，电脑还远不如现在普及，公司只有一台电脑，为了挤出学习时间，别人休息时，他抱着参考书坐在电脑旁；为了回家也能练习，他自己花了4000多元攒了一个台式机，而那时，他每月工资还不到600元。

 
■刘永弟自学电子绘图软件

    就这样，刘永弟边工作边学习，一方面学到的新知识能够学以致用，另一方面又通过实地操作加深理解、触类旁通，他的技术水平和实战能力得到了极大的提高，这些使他始终走在数控加工领域的技术前沿。

    22年来，公司的军品从陆装扩展到陆航、防化，民品更是延伸到航空、船舶、铁路等多个领域，伴随着公司的发展，刘永弟每年试制加工的产品种类越来越多，现在每年试制的新产品多达近百种，他的加工经验、加工能力和心理素质，也随之逐渐积累、日益提高。22年的不懈努力，让一个中专毕业生成长为一位数控铣床加工的专家。

 
■针对不同产品要选择合适的刀具

     2、迎难而上 屡屡创新增效益

    “一条条巨龙翻山越岭，为雪域高原送来安康……”歌手韩红的一曲《天路》，唱出了青藏铁路的雄浑高阔与壮美。

    作为连接青海省西宁市至西藏自治区拉萨市的国铁Ⅰ级铁路，青藏铁路是我国新世纪四大工程之一，是通往西藏腹地的第一条铁路，也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。青藏铁路列车在行驶过程中，所跨海拔落差巨大，对制动系统零部件的技术要求极高。而青藏铁路列车特有的制动系统，其主要零部件——盘毂就是由刘永弟负责试制的。

    事实上，从2005年开始，刘永弟开始从事民品的试制，其中就包括高铁制动系统零部件。“高铁动车组的速度那么快，如果制动系统出现问题，那乘客的安全还怎么保障？”所以，刘永弟丝毫不敢马虎，“曾经有一个制动系统的零部件，只有鼓风机那么大，不同部位的尺寸却有150多个，误差不能超过0.05毫米。”

    对于刘永弟来说，盘毂的试制曾经让他非常头疼。盘毂的材料贵而且沉，还有好多零部件跟它连在一起，这些都增加了加工难度。

    第一次试制时，刘永弟像往常一样操作。令他没有想到的是，做出来的实物跟图纸的位置度超差。众人找不到问题的所在，一筹莫展。

    刘永弟先后校准了机床的精度、把原来铝合金的夹具更换成钢制的，但是误差依然存在。最后，他把怀疑的目光投向了刀具。刘永弟告诉记者，通常，刀具的材质是硬质合金的，刀柄特别长，严重超出了工件的长度，在进行连续切削时，铣刀容易发生震颤现象，这样，就会造成加工孔的表面粗糙度较差，进而影响其位置度。

    找到影响工具的真正因素后，刘永弟马上开始着手进行改进。他先后试验了不同规格的刀具后制定了新的方案——把原来的整体刀柄改成分体式的，减少了刀柄的长度，终于解决了加工时刀具震颤的现象。

 
■刘永弟对数控车床不断进行数据研究和尝试

    2006年，公司承担了舰艇上的一种板型框架类零件的制作，这种零件非常薄，加工后特别容易变形，非常让人头疼。

    俗话说，“车工怕车杆，铣工怕铣板”，这种零件主要是铝合金材质，本身就比较软，再加上这种零件的成品只有5-6毫米厚，这些都增加了加工难度。关键时刻，刘永弟挑起了“克服变形问题”的重担。

    经过反复试验，刘永弟发现，这种零件在加工时是用虎钳固定在铣床表面，夹劲过大是导致加工变形的主要原因，于是，刘永弟调整了虎钳，让其夹的松一点，同时加快铣削的速度，这样操作确实在一定程度上减少了变形，但还是无法彻底解决变形的问题。此后，他还试过用502胶粘，但是，胶如果涂抹不均匀，就会影响表面的平整度，即便是涂抹均匀了，粘在工件背面的胶也不好祛除，还会腐蚀零件表面，这种方法也以失败而告终。

