提高JUCENTER 6L磨床開動率改進

李兆亮，辛建豪

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東青島266555）

提高JUCENTER 6L磨床開動率改進

李兆亮，辛建豪

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司，山東青島266555）

新生產線增加了一臺JUCENTER 6L磨削設備，運行過程中出現開動率較低的問題，未達到預期效果。現對JUCENTER 6L磨床停線率數據進行統計分析，從設備密封設計、夾具設計、工裝夾緊方式等方面闡述了影響磨床開動率的主要因素，制定了JUCENTER 6L磨床開動率改進的方案，將方案實施至當前磨床中，從而有效解決了開動率低的問題，提高了生產效率。

JUCENTER 6L磨床；開動率；生產效率

JUNKER磨床普遍應用于發動機曲軸、凸輪軸的磨削。本文圍繞青島發動機廠應用JUCENTER 6L磨削曲軸的實際案例，通過分析2015年該磨床所有的停線問題記錄，梳理出主要停線問題，結合現有的技術及現場經驗應用，提出改進方案，旨在提高JUCENTER 6L磨床的可靠性運行［1］。

圖1展示了JUCENTER 6L磨床結構示意圖。圖2匯總分類JUCENTER 6L磨床所有故障類別的停線率，圖3匯總分類影響設備開動率低下最主要故障類型夾爪（占比41%）部分的細分。圖4為JUCENTER 6L內部機械手示意圖。本文將對影響JUCENTER 6L磨床開動率較低的主要故障類型夾爪部分進行分析解決，其它類型后續再討論。從匯總的故障分析:

圖1　JUNKER 6L磨床結構示意圖

圖2　JUCENTER 6L磨床故障類型分布

圖3　JUCENTER 6L磨床影響最嚴重類型夾爪細分

圖4　JUCENTER 6L內部機械手示意圖

（1）由于加工工藝設計該機床為雙站式加工機床，使得JUCENTER 6L需在內部增加內部機械手便于ST1站與ST2站間工件的傳遞工作，并且由此設計的工件在夾緊過程中需曲軸兩中心孔對中度與機床兩頂尖對中度的精度要求非常嚴格且存在不可調整性，而內部機械手無法正常滿足精度要求，裝夾過程中，機械手需要夾緊工件保持位置不變，右頂尖推動工件貼靠左頂尖，長期在此工況下，驅動機構磨損明顯，驅動機構的磨損又使得中心線夾角進一步惡化，造成設備修復產生了大量的停機時間，運行數據表明內部機械手工裝造成的停機占該設備主要故障類型夾爪（占所有停機時間的41%）停機時間的77%，大大降低了設備運行的可靠性；

（2）由于增加使用了內部機械手，增加了不少電氣元件如DP子站、電磁閥、傳感器，由于該部分元器件安裝在加工倉內部，受冷卻液沖擊、腐蝕等影響，成為故障易發區。運行數據表明內部機械手造成的停機占主要故障類型夾爪停機時間的19%.由于電氣故障的復雜性，這將大大降低設備的可靠性和可維護性；

（3）內部機械手設計夾爪材質為銅質，工件在ST1站與ST2站夾緊過程中，夾爪位置相對工件存在相對移動，造成工件表面產生劃傷，從而造成工件質量問題，在解決過程中，需多次嘗試修改設備參數，更換夾爪，調整夾爪位置等，這將大大降低設備開動率。

因此，在當前設計大局不能改變的情況下，基于以上工裝、夾具、密封等方面對工藝、設備的設計重新更改，綜合制定防范措施，勢在必行。

1　工件夾緊過程方式改進

當前的工件夾緊過程：內部機械手從外部機械手上料位置處取工件，運行至ST1站與ST2站處，將工件放置到最低端，然后將工件法蘭端頂入頂尖內，此時頭架在油缸的驅動下，頂緊工件，此夾緊方式需曲軸兩中心孔對中度與機床兩頂尖對中度的精度要求非常嚴格，否則夾爪驅動氣缸將受到外力而無法正常打開關閉；