    那段时间，刘永弟满脑子想的都是这件事，有时夜里睡不着觉就会爬起来研究图纸。

    有一次，他又在研究图纸时发现，这种薄壁零件一般都是作为壳体使用，上面都有螺纹孔，这让他灵光一闪，以往用虎钳夹紧会给毛坯料一个向中间的力，可如果依照零件本身的螺纹孔来制作工装，用螺丝自下而上的把毛坯料固定在工装上，夹紧力就变成了上下的，彻底解决了加工变形的问题。此后，该方法在全公司得到推广，每年为公司节约成本达到20万元。

    此外，刘永弟还提出了“深孔钻削技术”，通过改造机床加装内冷设备，利用定制的钻孔刀具完成了齿轮箱弹性支撑工艺攻关项目，将加工时间由25分钟缩短为2分钟，为公司新增产值128万元，节创价值10.8万元。

 
■刘永弟为徒弟们讲解创新工艺方案

     3、厚积薄发 终将制造变智造

    “有心”，这是所有认识刘永弟的人给出的评价。在车间里工作的时候，别人手里拿的是工具，可刘永弟除了工具，还拿着笔记本和笔。“他会随时把工作中遇到的问题或一些灵光乍现的想法记下来，等下班后拿回去慢慢研究。”刘永弟的徒弟、公司技能带头人薛连山说。

    参加工作以来，刘永弟已经记满了十几个本子，也解决了不少加工难题。

    加工零件使用的铣床分为三轴、四轴和五轴，其中，五轴机床每小时的加工成本比三轴和四轴要贵上100元。然而现实中，有一些零件是不需要用五轴机床才能完成加工的，能不能设计一种工装，改用四轴铣床加工呢？

    “四轴铣床为什么利用不起来，因为这种铣床上安装的是三爪卡盘，调整起来特别费事，没有个把小时根本调整不好。”为了研究一种新型卡盘，刘永弟在笔记本上画了好多草图，最终，设计出一种带芯轴的回转底座，配合机床的旋转功能实现了工件的分度加工。目前这种特色加工方法已推广应用到公司几十种产品中，为公司节创价值达到80万元。

 
■每一个环节都要精心观察

    在高铁制动系统零部件的工艺攻关过程中，有多种规格的椎管螺纹，而且是国外标准的全螺纹形式，这和普通螺纹的加工形式区别很大。普通加工方法是采用丝锥攻丝，不但效率低，加工后的表面质量也不好。刘永弟从改变加工思路、采用新型刀具、优化技术工艺等方面进行了工艺攻关，“全螺纹铣削加工方法”特色操作法由此而诞生，这一项工艺改进为公司每年新增产值50万元。

    一枝独秀不是春。如今，刘永弟已经成长为“靳小海创新工作室”负责人，对于自己的徒弟和工作室的其他工友，他从来都毫无保留。近年来，刘永弟累计授课300课时，培训1200人次。以导师带徒形式，签订师徒协议，明确培养目标及培训任务，四年内共培养了12位青年员工。“师傅会为我们每个人制定详细的培训计划，通过现场指导与理论培训相结合的方法，在螺纹铣削、四轴加工、宏程序编制等方面进行重点讲解。”薛连山直言受益匪浅，“师傅还采取分段培养、定量考核的教学方法，如今很多人都成长为公司的技能骨干，我也已经成为河北省突出贡献技师。”

    刘永弟坦言，随着新一代信息技术与制造业的不断融合，随着公司生产模式向数字化转型的不断推进，在实现“中国智造”的道路上必然会面临各种挑战，“我和我的同事们不会退缩，而是信心百倍地续写着数控新篇章。”

    ■文/本报记者李华 哈欣

    图/本报记者杨磊涛