更改后的工件夾緊過程：內部機械手從外部機械手上料位置處取工件，運行至ST1站與ST2站處，將工件放置到最低端，然后將工件放置在增加的V型架上面，夾爪打開上升到位，此時頭架在油缸的驅動下，頂緊工件，此夾緊方式對曲軸兩中心孔對中度與機床兩頂尖對中度的精度要求沒有任何關聯，徹底消除由于曲軸兩中心孔對中度與機床兩頂尖對中度的精度誤差造成夾爪無法打開關閉的故障發生。生產效率提高了5.5%如圖5.

圖5　JUCENTER 6L內部機械手夾爪夾緊方式PLC簡圖

2　內部機械手DP子站模塊防水方式改進

當前內部機械手DP子站模塊防水方式：將DP子站放置在一箱體內部，外部增加一小門，由于箱體門縫存在間隙及DP子站所有傳感器線路連接接頭處長時間使用存在冷卻液順著進入DP子站內部，長時間堆積對DP子站造成腐蝕，個別線路接頭針腳存在腐蝕斷裂現象。

改進后內部機械手DP子站模塊防水方式：增加0.05 MPa壓力的氣壓在DP子站箱體內部，使設備運行過程中一直有一股氣壓一直往內部充氣，使內部始終保持一個較高的正壓；在箱體外部增加卡箍，加強對箱體門縫的二次加壓，避免由于長時間使用硬件老化帶來的縫隙。通過上面兩個方式，徹底消除冷卻液進入內部機械手DP子站模塊造成其腐蝕斷裂的情況，生產效率提高了6.55%，如圖6.

圖6　JUCENTER 6L增加正壓氣管及卡箍

3　夾爪材質改進

當前內部機械手設計夾爪材質為銅質（如圖7），工件在ST1站與ST2站夾緊過程中，夾爪位置相對工件存在相對移動，從而造成工件表面產生劃傷，從而造成工件質量問題，在解決過程中，需多次嘗試修改設備參數，更換夾爪，調整夾爪位置等，這將大大降低設備開動率。

圖7　原裝夾爪為銅質

更改后內部機械手夾爪材質為塑鋼（如圖8），在運行過程中未發現工件劃傷的質量發生，徹底消除銅質材質對工件加工質量帶來的影響，避免停機檢查設備進行調整，生產效率提高了1.1%.

圖8　更改后夾爪為塑鋼

4　結束語

在生產線設計不能改變的情況下，將上述磨削工件夾緊方式、DP子站防水改進及夾爪材質三項改進納入到當前設計，措施實施后經過近3個月的運行，JUCENTER 6L磨床在排除其他差異的條件下，同期停線率下降了4.5%，達到了預期效果，顯著提高了設備的開動率，提高了生產效率。

［1］王印，池文慧.淺析Junker磨床可靠性改進［J］.裝備制造技術，2015，（5）：40-43.

Im prove Running Efficiency of JUCENTER 6LGrinder

LIZhao-liang，XIN Jian-hao
（SAICGM Wuling Automobile Limited by Share Ltd Qingdao branch，Qingdao Shandong 266555，China）

We imported a JUCENTER 6L grinder for the new production line，but its running efficiency is too low to achieve the desired effect.Based on the downtime rate statistical analysis and considering from seal design，fixture design，tooling clampingmode etc.，we developed a plan to improve the running efficiency.After the plan completed，we effectively solved the problem and improved the production efficiency.

junker grinder；downtime rate；production efficiency

TG74

B

1672-545X（2016）05-0143-03

2016-02-12

李兆亮（1988-），男，山東濱州人，機械工程師，本科，研究方向為數控加工；辛建豪（1988-），男，山東煙臺人，電控工程師，本科，研究方向為數字集成化。